Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. 7
1 Влияние факторов окружающей среды на здоровье детей и подростков: техногенное загрязнение воздушного бассейна, динамика заболеваемости, неинвазивная диагностика ранних нарушений здоровья
Глава 2. Материалы и методы исследования 27
Глава 3. Гигиеническая оценка загрязнения воздушной среды города Воронежа . 35
Глава 4. Гигиеническая характеристика заболеваемости детей и подростков г. Воронежа 56
Глава 5. Цитотоксичность мочи больных и здоровых детей и подростков с учетом загрязнения воздушной среды 78
1 Профилактические мероприятия, направленные на снижение уровня влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье детей 96
Обсуждение результатов работы 99
Выводы 102
Список использованных литературных источников 104
Приложение
- Влияние факторов окружающей среды на здоровье детей и подростков: техногенное загрязнение воздушного бассейна, динамика заболеваемости, неинвазивная диагностика ранних нарушений здоровья
- Гигиеническая оценка загрязнения воздушной среды города Воронежа
- Гигиеническая характеристика заболеваемости детей и подростков г. Воронежа
- Профилактические мероприятия, направленные на снижение уровня влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье детей
Введение к работе
Актуальность темы
Укрепление здоровья детей и подростков является актуальной проблемой и предметом первоочередной важности, так как это определяет будущее страны, ее геополитическую безопасность, генофонд нации, научный и экономический потенциал общества и, наряду с демографическими показателями, является чутким барометром социально-экономического развития страны (Онищенко Г.Г. и соавт., 2007).
Последние годы прослеживается тенденция к ухудшению здоровья детей, увеличивается распространенность хронической патологии (Баранов А.А., 2009; Вельтищев Ю.Е., 2000; Щеплягина Л.А., 1999; Альбицкий В.Ю. и соавт. 2003).
В настоящее время с достаточной убедительностью показано, что у людей, проживающих в условиях техногенно измененной окружающей среды могут развиваться заболевания, существенным этиологическим фактором которых являются антропогенные токсиканты. Это в большей мере относится к детям как в связи с недостаточной зрелостью у них органов выведения, в том числе почек, так и с приближенностью ребенка к среде обитания: земле, снегу, растениям, где нередко накапливаются экотоксиканты. ПДК (предельно допустимые концентрации) для различных ксенобиотиков разработаны для здоровых взрослых людей, однако их нет для детей. Говоря о детях, необходимо пользоваться беспороговой оценкой влияния различных ксенобиотиков, так как патологическое влияние на детский организм оказывают любые дозы ксенобиотиков (Игнатова М.С., 2000).
Приоритетным направлением гигиенического контроля, управления качеством окружающей среды и здоровьем населения является разработка и внедрение экспрессных неинвазивных методов физиологического тестирования и диагностик функционального состояния организма ребенка, позволяющих устанавливать уровень его приспособительных реакций в изменяющихся условиях среды, риск перехода неадекватного приспособления в патологию (Кучма В.Р. и соавт., 2004).
Воронеж, являясь крупным транспортным и промышленным центром, испытывает большие проблемы, связанные с загрязнением атмосферного воздуха. Неблагоприятная гигиеническая обстановка в районах проживания и обучения детей, как свидетельствуют опубликованные данные (Фаустов А.С., 2008; Ситникова В.П., 2006; Настаушева Т.Л., 2007; Земсков А.М., 2001; Пашков А.Н., 2003; Чубирко М.И., 2007; Мамчик Н.П., 2007; Клепиков О.В., 2007; Пичужкина Н.М., 2007 и другие), существенно повышает их заболеваемость и снижает потенциальные возможности образовательного процесса. Это определяет актуальность проведения исследований в области изучения здоровья ребенка и влияния на него окружающей среды, прежде всего загрязненного атмосферного воздуха.
