CC BY
74
Оригинальные исследования
УДК 612.11/. 12 + 612.799 - 053.4 (571.620)
Г.П. Евсеева
СОДЕРЖАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В КРОВИ И ВОЛОСАХ У ДЕТЕЙ-ДОШКОЛЬНИКОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В Г. ХАБАРОВСКЕ
Хабаровский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания - НИИ охраны материнства и детства, г. Хабаровск
Здоровье человека, как и его болезни, является результатом взаимодействия между ним и средой, в которой он живет [1, 4, 5]. На долю экологической составляющей, по данным ВОЗ, в среднем приходится 20%, а на отдельных территориях и для некоторых классов болезней отрицательное влияние среды обитания может достигать 43% [10]. Резервы компенсаторно-адаптационных возможностей организма человека в условиях антропобиосферы постепенно начали снижаться и манифестироваться увеличением показателей общей заболеваемости, инва-лидизации и смертности, уменьшением сроков продолжительности жизни. Экологическая модель современной медицины приобрела новое качество и стала одной из ведущих. В связи с этим актуальной является проблема установления эколого-биогеохи-мических детерминант здоровья [1, 11].
Несмотря на значительное число работ, посвященных анализу связи разных нозологических форм с конкретными загрязнителями окружающей среды (ОС) или их комбинированным воздействием [2,
3], вопрос этот остается во многом неясным и дискуссионным. Диагностика экопатологии затруднена. Это, с одной стороны, связано с генетической неоднородностью популяции и разной чувствительностью детей к одинаковой дозе антропогена, с другой, — с длительным латентным периодом между действием токсиканта и развитием органной патологии. При этом уровень и агрессивность каждого из поступивших в организм веществ может не пре-
Резюме
Представлены данные о содержании микроэлементов в крови и волосах у детей-дошкольников, проживающих в различных районах г. Хабаровска. Выявлен дисбаланс в содержании микроэлементов, показана зависимость их содержания от района проживания, состояния здоровья. Показана возможность применения показателя повреждения нейтрофилов (ППН) для выявления повышенной чувствительности к металлам.
G.P. Evseyeva
THE CONTENT OF CHEMICAL ELEMENTS IN A
WHOLE BLOOD AND HAIRS OF PRE-SCHOOL CHILDREN IN KHABAROVSK
Khabarovsk Branch of the Institute of Respiratory
Physiology and Pathology Sibirian Branch of Rus.
Acad. Med. Sci./Research Institute of Mother and Child Health Care
Summary
The dates about content of microelements in a whole blood and hairs of pre-school children of Khabarovsk regions are granted, a disbalans in content of microelements revealed, the dependence of microelemental content from the region of statement and condition of health is shown. There is also shown a possibility of application of Neutrophyle's Damaje Index to reveal a hight-ended sensivity for metals.
Содержание микроэлементов в крови у детей-дошкольников 4-7 лет г. Хабаровска (мкг/100 мл)
Микро- элементы M±m max -min Me Удельный вес, %
дефицит МЭ избыток МЭ
Си 355,36 ±2,69 31,5-7413,8 138,4 4 57,4
Мп 63,40 ±4,46 5,3-252,1 52,5 11,8 52,3
№ 49,23 ±2,404 10,5-136,5 48,3 - 46
РЬ 54,23 ±5,49 3,15-304,5 26,25 - 47
Со 1,477 ±0,65 0-38,85 0 73 7
Cd 2,88 ±0,34 0-20,58 0,84 - 58,6
Сг 14,53 ±2,12 0-105,01 7,98 27 2,2
Be 0,017 ±0,006 0-0,31S 0 - 6,7
Zn 3451,4 ±857,1 24,6-103961,8 1149,7 18 56,6
Fe 40826,8 ±916,8 17347,9-68866,8 40188,1 1,2 7
вышать предельно допустимые границы. В то же время, повреждающее действие одного агента может усиливаться действием другого, способствуя потенцированию различных эффектов.
