CC BY
6
Гигиена окружающей среды и населенных мест
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2009 УДК 614.7:616.153.922-00S.61-B74
Е. М. Алехина', С. И. Красиков2, В. Г. Лейзерман3, О. В. Захарова4, Н. В. Шарапова5 РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
'врач клинической лаб. диагностики ГУЗ ООКБ № 1; 'доктор мед. наук, профессор, зав. кафедрой фарм. и мед. химии ГОУ ВПО ОрГМА Росздрава, e-mail:ks_oren@mail.ru; 'канд. мед. наук, директор клиники адаптационной терапии ОрГМА; Ассистент кафедры фарм. и мед. химии ОрГМА; 'канд. биол. наук, ассистент кафедры фарм. и мед. химии ОрГМА
Установили уровень окислительной нагрузки окружающей среды в восточной, центральной и западной зонах Оренбургской области. Определили интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) сыворотки крови, изучили уровень холестерина и его распределение по фракциям липопротеинов различных классов у жителей области. Показали, что жилые зоны с высоким уровнем окислительной нагрузки характеризуются более высокой интенсивностью ПОЛ и выраженностью гиперхолестеринемий.
Ключевые слова: среда обитания, гиперхолестеринемия, распространенность гиперхолестеринемии
Ye. М. Alekhina, S. I. Krasikov, У. G. Leizerman, О. V. Zakharova, N. V. Sharapova. - PREVALENCE OF HYPERCHOLESTEROLEMIA IN THE ORENBURG REGION
The environmental oxidative burden was established in the eastern, central, and western areas of the Orenburg Region. The rate of serum lipid peroxidation (LPO) processes was determined. The level of cholesterol and its distribution by the fractions of lipoproteins of different classes were studied in the region's residents. The residential areas with a high oxidative load are characterized by the higher rate of LPO and the prevalence of hypercholesterolemia.
Key words: environment, hypercholesterolemia, prevalence of hypercholesterolemia
Известно, что перекисная модификация липопротеинов является одной из главных причин, приводящих к задержке холестерина (ХС) в организме и, таким образом способствующих развитию гиперхолестеринемий (П(С) и дислипо-протеинемий (ДЛП), т. е. комплексу сдвигов, составляющих биохимическую основу развития атеросклероза [2].
В свою очередь, одним из факторов, способных приводить к активации свободнорадикальных механизмов окисления липопротеинов, могут являться присутствующие в окружающей среде различные химические вещества, обладающие прооксидантным действием, среди которых в особую группу выделяют «^металлы или металлы переменной валентности (МПВ) (Со(И), Мп(УН), 2п(Н), Сг(Ш), Сг(У1), N¡(11) [5, 6]. Исследования, направленные на изучение взаимосвязи содержания данных прооксидантов в среде обитания и распространенности ДЛП, проводимые до настоящего времени, касались только населения промышленных городов. Вместе с тем, на территории любого промышленного города сложно выделить полностью изолированные друг от друга жилые зоны со свойственным только им набором пол-лютантов из числа МПВ.
Для получения новых данных, касающихся влияния окислительной нагрузки на нарушения липидного обме-
80-1 70-60-
Суммарная окислительная нагрузка в административных районах Оренбургской области.
По оси абсцисс — административные районы Оренбургской области; по оси ординат — суммарная окислительная нагрузка (в мкмоль- В/м1).
на, мы изучили распространенность ГХС у лиц, проживающих на территориях, удаленных друг от друга и обладающих различной выраженностью прооксидантной нагрузки.
Материалы и методы
Материалом исследования явилась сыворотка крови 800 жителей Оренбургской области 27—66 лет. В сыворотке крови определяли концентрации общего ХС (ОХС), триацилглицеридов (ТГ), ХС липопротеинов низкой (ЛПНП) и высокой (ЛПВП) плотности энзима-тическими колориметрическими методами на автоматическом биохимическом анализаторе Cobas Integra 400 фирмы "Roche". Для характеристики атерогенной направленности липидного спектра рассчитывали индекс атерогенности (ИА) [2].
Способность липидов крови подвергаться перекисно-му окислению оценивали по интенсивности спонтанной и Ре2+-индуцированной хемилюминесценции на Хеми-люминомере-003 (Россия, Уфа) [4].