Цель работы: оценить воздействие загрязненной воздушной среды на здоровье детей с определением цитотоксичности мочи, изучить и научно обосновать систему ранней профилактики нарушений здоровья детского населения.
Задачи исследования:
-
Провести сравнительную оценку здоровья детей, живущих и посещающих образовательные учреждения, расположенные на гигиенически разных по уровню загрязнения воздушной среды территориях.
-
Используя различные методы диагностики (лабораторные и клинические исследования) выявить наиболее ранние и значимые нарушения здоровья детей.
-
Установить характер связи между показателями здоровья детей и уровнем гигиенического неблагополучия исследуемых территорий.
-
Определить цитотоксичность мочи у детей и подростков с нефропатиями из разных по уровню загрязнения воздушной среды территорий.
-
Научно обосновать территориально ориентированные рекомендации по раннему выявлению и коррекции экологически обусловленной патологии мочевой системы у детей.
Научная новизна
Впервые в условиях города Воронежа проведена комплексная оценка ранних нарушений здоровья детского населения с использованием гигиенических и клинических подходов. Выявлены закономерности формирования связей между уровнем загрязнения объектов окружающей среды и болезнями мочевой системы у детского населения г. Воронежа. Установлен уровень цитотоксичности мочи у детей и подростков без патологии мочевой системы, который не связан с возрастом. Выявлен повышенный уровень цитотоксичности мочи у пациентов с нефропатиями, проживающих на гигиенически «неблагополучных» территориях. Найдена связь цитотоксичности мочи с уровнем гематурии детей с нефропатиями из гигиенически «неблагополучных» территорий.
Практическая значимость работы состоит в том, что на основе определения связей между состоянием здоровья детей разных возрастных групп и загрязнением воздушной среды г. Воронежа, выделены территории риска и группы риска по формированию патологии мочевой системы. Установленный уровень цитотоксичности мочи детей и подростков позволит использовать его при разработках гигиенических нормативов. Повышение цитотоксичности мочи у детей различного возраста может быть маркером гигиенического неблагополучия окружающей среды проживания. Разработаны рекомендации для детских поликлиник и медицинского персонала образовательных учреждений по снижению заболеваемости детского населения, в частности нефропатиями.
Положения, выносимые на защиту:
-
Гигиеническая ситуация в г. Воронеже, связанная со степенью загрязнения воздушной среды токсикантами, различна в территориальном разрезе по административным районам города.
-
Выявлено негативное влияние токсикантов, загрязняющих воздушную среду на здоровье детского населения, а именно на развитие нефропатий с гематурией.
-
Направленная профилактика на источники загрязнения воздушной среды позволит снизить заболеваемость детей, в частности мочевой системы.
Внедрение результатов
Результаты исследований внедрены в диагностический процесс нефрологического отделения ГУЗ «Воронежская областная детская клиническая больница №1». Материалы исследования применяются в учебно-педагогическом процессе кафедр госпитальной педиатрии с курсом подростковой медицины ИПМО и общей гигиены ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава.
Апробация работы
Апробация работы проведена на межкафедральном заседании ВГМА им. Н.Н. Бурденко 24 декабря 2009 года (кафедр общей гигиены, госпитальной педиатрии с курсом подростковой медицины ИПМО, гигиены, эпидемиологии, госсанэпидслужбы и экологии ИПМО).
Результаты исследований представлены на Пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздрава и соцразвития Российской Федерации (г. Москва, 2008 г.), II Международной научной конференции молодых ученых-медиков (г. Курск, 2008 г.); IV Межрегиональной научно-практической конференции «Город и экология» (г. Воронеж, 2008 г.) и V Межрегиональной научно-практической конференции «Экологические аспекты региона» (г. Воронеж, 2009 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе одна в журнале, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации
Работа изложена на 119 страницах текста и состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной объемам и методам исследований, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов и выводов, указателя литературы, включающего 128 работ отечественных и зарубежных авторов, снабжена иллюстрационным и табличным материалом.