Региональный подход необходим для решения вопросов диагностики происходящих в организме изменений, оценки степени опасности факторов окружающей среды и установления их пороговых уровней воздействия. Поэтому региональным аспектам в решении вопросов медико-экологических проблем ,,1 в настоящее время придается первостепенное значение. Уровень здоровья популяции имеет региональную специфику, обусловленную своеобразием взаимоотношений человека и среды [7]. Возникновение, течение и исход заболевания в значительной степени определяются своеобразием преморбидного фона ребенка, обусловленного региональными условиями проживания. Поэтому приоритет в медицинской науке в настоящее время отдан концепции донозо-логической диагностики [3, 7].
В последние годы одним из глобальных факторов, ведущих к развитию повышенной заболеваемости, стало резкое ухудшение экологической обстановки, что привело к увеличению доли нарушения баланса нормального содержания МЭ в организме человека (микроэлементозов) в общем росте заболеваемости, появлению новых болезней, превращению уже известных заболеваний в трудно поддающиеся лечению [10]. В результате быстро нарастает нарушение иммунитета, множатся хронические нарушения обмена веществ, которые, в свою очередь, дают рост хроническим патологическим процессам [4, 8, 9]. В связи с этим в медицине возникло учение о микроэлементозах, которое приобретает ключевое значение в распределении причин и механизмов развития болезней. Выявлено наличие дисбаланса микроэлементов у жителей различных регио-
Содержание микроэлементов в волосах у детей-дошкольников 4-7 лет г. Хабаровска
Микроэлементы M±m max -min
Мп 0,746±0,746 0-9,7
Hg 2,065± 1,727 0-167,5
РЬ 7,703±0,709 0,32-25
Со 1,477±0,65 0-38,85
Cd 0,824±0,183 0-16
Сг 14,53±2,12 0-105,01
Be 0,017±0,006 0-0,315
Zn 56,369±6,023 26,3-86
Fe 40826,8+916,8 17347,9-68866,8
нов, зависящее от биогеохимических особенностей и антропогенного загрязнения [3, 10, 13, 14].
Хабаровский край характеризуется экстремальными природно-климатическими условиями, особенностями биогеохимических провинций с дисбалансом важнейших микроэлементов, усугубляющимися возрастающим техногенным загрязнением. Приамурский регион, как и некоторые другие районы России, относится к провинции с низким содержанием йода, повышенным содержанием железа и марганца. Развитие промышленности и широкой сети автотранспорта в крае привело к возникновению искусственных биогеохимических районов, сосредоточенных в крупных городах. Это дополнительно увеличивает уровень таких МЭ в окружающей среде, как свинец (РЬ), литий (Li), кобальт (Со), допустимые концентрации которых превышены [12]. Все это предъявляет повышенные требования к организму человека, и особенно ребенка с его несформировавшимися и неустойчивыми системами адаптации. Выявлено, что дисбаланс МЭ в окружающей среде оказывает свое влияние и на показатели МЭ статуса у детей раннего возраста, проживающих в городской и сельской местности Приамурья [13].
МЭ принимают участие во многих физиологических реакциях организма, и поэтому одним из эффективных путей поддержания здоровья является раннее выявление лиц, находящихся в пограничных состояниях, и проведение профилактических мероприятий. В силу особенностей обмена, наличия критических периодов роста и развития, организм ребенка оказывается наиболее чувствительным к повреждающему действию ксенобиотиков и дефициту жизненно важных микроэлементов.
Настоящее исследование посвящено изучению элементного состава цельной крови и волос у здоровых детей-дошкольников, проживающих в различных по экологической ситуации районах г. Хабаровска. Методом атомно-абсорбционного анализа на спектрофотометре "Perkin Elmer" были определены концентрации в волосах Pb, Hg, Cd, Мп, Си, в крови - Си, Mn, Ni, Pb, Со, Cd, Сг, Be, Zn, Fe у 192 детей-дошкольников, посещающих детские дошкольные учреждения (ДДУ) в Центральном, Железнодорожном, Кировском районах.
