CC BY
61
УДК 616.366-002:577.17.049
И. В. Зайцев, О. Е. Зайцева Астраханская государственная медицинская академия
УРОВЕНЬ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПЛАЦЕНТЕ ЖЕНЩИН И ПУПОВИНЕ НОВОРОЖДЕННЫ1Х АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Известно, что в процессе физиологического развития плод к моменту родов в достаточных количествах накапливает все необходимые питательные вещества и микроэлементы (МЭ) (Экологические факторы ..., 1994; Агаджанян и др., 1998; Коломийцева, Габович, 1970). Так, например, в печени новорожденного концентрация меди и железа оказывается во много раз выше, чем в любой другой период его последующей жизни (Микроэлементозы..., 1991; Войнар, 1963; Ноздрюхина, Гринкевич, 1980).
Характерно, что уровень содержания микроэлементов у эмбрионов и плода в ответ на воздействие некоторых токсичных агентов, таких как свинец и кадмий, в большей степени определяется стадией внутриутробного развития и в меньшей - характером действующего фактора (Экологические факторы ..., 1994; Бабенко, Решеткина, 1971; Войнар, 1963; Aggett, 1984). В клинических условиях особое внимание следует обращать на содержание тех микроэлементов, дефицит или избыток которых у матерей может быть причиной тератогенного воздействия на потомство (Коломийцева, Габович, 1970; Ноздрюхина, 1977).
Среди доступных нам источников не было обнаружено работ, посвященных изучению кумуляции тяжелых металлов (ТМ) в плаценте (ПЦ) и пуповине новорожденных (ПН). В связи с этим целью настоящего исследования явилось изучение уровня содержания ряда тяжелых металлов (эссенциальные - Бе, 2п, Си, Мп, Со; условно эссенциальные - N1; токсичные - РЬ, С<1, ^) в плаценте и пуповине новорожденных Астраханской области.
Материалом для исследования служили фрагменты пуповин и плацент новорожденных от матерей в возрасте от 19 до 40 лет (средний возраст - 27,0 ± 0,62 года). Длина новорожденных составила 54,1 ± 1,5 см, их вес - 3 500 ± 50,0 г. Все роды в основном протекали без серьёзных осложнений. Средняя длина пуповин составляла 56 ± 1,5 см, средний вес плаценты - 1,057 ± 55,0 г.
Изучение особенностей кумулятивного распределения тяжелых металлов в исследуемом материале проводили методом атомноабсорбционной спектрографии на спектрофотометре «Хитачи» модели АН-8 180-50 и спектрофотометре Shimadzu-AA-680. Подготовку проб (п = 120: ПЦ - п = 60; ПН - п = 60) проводили методом мокрого озоления. Результаты анализа выражались в мг/кг сухого вещества и были подвергнуты статистической обработке (критерий Стьюдента).
Результаты исследования и их обсуждение
В результате исследования выявлено, что уровень содержания ТМ в тканях пуповины новорожденных и плаценты имеет одинаковую динамику и порядок накопления. Показатели абсолютных величин содержания тяжелых металлов по мере их убывания: Бе > 2п > РЬ > Со > Си > N1 > Н > Мп > С<і в данных субстратах приведены в табл. 1.
Таблица 1
Средняя концентрация ТМ в плаценте и пуповине новорожденных, мг/кг сухого вещества
ТМ Ее Zn РЬ Со Си N1 Мп са И8
ПЦ 518,43 3,60 0,87 0,22 0,19 0,16 0,13 0,10 0,03
ПН 47,27 3,17 0,84 0,21 0,15 0,14 0,11 0,08 0,01
Установлена коррелятивная связь между накоплением вышеназванных ТМ в плаценте и пуповине новорожденных с оценкой их состояния по шкале Апгар на момент рождения. У здоровых детей, родившихся с показателями 8-9 баллов, количество ТМ в данных субстратах было заметно ниже, чем у детей, оценка которых при рождении соответствовала 5-6 баллам (табл. 2).
