Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные представления о микроэлементозах (литературый обзор) 18
1.1. Экология и состояние здоровья детей 18
1.2. Современное состояние учения об микроэлементозах.. 28
1.3. Обмен микроэлементов у детей с патологией легких и почек 42
Глава 2. Объем, материалы и методы исследования 56
2.1. Характеристика обследованных групп здоровых и больных детей 56
2.2. Методы лабораторного обследования детей 61
2.3. Методы статистического анализа полученных данных. 63
Глава 3. Состояние здоровья детей Хабаровского края 66
Глава 4. Содержание микроэлементов в цельной крови и волосах у детей дошкольников крупного промышленного города на примере г. Хабаровска 85
4.1. Характеристика техногенной загрязненности территории г. Хабаровска тяжелыми металлами 85
4.2. Содержание микроэлементов в волосах и цельной крови у детей дошкольников г. Хабаровска 91
Глава 5. Микроэлементный статус у здоровых детей Приамурья 102
5.1. Состояние здоровья обследованных детей 102
5.2. Содержание микроэлементов у здоровых детей Приамурья 106
5.3. Микроэлементный статус у детей в зависимости от сезона года 109
5.4. Микроэлементный статус у детей Приамурья в зависимости от пола и возраста 111
5.5. Микроэлементный статус детей с различным уровнем физического и нервно-психического развития 115
5.6. Микроэлементный статус у детей 1-ой и 2-ой групп здоровья 122
5.7. Микроэлементный профиль детей коренного и при- 124 шлого населения, проживающих в городской и сельской местности
5.8. Микроэлементный статус детей в зависимости от района проживания 128
5.9. Кластерный анализ показателей микроэлементного статуса у здоровых детей Приамурья 130
5.10. Взаимосвязь показателей микроэлементов и ПОЛ 144
5.11. Взаимосвязь показателей микроэлементов и иммунитета 150
Глава 6. Микроэлементный статус у детей с бронхолегочной патологией 155
6.1. Клиническая характеристика детей с бронхолегочной патологией 155
6.2. Микроэлементный профиль у детей с патологией легких 161
6.2.1. Микроэлементный статус у детей с острым бронхитом 165
6.2.2. Микроэлементный статус у детей с внебольничной пневмонией 170
6.2.3. Микроэлементный статус у детей с бронхиальной астмой 177
6.2.4. Микроэлементный статус у детей с пороками развития легких 184
6.3. Кластерный анализ показателей микроэлементов у детей с бронхолегочной патологией 192
6.4. Тест ППН (показатель повреждения нейтрофилов) у детей с бронхолегочной патологией 197
Глава 7. Микроэлементный профиль у детей с почечной патологией 204
7.1. Клиническая характеристика детей с почечной патологией 204
7.1.1. Клинико-анамнестическая характеристика мик-робно-воспалительных заболеваний почек 204
7.1.2. Клинико-анамнестическая характеристика гло-мерулонефрита у детей 207
7.1.3. Клинико-анамнестическая характеристика врожденных пороков развития мочевыделительной системы 209
7.2. Микроэлементный статус у детей с почечной патологией 210
7.2.1. Микроэлементный статус у детей с микробно-воспалительными заболеваниями почек 210
7.2.2. Микроэлементный статус у детей с гломерулонеф ритом 217
7.2.3. Микроэлементный статус у детей с пороками развития почек 226
7.3. Кластерный анализ показателей микроэлементного статуса у детей с почечной патологией 227
7.4. Показатель повреждения нейтрофилов у детей с почечной патологией 234
Глава 8. Диагностика нарушений микроэлементного статуса у детей 239
Заключение 249
Выводы 278
Практические рекомендации 281
Список литературы 283
- Обмен микроэлементов у детей с патологией легких и почек
- Содержание микроэлементов в волосах и цельной крови у детей дошкольников г. Хабаровска
- Кластерный анализ показателей микроэлементного статуса у здоровых детей Приамурья
- Кластерный анализ показателей микроэлементов у детей с бронхолегочной патологией
Введение к работе
Актуальность проблемы. Исследования, проведенные в различных регионах страны показали, что успехи в области охраны и укрепления здоровья детского населения в значительной мере зависят от состояния окружающей среды (Ю. Е. Вельтищев, 1996; А. А. Баранов 1998, 2003; М. Я. Студеникин, А. А. Ефимова, 1998; Г. Г. Онищенко, 2003; Кучма В. Р. и соавт. 2005; Ю. П. Пивоваров, 2008). Каждый отдельный регион, имеющий значительные экологические различия, характеризуется «оптимальным экологическим уровнем здоровья» и наличием особенностей компенсаторно-приcпособительных реакций органов и систем организма в конкретной экологической ситуации (В. К. Козлов, 1993; Н.А. Агаджанян, А.В. Скальный, 2001; Н. В. Зайцева и соавт., 2002; Н.В. Русаков, Т.Ю. Завистяева, 2006; П.Ф. Кику и соавт., 2008; Ludwig F.C., 1980). Хотя окружающая среда является лишь одной из ряда причин развития болезни, знание и понимание роли факторов среды, способствующих возникновению расстройств здоровья, имеет важное значение (Ю. П. Гичев, 2003). Основой наших исследований явилось положение о том, что возникновение, течение и исход заболевания в значительной степени определяется своеобразием преморбидного состояния детей, обусловленным интегральным воздействием региональных условий проживания ребенка, Экологический подход приближает нас к пониманию причинности патологии, так как экологические факторы выступают как этиологические.
