Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Гигиеническая оценка оксидантно-антиоксидантного статуса у детей в условиях многосредового воздействия химических факторов

На правах рукописи

КОЛЬДИБЕКОВА ЮЛИЯ ВЯЧЕСЛАВОВНА

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСА У ДЕТЕЙ В УСЛОВИЯХ МНОГОСРЕДОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

14.02.01- Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2011

Работа выполнена в ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и в ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Научные руководители:

доктор биологических наук Федорова Наталия Евгеньевна

доктор медицинских наук Землянова Марина Александровна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Аксенова Людмила Петровна доктор медицинских наук Борщук Евгений Леонидович

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздравсоцразвития России.

Защита диссертации состоится «26» января 2012 года в 1222 часов на заседании диссертационного совета Д 208.107.01 при Федеральном научном центре гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по адресу: 141000, Московская обл., г. Мытищи, ул. Семашко, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального научного центра гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана по адресу: 141000, Московская обл., г. Мытищи, ул. Семашко, 2.

Автореферат разослан «26» декабря 2011 года

Ученый секретарь Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, доктор медицинских наук, ^

профессор '^¿¿у" Шушкова Т.С.

г рсо1-: .' КЛЯ

, ГОСТ ./М'(.1':1ЛИ I БИ.^Г'Т.МКЛ |

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В регионах с высоким уровнем техногенного химического загрязнения основных объектов среды обитания вопросы исследования, контроля и повышения эффективности профилактики управляемых факторов риска нарушений здоровья у детей приобретают несомненную важность (Г.Г. Онищенко, 2008-2011; А.И. Потапов, В.Н. Ракитский, 2006; Ю.А. Рахманин, 2003, 2008).

Особое значение для здоровья детского населения большинства регионов РФ имеет одновременное воздействие аэротехногенного и водного загрязнения, что достаточно существенно проявляется в условиях Пермского края и города Краснокамска. характеризующихся повсеместным хлорированием питьевой воды, подаваемой населению источниками централизованного питьезого водоснабжения, и размещением предприятий целлюлозно-бумажного и нефтехимического профиля, являющихся основными источниками загрязнения атмосферного воздуха ароматическими углеводородами, формальдегидом, рядом металлов (марганцем, медью) (Г.Г. Онищенко, 2009-2010; А.И. Потапов, 2007; Н.В. Зайцева, 2009).

Среди широкого перечня хлорорганических соединений, образующихся на стадии обеззараживания воды, наиболее опасными являются летучие алифатические хлорированные углеводороды (Г.Г. Онищенко, 2009-2010; Т.И. Иксано-ва, А.Г. Малышева, 2006). Общим свойством ароматических и хлорорганических соединений, формальдегида при поступлении в организм является образование токсичных метаболитов в процессе биотрансформации, активизирующих перекисное окисление липидов клеточных мембран (Г.Н. Красовский, 2005; Л.А. Дуева, Ю.Л. Мизерницкий, 2007).

На современном этапе вопросы патогенеза многих видов неинфекционной соматической патологии рассматриваются в аспекте мембранных нарушений, механизм которых неразрывно связан как с прямым цитотоксическим действием большинства металлов, ароматических углеводородов, хлорорганических соединений, так и с опосредованными негативными эффектами в виде активации или угнетения ферментных систем, запуска реагинзависимых реакций, супрессии костно-мозгового кроветворения и неспецифической иммунорезн-стентности, нарушения синтеза нейромедиаторов. Следствием данных процессов является нарушение целостности клеточных мембран, накопление продуктов окисления, обуславливающих изменение структуры и функциональной активности клеток, что может вызвать рост заболеваемости детского населения в явных и скрытых формах (Б.Т. Величковский, 2003; И.Е. Смирнов, 2006).

Статистика заболеваемости детей, как в Российской Федерации, так и в Пермском крае, свидетельствует о повышенной выявляемости за последние 5 лет на 50-60% заболеваний со стороны печени, системы крови, центральной нервной системы (ЦНС), почек, органов дыхания, иммунной системы. Много-средовое воздействие химических факторов среды обитания определяет увеличение частоты болезней органов дыхания у детей в 2,1 раза, печени - в 3 раза,

нервной системы - в 2,3 раза, крови - в 1,5 раза (Ю.В. Вельтищева, 2000; Л.А. Щеплягина, 2000; Н.В. Зайцева. 2009).

Б рамках этого актуальным является изучение и оценка факторов риска нарушений баланса окислительных процессов, являющихся пусковым звеном развития заболеваний печени, системы крови с вовлечением иммунных механизмов, ЦНС, почек, органов дыхания у детей в условиях длительной много-средовой экспозиции. Не исследованы особенности формирования контаминации биологических сред организма хлорорганическими соединениями, ароматическими углеводородами, формальдегидом, металлами и ее влияния на внутри- и внеклеточные механизмы нарушения окислительного метаболизма. Недостаточно обоснованы, с научной точки зрения, принципы профилактики последствий негативного воздействия устойчивой химической экспозиции на основе оценки оксидантно-антиоксидантного статуса у детей, возможности повышения эффективности санитарно-гигиенических мероприятий в условиях многосредового воздействия химических факторов.

Работа выполнена в рамках отраслевой программы «Гигиеническая безопасность России: проблемы и пути обеспечения (2006-2010 гг.)».

Цель исследования: гигиеническая оценка многосредового воздействия химических факторов на оксидантно-антиоксидантный статус у детей для обоснования комплекса профилактических мероприятий.

Задаче исследования:

1. Провести гигиеническую оценку качества объектов среды обитания с выделением приоритетных химических загрязнителей, воздействующих на оксидантно-антиоксидантный статус.

2. Оценить риск для критических органов и систем, повреждение которых инициируется нарушением баланса окислительных процессов при многосредо-вом воздействии химических факторов.

3. Обосновать маркеры экспозиции на основании оценки особенностей контаминации крови у детей приоритетными химическими соединениями в условиях хронической экспозиции.

4. Выполнить сопоставительную углубленную оценку оксидантно-антиоксидантного статуса у детей, проживающих на территориях наблюдения и сравнения для обоснования маркеров эффекта в условиях воздействия химических факторов.

5. Научно обосновать гигиенические рекомендации по повышению эффективности комплекса профилактических мероприятий, направленных на снижение вредного воздействия приоритетных химических факторов на оксидантно-антиоксидантный статус у детей.

Научная новизна:

• для конкретных условий проживания населения впервые установлены приоритетные факторы риска нарушения баланса окислительного метаболизма и ассоциированных с ним повреждений печени, системы крови, ЦНС, почек, иммунной системы: хлорорганические соединения, ароматические углеводороды, формальдегид, металлы в питьевой воде и атмосферном воздухе; опрецеле-

ны суммарные индексы опасности, превышающие приемлемый уровень в 2-4 раза;

• показано, что многосредовая экспозиция формирует повышенное содержание в крови фенола, формальдегида, металлов, превышающих уровень в группе сравнения до 3,1 раза, обуславливает ее контаминацию ароматическими углеводородами, хлорорганическими соединениями;

• на основании установленных параметров зависимостей концентрации соединения в крови от дозы вещества при пероральном и ингаляционном поступлении определены маркеры многосредовой экспозиции - бензол, фенол, толуол, этилбензол, ксилол, формальдегид, марганец, медь, тетрахлорметан, 1,2-дихлорэтан, дибромхлорметан, хлороформ;

• доказано, что изменение показателей оксидантно-антиоксидантного статуса у детей (повышение уровня гидроперекиси липидов, МДА, общей АОА, активности Си/гп-супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и каталазы, снижение коэффициента насыщения трансферрина) сопряжено с повышенной контаминацией крови исследуемыми соединениями;

• научно обоснованы критерии оценки нарушения баланса окислительных и антиоксидантных процессов у детей для ранней диагностики в условиях мно-госредового воздействия ароматических углеводородов, формальдегида, металлов, хлорорганических соединений.