Таблица 2
Количественные соотношения между уровнем ТМ в плаценте, пуповине новорожденных и состоянием новорожденного (по Апгар)
Баллы ю Апгар ^ЕМ Субстрат Ее Zn РЬ Со Си N1 Мп Со И§
5/6 ПЦ 571,02 3,8 0,94 0,29 0,29 0,18 0,15 0,12 0,06
п = 64 ПН 52,36 3,3 0,86 0,23 0,22 0,16 0,14 0,10 0,03
8/9 ПЦ 67,90 3,05 0,63 0,22 0,16 0,15 0,12 0,08 0,03
п = 56 ПН 49,10 2,71 0,61 0,18 0,14 0,13 0,08 0,05 0,01
При сравнении уровня содержания МЭ в вышеописанных субстратах по полу новорожденного было обнаружено, что концентрация последних несколько больше у родившихся девочек (табл. 3).
Таблица 3
Количественные соотношения между уровнем ТМ в плаценте и пуповине новорожденных в зависимости от их пола
Пол ТМ Ее Zn РЬ Со Си N1 Мп Со Ия
Девочки ПЦ 51,60 3,90 0,86 0,43 0,17 0,16 0,13 0,10 0,04
ПН 14,15 3,07 0,84 0,23 0,14 0,12 0,11 0,07 0,03
Мальчики ПЦ 44,43 3,13 0,84 0,22 0,21 0,14 0,12 0,08 0,025
ПН 13,37 2,85 0,83 0,19 0,15 0,11 0,11 0,04 0,01
Установлено, что практически у всех исследуемых беременных отмечались поздние гестозы различной степени тяжести, у 9 выявлена хроническая внутриутробная гипоксия плода (ХВУГП), в 9 случаях отмечалась фетоплацентарная недостаточность с формированием синдрома задержки развития плода (ФПН СЗРП), у 2-х беременных диагностированы признаки внутриутробного инфицирования (ВИ) в сочетании с признаками гипоксии плода и клиникой позднего гестоза. Дистрофические изменения плаценты (ДИП) при гистологическом исследовании выявлены в 18 случаях, хорионамнионит (ХМ) - в 6 случаях. Распределение концентрации ТМ в данных субстратах (в вышеописанных осложнениях беременности) приведено табл. 4.
Таблица 4
Количественные соотношения между состоянием рожениц и концентрацией ТМ в плаценте и пуповине новорожденных
Осложне- ния беремен- ности ^1М Субстрат Fe Zn Pb № Mn Cd
ХВУГП ПЦ 54,56 3,70 0,82 0,28 0,29 0,19 0,16 0,13 0,05
ПН 28,82 2,99 0,78 0,27 0,20 0,17 0,14 0,12 0,03
ФПН ПЦ 376,57 3,86 0,72 0,33 0,19 0,17 0,17 0,14 0,07
СЗРП ПН 48,31 3,30 0,71 0,30 0,18 0,14 0,12 0,09 0,04
ВИ ПЦ 68,36 3,38 0,97 0,34 0,27 0,21 0,13 0,14 0,04
ПН 19,16 3,33 0,87 0,28 0,24 0,18 0,11 0,12 0,03
ДИП ПЦ 461,40 3,20 0,97 0,27 0,17 0,17 0,15 0,15 0,04
ПН 42,07 2,82 0,90 0,21 0,14 0,14 0,10 0,11 0,02
ХМ ПЦ 57,65 3,55 0,90 0,22 0,19 0,17 0,12 0,11 0,02
ПН 17,02 2,86 0,86 0,22 0,13 0,16 0,09 0,09 0,01
Средняя ПЦ 518,43 3,60 0,87 0,22 0,19 0,16 0,13 0,10 0,03
концен- трация ПН 47,27 3,17 0,84 0,21 0,15 0,14 0,11 0,08 0,01
Было проанализировано также влияние возраста женщин на накопление ТМ в названных субстратах. По возрасту женщины распределялись следующим образом: первая группа - от 15 до 19 лет; вторая группа -от 20 до 29 лет; третья группа - от 30 до 39 лет; четвертая группа -от 40 до 44 лет. У женщин четвертой (40-44 года) возрастной группы накопление ТМ в плаценте и пуповине новорожденных было значительно выше, чем в других возрастных группах. Это говорит о том, что с возрастом в ПЦ и ПН беременных женщин, имеет место увеличение уровня накопления как условно эссенциальных (N1, Со), так и токсических (РЬ, Cd, ^) микроэлементов (табл. 5).
