Введение к работе
Актуальность темы. Для лиц опасных профессий, в том числе спасателей и пожарных МЧС России, характерно воздействие на организм человека таких факторов как значительные психоэмоциональные и физические нагрузки, воздействие токсических продуктов горения, недостаток кислорода и многое другое (Маркизова Н. Ф., 2008; Чумаева Ю. В., 2010). Изменения элементного статуса могут сказываться на функции многих органов и систем, затрагивая межсистемные и внутрисистемные закономерности метаболизма (Авцин А.П. и др., 1991; Оберлис Д. и др., 2008; Valko M. et al., 2005; Rana S. V. S., 2008). Повышение уровня токсических элементов и недостаток жизненно-необходимых элементов могут приводить к возникновению и прогрессированию соматических заболеваний, в том числе патологии органов пищеварения (Файзуллина Р.А., 2002; Хамрев Х.Г., 2002; Кудрин А.В., Громова О.А., 2007).
Универсальным механизмом патогенетического воздействия вышеуказанных профессиональных факторов у лиц опасных профессий является активация свободнорадикального окисления липидов (Меерсон Ф.З., 1988; Новиков В.В., 1998; Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., 2008; Новицкий А.А., 2010). Накопление конечных продуктов перекисного окисления липидов (окисленных жирных кислот, альдегидов, кетонов) приводит к необратимой инактивации ферментов, структурной перестройке клеточных мембран, изменению их проницаемости вплоть до гибели клеток. Повреждение мембран клеточных органелл способствует дисфункции внутриклеточных процессов и может явиться патогенетической основой метаболических сдвигов в организме. Нарушение клеточного метаболизма при хронических гастродуоденитах является отражением биохимических нарушений в клетках, возникающих в ответ на повреждение (Маколкин В.И., 2005).
Поступление ингаляционным путем и через желудочно-кишечный тракт токсических веществ у специалистов Федеральной противопожарной службы (ФПС) создает условия для активации свободнорадикального окисления липидов (Бударина Л.А, Кудаева И.В., 2007; Маркизова Н. Ф. и др., 2008). В тоже время болезни органов пищеварения занимают ведущее место среди соматической патологии у пожарных и спасателей МЧС России (Санников М.В., Андреев А.А., 2007; Порошин А.А. и др., 2009; Алексанин С.С. и др., 2010;).
В настоящее время в доступной научной литературе недостаточно освещены вопросы о состоянии элементного статуса и свободнорадикального окисления (СРО) при заболеваниях органов пищеварения у специалистов Федеральной противопожарной службы. Имеющиеся научные данные о состоянии СРО и биоэлементного статуса неоднозначно трактуются и противоречивы (Хамрев Х.Г., 2002; Гаскина Т.К., 2009; Valko M. et al., 2005). Вышеуказанные факты послужили обоснованием для проведения, данного научного исследования.
Цель исследования:
Оценка элементного статуса и состояние свободнорадикального окисления, антиоксидантной системы у сотрудников Федеральной противопожарной службы МЧС России с заболеваниями органов пищеварения.
Задачи исследования:
-
Определить содержание жизненно-необходимых элементов в биологических субстратах и их соотношение у обследованных пожарных с заболеваниями органов пищеварения.
-
Определить содержание токсических элементов в биологических субстратах и их соотношение у обследованных пожарных с заболеваниями органов пищеварения.
-
Оценить состояние биоэлементного статуса при различном характере воспалительных поражений слизистой оболочки желудка у сотрудников Федеральной противопожарной службы.
-
Выявить взаимосвязь показателей антиоксидантной системы (каталазы, супероксиддисмутазы, системы глутатиона), параметров свободнорадикального окисления (уровень продуктов перекисного окисления липидов) с биоэлементным статусом у обследованных сотрудников Федеральной противопожарной службы.
Научная новизна и теоретическая значимость работы.
Впервые проведена комплексная оценка элементного статуса (30 микроэлементов) в волосах, сыворотке крови, моче, желудочном содержимом и слюне у практически здоровых людей и специалистов Федеральной противопожарной службы с заболеваниями органов пищеварения.
У сотрудников Федеральной противопожарной службы с заболеваниями органов пищеварения выявлено накопление алюминия, кадмия и свинца в биосредах во взаимосвязи со снижением концентрации жизненно-необходимых элементов: меди, цинка, селена.
