CC BY
21
в сроки 20-21 неделя (11,8%), в 24-30 недель (39,2%) и 32-33 недели (19,2%). Внешний диаметр аорты существенно растет в сроки 20-21 неделя (11,3%), 21-22 недели (13,3%) и 24-30 недель (44,7%), но он почти не изменяется на этапе третьего скринингового обследования. Внешний диаметр верхней полой вены равномерно растет в сроки 20-23 недели (интенсивность роста в 20-21 неделю — 10%, в 22 недели — 9,1% и в 23 недели — 8,3%), в 24-30 недель (30,5%) и не изменяется существенно на этапе третьего скринингового обследования. Таким образом, на этапе второго скринин-гового обследования наблюдается интенсивный рост диаметра легочного ствола (20-21 неделя — на 11,8%), аорты (20-21 неделя — 11,3%, 21-22 недели — 13,3%), верхней полой вены (интенсивность роста в 20-21 неделю — 10%, в 22 недели — 9,09% и в 23 недели — 8,33%). Данная закономерность сохраняется на протяжении межскринигового периода в 24-30 недель для всех сосудов: восходящая аорта — 44,7%; легочный ствол — 39,2%; верхняя полая вена — 30,5%. В 32-33 недели существенно растет диаметр легочного ствола (19,2%), а диаметры верхней полой вены и восходящей аорты существенно не изменяются (диаграммы 2-3).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, полученные нами комплексные результаты по количественным параметрам синто-пических взаимоотношений тимуса и магистральных сосудов средостения характеризуются определенными закономерностями и могут быть рекомендованы к практическому использованию в качестве дополнительных критериев для мониторинга развития плода.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Агеева, В. А. Морфология тимуса растущего организма при воздействии дозированной гиподинамии и гипокинезии : автореф. дис. ... канд. мед. наук
/ В. А. Агеева. — СПб., 2007. — 23 с.
2. Галеева, Э. Н. Закономерности становления топографии и анатомии лимфоидной системы грудной и брюшной полостей в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека и их прикладное значение : автореф. дис. ... д-ра мед. наук : 14.03.01 / Галеева Эльвира Науфатовна. — Оренбург, 2016. — 42 с.
3. Железнов, Л. М. Топография сердца и крупных сосудов средостения в раннем плодном периоде онтогенеза человека / Л. М. Железнов, Д. Н. Лящен-ко, Л. О. Шаликова, Э. Н. Галеева // Морфология. — 2013. — Т. 144. — № 5. — С. 21-24.
4. Медведев, М. В. Пренатальная эхография : сборник / М. В. Медведев. — 10-е изд., перераб. и доп. — М.: Реальное время, 2005. — 560 с.
5. Приказ Министерства здравоохранения РФ от 28 декабря 2000 г. № 457 «О совершенствовании пренатальной диагностики в профилактике наследственных и врожденных заболеваний у детей» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: // http:// rasudm.org/information/docs.htm
6. Саренко, А. А. Ультразвуковая топография и анатомия тимуса человека в пренатальном онтогенезе : автореф. дис. . канд. мед. наук / А. А. Сарен-ко. — Оренбург, 2017. — 22 с.
7. Соколов, В. В. Соматотипологическая характеристика детей в возрасте 8-12 лет жителей юга России / В. В. Соколов, Е. В. Чаплыгина, Н. Г. Соколова // Морфология. — 2005. — Т. 127, вып. 1. — С. 43-45.
8. Ультразвуковая фетометрия: справочные таблицы и номограммы / Под ред. М. В. Медведева. — 8-е изд., перераб. и доп. — М.: Реальное время, 2009. — С. 19-24.
9. Gardiner, H. The fetal three-vessel and tracheal view revisited / H. Gardiner, R. Chaoui // Semin. Fetal Neonatal Med. — 2013. — Vol. 18, N 5. — P. 261-268.
УДК 504.75.05:504.45(470.56 )
Г. Н. СОЛОВЫХ, Н. В. ВИНОКУРОВА, Т. В. ОСИНКИНА, Г. Ф. КОЛЬЧУГИНА, Л. В. ГОЛИНСКАЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ МНОГОЛЕТНИХ ИССЛЕДОВАНИЙ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ВОДЫ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ УРАЛЬСКОГО БАССЕЙНА НА ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России
G. N. SOLOVYKH, N. V. VINOKUROVA, T. V. OSINKINA, G. F. KOLCHUGINA, L. V. GOLINSKAYA
AFTER YEARS OF RESEARCH OF BIOLOGICAL EFFECTS OF THE TOXIC EFFECT OF WATER AND SEDIMENT URALS BASIN IN THE ORENBURG REGION
FGBOUIN «Orenburg State Medical University»
РЕЗЮМЕ
Впервые с использованием тест-объектов установлено высокое загрязнение водных экосистем Уральского бассейна на территории Оренбургской области гено-
токсикантами и выявлен широкий спектр мутагенов и промутагенов, вызывающих генные, геномные и хромосомные мутации. Во временной динамике в грунтах большинства водных экосистем произошла аккумуля-
ция генотоксикантов с расширением спектра или его сменой, а в отдельных экотопах загрязнение геноток-сикантами перестало регистрироваться. Наибольшая степень МА и широта спектра мутагенов выявлены вблизи крупных городов и населенных пунктов. В воде и донных отложениях исследованных рек впервые выявлено и присутствие широкого спектра митоток-сикантов, влияющих на подготовку клетки к делению и прохождение митоза. Нарушение митоза связано с изменением количества клеток, вступающих в митоз или уменьшением числа образующихся клеток за счет монофазной или бифазной задержки прохождения митоза.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ, ГЕНОТОКСИЧНОСТЬ, МУТАГЕННОСТЬ, МИТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ, ВОДА, ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ.
