Автореферат и диссертация по медицине (14.00.51) на тему:Алгоритм оценки элементного статуса и повышение функциональных резервов у работников промышленных предприятий с применением микроэлементов

На правах рукописи

ДУБОВОЙ Роман Михайлович

АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЭЛЕМЕНТНОГО СТАТУСА И ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВОВ У РАБОТНИКОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

14.00.51 - восстановительная медицина, лечебная физкультура и спортивная медицина, курортология и физиотерапия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2004 г.

Работа выполнена в АНО «Центр биотической медицины», г. Москва

Научные руководители:

Доктор медицинских наук, профессор Бобровницкий Игорь Петрович Доктор медицинских наук, профессор Скальный Анатолий Викторович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

ГУ НИИ Питания РАМН

Защита диссертации состоится «15 » июня 2004 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.060.01 при Российском научном центре восстановительной медицины и курортологии по адресу: 121099, Москва, ул. Новый Арбат, д. 32

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии по адресу: 121099, Москва, ул. Новый Арбат, д. 32

Автореферат разослан «_» мая 2004 г.

Заслуженный врач РФ,

доктор медицинских наук, профессор

Новоженов Владислав Григорьевич

Доктор медицинских наук

Нагорнев Сергей Николаевич

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Фролков В.К.

Актуальность работы. Охрана и укрепление здоровья здоровых и практически здоровых лиц является одной из приоритетных задач российской системы здравоохранения, в соответствии с которой получает развитие потенциально новое направление деятельности - переход от системы, ориентированной на лечение больных и реабилитацию инвалидов, к системе, основанной на приоритете формирования культуры здоровья и направленной на профилактику болезней (А.И.Вялков, 2000).

Одной из важных проблем восстановительной медицины является разработка диагностических и корригирующих технологий для восстановления и сохранения резервов практически здорового человека (И.П.Бобровницкий, 2002). Объектом влияний корригирующих технологий восстановительной медицины являются главным образом внутренние факторы риска развития функциональных расстройств. На донозологическом этапе у практически здоровых людей выявляются признаки нарушенных функциональных отношений и снижения адаптационного потенциала организма (А.Н.Разумов, 2000).

Снижение приспособительных возможностей человека в современных медицинских исследованиях рассматривается в качестве главного фактора, формирующего степень вероятностных или уже существующих патофизиологических изменений (Р.М.Баевский, А.П.Берсенева, 1997). Это определило стратегию современной медицины, направленную не только на устранение специфических проявлений болезни, но и на повышение адаптационного потенциала организма человека, уровня его здоровья, что, несомненно, отразится на качестве медицинской помощи (А.Н.Разумов, 2000). Поэтому задача диагностики и коррекции индивидуальных адаптационных возможностей является одной из приоритетных задач восстановительной медицины (А.В.Скальный, А.И.Труханов, 2004).

В качестве наиболее оптимальной методологии охраны здоровья, в соответствии со стратегией ВОЗ, рассматривается мониторинг функциональных резервов, донозологическая диагностика на ранних стадиях развития адаптационного синдрома и современная коррекция функционального состояния. Эффект корригирующего воздействия на данном этапе, как правило, бывает наибольшим, поскольку на ранних стадиях развития дезадаптации большинство защитных ресурсов организма еще сохранено (Консультативный Комитет по исследованиям в Область Здравоохранения, Всемирная Организация Здравоохранения, Женева, 1993).

В условиях научно-технической революции, значительно ускорившей ритм трудовой деятельности, охрана здоровья работников и снижение заболеваемости приобретают первостепенное значение. Это связано с большой, все увеличивающейся ценой экономических потерь предприятий от заболеваемости с временной утратой трудоспособности,

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА I

причиной которой, в свою очередь, являются возрастающая интенсивность труда, контакт с производственными вредностями, включая металлы и их соединения (П.Н.Любченко с соавт., 1989).

Одним из методов массового скрининга и контроля за влиянием производственной среды на организм рабочих является многоэлементный анализ состава биологических проб (волосы, кровь, моча). Наибольшее распространение этот метод получил в развитых странах Запада, в меньших масштабах применяют его также в России (Harbison, 1999, Б.А.Ревич, 1992, А.В.Скальный, 2000г, Б.В.Лимин и др., 2003). В СССР были разработаны методические рекомендации по выявлению групп риска по интоксикации металлами среди рабочих (П.Н.Любченко и др., 1989).

Вместе с тем, в осуществлении медицинского контроля и при проведении работ по оздоровлению трудовых коллективов практически не учитываются возможные отрицательные эффекты дефицита химических элементов-микронутриентов на организм работников, отсутствуют рекомендации по восстановлению здоровья при этих состояниях с помощью минеральных веществ и микроэлементов. Актуальность исследований в данном направлении обосновывается имеющимися научными фактами, доказывающими, что дефицит микроэлементов приводит к снижению функциональных возможностей организма, что отражается на заболеваемости и производительности труда (А.В.Скальный, А.Т.Быков, 2003). В связи с введением новой специальности «восстановительная медицина», открытием центров и кабинетов восстановительной медицины и реабилитации при различных ведомствах и предприятиях возникла потребность в разработке комплекса мероприятий по повышению уровня функциональных резервов и восстановлению здоровья работников с помощью оптимизации рационов питания, включая прием микроэлементов (Б.А.Шендеров, 2004).

Цель исследования: изучить особенности состояния элементного гомеостаза и обеспеченности макро- и микроэлементами рабочих промышленного предприятия с различными условиями труда и предложить схему проведения мероприятий по коррекции функциональных резервов у этих лиц с применением микроэлементов.

Задачи исследования.

1. оценить обеспеченность микронутриентами работников промышленного предприятия в сравнении с населением соответствующего города (региона), занятого в непроизводственной сфере.

2. провести сравнительный анализ обеспеченности микронутриентами работников различных специальностей, возрастных и половых групп.

3. Разработать комплексную методику многоэлементного анализа пищевых продуктов с помощью методов атомно-эмиссионной

спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (ИСП-АЭС, ИСП-МС).

4. изучить элементный состав пищевых продуктов и рационов, потребляемых населением города (региона), уровень алиментарного поступления элементов - микронутриентов.

5. создать алгоритм скрининговой оценки элементного статуса работников предприятия, формирования групп риска с учетом региональных особенностей и разработать рекомендации по повышению функциональных резервов организма с применением микроэлементов.

Научная новизна работы.

Впервые проведена оценка элементного статуса репрезентативных групп населения Ставропольского края, на основании комплекса неинвазивных методик (многоэлементный анализ волос и оценка микронутриентной обеспеченности рационов питания) разработан алгоритм мероприятий по выявлению обеспеченности микронутриентами и коррекции функциональных резервов с применением микроэлементов у работников промышленного предприятия. Установлено, что среди жителей Ставропольского края - работников производственной сферы, профессионально не контактируюзщих с токсичными химическими элементами, распространены дефициты эссенциальных химических элементов (Са, Р, К, Fe, Си, I), существенно снижающие уровень функциональных резервов, ведущие к срыву компенсаторно-приспособительных механизмов, истощению адаптационных резервов и, в конечном счете, повышению заболеваемости и снижению производительности труда.

Научно-практическая значимость заключается в разработке и апробировании методики многоэлементного анализа пищевых продуктов с помощью комплекса высокочувствительных методов ИСП-МС и ИС-АЭС, методики скринингового исследования контингента работников промышленного предприятия на предмет оценки распространенности микроэлементозов и проведения коррекции функциональных резервов с помощью обогащения рационов питания микронутриентами и дополнительного введения микроэлементов с нутрицевтиками и фармацевтическими средствами. Разработанные методические материалы включены в программы обучения специалистов учебного центра АНО Центр биотической медицины (Москва), Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии, Ассоциации специалистов восстановительной медицины (АСВОМЕД).

