Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10-31
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 32-38
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ КЛИНИЧЕСКОГО СТАТУСА ДЕТЕЙ С ДИФФУЗНЫМ НЕТОКСИЧЕСКИМ ЗОБОМ 39 - 57
Глава 4. АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В КРОВИ ДЕТЕЙ 58 - 66
Глава 5. КОМПЛЕКСНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩИХ СРЕД ДВУХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ 67
5.1. Анализ загрязнения микроэлементами атмосферного воздуха 68 - 74
5.2. Гигиенический анализ накопления микроэлементов в почве 75 - 81
5.3. Гигиеническая оценка содержания микроэлементов в питьевой воде 81 - 85
5.4. Комплексная оценка загрязнения микроэлементами окружающей среды 85 - 88
Глава 6. МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РЕАБИЛИТАЦИИ ДЕТЕЙ С ДИФФУЗНЫМ НЕТОКСИЧЕСКИМ ЗОБОМ 89-109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110-124
ВЫВОДЫ 125 - 127
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 128
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 129-165
ПРИЛОЖЕНИЕ 166
- ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- ОСОБЕННОСТИ КЛИНИЧЕСКОГО СТАТУСА ДЕТЕЙ С ДИФФУЗНЫМ НЕТОКСИЧЕСКИМ ЗОБОМ
- АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В КРОВИ ДЕТЕЙ
- Анализ загрязнения микроэлементами атмосферного воздуха
Введение к работе
Актуальность проблемы
В последнее время проблема йоддефицитных заболеваний (ЙДЗ) сохраняет свою актуальность, как в медицинском, так и социальном аспектах. Заболевания щитовидной железы вследствие дефицита йода определяют здоровье нации, ее интеллектуальный уровень и социальную адекватность населения. Для России проблема ИДЗ особенно актуальна, поскольку большая часть ее территории относится к биогеохимическим провинциям с дефицитом йода в биосфере (Дедов И.И. и соавт., 1992; Баранов А.А. и соавт., 1994).
Не исключением является и Оренбургская область, где эндемия зоба известна еще с середины XX - столетия. Проведенные исследования в то время показали значительную пораженность зобом населения области (Зак В.И., 1972). Введенная массовая профилактика с помощью йодированния соли на Соль-Илецком руднике с 50-х гг. XX - столетия, несомненно, дала свои положительные результаты, но до конца ее не снизила. Согласно данным В.В. Утениной (1999), распространенность зоба у детей различных возрастов составляет 30-40%.
Основной формой зоба в биогеохимических провинциях является диффузный нетоксический зоб (ДНЗ) (Касаткина Э.П., 2001), который имеет многофакторный генез (Коломийцева М.Г., Габович Р.Д., 1970; Зельцер М.Е., 1988; Дедов И.И., 1992). К одним из таких факторов, способствующих постоянству данной проблемы, относят экологическое неблагополучие селитебных территорий.
Во многих регионах антропогенное загрязнение окружающей среды, на фоне некоррегируемой хронической йодной недостаточности, приводит к напряженности зобной эндемии (Касаткина Э.П. и соавт., 1995; Герасимов Г.А., Свириденко Н.Ю., 1997; Терещенко И.В., Бармина Э.Э., 1997; Foley Т. J., 1993).
Поэтому в последнее время появились данные об экотоксикантах, принимающие участие в развитие ДНЗ к которым относят микроэлементы. Доказано, что развитию зобной болезни способствует не только дефицит йода, но и недостаток поступления с пищей цинка, кобальта, меди, фтора (Коломийцева М.Г., Габович Р.Д., 1970; Зельцер М.Е., 1988). Избыток в окружающей среде и организме токсичных микроэлементов, также способствуют поддержанию зобной болезни (Болотова Н.В., 1995; Утенина В.В., 1999). Согласно данным A.G. Stewart (1990), основной причиной возникновения эндемического зоба является дисбаланс молибдена и кальция на фоне йодной недостаточности в окружающей среде. В зарубежной литературе встречаются работы, подтверждающие роль селена и цинка в развитии патологии щитовидной железы (Kadama Н., 1996; Pallud S. et al., 1997).
В связи с этим представлялось важным изучить влияние микроэлементов окружающей среды на их концентрацию в крови у детей с диффузным нетоксическим зобом. Все вышеизложенное определило цель и задачи исследования.
Цель исследования
Изучение влияния природных и антропогенных факторов окружающей среды на микроэлементный статус детей с зобом, проживающих в промышленном городе, разработка дифференцированных подходов к лечению и реабилитации детей с данной патологией.