SUMMARY
For the first time with the test objects found high contamination of aquatic ecosystems of the Ural Basin in the Orenburg region genotoxicants and identified a wide range of mutagens and promutagens causing genetic, genomic and chromosomal mutations. In the time dynamics in soils of most aquatic ecosystems, there was accumulation of genotoxicants spreading or changing, and in some eco-topes genotoxicants contamination ceased to be registered. The ighest degree of MA and the wide range of mutagens detected near major cities and towns. In the water and sediments of rivers for the first time investigated and revealed the presence of a wide range of mitotoksikantov affecting training cells to divide and mitosis. Violation of mitosis is associated with a change in the number of cells entering mitosis or decrease in the number of cells generated by mono-phasic or biphasic delay mitosis.
KEY WORDS: BIOLOGICAL EFFECTS, GENOTOXICITY, MUTAGENICITY, MITOGENNOE ACT, WATER, BOTTOM SEDIMENTS.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время реки испытывают негативное влияние антропогенной деятельности, которое
Соловых Галина Николаевна — д. б. н., профессор, заведующая кафедрой биологии ОрГМУ; тел. 8 (3532) 77-58-78; e-mail: bio_ [email protected]
Винокурова Наталья Викторовна — к. б. н., старший преподаватель кафедры биологической химии ОрГМУ; тел. 8 (3532) 77-48-67; e-mail: [email protected]
Осинкина Татьяна Владимировна — старший преподаватель кафедры биологии ОрГМУ; тел. 8 (3532) 77-58-78; e-mail: bio_ [email protected]
Кольчугина Гюзель Фарыховна — к. б. н., старший преподаватель кафедры биологии ОрГМУ; тел. 8 (3532) 77-58-78; e-mail: [email protected]
Голинская Людмила Владимировна — к. б. н., доцент кафедры биологической химии ОрГМУ; тел. 8 (3532) 77-48-67; e-mail: [email protected]
привело к деградации большинства водотоков, выражающееся в загрязнении вод, заиливании и зарастании русла [12].
Химические поллютанты, поступающие в водоёмы и водотоки, могут выступать в качестве митагенов, мутагенов и промутагенов, поэтому при изучении водоёмов важной составляющей является оценка геноток-сической ситуации. Генотоксиканты — поллютанты, способные нарушать генетические структуры и процессы, приводящие к увеличению частоты наследственных и онкологических заболеваний, врождённых пороков развития, снижению иммунитета и преждевременному старению организма, что может приводить к серьёзным негативным последствиям, вплоть до вырождения и вымирания видов [1]. В связи с этим для научной разработки природоохранных мероприятий очевидна необходимость оценки генотоксической активности водотоков и особенно малых рек. Однако в настоящее время особенности динамики геноток-сической ситуации в малых реках, подвергающихся антропогенному прессу, в том числе и воздействию генотоксикантов, изучены не достаточно, хотя они являются начальным звеном формирования водных ресурсов страны и определяют состояние средних и крупных рек, водоёмов и ресурсов подземных вод, играют важную хозяйственную и рекреационно-оздо-ровительную роль, на их берегах проживает большая часть населения [7]. Всё сказанное свидетельствует о том, что организация экологического мониторинга бассейнов рек является важнейшим звеном в системе мероприятий по охране и рациональному использованию водных экосистем, а гидроэкологические исследования остаются чрезвычайно актуальными, что связано с огромной ролью рек в обеспечении жизни и здоровья человека. Наиболее сильное техногенное воздействие в Оренбуржье испытывают малые реки, находящиеся в районах геохимических аномалий, они формируют водный режим р. Урал. Поэтому изучение митагенного действия и суммарной мутагенной активности представляет собой наиболее перспективный подход к выявлению реального токсического потенциала воды и донных отложений [2, 3, 8, 13, 14], а также оценки отдаленных последствий загрязнения Уральского водного бассейна токсикантами как на саму экосистему реки, так и население региона.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ — оценить результаты многолетних исследований экологического состояния Уральского водного бассейна на территории Оренбургской области на основе изучения митоге-нов и спектра мутагенов, присутствующих в донных отложениях, с использованием экспериментальных тест-объектов и изучения их временной и пространственной динамики.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материалом для исследования послужили донные отложения (ДО) водоемов и водотоков Оренбургской области. Пробы отбирали дночерпателем с горизонта 0-10 см в период с 2004 г. по 2014 г., всего в разные периоды было отобрано и исследовано более 600 проб ДО на 108 станциях р. Урал и его притоках. Для увеличения концентрации загрязняющих веществ воду концентрировали методом вымораживания согласно методическим рекомендациям [9, 10]. Образцы ДО хранились в замороженном состоянии. Для определения мутагенной активности использовалась водная вытяжка ДО (ВВДО), приготовленная по методике Л. Г. Дубининой [4]. Оценка генотоксической активности донных отложений проведена с использованием трех токсикогенетических методов: метода учета видимых (генных) мутаций (ВМ) у хлореллы Chlorella vulgaris, ана-телофазного метода учета хромосомных аберраций (ХА) в меристематической ткани проростков корешков лука Allium cepa, метода учета доминантных летальных мутаций (ДЛМ) у дрозофилы Drosophila melanogaster (генные, геномные и хромосомные), линия дикого типа D-32, полученная на кафедре генетики МГУ им. Ломоносова. Такое сочетание методов позволяет выявить широкий спектр генетических нарушений и снизить вероятность ложноотрицательного результата [6, 11]. В работе использован альгологически и бактериально чистый штамм ЛАРГ-1 одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris. Для культивирования хлореллы использовалась среда Праата [3]. Для сравнения результатов, полученных в разных тестах, использовался такой показатель, как «выраженность мутагенной активности» (ВМА) и митотического эффекта [5, 11]. Статистическая обработка результатов и корреляционный анализ осуществлялись при помощи компьютерных программ Excel-2000 (Microsoft, USA) и «Statistic for Windows». Для проверки гипотезы о достоверности различий между средними арифметическими контрольного и опытного вариантов использовался t-критерий Стьюдента. Для выявления прямой (сильной, средней, умеренной и слабой) корреляционной связи использовали коэффициент корреляции Пирсона.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В начальный период исследований 2004 г. нами не было выявлено генотоксического загрязнения на большинстве изученных водных экосистем Западного региона (табл. 1), однако на 18,2% станций (ст. 4, р. Иртек, Ташлинский р-н, и 35, р. Сухоречка, Тоцкий р-н) ДО проявляли генотоксичность по отношению к Dr. melanogaster, что свидетельствует о присутствии в грунтах рек спектра токсикантов, способных вы-
зывать генные, хромосомные и геномные мутации в генеративных клетках и в дальнейшем приводящих к длительным мутациям (ДЛМ).