Содержание некоторых микроэлементов в крови (мкг/100 мл) и волосах (мкг/г) у детей, проживающих в различных экологических районах
Микроэлементы Загрязненный район Условно чистый Р
РЬ, мкг/100 мл 61,95±1,01 17,44±1,81 < 0,001
РЬ, мкг/г 5,95±0,53 3,76±0,73 <0,05
Cd, мкг/100 мл 0,20+0,16 0 > 0,05
Cd, мкг/г 0 - < 0,001
Zn, мкг/100 мл 163,26±27,8 1110,48±107,8 <0,001
Мп, мкг/100 мл 66,83*16,0 29,35±7,54 <0,05
Для констатации изменения чувствительности к солям металлов использовался показатель повреждения нейтрофилов (ППН) in vitro (no Hotchkiss с упрощением Р.П. Нарциссова) [15]. Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программы Excel.
Проведенное исследование показало (табл. 1,2) наличие дисбаланса в содержании МЭ в цельной крови у дошкольников, причем чаще это происходило за счет избытка элемента (Си, Mn, Ni, Pb, Cd, Zn).
Выявлены различия в содержании МЭ у детей, посещающих различные ДДУ (табл. 3). В основном эти различия проявлялись в повышенных содержаниях свинца и кадмия у детей из неблагополучных по экологической ситуации районов (в районе действия автомагистрали и промышленной зоны Хабаровск-11). У этих детей повышенный уровень свинца в крови выявлен в 100% случаев, в волосах - у 69% детей. У детей из ДДУ, расположенных в более благополучных по экологической обстановке районах города, таких детей 24 и 8% соответственно.
При клиническом обследовании выявлено, что детей без отклонений в состоянии здоровья в 1 группе
— 18%, во 2 группе — 40%. Имеют концентрацию гемоглобина ниже 118 г/л 32% детей 1 группы и 4% детей 2 группы.
При изучении содержания микроэлементов у детей 1 и 2 групп здоровья статистически значимые различия выявлены в концентрации Ni и Сг (табл.
4). Более значимые различия в содержании МЭ выявлены у детей с наличием функциональных отклонений в состоянии здоровья: у детей группы ЧБД, с анемиями, нарушениями осанки, патологией ЛОР-органов, что свидетельствует об участии МЭ в патогенезе формирования отклонений в состоянии здоровья (табл. 5).
Проведен корреляционный анализ, показавший отрицательные корреляционные зависимости между содержанием свинца в крови и концентрацией гемоглобина (г=-0,4), содержанием Т-лимфоцитов (г=-0,5), теофиллинчувствительных (г=-0,3) и тео-филлинрезистентных (г=-0,4) Т-лимфоцитов, содержанием активных Т-лимфоцитов (г=-0,5).