Дети, находясь в процессе роста и развития, функциональной неустойчивости регуляторных систем организма, наиболее чувствительны к изменениям условий окружающей среды, поэтому здоровье детского населения может служить надежным индикатором экологического благополучия региона (В.Р. Кучма и соавт., 1993; В.Н. Лучанинова, 2004; Р.А. Атаниязова, 2008). В настоящее время все большее распространение получают хронические заболевания тех органов и систем организма, которые в основном выполняют барьерные функции на границе раздела двух сред – внешней и внутренней и, тем самым, сохраняют чистоту внутренней среды организма. Прежде всего, это имеет отношение к органам дыхательной и выделительной систем (Г.В. Воронова, 2001; Ю.П. Гичев, 2003).
Важная роль микроэлементов (МЭ) в жизнедеятельности человеческого организма не вызывает сомнений. За последние годы накопилось значительное число исследований, посвященных изучению влияния микроэлементов на обмен веществ (А.П. Авцын и соавт., 1991; А.В. Кудрин и соавт., 2000; О.А. Громова, 2001; Л.Ф. Панченко и соавт., 2004; А.В. Скальный, 2004; Л.М. Фархутдинова, 2006; Л.А. Щеплягина, 2006; А.В. Кудрин, О.А. Громова, 2006, 2007). Выявлено наличие дисбаланса микроэлементов у жителей различных регионов, зависящее от биогеохимических особенностей и антропогенного загрязнения (С.П. Сапожников, 2001; В.Н. Лучанинова, 2004; Л.В. Транковская, 2004; О.В. Ляшенко, 2006). Тем более эти исследования актуальны в биогеохимической провинции Приамурья с повышенным содержанием железа, марганца, недостатком йода и селена в окружающей среде (В.К. Кашин, 1987; В.В. Кулаков, 1990; Б.И. Бурдэ, 1992; Ю.Г. Ковальский, В.А. Филонов, 2004; Ю.Г. Ковальский и соавт., 2006). Развитие промышленности и широкой сети автотранспорта в крае привело к возникновению искусственных биогеохимических районов, сосредоточенных в крупных городах, где в окружающей среде определяется повышенный уровень таких микроэлементов как свинец, кадмий, цинк, медь и др. (З.Г. Мирзеханова, 2003; В.М. Болтрушко, 2007). Эти особенности содержания элементов в окружающей среде могут оказывать влияние на элементный состав биосред человека и создавать еще более серьезные проблемы для здоровья детей (А.В. Скальный, 2000; С.П. Сапожников, 2001).
Элементный гомеостаз – это частная форма общей гомеостатической системы организма, нарушения которой отражаются на способности организма к адаптации в экстремальных условиях. Полноценное содержание эссенциальных элементов и минимальное, не угрожающее срыву адаптационных механизмов организма, присутствие токсичных и условно-токсичных элементов, составляет один из важнейших компонентов нормального функционирования организма (Н.А. Агаджанян, А.В. Скальный, 2001; Л.Ф. Панченко и соавт., 2004; М.Abdulla еt al., 1992).
Одним из эффективных путей поддержания здоровья является ранняя диагностика пограничных состояний и проведение превентивных мероприятий. В этом случае очень важна адекватная диагностика микроэлементозов, связанная, в первую очередь, с точным количественным определением элементов в индикаторных биосубстратах человека (А.П. Авцын и соавт., 1991; А.В. Скальный, 2000; А.В. Кудрин, О.А. Громова, 2006; G.V. Iyengar, 1998). В.М. Боев и соавт. (2004) делают заключение о необходимости учета региональных особенностей микроэлементного статуса организма человека при разработке нормативных показателей. Перспективным направлением современной медицины является изучение элементного «портрета» населения отдельных биогеохимических регионов с целью научной разработки нормативных показателей (В.Л. Сусликов, 2000; Л.К. Веденькина, 2004; А.В. Скальный, 2004; G.V. Iyengar, 1998). В последнее время показано, что объектом исследования для выявления состояния обмена МЭ в организме могут быть волосы (А. В. Скальный, 2000). Однако для исследования быстро текущих процессов, происходящих в организме при заболевании, исследование волос недостаточно. Более информативным является изучение содержания МЭ в крови и определение диагностической значимости соотношения их содержания в сыворотке и форменных элементах (В.И. Петухов, 2006; J.R.W. Woittiez, G.V. Iyengar, 1988). В условиях Приамурья эти показатели изучены недостаточно, отсутствуют региональные нормативы содержания МЭ в сыворотке и форменных элементах крови детей. Кроме того, имеет место недооценка влияния дисбаланса МЭ на течение и прогноз заболеваний органов дыхания и мочеполовой системы. Несмотря на многообразие выполненных исследований, проблема дисбаланса минералов и нарушений здоровья детей далека от разрешения и нуждается в продолжении изысканий, особенно в региональном аспекте.
Цель исследования. Изучить показатели микроэлементного статуса, взаимосвязь его дисбаланса с развитием заболеваний у детей и разработать на этой основе научно-обоснованные рекомендации к индивидуальному выявлению микроэлементозов (на примере Приамурского региона).
Задачи исследования:
-
Провести сравнительную оценку показателей детской заболеваемости как индикатора экологической характеристики территории.
-
Определить содержание микроэлементов в сыворотке и форменных элементах крови у практически здоровых детей и разработать региональные нормативные величины содержания микроэлементов в сыворотке и форменных элементах крови.
-
Установить закономерности содержания микроэлементов у детей в зависимости от возраста, пола, этнической принадлежности, экологических условий проживания, сезона обследования, группы здоровья.
-
Изучить изменения показателей микроэлементного статуса и клиническую значимость его нарушений у детей с бронхолегочной патологией.
-
Выявить закономерности изменений микроэлементного статуса и клиническую значимость его нарушений у детей с патологией мочевыводящей системы.
-
Разработать методические подходы к выявлению детей, имеющих повышенную чувствительность к воздействию тяжелых металлов и риск развития экопатологии.