Наиболее напряженная ситуация прослежена в Центральном регионе области, где в донных отложениях на 33,3% станций генотоксичность регистрировалась хотя бы в одном тесте. В ДО региона выявлены и промутагены, о чём свидетельствует тот факт, что на 25,0% исследованных станций зарегистрированы хромосомные аберрации в меристеме Al. cepa, а МА на всех водотоках характеризовалась как «слабая». К наиболее загрязненным водотокам Центрального региона по наличию мутагенов отнесены р. Илек и р. Малая Хобда Акбулакского р-на, где «слабая» МА отмечена в тестах учёта ХА и ДЛМ. Наиболее чистым водоемом в 2004 г. было Черновское водохранилище Илекского р-на, ДО которой не проявили мутагенность, что, вероятно, было обусловлено тем, что ДО представлены привозным песком.
В районе Оренбурга все пробы ДО р. Урал и р. Сакмара хотя бы в одном из используемых нами тестов вызывали мутагенную активность, а следовательно содержали генотоксиканты. Выявленная мутагенная активность ДО на ст. «Очистные сооружения» позволяет предположить, что применяемые технологии очистки сточных вод не достаточно эффективны в плане освобождения их от генотокси-кантов, а присутствие мутагенов в ДО ст. «Водозабор» свидетельствует о генотоксической опасности здоровью населения Оренбурга.
Исследования водоёмов Восточного региона показали, что ДО 66,64% исследуемых станций проявляли генотоксичность хотя бы в одном тесте (табл. 2). ВМ у Ch. vulgaris и ДЛМ у Dr. melanogaster индуцированы водной вытяжкой ДО на 50% изученных станций, ХА в меристеме Al. cepa — на 16,7%. Наибольшая МА ДО зарегистрирована на ст. 34, р. Кумак, Новоорский р-н. Относительно чистым водотоком Восточного региона по содержанию ге-нотоксикантов была р. Орь в районе г. Орска, где отмечена низкая частота генетических нарушений в тестах учёта ВМ и ХА.
Проведенный анализ позволяет сделать вывод: в 2004 г. загрязнение водных экосистем Оренбургской области генотоксикантами было высоким, т. к. на 42,85% всех изученных станций ДО обладали генотоксичностью по отношению к какому-либо тест-объекту (21 станция из 49 изученных), а наиболее напряженная генотоксическая ситуация отмечена для водных экосистем Восточного региона области, где процент станций с МА был самым высоким и регистрировались разнообразные типы генетических нарушений (рис. 1).
Таблица 1 — Оценка мутагенной активности ДО (2004 г.)
Тест ВМ у Ch. vulgaris Тест ХА у Allium сepa Тест ДЛМ у Dr. melanogaster СИМА
№ ст. Название станции Кр-ть ВМА, Прев-ние ВМА, Кр-ть ВМА,
пр-ния к-ля балл к-ля, % балл пр-ния к-ля балл
Западный регион
4 р. Иртек, Ташлинский р-н 1,13 0 7,19 0 7 2 средняя 2
5 р. Чаган, Первомайский р-н 1,10 0 5,93 0 2,5 0 0
6 р. Бузулук, Курманаевский р-н - 2,6 0 2,8 0 0
7 р. Домашка, г. Бузулук 0,9 0 4,16 0 5,5 0 0
8 р. Самара, г. Бузулук 1,77 0 4,89 1 слабая 2,7 0 1
9 р. Ток, Грачевский р-н 1,33 0 5,73 0 2 0 0
10 р. Ток, Красногвардейский р-н - 2,1 0 2,6 0 0
17 р. Кинель, г. Бугуруслан 0,68 0 4,38 0 6 0 0
18 р. Терис, Абдулинский р-н 1,34 0 3,52 0 5,4 0 0
25 р. Самара, Сорочинский р-н 0,56 0 4,89 0 1,4 0 0
35 р. Сухоречка, Тоцкий р-н 0,59 0 3,28 0 7 2 средняя 2
Восточный регион
24 р. Орь, г. Орск 0,45 0 2,71 0 5 0 0
27 р. Урал, Новотроицкий р-н 0,8 0 3,95 0 4,9 1 слабая 1
28 оз. Теплое, г. Новотроицк 1,76 1 слабая 5,78 1 слабая 0,96 0 2
31 р. Губерля, Новотроицкий р-н 1,63 1 слабая 5,77 0 4,8 1 слабая 2
32 р. Урал, г. Новотроицк 0,79 0 5,07 0 9,4 0 0
