Содержание к диссертации
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
1.1. Значение н методология иммунологических исследований в условиях современной техногенной среды обитания 11
1.2. Современное состояние вопроса о влиянии радиации на иммунную систему человека и животных 18
1.3. Современное состояние вопроса о влиянии химических загрязнителей на иммунную систему человека и животных 41
1.4. Влияние на иммунную систему сочетанного действия неблагоприятных экологических факторов среды обитания и психоэмоционального состояния 64
1.5. Взаимосвязь нервной и иммунной систем в целостном организме 71
2. ОБЪЕКТЫ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 77
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 93
3.1. Комплексный эколого-гигиснический анализ факторов, влияющих на организм обследованных школьников 93
3.2. Исследования содержания иммуноглобулинов в слюне детей и подростков 95
3.3. Исследования общей резистентности и показателей физического развития учащихся 106
3.4. Исследования нервно-психического статуса школьников 112
3.5. Исследования когнитивных функций школьников 123
3.6. Изучение закономерностей адаптивного антптслогенеза у подопытных животных, подвергнутых радиацнонно-пестицидному воздействию 127
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 132
ВЫВОДЫ 141
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 143
ПРИЛОЖЕНИЯ
- Значение н методология иммунологических исследований в условиях современной техногенной среды обитания
- ОБЪЕКТЫ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
- Исследования содержания иммуноглобулинов в слюне детей и подростков
Введение к работе
Актуальность исследования
Антропогенное загрязнение окружающей среды физическими, химическими и биологическими агентами с явной тенденцией повышения их концентрации в природных средах приобрело глобальные масштабы, что особенно негативно сказывается на здоровье детей и подростков. Многочисленные исследования, выполненные учеными в нашей стране и за рубежом, выявляют прогрессирующее ухудшение показателей здоровья населения, особенно детского, в условиях возрастающего антропогенного загрязнения биосферы (Ястребов Г.Г., 1994; Потапов А.И., 1995; Сидоренко Г.И., 1996; Кириллов В.Ф., Минни-баев Т.Ш. с соавт., 2001; Akist В., 1992; Beir, 1994). В экологически неблаго приятных районах выявляется ухудшение демографических показателен, воз растание уровня хронических заболеваний, функциональное снижение активности системы иммунитета (Всличковскип Б.Т., 1992; Хаит С.Е., Ястребов Г.Г., 1994;ЦыбА.Ф., 1996).
К настоящему времени накоплено большое количество данных, освещающих системные и молекулярные механизмы иммуногенеза, в частности, значение лимфоцитарного звена функциональной системы иммунитета в фор мировании иммунологической реактивности организма (Петров Р.В., 1964; 1987; 1995; Кульбсрг А.Я., 1967; 1996). Под неблагоприятным воздействием факторов среды обитания в организме человека развиваются иммунопатологические состояния, приводящие к различным заболеваниям: респираторным и аденовирусным инфекциям, аллергическим и аутоиммунным состояниям, злокачественным новообразованиям (Петров Р.В., Хаитов P.M. с соавт., 1995; Петрова И.В., Мольков Ю.Н., Лещснко Г.М., 1998).
Среди техногенных загрязнителей окружающей среды и настоящее время, особенно в некоторых регионах, выделяются радионуклиды и пестициды, оказывающие повреждающее действие на всех уровнях организации живой матс рип. Многочисленные данные литературы отражают воздействие радиации на клеточные и гуморальные звенья системы иммунитета (Петров Р.В., 1962; Шахтарин В.В. с соавт., 1994; Румянцева Е. Г., Димитриев Д.А., 1999; Орадов-ская И. В., Оприщенко М. Л. с соавт., 2000). Пестициды выделяются особой экологической опасностью в связи с преднамеренностью внесения, миграцией по пищевым биологическим цепям и выраженной биологической активностью (Ракитский В.Н., 1984; Потапов А.И., 1996, Жминько П.Г., 2000). Согласно данным литературы, в районах с интенсивным использованием пестицидов отмечается более высокая распространенность нарушений в состоянии здоровья детского населения (Васнлос А.Ф., Василос П.М., 1985; 1993).