Изучение механизмов формирования группы ча-стоболеющих детей выявило отрицательную зависимость в этой группе детей между концентрацией Сг и количеством Т-лимфоцитов (г=-0,6), В-лим-
Содержание микроэлементов в цельной крови (мкг/100 мл) у детей 1 и 2 групп здоровья г. Хабаровска
Микроэлементы 1 группа M±m, (n=71) 2 группа M±m, (n=121) P
Си 500,14±131,68 295,61±34,88 > 0,05
Мп 52,65±5,35 64,51±5,56 >0,05
Ni 41,27±2,77 52,94±2,98 <0,05
РЬ 59,13±10,04 47,357±5,44 >0,05
Со 0,73±0,51 1,89±0,897 >0,05
Cd 3,45±0,66 2,43±0,36 >0,05
Сг 8,38±1,43 16,95*2,91 < 0,001
Be 0,019+0,008 0,017±0,007 >0,05
Zn 3482,68± 1222,29 3082,4±951,71 >0,05
Fe 40847,56±1230,99 40856,34±1161,85 > 0,05
Таблица 5
Содержание микроэлементов в цельной крови (мкг/100 мл) у детей с различной патологией
Микро- элементы Дети с анемией (n=25) Частоболею-щие дети (п=34) Нарушение осанки (п=25) ЛОР-пато- логия (п=22)
Cu 163,29 ±21,62* 214,92 ±45,69* 577,49 ±104,63 231,06 ±54,82
Mn 82,896 ±9,98* 69,55 ±11,55 24,75 ±7,07** 42,03 ±7,17
Ni 57,5 ±5,5* 40,27 ±3,74 42,0 ±4,3 59,33 ±7,28*
Pb 47,29 ±11,93 49,68 ±10,81 16,095 ±1,71** 54,85 ±14,49
Co 3,389 ±2,02 2,04 ±2,33 0 0
Cd 2,79 ±0,62 4,13 ±0,91 0,106 ±0,07** 2,824 ±0,86
Cr 17,36 ±3,96* 22,74 ±6,31* 2,52 ±2,14* 5,37 ±2,71
Be 0,0095 ±0,0095 0,011 ±0,011 0 0,039 ±0,039
Zn 3543,22 ±699,9 2088,74 ±393,5 1440,23 ±256,17 1131,33 ±231,22
Fe 40869,63 ±1502,94 37053,73 ±1655,16 38644,4 ±1311,7 37323,86 ±2463,94
фоцитов (г=-0,4), теофиллинчувствительных и тео-филлинрезистентных Т-лимфоцитов (г=-0,3), концентрацией ^ М (г=-0,4). Повышение концентрации ^ Е у ЧБД коррелирует с содержанием № (г=+0,3), Cd (г=+0,4), Мп (г=-0,5).
В 1,3 раза увеличено содержание марганца у детей 2 группы здоровья, по сравнению с детьми 1 группы здоровья. Это согласуется с данными о том, что на высоте развития инфекционных заболеваний содержание Мп резко увеличивается. У детей, в крови которых содержание Т-лимфоцитов ниже 40%, в 1,6 раза чаще выявляется повышенное содержания Мп в крови. Корреляционные взаимоотношения характеризуются отрицательными связями между содержанием Мп в крови и содержанием Т-лимфоцитов (г=-0,3), теофиллинчувствительных Т-лимфоцитов (г=-0,3), концентрацией 1й О (г=-0,4) и содержанием Мп в волосах и концентрацией А (г=-0,3).
Широкий спектр биологической активности 1п отводит ему важную роль в иммунном ответе. Нами выявлена тенденция к его снижению у детей с функциональными отклонениями в состоянии здоровья. Выявлены положительные корреляционные связи между содержанием Zn в крови и содержанием Т-лимфоцитов (г=+0,5), количеством теофиллинчув-ствительных (г=+0,3) и теофиллинрезистентных (г=+0,3) Т-лимфоцитов, содержанием активных Т-лимфоцитов (г=+0,3), содержанием Хп в волосах и концентрацией ^ С (г=+0,4).
Накопление металла в тканях далеко не всегда означает их повреждение. Нередко металл накапливается в форме неактивных комплексов и в таком виде депонируется в организме. Образование таких комплексов приводит к задержке металла в организме. Это может снижать токсичность металлов, хотя и не известно, до какой степени и на какой срок.
В последние годы появляется все больше сообщений о выявлении аллергизирующего влияния металлов на людей [6, 15, 16]. В наибольшей мере это относится к соединениям платины, хрома, палладия, кобальта, никеля, меди, бериллия, вольфрама, ванадия, молибдена, титана, циркония, марганца, селена, золота.
В результате соединения металлов с белками сыворотки и тканей образуются комплексные антигены, в которых металлам принадлежит ведущая роль как гаптенам. Нами применена методика изучения ППН, который мы использовали как показатель токсического и аллергического действия МЭ, проявляющегося деформацией мембран и нарушениями строения ядра нейтрофилов, для определения индивидуальной чувствительности к МЭ, в том числе и на доклинической стадии [15].