Практическая значимость работы.

Результаты выполненной комплексной гигиенической оценки особенностей нарушения оксидантно-антиоксидантного статуса у детей в условиях воздействия химических факторов использованы при обосновании санитарно-гигиенических мероприятий по улучшению качества атмосферного воздуха и питьевой воды г. Краснокамска; при разработке методических документов:

- пособие для врачей «Способ лабораторного контроля нарушений окислительно-восстановительных процессов у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений» (утв. Ученым советом ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана 21.02.2011 г., протокол № 2);

- пособие для врачей «Способ лабораторного контроля состояния здоровья детей в амбулаторно-поликлинической практике при воздействии хлорорганических соединений, поступающих в организм с питьевой водой» (утв. Ученым советом ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана 21.02.2011 г., протокол № 2).

С участием автора разработан способ определения токсичности действия марганца на организм детей, проживающих в условиях техногенной нагрузки среды обитания (положительное решение о выдаче патента от 23.06.2011 г., приоритет от 07.06.2010 г.)

Результаты проведенных научных исследований используются Управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Пермскому краю при планировании контрольно-надзорной деятельности, при организации системы социально-гигиенического мониторинга и проведении санитарно-эпидемиологических исследований по установлению причинно-следственных связей между факторами среды обитания и здоровьем населения в г. Краснокамске (акт внедрения от 27.09.2011 г.);

Управлением по охране окружающей среды Министерства природных ресурсов Пермского края при разработке и внедрении в практику природоохранных мероприятий на экологически неблагополучных территориях Пермского края (акт внедрения от 14.10.2011 г.); ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» при разработке и реализации программ по оказанию специализированной медицинской помощи детям, проживающим на территориях с повышенным техногенным воздействием (акт внедрения от 11.10.2011 г.). Материалы исследований используются в учебном процессе при преподавании дисциплины «Общая гигиена» на педиатрическом факультете и «Гигиена детей и подростков» на медико-профилактическом факультете ГБ ОУ ВПО «Пермская медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера» Мйшдравсоцразвйтия (акт внедрения от 17.10.2011 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Маркерами многосредовой экспозиции являются повышенные уровни содержания в крови ароматических углеводородов, формальдегида, металлов, хлорорганических соединений, обуславливающие риск развития нарушений ок-сидантно-антиоксидантного статуса у детей.

2. Повышенное содержание в крови исследуемых соединений, обусловленное хронической экспозицией, сопряжено с негативными эффектами, состоящими в нарушении баланса окислительного метаболизма, и, как следствие, повреждении клеточных мембран (повышение активности АСАТ), нарушении функциональной активности печени (снижение общего белка и альбумина), процессов кроветворения (снижение эритроцитов, лейкоцитов), неспецифической иммунорезистентности (снижение показателей фагоцитоза), функциональной активности высших отделов центральной нервной системы (повышение серотонина).

3. Совершенствование региональных и территориальных программ социально-гигиенического мониторинга и санитарно-гигиенических мероприятий целесообразно осуществлять с использованием маркеров экспозиции и маркеров эффекта.

Апробация материалов диссертации проведена на межотдельческой научной конференции ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» 02 ноября 2011 года.

Результаты исследования доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Научные основы и медико-профилактические технологии обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения» (Пермь, 2009), научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах» (Пермь, 2010), XIV Республиканской научно-практической конференции «Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения» (Рязань, 2010), Международной научно-практической конференции «Экология и медицина: современное состояние, проблемы и перспективы» (Москва, 2010), 1П Международной научно-практической конференции «Состояние окружающей среды и здоровье населения» (Курган, 2011), Юби-

лейной научно-практической конференции, посвященной 120-летию основания ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» (Москва, 2011), П Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения» (Пермь, 20И).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 22 печатных работы, в том числе 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 202 страницах машинописного текста, содержит 40 таблиц, 16 рисунков. Состоит из введения, аналитического обзора литературы, главы материалов и методов, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя, включающего 159 отечественных и 70 зарубежных источников, 7 приложений.

ОБЪЕКТЫ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования являлись дети в возрасте 3-7 лет, проживающие на территории г. Краснокамска Пермского края, характеризующейся повышенным содержанием ароматических углеводородов, формальдегида, металлов в атмосферном воздухе и хлорорганических соединений з питьевой воде, а также, в сравнительном плане, дети, проживающие в условиях удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуации - в пгг. Ильинский Пермского края.

Предметом исследований являлись: качество среды обитания города Краснокамска (атмосферный воздух, питьевая вода), базы данных по заболеваемости и обращаемости за медицинской помощью, карты, протоколы клинического и функционального обследования, биосубстраты (пробы крови, мочи). Основные направления, объекты и объем исследований представлены в табл. 1.

Оценка качества атмосферного воздуха, питьевой воды проведена по данным собственных, мониторинговых и натурных наблюдений ГУ Пермского ЦГМС и Роспотребнадзора по Пермскому краю за период 2008-2010 гг. (по 55 загрязняющим примесям, 40 санитарно-химическим показателям). Информация обобщена в соответствии с ГН 2.1.6.1338-03, СанПиН 2.1.4.1074-01.

При математическом моделировании распространения вредных веществ в атмосферном воздухе от стационарных источников рассчитаны среднегодовые приземные концентрации с использованием программы УПРЗА «Эколог», версия 3.0 и «Эколог-средние». Визуализация результатов расчета выполнена с использованием методов пространственно-временного анализа в среде геоинформационной системы АКС/У1елу, версия 3.2.

Оценка риска здоровью населения на модельной территории включала идентификацию опасности с выделением приоритетных химических факторов, расчет показателей риска (коэффициент и индекс опасности, суммарный индекс опасности) при многосредовом воздействии с атмосферным воздухом и питьевой водой в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания» Р.2.1.10.1920-04 (С.М. Новиков с соавт., 2004).

Таблица 1

Основные направления, объекты и объем исследований

Объекты и материалы Методы анализа Объем исследований

Атмосферный воздух, вода питьевая. Базы данных Министерства природных ресурсов и государственной инспекции по экологии и природопользованию Пермского края - 2ТП-воздух (42 источника выбросов), 2ТП-водхоз; ГУ Пермского ЦГМС и Роспотребнадэора по ПермскоМу КршО (1 СТ&Ц}1СпирНшй "ОСТ наблюдения, 3 контрольные точки водоснабжения Красно-камска) - протоколы лабораторных испытаний проб атмосферного воздуха, питьевой воды Санитарно-гигиеническая оценка методами пространственно-вррменного анализа в среде ГИС АКСЛ^еуу, версия 3.2. Математическое моделирование распространения вредных веществ в атмосферном воздухе с использованием программы УПРЗА «Эколог», версия 3.0 и «Эколог - средние». Идентификация опасности и оценка риска для органов дыхания, пищеварения, крови и кроветворных органов, почек, нервной и им- «л'шгпК лклтаи у детей прм ппл'п/ппаинн вредных веществ с атмосферным воздухом (29 веществ), с питьевой водой (19 веществ) ПОООед. инф. 1 пилотная территория - г. Краснокамск; 4 информ. базы данных; 26 моделей распространения загрязнений в атмосфере; 43 коэффициента и 14 индексов опасности, 5 сум- ьгор11ггу ицпаь*гт>о опасности

Дети, проживающие на территории с высокой техногенной нагрузкой (г. Краснокамск) и, сравнительно, территории с относительно удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуацией (пгт. Ильинский Пермского края) Углубленная оценка здоровья детей по результатам клинического и инструментального обследования (УЗИ органов брюшной полости). Статистическая обработка данных карт клинического обследования 574 ребенка г. Краснокамск, 224 ребенка пгт. Ильинский. 798 карт клинического и 798 протоколов функционального обследования. Всего 2394 ед. инф.

