CC BY
58
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2013 БИОЛОГИЯ Вып. 2
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 615.21/.26
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛИ-МИНАЦИОННОЙ ТЕРАПИИ ЭНТЕРОСОРБЕНТАМИ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ У ДЕТЕЙ С БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО НЕБЛАГОПОЛУЧИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ
О. Ю. Устинова
Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15 Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления риском здоровью населения, 614045, Пермь, ул. Монастырская, 82; root@fcrisk.ru; (342)2372534
Проведена сравнительная оценка эффективности энтеросорбентов различного происхождения у детей с бронхиальной астмой, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия среды обитания, связанного с деятельностью промышленных предприятий. Установлено, что максимальной элиминационной способностью в отношении марганца, хрома, никеля и свинца обладают «Энтеросгель» и «Полисорб», активность которых в 1.3 раза выше активированного угля и препарата «Полифепан».
Ключевые слова: энтеросорбенты; дети; содержание металлов в крови; элиминационный эффект.
Введение
Согласно результатам многочисленных исследований состояние здоровья населения промышленно развитых регионов в значительной мере определяется уровнем санитарно-гигиенического благополучия среды обитания [Баранов, Щеплягина, 2005; Пара-хонский, 2010; Прогнозирование..., 2010; Зайцева, Устинова, Аминова, 2011]. В связи с целым рядом физиологических особенностей, наиболее отчетливо эта зависимость прослеживается у детей [Сетко, Оч-нева, Сетко, 2005; Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011; Zaitseva, Ustinova, Aminova, 2012]. Данные эпидемиологических и клинических наблюдений показывают, что у детей, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия чаще встречаются нарушения в физическом развитии (несоответствие соматометрических, физиометрических и морфофункциональных показателей половозрастной норме, дисхронизация порядка и сроков формирования вторичных половых признаков и т.д.), выше распространенность морфофункциональных отклонений и хронических заболеваний центральной нервной, дыхательной, сердечно-сосудистой, костно-
мышечной, эндокринной и пищеварительной систем [Распространенность..., 2005; Прогнозирование... , 2010; Землянова, Кольдибекова, Пустовалова, 2012].
Среди токсикантов промышленного происхождения, формирующих санитарно-гигиеническое неблагополучие среды обитания, значимое место принадлежит металлам [Коротеева, 2005; За-бродский, Мандыч, 2007; Прогнозирование... , 2010; Гончаренко, Гончаренко, 2012]. Попадая в организм человека аэрогенным или алиментарным путем, металлы значительно медленнее, чем органические соединения, подвергаются биотрансформации и способны кумулировать в органах и тканях, что отрицательно сказывается на параметрах состояния здоровья населения [Ступаков, 2001; Распространенность..., 2005; Методы..., 2011]. Спектр токсического воздействия металлов на молекулярном, клеточном, тканевом и системном уровне во многом определяется их концентрацией в биосредах, комбинацией с другими негативными факторами, предшествующим состоянием здоровья ребенка, его иммунологической реактивностью, наличием генетически детерминированной повышенной чувствительности и т.д. В настоящее
© Устинова О. Ю., 2013
время установлены патогенетические механизмы участия металлов в развитии аллергических заболеваний органов дыхания и кожи, эндокринной патологии, болезней опорно-двигательного аппарата, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудис-той и нервной системы [Коротеева, 2005; Распространенность..., 2005; Научно-методическое..., 2011; Гончаренко, Гончаренко, 2012].
Одним из направлений терапии заболеваний, связанных с действием химических техногенных факторов, является использование элиминацион-ных методов лечения, среди которых наибольшее распространение получило применение энтеросорбентов различного происхождения [Эпидемиология, ..., 2005; Тох1со1о|рса1..., 2008; Научно-мето-дическое..., 2011]. Особую значимость имеет эли-минационная терапия в лечении больных аллергическими заболеваниями, что связано с наличием у многих химических токсикантов промышленного происхождения, и металлов в частности, сенсибилизирующего и токсического эффекта действия. Поиск наиболее эффективных и безопасных энтеросорбентов остается для педиатрической практики актуальной проблемой.
Цель исследования: провести сравнительную оценка эффективности элиминационной терапии энтеросорбентами различного происхождения у детей с бронхиальной астмой, проживающих в условиях загрязнения среды обитания металлами техногенного происхождения.
Задачи исследования: 1. Определить параметры элиминационного эффекта энтеросорбентов различного происхождения в отношении металлов
- свинец, хром, никель и марганец; 2. Провести сравнительную оценку эффективности энтеросорбентов.