34 р. Кумак, Новоорский р-н 1,59 1 слабая 4,33 0 7,3 2 средняя 3
Оренбург
36.1 р. Сакмара 03.08.04 0,65 0 5,07 1 слабая 1,7 0 1
36.2 р. Сакмара 02.09.04 1,42 0 1,61 0 1,8 0 0
36.3 р. Сакмара 23.09.04 0,43 0 1,14 0 1,03 0 0
37.1 р. Урал, очистные соор., 03.08.04 1,12 0 2,97 0 4,3 1 слабая 1
37.2 р. Урал. 02.09.04 1,64 0 3,85 0 3,2 1 слабая 1
37.3 р. Урал 23.09.04 0,56 0 4,05 0 2,3 0 0
38.1 р. Урал, ж/д мост, 03.08.04 2,06 1 слабая 0,79 0 2,4 1 слабая 2
38.2 р. Урал 02.09.04 0,91 0 1,64 0 1,1 0 0
38.3 р. Урал 23.09.04 1,10 0 2,84 0 3 1 слабая 1
39.1 р. Урал, водозабор, 03.08.04 2,28 1 слабая 1,61 0 1,9 0 1
39.2 р. Урал 02.09.04 0,82 0 3,06 0 1,1 0 0
39.3 р. Урал 23.09.04 1,76 0 4,6 0 3,6 1 слабая 1
40.1 Старица р. Урал 02.09.04 1,79 0 2,97 0 2,4 0 0
40.2 Старица р. Урал 23.09.04 2,28 1 слабая 3,63 0 3,4 1 слабая 2
Центральный регион
1 Никольский к-р, Переволоцкий р-н 0,6 0 2,63 0 5 0 0
2 Черновское вод-ще, Илекский р-н 0,39 0 5,37 0 1,4 0 0
3 р. Илек, Илекский р-н 1,41 0 5,52 1 слабая 0,6 0 1
11 р. Молочай, Александровский р-н 0,88 0 4,58 1 слабая 3,1 0 1
12 р. Биткул, Александровский р-н 1,2 0 4,76 0 0,8 0 0
13 р. Неть, Шарлыкский р-н 0,73 0 5,15 1 слабая 6 0 1
14 р. Салмыш, Шарлыкский р-н 0,90 0 3,11 0 5,6 0 0
15 р. Юшатырка, Октябрьский р-н 0,72 0 4,22 0 1,1 0 0
16 р. Юмал-Юшатырь, Тюльганский р-н 1,24 0 0,32 0 1,7 0 0
19 р. Илек, Акбулакский р-н 0,8 0 - 9 2 средняя 2
20 р. Самара, Новосергиевский р-н 1,22 0 3,4 0 4 0 0
21 оз. Королев, Сакмарский р-н 0,84 0 - - 0
22 р. Юшатырь, Октябрьский р-н 0,72 0 5,22 0 1 0 0
23 р. Сакмара, Сакмарский р-н 0,27 0 6,98 0 1,06 0 0
26 р. Б. Юшатырь, Октябрьский р-н 1,5 0 3,59 0 0
29 р. Самара, п. Новосергиевка 1,75 1 слабая 6,6 0 4,4 0 1
30 р. Малая Хобда, Акбулак. р-н 1,13 0 4,93 1 слабая 3,2 1 слабая 2
33 р. Каргалка, Сакмарский р-н 0,88 0 - - 0
«-» — нет данных.
гЛ _Гп
M .1
V
ijnafl нып Центральный Йз:течным Ранам Орви&^рга
eSat ле»»мчл мн» м ВМ ¥ Ch. «nifirifl 0% 3.60Н 5М4
ЧьТ S превышением КАч Al.tep* ги* 16Г70К 7ДИ4
■ CT С ПрВ ВЬШ*НЬ11 W. ДЛ M у Dr.mtlinoiiittr илт J2.5DH Sd.OWi 42.ЕПН
Рис. 1 — Сравнение регионов по типам мутаций (2004 г.)
Рис. 2 — Сравнение регионов по типам мутаций (2007 г.)
Видимые мутации у Ch. vulgaris индуцированы ДО 7 ст. из 49 изученных: они не зарегистрированы в Западном регионе, а в Восточном зафиксированы на 50% станций. Хромосомные аберрации у Al. cepa вызывали ДО также 7 станций, в которых содержались прому-тагены. Максимальный уровень ХА зафиксирован на ст. 28, оз. Теплое, г. Новотроицк, в Восточном регионе (6,64±0,89*% при контроле 0,86±0,52%). На 13 из изученных экосистем ДО проявили генотоксичность по отношению к Dr. melanogaster, вызывая доминантные летальные мутации. В большей степени они индуцированы ДО Восточного региона, а также рек Урала и Сакмары в районе Оренбурга (рис. 1). Максимальное достоверное превышение частоты ДЛМ отмечена на ст. 4, р. Иртек, Ташлинский р-н, в Западном регионе (25,29±7,68*% при контроле 3,63±0,79%, кратность превышения контроля — 7). К самым загрязненным по наличию генотоксикантов водным экосистемам области отнесены в Центральном регионе р. Малая Хобда, Илек, а в Восточном — р. Губерля и оз. Тёплое, в ДО которых выявлен не только высокий, но и широкий спектр мутагенов и промутагенов.
Результаты оценки МА донных отложений в последующие годы исследования (2007-2014 гг.) позволили выявить следующие закономерности (табл. 2), (рис. 2).