Многочисленные данные литературы отражают, в основном, изолирован ный эффект радиации. Данные по вопросам сочетанного действия радиации с различными ксенобиотиками, а также на фоне психоэмоционального стресса, все более отчетливо выступающего в качестве патогенного фактора в условиях современной технологической среды, немногочисленны (Золотникова Г.П., 1998; Петрова И.В. с соавт., 199S; Золотникова Г.П., Ракитский В.Н., 2000).
Выявление закономерностей и механизмов сочетанного воздействия пестицидов и ионизирующих излучений на нейро-иммуниый статус детского и подросткового организма может представить научно-теоретическую основу эколого-гигненического мониторинга здоровья молодого поколения а районах с повышенным аварийным радиационным фоном, однако эти вопросы изучены недостаточно.
Цель настоящей работы: изучить закономерности изменения лимфоци тарного звена системного иммуногенеза у детей и подростков в зависимости от степени выраженности неблагоприятных экологических и психоэмоцпональ ных факторов и научно обосновать систему профилактических мероприятий по повышению иммунологической резистентности школьников и экологически
отягощенных районах.
Задачи исследования:
1. Провести комплексный эколого-гигненический анализ факторов, влияющих на организм учащихся обследуемых групп, с выявлением «факторов риска» снижения общей и иммунологической резистентности у школьников в условиях современной технологической среды.
2. Провести комплексное обследование учащихся - детей и подростков, с изучением антропометрических, фнзиометрическпх, психофизиологических показателей и оценкой нервно-психического статуса.
3. Изучить состояние неспецнфического гуморального иммунитета у школьников разных возрастных групп в зависимости от уровня радиационно пестицндного загрязнения окружающей среды.
4. Установить взаимосвязь между изменениями иммунологического и нейропсихического гомсостаза у школьников разного возраста из экологически различных районов.
5. Провести экспериментальные исследования динамики антнтелогенеза у подопытных животных в условиях облучения и затравки пестицидами.
6. Научно обосновать систему профилактических мероприятий по повы шешпо иммунологической резистентности школьников в экологически отягощенных районах.
Научная новизна В ходе проведенных исследований впервые:
1. Установлены закономерности изменения функциональной активности лимфоцитарпого звена системы иммунитета у детей и подростков в условиях радиационно-псстицидного загрязнения окружающей среды при их изолиро ванном и сочетанном воздействии. Выявлены изменения нейропсихического статуса детей и подростков учащихся общеобразовательных школ - в зависимости от степени радиационного и пестицидного загрязнения среды обитания.
3. Выявлена взаимосвязь между иммунологическими и нейронсихпче-скими нарушениями в организме детей и подростков в условиях радиационно-пестицидных нагрузок.
4. Научно обоснована система профилактических мероприятий по преду-преждению негативного влияния неблагоприятных экологических факторов на иммунологический и нейроисихический статус организма детей и подростков.
Практическая значимость работы Результаты исследований внедрены в учебный процесс Брянского государственного университета имени акад. И.Г. Петровского, Брянского института повышения квалификации работников образования. По материалам исследова ний разработаны методические пособия «Мониторинг иммунологического обследования школьников из экологически неблагополучных районов» и «Мониторинг иммунологического и нейропсихического статуса молодых люден в условиях современной технологической среды», применяемые при диспансерном наблюдении за состоянием здоровья школьников.