Биосреды: кровь Химико-аналитическое исследование содержания вредных химических соединений (15 веществ); моделирование зависимости концентрации загрязнителя в крови от средней суточной дозы при различных путях поступления 12915 злементоопре-делений; 11 достоверных математических моделей

Биосреды: кровь, моча Лабораторные методы диагностики: биохимические (15 показателей), иммунофер-ментные (12 показателей), иммунологические (37 показателей), общеклинические (22 показателя) Всего 74046 исследований по 86 показателям

Маркеры экспозиции (концентрации токсикантов в крови). Маркеры ответа (уровни лабораторных показателей) Математическое моделирование причинно-следственных связей в системе «концентрация токсиканта в крови - показатель ответа». Расчет показателя отношения шансов Всего 10400 ед, информации. 35 достоверных моделей

Заболеваемость детского населения. Базы данных Пермского краевого медицинского информационно-аналитического центра - форма 12-здраз.; Пермского краевого ФОМС по обращаемости за медицинской помощью за 2 года Сравнительная оценка распространенности, динамики, прогноза заболеваемости детского населения с построением трендовой модели с динамическим экспоненциальным сглаживанием. Моделирование зависимости обращаемости детского населения за медицинской помощью от уровня содержания исследуемых соединений в атмосферном воздухе и питьевой воде. Расчет показателя отношения шансов (011), доверительного интервала (01) Порядка 2400 ед. информации; 18 прогнозных моделей заболеваемости у детей; 6 достоверных коэффициентов корреляции

Для оценки экспозиции населения и моделирования зависимости «экспозиция - маркер экспозиции» выполнен расчет среднесуточной дозы загрязняю-

щих веществ при поступлении с атмосферным воздухом (270 расчетных точек) и питьевой водой (37 точек).

Оценку заболеваемости детского населения (территориальную, динамическую, прогнозную) за 10-летний период (2001-2010 гг.) осуществляли с помощью методов одномерного статистического анализа с построением трендовой модели с динамическим экспоненциальным сглаживанием (Е.М. Четыркин, 1977). Фактическую заболеваемость детского населения оценивали по обращаемости за медицинской помощью в поликлинику по месту жительства в системе обязательного медицинского страхования.

Углубленным обследованием охвачено 574 ребенка детских организованных коллективов в возрасте 3-7 лет (девочки - 53%, мальчики - 47% от общего числа детей), проживающих в условиях аэрогенной экспозиции ароматических углеводородов, формальдегида, марганца, меди и потребляющих питьевую воду с избыточным содержанием хлорорганических соединений на территории г. Краснокамска (группа наблюдения). Для проведения сравнительного анализа обследована группа детей в количестве 224 человек аналогичного возраста, проживающих на территории со сравнительно удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуацией (пгг. Ильинский). Обследование проводилось специалистами мобильного консультационно-диагностического подразделения поликлиники на базе ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» г. Перми в течение 2009-2010 гг. при участии зав. консультационной поликлиникой, к.м.н. O.A. Маклаковой, зав. клиникой, д.м.н. А.И. Аминовой. Данная работа выполнена в рамках общего направления исследований по гигиенической оценке качества объектов среды обитания и здоровья населения экологически неблагополучных территорий Пермского края, в частности, г. Краснокамска, с использованием архивных данных.

Лабораторное диагностическое обследование выполнено лично автором диссертации в соответствии с обязательным соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации 1975 года с дополнениями 1983 года (B.C. Камышников, 2004; В.А. Ткачук, 2008). Объем исследований включал показатели, определяемые унифицированными общеклиническими, биохимическими и иммуноферментными методами (В.В.Меньшиков, 2003). Активность окислительных процессов на клеточном уровне определяли по содержанию малонового диальдегида (МДА) е плазме крови и уровню гидроперекиси липидов в сыворотке крови. Антиоксидантные процессы на клеточном, внеклеточном уровне оценивали по активности каталазы в эритроцитах, общей антиоксидант-ной активности плазмы крови, активности Cu/Zn-супероксиддисмутазы (Cu/Zn-СОД) глутатионпероксидазы (ГлПО), по уровню коэффициента насыщения трансферрина (КНТ) в сыворотке крови. Систему крови и процессы кроветворения характеризовали по содержанию эритроцитов, ретикулоцитов, анизоци-тозу эритроцитов, гемоглобина в цельной крови, соотношению эритроцитов и объема плазмы крови, содержанию железа, общей и неполной железосвязы-вающей способности сыворотки крови; систему гемостаза - по содержанию тромбоцитов, длительности кровотечения, времени свертывания крови. Цитолиз и белоксинтезирующую функцию печени оценивали по активности алани-

наминотрансферазы (АЛАТ), аспартатаминотрансферазы (АСАТ), щелочной фосфатазы, общему белку и альбумину в сыворотке крови. Наличие воспалительных и интоксикационных процессов в организме выявляли по содержанию дельта-аминолевулиновой кислоты (Д-АЛК) в моче; лейкоцитов, нейтрофиль-ной фракции лейкоцитов, эозинофилов, плазматических клеток, скорости оседания эритроцитов в цельной крови. Неспецифическую сенсибилизацию организма определяли по уровню эозинофильно-лимфоцитарного индекса, содержанию базофилов в цельной крови, общего в сыворотке крови; состояние клеточного и гуморального иммунитета - по содержанию СБЗ+ и СБ95+-лимфоцитов, ^Сг, ^А, 1§М в сыворотке крови; неспецифическую иммунную резистентность - по показателям фагоцитоза в крови; состояние гормональной регуляции — по уровню Т4СВОб., ТТГ, кортизола, АКТГ в сыворотке крови, синтез нейромедиаторов - по содержанию серотонина в сыворотке крови. Иммунологические исследования выполнены в отделе иммунобиологических методов диагностики (зав. отделом, д.м.н. О.В. Долгих).

Химико-аналитические исследования включали определение содержания в крови 15 компонентов, в том числе 2 металлов (марганца, меди) и 13 органических соединений (ароматических углеводородов, формальдегида, хлороргани-ческих соединений) методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии, жидкостной и газовой хроматографии в соответствии с МУК 4.1.770-99, МУК 4.1.777-99, МУК 4.1.2106-06, МУК 4.1.2108-06, МУК 4.1.2115-06. В качестве критериев оценки контаминации использованы показатели содержания исследуемых компонентов в крови детей группы сравнения. Исследования выполнены в отделе химико-аналитических методов исследования (зав. отделом, д.б.н. Т.С. Уланова).

Причинно-следственные связи между воздействием загрязняющего вещества и ответной реакцией организма («маркер экспозиции - маркер эффекта»), характеризующие нарушение окислительного метаболизма, описывали с использованием модели логистической регрессии (Е.М. Четыркин, 1977), согласно которой рассчитывали вероятность (р^ негативного изменения маркера ответа при воздействии маркера экспозиции. В качестве маркера экспозиции использовали уровень содержания 15 химических веществ в крови детей, маркера эффекта - лабораторные показатели, качественно и количественно характеризующие изменения в организме в ответ на воздействие повышенной контаминации крови (С.М. Новиков с соавт., 2004).