Влияние факторов окружающей среды на здоровье детей и подростков: техногенное загрязнение воздушного бассейна, динамика заболеваемости, неинвазивная диагностика ранних нарушений здоровья
Жизнь человека сопровождается явными, а чаще, скрытыми воздействиями разнообразных вредных факторов окружающей среды, в том числе, многочисленных химических веществ. Эта проблема актуальна на рубеже XX-XXI веков для населения любой страны мира, в том числе, и России. В нашей стране она обостряется коренной структурной перестройкой экономики, всех сфер жизни общества, что проявляется в ухудшении здоровья населения (Г. Г. Онищенко, 1997).
Экологические проблемы на современном уровне активно изучаются зарубежными исследователями, что демонстрирует их значимость для научной общественности всего мира (Jensen S, Mazhitova Z, Zetterstrum R, 1997).
Ученые разных стран ищут методы для выявления наиболее опасных для здоровья человека токсикантов в объектах окружающей среды и оценки риска здоровью населения от подобного воздействия с целью его предотвращения. В соответствии с классификацией ВОЗ, все многообразие неблагоприятных факторов окружающей среды целесообразно объединять в 4 группы с учетом вероятности роли в формировании общественного здоровья (по величине процентного вклада в повышение заболеваемости): 1) образ жизни (50%); 2) среда обитания (20%); 3) наследственность (20%); 4) качество медико-санитарной помощи (10%) (Ю.П. Лисицын, 1975).
По данным экспертов ВОЗ, к началу третьего тысячелетия почти половина населения мира будет проживать в городах или в непосредственной близости к ним. В США более 75 % населения живет в городах, в Европейских странах более 60 % (в Дании около 80 %), в России более 60 %. Создаются города-мегаполисы с населением более 10-15 млн., крупные промышленные центры и регионы, имеющие неблагоприятные стороны для жизни людей.
Интенсивный рост городов, происходивший на протяжении 20 века и способствовавший концентрации и развитию всей производственной, общественной и культурной жизни общества, продолжается и в настоящее время. Города становятся основной формой поселения человека на Земле.
Формирование городской среды, как правило, связано с вытеснением природных систем и заменой их искусственными, загрязнением среды обитания, ростом химической, физической и психической нагрузки на организм человека. Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды - атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрографическую сеть, подземные воды, грунты, климат (Г.П. Зарубин, Ю.В. Новиков, 1986). В связи с этим городская среда является фактором риска для здоровья жителей и требует самого пристального внимания (В.И. Евдокимов, Г.И. Ковалева, 2004). Воздух крупных городов денатурирован. Он содержит больше, чем вне города, пыли, углекислого газа, окиси углерода в 5-10 раз. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 20 млрд. т. С02 (на одного жителя промышленно-развитых стран в год 7-15 тонн). Рекомендации международных организаций - не более 1 т. СОг на одного жителя в год. Многие города России характеризуются высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха (Фаустов А.С. и др., 2001; Морозова Л.В. и др., 2002). В последнее время показатели состояния здоровья населения России ухудшаются, что связано с нарастающим влиянием неблагоприятных условий внешней среды в крупных промышленных городах. Накоплено достаточно доказательств прямых связей между загрязнением окружающей среды и увеличением частоты случаев аллергии, бронхолёгочной патологии, нарушений нервно-психического и физического развития. Многие авторы (см., например, Кузнецова Т.Д. и др., 2002; Соколов Е.В., 2002; Самбурова И.П. и др., 2002) отмечают выраженную зависимость функциональных показателей детского организма от уровня загрязнения воздушного бассейна территории проживания обследуемых детей. Химические загрязнители представляют особую опасность для детей в силу повышенной чувствительности к ним детского организма. Дети являются своеобразным барометром, который определяет степень экологического неблагополучия (Л.Г. Стамова, Е.А. Чеснокова, 2005). Состояние здоровья детей является весьма актуальной экопатологической проблемой, поскольку в последнее десятилетие отмечается тенденция к увеличению частоты и тяжести заболеваний в детском возрасте. Окружающая среда является одним из существенных факторов, оказывающих влияние на здоровье детей. Организм детей находится в процессе роста и развития, поэтому в большей степени подвержен влиянию различных факторов внешней среды и факторов малой интенсивности (длительное субпороговые воздействие), причём влияние внешних факторов на состояние детского организма не ограничивается моментом воздействия, а сказывается и на дальнейшем его развитии и формировании.