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на I Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесберегающие технологии в образовании» (Оренбург, 2003), Втором международном симпозиуме «Проблемы ритмов в естествознании» (Москва, 2004), школах-семинарах «Микроэлементы в практике врача» (Москва, 2003, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, результатов исследования, обсуждения результатов исследований, выводов и списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 9 рисунками, 25 таблицами. Указатель литературы содержит 93 отечественных и 29 зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Выбор методических приемов и объем исследований определялись целью и задачами работы. Для изучения особенностей минерального жителей Ставропольского края и сотрудников ФГУП «Ставропольская биофабрика» в период с 2001 по 2004 год было проведено 3 серии исследований.

В 1-ой серии было проведено обследование элементного состава волос мужчин и женщин, постоянно проживающих на территории Ставропольского края и занятых в непроизводственной сфере. В общей сложности обследовано 256 человек в возрасте от 20 до 40 лет, в том числе 182 женщины и 74 мужчины.

Во 2-й серии исследований было проанализировано содержание химических элементов в волосах сотрудников биофабрики. Всего обследовано 164 рабочих (137 женщин и 27 мужчин) в возрасте от 20 до 40 лет.

Во всех образцах волос, полученных в ходе 1-ой и 2-й серий исследований, определялась концентрация Л1, Аз, Be, Ca, Cd, Со, Сг, Си, Fe, Щ, I, К, Li, Mg, Мп, №, P, РЪ, Se, Si, Sn, Т^ V, Zn.

В 3-й серии исследований проведена расчетная оценка фактического питания всех обследованных сотрудников биофабрики на основании 3-дневного рациона, а также проанализирована продовольственная корзина жителей Ставропольского края и определено содержание химических элементов в продуктах питания местного производства. Каждый обследованный продукт был отобран в 3 образцах, после гомогенизации которых формировалась конечная проба, в которой и проводилось измерение. Адекватность фактического питания принятым на территории РФ нормативам оценивалась при помощи программы «АСПОН-питание» (БИМК-Т, г. С.-Петербург, 1996), разработанной под руководством проф. И.М.Воронцова и рекомендованной к применению МЗ РФ.

Все образцы волос подвергались пробоподготовке согласно требованиям МАГАТЭ, методическими рекомендациями, утвержденными МЗ СССР в 1989 г., а также МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03, утвержденным МЗ РФ в 2003 г.

Аналитические исследования выполнены методами атомной эмиссионной и масс- спектрометрии с индукционно связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИСП, МС-ИСП) (Quantitative trace element analysis..., 1988, «Современные методы анализа и оборудование в санитарно-гигиенических исследованиях» под ред. Г.Г.Онищенко, Н.В.Шестопалова, 1999, МУК МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03 «Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой», утвержденным МЗ РФ в 2003 г.). В качестве референтного использовали образец волос производства Шанхайского института ядерной физики АН КНР (GBW09101).

В связи с тем, что официальные границы нормы по содержанию большинства химических элементов в волосах детей не установлены, в качестве нормативных значений нами использовались условные биологически допустимые уровни, предложенные А.В. Скальным (А.В. Скальный, 2002,2003).

Статистическая обработка полученных данных проводилась при помощи программ Microsoft Excel XP и «Statistica 6.0». При оценке достоверности отличий использовалось значение р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Поскольку для Ставропольского края характерно естественное административно-территориальное деление на равнинную промышленную (окрестности Ставрополя) и предгорную курортную зону (район Кавказских минеральных вод - Пятигорск, Минеральные воды, Кисловодск и т.д.) нам показалось рациональным провести разбивку контингента обследованных мужчин и женщин - жителей Ставрополья, занятых в непроизводственной сфере, на 2 группы: населенные пункты, тяготеющие к Пятигорску и Пятигорск (курортная зона) и населенные пункты, соседствующие со Ставрополем и Ставрополь. Однако, сравнение средних концентраций химических элементов в волосах обследованных (как мужчин, так и женщин) из полученных таким образом групп не показало достоверных отличий по этому признаку. Единственное исключение составило содержание Са в волосах мужчин (717±77 и 471 ±66 мкг/г, Ставропольская и Пятигорская группы, соответственно, р < 0,05).

В соответствие с полученными данными, было принято решение не проводить деления обследованных лиц по месту жительства, а

рассматривать весь контингент в целом, как жителей Ставропольского края (табл. 1).

Таблица 1. Средние концентрации химических элементов в волосах мужчин и женщин в возрасте от 20 до 50 лет, занятых в непроизводственной сфере и проживающих в Ставропольском крае (мг/кг волос)_

Элемент Женщины п= 182 Мужчины п = 74

А1 16,59±1,08 16,39±1,53

Аэ 0,2±0,02 0,23±0,03

Ве 0,003±0,0003 0,005±0,0013

Са 1461±105 646±59

Сё 0,П±0,01 0,15±0,03

Со 0,09±0,01 0,07±0,01

Сг 0,59±0,03 0,88±0,15

Си 13,29±0,5 12,65±0,6

Ре 19,83±1,03 24,35±2,47

н8 0,29±0,03 0,36±0,06

I 8,51±2,87 8,24±3

К 287±41 384±67

и 0,06±0,01 0,12±0,07

М8 146±15 63±6

Мл 0,67±0,07 0,58±0,04

Ыа 529±66 627±124

N1 0,91±0,22 1,04±0,22

Р 254±39 188±10

РЬ 1,03±0,13 2,72±0,4

Бе 1,14±0,09 0,92±0,1

30,73±2,37 26,97±3,38

8п 0,8±0,09 0,51±0,09

И 0,84±0,07 0,69±0,08

V 0,1±0,01 0,11±0,01

Ъп 179±5 155±8

Для уточнения и подтверждения закономерностей, полученных при анализе среднего содержания химических элементов в волосах мужчин и женщин, проживающих на территории Ставропольского края, была проведена оценка соответствия содержания химических элементов в волосах обследованных лиц физиологической норме (А.В.Скальный, 2002, М.Г.Скальная, В.А.Демидов, А.В.Скальный, 2003), а также рассчитаны частоты значений, выходящих за границы нормы. Полученный таким

образом «элементный портрет» (рис. 1,2) позволяет более наглядно представить элементный профиль групп обследованных.

Как видно из рисунка 1, как для мужчин, так и для женщин из Ставропольского края характерно накопление в волосах избыточных количеств I и №. Только у женщин показана высокая частота повышенного содержания в волосах Р и только у мужчин - К и Си.

Спектр элементов, содержание которых понижено в волосах значительной части обследованных, включает Мп, Сг, 8е и Бе (как у мужской, так и у женской части населения региона). Отличительной особенностью женского населения можно считать относительно высокую распространенность пониженного содержания в волосах К, а у мужского населения - Zn.

Ниже приведены элементные профили обследованных групп, содержащие в числителе элементы, содержание которых в волосах повышенное, а в знаменателе - пониженное (включены элементы, частота отклонений в содержании которых близка к 30%).

Женщины Мужчины

Как видно из представленных данных, элементные профили мужчин и женщин в высокой степени сходны и, вероятно, отражают местные эколого-гигиенические и социальные особенности (состояние окружающей среды, специфика питания местного населения, уровень жизни и др.).

- ^а

Вв- «у»»

у ""»аз» \ * „с» \ л

Нд. \ * • К

Д, - » "

и. т у * * , .Мд

РЬ- - V <81

А1> ' * Л , » "г ж ' * ' * Си

Эп' « " к < V ' Сг

» Л ' - . ' « >•

О) > ' ♦ н " » и

МП" '

А) ^ » **

• ЖвИЦММ ОИуМЧИИЫ

Рисунок 1. Распространенность повышенного содержания в волосах химических элементов среди населения Ставропольского края (%).

МП

«ио% .СГ

11 50 00% в.