-
Научно обосновать диагностические подходы к раннему выявлению донозологических отклонений в состоянии здоровья детей с учетом вариабельности показателей микроэлементного статуса.
Научная новизна исследования.
В результате исследований определены дополнительные критерии при оценке влияния неблагоприятных факторов окружающей среды на состояние здоровья детей, которыми в условиях Приамурья являются: частота новообразований, врожденных аномалий развития, болезней системы кровообращения, костно-мышечной, нервной и эндокринной систем.
Впервые в Приамурье, относящемся к биогеохимической зоне, дефицитной по йоду, селену, избытку железа, марганца изучен микроэлементный статус у здоровых детей Приамурья 1-17 лет и выявлены региональные особенности содержания микроэлементов у детей: снижение концентрации йодидов в цельной крови, снижение содержания меди в форменных элементах и лития в сыворотке крови, повышенный уровень цинка и железа в сыворотке крови, повышенный уровень свинца в форменных элементах.
Получены данные изменения содержания микроэлементов в сыворотке и форменных элементах крови в зависимости от возраста, пола, этнической принадлежности, экологических условий проживания, сезона обследования, группы здоровья. Показана роль дисбаланса микроэлементов в формировании отклонений в состоянии здоровья детей.
Научной новизной обладает данные об особенностях изменений микроэлементного статуса у детей с воспалительными заболеваниями органов дыхания и почек, проявляющиеся снижением концентрации йодидов в цельной крови, низким содержанием меди, селена и высоким – марганца, кобальта и свинца в форменных элементах крови и изменением соотношений данных микроэлементов, которые зависели от клинических проявлений заболевания.
Обоснован методический подход к ранней диагностике воздействия избыточных доз или длительного воздействия малых доз тяжелых металлов с использованием аллергенспецифической гиперчувствительности нейтрофилов для выявления детей, имеющих повышенный риск развития экопатологии.
Предложен новый дополнительный критерий состояния здоровья ребенка – интегральный показатель микроэлементного статуса (ИПМС), расширяющий диагностические возможности при индивидуальной диагностике дисбаланса микроэлементов.
Практическая значимость.
Выявленные региональные особенности гомеостаза микроэлементов у детей рекомендуется учитывать в практическом здравоохранении при осуществлении профилактических и лечебно-диагностических мероприятий. На основании материалов, полученных при проведении исследования, разработаны и внедрены «Центильные таблицы содержания микроэлементов в сыворотке и форменных элементах крови детей 1-17 лет Приамурья» и методические рекомендации «Использование теста "Показатель повреждения нейтрофилов (ППН)" для выявления экозависимой патологии у детей». Наряду с определением содержания микроэлементов в сыворотке и форменных элементах крови, применение теста ППН позволит выделить детей группы риска по развитию экопатологии при действии солей тяжелых металлов.
Полученные закономерности, характеризующие взаимосвязь элементного дисбаланса с морфофункциональными характеристиками организма, позволили определить роль нарушений микроэлементного статуса в патогенезе бронхолегочной патологии и заболеваний почек у детей и дополнительным методом диагностики рекомендовать определение содержания микроэлементов с учетом изменений соотношений в их содержании.
Разработанный интегральный показатель микроэлементного статуса позволит выявить детей с дисбалансом в содержании микроэлементов и определить уровень риска выявленного дисбаланса для их здоровья.
Полученные данные по изучению обмена микроэлементов в организме детей Приамурья могут быть использованы как справочный материал в учебном процессе и научных исследованиях.
Внедрение результатов в практическую деятельность.
Основные положения диссертации применяются в комплексе диагностических мероприятий клиники института, МУЗ «Детская городская больница № 2» г. Хабаровска. Разработаны и внедрены в практику работы ЛПУ г. Хабаровска и Хабаровского края методические рекомендации «Центильные таблицы содержания микроэлементов в сыворотке и форменных элементах крови детей Приамурья 1-17 лет» и «Использование показателя повреждения нейтрофилов (ППН) для выявления экозависимой патологии у детей» (Хабаровск, 2009). Зарегистрировано рационализаторское предложение «Способ определения концентрации активных ионов йода в цельной крови», которое внедрено в практику работы клиники и КДЛ института, МУЗ «Детская городская больница № 2» г. Хабаровска.
Материалы работы вошли в Краевую целевую программу «Об основных направлениях реализации государственной политики в области здорового питания жителей Хабаровского края на 2002-2006 годы» (утв. № 311 от 28.06.2002 г.) и «О мероприятиях по реализации государственной политики в области здорового питания жителей Хабаровского края на 2008-2012 годы» (утв. № 668-р от 27.11.2007 г.).
Полученные данные используются в работе медицинского центра «Эколаб», созданного по программе "Старт 2008", проводимой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
На основании Государственного контракта № 15-И-58 от 23 мая 2008 г. на выполнение НИОКР для государственных нужд Хабаровского края проводится исследования по теме: «Создание системы контроля и коррекции микроэлементного дисбаланса как условие формирования здоровьесберегающей среды у беременных женщин и детей, проживающих в Хабаровском крае».
Результаты проведенной работы внедрены в учебный процесс на практических занятиях и в лекционном курсе для студентов 5-6 курсов кафедры детских болезней педиатрического факультета ДВГМУ, для студентов 3 курса кафедры биологии и географии биолого-химического факультета ДВГГУ.