В Западном регионе ДО Сорочинского водохранилища и р. Самары у г. Бузулука проявляли МА, что свидетельствует о потенциальном гено-
токсическом риске для населения этих территорий. Биологический эффект от воздействия ДО р. Ток в Грачевском (ст. 8) и Красногвардейском (ст. 9) р-нах проявлялся в мощном митотоксическом действии, проявляющимся в появлении четырехполюсного митоза и прекращении деления клеток, что говорит о наличии среди токсикантов митостатиков.
Наиболее загрязненной рекой Западного региона по наличию мутагенов в период с 2007 г. по 2014 г., как и в 2004 году исследования, была река Самара у г. Бузулука, т. к. это единственный водоток, в ДО которого выявлены мутагены прямого действия. Донные отложения Сорочинского водохранилища обладали «средней» МА, что, вероятно, объясняется искусственным характером формирования дна водохранилища и низкой скоростью течения. Следовательно, в ДО водотоков и водоёмов Западного региона присутствовали только мутагены прямого действия и митотоксиканты.
В Центральном регионе в этот год исследования МА зарегистрирована на 80% изученных водоёмах и водотоках, в спектре мутагенов выявлены мутагены прямого действия и промутагены, а МА оценивалась как «слабая». В Центральном регионе наиболее загрязненными оказались р. Самара, Новосергиевский р-н, и р. Салмыш, Шарлыкский р-н. Генотоксически безопасными оказались реки Малый Уран и Неть Шарлыкско-го р-на, ДО которых не проявляли мутагенность.
Таблица 2 — Оценка мутагенной активности ДО (2007 г.)
Тест ВМ Тест ХА Тест ДЛМ
№ Название станции у Chlorella vulgaris у Allium сepa у Dr. melanogaster СИМА
ст. Кр-ть ВМА, Пр-ние ВМА, Кр-ть ВМА,
пр-я к-ля балл к-ля, % балл пр-ния к-ля балл
Центральный регион
1 р. Самара, Переволоцкий р-н 1,97 1 слабая 1,95 0 - 1
2 р. Кувай, Новосергиевский р-н 2,2 0 8,70 1 слабая - 1
3 р. Самара, Новосергиевский р-н 2,89 2 средняя 6,87 1 слабая - 3
10 р. М. Уран, Александровский р-н 1,79 0 4,16 0 - 0
11 р. Молочай, Александр. р-н 2,85 2 средняя 3,58 0 - 2
12 р. Неть, Шарлыкский р-н 1,47 0 2,28 0 - 0
13 р. Салмыш, Шарлыкск. р-н 2,28 2 средняя 7,05 1 слабая - 3
14 р. Б. Юшатырь, Октябрьский р-н 1,8 1 слабая 4,39 0 - 1
15 р. Янгиз, Сакмарский р-н 2,1 2 средняя 2,49 0 - 2
16 р. Каргалка, Сакмарский р-н 2,3 2 средняя 3,84 0 - 2
Оренбург
17 р. Урал (очист. сооружения) 2,0 0 10,12 2 средняя 1,60 0 2
18 р. Урал (ж/д мост) 1,9 0 24,89 2 средняя 0,87 0 2
19 р. Урал (водозабор) 2,2 0 1,99 0 1,37 0 0
20 Старица р. Урал 2,0 1 слабая 6,26 1 слабая 2,80 1 слабая 3
21 р. Сакмара (автодор. мост) 3,0 0 5,65 1 слабая 3,87 1 слабая 2
Западный регион
4 Сорочинское вод-ще 2,1 2средняя 3,79 0 - 2
5 р. Сорочка, Тоцкий район 2,0 0 6,22 0 - 0
6 Домашкинское вод-ще, Бузулукский р-н 1,34 0 4,49 0 - 0
7 р. Самара, г. Бузулук 1,95 1 слабая 3,58 0 - 1
8 р. Ток, Грачевский р-н 1,26 0 2,94 0 - 0
9 р. Ток, Красногвардейск. р-н 1,84 0 0,00 0 - 0
«-» — нет данных
Таким образом, водные экосистемы Центрального региона испытывали большую нагрузку генотокси-кантами в отличие от Западного, т. к. в ДО выявлены мутагены различного действия, способные вызывать генные мутации и хромосомные аберрации.
В районе Оренбурга на Урале и Сакмаре МА была зарегистрирована на 80% исследованных станций. Максимальная частота ВМ наблюдалась (9,01±1,20%) под воздействием ДО ст. 21, р. Сакмара в районе автодорожного моста, а ХА зарегистрированы на 4 из 5 станций, за исключением ДО р. Урал в районе водозабора. Следовательно, 80% станций в районе Оренбурга содержали промутагены. Самым загрязненным участком Урала исследования по наличию генотокси-кантов была старица реки, т. к. «слабая» МА зафиксирована во всех используемых тестах. Отсутствие генотоксикантов в ДО ст. 19, «Водозабор», позволяет сделать вывод, что использование воды для питьевых целей в эти годы не угрожало генетическому здоровью
населения города. Установлено, что в период с 2007 г. по 2014 г. процент водотоков и водоёмов, ДО которых проявили мутагенную активность, был выше в районе Оренбурга и в Центральном регионе (80%), в отличие от Западного, где только 33,3% станций проявили генотоксичность по отношению к тест-объектам.
Результаты оценки степени изменения мутагенной активности ДО во временном аспекте за период 2004-2014 годов (рис. 3) показали, что в Западном регионе, р. Ток, поступления генотоксикантов с мутагенной активностью не происходило, но отмечено поступление веществ, обладающих сильным митотоксическим действием.