511 Ч * . .к

Рь' . « 30.00* 1? ' г' г * •*

и, • _ гов}*

' . 10 чоч

-ООО** > ' "

на- * . г

' А

см • • . » 'Мд

* г ч *

8в* , ' • - * 'ГИ

А,- - . " -а

* ы

женшчны □ мужчины

Рисунок 2. Распространенность пониженного содержания в волосах химических элементов среди населения Ставропольского края (%)

Содержание химических элементов в волосах рабочих биофабрики.

Проведенный многоэлементный анализ волос сотрудников биофабрики показал наличие достаточно выраженных отличий в уровне химических элементов в волосах по отношению к жителям Ставропольского края, занятым в непроизводственной сфере.

Женщины

В целом, для женщин-сотрудников биофабрики характерно сниженное по сравнению с группой сравнения содержание в волосах большинства химических элементов, как токсичных, так и эссенциальных. У всех сотрудниц, вне зависимости от профессии, достоверно снижена по сравнению с контролем концентрация в волосах эссенциальных элементов -Р,Со и Sе(табл.2).

Женщины из группы ИТР отличаются также относительно сниженным содержанием в волосах Сг, Fe, I, К, Мп и №. Сходный «элементный портрет» установлен для женщин-лаборантов (относительно сниженное содержание в волосах Са, Fe, I, К, Mg и Мп).

В тоже время для аппаратчиков, микробиологов и препараторов достоверно сниженные концентрации в волосах химических элементов, за исключением перечисленного выше ядра (Р, Со и Se), не характерны.

Таблица 2. Средние концентрации химических элементов в волосах женщин-сотрудниц биофабрики различных

специальностей (мг/кг волос).

н Прочие Сотрудники Жительницы

о 3 Аппаратчик ИТР Лаборант Микробиолог Препаратор специаль- биофабрики в Ставропольского

с п = 42 п= 15 п = 25 п= 15 п= 17 ности целом края,

<Г> п = 23 п= 137 п = 182

А1 18,9±5,48 5,77±0,92 8,66±1,38 13,92±8,3 13,11 ±2,34 8,73±м3 12,62±1,98 16,59±1,08

Аз 0,04±0,005 0,03±0,003 0,05±0,004 0,04±0,012 0,04±0,005 0,04±0,004 0,04±0,002 0,2±0,02

Ве 0,005±0,001 0,01±0,001 0,007±0,001 0,008±0,001 0,003±0,001 0,007±0,001 0,01 ±0,0004 0,003±0,0003

Са 1220±167 1742±497 741±151 1160±263 953±225 1374±245 1176±99 1461±105

са 0,06±0,01 0,04±0,01 0,04±0,01 0,05±0,02 0,06±0,01 0,04±0,01 0,05±0,005 0,11±0,01

Со 0,02±0,002 0,01 ±0,003 0,02±0,004 0,02±0,006 0,02±0,007 0,01±0,001 0,02±0,002 0,09±0,01

Сг 0,82±0,38 0,34±0,06 0,42±0,08 0,84±0,5 0,49±0,06 0,34±0,04 0,58±0,13 0,59±0,03

Си 11,24±0,36 11,99±0,72 11,64±0,46 11,87±1,13 11,24±0,41 10,65±0,32 11,37±0,21 13,29±0,5

Ре 24,64±4,88 10,67±0,95 14,32±1,95 22,83±10,58 20,29±2,73 13,14±1,17 18,56±1,99 19,83±1,03

Нр 0,46±0,1 0,52±0,07 0,35±0,04 0,55±0,16 0,41 ±0,06 0,32±0,04 0,43±0,04 0,29±0,03

I 6,44±3,38 1,95±0,97 2,21 ±0,61 6,18±2,84 1,47±0,47 1,16±0,19 3,64±1,1 8,51 ±2,87

К 211±43 42±11 194±54 131±40 231±49 80±23 161±19 287±41

и 0,04±0,003 0,03±0,008 0,03±0,003 0,03±0,005 0,03±0,005 0,04±0,006 0,03±0,002 0,06±0,01

Мр 172±26 188±35 104±24 138±27 141±45 228±45 163±14 146±15

Мп 0,58±0,09 0,34±0,09 0,35±0,06 5,34±5,02 0,45±0,04 0,43±0,08 0,99±0,55 0,67±0,07

Ыа 493±74 179±54 492±198 330±121 961±291 265±58 460±60 529±66

N1 0,54±0,05 0,46±0,12 0,36±0,05 0,9±0,58 0,89±0,48 0,35±0,04 0,55±0,09 0,91 ±0,22

Р 143±3 157±11 140±4 153±12 139±5 146±5 145±2 254±39

РЬ 0,87±0,13 0,48±0,19 0,57±0,1 0,45±0,12 1,06±0,15 0,42±0,08 0,67±0,06 1,03±0,13

Бе 0,35±0,05 0,3±0,04 0Г36±0,02 0,41 ±0,07 0,28±0,03 0,27±0,04 0,33±0,02 1,14±0,09

81 44,15±4,87 38,67±8,15 42,62±6,45 57,14± 16,03 45,18±5,6 35,04±4,85 43,29±2,92 30,73±2,37

Бп 0,16±0,05 0,16±0,04 0,12±0,03 0,47±0,27 0,16±0,03 0,27±0,17 0,2±0,04 0,8±0,09

П 3,22±0,66 3±0,55 2,93±0,29 3,7±0,89 3,46±1,04 2,39±0,48 3,09±0,28 0,84±0,07

V 0,06±0,004 0,04±0,003 0,05±0,004 0,06±0,013 0,06±0,005 0,05±0,004 0,05±0,002 0,1±0,01

7л 173±7 184±10 162±6 172±6 179±7 174±9 173±3 179±5

Примечание: помечены достоверные отличия по отношению к жителям

Ставропольского края, занятых в непроизводственной сфере

Интересно отметить, что содержание в волосах сотрудниц токсичных химических элементов зачастую также ниже, чем в контрольной группе. Так, концентрация А1 по отношению к контролю снижена среди лаборантов и ИТР, Сё - среди ИТР, лаборантов и препараторов, РЬ - среди ИТР, лаборантов и микробиологов, 8п - среди аппаратчиков, ИТР и препараторов, N1 - у лаборантов, Аб - у работников всех специальностей. Это свидетельствует об удовлетворительном уровне охраны труда и соблюдении техники безопасности на биофабрике, отсутствии существенных контактов с токсичными химическими элементами.

К числу элементов, содержание которых в волосах сотрудниц биофабрики выше, чем в контрольной группе, могут быть относены 81 и Т1 (возможно, это обусловлено профессиональными контактами).

Мужчины

Так же, как и у женщин, у мужчин-работников биофабрики отмечается сниженное содержание в волосах Са, Аб, 8е и повышенное содержание РЬ, Т1 и 81 (табл. 3). В отличие от женщин, для мужчин характерно повышенное содержание в волосах Сё, что может быть связано с бытовыми, а не производственными причинами, а также табакокурением.