Работа выполнена в рамках НИР «Комплексная оценка состояния здоровья детей дошкольного возраста Дальневосточного региона с экологических и донозологических позиций» (№ гос. регистрации 01.9.20 015930), явилась фрагментом тем НИР «Этиопатогенетические аспекты формирования и разработка методов лечения рецидивирующей и атипичной бронхолегочной патологии у детей в экологических условиях Дальневосточного региона» (№ гос. регистрации 01.9.60 001057), «Региональные особенности распространенности, клинико-морфологические и иммунологические аспекты неспецифических воспалительных заболеваний легких у детей. Пути оптимизации патогенетического лечения» (№ гос. регистрации 01.02.00 107797), «Клинико-эпидемиологические аспекты формирования и хронизации почечной патологии у детей Приамурья» (№ гос. регистрации 01.20.02 16520), гранта ФЦНТП "Национальные приоритеты в медицине и здравоохранении" – «Йоддефицитные состояния у беременных женщин и детей в экологических условиях Приамурья» (№ гос. регистрации 01.9.90 001153); гранта краевого конкурса научно-технических разработок «Изучение среды обитания жителей Хабаровского края» (№ гос. регистрации 01.2.00 312424).
Положения, выносимые на защиту
-
К числу показателей, отражающих высокую степень зависимости детской заболеваемости от антропогенного загрязнения окружающей среды (ОС) в условиях Хабаровского края относятся: частота новообразований, врожденных аномалий развития, болезней системы кровообращения, костно-мышечной, нервной и эндокринной систем.
-
Региональными особенностями микроэлементного статуса детей, проживающих в Приамурье, является снижение концентрации йодидов в цельной крови, снижение содержания меди в форменных элементах и лития в сыворотке крови, повышенный уровень цинка и железа в сыворотке крови, повышенный уровень свинца в форменных элементах, дисбаланс в содержании марганца и селена, что является своеобразным преморбидным фоном детей и, оказывая воздействие на состояние и функции организма ребенка, может быть дополнительным этиологическим фактором развития заболевания.
-
Дисбаланс микроэлементов усугубляется в условиях рецидивирующего или хронического заболевания бронхолегочной или мочевыводящей систем, и зависит от длительности и тяжести заболевания и проявляется не только снижением концентрации йодидов, меди, селена, повышением содержания марганца, кобальта, свинца в форменных элементах крови, но и изменением их взаимосвязей с другими исследованными микроэлементами.
-
Результаты многоэлементного анализа сыворотки и форменных элементов крови необходимо оценивать с учетом межэлементных взаимодействий, отражающих функциональные связи между ними с применением теста «Показатель повреждения нейтрофилов» с целью выделения детей групп риска по формированию экопатологии.
-
Дополнительным индивидуальным критерием функционального состояния организма является интегральный показатель оценки микроэлементного статуса (ИПМС), дополняющий и расширяющий диагностические возможности при оценке состояния здоровья детей.
Апробация результатов исследования.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на 2-ом российско-японском симпозиуме «Охрана материнства и детства» (Хабаровск, 1992); Собрании по вопросам окружающей среды и природных ресурсов г. Хабаровска, (Хабаровск, 1995); Санитарно-эпидемиологическом совете ГорЦСЭН (Хабаровск, 1995); Заседании Дальневосточной медицинской ассоциации (Биробиджан, 1995); Научно-практической конференции «Современная концепция бронхиальной астмы у детей» (Хабаровск, 1997); Научно-практической конференции «Актуальные проблемы и внедрение передовых медицинских технологий в здравоохранение Дальнего Востока России и Китая» (Биробиджан, 2001); Международной конференции «Женщины за чистую планету» (Хабаровск, 2002); Региональной научно-практической конференции «Города Дальнего Востока: экология и жизнь человека» (Хабаровск, 2003); Межрегиональной конференции «Актуальные вопросы педиатрии и детской хирургии» (Биробиджан, 2003); Научно-практической конференция с международным участием «Фундаментальные и клинические аспекты охраны здоровья детского и взрослого населения Дальневосточного региона» (Хабаровск, 2003); Научно-практической конференции «Новые медицинские технологии на Дальнем Востоке» (Хабаровск, 2003); Заседании Приамурского отделения РАЕН (Хабаровск, 2004); Научно-практической конференции «Здоровье детей коренных малочисленных народов Севера Дальнего Востока» (Тында, 2004); Симпозиуме «Новые технологии в пульмонологии» в рамках Дальневосточного регионального конгресса «Человек и лекарство» (Владивосток, 2004); Научно-практической конференции с международным участием «Комплексная оценка состояния здоровья детей и подростков в Дальневосточном регионе» (Хабаровск, 2004); на заседании ПК 37.13 «Физиология и патология дыхания» (Хабаровск, 2004); Дальневосточном региональном конгрессе «Человек и лекарство» (Владивосток, 2005); на заседании ПК 37.04 «Охрана здоровья матери и ребенка» (Владивосток, 2005); Региональной научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы охраны здоровья женщин и детей на современном этапе» (Хабаровск, 2006); Региональной научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы охраны здоровья женщин и детей коренного населения на современном этапе» (Хабаровск, 2007); Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Современные факторы формирования, методы оценки и прогнозирования общественного здоровья на территории Дальневосточного региона» (Хабаровск, 2008).
По теме диссертации опубликовано 58 научных работ, в том числе 3 главы в монографиях, 14 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для соискания учёной степени доктора медицинских наук.