Мутагенная активность ДО р. Самара у г. Бузулу-ка регистрировалась в оба года, а МА оценивалась как «слабая», оставаясь в последующие годы исследования на прежнем уровне, однако спектр генотоксикантов расширился, т. к. регистрировались и мутагены прямого действия. На водотоках и водоёмах Центрального реги-
она области токсикогенетическая ситуация изменялась по-разному: на 83,3% станций она при повторном исследовании стала более напряженной, и лишь на 16,7% станций улучшилась. Снижение МА зарегистрировано на р. Неть Шарлыкского р-на, что свидетельствует о произошедшем за три года самоочищении ДО от гено-токсикантов за счет процессов их растворения и вымывания в воду. На р. Молочай Александровского р-на и р. Салмыш Шарлыкского р-на в период с 2007 по 2014 годы зафиксированы «средние» значения МА, в то время как в пробах 2004 г. прямые мутагены выявлены не были, но регистрировались промутагены, т. е. произошла смена спектра генотоксикантов. В меньшей степени ухудшение генотоксической ситуации наблюдалось
в Западном регионе (с 27,3% до 33,3%), но произошла смена генотоксикантов, т. к. возросло число станций, ДО которых индуцировали ВМ, и снизился процент станций, ДО которых вызывали ХА. В Центральном регионе области увеличение процента станций с МА было более значительным (с 33,3% до 80%). При этом возросло число станций с двумя типами нарушений: с 5,6% в 2004 году до 20% в последующие годы исследования. Токсикогенетическая ситуация ухудшилась и в районе Оренбурга, о чём свидетельствует увеличение процента станций, ДО которых проявляли МА (с 57,1 до 80%), резко возросло число станций (с 7,1 до 80%), в ДО которых присутствовали промутагены, приобретающие МА в многоклеточном растительном организме.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в межгодовой динамике генотоксикантов в ДО водных экосистем Оренбургской области произошла аккумуляция поллютантов, способных повреждать генетический материал клеток, а на ряде водотоков расширился спектр, либо произошла их смена, в отдельных экосистемах рек загрязнение генотоксикантами перестало регистрироваться вовсе, что, вероятно, вызвано процессами их вымывания в воду.
Наибольший интерес представляют знания о загрязнении малых рек Уральского бассейна, что связано с их ролью в формировании и функционировании биоценозов. В наших исследованиях была дана оценка малых рек бассейна реки, подвергающихся наибольшей антропогенной нагрузке в регионе: р. Блява и р. Кураганка в районе промышленного комплекса г. Медногорска и р. Кураганка и р. Сакмара в районе г. Кувандыка (рис. 4).
Анализ изменений фазных индексов позволил установить, что митозугнетающее действие воды в большинстве случаев связано с нарушениями прохождения стадий профазы и ана-телофазы митоза. Вода 77,8% станций вызвала задержку митоза на стадии профазы, 66,7% станций — на стадии ана-телофазы. Наибольшая доля проб, вызвавших изменения фазных индексов, зарегистрирована на ст. 7, р. Блява ниже ММСК
Рис. 3 — Временная динамика изменения МА ДО водных экосистем регионов области (2004-2014 гг.)
(рис. 4), а также отмечено значительное разнообразие митотоксикантов по характеру их действия: присутствие веществ, вызывающих нарушение прохождения клетками стадии профазы в результате нарушения процессов репликации и повреждения ДНК; присутствие веществ, действующих на митотический аппарат клетки, вызывающих изменение длительности метафа-зы и нарушение прохождения ана-телофазы в результате повреждения хромосом в области кинетохора.
Корреляционный анализ связи между выраженностью митотоксического эффекта (по изменению фазных индексов) и мутагенностью загрязнителей позволил установить сильную связь между выраженностью митотоксической активности (по удлинению стадии профазы) и частотой появления фрагментов (в черте г. Медногорска в октябре г=0,98, при р<0,05). Появление мостов также коррелировало с нарушением прохождения профазы (экотопы рек ниже г. Медногорска в октябре г=0,85). Сильная корреляционная связь отмечена между выраженностью МТА (по удлинению стадии ана-телофазы) и частотой появления отставаний (в черте г. Медногорска в мае г=0,90, в экотопах ниже его в августе г=0,99, при р<0,01). Вероятно, вещества, повреждающие хромосомы, нарушающие процессы репликации и приводящие к удлинению профазы митоза, могли способствовать и возникновению делеций, а ге-нотоксиканты, повреждающие веретено деления, вли-
яющие на кинетохор, нарушающие подвижность хромосом и приводящие к удлинению ана-телофазы, могли вызвать отставания хромосом, лежащие в основе геномных мутаций. Выявленная взаимосвязь проявлений митотоксического и мутагенного эффектов позволила выдвинуть предположение о том, что митотоксиканты через нарушение хода митоза могут определять раз-
витие различных типов мутаций. Это свидетельствует о том, что для эффективной оценки генотоксической ситуации водоемов и водотоков необходимо проводить одновременный анализ как мутагенной, так и мито-токсической активности проб, что дает представление не только о спектре генотоксикантов, но и об одном из механизмов их действия на генетические структуры.
Рис. 4 — Доля проб с регистрируемым митотоксическим эффектом воды рек (%) в разных районах исследования (май-октябрь 2010 г.)
Результаты анализа митотоксической активно- По эффекту биологического действия митотокси-
сти воды рек показали наиболее высокое загрязне- кантов преобладал митозугнетающий эффект, ре-
ние для экотопов реки Блява в черте г. Медногорска, гистрируемый как в черте г. Медногорска (63,6%
где 100% проб вызвали митотоксический эффект. проб), так и ниже его (60% проб). (рис. 5).