Анализ информации проводили в пакете статистического анализа Би^БЙса 6.0 и специально разработанных программных продуктов, сопряженных с приложениями МБ-ОШсе. Математическую обработку результатов обследования осуществляли с помощью параметрических методов статистики; для оценки достоверности полученных результатов использовали критерий Фишера (оценка адекватности моделей), критерий Стьюдента (сравнение групп по количественным признакам). Различия полученных результатов являлись статистически значимыми при р<0,05 (С. Гланц, 1998).

Вклад автора в организацию и проведение исследований - 75%, в обработку и анализ полученных результатов - 100%.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха и питьевой воды централизованных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения территории наблюдения (г. Красиокамск). Исследуемая территория (г. Крас-нокамск) является одним из промышленно развитых городов Пермского края. Экономический потенциал города определяется предприятиями нефтехимического, целлюлозно-бумажного и машиностроительного профиля, промышленные зоны которых располагаются вблизи жилой застройки города.

Анализ данных ежегодной государственной статистической отчетности за период 2008-2010 гг. свидетельствует, что в атмосферный воздух г. Краснокам-ска от стационарных источников ежегодно поступает более 100 тыс. тонн вредных веществ (53 наименования 1-3 класса опасности). Ка основании идентификации опасности аэрогенных факторов по критерию сравнительной опасности (НМ) выделено 11 приоритетных компонентов, в том числе бензол, этилбензол, толуол, ксилол, фенол, формальдегид, марганец, медь, азота диоксид, взвешенные вещества, создающих риск при аэрогенном воздействии для окислительного баланса и ассоциированных с ним нарушений со стороны органов дыхания, печени, почек, ЦНС, крови и кроветворных органов, иммунной системы. Основными стационарными источниками их поступления в атмосферный воздух г. Краснокамска являются процессы производства Краснокамского завода "Спецнефтехиммаш", Камского ЦБК, ООО "УралОйл", бумажной фабрики "Гознак", Краснокамского завода ЖБК, завода металлосеток, ООО "Метастрой", ООО "АЗС-Профи", ОАО "Кэлми", ЗАО "Пермфтормет", ООО "Лукойл-Пермнефтепродукт" (рис. 1). Долевой вклад в валовый выброс в атмосферный воздух ароматических углеводородов, формальдегида, металлов составляет 1481%.

Рис. 1. Размещение промышленных площадок источников выбросов загрязнений в атмосферу, водозаборов г. Краснокамска и мест выпуска сточных вод предприятиями г. Пермь

Качество атмосферного воздуха по результатам мониторинговых и натурных исследований характеризуется превышением гигиенических нормативов в селитебных зонах территории города по содержанию фенола до 1,3 ПДКСС, формальдегида до 3,8 ПДКС.С. Расчетные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе селитебной зоны от стационарных источников (2009-2010 гг.) по фенолу, формальдегиду установлены на уровне 1,5-2,1 ПДКс.с; по азота диоксиду, бензолу, этилбензолу, толуолу, марганцу, меди, взвешенным веществам - в пределах 1 ПДКС,; (табл. 2). Б зонах экспозиции данных соединений проживает порядка 15 тысяч детей.

Таблица 2

Показатели качества атмосферного воздуха и питьевой воды г. Краснокамска

Атмосферный воздух Питьевая вода

Вещество Среднегодовая концентрация, мг/м} Доли ПДК«. Вещество Среднегодовая концентрация, мг/дм3 Доли ПДК

Марганец 0,00021 0.21 Тетрахлорметан 0.0043 0,71

Ксилол 0,028 0,14 Дихлорметан 0,0069 0,23

Бензол 0,017 0,17 Дибромхлорметан 0,0033 0,11

Этилбенэол 0,0146 0,73 Хлороформ 0,068 0,34

Фенол 0,0045 1,5 Медь 4,071 4,07

Азота диоксид 0,008 0,2 Фенол 0,000004 0,004

Толуол 0,036 0,06 Свинец 0,0021 0,07

Формальдегид 0,0063 2,1 Железо 5,08 5,08

Нитраты 1,351 0.03

Взвешенные вещества 0,039 0,26 Нитриты 0,03 0,01

Алюминий 0,49 0,98

Медь 0,0003 0,15 Марганец 0,21 2,1

Хлор 1,51 3,02

Центральное хозяйственное питьевое водоснабжение населения осуществляется из поверхностного источника реки Кама с использованием технических водозаборов. Ежегодно в поверхностный водоем на территории города сбрасывается порядка 30 млн. куб. м сточных вод без очистки и 70 млн. куб. м недостаточно очищенных стоков, что составляет 64% и 23% соответственно от общего сброса по Пермскому краю. Качество воды на отдельных участках реки Камы (гг. Пермь, Краснокамск) в течение последних 5 лет не претерпело существенных изменений и характеризуется как «неудовлетворительное».

Для питьевой воды города характерно постоянное присутствие на уровне от 2 до 5 ПДК железа, меди, марганца, остаточного хлора. Систематически регистрируются такие загрязняющие вещества, как хлороформ, дихлорметан, тет-рахлорметан, нитраты, нитриты на уровне 0,01-0,7 ПДК; свинец, алюминий, фенол - на уровне 0,004-1 ПДК, являющиеся потенциально опасными для ок-сидантно-антиоксидантного статуса организма.

При этом основной процент нестандартных проб обеспечивают превышения предельно допустимых уровней в питьевой воде хлора остаточного свободного. Результаты натурных исследований (2010 г.) питьевой воды свидетельствуют о наличии хлороформа, тетрахлорметана, дихлорэтана, обнаруженные

концентрации которых по критерию суммы отношений к допустимому уровню имеют превышения в 2,5 раза.

Для решения поставленных в работе задач выполнена гигиеническая оценка территории сравнения - пгт. Ильинский Пермского края, социально-демографические показатели которого являются сопоставимыми с показателями г. Краснокамска. Санитарно-гигиеническая ситуация на территории сравнения (по данным Роспотребнадзора по Пермскому краю и натурным исследованиям) в отношении потенциально опасных для окислительного метаболизма химических факторов атмосферного воздуха и питьевого водоснабжения характеризуется как удовлетворительная.

Оценка ряска для критических органов и систем, повреждение которых инициируется нарушением баланса окислительны* процессии при хроническом воздействии химических факторов. В результате проведения процедуры оценки риска определены суммарные индексы опасности для печени (ТШ=2,88), ЦНС (ТШ=3,17), системы крови и кроветворных органов (ТШ=4,25), почек (ТЫ=2,55), иммунной системы (ТШ=2,85) детского населения в зонах репрезентативности всех расчетных точек при хроническом много-средовом поступлении загрязнений с атмосферным воздухом и питьевой водой (табл. 3).

Таблица 3

Суммарные индексы опасности для критических органов и систем, нарушение которых ассоциируется с дисбалансом окислительного метаболизма у детей в условиях многосредовой экспозиции

Атмосферный воздух Питьевая вода Атмосферный воздух Питьевая вода

Вещество | НО Вещество | HQ Вещество | HQ Вещество | HQ

Печень (ТШ=2,88) ЦНС (ТН1=3,17)

марганец 0,096 тетрахлорметан 0,04 марганец 0,096 свинец 0,01

ксилол 0,117 дихлорметан 0,08 бензол 0,481 фенол 0,01

этилбензол 0.005 хлороформ 1.28 ксилол 0.117 хлороборм 1.28

фенол 1,089 дибромхлорметан 0.01 толуол 0,033 алюминий 0,03

Н1сг 1,31 медь 0,15 фенол 1,089 марганец 0,03

фенол 0,01 Hier 1,81 Hier 1,36

Hier 1.57

Система крови и кроветворных органов (ТН1=4,25) Почки (ТН1=2,55)

бензол 0,481 свинец 0,01 ксилол 0,117 хлороформ 1,28

азота диоксид 0,512 хлороформ 1,28 этилбензол 0,005 тетрахлорметан 0,04

фенол 1,089 железо 0,65 I фенол 1,089 фенол 0,01

Hier 2,09 нитраты 0,07 j Hier 1,21 Hier 1,34

нитриты 0,12| Иммунная система (THI=2,85)

Hier 2,16 бензол 0,481 хлор 0,14

формальдегид 1,581 железо 0,65

Hier 2.06 Hier 0,79

Долевой вклад питьевой воды составляет 50-55%, аэрогенного фактора -57-62%. Приоритетными факторами воздействия на оксидантно-антиоксидантный статус, дисбаланс которого инициирует развитие патологиче-

ских нарушений со стороны печени, системы крови, ЦНС, почек, иммунной системы при одновременном пероральном и ингаляционном поступлении, являются хлороформ (долевой вклад 30-44%), фенол (26-50%), формальдегид (55%).