Структура и объем диссертации
Обмен микроэлементов у детей с патологией легких и почек
В научной литературе активно обсуждаются данные о важной физиологической роли эссенциальных микроэлементов в организме человека, о непосредственном их участии в развитии и прогрессировании многих патологических процессов. Активно изучается «вклад» нарушений обмена МЭ в патогенез различных заболеваний: хронических гепатитов [79, 302] и гастродуоденитов [156, 285], патологии нервной системы [73, 151], предполагается заинтересованность эссенциальных биометаллов в развитии наследственных тромбоцитопатий [273], атопических дерматитов и аллергических реакций [117], патологии почек [80, 165, 239, 241], сердечно-сосудистой системы [186, 230, 308, 499], щитовидной железы [149, 292, 319], усугубляющегося в условиях развивающегося экологического прессинга [53, 84, 103, 161, 162, 168, 189,250,286,319,428]. Данные об обмене МЭ при патологии органов дыхания немногочисленны, хотя воздухоносная система является вторым по значению путем поступления МЭ в организм, и легкие являются одним из органов, в котором, наряду с костями, печенью, кожей, головным мозгом и почками, происходит значимое накопление МЭ [425]. В силу того, что органы дыхания находятся на границе раздела двух сред — внутренней среды организма и внешней — они постоянно оказываются подверженными неблагоприятному влиянию вредных веществ, загрязняющих атмосферный воздух. В целом долевой вклад экологического неблагополучия в развитие патологии органов дыхательной системы составляет примерно от 40 до 60% [64]. В ряде исследований был выявлен отчетливый параллелизм между увеличением содержания тяжелых металлов в волосах детей и увеличением патологии органов дыхания, в том числе респираторных заболеваний и рецидивирующих бронхитов [77, 96, 173, 511]. Однако слабо изучено влияние биогеохимического своеобразия региона проживания на микроэлементный статус детей и на течение болезней бронхолегочной системы [56]. Патогенез ринитов, фарингитов, ларинготрахеитов и бронхитов, которые часто бывают начальными проявлениями различных микроэлементозов, связан как с токсическим действием некоторых МЭ, так и с дефицитом эссенциальных МЭ, участвующих в поддержании трофики дыхательных путей [321]. Значение МЭ в этой патологии, как правило, недооценивается, так как наблюдаемые клинические симптомы обычно объясняют влиянием других патогенных факторов (колебания температуры воздуха, избыточная или недостаточная влажность, запыленность) [6, 58].
Аэрогенный путь существенно важен для Li, Be, F, Al, Si, Ті, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Cu, Zn, As, Sr, Pb и др. и является аномальным, потому что запускает иммунопатологические процессы [152], обусловленные следующими причинами: 1. Альвеолярные и интерстициальные макрофаги, а также макрофаги дыхательных путей - мишень прямого токсического эффекта МЭ на лизосомальный аппарат этих клеток. Потому что аэрогенно МЭ поступают в виде сложных по химической структуре частиц, вызывающих развитие синдрома «незавершенного фагоцитоза» и вторичной иммунологической недостаточности. 2. МЭ угнетают процессы распознавания других аэрогенных антигенов, вызывая инфекционные и аутоиммунные поражения органов дыхания.
Поступающие в дыхательные пути МЭ вызывают следующие эффекты: — индукцию в многочисленных клетках образования свободных ради калов кислорода (СРК), повреждающих мембраны. - истощение внутриклеточных антиоксидантных систем. Это приводит к генотоксическим последствиям в эпителии и макрофа-гальиых элементах, вызывает иммунологические проблемы, так как ведущими звеньями в патогенезе указанных заболеваний являются интоксикация и кислородная недостаточность, развивающиеся в ответ на внедрение инфекционного агента [119, 152, 304, 318, 330, 459].
Большинство исследований МЭ статуса касаются острой пневмонии. По данным М.П. Шейбак [310] в легочной ткани у детей, погибших от токсической пневмонии, содержание меди, никеля, железа и кобальта понижено. Пневмония вызывает у детей снижение уровня кобальта, никеля и в надпочечниках, особенно в случаях, сопровождающихся тяжелой гипотрофией. Пневмония у детей, особенно токсическая форма, вызывает понижение уровня кобальта, никеля и марганца в цельной крови [276]. У взрослых содержание никеля в плазме повышается при хронической пневмонии с астматическим синдромом, при отсутствии астматического синдрома — не меняется [15]. М.Г. Коломийцева и соавт. [138] отмечают повышение уровня кобальта в крови детей только при мелкоочаговой пневмонии. У взрослых с пневмонией концентрация кобальта в крови оказалась ниже нормы [15]. Авторы отмечают накопление меди в крови и особенно значительное при крупозной и токсической формах пневмонии [137]. Показано снижение содержания Са, Сг, Си, Fe, Li, Se и Zn и увеличение концентрации Со, Ni, Ті и V в сыворотке крови у взрослых, больных затяжной пневмонией [191]. Авторами отмечено увеличение эффективно-ста действия иммуномодуляторов при коррекции МЭ обмена.
По данным Г. А. Бабенко и Л.П. Решеткиной, в острый период заболевания пневмонией у детей содержание цинка в крови повышается, причем как в эритроцитах, так и в плазме, уровень цинка в крови у взрослых в острый период пневмоний не меняется, а по мере улучшения состояния больных даже несколько понижается, что, по мнению авторов, отражает зависимость содержания цинка в крови при пневмониях от степени кислородной недостаточности, связано с их функциональной активностью и носит компенсаторный характер. Подобного рода изменения наблюдаются при выраженной дыхательной недостаточности у взрослых, больных, например, антракозом или эмфиземой легких [15].
В условиях Приамурья у детей раннего возраста с острой пневмонией выявлено различие в МЭ статусе у детей городской и сельской местности. У детей города наблюдалось снижение концентрации железа в сыворотке и форменных элементах, повышение показателей активности йодидов, марганца и кобальта, сопровождающиеся активацией таких ферментов как щелочная и кислая фосфа-тазы, активаторами которых являются марганец и кобальт, и снижением активности миелопероксидазы, коэнзимом которой является железо [274].
