Введение к работе
Актуальность исследования. В регионах с высоким уровнем техногенного химического загрязнения основных объектов среды обитания вопросы исследования, контроля и повышения эффективности профилактики управляемых факторов риска нарушений здоровья у детей приобретают несомненную важность (Г.Г. Онищенко, 2008-2011; А.И. Потапов, В.Н. Ракитский, 2006; Ю.А. Рахманин, 2003, 2008).
Особое значение для здоровья детского населения большинства регионов РФ имеет одновременное воздействие аэротехногенного и водного загрязнения, что достаточно существенно проявляется в условиях Пермского края и города Краснокамска. характеризующихся повсеместным хлорированием питьевой воды, подаваемой населению источниками централизованного питьезого водоснабжения, и размещением предприятий целлюлозно-бумажного и нефтехимического профиля, являющихся основными источниками загрязнения атмосферного воздуха ароматическими углеводородами, формальдегидом, рядом металлов (марганцем, медью) (Г.Г. Онищенко, 2009-2010; А.И. Потапов, 2007; Н.В. Зайцева, 2009).
Среди широкого перечня хлорорганических соединений, образующихся на стадии обеззараживания воды, наиболее опасными являются летучие алифатические хлорированные углеводороды (Г.Г. Онищенко, 2009-2010; Т.Н. Иксано-ва, А.Г. Малышева, 2006). Общим свойством ароматических и хлорорганических соединений, формальдегида при поступлении в организм является образование токсичных метаболитов в процессе биотрансформации, активизирующих перекисное окисление липидов клеточных мембран (Г.Н. Красовский, 2005; Л.А. Дуева, Ю.Л. Мизерницкий, 2007).
На современном этапе вопросы патогенеза многих видов неинфекционной соматической патологии рассматриваются в аспекте мембранных нарушений, механизм которых неразрывно связан как с прямым цитотоксическим действием большинства металлов, ароматических углеводородов, хлорорганических соединений, так и с опосредованными негативными эффектами в виде активации или угнетения ферментных систем, запуска реагинзависимых реакций, супрессии костно-мозгового кроветворения и неспецифической иммунорезн-стентности, нарушения синтеза нейромедиаторов. Следствием данных процессов является нарушение целостности клеточных мембран, накопление продуктов окисления, обуславливающих изменение структуры и функциональной активности клеток, что может вызвать рост заболеваемости детского населения в явных и скрытых формах (Б.Т. Величковский, 2003; И.Е. Смирнов, 2006).
Статистика заболеваемости детей, как в Российской Федерации, так и в Пермском крае, свидетельствует о повышенной выявляемости за последние 5 лет на 50-60% заболеваний со стороны печени, системы крови, центральной нервной системы (ЦНС), почек, органов дыхания, иммунной системы. Много-средовое воздействие химических факторов среды обитания определяет увеличение частоты болезней органов дыхания у детей в 2,1 раза, печени - в 3 раза,
нервной системы - в 2,3 раза, крови - в 1,5 раза (Ю.В. Вельтищева, 2000; Л.А. Щеплягина, 2000; Н.В. Зайцева. 2009).
Б рамках этого актуальным является изучение и оценка факторов риска нарушений баланса окислительных процессов, являющихся пусковым звеном развития заболеваний печени, системы крови с вовлечением иммунных механизмов, ЦНС, почек, органов дыхания у детей в условиях длительной много-средовой экспозиции. Не исследованы особенности формирования контаминации биологических сред организма хлорорганическими соединениями, ароматическими углеводородами, формальдегидом, металлами и ее влияния на внутри- и внеклеточные механизмы нарушения окислительного метаболизма. Недостаточно обоснованы, с научной точки зрения, принципы профилактики последствий негативного воздействия устойчивой химической экспозиции на основе оценки оксидантно-антиоксидантного статуса у детей, возможности повышения эффективности санитарно-гигиенических мероприятий в условиях многосредового воздействия химических факторов.
Работа выполнена в рамках отраслевой программы «Гигиеническая безопасность России: проблемы и пути обеспечения (2006-2010 гг.)».
Цель исследования: гигиеническая оценка многосредового воздействия химических факторов на оксидантно-антиоксидантныи статус у детей для обоснования комплекса профилактических мероприятий.
Задачи исследования:
-
Провести гигиеническую оценку качества объектов среды обитания с выделением приоритетных химических загрязнителей, воздействующих на оксидантно-антиоксидантныи статус.
-
Оценить риск для критических органов и систем, повреждение которых инициируется нарушением баланса окислительных процессов при многосредо-вом воздействии химических факторов.
-
Обосновать маркеры экспозиции на основании оценки особенностей контаминации крови у детей приоритетными химическими соединениями в условиях хронической экспозиции.
-
Выполнить сопоставительную углубленную оценку оксидантно-антиоксидантного статуса у детей, проживающих на территориях наблюдения и сравнения для обоснования маркеров эффекта в условиях воздействия химических факторов.
-
Научно обосновать гигиенические рекомендации по повышению эффективности комплекса профилактических мероприятий, направленных на снижение вредного воздействия приоритетных химических факторов на оксидантно-антиоксидантныи статус у детей.