Характеристика контаминации крови у детей, проживающих в условиях многосредового воздействия приоритетных химических факторов. Углубленными исследованиями показано, что у детей г. Краснокамска в крови установлены статистически достоверные различия содержания меди, марганца, формальдегида, фенола относительно показателей у детей группы сравнения. Кратность превышения составила 1,4-3,1 раза (р=0,000-0,021). Установлено, что в крови детей группы наблюдения регистрируются хлороформ, тетрахлорметан,

1 л —.т.__________ ___^___„__/„„ ПОО/. , ™ ~ ~ ---— -------------—---->:

дпиршшидирм&^ап УЛ^ чх ии^л^диоаппшл де1С11,

р<0,002), бензол, толуол, ксилол, о-, м-, п-крезол (до 99% проб, р<0,003). В крови детей группы сравнения концентрации исследуемых хлорорганических и ароматических соединений установлены ниже предела обнаружения (табл. 4).

Таблица 4

Содержание загрязняющих веществ в крови обследованных детей, мг/дм3

Вещество Группа наблюдения Группа сравнения Кратность различий с группой сравнения Достоверность различий (р<0,05)

Среднее ± ошибка (М±т) Среднее ± ошибка (М±т)

Марганец 0,029±0,002 0,013±0,003 2,2 0,021

Медь 1,357±0,024 0,969±0,021 1,4 0,001

Формальдегид 0,068±0,006 0,022±0,002 зд 0,000

Бензол 0,0865±0,001б" НЛО - 0,000

Этилбензол 0,0174±0,001 НПО - 0,416

О-ксилол 0,0794±0,003 НПО - 0,000

Толуол 0,0855±0,002 НПО - 0,000

Фенол 0,0832±0,005 0,031±0,004 2.7 0,000

М-крезол 0,1115±0,0] 1 ыпс - 0,000

О-крезоя 0,0480±0,001 НПО - 0,001

П-коезол 0,0бб2±0,002 НПО - 0,003

Хлороформ 0,0118±0,003 НПО - 0,000

1,2-дихлорэтан 0,0584±0,004 НПО - 0,000

Дибромхлорметан 0,0004±0,00006 НПО - 0,002

Тетрахлорметан 0,0052±0,0004 НПО - 0,000

Примечание: нпо - ниже предела обнаружения. При идентификации вещества в крови детей группы наблюдения ниже предела обнаружения в расчете средней концентрации использована 'Л предела обнаружения.

Выявление и оценка параметров зависимости «доза загрязняющего вещества - концентрация контаминанта в крови» позволили получить адекватные модели зависимости (Р>3,96, р<0,05) между суточной дозой тетрахлорметана (г=0,62), 1,2-дихлорэтана (г=0,36), дибромхлорметана (г=0,6б), хлороформа (г=0,38), меди (г=0,46), поступающих с питьевой водой, и концентрацией данных токсических соединений в крови детей группы наблюдения; между суточной дозой бензола (г=0,75), толуола (г=0,66), ксилола (г=0,54), фенола (г=0,75),

формальдегида (г=0,71), марганца (г=0,66), поступающих с атмосферным воздухом, и концентрацией данных соединений в крови (рис. 2, 3).

«я

у=0,256*423,055*

.........® 0 в''

"V-

в в....... 0

а т ш т

Рис. 2. Зависимость уровня хлороформа в крови от дозы хлороформа, поступающего с питьевой водой в организм детей г. Краснокамска

Рис. 3. Зависимость уровня фенола в крови от дозы фенола, поступающего с атмосферным воздухом в организм детей г. Краснокамска

По показателям отношения шансов подтверждена связь между уровнем содержания исследуемых соединений в питьевой воде, атмосферном воздухе и уровнем заболеваемости детей (по данным обращаемости за медицинской помощью) болезнями центральной нервной системы (<Ж=2,30, от 1,20 до 4,38), системы крови ((Ж=3,8, Ш от 1,69 до 8,45), печени (<Ж=2,14, 01 от 1,80 до 3,84), иммунной системы (СЖ=3,64, Ю1 от 1,63 до 8,13). Эпидемиологический анализ показал, что обращаемость за медицинской помощью в связи с данными заболеваниями у детей группы наблюдения от 1,7 до 7 раз превышает показатель обращаемости детей группы сравнения.

Установленные взаимосвязи подтверждаются данными, впервые выявленными при клинико-функциональном обследовании детей: в ходе УЗИ органов брюшной полости установлено увеличение размеров печени в 38% случаев, что превышает показатель встречаемости данных нарушений в группе сравнения до 17 раз (рис. 4, 5),

Увеличен» размеров пзчети

38,1% Увеличен®

РШМВРОВ ПВЧ91 2,2%

Другие шфушеэшя

Рис. 4. УЗИ печени у детей группы наблюдения

Рис, 5. УЗИ печени у детей группы сравнения

Углубленная оценка нарушений оксидантно-антиоксидантного статуса у детей. Оценка показателей оксидантно-антиоксидантного статуса у детей с повышенной контаминацией крови показала активацию окислительных процес-

сов на уровне клеточной мембраны, о чем свидетельствует повышенное содержание в плазме крови относительно показателей у детей группы сравнения гидроперекиси липидов и малонового диальдегида (с кратностью превышения в 1,2-1,4 раза, р=0,000) (табл. 5).

Активацию внутриклеточных механизмов антиокеидантной защиты характеризует повышение активности Си/2п-С0Д, глутатионпероксидазы в сыворотке крови и каталазы эритроцитов, уровень которых в среднем в 1,5-2 раза превышает показатели у детей группы сравнения (р-=0,000-0,002). О тенденции угнетения активности внеклеточных механизмов антиоксидантных процессов свидетельствует пониженный уровень относительно показателя группы сравнения коэффициента насыщения трансферрина. Общая антиоксидантная активность плазмы крови, как интегральный показатель, характеризует преимущественное напряжение (64% случая) с переходом в стадию угнетения процессов антиокеидантной защиты организма (30% случаев), что в 3 раза, соответственно, превышает показатель у детей группы сравнения.