Наблюдения Ю.М. Бала и В.М. Лившица [17], показали, что у больных бронхиальной астмой с тяжелыми приступами удушья происходило накопление никеля, цинка, марганца и меди как в эритроцитах, так и в плазме. Комплексная гормонально-медикаментозная терапия способствовала нормализации уровня микроэлементов, однако содержание никеля в крови до момента выписки больных из стационара оставалось повышенным. На основании данных о динамике микроэлементов в крови здоровых животных и людей после нагрузки адренокортикотропными гормонами, а также в результате клинических наблюдений авторы приходят к выводу о способности гормонов вовлекать микроэлементы в компенсаторные процессы и быстрее восстанавливать метаболическое равновесие, утраченное в силу патологического процесса. О повышении уровня цинка и меди в плазме крови при одновременном снижении уровня меди в эритроцитах не связанные с фазой заболевания при БА у взрослых сообщают Г.Б. Федосеев и соавт. [240].
Содержание микроэлементов в волосах и цельной крови у детей дошкольников г. Хабаровска
Ареалы рассеивания ртути с максимальными значениями концентрации в снеговом покрове имеют сложную конфигурацию в плане и крайне неравномерное распределение по территории города. На изученных участках преобладают точечные очаги загрязнения с превышением фоновых концентраций в 3-5, редко в 10-20 раз. Часть снеговых проб с повышенным содержанием ртути была отобрана среди жил. массивов.
Величина концентрации цинка в твердой фазе снеговых накоплений варьирует по городу от 6 до 107 раз выше фоновой. Большинство проб с концентрацией цинка более 1000 мг/кг отобраны или рядом, или непосредственно на территориях металлообрабатывающих заводов. На территориях жилых массивов города экологически опасных концентраций цинка в почво-грунтах не обнаружено.
Ареалы рассеивания бериллия в жидкой фазе снеговых осадков, превышающей фон от 3,3 до 38, выявлены в разных частях города, преимущественно в пределах промышленных зон и вблизи многих заводов. Часть этих ареалов приходится на жилые массивы.
Ареалы рассеивания меди с величиной более 1,5 фонов занимают 40% территории города. В почво-грунтах выявленные аномалии имеют преимущественно точечный характер и приурочены к территориям заводов. На территориях жилых массивов города почво-грунты содержат медь в пределах фоновых концентраций.
Наиболее обширные очаги загрязненности кобальтом выявлены в южной части города: в его пределах величина загрязненности от 3 до 29,3 раза превышает фоновый уровень. При этом концентрация кобальта в твердых снеговых осадках находится на уровне фона, в то время как в жидкой фазе снеговых накоплений уровень концентрации элемента здесь аномально высок. Это свидетельствует о том, что основная масса металла выпадает из растворимой, преимущественно аэрозольной, части пыле-газовых выбросов пром. предприятий. Величина концентрации никеля в твердой и жидкой фазах снеговых осадков не превышает 6 фонов, что свидетельствует о поступлении пылега-зовых выбросов в больших количествах при относительно низкой концентрации элемента. В почво-грунтах города на заводских территориях выявлено несколько точек опробования с концентрацией никеля в 5-10 раз выше фона и в 40-50 раз выше фона — на территории объединения Вторцветмет.
Очаги с максимальной величиной концентрации хрома в твердых осадках зафиксированы на территориях, пространственно тяготеющих к определенным пром. предприятиям. Марганец в значительных, по отношению к фону, количествах выпадает из атмосферы на обширных площадях, прежде всего в зоне воздействия пылевыбросов ТЭЦ-1. Точечные ареалы рассеяния молибдена находятся на территориях заводов. Все пробы с экстремальным загрязнением почво-грунтов ( 128) по суммарному показателю концентрации (СПК) приходятся на территории пром. предприятий и на автотранспортные зоны. Большинство проб, относящихся к градациям СПК от 32 до 128, также отобраны или на заводских территориях или вблизи автодорог с интенсивным движением. Таким образом, эколого-геохимическое изучение техногенной загрязненности территории г. Хабаровска экологически опасными металлами и химическими соединениями показывает следующее: Большинство токсичных элементов, обнаруженных в различных компонентах городской среды, содержатся в количествах, существенно превышающих фоновые Распределение каждого из этих элементов по площади города неравномерное, с разницей между минимальными и максимальными концентрациями в десятки, иногда сотни раз. В результате проведенного анализа установлено, что все выделенные по СПП участки расположены в зонах высокого, очень высокого и (или) экстремального загрязнения экологически опасными металлами, причем на участках с высоким (больше 50) и очень высоким (больше 70) СПП обязательно присутствует свинец, уровень которого в атмосфере превышает фон в 6-21 раз, а в почвах его содержание на отдельных участках оценивается как экстремально высокое, превышая фон в 100 и более раз. Наиболее опасным в экологическом отношении оказались участки, расположенные в районе железнодорожного вокзала, а также улицы, нахо- дящиеся вблизи участков с интенсивным движением автотранспорта куда перемещается загрязненный выхлопами воздух в соответствии с розой ветров. На участке, непосредственно прилегающем к вокзалу ППН составил 114,9, превысив средний городской уровень в 3,5 раза, а показатели более "чистых" участков поликлиники в 9-16 раз. Атмосфера на данном участке загрязнена свинцом (превышение фона вЛ5 раз), что сопровождается высоким загрязнением свинцом почвы с формированием вторичного источника загрязнения. Кроме свинца вышеуказанная территория характеризуется высоким и очень высоким загрязнением хромом; никелем, бериллием, цинком, относящимся также к 1 -2 классу экологической опасности.
Очень высокий СПП (72,3), превышающий СПП на других участках в 1,5-5,5 раз зарегистрирован на 6 участке железнодорожной поликлиники станции Хабаровск-2, расположенного в районе юго-восточного промузла, кроме того, эта территория попадает под пылевыбросы ТЭЦ-1, круглосуточно привносящие аномально-высокие количества загрязняющих веществ, в том числе свинца. В отличие от других участков поликлиники именно здесь отмечены высокое и (или) экстремально) высокое загрязнение почвы сурьмой (в 400 раз выше фона), медью (5-300 раз), цинком, оловом, серебром, а состояние атмосферы характеризуется очень высоким содержанием марганца и свинца, превышающим фоновое более, чем в 16 раз, а также высоким содержанием хрома, кадмия, никеля, цинка, бериллия, меди, кобальта, уровни которых превышают фоновые в 6-12 раз.