Все исследуемые параметры анализировали в разрезе трех жилых зон наблюдения (западная, центральная и восточная) в соответствии с географическими и инфра-
Таблица 1
Интенсивность хемилюминесценции в сыворотке крови у жителей Оренбургской области (М ± т)
Жилая Показатель, усл. ед.
территория спонтанная высота быстрой высота медленной
светимость вспышки вспышки
Восток 0,71 ± 0,004* 1,37 ± 0,004* 3,28 ± 0,016* Центр 0,68 ± 0,003" 1,24 ± 0,005** 3,18 ± 0,016* Запад 0,42 ± 0,002* 1,02 ± 0,005** 2,88 ± 0,014**
Примечание. * — достоверность различий между востоком и центром, центром и западом (р < 0,001); ** — то же между центром и западом (р < 0,001).
<гиена и санитария 4/2009
Таблица 2
Показатели липндиого обмена у жителей Оренбургской области
Показатель Норма Запад Восток Центр
ОХС До 5,18 5,56 ± 0,002 5,84 ± 0,017* 5,54 ± 0,017
ЛПОНП 0,26-1,0 0.838 ± 0,003* 1,03 ± 0,002* 0,665 ± 0,003*
ЛПНП До 3,9 3,09 ± 0,005* 3,65 ± 0,003 3,58 ± 0,003
ЛПВП Не менее 1,6 2,05 ± 0,003** 1,28 ± 0,001 1,29 ±0,001**
ТАГ 0,55-1,71 1,8 ± 0,005* 2,30 ± 0,003* 1,50 ± 0,005*
ИА До 3,0 2,48 ± 0,006** 4,08 ± 0,006* 3,74 ± 0,003**
Примечание. * — достоверность различий между востоком и западом, востоком и центром (р < 0,01); " — достоверность
различий между западом и центром (р < 0,01).
структурными особенностями (количеством промышленных предприятий) [1].
С помощью показателя, соответствующего суммарной величине произведений гес!/ох-потенциалов каждого из присутствующих в среде прооксидантов на их молярную концентрацию [3], для трех зон области рассчитывали риск развития окислительного стресса и суммарную окислительную нагрузку:
Е = [МЛ • Е,' + (МЛ -_Е2° + [МЛ • Е/,
'сут (вода илн во тух) — ^ СЯ, Ег — Есу1 ^^ + Есут кщу,,
где Е — риск развития окислительного стресса; [Мп+] — концентрация прооксиданта (мкмоль/л, мкмоль/м3); Е' — стандартный электродный потенциал (В/моль); Е^ — суточная окислительная нагрузка по воде, воздуху (мкмоль • В/л, мкмаль • В/м3); СИ — скорость контакта с загрязненной средой; Ег — суммарная окислительная нагрузка.
Результаты и обсуждение
Диаграммы, представленные на рисунке, отражают величину суммарной окислительной нагрузки на территориях восточной, центральной и западной зон области. Величина окислительной нагрузки на востоке области была максимальной и превышала величину определяемого показателя на территориях центральной и западной зон области на 13 и 27% соответственно.
Данные табл. 1 отражают интенсивность хемилюми-несценции в сыворотке крови жителей западной, центральной и восточной зон области. В сыворотке крови лиц, проживающих на территориях с высокой Ег, спонтанная светимость, отражающая процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ), протекающие в крови без введения инициатора, была на 40% выше, а величина быстрой вспышки, зависящей от содержания в изучаемой системе гидроперекисей липидов, и светосумма медленной вспышки, интегрального показателя, отражающего как непосредственную скорость процессов ПОЛ, так и выраженность антиоксидантных свойств сыворотки крови, были выше на 12 и 25% соответственно, чем на территориях с низким уровнем Ег
В табл. 2 представлены данные о содержании ХС и его распределении по различным фракциям липопротеинов у жителей области и ее различных зон. Самый высокий уровень ХС был в сыворотке крови жителей территорий с высокой Ег Между уровнем ХС в крови у жителей административных территорий области с невысоким уровнем Ех достоверных различий обнаружено не было.
Концентрация ТГ была самой низкой в сыворотке крови жителей зоны области, характеризующейся наиболее низкой Е1, и максимальной — в крови людей, проживающих на территориях с высокой Ег Уровень ТГ в сыворотке крови жителей этих зон превышал рекомендуемые ВОЗ величины на 20%.