Таблица 3. Средние концентрации химических элементов в волосах мужчин-сотрудников биофабрики различных специальностей (мг/кг волос)._

Элемент ИТР п= 8 Микробиолог п = 5 Прочие п= 17 Сотрудники биофабрики в целом п = 37 Жители Ставропольского края, п = 74

А1 19,97±8,9 8,44±1,98 20,81±5,55 19,9±4,11 16,39±1,53

Ав 0,08±0,01 0,07±0,008 0,1 ±0,019 0,09±0,009 0,23±0,03

Ве 0,008±0,002 0,008±0,004 0,008±0,002 0,008±0,001 0,005±0,001

Са 385±94 229±25 550±55 423±42 646±59

Сй 0,62±0,5 0,12±0,02 0,47±0,12 0,42±0,14 0,15±0,03

Со 0,05±0,035 0,01±0,001 0,03±0,006 0,03±0,01 0,07±0,01

Сг 0,68±0,17 0,58±0,09 0,83±0,17 0,74±0,09 0,88±0,15

Си 14,56±2,58 10,86±0,78 13,04±0,71 13,01 ±0,79 12,65±0,6

Ие 31,52± 12,31 16,55±4,14 48,71±12,45 37,4±6,99 24,35±2,47

Нк 0,59±0,31 0,41 ±0,19 0,32±0,06 0,41 ±0,09 0,36±0,06

I 7,49±5,29 3,16±1,63 63,09±59,9 32,16±27,95 8,24±3

К 493±197 194±92 361±84 374±69 384±67

1Л 0,05±0,012 0,03±0,011 0,05±0,01 0,05±0,006 0,12±0,07

Мв 47,51±12,57 34±4,06 62,19±6,63 51±5 63±6

Мп 0,49±0,17 0,28±0,06 1,28±0,31 0,87±0,17 0,58±0,04

Ыа 578±170 345±104 1184±449 848±220 627±124

№ 2,21±1,44 0,63±0,14 0,52±0,09 1,01 ±0,3 9 1,04±0,22

Р 194±52 143±9 151±6 159±14 188±10

РЬ 2,55±1,01 4,09±1,45 4,6±0,75 3,74±0,52 2,72±0,4

Сотрудники Жители

Элемент ИТР Микробиолог Прочие биофабрики в Ставропольского

п = 8 п = 5 п= 17 целом края,

п = 37 п = 74

Бе 0,52±0,11 0,39±0,05 0,36±0,03 0,41 ±0,03 0,92±0,1

60,42±22,39 32,62±5,04 53,1±11,1 52,43±8,2 2б,97±3,38

8п 1,23±0,96 0,08±0,01 0,15±0,02 0,42±0,26 0,51±0,09

Т1 3,04±0,85 1,44±0,23 3,34±0,6 3±0,43 0,69±0,08

V 0,09±0,016 0,07±0,012 0,11 ±0,02 0,1±0,011 0,11±0,01

гп 142±13 161±7 1б8±15 160±8 155±8

Примечание: помечены достоверные отличия по отношению к жителям

Ставропольского края, занятых в непроизводственной сфере

Особенно примечателен факт чрезвычайно низкого уровня Са в волоса мужчин-микробиологов. У них же отмечается минимальное содержание Со (в 7 раз ниже по сравнению с жителями Ставрополя и в 3 раза ниже, чем у сотрудников биофабрики в целом). В этой же профессиональной группе наблюдается минимальное содержание в волосах К, Р и Мп, а также 8е и 8п. То есть, данная группа сотрудников наиболее неблагополучна в плане риска развития элементозов.

Таким образом, для работников биофабрики в целом, вне зависимости от пола, характерно более низкое, чем фоновые значения, содержание в волосах Са, Со, 8е, Аз и более высокое - 81 и Т1. У женщин также относительно снижено содержание К, Р, Сё, I. Для сотрудников ИТР и микробиологов характерно относительно повышенное содержание в волосах Щ.

Анализ частоты отклонений в содержании химических элементов в волосах работников биофабрики от условных биологически допустимых уровней показал, что максимальный риск развития гиперэлементозов отмечен у представителей таких профессий, как препаратор и аппаратчик (табл. 4). В основном, у них выявляются отклонения, характерные для лиц, предрасположенных к развитию нарушений водно-солевого обмена, в том числе болезням мочевыводящих путей и почек, сердечно-сосудистой патологии (дефицит К, М^), включая ишемическую болезнь, нарушения сердечного ритма и гипертоническую болезнь. Следует отметить, что в группе ИТР риск развития гиперэлементозов меньше, чем в контрольной группе, то есть их контакты с металлами минимальны.

Таким образом, можно предположить, что характер трудовой деятельности препараторов и аппаратчиков отрицательно сказывается на гомеостатических механизмах, - в первую очередь на водно-солевом обмене. Это способствует повышению риска развития патологии почек и мочевыводящих путей, гипертонической болезни и других заболеваний. Отсутствие существенных отличий в плане риска развития гиперэлементозов у женщин-сотрудников ИТР, лаборантов, микробиологов, лиц, отнесенных к группе «прочих специальностей» свидетельствует об отсутствии необходимости в проведении серьезных профилактических и лечебно-диагностических мероприятий в этих группах, так как они не связаны, вероятно, с из профессиональной деятельностью, а являются отражением характерных для изучаемой половозрастной группы населения

Ставропольского края тенденции в заболеваемости, связанной с гиперэлементозами.

Сравнение распространенности сниженного содержания химических элементов в волосах работниц фабрики показало, что риск развития гипоэлементозов у работниц различных специальностей встречается достаточно равномерно. Сниженное содержание химических элементов волосах наиболее часто встречается у женщин-лаборантов (64% - Са, 68% - Мп, 44% -Fe и 48% - /и). Для ИТР наиболее характерны дефициты Fe (73%), Сг (53%), К (53%), I (40%), для микробиологов - Р (47%), /и (47%) и Си (47%). Достаточно часто дефициты Са, /и, Р и Си встречаются у препараторов (59%, 47%, 41%, 30%) и аппаратчиков (38%, 57%, 36%, 33%, соответственно).

Мужчины-работники биофабрики по степени риска заболеваний, связанных с дефицитом • или избытком химических элементов, существенно отличаются от контрольной группы. Степень выраженности риска развития гипоэлементозов максимальна у ИТР и не отличается от группы сравнения у представителей «прочих» специальностей. И наоборот, риск гиперэлементозов выше в последней группе. Для ИТР характерны дефициты Са, Р, Mg, /и, Си, Ми и Со, причем низкий уровень /и в волосах обнаружен у 85% обследованных мужчин, то есть у большинства ИТР. Почти 100% микробиологов подвержены риску Са-дефицитных состояний. Для этой группы характерно низкое содержание в волосах Са, Р и Со. Среди представителей сборной группы «прочие специальности» выявлено избыточное накопление РЬ и Мп почти в 50% случаев, Сё - в 35%, Сг, Т1, Fe, 81 - в 30-50%, а К и № - в 50-60% случаев.

Повышенный уровень РЬ в волосах также обнаружен у микробиологов (42%) тогда как по другим показателям риска гиперэлементозов они «выглядят» лучше, чем группа сравнения. Избыток РЬ встречается у 12,5% ИТР (в контроле 17,5%). У них же отмечается достаточно широкое распространение (на уровне 40%) избытков Fe, Си, 81, Т1, 30% - Сг, №, Р и 50% - К и №.

Таким образом, у мужчин-работников биофабрики, значительное распространение получили нарушения обмена Са, Р (риск дефицитов, ведущих к нарушению работы опорно-двигательного аппарата), а также К, № (риск нарушений электролитного обмена, ведущий к повышению риска заболеваний сердечно-сосудистой и мочеполовой систем). Выявленные дефициты Са и /и у ИГР и Са у микробиологов требуют скорейшего купирования и устранения условий их возникновения. Дисбаланс /и/Си у ИТР, который, как правило, отражает риск нарушения функций печени, предстательной и поджелудочной желез, снижение иммунитета, также требует безотлагательных диагностических и лечебно-профилактических мероприятий по отношению к лицам, отнесенным в группу риска по этому дисбалансу.

Избыточное накопление РЬ, Сё у многих лиц, отнесенных в группу «прочих» специальностей и РЬ у ИТР можно объяснить не столько производственными, сколько, вероятно, бытовыми (использование автомобиля, табакокурение, несоблюдение гигиенических навыков и другие причины) факторами. Важно отметить, что обследованием среди рабочих биофабрики не выявлено лиц с превышением БДУ РЬ и Сё в волосах (согласно методическим рекомендациям МЗ СССР (1989)), хотя процент лиц с превышением УБДУ достаточно высок.

