Разработка методических основ использования показателей врожденных морфогенетических вариантов для оценки неблагоприятного действия факторов окружающей среды на человека Котышева Екатерина Николаевна

Введение к работе

Актуальность темы

Одной из приоритетных задач государственной политики Российской Федерации (РФ) признано обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения – важного условия эффективной реализации прав граждан на охрану здоровья [Закон РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», 1999]. Однако в настоящее время регионы с интенсивным развитием различных отраслей промышленности испытывают значительные химические нагрузки, что приводит к ухудшению состояния здоровья проживающего населения [Боев В.М., 2003; Онищенко Г.Г., 2001, 2003, 2006; Рахманин Ю.А. и соавт., 2002]. Напряженное положение сложилось в городах с металлургической промышленностью, в которых загрязнение окружающей среды и связанная с ним заболеваемость населения находятся на высоком уровне [Кошкина В.С., 2004]. Наиболее существенным фактором, влияющим на здоровье, остается состояние атмосферного воздуха [Сабиpова З.Ф., 2001].

Важнейшим направлением исследований в области гигиены признана разработка информативных и неинвазивных методов диагностики донозологических изменений в состоянии здоровья человека, возникающих под влиянием неблагоприятных экзогенных факторов [Онищенко Г.Г., 2006; Рахманин Ю.А., Ревазова Ю.А., 2004; Соленова Л.Г. и др., 2004]. Показатели отдаленных эффектов такого воздействия, в том числе тератогенных и мутагенных, считаются особо актуальными в общебиологическом и социально-медицинском отношении [Бочков Н.П., 2002; Рахманин Ю.А., Ревазова Ю.А., 2004].

Среди биомаркеров эффекта тератогенных и мутагенных воздействий факторов окружающей среды выделяют показатели врожденных морфогенетических вариантов (ВМГВ) – небольших признаков нарушений пренатального морфогенеза органа, его части или части тела, которые не нарушают функции органа [Рахманин Ю.А., Ревазова Ю.А., 2004]. Использование частот ВМГВ в качестве донозологических показателей, отражающих генетическое здоровье населения, признано приоритетной научной разработкой в соответствии с рекомендациями Всемирной Организации Здравоохранения [Соленова Л.Г. и др., 2004].

Однако современная гигиеническая наука уделяет пристальное внимание лишь воздействию факторов окружающей среды на частоты врожденных пороков развития (ВПР), распространенность которых не превышает 3-5% [Игнатова Л.Ф., 2006; Сайченко С.П. и др., 2004]. При этом остается до конца не исследованной роль факторов окружающей среды в процессах донозологического дисморфогенеза у достаточно здоровых лиц. Хотя здоровье именно этой части населения наиболее значимо в социальном и в медицинском отношении [Баранов А.А. и др. 2005]. Использование показателей ВМГВ в социально-гигиеническом мониторинге имеет ряд преимуществ. Они широко распространены, поскольку не вызывают функциональных изменений в организме плода, не индуцируют его гибель и элиминацию [Ревазова Ю.А., 2000; Субботина Т.И., 1994]. Большинство ВМГВ – это наружные признаки, их диагностика неинвазивна, доступна и экономична по сравнению с ВПР.

К настоящему времени многие вопросы использования показателей ВМГВ для оценки неблагоприятных влияний факторов окружающей среды на процессы морфогенеза остаются нерешенными. Неоднозначная интерпретация сущности ВМГВ, значительные расхождения спектра учитываемых признаков, различия методов оценки и регистрации, колебания частот в соответствии с полом, возрастом, национальной принадлежностью вызывают закономерные затруднения в их использовании в гигиенических исследованиях. Не обоснованы требования, позволяющие получить устойчивые и воспроизводимые результаты на различных территориях. Нет достаточных сведений о связях между воздействием техногенных факторов окружающей среды и частотами указанных признаков. Не определены конкретные статистические показатели представления данных о ВМГВ в исследованиях эффектов неблагоприятных внешних воздействий. Не проведена оценка роли химического загрязнения окружающей среды в формировании ВМГВ на фоне других медико-биологических, поведенческих и социально-бытовых факторов. Отсутствуют данные о связи показателей ВМГВ с экологически-обусловленными заболеваниями и другими нарушениями здоровья детского населения.