Для здорового организма баланс микроэлементов, соотношение свободных и связанных катионов остается постоянным. Нарушение баланса МЭ может быть как причиной, так и следствием патологии. Чаще всего причинно-следственная связь не ясна, тем не менее отмечено изменение концентрации ряда МЭ при многих заболеваниях.
Так, наблюдения за детьми, больными острой пневмонией и бронхиальной астмой, позволили выявить различия в МЭ статусе, некоторые из которых носят характер выраженного эндогенного дефицита или избытка того или иного МЭ. Метаболические нарушения, возникающие при этих заболеваниях, затрагивают окислительно-восстановительные процессы и клеточное дыхание, в компенсаторные процессы вовлекаются и МЭ, что ведет к изменению их концентрации.
Были обследованы 72 ребенка в возрасте 4-15 лет, страдающих БА. По содержанию микроэлементов в сыворотке крови у детей группы контроля и больных БА достоверные различия выявлены для содержания никеля (0,3±0,06 мкмоль/л и
0,06+0,05 мкмоль/л соответственно, р<0,001) и свинца (0,12±0,025 мкмоль/л и 0,014±0,002 мкмоль/л, р<0,001). Даже выявление повышенного содержания микроэлементов в биосубстратах еще не позволяет делать окончательных заключе-
ний о причинной значимости этих агентов в изменении состояния здоровья ребенка. Однако повышение концентрации ксенобиотиков в биосредах позволяет предполагать наличие связи между этими явлениями. Поэтому одной из актуальных проблем современной педиатрии является поиск маркеров выявления ранних признаков отклонений от нормы здоровья детей в условиях дисбаланса микроэлементов в окружающей среде. Экологически детерминированные заболевания возникают только у детей, отличающихся повышенной чувствительностью к конкретным химическим агентам в результате длительного воздействия на организм допороговых доз. Достоверным методом диагностики изменений в структуре ядра и цитоплазме нейтрофилов, возникающих in vitro под действием аллергена, оказался тест ППН: присутствие аллергена резко усиливало амебоидную активность полиморфно-ядерных лейкоцитов в результате фиксации специфического иммунного комплекса. Показатели ППН распределились следующим образом. Более чем в 2 раза была повышена чувствительность у 11 детей (15,3%) к марганцу, у 13 (18,3%) — к цинку, у 16 (23,2%) — к никелю и у 17 детей (25%) — к свинцу. Сенсибилизация к одному металлу выявлена у 13 чел. (18%). Из них у 2 детей (15,4%) — к марганцу, по 3 ребенка оказались сенсибилизированы к цинку и никелю (23%), 5 детей (38,5%) — к свинцу. Зачастую сенсибилизация наблюдалась не к одному металлу, а к двум
— в 11% случаев, к трем металлам — в 13,9% случаев и к четырем металлам — в 2,8% случаев. Коэффициенты корреляции между показателями ППН к различным металлам составили г=0,47-0,66. Это не противоречит данным литературы [10] о том, что сенсибилизация к одному из металлов-аллергенов сопровождается появлением перекрестной гиперчувствительности к другим.
Статистически значимые корреляционные зависимости между содержанием микроэлементов и показателями ППН выявлены только между показателями ППН и содержанием свинца в форменных элементах (г=0,54).
Выводы
1. У детей Приамурья выявляются региональные особенности микроэлементного статуса, проявляющиеся в повышенном содержании железа, цинка, марганца, в дисбалансе других микроэлементов.
2. У детей, проживающих в экологически неблагополучных районах, имеется риск развития экологически детерминированных отклонений в состоянии здоровья.
3. Среди детей, больных Б А, выявляется группа детей, имеющих сенсибилизацию к цинку, марганцу, никелю и свинцу, в связи с чем оправдано применение лабораторных тестов ППН при выделении детей групп риска по формированию экопатологии.
