Введение к работе
Актуальность исследования. Проблемы антропогенного воздействия на экосистемы являются наиболее важными в настоящее время, так как непосредственно влияют на здоровье и условия проживания населения (Нарбут Н.А., 2006; Сычева Л.П., Иванов С.И. И др., 2010; Агаджанян Н.А., 2012). Каждый отдельный регион, имеющий значительные экологические различия, характеризуется «оптимальным экологическим уровнем здоровья» и наличием особенностей компенсаторно-приспособительных реакций систем организма в конкретной экологической ситуации (Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., и др., 2006; Агаджанян Н.А., Григорьев А.И., 2008; Мусалимова Р.С., Валиахметов Р.М., 2010). Экологические проблемы Хабаровского края обусловлены нерациональным использованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды, представляющим угрозу не только природным ресурсам, но и здоровью населения, проживающему на этой территории. Это приводит к увеличению числа инфекционных и неинфекционных заболеваний (Крюков В.Г., 2004; Махинов А.Н., и др. 2010). Результаты мониторинга в г. Амурске Хабаровского края свидетельствуют о том, что после прекращения работы целлюлозно-картонного комбината процесс загрязнения токсичными элементами подземных вод и территории продолжается (Литвин Ю.М., Миронов Р.А., 2009; Доклад об экологической ситуации в Хабаровском крае в 2010 году, 2011). Становится актуальной проблема сохранения здоровья подростков в Хабаровском крае, где специфические климатогеографические, а также социальные и экономические условия относятся к важнейшим факторам, во многом определяющим показатели соматического и репродуктивного здоровья. Дальневосточные показатели, характеризующие состояние здоровья детей Приамурья, на 10-15% хуже средних по России, и в динамике отмечается их ухудшение (Козлов В.К., Евсеева Г.П., 2010; Козлов В.К., 2012). Дети в силу своей возрастной ранимости адаптационных механизмов и других анатомо-физиологических особенностей наиболее чувствительны к внешним воздействиям. Известно, что в организме детей, проживающих в условиях техногенного воздействия крупного промышленного города, установлены нарушения минерального обмена (Каряева С.К., 2011; Кошко Н.Н., Блинова Н.Г., Казин Э.М., 2012). Согласно современным представлениям микроэлементный состав волос является хорошим биоиндикатором состояния среды обитания. Концентрация химических элементов в волосах детского населения имеет значительные колебания в зависимости от удаленности предприятия, характера и степени выбросов предприятия, географической составляющей территории проживания (Ермоленко Г.В., 2007; Михайлов А.Н., Сетко Н.П., 2008; Корчина Т.Я., 2009).
В связи с этим, оценка влияния дисбаланса микроэлементов на возможности формирования адаптивно-компенсаторных реакций организма подростков, развития дисфункциональных и дизадаптивных состояний в условиях загрязнения токсичными, потенциально токсичными, радиоактивными элементами природных водных источников непитьевого назначения, являются актуальными и имеют большое научно-практическое значение.
Цель исследования: эколого-физиологическое обоснование биохимических и элементных адаптивных изменений в организме подростков, в условиях техногенного загрязнения территории г. Амурска Хабаровского края. Задачи исследования:
-
Выявить особенности морфо-физиологических (сердечно-сосудистая, дыхательная системы, рост, масса тела, толщина семи кожно-жировых складок) адаптивных реакций структурно-функционального статуса организма подростков г. Амурска.
-
Определить состояние биохимических характеристик сыворотки крови, адекватных белковому, жировому, углеводному метаболическим процессам организма подростков.
-
Изучить элементный состав жидких и твердых биосубстратов (сыворотка крови, волосы) организма подростков, проживающих в условиях техногенного загрязнения Хабаровского края.
-
Выявить взаимосвязи металло-лигандного гомеостаза и заболеваемости у подростков городов Амурска и Хабаровска.
Научная новизна.