Состояние здоровья детей вполне закономерно рассматривают как один из важнейших медико-социальных критериев оценки экологической ситуации и условий жизни в целом (Е.В. Михайлова, 2005).
Дети подвергаются воздействию различных факторов окружающей среды, многие из которых рассматриваются как факторы риска развития неблагоприятных изменений в организме. Определяющую роль в изменениях состояния здоровья детского населения играют три группы факторов: генотип популяции; образ жизни; состояние окружающей среды.
Социальные и средовые факторы действуют не изолированно, а в сочетании с биологическими (в том числе наследственными) факторами. Это обусловливает зависимость заболеваемости человека как от среды, в которой он находится, так и от генотипа и биологических законов роста и развития. «Приоритетное» значение в развитии заболеваний у детей имеет экологический фактор (до 30%). При этом на загрязнение окружающей среды приходится 20% и на природно-климатические условия 10% (В.Р.Кучма, 2003).
Значительная часть современных исследований влияния факторов окружающей среды на здоровье оперирует демографическими показателями, заболеваемостью, инвалидностью и физическим развитием, что в недостаточной мере отражает как состояние здоровья населения, так и характер взаимоотношений в системе среда—здоровье. Меньшее внимание уделяется выявлению ранних неблагоприятных изменений в состоянии здоровья населения, которые позволили бы рекомендовать целенаправленные профилактические мероприятия (Ю.А. Рахманин, Ю.А. Ревазова, 2004).
Дети наиболее чувствительны к воздействию факторов окружающей среды. Будь то природные, антропогенные, социальные, учебные факторы -все они вносят свой вклад в формирование здоровья растущего человека (Онищенко Г.Г., Баранов А.А., Кучма В.Р., 2004; Сухарев А.Г. и др., 1997; Альбицкий В.Ю., 1986).
Гигиеническая оценка загрязнения воздушной среды города Воронежа
При заполнении 5 капилляров контрольным раствором (глюкозо-цитратный раствор) и 5 капилляров испытуемым (опытным) раствором (глюкозо-цитратный раствор плюс моча в соотношении 1:1), компьютер сначала просчитывает среднее время подвижности (tcp) сперматозоидов в каждом капилляре. Затем вычисляет значение среднего арифметического tcp для контрольной выборки и вычисляет значение среднего арифметического tcp для опытной выборки. Так как контроль является эталоном по отношению к опыту, то можно принять значение среднего времени подвижности контрольной выборки равным 100%. где t"p и Vcp - величины, усредненные по пяти, соответственно опытным и контрольным пробам. Индекс токсичности может принимать значение от 0 до 100% и более в случае стимуляции испытуемым раствором жизнедеятельности сперматозоидов. Чем меньше значение It, тем сильнее оказывает испытуемый раствор угнетающее действие на суспензию
Коэффициент вариации показывает величину отличия значений tcp каждой пробы (капилляра) от средней арифметической. По значению коэффициента вариации для каждой выборки можно судить об умении оператора одинаково заправлять капилляры, т.е. можно говорить о корректности постановки эксперимента. Чем более однороден изучаемый признак, тем меньшим окажется коэффициент вариации. На основании многочисленных экспериментов в области медицины и биологии выявлено, что в однородном биологическом материале коэффициент вариации не превышает 15%.
