Введение к работе
Актуальность темы определяется интенсивным развитием промышленного потенциала республики, изменением качества окружающей среды и угрозой нарушения экологической безопасности жизни человека. В условиях Севера, где низкая экологическая емкость экосистем не выдерживает стремительного развития горнодобывающей, гидроэнергетической и лесоперерабатывающей промышленности индикатором состояния окружающей среды является здоровье населения (Петрова, Колосова, 2000). В 70-х годах развитие алмазодобывающего комплекса и строительство Вилюйской ГЭС в Западной Якутии, оказали негативное влияние не только на экосистемы, но и на здоровье населения, прилегающих к промышленному району территорий. Техногенная вода, поступающая в речную сеть, ускорила процесс миграции химических элементов в экологической системе: производство речная вода речные биоты животные и человек. Образовались зоны с высоким показателем суммарного загрязнения почвенного и снежного покрова, водной экосистемы с нанесением ущерба рыбному хозяйству (Макаров, 1990; Экология бассейна..., 1992; Экология реки.., 1993; Копылов и др., 1993; Нюкканов, 1996; Саввинов и др., 1996, 2005; Саввинов, Сазонов, 2006), произошла техногенная трансформация растительности, изменился состав и структура мелких млекопитающих (Мордосов, 2008; Вольперт, 2010).
Медико-экологическими исследованиями, проводимыми с 90-х годов установлена зависимость ухудшения состояния здоровья населения от экологической ситуации (Кривошапкин, Тимофеев, 1993; Петрова и др., 1993, 1996, 1999; Тихонов, 1995; Алексеев и др., 2000; Миронова и др., 2003; Петрова, 1996; Д.Д. Саввинов и др, 1996, 2005; Г.Н. Саввинов и др., 2006; Егорова Г.А, 2007; Проблемы..., 2008). В последние годы наблюдается рост экологически обусловленных заболеваний (злокачественные новообразования), также связанный с развитием промышленно-урбанистического вида природопользования (Иванов, 1999; Лазебник и др, 2004; Бурцева, 2006; Иванов и др., 2009).
В связи с этим, первостепенное значение приобретают вопросы охраны здоровья населения и определения факторов, влияющих на него. Вплоть до настоящего времени малоизученным остается биологическое действие пыли алмазных карьеров и ее роль в развитии патологии органов дыхания, так как уровень загрязнения атмосферы в городах алмазодобывающего района оценивается как очень высокий (Среда..., 2009). Кроме того, пылевые частицы различных месторождений могут отличаться составом и своей биологической активностью (Lagercrantz, 1996; Величковский, 2003). Установлено, что чужеродные вещества (поллютанты) усиливают реакции свободно-радикального окисления (Churg, Cherukupalli, 1984). Активные формы кислорода обусловливают развитие морфологических, патофизиологических, иммунологических и биохимических изменений, лежащих в основе клинических проявлений многих заболеваний, в том числе патологии легких (Величковский, 1995, 1997, Гольденберг с соавт., 1991; Новоженов с соавт., 1996; Bast, 1996; Forman, 1990, Меньщикова, 2008). До настоящего времени не изучена адаптивная реакция организма на действие пыли, образуемой при обработке алмазов.
В условиях потенциального техногенного загрязнения окружающей среды адаптивные механизмы человеческой популяции могут быть менее устойчивы к действию определенных природных и техногенных факторов (Агаджанян, 1998). Срыв адаптации лежит в основе развития патологических состояний, причиной которого являются биохимические нарушения функционирования регуляторных и защитных систем организма (Казначеев, 1980; Агаджанян, 1998). Ряд важных вопросов, касающихся характера изменения биохимических показателей белкового, углеводного, липидного и минерального обмена жителей алмазных провинций Якутии в условиях техногенной нагрузки, изучены недостаточно.
Дальнейшее развитие промышленности и предстоящее освоение новых территорий Якутии по мегапроектам с привлечением огромных трудовых ресурсов с других климато-географических регионов, несомненно, усугубит проблему охраны окружающей среды и здоровья коренного и пришлого населения.
Цель исследования: исследовать эколого-биохимические последствия, адаптивного и патогенного характера, влияния алмазодобывающей деятельности в условиях экстремального климата на обмен веществ в организме человека и профессиональную заболеваемость. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
-
Выявить различия биохимических параметров (состояние белкового, углеводного и липидного обмена) жителей алмазной провинции (г. Удачный Мирнинского района, с учетом занятости в алмазодобывающей промышленности), и жителей, занятых в сельском хозяйстве (с. Сюльдюкар Мирнинского района и с. Тит-Ары Хангаласского района).
-
Определить содержание макро-микроэлементов в волосах жителей алмазной провинции (г. Удачный Мирнинского района, с учетом занятости в алмазодобывающей промышленности), и жителей, занятых в сельском хозяйстве (с. Тит-Ары Хангаласского района).
3. Оценить влияние техногенного пылевого загрязнения на развитие экспериментального пневмофиброза.
4. Изучить цитотоксичность и влияние пыли, образующейся при обработке алмазов на организм экспериментальных животных.
Научная новизна. Показано влияние неблагоприятных факторов алмазодобывающей промышленности на показатели липидного, углеводного и белкового обмена жителей алмазной провинции Республики Саха (Якутия); получены данные о содержании макро- микроэлементов в волосах жителей г. Удачный и села Тит - Ары Хангаласского улуса, особенности которого отражают долговременный элементный статус, зависящий от факторов окружающей среды алмазной провинции; в условиях длительного эксперимента показано, что пыль, образующаяся в карьере трубки «Удачная» вызывает развитие медленно прогрессирующего пневмофиброза; выявлено прооксидантное свойство пыли, образующейся при огранке алмазов.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость заключается в том, что показатели белкового, липидного и минерального обмена зависят от негативного влияния алмазодобывающей отрасли на окружающую среду. Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты могут быть использованы для организации и ведения систем медико-экологического мониторинга и коррекции микроэлементного состава с учетом индивидуальных особенностей организма человека. Полученные результаты по прооксидантному механизму действия пыли, образующейся при обработке алмазов, обосновывают применение антиоксидантов в целях профилактики заболеваний.
Материалы диссертации используются в учебном процессе кафедры высокомолекулярных соединений, органической и биологической химии Северо-восточного федерального университета им. М.К. Аммосова.
Защищаемые положения:
1. Сочетание влияния экстремальных климатических условий и алмазодобывающей деятельности приводит к формированию измененного гомеостаза на уровне энергетического и белкового обмена. Дисбаланс микроэлементов у горнорабочих и жителей г. Удачный, не занятых в алмазодобывающей промышленности обусловлен воздействием техногенных факторов алмазодобывающего производства.
2. Пыль, образующаяся в карьере трубки «Удачная» является патогенетическим фактором развития медленно прогрессирующего пневмофиброза. Повреждающий характер пыли, образующейся при обработке алмазов, обусловлен их прооксидантным влиянием.
Апробация работы. Основные положения и материалы исследования были доложены на II Всероссийской научно-практической конференции «Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты» (Новосибирск, 2004г); на итоговой научно-практической конференции ГУ НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2005); межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы охраны труда в Республике Саха (Якутия)» (Якутск, 2006); 13 Международном конгрессе по приполярной медицине 12-16 июня 2006; 14 интернациональном конгрессе Циркумполярного здоровья (Канада, 2009); международной научно-практической конференции «Здоровье и окружающая среда» (Минск, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 25 работ, из них 5 статей опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, обсуждения результатов, выводов, списка литературы, включающего 240 отечественных и 48 зарубежных источников. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, 16 рисунков и 2 приложения.