Таблица 5

Сравнительный анализ отклонений лабораторных показателей оксидантно-антиоксидаитных процессов у детей с повышенным содержанием в крови исследуемых химических соединений

Показатель Группа сравнения Группа наблюдения Достоверность различий (р<0,05)

Среднее ± ошибка (М±т) Частота регист-рашш проб с отклонением от физ. нормы, % Среднее ± ошибка (М±т) Частота регистрации проб с отклонением от физ. нормы, %

ниже | выше ниже | выше

Оксидантные процессы

Клеточный механизм (на уровне мембраны)

Гидроперекиси липидов сыворотки крови, мкмоль/дм3 352,9±26,36 0,0 9,5 498,3±24,13 0,0 43,2 0,000

МДА плазмы крови, мхмоль/см3 2,25±0,05б 0,0 5,3 2,79±0,08 0,0 46,9 0,000

Антпоксидантиые процессы

Внутриклеточные механизмы

Энзиматические перехватчики Си/2п-С0Д сыворотки крови, нг/см3 31,77±0,72 4,9 14,5 46,6±5,89 11,4 28,4 0,002

Катал аза эритроцитов, ММОЛЬ.'ДМ^'МИН 160,34*13,43 8,3 4,2 342,41±39,12 4,3 76,6 0,000

ГлПО сыворотки крови, нг/см3 36,9±1,47 38,2 42,3 82,3±9,35 13.6 83,0 0,000

Внеклеточные механизмы

Ингибитор катализа СРО с помощью ре2* кнт сыворотки крови, % 2б,0±5,13 6,0 15,0 22,03±1,]4 12,2 5,6 0,043

Интегральный показатель состояния антиокеидантной активности

АОА плазмы крови, % | 42,59±1,79 | 10,9 | 19,6 | 47,94±0,91 | 30,7 | 64,4 | 0,000

В ходе анализа полученных математических моделей доказано, что отдельные звенья патофизиологических нарушений, ассоциированных с дисбалансом окислительного метаболизма, у детей обусловлены не только прямым воздействием повышенной контаминации, но и спектром опосредованных нега-

тивных реакций, реализация которых сопряжена с экспозицией приоритетных химических загрязнителей. Доказательством активации процессов свободно-радикального окисления в организме на клеточном уровне является достоверно установленная причинно-следственная связь между содержанием в крови 1,2-дихлорэтана, тетрахлорметана, меди, бензола, фенола, о-ксилола, толуола, формальдегида, марганца и повышенным уровнем гидроперекиси липидов и МДА в плазме крови (долевой вклад химических факторов составил 40-79%, р=0,000-0,028) (рис. 6).

Рис. 6. Основные звенья патофизиологических нарушений у детей в условиях хронической экспозиции химических факторов (с оценкой долевого вклада)

О напряженном состоянии внутриклеточных механизмов антиоксидантной защиты в ответ на активацию свободно-радикального окисления свидетельствуют установленные статистически достоверные причинно-следственные связи между содержанием в крови 1,2-дихлорэтана, хлороформа, тетрахлорметана, дибромхлорметана, меди, бензола, фенола, о-ксилола, м-крезола, толуола и формальдегида и повышенной активностью ГлПО, СиУ2п-СОД, каталазы (долевой вклад - 34-83%, р=0,000-0,042).

Установлена достоверная зависимость угнетения внеклеточных механизмов регуляции образования активных форм кислорода (снижение коэффициен-

та насыщения трансферрина в сыворотке крови) от повышенного уровня в крови 1,2-дихлорэтана, меди, бензола, о-ксилола, м-крезола, толуола и формальдегида (долевой вклад составил 46-66%, р=0,000-0,009).

Отмечено прямое цитотоксическое действие 1,2-дихлорэтана, хлороформа, тетрахлорметана, меди, бензола, м-крезола, толуола и фенола на клетки печени, обуславливающее повышенную проницаемость клеточных мембран. Об этом свидетельствует повышение активности АСАТ в сыворотке крови (долевой вклад составил 39-75%, р=0,000). При этом доля проб с повышенной активностью данного фермента (26%) превысила в 2 раза показатель в группе сравнения. Достоверно установлено, что снижение белоксинтезирующей функции печени (снижение содержания общего белка и альбумина в сыворотке крови) зависит от повышенного уровня б крови хлороформа, тетрахлорметаКа, меди, бензола, о-ксилола, фенола, толуола, формальдегида, марганца (долевой вклад составил 43-73%, р=0,000-0,023).

Следствием установленных изменений со стороны окислительных и анти-оксидантных процессов является развитие нарушения процессов кроветворения, что обосновывает установленная зависимость вероятности снижения эритроцитов и лейкоцитов в крови от повышенного уровня 1,2-дихлорэтана, меди, бензола, о-ксилола, толуола, фенола, м-крезола (43-74%, р=0,000-0,012). Способность тетрахлорметана, толуола, м-крезола и фенола при поступлении в организм вызывать нарушение свертывающей системы крови подтверждена установлением достоверной зависимости замедления начала процесса свертывания крови (долевой вклад составил 48-65%, р=0,000-0,001). Увеличение времени окончания свертывания крови у детей группы наблюдения регистрировалось в 2 раза чаще относительно группы сравнения (р=0.001). О тенденции метаболических изменений при контаминации крови хлороформом, о-ксилолом, толуолом, фенолом, м-крезолом, формальдегидом свидетельствует повышенное выведение Д-АЛК с мочой (долевой вклад составил 35-48%, р=0,000).

Установленная обратная достоверная зависимость снижения показателей фагоцитоза при повышенном уровне в крови хлороформа, 1,2-дихлорэтана и толуола характеризует снижение неспецифической иммунной резистентности организма (долевой вклад составил 43-78%, р=0,000-0,036). Установлена зависимость уменьшения экспрессии рецептора запуска активационного апоптоза среди С095"г-лимфоцитов и угнетения основных рецепторов СОЗ+-лимфоцитов от повышенного уровня в крови тетрахлорметана, дибромхлорметана, формальдегида и фенола (45-75%, р=0,001-0,023). Повышение синтеза серотонина, вероятностно связанное с контаминацией формальдегида, м-крезола и бензола в крови (66-74%, р=0,000-0,022), может обуславливать развитие нарушений функциональной активности ЦНС.

Выявленные в ходе углубленного обследования детей группы наблюдения особенности нарушения оксидантно-антиоксидантного статуса и, как следствие, развитие цитолиза, снижение белоксинтезирующей функции печени, кост-но-мозгового кроветворения, клеточного иммунитета, нарушение метаболизма, развитие психо-эмоциональной лабильности на индивидуальном уровне подтверждаются данными статистической отчетности, полученными иа популяци-

онном уровне. Распространенность болезней печени, системы крови и кроветворных органов, ЦНС у детей имеет тенденцию роста. Частота регастрации за последние 10 лет увеличилась практически в 2 раза. Темпы прироста превышают среднекраевые показатели в 2-6 раз и показатели в группе сравнения до 20 раз. Анализ динамики заболеваний у детей свидетельствует о развитии прогностически неблагоприятных тенденций роста патологии со стороны печени, ЦНС, системы крови и кроветворных органов с вовлечением иммунных механизмов у детей, заключающихся в возникновении дополнительных случаев на

Рис. 7. Динамика и темпы прироста заболеваемости детского населения

(1992-2013 гг.)

Обоснование санитарно-гигиенических и профилактических мероприятий по снижению вредного воздействия химических факторов риска на оксидантно-антиоксидаитный статус у детей. Перспективным ключевым элементом санитарно-гигиенических мероприятий является модернизация производства основных источников выбросов в атмосферный воздух, а также смена источника питьевого водоснабжения на подземный водоисточник со строительством нового водозаборного узла, что позволит снизить уровень химической нагрузки на население при многосредовом поступлении. Прогнозный расчет ожидаемого уровня загрязнения атмосферного воздуха фенолом и формальдегидом, учитывающий реализацию предложенных мероприятий основными источниками выбросов ОАО «ЦБК Кама», ФГУП «Фабрика Гознака», ОАО «Автоальянс», ОАО «Полиграфист», показал существенное снижение уровней загрязнения атмосферного воздуха в жилой застройке города (табл. 6).

Прогнозируемые концентрации фенола не превысят 0,05 ПДКс.с., что соответствует приемлемому уровню риска для дисбаланса окислительного метаболизма (HQ=0,025) при ингаляционном поступлении, формальдегида - 0,005 ПДКС.С,(НО=0,005).