Объекты и методы исследования
Для решения поставленных задач были использованы результаты обследования 236 детей (группа наблюдения) с легкой формой бронхиальной астмы, не имевших сопутствующей органической патологии желудочно-кишечного тракта и проживавших на селитебной территории, находящейся в зоне влияния металлургического комбината. В атмосферном воздухе территории проживания детей обнаружено превышение гигиенических нормативов: по марганцу - до 2.19 ПДКс.с., хрому - до 1.1 ПДКс.с., свинцу - до 3 ПДКс.с. и 5 ПДКм.р., никелю-1.1 ПДКм.р. Все дети были в возрасте 7-12 лет (9.27 ± 1.53 г). Группу сравнения составил 41 ребенок с легкой формой бронхиальной астмы без сопутствующей органической патологии желудочно-кишечного тракта. Дети группы сравнения по возрасту (9.81±1.12г)и гендерному составу были аналогичны основной группе (р = 0.41-0.87) и про-
живали на той же территории, что и дети основной группы. Социально-экономический статус семей исследуемых детей не имел существенных различий (р = 0.08-0.83). Помимо стандартного клинико-функционального обследования (согласно Международному Консенсусу по астме от 2011 г.), детей обеих групп обследовали на предмет содержания в крови свинца, хрома, никеля и марганца в динамике: до начала лечения и сразу после окончания элиминационных мероприятий (на 15-й день терапии). Химико-аналитические исследования выполнялись методом атомно-абсорбционной спек-трофотометрии на спектрофотометре Aanalist фирмы PERKIN-ELMER (США) с атомизацией в пламени и масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой ISP-MS фирмы Agilent 7500сх (США) в соответствии с методическими указаниями (МУК 4.1.2104-06, 4.1.2105-06, 4.1.2106-06, 4.1.2773-10).
В обеих группах базисная терапия бронхиальной астмы осуществлялась согласно Международному Консенсусу (2011) в соответствии с тяжестью течения заболевания. Детям группы наблюдения с 1-го по 14-й день, помимо базисного лечения, проводилась элиминационная терапия энтеросорбентами различного происхождения в возрастных дозировках. В ходе исследования были использованы: а) углеродный адсорбент на основе активированного угля (58 детей); б) энтеросорбент на основе лигнина
- «Полифепан» (54 ребенка); в) энтеросорбент на основе производного поливинилпирролидона -«Энтеросгель» (68 детей); г) энтеросорбент на основе кремнезема - «Полисорб» (56 детей).
Результаты и их обсуждение
В ходе проведенного химико-аналитического исследования было установлено, что содержание марганца (0.025 ± 0.001 мг/дм3), хрома (0.041 ± 0.003 мг/дм3), никеля (0.43 ± 0.16 мг/дм3) и свинца (0.145 ± 0.001 мг/дм3) в крови детей группы наблюдения не имело статистически значимых различий с показателями группы сравнения (марганец
- 0.027 ± 0.001 мг/дм3, р = 0.99; хром - 0.045 ± 0.001 мг/дм3, р = 0.99; никель - 0.45 ± 0.12 мг/дм3, р = 0.96; свинец - 0.141 ± 0.001 мг/дм3, р = 0.99), но достоверно во всех случаях превышало референтные уровни (марганец - 0.0109 мг/дм3; р < 0.01; хром - 0.028 мг/дм3; р < 0.01; никель - 0.12 мг/дм3; р < 0.01; свинец - 0.1 мг/дм3; р < 0.01) (табл. 1).
Применение базисной терапии бронхиальной астмы у детей группы сравнения не привело к существенному изменению содержания металлов в крови: уровень марганца к 15-му дню лечения составлял 0.024 ± 0.001 мг/дм3 (исходно - 0.027 ± 0.001 мг/дм3, р = 0.89), хрома - 0.042 ± 0.001 мг/дм3 (исходно - 0.045 ± 0.001 мг/дм3, р = 0.86), никеля -0.046 ± 0.09 мг/дм3 (исходно - 0.45 ± 0.12 мг/дм3, р = 0.99), свинца - 0.138 ± 0.001 мг/дм3 (исходно -
0.141 ± 0.001 мг/дм3, р = 0.93); во всех случаях со- держание металлов в крови оставалось достоверно
выше референтных уровней (р < 0.01).
Таблица 1
Содержание химических токсикантов в крови детей исследуемых групп до начала лечения, мг/дм3
(М±т)
Показатель Основная группа Группа сравнения Референтный предел (Н.Тиц, 2003) Р1 р2 р3
Марганец 0.025±0.001 0.027±0.001 0.0109±0.0006 <0.01 <0.01 0.99
Никель 0.43±0.16 0.45±0.12 0.08-0.12 <0.01 <0.01 0.96
Свинец 0.145±0.001 0.141±0.001 0.1 <0.01 <0.01 0.99
Хром 0.041±0.003 0.045±0.001 0.007-0.028 <0.01 <0.01 0.99
Примечание, р1 - достоверность различий группы наблюдения и референтного предела; р2 - достоверность различий группы сравнения и референтного предела; р3 - достоверность различий группы наблюдения и группы сравнения.