Апробация материалов диссертации
Результаты исследований доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию факультета физической культуры Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского «Проблемы и перспективы развития физической культуры и спорта» (Брянск, 14-15 ноября 2001 г.); IX Международной научно-практической конференции «Совершенствование образовательного процесса как социально-педагогическая проблема» (Брянск, 17-18 апреля 2002 г.); Международной на учно-практической конференции «Экология, безопасность и устойчивое развитие - XXI век. Опыт преодоления последствий катастрофы на Чернобыльской атомной станции» (Новозыбков, 27 сентября 2002 г.); I Молодежной научно Ф практической региональной конференции «Проблемы природопользования и экологии Брянской области» (Брянск, 17-19 декабря 2002 года); X Международной научно-практической конференции «Совершенствование образовательного процесса как социально-педагогическая проблема» (Брянск, 21-22 апреля 2003 г.); XIII Международной научно-практической конференции по нробле мам физического воспитания учащихся «Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире» (Коломна, 30-31 мая 2003 г.); Региональной дистанционной научно-практической конференции «Физическая культура, спорт и здоровье» (Йошкар-Ола, 18-19 сентября 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Роль социальных, гигиенических и биологических факторов в становлении возрастных особенностей здоровья населения». (Пенза, сентябрь 2003 г.); Международной ішучно-практической конференции «Актуальные проблемы охраны здоровья учащейся молодежи» (Брянск, 24-25 марта 2004 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы адаптации молодых людей в современном мире» (Брянск, 26-27 октября 2004 г.).
Апробация диссертации проведена 23 мая 2005 г. на межфакультетском заседании кафедр психофизиологии и клинической психологии; экологии и безопасности жизнедеятельности; зоологии, анатомии человека и животных; спортивных дисциплин; протокол № 39 от 23.05.2005 г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ в сборниках научных трудов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, характеристики объектов и методов исследований, глав собственных исследований, обсуждения, выводов, списка литерату ры. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, иллюстрирована 24 таблицами, 6 рисунками. Список литературы віоночаст работы отсчествсн ных и зарубежных авторов.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. «Факторы риска» и «группы риска» снижения общей и иммунологической резистентности организма среди школьников в радиационно загрязненных районах.
2. Закономерности изменения лимфоцитарного звена системного иммуногенеза у детей и подростков в зависимости от различной степени радиационных и нсстнцидных нагрузок среды обитания.
3. Закономерности изменения показателей психофизиологического и нервно-психического статуса детей и подростков в зависимости от выраженности неблагоприятных экологических факторов.
4. Система профилактических мероприятий по предупреждению нарушений иммунологической резистентности и нейроисихического статуса школьников, проживающих в экологически неблагоприятных условиях.
Значение н методология иммунологических исследований в условиях современной техногенной среды обитания
Характер и интенсивность воздействия неблагоприятных экологических факторов на организм человека как на индивидуальном, так и на популяцион-ном уровне становятся критическими (Сидоренко Г.И., Печенникова Е.В., Мо-жаев Е.А., 1997). Это предопределяет необходимость расширения и углубления в системе социально-гигиенического мониторинга исследований различных аспектов формирования здоровья. В настоящее время принято считать, что изменение состояния здоровья является отражением сдвигов в механизмах адаптации организма к условиям внешней среды (Кучма В.Р., Суханова Н.Н., Семе-ненко Т.А. и соавт., 1996).
К числу важнейших направлений в исследовании адаптационных процессов к воздействию негативных антропогенных факторов относится изучение показателен состояния иммунофизиологических механизмов защиты организма человека. Это обусловлено тем, что иммунная система обладает высокой чувствительностью ко многим неблагоприятным факторам окружающей среды и в силу своей исключительной чувствительности может выступать в роли показателя воздействия на организм различных антропогенных факторов, то есть служить индикаторной системой в зоне экологического неблагополучия (Воробьев Е.И., Петров Р.В., Покровский В.И. и соавт., 1985; Лебедев К.А., 1987; Сидоренко Г.И., Захарчснко М.П., Морозов В.Г. и соавт., 1992; Ещанов А.Т., Кульков А.В., Кулаков В.В., 1993; Новиков B.C., 1996).