Результаты выполненных исследований и собранной доказательной базы, направленные в Управление Роспотребнадзора по Пермскому краю (экспертное заключение № 7 от 01.12.2010), легли в основу принятия решения о смене источника питьевого водоснабжения г. Краснокамска (протокол заседания Коллегии по безопасности под председательством заместителя полномочного представительства Президента России в ПФО от 06.04.2011).

Таблица 6

Сводный перечень мероприятий, направленных на подавление выбросов опасных веществ в атмосферный воздух г. Краснокамска

№ п/п Предприятие Мероприятие Компонент выбросов Выбросы, г/с снижение, %

до после

1. ОАО «ЦБК Кама» установка гаэокон-вертора «Ятаган Х.Х.-2000-Р Фенол 0,12 0,072 94,0

2. ОАО «ЦБК Кама» Ликвидация варочного цеха 0,09 0 100

3. ФГУП «Фабрика Гознака» Полная модернизация системы вентиляции печатного цеха, установка газоочистного комплекса «ГРОК» 0,11 0,0038 96,5

4. ОАО «Автоалъянс» АТП Перенос стоянки большегрузных дизельных автомобилей на площадку за городом Формальдегид 0,0061 0,0009 85,5

5. ОАО «Полиграфист» Переход на технологию цветной печати с использованием формальде-гид-содержащих компонентов 0,0022 0 100

Выбранный источник водоснабжения Нытвенского месторождения подземных вод, который будет обслуживать 98% населения города, не потребует процедуры хлорирования воды и не будет являться фактором риска поступления хлорорганических соединений в организм. Прогнозируемый риск для нарушения баланса окислительных и антиоксидантных процессов при поступлении хлороформа с питьевой водой составит Н(3=0,01.

Результаты исследований позволили обосновать критерии ранней диагностики нарушения окислительного метаболизма у детей в условиях хронического воздействия химических факторов (табл. 7).

Таблица 7

Критерии оценки оксидантно-антиоксидантного статуса у детей

Показатель Начальная степень отклонения 1 группа Средняя степень отклонения 2 группа Выраженная степень отклонения 3 группа

Активация процесса окисления

Повышение гидроперекиси липидов в сыворотке крови на 8% на 20% на 30%

Повышение МДА в плазме крови на 8% на 15% на 35%

Напряжение антиоксидантных процессов

Повышение АОА в плазме крови на 10% на 12% на 15%

Повышение СиЖп-СОД в сыворотке крови на 10% на 12% на 15%

Повышение ГлПО в сыворотке крови на 15% на 30% на 70%

Повышение каталазы эритроцитов в цельной крови на 15% на 35% на 80%

В зависимости от установленной степени выраженности отклонений показателей окислительных и антиоксидантных процессов от физиологической нормы осуществляется распределение детей по 3 группам риска.

Для каждой группы детей предусматривается свой комплекс мер вторичной профилактики, направленных на снижение уровня содержания химических соединений в крови и коррекцию основных звеньев патофизиологических нарушений оксидантно-антиоксидантного статуса, подавление патологической активности процесса пероксидации, восстановление физиологического уровня антиоксидантных процессов, нормализацию метаболизма и восстановление адаптационного потенциала клеток печени, ЦНС, костного мозга, повышение неспецифической иммунной резистентности организма.

ВЫВОДЫ

1. Оценка качества питьевой воды территории наблюдения свидетельствует о наличии ряда хлорорганических соединений (тетрахлорметана, 1,2-дихлорэтана, дибромхлорметана, дихлорбромметана, хлороформа), концентрации которых по критерию суммы отношений к допустимому уровню имеют превышения в 2,5 раза. Регистрируются железо, медь, марганец, остаточный хлор в концентрациях на уровне от 2 до 5 ПДК; нитраты, нитриты, свинец, алюминий, фенол - в пределах 1 ПДК. Качество атмосферного воздуха в селитебных зонах территории наблюдения характеризуется превышением гигиенических нормативов по формальдегиду и фенолу от 1,3 до 3,8 ПДКС.С; постоянным присутствием азота диоксида, бензола, этилбензола, толуола, марганца, меди, взвешенных веществ в пределах 1 ПДКС.С.

2. Многосредовое воздействие загрязнений с атмосферным воздухом и питьевой водой обуславливает в репрезентативных точках недопустимый риск для баланса окислительного метаболизма и, как следствие, для печени, превышающий приемлемый уровень в 2,9 раза, системы крови и кроветворных органов — в 4,3 раза, иммунной системы — в 2,9 раз, ЦНС — в 3,2 раза, почек — в 2,6 раза. Приоритетными факторами неприемлемого риска при многосредовом поступлении являются фенол, формальдегид, хлороформ (долевой вклад факторов 26-55%).

3. Маркерами многосредовой экспозиции являются концентрации в крови детей марганца, меди, формальдегида, фенола, превышающие в 1,4-3,1 раза показатели группы сравнения, а также ее контаминация бензолом, этилбензолом, м-, о-, п-ксилолом, толуолом, м-, о-, п-крезолом, хлороформом, 1,2-дихлорэтаном, дибромхлорметаном, тетрахлорметаном, которые обладают однонаправленным действием на окислительные процессы и, как следствие, печень, систему крови и кроветворения, почки, нервную и иммунную системы.

4. Оксидантно-антиоксидантный статус у детей с повышенной контаминацией крови характеризуется активацией окислительных процессов на уровне клеточных мембран (повышенное содержание в 1,2 и 1,4 раза относительно показателей у детей группы сравнения малонового диальдегида и гидроперекиси липидов в плазме и сыворотке крови, соответственно), внутриклеточных механизмов антиоксидантной защиты (повышение активности СхиЪа-

супероксидцисмутазы, глутатионпероксидазы в сыворотке крови и каталазы эритроцитов, уровень которых в среднем в 1,5-2 раза превышает показатель у детей группы сравнения). О тенденции угнетения активности внеклеточных механизмов свидетельствует пониженный уровень относительно показателя группы сравнения коэффициента насыщения трансферрина (р<0,05).

5. Между маркерами экспозиции и маркерами эффекта доказаны причинно-следственные связи, характеризующие патофизиологическое нарушение баланса оксидантно-антиоксидантных процессов (долевой вклад химических факторов составил 34-83%), клеточных мембран (39-75%), функциональной активности печени (43-73%), супрессию процессов кроветворения (43-84%), нарушение неспецифической иммунорезистентности (43-78%), метаболизма (35-48%),

Л._____..._______________________ 1ШГ "7/10/4

^у пКДпипшшпип (И\ 1ПОГИЛ. 1 I ^ \y\J- I -г

6. Изменение показателей окислительного метаболизма, характеризующих активацию процесса окисления на 8% (гидроперекиси липидов, МДА), напряжение антиоксидантных процессов на 10% (АОА, Си/2п-С0Д) и 15% (ГлПО и каталаза) относительно физиологической нормы у детей с повышенной концентрацией в крови фенола, формальдегида, марганца, меди, контаминацией хлорорганическими и ароматическими углеводородами, является критерием начального развития негативных эффектов со стороны оксидантно-антиоксидантных процессов.