Задачи исследования:
1. Изучить клинические особенности зоба у детей и сравнить содержание токсичных и эссенциальных микроэлементов в крови детей с диффузным нетоксическим зобом и детей контрольной группы.
Провести комплексную гигиеническую оценку содержания микроэлементов (Си, Zn, Со, Fe, Mn, Cd, Pb, Ni, Sr, Сг) в окружающей среде (атмосферный воздух, почва, вода питьевая) промышленного города.
Провести корреляции между фактической концентрацией микроэлементов в окружающей среде, содержанием микроэлементов крови, показателями гормонального тиреоидного статуса, а также между микроэлементами крови больных и здоровых детей.
4. Обосновать дифференцированные подходы к реабилитации детей с зобом, проживающих в условиях экологического неблагополучия.
Научная новизна
Научной новизной исследования является, установленная роль комплекса микроэлементов (Си, Zn, Fe, Со, Mn, Ni, Сг) в развитии диффузного нетоксического зоба у детей, проживающих в промышленном городе.
Впервые выявлена зависимость микроэлементного статуса организма от концентраций микроэлементов в окружающей среде.
Получены новые данные о микроэлементном статусе организма детей с зобом, живущих в условиях неблагоприятной санитарно-гигиенической ситуации.
Определены микроэлементы - маркеры диагностики диффузного нетоксического зоба у детей, проживающих в условиях экологического неблагополучия.
Выявлены приоритетные микроэлементы загрязненной окружающей среды промышленных городов.
Обоснованы новые подходы к профилактике и лечению диффузного нетоксического зоба у детей в зависимости от уровня антропогенной нагрузки.
Практическая значимость
Выявлены приоритетные микроэлементы внешней среды, влияющие на микроэлементный состав биосред (кровь) детей с диффузным нетоксическим зобом, проживающих в промышленном городе.
Определены наиболее значимые элементы (Со, Mn, Fe, Си, Zn, Ni, Cr, Pb, Cd) для включения в перечень показателей социально-гигиенического мониторинга окружающей среды.
Разработан и апробирован метод коррекции микроэлементных нарушений при диффузном нетоксическом зобе.
Внедрена система медико-экологической реабилитации детей с диффузным нетоксическим зобом, проживающих в условиях экологического неблагополучия.
Работа поддержана грантом РФФИ № 02-04-96446, 2001 год.
Внедрение результатов в практику
Результаты проведенных исследований включены в комплекс реабилитационных мероприятий для детей с зобом (акт внедрения от 29.01.04).
Полученные данные используются при чтении лекций, проведении семинаров, практических занятий на кафедрах поликлинической педиатрии с курсом последипломной подготовки специалистов сестринского дела (акт внедрения от 04.02.04), общей и коммунальной гигиены с экологией человека (акт внедрения от 04.02.04) ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия МЗ РФ». Материалы диссертации используются центром Госсанэпиднадзора по Оренбургской области для проведения мониторинга уровня микроэлементов (Fe, Си, Zn, Со, Mn, Pb, Cd, Sr, Сг, Ni) в объектах внешней среды (акт внедрения от 06.02.04).
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на региональных конференциях молодых ученых и специалистов Оренбуржья (Оренбург, 1999; 2000; 2002; 2003); на IX Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей "Гигиеническая наука и практика на рубеже XXI века" (Москва, 2001); Всероссийских конференциях «Среда обитания и здоровье детского населения», (Оренбург, 2003); «Здоровьесберегающие технологии в образовании», (Оренбург, 2003); совместном заседании проблемной комиссии по педиатрии с кафедрой общей и коммунальной гигиены с курсом экологии человека (Оренбург, 2004).
По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.
Основные положения, выносимые на защиту:
Хроническая соматическая патология является характерной особенностью клинического статуса детей с диффузным нетоксическим зобом.
У детей, проживающих в условиях йодного дефицита и промышленного города, эхоструктурные изменения щитовидной железы зависят от уровня антропогенной нагрузки.
Детское население промышленных городов, страдающее зобной болезнью, имеет дисбаланс микроэлементов.
4. Микроэлементы - как маркеры в донозологической диагностике и эффективности реабилитации.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, иллюстрирована 22 таблицами, 28 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, 4-х глав собственных исследований, заключения и выводов. Указатель литературы содержит 344 источников, из них 216 отечественных и 128 иностранных публикаций. Материалы приложения включают документы, подтверждающие практическую значимость работы.