В комплексном обследовании подростов г. Амурска, проживающих в условиях загрязнения территории, впервые установлены особенности адаптивных реакций структурно-функционального статуса организма, связанные со снижением адаптивных возможностей сердечно-сосудистой системы, уменьшением экскурсии грудной клетки, дефицитом массы тела. Показаны инверсионные изменения содержания некоторых метаболитов сыворотки крови подростков г. Амурска Хабаровского края: повышение — общего белка СК (у 57,4% от обследованных); снижение — мочевины СК (47,0%) и креатинина (22,6%-58,1%, соответственно); тенденция к снижению общих липидов; дизадаптивно низкое — общего холестерина (72,8%), повышение — молочной кислоты (38,7% и 61,4%), что подтверждает наличие хронического экологически дерминированного стресса. На фоне высокой концентрации ртути, марганца, железа, свинца, цинка и других токсичных и потенциально токсичных элементов в твердом (волосы) и жидком (сыворотка крови) биосубстратах подростков г. Амурска определена дефицитная концентрация эссенциальных элементов (Se, Mo), не обеспечивающая физиологическую норму, что подтверждает предположение о нарушении металло-лигандного гомеостаза. Определены корреляционные взаимосвязи инверсионных физиологических, морфологических и биохимических характеристик адаптивных реакций с содержанием некоторых элементов в биосубстратах. Практическая значимость.
В результате комплексных многолетних исследований разработаны научно- обоснованные рекомендации по профилактике заболеваемости подростков, направленные на применение «принципа вытеснения», т.е. антагонистических отношений элементов с разными факторами. Построены системные модели адаптивных реакций структурно-функционального статуса организма подростков г. Амурска Хабаровского края, проживающих в условиях напряженной экологической ситуации; составлена база данных о состоянии факторов среды и характеристиках организма подростков (морфологических, биохимических, элементных);
Определен «специфический адаптивный тип реагирования, дифференцированный по полу», проявляющийся математически как в количестве, так и в силе корреляционных связей с факторами среды, так и в степени изменения (дисфункциональный, дизадаптивный) структурно-функциональных признаков, массовости проявлений неинфекционных и инфекционных болезней у подростков г. Амурска по сравнению с подростками г. Хабаровска.
Результаты исследования используются при чтении лекций по курсам анатомии и морфологии человека; нормальной физиологии, биоэкологии человека, экологии Дальнего Востока и Хабаровского края; спецкурса «Микро-, макросредовые факторы и здоровье человека»; в научной и учебной работе ФБГОУ ВПО ДВГГУ. Материалы нашли свое отражение в информационных письмах, направленных административным органам Амурского района. Составлены адресные реабилитационные программы.
Результаты работы вносят определенный вклад в теорию адаптационных процессов и патологии. Полученные данные могут быть использованы для своевременного определения признаков микро- и макроэлементозов на морфологическом, биохимическом, эндокринном уровнях при донозологической диагностике, для профилактики дизадаптивных состояний в практической биологии и медицине. Получены акты о внедрении результатов исследования: МУЗ «Детская городская больница № 2» г. Хабаровска от 12 апреля 2010, № 2-4444/1; от Отдела здравоохранения Администрации Амурского муниципального района Хабаровского края от 14 декабря 2009, № 01-29/2856. Основные положения, выносимые на защиту.
-
-
Изменения характеристик сердечно-сосудистой системы (повышение артериального давления, систолического и минутного объема крови) и дыхательной системы (низкий показатель экскурсии грудной клетки) и морфологических (выраженная гипотрофия, снижение количества абсолютной и относительной жировой ткани) являются адаптивными реакциями структурно-функционального статуса подростков г. Амурска.
-
Дисфункциональные и дизадаптивные изменения биохимических характеристик сыворотки крови обменных процессов организма подростков (низкие концентрации общего холестерина, повышенное содержание молочной кислоты, триглицеридов и глюкозы) имеют адаптивно-компенсаторный негативный характер и связаны с техногенным загрязнением территории.