Научная новизна:
для конкретных условий проживания населения впервые установлены приоритетные факторы риска нарушения баланса окислительного метаболизма и ассоциированных с ним повреждений печени, системы крови, ЦНС, почек, иммунной системы: хлорорганические соединения, ароматические углеводороды, формальдегид, металлы в питьевой воде и атмосферном воздухе; определе-
ны суммарные индексы опасности, превышающие приемлемый уровень в 2-4 раза;
показано, что многосредовая экспозиция формирует повышенное содержание в крови фенола, формальдегида, металлов, превышающих уровень в группе сравнения до 3,1 раза, обуславливает ее контаминацию ароматическими углеводородами, хлорорганическими соединениями;
на основании установленных параметров зависимостей концентрации соединения в крови от дозы вещества при пероральном и ингаляционном поступлении определены маркеры многосредовой экспозиции - бензол, фенол, толуол, этилбензол, ксилол, формальдегид, марганец, медь, тетрахлорметан, 1,2-дихлорэтан, дибромхлорметан, хлороформ;
доказано, что изменение показателей оксидантно-антиоксидантного статуса у детей (повышение уровня гидроперекиси липидов, МДА, общей АОА, активности Cu/Zn-супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и каталазы, снижение коэффициента насыщения трансферрина) сопряжено с повышенной контаминацией крови исследуемыми соединениями;
научно обоснованы критерии оценки нарушения баланса окислительных и антиоксидантных процессов у детей для ранней диагностики в условиях мно-госредового воздействия ароматических углеводородов, формальдегида, металлов, хлорорганических соединений.
Практическая значимость работы.
Результаты выполненной комплексной гигиенической оценки особенностей нарушения оксидантно-антиоксидантного статуса у детей в условиях воздействия химических факторов использованы при обосновании санитарно-гигиенических мероприятий по улучшению качества атмосферного воздуха и питьевой воды г. Краснокамска; при разработке методических документов:
пособие для врачей «Способ лабораторного контроля нарушений окислительно-восстановительных процессов у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений» (утв. Ученым советом ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана 21.02.2011 г., протокол № 2);
пособие для врачей «Способ лабораторного контроля состояния здоровья детей в амбулаторно-поликлинической практике при воздействии хлорорганических соединений, поступающих в организм с питьевой водой» (утв. Ученым советом ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана 21.02.2011 г., протокол № 2).
С участием автора разработан способ определения токсичности действия марганца на организм детей, проживающих в условиях техногенной нагрузки среды обитания (положительное решение о выдаче патента от 23.06.2011 г., приоритет от 07.06.2010 г.)
Результаты проведенных научных исследований используются Управлением Федеральной службы по надзору в сфере зашиты прав потребителей и благополучия человека по Пермскому краю при планировании контрольно-надзорной деятельности, при организации системы социально-гигиенического мониторинга и проведении санитарно-эпидемиологических исследований по установлению причинно-следственных связей между факторами среды обитания и здоровьем населения в г. Краснокамске (акт внедрения от 27.09.2011 г.);
Управлением по охране окружающей среды Министерства природных ресурсов Пермского края при разработке и внедрении в практику природоохранных мероприятий на экологически неблагополучных территориях Пермского края (акт внедрения от 14.10.2011 г.); ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» при разработке и реализации программ по оказанию специализированной медицинской помощи детям, проживающим на территориях с повышенным техногенным воздействием (акт внедрения от 11.10.2011 г.). Материалы исследований используются в учебном процессе при преподавании дисциплины «Общая гигиена» на педиатрическом факультете и «Гигиена детей и подростков» на медико-профилактическом факультете ГБ ОУ ВПО «Пермская медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера» Мйнздравсоцразвйтия (акт внедрения от 17.10.2011 г.). Основные положения, выносимые на защиту:
-
Маркерами многосредовой экспозиции являются повышенные уровни содержания в крови ароматических углеводородов, формальдегида, металлов, хлорорганических соединений, обуславливающие риск развития нарушений ок-сидантно-антиоксидантного статуса у детей.
-
Повышенное содержание в крови исследуемых соединений, обусловленное хронической экспозицией, сопряжено с негативными эффектами, состоящими в нарушении баланса окислительного метаболизма, и, как следствие, повреждении клеточных мембран (повышение активности АСАТ), нарушении функциональной активности печени (снижение общего белка и альбумина), процессов кроветворения (снижение эритроцитов, лейкоцитов), неспецифической иммунорезистентности (снижение показателей фагоцитоза), функциональной активности высших отделов центральной нервной системы (повышение серотонина).
-
Совершенствование региональных и территориальных программ социально-гигиенического мониторинга и санитарно-гигиенических мероприятий целесообразно осуществлять с использованием маркеров экспозиции и маркеров эффекта.
Апробация материалов диссертации проведена на межотдельческой научной конференции ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» 02 ноября 2011 года.
Результаты исследования доложены и обсуждены на Всероссийской науч
но-практической конференции с международным участием «Научные основы и
медико-профилактические технологии обеспечения санитарно-
эпидемиологического благополучия населения» (Пермь, 2009), научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах» (Пермь, 2010), XIV Республиканской научно-практической конференции «Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения» (Рязань, 2010), Международной научно-практической конференции «Экология и медицина: современное состояние, проблемы и перспективы» (Москва, 2010), Ш Международной научно-практической конференции «Состояние окружающей среды и здоровье населения» (Курган, 2011), Юби-
лейной научно-практической конференции, посвященной 120-летию основания ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» (Москва, 2011), П Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения» (Пермь, 2011).
Публикацни. По результатам исследования опубликовано 22 печатных работы, в том числе 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 202 страницах машинописного текста, содержит 40 таблиц, 16 рисунков. Состоит из введения, аналитического обзора литературы, главы материалов и методов, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя, включающего 159 отечественных и 70 зарубежных источников, 7 приложений.