Все участки с высоким ППН (51-70) расположены в зонах высокого, очень высокого (иногда в сочетании со средним) загрязнения атмосферы и почвы комплексом экологически опасных металлов, на всех участках выявлено превышение фонового уровня свинца в 6,7-10 раз в почве и в 6,9-21 раз в воздухе, а также других микроэлементов 1 и 2 класса опасности (ртути, серебра, цинка, олова, сурьмы, марганца, хрома, кадмия, меди, бериллия). В связи с этим представляло интерес оценить состояние здоровья организованных детей дошкольного возраста, проживающих в условиях антропо-генного загрязнения ОС тяжелыми металлами.
Кластерный анализ показателей микроэлементного статуса у здоровых детей Приамурья
Также уменьшилась, сила связи между содержанием кобальта в сыворотке и концентрацией никеля (rs=0,42, р 0,05) и появилось, значительное число, взаимосвязей: с содержанием меди (г р0,25;. р 0;05), свинца (rs=0j32,: р 0,05), железа-(rs=0,18, р 0;05) и цинка (r=sr0;42,.p 0,05) в сыворотке крови. Показатели концентрации лития, железа и цинка в сыворотке у детей этого кластера:имеют большое число корреляционных связей слабой и средней;си-:; лыс показателями других МЭ;
Это привело .к увеличению величины корреляционного графа- у детей, отнесенных в различные кластеры: у детей объединенных в 1-м кластере значение веса- G достоверно- ниже, чем у детей, отнесенных во 2-ой кластер ,(р 0;05), что может свидетельствоватьо включении дополнительных ресурсов у детей с наличием функциональных отклонений в состоянии здоровья.
Проведение дальнейшей классификации обследованных,, объединившихся во 2-ом кластере, позволило выделились три подгруппы, наблюдений детей, которые различались по показателям микроэлементного статуса (табл. 5.15); Наиболее значимые различия,выявляются в содержании эссенциаль-ных микроэлементов: содержания йодидов»крови, меди, цинка ижелеза в сыворотке крови,,меди, марганца и селена в форменных элементах. Выявлено; что в 1 подгруппе достоверно ниже показатели содержания основных эссен- циальных элементов (Г, Си, Mn, Fe) по сравнению с показателями у детей с другими подгруппами, т., е. этот статус можно обозначить как. гипоМЭтоз.
В данном кластере объединилось 70,2% городских детей, что в 2 раза больше, чем сельских (р 0,001). В этой группе достоверно ниже число детей 1 группы здоровья по сравнению со 2-ой и 3-ей подгруппами кластера (р 0,001) (табл. 5.16). В 4 раза больше, чем во 2-ой подгруппе, в 1-ой подгруппе объединилось детей с нарушением осанки, с отклонениями в НПР. Видимо поддержание уровня здоровья у этих детей приводит к дефициту микроэлементов. Во 2 подгруппе определяется тенденция к повышенному содержанию МЭ: меди, лития, железа, цинка сыворотки, селена и свинца в форменных элементах. Достоверно меньше в этой группе детей с ДЖВП (рг-3 ,05, рз-4 0,001), нарушением осанки (р2-з 0,001, рз- 0,001), однако в этой группе в 1,5 раза чаще встречались дети с гипертрофией небных миндалин и аллергическими проявлениями. Городских детей в данном кластере было в 1,3 раза больше, чем сельских (56,7% и 43,3% соответственно, р 0,05).
В третьей подгруппе наиболее выражен дефицит йодидов крови, селена в форменных элементах на фоне высокого содержания никеля, меди, железа и свинца в сыворотке и марганца в форменных элементах. То есть определяется дисбаланс в содержании элементов. По месту проживания в этом кластере достоверных различий не выявлено (54,1% городских и 45,9% сельских жителей, р 0,05). И хотя в этой группе объединилось больше детей отнесенных к 1-й группе здоровья, в то же время в этой подгруппе чаще встречались ЖДА (р 0,001), ДЖВП (р 0,001), ВСД (р 0,001), ЧБД (р 0,001). Видимо течение данных процессов вызывают дисбалансные нарушения в содержании элементов, что при обострении процесса может вести к более тяжелым изменениям в содержании эссенциальных микроэлементов.
Таким образом, значимыми показателями для выделения кластеров явились значения йодидов крови, содержание меди в сыворотке крови и свинца в форменных элементах у детей. Данные клинико-лабораторных сопоставлений наблюдений, вошедших в 1 кластер, позволяют говорить о наиболее оптимальном соотношении содержания микроэлементов в этой группе детей и считать данные показатели нормативными для детей Приамурья.
Состояние здоровья у детей, объединившихся в этот кластер, свидетельствуют о том, что показатели МЭ у детей этой группы находятся в динамическом равновесии и имеют достаточную способность к адаптации и компенсации отклонений в состоянии здоровья. Показатели МЭ у детей, объединенных во 2 кластер, характеризуют состояние здоровья детей имеющих субклиническое проявление патологии, которое в определенных обстоятельствах может привести как к позитивной симптоматике, так и к отрицательной динамике, что проявляется у детей 3 подгруппы: МЭ статус детей характеризуется состоянием дефицита основных эссенциальных элементов, т.е. это дети с высоким риском срыва адаптационных процессов, что может привести к развитию патологического процесса. Выявленный дисбаланс показателей минерального гомеостаза у детей Приамурья по сравнению с жителями средней полосы России отражает дисбаланс в содержании микроэлементов в окружающей среде. Большая часть обследованных детей проживала в условиях крупного промышленного центра, следовательно, могла испытывать дополнительную техногенную нагрузку, которая приводила к несбалансированному поступлению ряда микроэлементов в организм. Подтверждением этого является факт наличия дисбаланса МЭ не только у детей с функциональными отклонениями, но и у детей практически здоровых, хотя у них он встречался реже. В целом у 82,32±5,4% из общего числа обследованных детей обнаружены нарушения микроэлементного гомеостаза. При этом у детей с функциональными отклонениями дисбаланс выявлен у 96,4% детей, у детей 1-й группы здоровья - в 47,1% случаев, что проявлялось избытком или недостатком одного или нескольких химических элементов.