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия МЗ РФ» (ректор - д.м.н., профессор С.А. Павловичев) на кафедрах поликлинической педиатрии с курсом ППС сестринского дела (заведующая кафедрой - д.м.н. Т.Н. Павленко) общей и коммунальной гигиены с экологией человека (заведующий кафедрой - д.м.н., профессор В.М. Боев). Исследования проводились на базе ММУЗ «Клиническая больница восстановительного лечения» (г. Оренбург, главный врач, к.м.н. А.В. Горлов). Тиреоидный гормональный анализ исследовался в проблемной лаборатории по изучению механизмов естественного иммунитета ГОУ ВПО «ОрГМА» (заведующий лабораторией - д.м.н., профессор А.И. Смолягин). Микроэлементный статус крови детей оценивался в лаборатории ЦГСЭН по Оренбургской области.
Обзор литературы
В настоящее время в мире возросло внимание к проблемам баланса йода в окружающей среде и организме человека (Новиков Ю.В. и соавт., 2001; Зинчук С.Ф., Парменова Е.В., 2001), а также медико-социальным последствиям йодной недостаточности (Касаткина Э.П., 1997; Утенина В.В. и соавт., 2000; Щеплягина Л.А., 2000; Azizi F. et al., 1995). Из 200 млн. пациентов земного шара, страдающих патологией щитовидной железы, в 90% случаев имеет место дефицит йода (Велданова М.В., 2001; Симич М. и соавт., 2003; Jockenhovel F., Olbricht Т., 1993). Как известно, спектр йоддефицитных заболеваний включает различные клинические проявления (Касаткина Э.П., 1997). Около 15 % человеческого сообщества страдает зобом II степени, у 10 % диагностируется дисбаланс тиреоидных гормонов, 5% женщин Земли имеют явную клиническую картину гипо- и гипертиреоидизма и 3,5% землян получают терапию по поводу папилярной карциномы щитовидной железы (Lawal О. et al., 2001; Wang С, Сгаро L.M., 1997).
Наиболее частым проявлением йодной недостаточности является диффузный нетоксический зоб (ДНЗ) (Касаткина Э.П., 2001), распространенность которого достигает на территории России от 5 до 50 % (Томашевский И.О. и соавт., 1996), до 54% на Кузбассе (Зинчук С.Ф., Парменова Е.В., 2001), от 60 до 87 % в Иркутской области. Наибольшая пораженность данным заболеванием отмечается у женской половины населения, где встречаемость зоба достигает от 50 до 80% (Терещенко И.В., Бармина Э.Э., 1997). Распространенность диффузного нетоксического зоба на территории Оренбургской области составляет от 17-43 % у детей различных возрастов (Утенина В.В., 1999). В Европейских странах, испытывающих дефицит йода, распространенность эндемического зоба составляет в среднем 25% (Jockenhovel F., Olbricht Т., 1993).
Учитывая, что дефицит йода можно предупредить (Дедов И.И., Свириденко Н.Ю., 2001; Герасимов Г.А., 2001; Древаль А.В. и соавт., 2000), еще в середине XX - столетия была введена всеобщая йодная профилактика.
На современном этапе профилактику дефицита йода проводят не только йодированной солью (Герасимов Г.А., 2002), но и с помощью йодирования хлеба (Герасимов Г.А. и соавт., 1997; Древаль А.В. и соавт., 2000), питьевой воды (Рахманин Ю.А. и соавт., 2001), масла (липиодол) (Свириденко Н.Ю. и соавт., 1995), молока (Pillips D.I., 1997), йодказеина (Цыб А.Ф. и соавт., 2001) и др. Разработанная и внедренная программа йодной профилактики, на территории России в середине 50-хх годов XX -столетия, несомненно, дала свои положительные результаты (Сазонова С.Н., 1988). В некоторых зарубежных странах мира и сейчас проводимая йодная профилактика оказывается эффективной (Симич М. и соавт., 2003; Ando S. et al., 1994; Aghini-Lombardi F. et al, 1997; Martinez - Salgado et al., 2002).
Материалы и методы исследования
В рамках выполнения данной научной работы, исследования проводились в III этапа на территориях двух промышленных районов. I район (г. Оренбург) с детским населением 120 165 человек, находится в Центральном Оренбуржье с развитой газодобывающей и перерабатывающей, машиностроительной и химической промышленностью с разветвленной сетью автомобильных дорог. II район (г. Медногорск) с 7 735 детского населения расположен в Восточном Оренбуржье. Градообразующим предприятием является Медногорский медно-серный комбинат с большим объемом выбросов в окружающую среду города токсичных соединений (диоксид серы, диоксид азота, бензапирена и др.) (Боев В.М. и соавт., 2002).