Таблица 4. Элементные профили сотрудников Ставропольской биофабрики в сравнении с жителями Ставропольского края, занятыми в непроизводственной сфере__________

Специальность Женщины Мужчины

Аппаратчик Na,K,Mg,Fe 2п, Мп, Си, Сг, Со, Са, Р -

ИГР ЩЛ

Ге, 2п, Мп, Сг, К, I, Со, N0 Мг,Са,Р,2п, Си, Мп, Со

Лаборант Ыа,К,П Са, Р, Яе, 2п,Мп, Со -

Микробиолог к,т,рь

Р, Ре, 2п, Си, Мп, Сг, Со Са,Р,2п,Мп,Бе,Со

Препаратор Са, Р, 2п, Си, Мп, Со -

Прочие специальности Na,Mg К, Ыа, Са, Mg, Ре, Мп.Сг, I, Г/, Л1.С(1, РЬ

К, Р, Ге, г», Си, Мп, Сг, &>, Со Р,2п,8е,Со

Жители Ставропольского края Ма, Р, I К, N0,1

К^е.Мп.Сг^е Ре, 2п, Мп, Сг, Бе

Примечание: включены элементы, частота отклонений в содержании которых превышает 30%

в числитель включены элементы, содержание которых в волосах избыточное, а в знаменателе недостаточное.

Разработка комплексного метода многоэлементного анализа пищевых продуктов.

Для разработки метода использованы два прибора для атомно-эмиссионного (Optima 2000DV, PerkinElmer Corp.) и для масс-спектрального (ELAN 9000, PerkinElmer Sciex Corp.) анализа с индуктивно-связанной плазмой, а также система микроволнового разложения (Multiwave 3000, PerkinElmer -A.Paar).

В экспериментальных целях оба спектрометра были объединены в систему с одним управляющим компьютером. Управляющие программные пакеты спектрометров при этом работают независимо друг от друга и не мешая друг другу. Система в целом обслуживается одним оператором. Подобная схема позволила сэкономить материальные, временные и трудовые затраты на анализ и обслуживание спектрометров. Фактически на базе двух методов создана единая взаимосвязанная аналитическая система, позволяющая проводить элементный анализ самых различных элементов в широком диапазоне концентраций, с высокой достоверностью и скоростью. Поскольку оба метода ИСП-АЭС и ИСП-МС обладают общими принципами градуировки и проведения измерений, то для работы нами использовалась одна и та же схема анализа.

В качестве иллюстрации сходимости результатов, полученных обоими методами, на рисунке 3 представлена диаграмма, построенная по результатам определения магния. Для ИСП-МС определения использовался изотоп 25Mg, для ИСП-АЭС определения использована линия Mg 279.077. Расчетные значения коэффициента корреляции и коэффициентов в уравнении линии регрессии свидетельствуют о хорошей сходимости результатов и об отсутствии значимого систематического различия между результатами, полученными двумя методами, с использованием различных серий калибровочных стандартов.

Рисунок 3. График сходимости результатов определения магния методами ИСП-МС и ИСП-АЭС.

Оценка фактического поступления химических элементов с пищей расчетным методом

Для установления адекватности поступления химических элементов у жителей Ставропольского края с пищей нами был проанализирован элементный состав основных продуктов питания, входящих в среднестатистическую «продовольственную корзину». Сравнительный анализ содержания химических элементов в пищевых продуктах, потребляемых жителями Ставропольского края, г.Москвы и ФРГ, показал, что в целом поступление с пищей элементов-микронутриентов может быть значительно ниже рассчитываемых с помощью известных баз данных у жителей края. Это обусловлено относительно более низким содержанием в пищевых продуктах местного производства Са, К, Мп, №, Р, Mg, /п (овощи, баранина, колбасы, жиры, макаронные изделия, твердый сыр, молоко и др.). По-видимому, пониженное содержание элементов-микронутриентов в пищевых продуктах обусловлено истощением почв, недостаточным внесением микроудобрений, что, в свою очередь, снижает потребительские свойства пищевых продуктов, выращенных на территории Ставропольского края.

При анализе с помощью программы «АСПОН-питание» продуктового набора «потребительская корзина» жителей Ставропольского края по энергетической ценности и уровню потребления белка соответствует физиологическим потребностям взрослого населения. В тоже время, по микронутриентному составу выявлены признаки несбалансированности рациона. Так, согласно проведенным расчетам, среднестатистический продуктовый набор обеспечивает лишь 22-23% и 27-34% от физиологической потребности, соответственно, мужчин и женщин, в биотине и витамине К, 45% и 53% в витамине А и В. В то же время расчетный среднесуточный уровень потребления витамина Е составляет 367% у мужчин и 348% у женщин. У мужчин также выявлен недостаток в рационе фтора (37%), молибдена (67%), йода (78%), тогда как уровень потребления железа составил 314%, магния -156%, марганца - 247%, натрия - 336%, фосфора - 227%, хлора - 310%.

Рацион, рассчитанный для женщин, лучше сбалансирован по минеральным веществам. Однако и здесь отмечены дефициты фтора (29%), йода (64%) и молибдена (73%), избыточное поступление марганца (208%), натрия (306%), фосфора (180%) и хлора (280%).

С другой стороны, результаты, полученные при анализе расчетным методом среднесуточного рациона всех обследованных сотрудников биофабрики, позволяют сделать вывод о недостаточном поступлении в организм с пищей целого ряда эссенциальных химических элементов.

У работников биофабрики отмечен дефицит в рационе биотина и витамина К (26% и 23% от физиологической среднесуточной нормы потребления, соответственно). Также у них обнаружены недостаточность витамина А (59%), Б; (66%), РР и пантотеновой кислоты (81%), В2 (84%), фолацина (66%) при повышенном уровне потребления витамина В12 (279%), Е (229%), Д (173%) и нормальном уровне потребления белка и энергетической ценности. Анализ реально потребляемых среднесуточных рационов работников

биофабрики выявил алиментарный дефицит таких микронутниентов, как Мо (33%), Se (42%), I (50%), Сг и Zn (68%), Са (69%) и избыток F (284%), Fe (128%), Na (147%), Р (134% от уровня физиологической потребности).

Таким образом, рацион рабочих биофабрики в значительной степени несбалансирован по многим показателями микронутриентной обеспеченности и требует существенной корректировки. Учитывая полученные нами данные о существенном отличии элементного состава пищевых продуктов, потребляемых жителями Ставропольского края, от показателей, используемых в настоящее время при оценке сбалансированности рационов питания у нас в стране и за рубежом (И.М.Скурихин, 2002, C.Raily, 2003 и др.), при оценке обеспеченности населения региона не следует ограничиваться только анализом рационов питания. Необходимо проводить оценку, например, элементного статуса с помощью исследования содержания химических элементов в биосубстратах (волосы, кровь), полученных у населения.

Сопоставление данных об обеспеченности работников биофабрики макро-и микроэлементами с содержанием этих элементов в волосах.

Известно, что единственного и идеального метода оценки элементного статуса организма не существует, так как каждый из методических подходов, любой из диагностических биосубстратов обладают определенными недостатками (D. Meissner, 1993, P. Braetter, 2002.; J. Krase-Yarres, 2002, А.В. Скальный, А.Т. Быков, Е.П. Серебрянский, М.Г. Скальная., 2003). Поэтому желательно использовать 2 или более метода оценки и сопоставлять их с целью получения наиболее адекватных результатов (А. Мартинчик, И.В. Маев, А.Б. Петухов, 2003).

В настоящем исследовании мы сравнили описанные выше результаты индивидуальной оценки обеспеченности микронутриентами - химическими элементами у 117 работников биофабрики. Установлено, что абсолютное совпадение данных (однонаправленных изменений), полученных при оценке алиментарного поступления макро- и микроэлементов с помощью программы "АСПОН - питание" и многоэлементного анализа волос наблюдалось у 19-40% всех обследованных.