Полученная информация была сконцентрирована методом главных компонент факторного анализа, который позволил провести редукцию данных и выделить минимальное число скрытых общих факторов среди показателей содержания МЭ, наиболее связанных с показателями здоровья [194].
Кластерный анализ показателей микроэлементов у детей с бронхолегочной патологией
Проведенный многомерный статистический анализ показателей содержания микроэлементов в сыворотке и форменных элементах крови 340 детей с бронхолегочной патологией, позволил разделить их на 3 группы (кластера), различающихся по особенностям течения заболевания в каждом из этих наблюдений (рис. 6.7).
Клиническая интерпретация каждого наблюдения, вошедшего в кластер, позволила получить следующие данные: в 1 кластере объединились 152 ребенка, из них БА диагностирована у 54,6%, из них в стадии обострения -50% случаев, в стадии неполной ремиссии - 21,4%, ремиссии - 28,6%. БА легкой степени диагностировалась у 14,3%, БА средней степени тяжести - у 57,1% детей, тяжелого течения - у 28,6%. ВП диагностирована в 9,1% случаев, бронхит - в 4,5% случаев. В 31,8% случаев у детей выявлены пороки развития легких по типу гипоплазии и дисплазии, из них 28,6% - в стадии обострения, 42,8% - в стадии нестойкой ремиссии и 28,6% - в стадии ремиссии (рис. 6.8.).
Средний возраст детей в этой группе составил 8,58±1,16 года. Длительность хронического заболевания у детей в этой группе в среднем составила 6,19±0,79 лет. Все дети проживали в городских условиях.
Во 2 кластере объединились 103 наблюдения: дети, страдающие Б А -31,7% (из них легкой степени - 40%, средне-тяжелой — 50%, тяжелой - 10%, в приступном периоде 25%, неполной ремиссии - 35%, ремиссии - 40% ). Дети с пороками развития легких составили 28,6% (в периоде обострения -22,2%, нестойкой ремиссии - 5,6%, ремиссии - 72,2%). Основную массу в этой группе составили дети с острой пневмонией - 39,7%. Средний возраст детей, объединенных в данном кластере составил 6,51±0,65 лет. Длительность течения хронических заболеваний составила 4,73±0,56 лет.
В 3 кластере объединились 85 детей с БА (100% случаев). Легкое течение заболевания определялось в 25% случаев, средне-тяжелое — в 64%, тяжелое — в 12% случаев. 24% детей находились в периоде обострения, 76% - в ремиссии. Средний возраст детей этой группы — 11,17±0,67 лет, длительность течения заболевания — 3,14±0,8 лет.
Таким образом, по клинической характеристике в 1-м кластере достоверно больше детей с хронической патологией (86,4%). В этом кластере объединилось достоверно больше детей в периоде неполной ремиссии (р 0,001) и меньше — в стадии ремиссии (р 0,001). Детей с БА в 1-ом кластере было достоверно больше, чем во 2-м кластере (р 0,01), достоверно меньше в этой группе детей было больных с легким течением заболевания (р 0,001), и достоверно больше - с тяжелым (р 0,001). Статистически значимы различия в числе детей в стадии обострения заболевания как со 2-м (р 0,01), так и с 3-м (р 0,001) кластерами. Также выявлены достоверные различия в длительности заболевания у детей 1 и 3 кластера (р 0,05).
Различия в микроэлементном статусе у детей тоже очень характерны: в группе детей 1-го кластера значимо снижены показатели йодидов (р 0,001), меди в сыворотке (р 0,001) по сравнению с показателями у детей 2 и 3 кластеров, железа сыворотки (р 0,01) по сравнению с показателями у детей 2 кластера (табл. 6.22). Таким образом, показатели МЭ статуса у детей этого кластера свидетельствуют о дефиците основных эссенциальных МЭ, что может способствовать затяжному и рецидивирующему течению хронических процессов в легких.
Дети, отнесенные во 2-ой кластер, также переносили БА и имели ПРЛ, однако в этой группе достоверно больше детей, переносящих острый процесс в легких (р 0,001), Б А достоверно чаще носила легкий характер по сравнению с детьми как 1-го (р 0,001), так и 3-го кластера (р 0,05). Показатели МЭ статуса у детей этой группы приближаются по многим показателям к нормативным значениям.
Лабораторные показатели содержания МЭ у детей этой группы свидетельствует о наличии компенсаторных возможностей и более доброкачественном течении брон-холегочного процесса. Наблюдения, отнесенные в 3-й кластер, характеризуются очень высокими показателями йодидов, лития, селена, дисбалансом других МЭ. Так как в этом кластере объединились дети, страдающие БА, показатели МЭ статуса детей этого кластера могут служить для дифференциальной диагностики БА.
Факторный анализ показателей микроэлементного статуса у детей с бронхолегочной патологией, показал, что первый фактор включает в себя совокупность параметров: концентрация Сиэл, Мпэл и SeM, а также соотношение Мпэл:Г, Se3J1:I , Сос:Сиэл, 1дэл: Se3J1 (табл. 6.23.).