Содержание ХС липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) и ЛПНП носило ту же закономерность, что и уровень ОХС, т. е. было наиболее высоким для жителей административных территорий с высокой Е,.
ХС ЛПВП, напротив, был максимальным в крови жителей территории, благоприятной в отношении Е,. На территориях, характеризующихся максимальным поступлением в организм прооксидантов (Есу1), и, как следствие, выраженной Е,, этот показатель был ниже нормальных величин и самым низким по области.
В итоге ИА превышал рекомендуемые величины на территориях с высокой Ег на 36 и 25% соответственно.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что для исследуемых административных территорий отмечался различный уровень Е1. При этом для территорий с высоким уровнем Е1 прослеживались изменения липидного обмена в сторону увеличения ГХЭ и выраженности ДЛП на фоне повышенной интенсивности хемилюминесценции сыворотки крови.
Механизм, посредством которого более высокий уровень Ег может быть причиной ГХС и ДЛП, вероятнее всего связан с образованием высоко атерогенных окисленных ЛПНП [2, 4, 6, 7].
В то же время, окисление ЛПНП в организме может протекать различными путями и зависеть от различных факторов. В частности, к образованию окислительной модификации ЛПНП, возможно, приводит длительная интенсификация процессов ПОЛ в присутствии поллю-тантов, обладающих высокой прооксидантной активностью [6, 7]. Образующиеся окисленные ЛПНП характеризуются высокой цитотоксичностью. Основной цито-токсичный эффект реализуется посредством продукции гидроперекисей липидов, которые мигрируют в мембраны клеток, разлагаются в них в реакциях с прооксидан-тами, ионами МПВ и усиливают процессы ПОЛ, что в свою очередь приводит к перекисной модификации липопротеинов [4, 6, 7].
Повышенное поступление в организм прооксидантов из числа МПВ может приводить к истощению запасов естественных антиоксидантов, что также служит причиной интенсификации процессов ПОЛ, и как следствие, причиной образования перекисно-модифицированных высоко атерогенных ЛПНП.
В целом, результаты проведенных исследований могут указывать на важную роль загрязнения окружающей среды поллютантами, обладающими прооксидантным действием, в развитии ГХС и ДЛП.
Л итература
1. Боев В. М., Дунаев В. Н., Шагеев Р. М., Фролова Е. Г. // Гиг. и сан. - 2007. - № 5. - С. 12-14.
2. Климов А. Н., Никульчева Н. Г. Лип иды, липопротеиды и атеросклероз. - СПб., 1995. - С. 188-189; 191-194.
3. Красиков С. И., Свистунова Н. В., Шарапова Н. В., Тимошинова С. В. // Актуальные вопросы военной и практической медицины: Сборник трудов VI Меж-
регионального науч.-практ. конф. Приволжско-Уральского военного округа. — 2005. — С. 628.
4. Фахрутдинов Р. Р. Свободнорадикальное окисление в биологическом материале и хемилюминесцентные методы исследования в экспериментальной и клинической медицине. — Уфа, 2002. — С. 102 — 104.
5. Esterbauer Н., Push Н., Dieber-Rotheneder М. et al. // Ann. Med. - 1991. - Vol. 23, № 5. - P. 573-581.
6. Morel D. W., DiCorleto P. F., Chisolm G. M. // Arteriosclerosis. - 1984. - Vol. 4. - P. 357-364.
Поступило 16.12.08
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 614.7:577.1181-074
M. В. Боев', Л. А. Перминова2, Н. А. Лесцова3
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СРЕДЕ ОБИТАНИЯ
'канд. мед. наук, ассистент кафедры обшей и коммунальной гигиены с экологией человека ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия, т. (3532) 77-71-26; гканд. мед. наук, доцент кафедры; Зканд. мед наук, ассистент кафедры ГОУ ВПО ОрГМА
В статье представлены результаты многолетнего мониторинга содержания и межередового распределения химических элементов Ni, Cd, Pb, Сг, Си, Zn, Fe, Mn за 1993—2007 гг. в объектах среды обитания. Исследования проводили на урбанизированных и сельских территориях Оренбургского и Орско-Новотроицкого промышленных центров. Выявлены общие закономерности количественного распределения и приоритетные взаимосвязи элементов в питьевой воде, в атмосфере селитебных территорий (снеговой покров), в почве, в продуктах питания, биосредах детского населения.