Максимальные совпадения получены в случае Мп (40%), Са и Р (35%), Fe (34%), Zn (33%), Na (32;%), Mg (31%), минимальные - Se (19%), I (21%), Cr (20%). Важно отметить, что Mn, Zn и Са и, особенно Se в основном совпадали пониженные показатели содержания этих химических элементов в волосах и поступления их с рационом питания, тогда как в случае с Na совпадения касались в большей степени избыточного содержания этого элемента и в волосах, и в рационе. В тоже время, у большого числа обследованных (от 12 до 80%) пониженное алиментарное поступление (с рационом питания) химических элементов не совпадает с пониженным уровнем их в волосах.

Для повышения функциональных резервов необходимо упреждать развитие неблагоприятных сдвигов путем восполнения алиментарного дефицита микронутриентов. Объединив две группы данных, а именно, абсолютное совпадение или однонаправленность изменений, и случаи

"нормального" соединения химических элементов в волосах на фоне их алиментарного дефицита, нами получены следующие результаты: от 45 до 93% всех обследованных должны быть отнесены к группам риска по дефицитам отдельных химических элементов - микронутриентов. В случае с селеном и йодом, например, установлено, что только 19% и 21% людей имеют однонаправленные изменения группа повышенного метаболически и алиментарно обусловленного риска гипоселеноза, а 70% и 72% должны быть отнесены в группу относительного (алиментарно обусловленного) риска. Для марганца это соотношение групп риска равно 40% и 22%, соответственно, для железа - 34% и 12%, для магния - 32% и 13%, фосфора - 35% и 14%.

Естественно, предлагаемое деление на 2 группы риска в определенной степени условно, однако оно позволяет ориентировочно оценить глубину и предположить причину дефицита (недостаточность или нарушение обмена). Совпадение (однонаправленность) изменений двух изученных показателей указывает на связь дефицита в питании с элементным статусом организма и более выраженное (глубокое) нарушение обмена химического элемента, вероятно, вследствие длительного его дефицита в рационе.

Таким образом, одновременное определение элементного состава волос и микронутриентной полноценности индивидуальных рационов питания позволяет сформировать группы риска по микроэлементозам в любом обследуемом контингенте и проводить с ними научно обоснованные, строго индивидуализированные лечебно-профилактические мероприятия.

Алгоритм оценки элементного статуса и повышение функциональных резервов у работников

1этап

• Оценка микронутриентной обеспеченности взрослого населения региона, занятого в непроизводственной сфере (фон)

Оценка фактического питания с химическим анализом Методы: продуктовой корзины

Оценка элементного статуса взрослого населения региона (многоэлементный анализ волос)

II этап

• Оценка распространенности отклонений в обеспеченности микронутриентами и формирование групп риска по гипо- и гиперэлементозам, витаминозам среди различных групп работников предприятий, разделенных по поло-возрастным и профессиональнм признакам. Сопоставление данных, полученных в трудовом коллективе, с региональным фоном.

Оценка фактического питания с химическим анализом продуктовой корзины Методы: Оценка элементного статуса взрослого населения региона (многоэлементный анализ волос)

• Углубленное обследование групп повышенного риска и диспансерное наблюдение в кабинетах восстановительного лечения.

• Разработка комплекса индивидуальных и групповых оздоровительных мероприятий, включая оптимизацию рациона питания и дополнительное употребление витаминно-минеральных комплексов.

III этап

• Проведение оздоровительных мероприятий на базе центров и кабинетов восстановительной медицины и реабилитации. В группах относительного риска в основном следует применять методы оптимизации пищевого статуса, а в группе повышенного риска проводить дообследования (в поликлинических условиях) и восстановительное лечение с использованием оптимизации питания, дополнительного введенная микронутриентов в составе нутрицевтиков и фармпрепаратов, лечение и профилактику заболеваний.

Вся методическая и лечебно-профилактическая работа по повышению функциональных резервов с помощью микроэлементов может осуществляться в кабинетах функционального питания, структура которых разработанна Б.А. Шендеровым (2004), с использованием современных отечественных продуктов функционального питания и препаратов, а также эффективных зарубежных аналогов.

Выводы

1. Работники промышленного предприятия (Биофабрика) существенно отличаются по элементному статусу и алиментарной обеспеченности микронутриентами от населения, занятого в непроизводственной сфере, что проявляется в виде повышенной частоты дефицитов химических элементов (Са, Р, К, Бе, Ъп, Си, Мп).

2. Сотрудницы биофабрики, вне зависимости от профессии, характеризуются сниженной по сравнению с контролем концентрацией в волосах Р, Со и 8е и относительно повышенной концентрацией 81 и Т1. Риску развития гипоэлементозов в наибольшей степени подвержены ИГР и лаборантки (Сг, Бе, I, К, Mg, Мп и №). Женщины ИТР и микробиологи отличаются относительно повышенным содержанием в волосах Щ. Для женщин-аппаратчиков, микробиологов и препараторов достоверно сниженные концентрации в волосах химических элементов, за исключением перечисленного выше ядра (Р, Со и 8е), не характерны. Для мужчин-работников биофабрики характерно сниженное содержание в волосах Са, Аб, 8е и повышенное содержание Т1, 81, Сё и РЬ. Наиболее подвержены

риску развития элементозов мужчины-микробиологи, у которых наблюдается также минимальное содержание в волосах К, Na, P и Mn, a также Se и Sn.

3. Разработанный комплекс современных аналитических методов ИСП-АЗС и ИСП-МС позволяет быстро, с высокой точность и воспроизводимостью проводить многолементный анализ пищевых продуктов.

4. Анализ пищевых продуктов, потребляемых населением Ставропольскогот края, а также продуктового набора потребительской корзины, указывает на их несбалансированность и несоответствие физиологическим потребностям населения края и работников промышленности по микронутриентному составу и необходимость проведения его коррекции. Рацион питания сотрудников биофабрики несбалансирован по микронутриентному составу, несмотря на удовлетворительное содержание белков и энергетическую ценность. Алиментарная обеспеченность биотином, витаминами А, К, B1 и фолацином составляет, соответственно, 26%, 23%, 59%, 61% и 66% от физиологической потребности, Mo, Se, I, Си, Сг, Zn и Са - 33%, 42%, 50%, 59%, 67%, 68% и 69%.

5. Созданный 3-этапный алгоритм оценки элементного статуса и повышения функциональных резервов и формирования групп риска развития элементозов у работников промышленных предприятий позволяет оптимизировать проведение оздоровительных мероприятий на базе центров и кабинетов восстановительной медицины и реабилитации и кабинетов функционального питания.

Практические рекомендации

1. Полученные данные указывают на необходимость внедрения в деятельность центров и кабинетов восстановительной медицины методик оценки пищевого статуса населения с учетом региональных, социальных и профессионально обусловленных факторов. Очевидна необходимость создания соответствующих методик для кабинетов восстановительной медицины при крупных промышленных предприятиях;

2. для снижения риска профессиональных заболеваний и повышения функциональных резервов населения Ставропольского края необходимо проводить мероприятия на региональном уровне по обогащению рационов питания микронутриентами: биотином, витамином К, фтором, молибденом, йодом. Работникам биофабрики рекомендовано повысить потребление кальция, селена, йода, хрома, молибдена, цинка, а также снизить потребление поваренной соли, фосфатов и железа с пищей.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Поздняков Ю.М., Бешелева А.И., Силантьева Е.И., Ушкарева И.А., Дубовой P.M. Безлекарственное оздоровление - эффективный путь реабилитации. // Современные проблемы диагностики, клиники и лечения в транспортной медицине. - Сборник трудов ВНИИ железнодорожной гигиены МПС. -1989.-С.197-198.