4. Выделение микроэлементарных токсикопатий и микроэлементарных дефицитов позволяет организовать целенаправленные профилактические мероприятия против первых и осуществлять специфическую терапию вторых.
Литература
1. Агаджанян H.A., Полунин И.H., Павлов Ю.М. Очерки по экологии человека. М.-Астрахань, 1997. С. 3-21.
2. Баранов A.A. // Рос. педиатр, журн. 1999. № 4. С. 5-7.
3. Боев В.М., Быстрых В.В., Верещагин H.H. и др. // Микроэлементы в медицине. 2004. Т.5. Вып. 4. С. 17-20.
4. Вельтищев Ю.Е., Фокеева В.В. Экология и здоровье детей. Химическая экопатология. М.: Моск. НИИ педиатрии и детской хирургии, 1996. 57 с.
5. Даутов Ф.Ф., Яруллин И.А. // Гигиена и санитария. 1993. № 8. С. 4-6.
6. Зигангареева Г.Г., Валиев B.C. // Педиатрия. 2002. №6. С.127-128.
7. Козлов В.К. Экология и состояние здоровья детей Приамурья. Хабаровск, 1993. 155 с.
8. Лучанинова В.H., Федорова Н.В., Транковс-кая Л.В. // Здоровье. Экология. Наука. 2001. №3. С. 23-27.
9. Мальцев С.В. // Педиатрия. 1997. №3. С. 36-37.
10. Авцын А.П., Жаворонков A.A., Риш М.А. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина, 1991. 496 с.
И. Сапожников С.П. Влияние эколого-биохи-мических факторов среды обитания на функциональное состояние и здоровье населения Чувашии: Ав-тореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 2001. 33 с.
12. Состояние природной среды и природоохранная деятельность в Хабаровском крае в 2001 году: Государственный доклад. // Департамент природных ресурсов по Дальневосточному региону. Хабаровск, 2002. 172 с.
13. Супрун С.В., Козлов В.К., Ракицкая Е.В. и др. // Дальневост. мед. журн. Приложение №2. 1997. С. 71-73.
14. Транковская Л.В. Роль дисбаланса химических элементов в формировании нарушений здоровья детей: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Владивосток, 2004.
15. Фрадкин В. А. Диагностика аллергии реакциями нейтрофилов крови. М.: Медицина, 1985. 176 с.
16. Юрьева Э.А, Османов И.М., Яковлева И.И. и др. // Практическая нефрология. 1998. № 2. С. 57-58.
□ □□
УДК 611.018.0 - 012 : 618.382: 618.91 - 053.34]: 546.262 - 31 (571.62)
Е.П. Малик, З.В. Сиротина, О.В. Кожарская, Т.И. Гульченко, И.В. Ример
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАРБОКСИМИОГЛОБИНА
В ГОМОГЕНАТЕ ПОСЛЕДА
ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
ОКИСЬЮ УГЛЕРОДА У БЕРЕМЕННЫХ
ЖЕНЩИН И ЗАВИСИМОСТЬ
ЕГО СОДЕРЖАНИЯ ОТ КОМПЕНСАТОРНЫХ
РЕАКЦИЙ В ПОСЛЕДЕ
Дальневосточный государственный медицинский университет, Государственное учреждение здравоохранения "Перинатальный центр", г. Хабаровск
Более 80% территории лесного фонда в Хабаровском крае относится к первым трем классам природной пожарной опасности [1]. При ухудшении экологической обстановки в период лесных пожаров, воздействии на беременных женщин, страдает высокоранимая система мать - плацента - плод, которая рассматривается как индикатор качества среды обитания [2]. Наряду с изучением морфофункцио-
нальных изменений в плацентах, рожденных от женщин, подвергшихся длительному воздействию окиси углерода (ОУ) в атмосферном воздухе в концентрациях, превышающих среднесуточную ПДК, целесообразно определение СОМЬ в гомогенате последа, предложенное нами для диагностики экологически обусловленных состояний у детей в раннем неонатальном периоде [3].