Впервые установлено, что при развитии атрофических изменений слизистой оболочки желудка происходит увеличение содержания кадмия в сыворотке крови, свинца в волосах, алюминия в моче и снижение концентрации меди в желудочном содержимом.
В процессе выведения токсических микроэлементов участвуют почки и желудочно-кишечный тракт, а также активируется процесс элиминации токсических микроэлементов через слюнные железы.
Впервые изучены взаимосвязи уровня свинца и кадмия с показателями антиоксидантной системы и продуктов перекисного окисления липидов у сотрудников Федеральной противопожарной службы с заболеваниями органов пищеварения. Увеличение концентрации продуктов перекисного окисления липидов взаимосвязано со снижением значений восстановленного глутатиона, а повышение уровня свинца коррелирует со снижением активности каталазы.
Практическая значимость исследования и внедрение в практику.
Определение концентрации биоэлементов в организме сотрудников Федеральной противопожарной службы МЧС России позволяет оценить уровень накопления токсических и выявить дисбаланс по уровню жизненно-необходимых элементов в организме обследованных.
Особенности элиминации алюминия и свинца у сотрудников Федеральной противопожарной службы показали возможность использования проб слюны для выявления увеличенной нагрузки токсическими элементами на организм обследованных.
Результаты диссертационного исследования внедрены в практическую деятельность ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А. М. Никифорова» МЧС России для углубленного обследования сотрудников МЧС России.
Материалы диссертационного исследования включены в учебный процесс и используются при подготовке специалистов в ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А. М. Никифорова» МЧС России.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
В организме сотрудников Федеральной противопожарной службы происходит накопление токсических элементов (алюминия, кадмия, свинца) и изменение концентрации жизненно-необходимых элементов (повышение содержания фосфора, натрия, калия на фоне снижения уровней цинка, меди, селена). Наибольшие изменения концентрации указанных микроэлементов отмечены при атрофических изменениях слизистой оболочки желудка (у сотрудников Федеральной противопожарной службы происходит достоверный рост значений кадмия в сыворотке крови и свинца в пробах волос). В процесс выведения из организма свинца, алюминия, кадмия у сотрудников Федеральной противопожарной службы с патологией органов системы пищеварения включаются слюнные железы в отличие от практически здоровых лиц, у которых выведение токсических элементов происходит в основном через мочу (почки) и желудочное содержимое (желудочно-кишечный тракт).
-
У специалистов Федеральной противопожарной службы происходит снижение активности каталазы, супероксиддисмутазы и содержания восстановленного глутатиона при повышении уровня продуктов перекисного окисления липидов и окисленного глутатиона. С увеличением уровня продуктов перекисного окисления липидов выявлен рост содержания свинца и кадмия. Повышение концентрации кадмия взаимосвязано со снижением уровня восстановленного глутатиона, а увеличение концентрации свинца в сыворотке крови коррелирует со снижением активности каталазы.
Личный вклад автора.
Автор лично принимал участие в выполнении всех разделов диссертационного исследования, включая постановку цели и задач работы, выполнение методик исследования, формирование групп обследованных, сбор и анализ полученных результатов, формулировку выводов и практических рекомендаций. Автор выполнил в полном объеме исследование по определению биоэлементного статуса в анализируемых биосредах. Определение параметров перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы выполнены совместно со специалистами лаборатории клинической химии ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А. М. Никифорова» МЧС России.
Апробация результатов исследования
Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции «Метаболический синдром: междисциплинарные проблемы» (15 – 17 декабря 2010 года, Санкт-Петербург); на 5-ом междисциплинарном российском конгрессе с международным участием «Человек и проблемы зависимостей: междисциплинарные аспекты» (25-27 мая 2011 года, Санкт-Петербург); на конференции молодых ученых «Аналитика как инструмент клинической химии» (26-27 апреля 2011 года, Санкт-Петербург), Всероссийской научно-практической конференции «Передовые медицинские технологии в клинике внутренних болезней» (25-26 апреля 2012 года, Санкт-Петербург).
По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 3 в журналах по перечню ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц, 25 рисунков. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы о материалах и методах исследования, главы с результатами собственных исследований, главы с обсуждением результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 73 отечественных и 35 зарубежных источников.