2. Дубовой P.M. Некоторые методические подходы к комплексной оценке состояния здоровья. // Сборник трудов ВНИИ железнодорожной гигиены МПС. - 1990. - Вып.4. - С.91 -95.

3. Дубовой P.M., Бобровницкий И.П., Скальный А.В. Оценка элементного статуса жителей Ставропольского края. // Микроэлементы в медицине, 2004. -Т.5.-В.2.-С.25-27.

4. Скальный В.В., Дубовой P.M. Оценка алиментарной обеспеченности женщин макро- и микроэлементами. // Материалы второго межд. симп. «Проблемы ритмов в естествознании». - Москва, 1-3 марта 2004. - С. 389390.

5. Скальный В.В., Дубовой P.M. Обеспеченность потребительской корзины различных групп населения РФ микронутриентами. // Материалы второго межд. симп. «Проблемы ритмов в естествознании». - Москва, 1-3 марта 2004.-С. 387-389.

6. Скальная М.Г., Дубовой P.M. Сопоставление оценочных данных по обеспеченности микронутриентами, полученных с помощью анализа фактического питания и определения элементного состава волос. // Материалы второго межд. симп. «Проблемы ритмов в естествознании». -Москва, 1-3 марта 2004. - С. 386-387.

7. Скальная М.Г., Дубовой P.M., Скальный А.В. Химические элементы-микронутриенты как резерв восстановления здоровья жителей России. -Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. - 239 с.

8. Бурцева Т.И., Баранова О.В., Нотов О.С., Дубовой Р.М. К вопросу о методологии оценки элементного статуса человека. // Материалы Всероссийской н.-практ. конф. с международным участием «Биоэлементы». - Оренбург, 17-19 июня 2004 г. - С. 84-87.

9. Скальная М.Г., Серебрянский Е.П., Дубовой P.M. Комплексный подход к элементному анализу пищевых продуктов с использованием методов ИСП-АЭС и ИСП-МС. // Вестник СПб ГМА им. И. И. Мечникова. - 2004. № 1(5).-С. 89-93.

Дубовой Роман Михайлович (Россия) Алгоритм оценки элементного статуса и повышение функциональных резервов у работников промышленных предприятий с применением

микроэлементов.

В результате изучения элементного состава волос работников Ставропольской биофабрики показано, что сотрудницы биофабрики, вне зависимости от профессии, характеризуются сниженной по сравнению с контролем концентрацией в волосах Р, Со и Se и относительно повышенной концентрацией Si и Ti. Женщины-сотрудники ИТР и микробиологи отличаются относительно повышенным содержанием в волосах Hg. Риску развития гипоэлементозов в наибольшей степени подвержены сотрудницы ИТР и лаборантки (Cr, Fe, I, К, Mg, Mn и Na). Для мужчин-работников биофабрики характерно сниженное содержание в волосах Са, As, Se и повышенное содержание Ti, Si, Cd и Pb. Наиболее подвержены риску развития элементозов мужчины-микробиологи, у которых наблюдается минимальное содержание в волосах К, Na, P и Мп, а также Se и Sn.

По элементному статусу и алиментарной обеспеченности микронутриентами работники промышленного предприятия (Биофабрика) существенно отличаются от населения, занятого в непроизводственной сфере, что проявляется в виде повышенной частоты дефицитов химических элементов. Анализ пищевых продуктов, потребляемых населением Ставропольскогот края, а также продуктового набора потребительской корзины, указывает на их несбалансированность и несоответствие физиологическим потребностям населения края и работников промышленности по микронутриентному составу.

Dubovoi Roman Mihailovich (Russia) Procedure of elemental status estimation and stimulation of body functional reserves in industrial workers by trace elements.

Hair elemental content of the Stavropol biotechnological factory workers was studied. It was found that female workers regardless of their specialty were characterized by decreased content of P, Co, Se in hair and increased that of Si, Ti as compared to control Female technicians and microbiologists were featured by relatively high hair Hg content. Among female workers the risk of hypoelementoses development was found to be highest in technicians and laboratory assistants (Cr, Fe, I, K, Mg, Mn and Na). Male workers ofthe biotechnological factory was characterized by decreased content of Ca, As, Se in hair and elevated that of Ti, Si, Cd, Pb. The highest risk of elementoses was detected for male microbiologist in whom the minimal hair content of K, Na, P, Mn, Se and Sn was found.

Concerning elemental status and alimentary provision with micronutrients it was found that the biotechnology factory workers considerably differ from non-production workers by higher occurrence of chemical elements deficiencies. Analysis of food products being consumed by Stavropol Province population scaled to market-basket composition revealed inadequacy of nutrition and its disagreement with physiological needs of the Province's population and industrial workers in trace elements content.

Типография «ЮСК-ПОЛИГРАФИЯ» Подписано в печать 12.05.2004г. Усл.печ.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 218.

Тел.: 963-41-11,964-31-39 107258, Москва, ул.Краснобогатырская 90.

Актуальность работы. Охрана и укрепление здоровья здоровых и практически здоровых лиц является одной из приоритетных задач российской системы здравоохранения, в соответствии с которой получает развитие потенциально новое направление деятельности - переход от системы, ориентированной на лечение больных и реабилитацию инвалидов, к системе, основанной на приоритете формирования культуры здоровья и направленной на профилактику болезней (А.И.Вялков, 2000).

Одной из важных проблем восстановительной медицины является разработка диагностических и корригирующих технологий для восстановления и сохранения резервов практически здорового человека (И.П.Бобровницкий, 2002). Объектом влияний корригирующих технологий восстановительной медицины являются главным образом внутренние факторы риска развития функциональных расстройств. На донозологическом этапе у практически здоровых людей выявляются признаки нарушенных функциональных отношений и снижения адаптационного потенциала организма (А.Н.Разумов, 2000).

Снижение приспособительных возможностей человека в современных медицинских исследованиях рассматривается в качестве главного фактора, формирующего степень вероятностных или уже существующих патофизиологических изменений (Р.М.Баевский, о

А.П.Берсенева, 1997). Это определило стратегию современной медицины, направленную не только на устранение специфических проявлений болезни, но и на повышение адаптационного потенциала организма человека, уровня его здоровья, что, несомненно, отразится на качестве медицинской помощи (А.Н.Разумов, 2000). Поэтому задача диагностики и коррекции индивидуальных адаптационных возможностей является одной из приоритетных задач восстановительной медицины (А.В.Скальный, А.И.Труханов, 2004).

В качестве наиболее оптимальной методологии охраны здоровья, в соответствии со стратегией ВОЗ, рассматривается мониторинг функциональных резервов, донозологическая диагностика на ранних стадиях развития адаптационного синдрома и современная коррекция функционального состояния. Эффект корригирующего воздействия на данном этапе, как правило, бывает наибольшим, поскольку на ранних стадиях развития дезадаптации большинство защитных ресурсов организма еще сохранено (Консультативный Комитет по исследованиям в Область Здравоохранения, Всемирная Организация Здравоохранения, Женева, 1993).

В условиях научно-технической революции, значительно ускорившей ритм трудовой деятельности, охрана здоровья работников и снижение заболеваемости приобретают первостепенное значение. Это связано с большой, все увеличивающейся ценой экономических потерь предприятий от заболеваемости с временной утратой трудоспособности, причиной которой, в свою очередь, являются возрастающая интенсивность труда, контакт с производственными вредностями, включая металлы и их соединения (П.Н.Любченко с соавт., 1989).

Одним из методов массового скрининга и контроля за влиянием производственной среды на организм рабочих является многоэлементный анализ состава биологических проб (волосы, кровь, моча). Наибольшее распространение этот метод получил в развитых странах Запада, в меньших масштабах применяют его также в России (Harbison, 1999, Б.А.Ревич, 1992, А.В.Скальный, 2000г, Б.В.Лимин и др., 2003). В СССР были разработаны методические рекомендации по выявлению групп риска по интоксикации металлами среди рабочих (П.Н.Любченко и др., 1989).