Таким образом, если значения коэффициента вариации для каждой из выборок меньше или равно 15%, то результаты эксперимента считают статистически значимыми.
Для обработки первичных данных как количественных, так и качественных, использовалась компьютерная программа STATISTICA 6 и классические подходы доказательной медицины.
Анализ первичных данных о загрязнении воздушной среды, о состоянии здоровья детского населения г. Воронежа (предоставленных ТУ Роспотребнадзора по Воронежской области), сбор биоматериала у детей, проведение лабораторных исследований по определению неспецифической цитотоксичности мочи и статистический анализ полученных результатов исследования проведены лично автором. В проведении лабораторных исследований принимали участие сотрудники лаборатории профилактической токсикологии ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области», ТУ Роспотребнадзора по Воронежской области.
Гигиеническая характеристика заболеваемости детей и подростков г. Воронежа
Заболеваемость — наиболее характерная, официально регистрируемая реакция населения на вредное воздействие загрязнений окружающей среды, превышающих ПДК. (К.А. Буштуева, 1979).
Анализ популяционного здоровья населения проведен по данным обращаемости в поликлинические учреждения за медицинской помощью с использованием статистических отчетных форм лечебно-профилактических учреждений: №12 «Отчет о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения», предоставленных ТУ Роспотребнадзора по Воронежской области.
За последний десятилетний период (1997 - 2007 гг.) наблюдалась неблагоприятная тенденция в состоянии здоровья детей; отмечался стабильный рост распространенности заболеваний детского населения до 14 лет на 47%, подростков на 68% (данные по Воронежской области) (см. табл. 4.1).
По городу Воронежу также наблюдался рост распространенности заболеваний детского населения до 14 лет на 30%о (за период с 1997 по 2007 гг.), подростков на 76% (за период с 2000 по 2007 гг.) (см. табл. 4.2). населения Воронежской области
В структуре распространенности заболеваний детей по Воронежской области последние 5 лет первое ранговое место стабильно занимают болезни органов дыхания - 45,2%, второе - болезни органов пищеварения - 6,2%, третье - болезни глаза и его придаточного аппарата - 5,3%. Болезни кожи составляют 5%, костно-мышечной системы - 4,6%, мочеполовой системы -1,8%, нервной системы и органов чувств - 3,1%), травмы и отравления - 3%, болезни системы органов кровообращения - 1,1%, инфекционные и паразитарные болезни - 4,1%, на долю других классов болезней - 20,6% (рис. 4.2).
Анализ структуры распространенности заболеваний детского населения в г.Воронеже за последние годы показывает, что среди заболеваний детей также как и по области преобладают болезни органов дыхания - 44%; на втором месте в структуре заболеваемости находятся психические расстройства - 18%, болезни глаза составляют 6%, болезни органов пищеварения - 6%, болезни костно-мышечной системы - 3%, болезни нервной системы - 3%, болезни кожи - 4%. На долю других классов болезней приходится 18% случаев заболеваний (рис. 4.3).
В структуре распространенности заболеваний у подростков по Воронежской области болезни распределились в следующем порядке: 1 место, также как и у детского населения составляют болезни органов дыхания - 24,7%; 2 место - болезни костно-мышечной системы 11,2%; 3 место - болезни глаз 11%. Болезни органов пищеварения - 10,2%, болезни нервной системы и органов чувств - 7,0%, травмы и отравления - 3,6%, болезни мочеполовой системы составляют 3,2%, болезни системы органов кровообращения - 2,4%, болезни кожи - 2,3%, инфекционные и паразитарные болезни - 1,8%, на долю остальных классов болезней приходится 33,6% (рис. 4.4). костно-мышечной системы, глаза, органов пищеварения составляют по 10%, болезни нервной системы - 5%, болезни мочеполовой системы - 4%, болезни эндокринной системы - 4%, психические расстройства - 4%, на долю остальных классов болезней приходится 23% (рис. 4.5).