7. Реализация разработанных санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на модернизацию производства на основных источниках выбросов в атмосферу и смену источника питьевого водопользования г. Краснокамска, свидетельствует о существенном перспективном улучшении качества атмосферного воздуха и питьевой воды. Прогнозный риск для баланса окислительного метаболизма и ассоциированных с ним нарушений здоровья не превысит приемлемый уровень при многосредовом поступлении химических факторов (ТШ=0,04).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные данные по особенностям нарушения оксидантно-антиоксидантного статуса у детей при воздействии исследуемых соединений целесообразно учитывать:

- при организации и планировании контрольно-надзорных мероприятий по улучшению санитарно-эпидемиологической обстановки в сфере охраны атмосферного воздуха, улучшения условий питьевого водоснабжения населения и водоподготовки;

- при планировании и реализации мероприятий ведомственной целевой программы «Гигиена и здоровье» в целях профилактики массовых неинфекционных заболеваний, обусловленных влиянием факторов среды обитания человека;

- при планировании основных организационных мероприятий по реализации ведомственной целевой программы «Организация и проведение социально-гигиенического мониторинга», направленных на развитие гигиенической диаг-

ностикн влияния факторов среды обитания на здоровье населения с использованием социально-гигиенического мониторинга и оценки риска.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦТИИ

1. Землянова М.А., Звездин В.Н., Городнова Ю.В. (Кольдибекова Ю.В.), Пустовалова О.В. Нарушение окислительно-восстановительных процессов в организме детей при воздействии техногенных химических факторов среды обитания (на примере г. Перми)// Научные основы и медико-профилактические технологии обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения: Материалы Всероссийской научно-прахтической конференции с международным участием. - Пермь, 2009. - С. 260-269.

2. Землянова М.А., Звездин В.Н., Городнова Ю.В. (Кольдибекова Ю.В.), Пустовалова О.В. Биохимические маркеры особенностей течения билиарной патологии у детей с повышенной контаминацией биосред// Здоровье семьи 21 век: электронное периодическое издание. - Пермь, 2010. - С. 1-5.

3. Землянова М.А., Городнова Ю.В. (Кольдибекова Ю.В.), Пустовалова О.В., Ати-скова Н.Г. Зависимость нарушений лабораторных показателей состояния здоровья детей от химического загрязнения питьевой воды хлор органически ми соединениями (на примере промышленно развитой территории)// Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах: Материалы научно-практической конференции с международным участием. - Пермь, 2010. -С. 503-506.

4. Городнова Ю.В. (Кольдибекова Ю.В.) Научное обоснование сроков медикаментозной профилактики нарушения адаптации у детей в условиях хронической аэрогенной экспозиции тяжелых металлов (на примере г. Перми)// Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах: Материалы научно-практической конференции с международным уча-стаем. - Пермь, 2010. - С. 607-610.

5. Землянова М.А., Звездин В.Н., Кольдибекова Ю.В. Определение токсического действия марганца на организм детей, проживающих в условиях техногенной химической нагрузки среды обитания// Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения: Материалы к XIV Республиканской научно-практической конференции - Рязань, 2010. -С. 269-271.

6. Землянова М.А., Звездин В.Н.. Кольдибекова Ю.В.. Пустовалова О.В. Оценка нарушения окислительно-восстановительных процессов в организме детей при воздействии техногенных химических факторов среды обитания// Вестник Пермского университета. -2010.-№2.-С, 71-74.

7. Звездин В.Н., Кольдибекова Ю.В. Определение маркеров ответных реакций организма детей, проживающих в условиях техногенной среды обитания (на примере г. Перми)// Современные проблемы управления риском: Материалы Международной заочной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Пермь, 2010. -С. 218-222.

8. Зайцева Н.В., Май И.В., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В. и др. Научное обоснование объема лабораторных показателей для оценки состояния здоровья детей при воздействии хлорорганических соединений, поступающих в организм с питьевой водой. - М.: ВНТИЦ, № гос. per. 02201150742.

9. Зайцева Н.В.. Май И.В., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В. и др. Научное обоснование показателей и критериев нарушения окислительно-восстановительных процессов у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений. - М.: ВНТИЦ, № гос. per. 02201150766.

10. Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., ПустоЕалова О.В. Активность окислительно-восстановительных процессов у детей при воздействии хлорорганических соединений воды централизованной системы хозяйственно-питьевого водоснабжения// Проблемы и перспек-

тявы современной науки: Межвузовский сборник научных работ с материалами трудов участников 4-ой Международной телеконференции. - Томск, 2011. - Т. 3. - № 1. - С. 62-63.

11. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Звездин В.Н., Городнова Ю.В. (Кольдибекова Ю.В.) Способ определения токсичности действия марганца на организм детей, проживающих в условиях техногенной нагрузки среды обитания// Положительное решение Российского агентства по патентам и товарным знакам о выдаче патента от 23.06.2011.

12. Кольдибекова Ю.В. Характеристика дисметаболических нарушений активности глутатионовой системы у детей при потреблении питьевой воды, содержащей хлорорганиче-ские соединения// Материалы III Студенческого регионального конкурса инновационных проектов по программе У.М.Н.И.К. - Пермь, 2011. - С. 56-58.

13. Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В. Оценка состояния здоровья детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений// Состояние окружающей среды и здоровье населения: Материалы П1 Международной научно-практической конференции. - Курган, 2011. - С. 57-58.

14. Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В. Результаты лабораторного контроля состояния здоровья детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений// Здоровье семьи 21 век: Материалы XV Международной научной конференции.-Пермь, 2011,-Ч. 1.-С. 184-185.

15. Землянова М.А., Звездин В.Н., Кольдибекова Ю.В. Установление количественных параметров метаболизма бензола в организме для задач гигиенической диагностики// Здоровье семьи 21 век: Материалы XV Международной научной конференции. - Пермь, 2011. -Ч. 1.-С. 184-185.

16. Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., Пустовалова О.В. Состояние окислительно-восстановительных процессов у детей в условиях поступления хлорорганических соединений с питьевой водой// Высокие технологии и модернизация в лабораторной медицине: Тезисы докладов XVI научно-практической конференции. - Москва, 2011. - С.11.

17. Кольдибекова Ю.В. Научное обоснование объема лабораторных показателей для оценки состояния здоровья детей при воздействии хлорорганических соединений, поступающих в организм с питьевой водой// Успехи современного естествознания: научно-теоретический журнал, 2011. - № 6. - С 54-56.

18. Землянова М.А., Федорова Н.Е., Кольдибекова Ю.В. Биохимические маркеры негативных эффектов у детей при воздействии хлорорганических соединений, поступающих в организм с питьевой водой// Здоровье населения и среда обитания: ежемесячный информационный бюллетень. - 2011. - № 9 (222). - С. 33-37.

19. Кольдибекова Ю.В. Критериальная оценка ранних проявлений негативных эффектов у детей при хронической внешнесредовой экспозиции хлорорганических соединений// Охрана здоровья населения промышленных территорий: Материалы Всероссийской научно-практической оп-1те-конференции молодых ученых. - Пермь, 2011. - С. 42-45.

20. Кольдибекова Ю.В. Обоснование биохнмнческих маркеров эффектов у детей при хронической внешнесредовой экспозиции ароматических углеводородов// Уральский медицинский журнал. - 2011. - № 7 (85). - С. 43-46.

21. Кольдибекова Ю.В. Оценка оксндантно-антиоксидантного статуса у детей в условиях многосредового комбинированного воздействия хлорорганических и ароматических углеводородов// Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Пермь, 2011. - С. 465-468

22. Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., Пустовалова О.В. Биохимические маркеры нарушения здоровья детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений// Здравоохранение Российской Федерации. -2011. -№ 5. -С. 58-59.

Отпечатано в полком соответствии с качеством представленного оригинал-макета

Подписано в печать 20.12 2011. Формат 60x90 1/16 Бумага 80 г/м2 Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 398.

Издательство Московского государственного университета леса 141005, Мытищи-5, Московская обл., 1-ая Институтская, 1, МГУЛ E-mail: izdat@meiJ.ac.ru

12-589

2010281344

2010281344