В связи с этим требуется научное обобщение и систематизация знаний о ВМГВ, обоснование унифицированных методических подходов к их использованию в эколого-гигиенических исследованиях, оценка чувствительности показателей ВМГВ к влиянию факторов окружающей среды, выявление химических загрязнителей окружающей среды, влияющих на дисморфогенез. Необходимо разработать алгоритм использования показателей ВМГВ в качестве биологических маркеров отдаленных эффектов химического воздействия, который позволил бы применять их в системе социально-гигиенического мониторинга, разрабатывать социальные и гигиенические мероприятия, направленные на укрепление здоровья населения.

Цель настоящего исследования – разработка методических подходов к использованию показателей ВМГВ для оценки неблагоприятного действия факторов окружающей среды на человека.

Задачи исследования:

1. 1. Провести гигиеническую оценку химического загрязнения атмосферного воздуха и питьевой воды селитебных территорий Магнитогорска.

   2. Показать чувствительность показателей ВМГВ к экологическим особенностям территорий проживания, в частности, к техногенному химическому загрязнению окружающей среды.

   3. Изучить связи показателей ВМГВ у детей с химическим загрязнением атмосферного воздуха.

   4. Разработать научно обоснованную, унифицированную систему оценки показателей ВМГВ с учетом пола, возраста, национальных особенностей популяционных групп, позволяющую получить устойчивые и воспроизводимые результаты в гигиенических исследованиях. Выявить базовые характеристики ВМГВ у детей 4-7 лет, посещающих дошкольные образовательные учреждения, оценить их надежность.

   5. Оценить частоты ВМГВ у детей с экологически обусловленными заболеваниями.

   6. Проанализировать адаптационные возможности и показатели физического развития у детей с разным числом ВМГВ в зависимости от уровня химического загрязнения атмосферного воздуха атмосферного воздуха.

   7. Оценить частоты ВМГВ с учетом влияния социально-бытовых, поведенческих и медико-биологических факторов.

   Научная новизна

   Предложена научно-методическая система унифицированной оценки частот ВМГВ; обоснованы условия и принципы ее использования для выявления неблагоприятного действия факторов окружающей среды на процессы пренатального развития организма человека.

   Показана чувствительность показателей ВМГВ к воздействию химических факторов среды на основе их анализа на модели, характеризующейся качественным единством и количественными различиями спектра поллютантов, сравнения с аналогичными показателями в других городах РФ. Впервые на репрезентативной выборке детей установлена зависимость показателей ВМГВ от концентраций отдельных поллютантов в атмосферном воздухе и комплексных показателей загрязнения. Доказана возможность применения в гигиенических исследованиях показателей группы редких признаков с частотой в популяции не более 1%.

   Определены базовые статистические характеристики совокупности 87-ми ВМГВ, их групп и отдельных форм у организованных детей 4-7 лет. Впервые показана устойчивость показателей совокупности ВМГВ, их групп, выявленных по унифицированной методике, в соответствии с полом, возрастом, национальной принадлежностью (русские, башкиры, смешанный брак) среди детей дошкольного возраста.

   Впервые у детей с 5 и более ВМГВ, проживающих в условиях выраженного химического загрязнения окружающей среды, выявлена предрасположенность к развитию экологически обусловленной патологии, установлено снижение антропометрических показателей, нарушение адаптационных возможностей организма, изменение баланса взаимоотношений гормонов тиреоидного спектра, снижение уровней продуктивности внимания и восприятия, повышение уровня личностной тревожности.

   Выделены социальные, поведенческие, медицинские факторы, при наличии которых в анамнезе у матери отмечено увеличение у детей частот 5 и более ВМГВ – производственная вредность (химические вещества), курение во время беременности, прием фармакологических средств для лечения инфекционного заболевания, самопроизвольные и медицинские аборты, среднее или неполное высшее образование.

   Теоретическая значимость работы заключается в развитии методологии оценки отдаленных последствий воздействия техногенного химического загрязнения окружающей среды на здоровье населения. Обоснована концепция использования показателей ВМГВ в эколого-гигиенических исследованиях, которая позволяет существенно расширить представление о процессах дисморфогенеза у достаточно здоровых лиц, связанных с влиянием факторов окружающей среды. Научно разработана система изучения частот ВМГВ, включающая методы накопления, унификации, систематизации, анализа информационной базы, результаты использования которой могут служить основой для разработки профилактических и оздоровительных программ сохранения здоровья детей в регионах с высокой степенью техногенного химического загрязнения окружающей среды.