Ст. 1 — р. Сакмара в черте г. Кувандык после впадения р. Кураганки; Ст. 2 — р. Кураганка в черте г. Кувандыка; Ст. 3 — р. Сакмара в черте г. Кувандыка до впадения р. Кураганки; Ст. 4 — р. Кураганка в 2 км от с. Рысаево; Ст. 5 — р. Блява, автомобильный мост, г. Медногорск; Ст. 6 — приток р. Блява в г. Медногорске; Ст. 7 — р. Блява ниже ММСК, выше очистных сооружений; Ст. 8 — р. Блява ниже ММСК и очистных сооружений; Ст. 9 — верховье р. Блява; Ст. 10 — верховье р. Кураганки
Рис. 5 — Частота (%) и спектр нарушений индексов фаз митоза (на стадии профазы, метафазы и ана-телофазы) при воздействии водой рек Блява, Кураганка и некоторых экотопов р. Сакмары (май-октябрь 2010 г.)
Мутагенная активность воды. Используемый набор тестов в рамках изучения пространственного распределения мутагенной активности воды не выявил наличия загрязнения мутагенами верховьев рек Блява и Кураганка, т. к. вода данных участков не проявила мутагенной активности ни в одном из тестов (рис. 6).
В то же время в черте г. Медногорска и ниже его зафиксировано загрязнение мутагенами рек Блява, Кураганка и некоторых экотопов р. Сакмара, т. к. 100% отобранных проб со всех станций проявили мутагенную активность хотя бы в одном тесте (рис. 6). Средний показатель суммарного индекса мутагенной активности (СИМА) колебался от 1 до 2,67 балла. Установлены
значительные изменения мутагенной активности даже на рядом расположенных участках рек. Так, в черте г. Медногорска, на участке р. Блявы, вблизи автомобильного моста (ст. 5), средний показатель СИМА составил 1,67 балла. Максимальная величина СИМА (2,33) была определена для р. Блявы на ст. 7, расположенной ниже ММСК, а наиболее низкий показатель СИМА (1) зарегистрирован ниже очистных сооружений города (ст. 8). Это свидетельствовало о том, что, возможно, одним из источников поступления мутагенов в реку являлся Медногорский медно-серный комбинат.
В экотопах рек, расположенных ниже г. Медногорска, средний показатель СИМА воды рек Кураган-
ки и Сакмары оставался высоким и колебался от 1,33 до 2,67 балла. Отмечен наиболее высокий СИМА (2,67) в р. Сакмаре ниже впадения притока — р. Ку-раганки (ст. 1), хотя этот показатель на станции, расположенной до впадения притока, был значительно ниже (1,33). Полученные данные позволяют сделать предположение о том, что мутагены, поступающие от Медногорской геотехнической системы в р. Бляву в черте г. Медногорска, далее с ее стоком мигрируют
в р. Кураганку, а затем в р. Сакмару. Неблагополучие рек Кураганки и Сакмары может быть обусловлено как миграцией генотоксикантов, так и высокой аккумулирующей способностью грунтов. Таким образом, исследование митотоксической и мутагенной активности воды рек Блявы, Кураганки и р. Сакмары в районе городов Медногорска и Кувандыка свидетельствует о достаточно напряженной генотоксиче-ской ситуации рек.
Рис. 6 — Доля проб воды рек с различным типом регистрируемых мутаций (%) в разных районах исследования (2010 г.)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Многолетние исследования биологического эффекта токсического действия воды и донных отложений Уральского бассейна на территории Оренбургской области выявили присутствие в р. Урал и её притоках широкого спектра мутагенов, вызывающих генные, геномные и хромосомные мутации. Установлено, что в межгодовой динамике в водоёмах и водотоках Оренбургской области в ДО произошла аккумуляция генотоксикантов, расширился спектр, либо произошла их смена, но в отдельных экосистемах рек загрязнение генотоксиканта-ми перестало регистрироваться, что, вероятно, вызвано процессами их вымывания в воду. Выявлено присутствие и митотоксикантов, среди которых по биологическому действию преобладал митозугнетающий эффект, проявляющийся в нарушениях прохождения стадий профазы и ана-телофазы митоза, что свидетельствует о присутствии веществ, вызывающих нарушения процессов репликации и повреждения ДНК, а также изменения длительности метафазы и повреждение хромосом в области кинетохора, вызывающем нарушение прохождения ана-телофазы. Выявлена взаимосвязь проявлений митотоксического и мутагенного эффектов, что позволило высказать предположение о том, что митотокси-канты через нарушение хода митоза могут определять развитие различных типов мутаций.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Абилев, С. К. Выявление и прогнозирование мутагенной активности химических соеди-
нений окружающей среды : дис. ... д-ра биол. наук / С. К. Абилев. — М., 2003. — 304 с.
2. Ахиянц, И.Л. Биотестирование водной среды Волго-Каспия/ И. Л. Ахиянц, Л. Г. Сентюрова // Успехи современного естествознания. — 2004. № 1. — С. 12-14.
3. Владимирова, М. Г. Интенсивная культура одноклеточных водорослей / М. Г. Владимирова, В. Е. Семененко. — М.: Изд-во АН СССР, 1962. — 59 с.
4. Дубинина, Л. Г. Исследование мутагенности питьевой воды из разных районов г. Москвы / Л. Г. Дубинина, Н. П. Дубинин // Генетика. — 1996. — Т. 32, № 9. — С. 1225-1228.