Сочетанное применение у детей группы наблюдения базисной терапии бронхиальной астмы и энтеросорбентов способствовало существенному снижению к 15-му дню лечения содержания исследуемых химических токсикантов в крови (табл. 2).
На фоне использования препарата «Энтерос-гель» содержание марганца в крови снизилось относительно исходного уровня на 12% и составило 0.022 ± 0.004 мг/дм3 (р = 0.81), хотя и не достигало референтного уровня (р = 0.04); содержание никеля - на 64% (0.156 ± 0.021 мг/дм3, р = 0.03 к исходному) и приближалось к референтному (р = 0.05); уровень свинца - на 20% и составлял 0.116 ± 0.008 мг/дм3 (р = 0.05 к исходному), что не отличалось от референса (р = 0.62); содержание хрома к моменту завершения элиминационной терапии составляло 0.018 ± 0.004 мг/дм3, что было на 56% ниже исходного (р = 0.03) и не имело достоверных различий с референсным уровнем (р = 0.84).
У детей, получавших «Полисорб», к моменту завершения лечения содержание марганца в крови снизилось на 24% и составило 0.019 ± 0.003 мг/дм3 (р = 0.04), но оставалось выше референтного уровня (р = 0.03); содержание никеля - на 65% (0.151 ± 0.021 мг/дм3, р = 0.02 к исходному) и приближалось к референтному (р = 0.05); уровень свинца снизился на 20% и составлял 0.116 ± 0.013 мг/дм3 (р = 0.05 к исходному), что не отличалось от референса (р = 0.62); содержание хрома к моменту завершения элиминационной терапии составляло 0.014 ± 0.002 мг/дм3, что было на 66% ниже исходного (р = 0.02) и не имело достоверных различий с референсным уровнем (р = 0.51).
У детей, получавших «Полифепан», в анализируемые сроки содержание марганца в крови практически не изменилось и составило 0.025 ± 0.003 мг/дм3 (р = 0.99); содержание никеля снизилось относительно исходного на 51% (0.212 ± 0.023 мг/дм3, р = 0.04), но оставалось выше референтного (р = 0.03); уровень свинца понизился только на 12% и составлял 0.127 ± 0.011 мг/дм3 (р = 0.66 к исходному) и был выше референса (р = 0.04); содержание хрома к моменту завершения элимина-
ционной терапии снизилось на 61% (0.016 ± 0.006 мг/дм3, р = 0.04 к исходному) и не имело достоверных различий с референсным уровнем (р = 0.72).
В группе детей, получавших в качестве энтеро-сорбента активированный уголь, содержание марганца в крови к моменту завершения терапии практически не изменилось и составило 0.026 ± 0.002 мг/дм3 (р = 0.99); содержание никеля снизилось относительно исходного на 69% (0.135 ± 0.011 мг/дм3, р = 0.03) и приближалось к референтному (р = 0.056); уровень свинца понизился лишь на 10% и составлял 0.130 ± 0.009 мг/дм3 (р = 0.06 к исходному) и был выше референсного уровня (р = 0.04); содержание хрома к моменту завершения элиминационной терапии снизилось на 44% (0.023 ± 0.009 мг/дм3, р = 0.02 к исходному) и не имело достоверных различий с референсом (р = 0.76).
Заключение
В целом результаты проведенного исследования показали, что элиминационный эффект относительно марганца, никеля, свинца и хрома у препаратов «Энтеросгель» и «Полисорб» был в 1.3 раза выше, чем при использовании энтеросорбентов «Полифепан» и «Активированный уголь». Наиболее низкие показатели элиминации, при использовании любого из апробированных энтеросорбентов, установлены для свинца (от 10% до 20% к исходному уровню) и марганца (от 0% до 24%), в то время как уровень элиминации никеля и хрома достигал 44-69%. Применение препаратов «Энтеросгель» и «Полисорб» в течение 14 дней позволяет достигнуть существенного снижения содержания в крови хрома и никеля (на 56-66%) и на 12-24% снизить уровень марганца и свинца, что позволяет сделать вывод о целесообразности использования данных энтеросорбентов в элиминационной терапии у больных бронхиальной астмой.