На первом этапе исследования было обследовано 140 детей. Из них с зобом 80 детей, проживающих в I районе и 40 детей, живущих во II районе. Контрольную группу составили 20 детей без зоба, проживающих в I районе. Клиническое обследование детей включало: анализ жалоб, анамнеза, объективный осмотр с оценкой пальпаторных размеров щитовидной железы по классификации ВОЗ, валеометрия щитовидной железы с изучением ее ультразвуковой структуры. Исследование щитовидной железы проводилось ультразвуковым сканером «Алока» с датчиком 7,5 МГц. Объем щитовидной железы (валеометрия) рассчитывался по формуле:
Объем = (ДП х ТП х ШП) + (ДЛ х ТЛ х ШЛ) х 0,479, где ДП, ТП, ШП, ДЛ, ТЛ, ШЛ - соответственно длина, толщина и ширина правой и левой долей железы. Увеличение объема щитовидной железы выше возрастной нормы расценивалось как зоб. В качестве нормативных данных взяты показатели объемов щитовидной железы у детей, проживающих в условиях адекватного обеспечения йодом (Zimmermann М.В. et al., 2001).
Функциональную активность щитовидной железы оценивали на основании анализа тиреоидных гормонов (Тз, Т4, ТТГ, AT ТГ, AT ТПО) в сыворотке крови детей. Уровень гормонов определялся иммуноферментным методом с помощью стандартных тест наборов фирмы «Алкор Био». Титры аутоантител к ТГ и ТПО определялись методом иммуноферментного анализа с помощью наборов фирмы «Иммотех». Исследования проводились в проблемной научно- исследовательской лаборатории по изучению механизмов естественного иммунитета ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия МЗ РФ» (зав. лаб., профессор А.И. Смолягин). Анализ микроэлементного состава крови наблюдаемых детей проводился методом атомно-эмиссионного спектрального анализа. Спектр микроэлементного состава в крови включал исследование 10 (Fe, Си, Zn, Со, Mn, Pb, Cd, Sr, Cr, Ni) микроэлементов. Содержание элементов в биосреде (кровь) сравнивался с уровнем микроэлементов детей контрольной группы и региональными показателями (В.М. Боев, 2002).
Особенности клинического статуса детей с диффузным нетоксическим зобом
Традиционно считается, что дефицит йода в окружающей среде приводит к развитию зобной эндемии, основной формой, которой является диффузный нетоксический (эутиреоидный) зоб, характеризующийся диффузным увеличением объема щитовидной железы и эутиреоидным состоянием (Касаткина Э.П., 2001). В настоящее время ситуация с эндемическим зобом ухудшилась. Многие ученые связывают напряженность зобной эндемии с ухудшением экологической обстановки в стране (Горбачев А.Л., Ефимова А.В., Луговая Е.А., 2001; Касаткина Э.П., 2001; Старкова Н.Т., 2002). Медико-социальная значимость данной проблемы обусловлена тем обстоятельством, что состояние здоровья населения, проживающего в регионах экологического неблагополучия и/или зобной эндемии ниже, чем в других регионах. Установлено, что на фоне зобной патологии, формирование хронической патологии отмечается уже с первых лет жизни (Баранов А.А. и соавт., 2001; Касаткина Э.П. и соавт., 1994; Кучма В .Р. и соавт., 1993; Щеплягина Л.А., 1998).
Нами был проведен анализ клинических симптомов у 120 детей с зобом, проживающих в двух промышленных районах. Средний возраст детей с зобом, проживающих в I районе составил 12,3±0,35 лет, и 11,9±0,5 лет у детей с зобом, живущих во II районе. Возраст детей контрольной группы составил 12,5±0,5 лет. Из 80 детей, проживающих в I районе, мальчики составили 40 % (п=32), а девочки 60 % (п=48). Половой состав детей, проживающих во II районе, был представлен в 65 % (п=26) девочками и 35 % (п=14) мальчиками. Аналогичную половую структуру имели дети контрольной группы, среди которых девочек было 65 % (п=13) и 35 % (п=7) мальчиков.
Анализ жалоб детей с зобом выявил значительное многообразие. Около 60 % детей жаловались на слабость, недомогание, утомляемость (табл. 3.1). У 10 % детей с зобом, проживающих в I районе и 15 % детей с зобом, живущих во II районе, отмечались головные боли. Жалобы на простудные заболевания предъявляли 31,25 % детей с зобом, проживающие в I районе и 40 % детей с зобом, живущие во II районе.