5. Ковалева, М. И. Оценка генотоксической активности воды Верхней Волги / М. И. Ковалёва // Биология внутренних вод. — 2003. — № 2. — С. 107-111.
6. Ковалева, М. И. Пространственная и временная динамика генотоксической активности воды и донных отложений Верхней Волги на территории Ярославской области: автореф. дис. ... канд. биол. наук / М. И. Ковалева. — Ярославль, 2002. — 22 с.
7. Кондратьева, Л. М. Влияние крупных притоков на содержание тяжелых металлов в воде и донных отложениях р. Амур / Л. М. Кондратьева, В. С. Кан-цыбер, В. Е. Зазулина, Л. С. Боковенко// Тихоокеанская геология. — 2006. — Т. 25, № 6. — С. 103-114.
8. Крылова, И. Н. Оценка токсических и мутагенных свойств природной воды и донных отложений водохранилищ Верхней Волги (территория Ярославской области) /И. Н. Крылова, И. И. Томилина // Биология внутренних вод. — 2001. — № 2. — С. 110-117.
9. Методические указания по экспериментальной оценке суммарной мутагенной активности загрязнений воздуха и воды. — М.: М-во здравоохранения СССР, 1990. — 25 с.
10. Прохорова, И. М. Генетическая токсикология : лабораторный практикум / И. М. Прохорова, М. И. Ковалёва, А. Н. Фомичёва; Яросл. гос. ун-т. — Ярославль : ЯрГУ, 2005. — 132 с.
11. Прохорова, И. М. Пространственная и временная динамика мутагенной активности воды оз. Неро / И. М. Прохорова // Биология внутренних вод; приложение. — 2008. — № 2. — С. 17-23.
12. Филиппова, А. В. Мониторинг экологического состояния малых рек степного Оренбуржья (Россия) / А. В. Филиппова, А. А. Мелько, Е. В. Тюнина // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований : материалы конференций. — 2009. — № 6. — С. 51.
13. Цой, Р. М. Эффективность различных тест-систем в оценке мутагенной активности загрязнённых вод / Р. М. Цой, И. В. Пак // Экология. — 1996. — № 3. — С. 194-197.
14. Saffiotti, V. Evolution of mixed exposure to carcinogens and correlation of in vivo and in vitro systems / V. Saffiotti // Environm. Health Perspect. — 1983. — V. 47. — P. 319-324.
ГИГИЕНА, ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, ОБЩЕСТВЕННОЕ ЗДОРОВЬЕ И ЗДРАВООХРАНЕНИЕ
УДК 616.1+614.2/.8](470.56)
Е. А. ВАСИЛЬЕВ1, Е. Л. БОРЩУК2, Д. Н. БЕГУН2, М. Е. ШАМСУТДИНОВА2, В. Н. АВЕРЬЯНОВ2
РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ УДОВЛЕТВОРЕННОСТИ КАЧЕСТВОМ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
1 — Территориальный орган Росздравнадзора по Оренбургской области, Оренбург, Россия
2 — ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России
E. A. VASILYEV1, E. L. BORSHCHUK2, D. N. BEGUN2, M. E. SHAMSUTDINOVA2, V. N. AVERYANOV2
RESULTS OF AN ASSESSMENT SATISFACTION WITH QUALITY OF MEDICAL CARE AT BLOOD CIRCULATORY SYSTEM DISEASES IN THE ORENBURG REGION
1 — Federal Service for Surveillance in Healthcare
2 — FGBOUIN «Orenburg State Medical University»
РЕЗЮМЕ
Проведено изучение удовлетворенности качеством и доступностью медицинской помощи у больных болезнями системы кровообращения посредством анкетирования 901 человека, проживающего в Оренбургской области. Наибольшие трудности при получении медицинской помощи у пациентов связаны с возможностью получения высокотехнологичной медицинской помощи. Самыми доступными методами диагностики являлись электрокардиография и экохардиография. Наименее доступна — ангиография. Среди пациентов, нуждающихся в льготном лекарственном обеспечении, 40% заявляли, что не получают лекарств. Более чем 90% опрошенных отмечают отсутствие опыта обращения в страховые компании для защиты своих прав ввиду «отсутствия необходимости».
Васильев Е. А. — к. м. н., доцент; e-mail: rzn56r@reg56. roszdravnadzor.ru
Борщук Е. Л. — д. м. н., профессор; e-mail: [email protected] Бегун Д. Н. — к. м. н., доцент; e-mail: [email protected] Шамсутдинова М. Е. — e-mail: [email protected] Аверьянов В. Н. — д. м. н., профессор; e-mail: [email protected]
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: УДОВЛЕТВОРЕННОСТЬ КАЧЕСТВОМ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ, ДОСТУПНОСТЬ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ, МНЕНИЕ ПАЦИЕНТОВ, ОРГАНИЗАЦИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ.
SUMMARY
Studying of satisfaction with quality and availability of medical care at patients with blood circulatory system diseases by means of questioning of 901 persons living in the Orenburg region is carried out. The greatest difficulties when receiving medical care at patients are connected with a possibility of receiving hi-tech medical care. The most available methods of diagnostics were the electrocardiography and an ekocardiography. It is least available — an angiography. Among the patients needing preferential provision of medicines of 40% declared that don't receive drugs. More than 90% of respondents note lack of experience of the appeal to insurance companies for protection of the rights in view of «lack of need».
KEY WORDS: SATISFACTION WITH QUALITY OF MEDICAL CARE, AVAILABILITY OF MEDICAL CARE, OPINION OF PATIENTS, ORGANIZATION OF HEALTH CARE.