ON
ю
Таблица 2
Динамика содержания химических токсикантов в крови детей группы наблюдения на фоне элиминационной терапии энтеросорбентами, мг/дм3 (М±т)
Марганец Никель Свинец Хром
Содержание в крови до начала элиминационной терапии
Энтеросорбент 0.025±0.001 0.43±0.16 0.145±0.001 0.041±0.003 Р* Р* Р4
Содержание в крови по окончанию элиминационной терапии, % снижения к исходному уровню
Содержание % Содержание % Содержание % Содержание %
Энтеросгель 0.022±0.004 12 0.156±0.021 64 0.116±0.008 20 0.018±0.004 56 0.04 0.05 0.62 0.84
Полисорб 0.019±0.003 24 0.151±0.022 65 0.116±0.013 20 0.014±0.002 66 0.03 0.05 0.62 0.51
Полифепан 0.025±0.003 0 0.212±0.023 51 0.127±0.011 12 0.016±0.006 61 0.01 0.03 0.04 0.72
Активированный уголь 0.026±0.002 0 0.135±0.011 69 0.130±0.009 10 0.023±0.009 44 0.01 0.05 0.04 0.76
Референтный предел (Н.Тиц, 2003) 0.0109±0.0006 0.08-0.12 0.1 0.007-0.028
Примечание, р1 - достоверность различий содержания марганца в крови по окончанию элиминационной терапии к референтному пределу; р2 - достоверность различий содержания никеля в крови по окончанию элиминационной терапии к референтному пределу; р3 - достоверность различий содержания свинца в крови по окончанию элиминационной терапий к референтному пределу; р4 - достоверность различий содержания хрома в крови по окончанию элиминационной терапии к референтному пределу.
О. Ю. Устинова
Методы защиты человека от воздействия приоритетных поллютантов: учебно-метод. пособие / Е.Г. Лебедева, Н.В. Шарапова, О.А. Свиридов, Е.Г. Ревкова, З.А. Ветеркова, С.И. Красиков. Оренбург: Оренб. гос. ин-т менеджмента, 2011. 141с.
Научно-методическое обоснование и стандартизация способов профилактики заболеваний и оздоровления детей в условиях воздействия факторов риска среды обитания и образа жизни: отчет о науч.-исслед. работе. Зарегистрировано во ФГНУ «ЦИТиС», № госрегистрации 01201154017. М., 2011. 177 с.
Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Землянова М.А. Гигиеническая индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических факторов / под ред. Г.Г. Онищенко. Пермь: Кн. формат, 2011. С. 177-179.
Парахонский А.П. Медицинские аспекты взаимодействия человека с окружающей средой // Совр. наукоемкие технологии. 2010. № 7 С. 220-222.
Поступила в редакцию 16.05.2013 мед. наук. М., 2005. 18 с.
The comparative evaluation of efficiency of the various origin of enterosorbents elimination therapy for the children with bronchial asthma living in unfavourable environment
O. Yu. Ustinova, doctor of medicine, professor Perm State University. 15, Bukirev str., Perm, Russia, 614990
FSSI “Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies”, 82, Monastyrskya St., str., Perm, Russia, 614045; root@fcrisk.ru; (342)2372534
The comparative evaluation of efficiency of the various origin of enterosorbents elimination therapy for the children with bronchial asthma living in unfavorable environment caused by industrial enterprises is carried out. It is discovered that “Enterosgel” and “Polysorb” had the maximum elimination capacity for manganese, chromium, nickel and lead and their efficiency is 1,3 times higher than activated carbon and preparation “Polyphepan” possess.
Key words: enterosorbents; children; metal content in blood; elimination effect.
Устинова Ольга Юрьевна, доктор медицинских наук, профессор
ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»
Библиографический список
Баранов А.А., Щеплягина Л.А. Фундаментальные и прикладные проблемы педиатрии на современном этапе // Рос. пед. журн. 2005. №3. С. 4-8.
Гончаренко А.В., Гончаренко М.С. Механизмы повреждающего действия токсических концентраций марганца на клеточном и субклеточном уровнях // Biological Bulletin. 2012. № 2. P. 47-57.
Забродский П.Ф., Мандыч В.Г. Иммунотоксикология ксенобиотиков: монография. Саратов,
СВИБХБ, 2007. 420 с.
Зайцева Н.В., Устинова О.Ю., Аминова А.И. Гигиенические аспекты нарушения здоровья детей при воздействии химических факторов среды обитания. Пермь: Кн. формат, 2011. 489 с.
Землянова МА., Колъдибекова Ю.В., Пустовалова О.В. Гигиена детей и подростков: здоровье подрастающего поколения - здоровье нации // Санитарный врач. 2012. №2. С. 13-15.
Коротеева Е.Н. Гигиеническое обоснование ле-чебно-профилактических и реабилитационных мероприятий у детского населения с аллергическими заболеваниями: автореф. дис. ... канд.