   Практическая значимость работы

   Разработаны методические рекомендации к использованию показателей ВМГВ в исследованиях по оценке неблагоприятного действия факторов окружающей среды на человека. Они включают выбор контингентов для обследования, способы формирования, величины и характеристику выборок, перечень учитываемых признаков, методы диагностики и оценки ВМГВ, формы регистрации информации, формирование баз данных, методы их группировки и статистической обработки, способы представления результатов. Определены базовые частоты совокупности ВМГВ, групп ВМГВ (редких и альтернативных признаков, малых пороков развития, феногенетических вариантов) и отдельных признаков у здоровых организованных детей дошкольного возраста. Обоснована возможность использования показателей группы редких ВМГВ в эколого-гигиенических исследованиях, что позволяет существенно упростить такого рода работы. Выявленные зависимости показателей ВМГВ от концентраций поллютантов атмосферного воздуха, установленные сроки их воздействия важны для планирования гигиенических и профилактических мероприятий.

   Показана возможность выделения на основе числа ВМГВ среди организованных детей дошкольного возраста лиц, склонных к развитию экологически обусловленных заболеваний, снижению адаптационных возможностей организма, нарушению физического развития, что дает возможность совершенствовать профилактическую и оздоровительную работу в медицинских и в дошкольных образовательных учреждениях.

   Выявлен ряд факторов в анамнезе матери, при наличии которых отмечается увеличение частот 5 и более ВМГВ – производственная вредность (химических веществ), курение во время беременности, прием фармакологических средств для лечения инфекционного заболевания, самопроизвольные и медицинские аборты. Их учет позволяет осуществлять комплексные мероприятия по предупреждению нарушений пренатального морфогенеза.

   Для совершенствования информационно-методической базы социально-гигиенического мониторинга по результатам исследования ВМГВ среди организованных детей дошкольного возраста Магнитогорска создан банк данных, содержащий полную информацию о наличии отдельных форм ВМГВ, их групп и общего числа, о наличии заболеваний по данным профилактических осмотров, частично – о показателях физического развития.

   Реализация результатов работы

   Результаты исследования реализованы в следующих документах:

   – в методических рекомендациях «Использование частоты врожденных морфогенетических вариантов для выявления неблагоприятного действия факторов окружающей среды на процессы пренатального развития» (утверждены председателем научного совета РАМН и министерства здравоохранения и социального развития РФ по экологии человека и гигиене окружающей среды, академиком РАМН Ю.А. Рахманиным 27.12.06, Москва, 2006, 23с.);

   – в монографии «Врожденные морфогенетические варианты в эколого-гигиенических исследованиях» (Магнитогорск, 2007, 223с.).

   Полученные результаты использованы в государственном докладе «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения и защите прав потребителей Челябинской области за 2006г.» (акт внедрения № 4 от 27.03.07), в докладе в Федеральном государственном учреждении «Аппарат Общественной палаты РФ» по теме «Окружающая среда и здоровье человека» (г. Москва, справка № 9 от 23.01.07), в работе Магнитогорской лаборатории по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха ГУ Челябинской ЦГМС (справка № 15 от 23.06.05). Положения теоретического и прикладного характера, сформулированные в диссертационном исследовании, включены в курс лекций для студентов ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет» (акт внедрения № 57 от 27.03.07), ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» (акт внедрения № 34 от 23.01.07).

   Апробация работы

   Результаты диссертационной работы представлялись на Российской научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье. Экологическое воспитание и образование» (Магнитогорск, 2001), на международном симпозиуме «Актуальные проблемы репродуктивного здоровья в условиях антропогенного загрязнения» (Казань, Арт-Кафе, 2001), на второй всероссийской конференции с международным участием «Экология 2002 – море и человек» (Таганрог, 2002), на VI международной конференции «Здоровье семьи – 21век» (Дубаи-Пермь, 2002), на Всероссийской научно-практической конференции «Среда обитания и здоровье детского населения» (Оренбург, 2003), на международной научно-практической конференции «Семейная политика: демографический кризис и общественная безопасность» (Магнитогорск, 2004), на Всероссийской научной конференции «Проблемы экологически обусловленных нарушений здоровья населения промышленных городов Южного Урала с развитой черной металлургией: медицинские, психолого-педагогические аспекты» (Магнитогорск, 2004), на пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздрава и соцразвития РФ «Экологически обусловленные ущербы здоровью: методология, значение и перспективы оценки» (Москва, 2005), на международной конференции «Актуальные аспекты жизнедеятельности человека на Севере» (Архангельск, 2006), на конференции с участием иностранных специалистов «Экология человека, гигиена и медицина окружающей среды на рубеже веков: состояние и перспективы развития (Москва, 2006), на пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздрава и соцразвития РФ «Современные проблемы гигиены города, методология и пути решения» (Москва, 2006), на международной научно-практической конференции «Мир детства и образование» (Магнитогорск, 2007), на внутривузовских конференциях Магнитогорского государственного университета (1996-2006 гг.).