Иммунная система характеризуется гетерогенностью чувствительности отдельных ее компонентов к антигенам различной природы, что проявляется в разнонаправленности реакций на воздействие вредных факторов химической природы. Иллюстрацией данного положения служит, например, тот факт, что у лиц, проживающих в неблагоприятных экологических условиях, установлены угнетение Т-спстемы и активизация В-систсмы иммунитета (Эткина Э.И,, 1992; Димитриев Д.А., 1999).
Столь сложный характер изменения иммунологических показателей ставит вопрос о выборе информативных иммунологических показателей при проведении исследований влияния окружающей среды на здоровье человека. Вначале необходимо выявить в популяции людей те группы, которые имеют повышенный риск срыва работы иммунной системы и синдром иммунологической недостаточности (Петров Р.В., Орадовская И.В., 1987; 1991; Петров Р.В., Хаитов P.M., Пинегин Б.В., 1994).
В связи с этим широкое внедрение целенаправленной оценки иммунного статуса в гигиеническую науку и практику требует правильного решения вопросов организации обследования населения. Условием для обеспечения массовости иммунологического обследования является использование простых и информативных тестов. Возможно использование для проведения массового иммунологического обследования данных санэпидслужбы (Покровский В.И., Михайленко А.А., 1991). При оценке информативности тех или иных иммунологических показателей многие авторы отдают предпочтение показателям не-снецифнческой резистентности: бактерицидності! и аутомнкрофлоры кожи, микробной обсеменности слизистых оболочек, фагоцитарной активности лейкоцитов и количеству бляшкообразующпх клеток (Кучма В.Р., Суханова Н.Н., Ссмененко Т.А. и соавт., 1996; Михалюк Н.С., Кутенов Е.Н., Петрова И.В., 1996; Румянцева Е.Г., 2000). Е.Н. Кутенов и соавт. (1996) также сообщают, что количество и морфологические характеристики лейкоцитов, а также количество и виды микрофлоры, дают возможность выделить градации различной степени напряженности иммунной системы, имеющие различную прогностическую значимость.
Объекты, объем и методы исследований
Анализ общего уровня здоровья проводился по картам здоровья школьников, амбулаторным картам и картам диспансеризации. Изучалась нозологическая структура заболеваемости учащихся, выявлялись группа здоровья, физкультурная группа (основная, подготовительная, специальная).
В результате комплексного обследования школьников были определены группы подростков для углубленных иммунологических исследований сипользованием иммунологических, соматометрических, физиомстрическнх, психофизиологических методов.
С целью изучения показателей неспецифического гуморального иммунитета учащихся определялось количество IgA, IgG, IgM в биологической жидкости (слюне) методом одномерной радиальной иммунодиффузии в агаровом геле по Манчини при помощи стандартного диагностикума.
Набор реактивов предназначен для определения количества IgA, IgG, IgM в сыворотках и других биологических жидкостях человека методом радиальной диффузии в геле по Манчини.
Количественное определение нсспецифичсских иммуноглобулинов в сыворотке крови и биологических жидкостях является одной из важных характеристик функциональной активности В-лимфоцитов.
Предел точности определения белка в РИД (радиальная иммунодиффу-зия) при использовании низких концентраций сыворотки около 10 мкг/л
Принцип определения. Метод основан на реакции образования нерастворимого комплекса выявляемого иммуноглобулина со специфическими антителами к нему в тонком слое агара. Этот преципитат имеет форму визуально видимого кольца, диаметр которого пропорционален логарифму концентрации определяемого иммуноглобулина.
Все сыворотки, используемые в наборе, получены из Нижегородского предприятия по производству бактериальных препаратов. Приготовление набора проведено по стандартной методике.
В гель агара, буфер для разведения сывороток и увлажнитель на крышке чашек добавлен МЕРТИОЛАТ (0,04%)-бактериостатический препарат.