Таблица 5
Количественное соотношение между возрастом рожениц и уровнем содержания ТМ в плаценте и пуповине новорожденных
Возраст ''''"-ТМ Субстрат"- Fe Zn Pb № Mn Cd
15-19 ПЦ 14,40 2,30 0,80 0,13 0,12 0,10 0,10 0,12 0,03
лет ПН 10,16 1,43 0,70 0,02 0,06 0,04 0,01 0,01 0,01
20-29 ПЦ 52,66 3,33 0,81 0,13 0,10 0,10 0,10 0,09 0,03
лет ПН 33,72 3,08 0,70 0,02 0,09 0,04 0,03 0,01 0,02
30-39 ПЦ 56,29 3,39 0,88 0,17 0,20 0,16 0,15 0,11 0,05
лет ПН 38,54 3,82 0,74 0,09 0,09 0,04 0,04 0,02 0,02
40-44 ПЦ 86,00 7,72 0,88 0,19 0,17 0,17 0,16 0,15 0,07
лет ПН 40,29 6,30 0,78 0,09 0,09 0,07 0,04 0,02 0,04
В наиболее высокой концентрации в пуповине новорожденных и плаценте из всех исследованных элементов присутствовало железо (в плаценте - 518,43 мг/кг, в пуповине - 47,27 мг/кг сухого вещества. Известно, что в больших количествах (общее содержание у человека -50-60 мг/кг) этот элемент накапливается в органах, обильно снабжаемых кровью, к которым относятся пуповина и плацента. Накопление этого металла происходит в указанных образованиях главным образом за счет геминового железа, которое, однако, в больших количествах (более 60 мг/кг) может вызывать у новорожденного нейротоксический эффект и снижать его иммунитет.
Незаменимым и полифункциональным микроэлементом для развития организма ребенка является цинк. Значительные концентрации (общее содержание 1,5-2 г) этого металла могут привести к перинатальной гибели плода. Уровень содержания цинка в тканях пуповины и плаценты новорожденных в исследованиях по степени кумуляции уступал лишь железу и свинцу (плацента - 3,63 мг/кг, пуповина - 3,17 мг/кг сухого вещества).
Биологическая роль меди в процессах тканевого дыхания определяется тем, что этот металл входит в состав ряда ферментов (общее содержание -0,1-0,15 мг). Следует указать, что высокие концентрации меди на ранних этапах развития беременности вызывают эмбриотоксическое действие различной степени выраженности. В меньшем количестве, чем железо, свинец и цинк, медь обнаруживалась в ткани пуповин новорожденных и плацент (в плаценте - 0,19 мг/кг, в пуповине - 0,15 мг/кг сухого вещества).
К эмбриотоксическому действию (поражение центральной нервной системы, цирроз печени) на ранних стадиях развития приводят и высокие концентрации марганца. Уровень содержания этого металла в исследуемых образованиях составил: в плаценте - 0,13 мг/кг, в пуповине -
0,11 мг/кг сухого вещества (общее содержание - 0,08-0,11 мг).
Никель в плаценте и пуповине аккумулировался в концентрациях равных 0,16 мг/кг и 0,14 мг/кг сухого вещества, кобальт - 0,22 мг/кг и 0,21 мг/кг соответственно (общее содержание - 0,07-0,24 мг).
Содержание свинца, особенно в плаценте, также было достаточно велико (в плаценте - 0,87 мг/кг, в пуповине - 0,84 мг/кг). Следует учитывать, что высокое содержание свинца в плаценте может привести к ее некрозу, в тканях новорожденного - к замедлению его роста и аномалиям развития.