Под воздействием неблагоприятных факторов среды обитания происходит формирование многих заболеваний у детей и подростков. За последние годы (1997-2007 гг.) наблюдается четкая тенденция к росту основных классов болезней среди детского населения по Воронежской области. Отмечается стабильный рост распространенности ведущих патологий: болезней костно-мышечной системы - на 142%; мочеполовой системы - на 91,2%), врожденных аномалий - на 84%; новообразований - на
В г. Воронеже за период 1997-2007гт. среди детей до 14 лет отмечается рост распространенности болезней, в том числе тех, которые связаны с влиянием экологических факторов среды обитания: болезней органов дыхания, болезней мочеполовой системы, болезней крови и кроветворных органов, новообразований, врожденных аномалий. Наиболее высокие индексы прироста заболеваемости отмечаются по болезням костно-мышечной системы на 214,5%; крови на 160%; мочеполовой системы - 85%; врожденные аномалии на 71%; новообразования на 67%; эндокринной системы на 40%; органов пищеварения на 38% (табл. 4.4).
Профилактические мероприятия, направленные на снижение уровня влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье детей
Учитывая, что г. Воронеж является крупным промышленным центром с большим количеством источников загрязнения, необходимо применение комплексного подхода к решению существующих медико-гигиенических проблем: 1) Воздействие на источники загрязнения с целью уменьшения количества выбросов ксенобиотиков: - организация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; оснащение источников выбросов газопылеулавливающими установками; - применение современных малотоксичных технологий в производстве; перевод автотранспорта на газовое топливо; - контроль за качеством поступающего топлива, используемого автотранспортом; - развитие электротранспорта и т.д. 2) Применение комплекса мероприятий, направленных на оздоровление и развитие рекреационной среды города: - озеленение города с использованием древесных пород, активно поглощающих загрязнители воздушной среды (тополь и др.); - оптимизация движения автотранспорта по дорожной сети населенных пунктов; - строительство объездных дорог, создание виадуков, подземных пешеходных переходов организация санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий и др. 3)
Проведение мероприятий, направленных на увеличение резистентности детского организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды: - занятия физкультурой; - летний отдых на гигиенически благополучных территориях загородной зоны; - снижение нервно-психических нагрузок; - использование в пищу продуктов, богатых витаминами, пектином, клетчаткой, молочных и кисломолочных продуктов и т. д. 4) Проведение профилактических осмотров детей, проживающих на гигиенически неблагополучных территориях, обращая особое внимание на выявление симптомов заболеваний мочеполовой системы. 5) Детям, проживающим на территории с высоким загрязнением окружающей среды токсикантами, особенно с гематурией, с профилактической и лечебной" целью можно рекомендовать препараты, элиминирующие токсичные вещества из организма: - антиоксиданты (витамины А и Е в возрастных дозировках); - мембранотропные средства (ксидифон является естественным регулятором обмена кальция, димефосфон регулирует кислотно-основное состояние крови, активирует окислительные процессы в митохондриях, улучшает микроциркуляцию.
Данные препараты способствует выведению тяжелых металлов из организма); - энтеросорбенты (кламин, альгинат натрия, альгинат кальция (альгисорб). Их действие проявляется в выведении токсикантов через желудочно-кишечный тракт, что щадящее влияет на фильтрующие мембраны клубочков и мембраны почечного эпителия. 6) Детям, из районов с высоким уровнем загрязнения, можно рекомендовать проведение оценки цитотоксичности мочи с целью раннего выявления патологии почек. А детям с нефропатиями, особенно с гематуриями, рекомендовать оценку цитотоксичности мочи для суждения о влиянии загрязнения воздушной среды на развитие нефропатий. Использование всех предложенных направлений позволит снизить риск развития патологии мочевой системы у детей, проживающих на гигиенически неблагополучных территориях по уровню загрязнения атмосферного воздуха.
