Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время особое внимание уделяется проблемам элементного гомеостаза организма, нарушения которого могут сопровождать многие патологические состояния различных органов и систем организма (Ларионова и др., 2004). Считается, что роль металлолигандно- го гомеостаза в нормальном функционировании органов и систем сопоставима с ролью генетических факторов в формировании здоровья (Кудрин, 2000). Элементный состав волос является интегральным показателем элементного статуса организма человека, который может быть использован для оценки состояния здоровья человека и его адаптации к окружающей среде (Авцын, 1991).
Республика Коми расположена на территории Европейского Севера Российской Федерации. Север представляет собой огромную полиэлементную биогеохимическую провинцию со сниженными адаптивными возможностями человека, где нарушения минерального обмена носят масштабный характер (Глушкова и др., 2002; Горбачев и др., 2007). В состав республики входят районы, неоднородные по природно-климатическим, биогеохимическим условиям, национальному составу населения, уровню антропогенной нагрузки. Можно выделить промышленно развитые районы с преимущественно городским населением (г. Сыктывкар, г. Ухта, Сосногорс- кий район), сельские аграрные районы с преимущественным проживанием коми населения (коми-ижемцы - Ижемский район, южные коми - Кортке- росский, Койгородский, Прилузский районы), а также местного русского населения (Усть-Цилемский район), северные районы, с преимущественно городским пришлым населением и высокой миграцией (г. Воркута, г. Инта). Такая неоднородность условий может отражаться в различном уровне здоровья населения отдельных районов, наличии «собственного элементного портрета региона».
Наиболее чувствительным показателем является состояние здоровья детей (Вельтищев, 1999; Holland et al., 2011). Поэтому актуально исследование микроэлементного статуса именно у этой группы населения.
Цель работы: анализ элементного статуса и качества здоровья детского населения как «информативных показателей» экологического состояния территории Европейского Севера (на примере Республики Коми).
Задачи:
-
оценить демографический потенциал и демографическую структуру населения Республики Коми;
-
провести анализ качества здоровья взрослого и детского населения в районах Республики Коми;
-
определить уровни накопления в волосах детей макро- и микроэлементов;
-
выявить особенности накопления элементов в волосах детей в зависимости от пола, района проживания;
-
установить взаимосвязь заболеваемости и элементного статуса населения.
Научная новизна. Разработана концепция мониторинга состояния здоровья населения с использованием в качестве «информативных показателей» изменения демографической структуры, динамики экологически обусловленной заболеваемости, данных о микроэлементном составе волос, который позволяет оценить влияние геохимических факторов среды обитания на популяционное здоровье. Доказано, что климатогеографические и биогеохимические особенности территории, национальный состав населения, размещение промышленных производств согласуются с различным уровнем экологически обусловленной заболеваемости и накоплением химических элементов в волосах детского населения. Определены территории риска развития экологически обусловленной патологии у детей - это города Сыктывкар, Ухта, а также Троицко-Печорский район. Особенностью динамики экологически обусловленной заболеваемости у детей (атопи- ческий дерматит, бронхиальная астма) является её рост, особенно интенсивный в сельской местности.
Впервые изучено накопление широкого спектра химических элементов в составе волос детей из Республики Коми, раскрыта специфика корреляционных связей между элементами на Севере. Характерной особенностью элементного статуса детского населения является избыток марганца, никеля, недостаток меди и селена вследствие биогеохимических особенностей территории. Доказана взаимосвязь экологически обусловленной заболеваемости и содержанием макро- и микроэлементов в волосах детей: между анемией и содержанием свинца в волосах, заболеваемостью органов пищеварения и магнием, цинком, накоплением ртути и младенческой смертностью.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные в работе результаты обладают новизной, имеют теоретическое значение для развития представлений о распространении и динамике экологически обусловленной заболеваемости и элементном статусе детского населения Республики Коми. Выделенные «территории риска» по развитию экологически обусловленной заболеваемости у детей (города Сыктывкар, Ухта, Троицко-Пе- чорский район) могут быть использованы при проведении как регионального, так и локального экологического мониторинга, а также планировании системы профилактических мероприятий, направленных на снижение такой заболеваемости.
Впервые изучено накопление широкого спектра химических элементов в составе волос человека (дети 4-16 лет) в Республике Коми. Создана база данных, включающая показатели содержания 19 химических элементов в волосах детей, которые могут быть использованы в качестве референсных значений по Республике Коми при организации биогеохимического мониторинга, а также для выявления, профилактики, лечения элементозов в Республике Коми.
Созданы схематические карты Республики Коми с диаграммами динамики по основным демографическим показателям, экологически обусловленной заболеваемости среди всего населения и у детей, которые были включены в «Атлас Республики Коми» (2011). Результаты исследований используются при чтении курсов лекций «Общая экология», «Экология человека», «Геоинформационные системы в экологии» Сыктывкарского государственного университета.
Личный вклад автора. Автор принимал участие в разработке темы и планировании исследований, проводил отбор проб, анализ медицинской документации, составлял карты-схемы, выполнил статистический анализ полученных экспериментальных данных, их интерпретацию, формулировал выводы работы, а также лично участвовал в тематических конференциях, выполнял подготовку публикаций по выполненным исследованиям.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены на 11 конференциях: региональной «Человек и окружающая среда» (г. Сыктывкар, 2003-2004), всероссийской конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (г. Сыктывкар, 2007, 2011, 2012, 2013), научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы биомониторинга и биоиндикации» (г. Киров, 2006, 2010, 2011); Х, XI Всероссийской молодежной научной конференции «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике» (г. Сыктывкар, 2010, 2011); 16-й Международной Пущинской школе- конференции молодых ученых «Биология - наука XXI» (г. Пущино, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе три статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, глава в «Атласе Республики Коми» (2011).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и выводов, изложенных на 157 страницах машинописного текста, иллюстрированных 31 рисунками и 25 таблицами. Список литературы содержит 237 наименований, из них 48 на иностранных языках.