Анализ содержания микроэлементов в крови детей
Население промышленных городов постоянно подвергается воздействию множества антропогенных факторов окружающей среды (Нарзулаев СБ. и соавт., 1995; Боев В.М., 2002). Интенсивное загрязнение ксенобиотиками среды обитания, транспортными, бытовыми, промышленными, сельскохозяйственными отходами привело к депонированию тяжелых металлов не только в воде, почве, атмосферном воздухе, но и в организме человека, представляющем собой открытую биологическую систему (Абумахманова А.Х., 2001; Jensen S., Mazhitova Z., Zetterstrom R., 1997). Скорость поступления веществ в организм из окружающей среды зависит от скорости анаболических процессов. Известно, что детский организм обладает высокой интенсивностью обменных процессов и сниженной функцией детоксикации ксенобиотиков, поэтому более чутко реагирует на нагрузку токсичными микроэлементами (Тимофеев В.П., Семенова В.В., 1993; Mott L., 1995). Уровень микроэлементов в организме человека, на современном этапе, можно определять во многих биосредах. организма (кровь, волосы, ногти, слюна, зубы, моча, грудное молоко и др). Одним из таких, широко используемых биосубстратов организма человека, может быть кровь, являющаяся показателем чистоты организма (Mahalingam T.R. et al., 1997).
В связи с этим, целью нашего исследования было изучение уровня микроэлементов крови у детей с зобом, проживающих в промышленных городах с разным уровнем антропогенного загрязнения окружающей среды I район - г. Оренбург и II район - г. Медногорск. В исследуемых районах было обследовано 140 детей, из них 100 человек в I районе и 40 человек во II районе. Контрольную группу составили 20 детей без зоба, проживающих в I районе. Всем детям был проведен анализ содержания 10 микроэлементов (Си, Zn, Fe, Mn, Со, Pb, Cd, Ni, Cr, Sr) в крови. Полученные данные сравнивались с региональными показателями Боев В.М. (2002).
Анализ содержания микроэлементов в крови детей с зобом при сравнении с региональными показателями выявил дефицит эссенциальных (Си, Zn, Mn, Со) и избыток токсичных (Ni) микроэлементов. Уровень микроэлементов крови детей контрольной группы, в сравнении с региональными показателями, показал нормальное содержание эссенциальных микроэлементов и отсутствие нагрузки токсичных микроэлементов (рис. 4.1.)
Наиболее важным представителем эссенциальных микроэлементов является медь. Она входит в состав важного металлофермента Cu/Zn супероксиддисмутазы, участвующего во многих процессах организма. Известна ее роль в белковом и углеводном обменах. Согласно данным N.V. Marsakova, В.Е. Esipenko (1990), нарушение йодного обмена, обусловленного дефицитом меди, приводит к блоку II фазы синтеза гормонов щитовидной железы - йодизации. Проведенный анализ средних и их ошибок содержания эссенциальных микроэлементов в крови детей с зобом, проживающих в I районе показал достоверное снижение уровня меди по сравнению с контрольной группой и региональными показателями (р 0,05) (Рис. 4.1).
Анализ загрязнения микроэлементами атмосферного воздуха
Ведущим из загрязненных окружающих сред человека является атмосферный воздух (Нарзулаев СБ. и соавт., 1995; Poblet A. et al., 1997). В нем процессы самоочищения ниже, чем загрязнение и накопление химических веществ (Байковский В.В. и соавт., 1991). Согласно данным В.Н. Аверьянова и соавт. (2003), на территории Российской Федерации около 500 тысяч человек испытывают на себе воздействие различных поллютантов. Поэтому, во многих экономически развитых странах проблема охраны воздушного бассейна рассматривается в неразрывной связи с качеством и количеством вредных выбросов.
Проводимая оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха по основным четырем критериям (пыль, сернистый газ, двуокись азота, окись углерода) не может на современном этапе считаться полной без учета специфических выбросов. В качестве индикаторов могут служить микроэлементы, как конечные продукты многих производств (Буштуева К.А. и соавт., 1985). Поэтому существуют две дозы - максимальная разовая доза и средняя суточная предельно допустимая концентрация, позволяющие оценить зависимость в системе «доза - эффект» (Пинигин М.А., 1993).
Проведенный расчет и анализ средних суточных концентраций исследуемых микроэлементов в воздушных бассейнах двух промышленных районов показал следующее данные.
Отмечается превышение средних суточных концентраций в атмосферном воздухе исследуемых районов по Zn, Cd, Cr - I район и no Pb -II район (табл. 5.1.1).
Для более детального исследования нагрузки микроэлементами атмосферного воздуха промышленных районов были рассмотрены коэффициенты превышения предельно допустимой средней суточной концентрации (ПДКс.с).