Вместе с тем, в осуществлении медицинского контроля и при проведении работ по оздоровлению трудовых коллективов практически не учитываются возможные отрицательные эффекты дефицита химических элементов-микронутриентов на организм работников, отсутствуют рекомендации по восстановлению здоровья при этих состояниях с помощью минеральных веществ и микроэлементов. Актуальность исследований в данном направлении обосновывается имеющимися научными фактами, доказывающими, что дефицит микроэлементов приводит к снижению функциональных возможностей организма, что отражается на заболеваемости и производительности труда (А.В.Скальный, А.Т.Быков, 2003). В связи с введением новой специальности «восстановительная медицина», открытием центров и кабинетов восстановительной медицины и реабилитации при различных ведомствах и предприятиях возникла потребность в разработке комплекса мероприятий по повышению уровня функциональных резервов и восстановлению здоровья работников с помощью оптимизации рационов питания, включая прием микроэлементов (Б.А.Шендеров, 2004).

Цель исследования; изучить особенности состояния элементного гомеостаза и обеспеченности макро- и микроэлементами рабочих промышленного предприятия с различными условиями труда и предложить схему проведения мероприятий по коррекции функциональных резервов у этих лиц с применением микроэлементов.

Задачи исследования.

1. оценить обеспеченность микронутриентами работников промышленного предприятия в сравнении с населением соответствующего города (региона), занятого в непроизводственной сфере.

2. провести сравнительный анализ обеспеченности микронутриентами работников различных специальностей, возрастных и половых групп.

3. Разработать комплексную методику многоэлементного анализа пищевых продуктов с помощью методов атомно-эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (ИСП-АЭС, ИСП-МС).

4. изучить элементный состав пищевых продуктов и рационов, потребляемых населением города (региона), уровень алиментарного поступления элементов - микронутриентов.

5. создать алгоритм скрининговой оценки элементного статуса работников предприятия, формирования групп риска с учетом региональных особенностей и разработать рекомендации по повышению функциональных резервов организма с применением микроэлементов.

Научная новизна работы.

Впервые проведена оценка элементного статуса репрезентативных групп населения Ставропольского края, на основании комплекса неинвазивных методик (многоэлементный анализ волос и оценка микронутриентной обеспеченности рационов питания) разработан алгоритм мероприятий по выявлению обеспеченности микронутриентами и коррекции функциональных резервов с применением микроэлементов у работников промышленного предприятия. Установлено, что среди жителей Ставропольского края - работников производственной сферы, профессионально не контактируюзщих с токсичными химическими элементами, распространены дефициты эссенциальных химических элементов (Са, Р, К, Fe, Си, I), существенно снижающие уровень функциональных резервов, ведущие к срыву компенсаторно-приспособительных механизмов, истощению адаптационных резервов и, в конечном счете, повышению заболеваемости и снижению производительности труда.

Научно-практическая значимость заключается в разработке и апробировании методики многоэлементного анализа пищевых продуктов с помощью комплекса высокочувствительных методов ИСП-МС и ИС-АЭС, методики скринингового исследования контингента работников промышленного предприятия на предмет оценки распространенности микроэлементозов и проведения коррекции функциональных резервов с помощью обогащения рационов питания микронутриентами и дополнительного введения микроэлементов с нутрицевтиками и фармацевтическими средствами. Разработанные методические материалы включены в программы обучения специалистов учебного центра АНО Центр биотической медицины (Москва), Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии, Ассоциации специалистов восстановительной медицины (АСВОМЕД).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Элементный статус населения Ставропольского края не имеет выраженных географических различий, что позволяет получить единые физиологические нормативы содержания химических элементов в волосах, позволяющие в будущем широко проводить в крае скрининговые эколого-гигиенические и клинические исследования с использованием неинвазивной оценки элементного статуса, учитывающие региональные особенности.

2. Многоэлементный анализ состава пищевых продуктов с помощью комплекс методов ИСП-АЭС и ИСП-МС, разработанных в ходе выполнения диссертационной работы, позволяет быстро и с высокой точностью провести изучение содержания химических элементов в продуктах и оценить алиментарную составляющую обеспеченности организма отдельного человека и популяции минеральными веществами.

3. Установлено, что у работников промышленности, не контактирующих с металлами на производстве, также необходимо проводить оценку элементного статуса для выявления распространенности микроэлементозов и их своевременной коррекции, что позволит повысить функциональные резервы и, как следствие, производительность труда.

Выводы

1. Работники промышленного предприятия (Биофабрика) существенно отличаются по элементному статусу и алиментарной обеспеченности микронутриентами от населения, занятого в непроизводственной сфере, что проявляется в виде повышенной частоты дефицитов химических элементов (Са, Р, К, Fe, Zn, Си, Mn).

2. Сотрудницы биофабрики, вне зависимости от профессии, характеризуются сниженной по сравнению с контролем концентрацией в волосах Р, Со и Se и относительно повышенной концентрацией Si и Ti. Риску развития гипоэлементозов в наибольшей степени подвержены ИТР и лаборантки (Сг, Fe, I, К, Mg, Mn и Na). Женщины ИТР и микробиологи отличаются относительно повышенным содержанием в волосах Hg. Для женщин-аппаратчиков, микробиологов и препараторов достоверно сниженные концентрации в волосах химических элементов, за исключением перечисленного выше ядра (Р, Со и Se), не характерны. Для мужчин-работников биофабрики характерно сниженное содержание в волосах Са, As, Se и повышенное содержание Ti, Si, Cd и Pb. Наиболее подвержены риску развития элементозов мужчины-микробиологи, у которых наблюдается также минимальное содержание в волосах К, Na, Р и Мп, а также Se и Sn.

3. Разработанный комплекс современных аналитических методов ИСП-АЭС и ИСП-МС позволяет быстро, с высокой точность и воспроизводимостью проводить многолементный анализ пищевых продуктов.

4. Анализ пищевых продуктов, потребляемых населением Ставропольскогот края, а также продуктового набора потребительской корзины, указывает на их несбалансированность и несоответствие физиологическим потребностям населения края и работников промышленности по микронутриентному составу и необходимость проведения его коррекции. Рацион питания сотрудников биофабрики несбалансирован по микронутриентному составу, несмотря на удовлетворительное содержание белков и энергетическую ценность. Алиментарная обеспеченность биотином, витаминами А, К, Bi и фолацином составляет, соответственно, 26%, 23%, 59%, 61% и 66% от физиологической потребности, Mo, Se, I, Си, Cr, Zn и Са - 33%, 42%, 50%, 59%, 67%, 68% и 69%.

5. Созданный 3-этапный алгоритм оценки элементного статуса и повышения функциональных резервов и формирования групп риска развития элементозов у работников промышленных предприятий позволяет оптимизировать проведение оздоровительных мероприятий на базе центров и кабинетов восстановительной медицины и реабилитации и кабинетов функционального питания.

Практические рекомендации

1. Полученные данные указывают на необходимость внедрения в деятельность центров и кабинетов восстановительной медицины методик оценки пищевого статуса населения с учетом региональных, социальных и профессионально обусловленных факторов. Очевидна необходимость создания соответствующих методик для кабинетов восстановительной медицины при крупных промышленных предприятиях;

2. для снижения риска профессиональных заболеваний и повышения функциональных резервов населения Ставропольского края необходимо проводить мероприятия на региональном уровне по обогащению рационов питания микронутриентами: биотином, витамином К, фтором, молибденом, йодом. Работникам биофабрики рекомендовано повысить потребление кальция, селена, йода, хрома, молибдена, цинка, а также снизить потребление поваренной соли, фосфатов и железа с пищей.