-
Элементный дисбаланс жидких и твердых биосубстратов (сыворотка крови, волосы) дает возможность прогнозирования нарушений металло-лигандного гомеостаза организма подростков, проживающих в условиях техногенного загрязнения.
-
Заболеваемость подростков гг. Амурска и Хабаровска Хабаровского края зависит от инверсий металло-лигандного гомеостаза.
Апробация работы.
Основные материалы исследования доложены на 23-х научно-практических конференциях и конгрессах, из которых: международные — 10: конгресс «Здоровье и образование в XXI веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009 г.); научно-практическая конференция: «Экология и безопасность водных ресурсов» (Хабаровск, 2009); VIII Международная научно-практическая конференция «Медицинская экология» (Пермь, 2009); ІІ Международная научно- практическая конференция Медицинские и социальные аспекты образования (Пермь, 2009); ІІ Международная научно-практическая конференция «Экологические проблемы современности» (Пермь, 2010); III Международная научно-практическая конференция «Молодежь и наука: реальность и будущее» (Невинномыск, 2010); Х Международная научно-практическая конференция «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф» (Пермь, 2010); конференция «Актуальные проблемы востоковедения» (Хабаровск, 2011); X Международная научно-практическая конференция «Медицинская экология» (Пенза, 2011); XI Международная научно-практическая конференция «Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике» (Пенза, 2011); всероссийские — 3: IV Всероссийская научно-практическая конференция «Молодежь Востока России: история и современность (Хабаровск,
-
-
-
; Межрегиональная студенческая конференция «Состояние, проблемы и перспективы развития экономики России и дальневосточного Федерального округа» (Хабаровск, 2010); Межрегиональный конкурс социальных проектов «Моя инициатива», направление «На злобу дня» (Хабаровск, 2010); региональные — 6: ІІ Региональная научно-практическая конференция «Естественно-географическое образование на Дальнем Востоке» (Благовещенск, 2009); Дальневосточный фестиваль «Студенческая весна 2009» направление «Охрана общественного здоровья, физическая культура и спорт» (Хабаровск, 2009); 1-й съезд педиатров Дальнего Востока «Актуальные вопросы охраны материнства и детства на современном этапе» 20-21 мая 2010 г. (Хабаровск, 2010); Дальневосточный фестиваль «Студенческая весна 2010» направление «Охрана общественного здоровья, физическая культура и спорт» (Хабаровск, 2010); Региональная научно- практическая конференция с международным участием «Биоразнообразие и проблемы экологии Приамурья и сопредельных территорий» (Хабаровск, 2011); 2 -й съезд педиатров Дальнего Востока «Актуальные вопросы охраны материнства и детства на современном этапе» 20-21 мая 2012 г. (Хабаровск, 2012); краевые — 5: 57 студенческая научно-практическая конференция Дальневосточного Государственного гуманитарного университета (Хабаровск, 2009); научно- практическая конференция «Феномен кризиса в контексте гуманитарного знания» (Хабаровск, 2009); 58-я студенческая научно-практическая конференция Дальневосточного Государственного гуманитарного университета (Хабаровск,
-
; научно-практическая конференция: Состояние здоровья детей и подростков на современном этапе (Хабаровск, 2011); Молодые ученые - Хабаровскому краю, XIII краевой конкурс молодых ученых и аспирантов (Хабаровск, 2011). Диссертационная работа прошла обсуждение 26 октября 2012 г. на заседании кафедры биологии и географии ФБГОУ ВПО Дальневосточного государственного гуманитарного университета.
Публикации.
По материалам научной работы опубликовано 20 научных печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах рекомендованном ВАК РФ. Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, и трех глав результатов собственных исследований, заключения и выводов, списка литературы. Текст изложен на 125 страницах машинописного текста, иллюстрирован 28 рисунками и 10 таблицами. Список литературы содержит 225 источников, из которых — 60 иностранных авторов.
Похожие диссертации на Эколого-физиологическая характеристика адаптивных изменений биосубстратов организма подростков в условиях техногенного загрязнения
-
-
-