Интерес к кадмию ограничивается его токсическими свойствами. Считается, что кадмий вызывает хромосомные аномалии, оказывает эм-бриотоксическое действие, способствуя формированию изменений в скелетах плодов и новорожденных. Уровень содержания кадмия был сравнительно низким (в плаценте - 0,1 мг/кг, в пуповине - 0,08 мг/кг сухого вещества).
Особо токсичным элементом является ртуть. В организме человека она присутствует в незначительных концентрациях (2,0х10-7мкг). В нашем исследовании уровень содержания ртути в плаценте составил 0,03 мг/кг, в пуповине новорожденных - 0,01 мг/кг сухого вещества.
Выводы
Таким образом, одним из возможных факторов, способствующих возникновению перинатальной патологии (например, синдрому задержки развития плода), является повышение кумуляции тяжелых металлов в тканях новорожденного. Прежде всего это относится к токсичным микроэлементам, обнаруживаемым в повышенном количестве в тканях новорожденных, таким как кобальт, свинец, кадмий и, особенно, ртуть, что является показателем значительного загрязнения окружающей среды.
Колебания содержания тяжелых металлов в плаценте и пуповине новорожденных имеют сходный характер, при этом установлен определенный порядок абсолютных величин содержания тяжелых металлов по мере их убывания: Бе > 2п > РЬ > Со > Си > N1 > Мп > С<1 > ^. Кроме того, следует подчеркнуть, что ПЦ накапливает ТМ несколько больше, чем ПН.
Отмечено, что у родильниц в изучаемых субстратах с возрастом содержание токсичных микроэлементов.
Выявлен дисбаланс (микроэлементоз) у новорожденных с различной перинатальной патологией.
На основании проведенного исследования мы считаем, что пуповина новорожденных может быть использована в качестве одного из наиболее важных биологических субстратов для прогнозирования развития заболеваний, связанных с экологической ситуацией, формирующейся в регионе.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Агаджанян Н. А., Марачев А. Г., Бобков Г. А. Экологическая физиология человека. - М.: Крук, 1998. - 411 с.
2. Бабенко Г. А., Решеткина Л. П. Применение микроэлементов в медицине. -Киев: Здоровье, 1971. - 124 с.
3. Войнар А. О. Значение микроэлементов в организме человека и животных. -М.: Знание, 1963. - 560 с.
4. КоломийцеваМ. Г., Габович Р. Д. Микроэлементы в медицине. - М.: Медицина, 1970. - 274 с.
5. Микроэлементозы человека / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш, Строчкова Л.С. - М.: Медицина, 1991. - 300 с.
6. Ноздрюхина Л. Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. - М.: Наука, 1977. - 170 с.
7. Ноздрюхина Л. Р., Гринкевич Н. И. Нарушение микроэлементного обмена и пути его корреляции. - М.: Наука, 1980. - 279 с.
8. Экологические факторы и репродуктивная функция / Н. А. Агаджанян, В. И. Кулаков, Т. Д. Зангиева, О. А. Атаниязов // Экология человека. - 1994. -№ 1. - С. 93-103.
9. Aggett P. J. Trace elements in human health // Practitioner. - 1984. - Vol. 228, № 1396. - P. 935-942.
Получено 27.01.04
CONTENT OF HEAVY METALS IN WOMAN PLACENTA AND UMBILICAL CORD OF NEW-BORN CHILDREN
I. V. Zaitsev, O. E. Zaitseva
One of the reasons of strong perinathal pathology (e.g. syndrome of slow development of foetus) is increasing cumulation in flesh of a new-born child such toxic microelements as lead, cobalt, cadmy and mercury. Studying features of cumulative distribution of heavy metals was held by atomic absorbtional spectrographic method. Fluctuations in heavy metal content in placenta and umbilical cord of new-born children are proved to be alike. There is determined a certain order of absolute quantities of heavy metals content according to their diminution: Fe >Zn>Pb>Co>Cu>Ni>Mn>Cd>Hg. The umbilical cord of a new-born child can be used as one of the important biological substrates for predicting disease development that are connected to the environmental condition in the Region.