Способ применения. Стандартную сыворотку растворяли в I мл дистиллированной воды. Приготовляли три двукратных разведения стандартной сыворотки на мединал-вероналовом буфере (МВБ), т.е. 1:2, 1:4 и 1:8 (по 25 мкл). Микрошприцом вносили в лунки кратные разведения сыворотки и неразведеннуіо стандартную сыворотку. Диапазон концентраций иммуноглобулинов в стандартной сыворотке практически полностью перекрывает уровень колебаний концентраций иммуноглобулинов в сыворотке здоровых людей. В остальные лунки планшета вносили по 2 мкл исследуемых образцов. При этом перед внесением следующего образца микрошприц промывали 8-Ю раз дистиллированной водой. Инкубацию проводили при комнатной температуре.
При определении IgG и IgA срок инкубации составляет 24 часа, при определении IgM - 48 часов. По окончании инкубации, используя проходящий косой свет, проводили измерение диаметра колец преципитации. Для этого мы использовали микроскоп типа МБС с микрометрическим окуляром. Кроме того, определение проводилось с помощью прилагаемой линейки. Для этого центр кольца совмещали с центральной горизонтальной осью линейки и, перемещая линейку вдоль этой оси, подбиралось место на линейке, в котором линии, образующие треугольный просвет линейки, являются касательными к контуру кольца преципитации. На нижней шкале линейки сматывались значения с точностью 0,1мм. Результаты измерений вносились в бланк регистрации результатов исследований. По результатам измерения диаметров колец, образующихся в соответствующих разведениях стандартной сыворотки, была построена калибровочная кривая в полулогарифмических координатах, где на линейной шкале откладывались значения диаметров колец преципитации, а на логарифмической -соответствующая концентрация данного иммуноглобулина при данном разведении стандартной сыворотки. Полученные точки соединяли ломанной линией, состоящей из отрезков прямой между соседними точками. Значения концентраций иммуноглобулинов в стандартної! сыворотке для рекомендуемых разведений приводятся.
Исследования содержания иммуноглобулинов в слюне детей и подростков
Результаты сравнительного анализа спектра иммуноглобулинов в слюне детей и подростков представлены в табл. 3.2.1 и 3.2.2 и рис, 1, 2.
Как видно из приведенных данных, в каждом из сравниваемых районов среди спектра исследуемых иммуноглобулинов наиболее высокая концентрация выявляется в отношении IgG, а наиболее низкая - IgA, что соответствует данным литературы.
Сравнительный анализ содержания данных классов иммуноглобулинов в слюне детей и подростков из экологически различных районов выявляет определенные различия в их концентрации в зависимости от техногенного загрязнения среды обитания.
У детей из района с максимальной плотностью сочетанных радиационно-пестицидных нагрузок среды обитания (II группа), среднестатистические показатели содержания IgG в слюне оказались достоверно выше, чем у детей из экологически условно «чистого» района (группа), превышая данный показатель в 2,03 раза. По сравнению с детьми из районов с высоким уровнем у-фона (III группа) и района с высокими территориальными псстицидиыми нагрузками (IV группа) содержание IgG во втором районе оказалось выше в 1,52 и 2,03 раза соответственно. У детей III группы различие с контролем также достоверно, и превышает данный показатель в 1,34 раза. В IV группе различие в содержание IgG по сравнению с контролем крайне незначительно, а по сравнению с пятиклассниками из III группы ниже в 1,34 раза.
У подростков из исследуемых районов показатели содержания IgG, по сравнению с детьми, несколько выше в экологически «условно» чистом районе, а в остальных группах IgG больше в слюне детей. У детей но сравнению с подростками более выражены различия с контролем во II и III группах.
Во II группе среднестатистические показатели содержания IgG в слюне подростков оказались в 1,53 раза выше, чем у сверстников из экологически чистого района (различие достоверно), и существенно (в 1,59 раза) выше, чем у подростков из района с высокими территориальными пестнциднымн нагрузками. При сравнении концентрации IgG в I и III группах достоверных различий не выявляется. В районе с высоким уровнем у-фона (III группа) превышение данного показателя по сравнению с «чистым» районом также не является достоверным, однако составляет 1,26 раза. Показатели содержания IgG в I и IV груп-пах различаются несущественно.