   Личный вклад автора

   Автор лично принимал участие в выполнении исследований по всем разделам диссертации, включая постановку цели и задач, определение характеристик, объема и принципов формирования выборок, обоснование методик исследования, сбор данных о ВМГВ, их статистическую обработку, обобщение и анализ. При непосредственном участии и под руководством автора проведены антропометрические, клинико-физиологические, психологические исследования, сбор материалов о заболеваемости, анкетирование и опрос, внедрены методы использования ВМГВ в эколого-гигиенических исследованиях, подготовлены публикации по теме диссертации. Доля участия автора в сборе материала – 80%, в обработке и анализе материалов – 100%.

   Публикации. По материалам диссертации опубликовано 44 печатные работы, в том числе 1 монография, 1 методические рекомендации, 14 статей в рецензируемых журналах.

   Связь работы с научными программами.

   Диссертационная работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет» согласно основного плана научных исследований в рамках комплексной программы «Изучение резистентности организма к воздействию среды обитания» (№ государственной регистрации 01.2.00 108283).

   Структура и объем диссертации

   Диссертация изложена на 342 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов исследования, шести глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, приложений. Работа иллюстрирована 68 таблицами и 6 рисунками. Список литературы включает 518 источников, из них 213 отечественных и 305 иностранных авторов.

   Основные положения, выносимые на защиту

   1. Унифицированная система оценки показателей ВМГВ у организованных детей 4-7 лет, позволяющая получить устойчивые (в соответствии с полом, возрастом, этнической принадлежностью) и надежные статистические характеристики ВМГВ.

   2. Гигиеническое обоснование использования показателей ВМГВ и редких ВМГВ для изучения неблагоприятного действия факторов окружающей среды на человека.

   3. Зависимость показателей ВМГВ от концентраций поллютантов атмосферного воздуха.

   4. Возможность выявления на основе числа ВМГВ предрасположенности организма детей к развитию экологически обусловленных заболеваний, снижению адаптационных возможностей организма, нарушению общего физического развития с целью проведения своевременных мероприятий по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия детского населения.

   Похожие диссертации на Разработка методических основ использования показателей врожденных морфогенетических вариантов для оценки неблагоприятного действия факторов окружающей среды на человека

   

   Гигиеническая оценка модифицирующего действия факторов окружающей среды химической и радиационной природы на организм человека [Электронный ресурс]Воробьев Андрей Павлович

   

   Состояние здоровья детей при сочетанном действии природных и антропогенных факторов в условиях магнитной аномалииЧерных Александр Михайлович

   Разработка гигиенических основ менеджмента и экспертизы качества расфасованных питьевых вод на соответствие их требованиям нормативных документовРахманин, Дмитрий Владимирович

   

   Разработка критериев установления размеров санитарно-защитных зон и классов предприятий на основе гигиенической экспертизы проектных материаловФедотова Лионэлла Айдыновна

   

   Оценка мутагенного действия факторов окружающей среды микроядерным методом на клетки органов выделительной системыШереметьева Светлана Михайловна

   

   Оценка цитогенетического эффекта факторов окружающей среды в клетках органов дыхательной системы экспериментальных животных и человекаКоваленко Мария Александровна

   

   Эколого-гигиеническая оценка гиперчувствительности организма детей к биологическим факторам жилой средыВысоцкая Ольга Васильевна

   

   Гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха, социальных факторов в центрах нефтепереработки, нефтехимии, химии БашкортостанаФаттахова Наиля Фанисовна

   Оценка роли средовых и генетических факторов в развитии зависимости от психоактивных веществ у молодых мужчин в психогигиенических исследованияхДемин, Андрей Анатольевич

   Научное обоснование подходов к оценке влияния факторов на здоровье населения городов с разным видом промышленного производства (на примере Курской области)Заброда, Надежда Николаевна