Ключевые слова: микроэлементы, межередовое распределение микроэлементов, среда обитания
M. V. Boyev, L. A. Perminova, N. A. Lestsova. - COMPARATIVE HYGIENIC EVALUATION OF THE INTEREN-VIRONMENTAL DISTRIBUTION OF TRACE ELEMENTS IN THE ENVIRONMENT
The paper presents the results of long-term monitoring of the content and interenvironmental distribution of the chemical elements Ni, Cd, Pb, Cr, Си, Zn, Fe, and Mn over 1993-2007 in the environmental objects. The studies were made in the urbanized and rural areas of the Orenburg and Orsk-Troitsk industrial centers. General regularities were found in the quantitative distribution and priority relationships of the elements in the drinking water, in the atmosphere of residential areas (snow cover), in soil, foodstuffs, and children's biomedia.
Key words: trace elements, interenvironmental distribution of trace elements, environment
Исследованиями последних лет установлена прямая зависимость роста заболеваемости от уровня антропогенного загрязнения среды обитания (7), определены факторы и условия развития микроэлементозных состояний и уровень риска для здоровья населения на урбанизированных и сельских территориях [1, 3, 5, 6].
Установлено, что на отдельных территориях при отсутствии явных техногенных источников загрязнения среды обитания и превышений гигиенических нормативных показателей, уровень региональной заболеваемости остается высоким [2]. Следовательно, для установления причинно-следственной связи формирования патологии на конкретных территориях необходима оценка комплексного воздействия факторов среды и анализ межередового перераспределения ксенобиотиков по объектам Госсанэпиднадзора.
До сих пор остаются недостаточно разработанными вопросы комплексной оценки региональных особенностей межередового перехода химических элементов в системе среда обитания—человек, особенности модифицирующих эффектов при комбинированном поступлении ксенобиотиков в организм человека [4].
Цель исследования — количественный анализ межередового распределения и взаимодействия элементов (Си, N1, Мп, Сс1, РЬ, Сг, Хп) в сопряженных факторах среды обитания (снег — почва — вода - продукты питания) и в биосредах детей.
На первом этапе на основании данных Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга проанализировали и идентифицировали микроэлементы (№, Сс1, РЬ, Сг, Си, Ъп, Ре, Мп) в сопряженных факторах среды обитания (снег — почва — вода — продукты питания) и их количественное содержание в биосредах (волосы) детского населения за 1993— 2007 гг. на урбанизированных и сельских территориях
Оренбургского и Орско-Новотроицкого промышленных центров.
Для выявления особенностей межередового распределения и линейных взаимоотношений между концентрациями элементов в сопряженных факторах среды обитания и их количественным содержанием в биосредах применяли корреляционный анализ Спирмена. Данные анализировали с помощью пакета программ Statistica for Windows, Release 6.0, "StatSoft Inc.".
Результаты сравнительного анализа коэффициентов корреляций между количественными характеристиками элементов в биосредах (волосы) детей с показателями в снеговом покрове городов выявили слабую связь с содержанием РЬ, среднюю обратную связь с содержанием Си (г = -0,37), достоверную корреляцию средней степени с содержанием Ni (г = 0,63) и Сг (г = 0,53), сильную связь с содержанием Zn (г = 0,78) и Мп (г = 0,80). На территориях сельских поселений не выявили достоверных связей с содержанием Си, Zn, Ni, Mn, Cr, Cd (средняя степень) (p > 0,05).
При корреляционном анализе не выявили достоверных связей содержания микроэлементов в почве, питьевой воде и биосредах детей на урбанизированных территориях. Для сельских поселений значимая величин с содержанием в почве характерна только для Ni (г = 0,66; р < 0,05) и Мп (г = 0,54; р < 0,05); установили умеренную степень корреляционной зависимости с содержанием в питьевой воде Zn (г = 0,45; р > 0,05) и достоверную связь с содержанием Си (г = 0,55; р < 0,05).
Анализ корреляционной зависимости содержания микроэлементов в трех группах продуктов питания местного производства и в волосах детского населения показал достоверную связь содержания в биосредах детей Си и Zn с молочными продуктами (г = 0,81— 0,78; р < 0,05), РЬ с хлебопродуктами (г = 0,68; р < 0,05). Для овощей установили среднюю степень корреляционной
