Автореферат и диссертация по медицине (14.01.08) на тему:ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА ВОРОНЕЖА)

ЗИ46У5676

На правах рукописи

Лихачева Анна Михайловна

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА ВОРОНЕЖА)

14.01.08 - педиатрия 14.02.01 - гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 о июн 2010

Воронеж-2010

004605676

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего

медицинская академия им. Ы.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ВПО ВГМА им. H.H. Бурденко Росздрава)

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Настаушева Татьяна Леонидовна доктор медицинских наук, профессор Фаустов Анатолий Степанович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Швырев Анатолий Петрович кандидат медицинских наук Морозов Владимир Николаевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО « Рязанский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию »

Диссертационного совета Д.208.009.02 при ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава по адресу: 394000, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава

профессионального образования «Воронежская государственная

Защита состоится А_ иМЖЯ

заседании

Автореферат разослан « 5 » 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного сонета

A.B. Будпевскии

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ Актуальность темы

Укрепление здоровья детей и подростков является актуальной проблемой и предметом первоочередной важности, так как это определяет будущее страны, ее геополитическую безопасность, генофонд нации, научный и экономический потенциал общества и, наряду с демографическими показателями, является чутким барометром социально-экономического развития страны (Онищенко Г.Г. и соавт., 2007).

Последние годы прослеживается тенденция к ухудшению здоровья детей, увеличивается распространенность хронической патологии (Баранов A.A., 2009; Вельтищев Ю.Е., 2000; Щеплягина Л.А., 1999; Альбицкий В.Ю. и соавт. 2003).

В настоящее время с достаточной убедительностью показано, что у людей, проживающих в условиях техногенно измененной окружающей среды могут развиваться заболевания, существенным этиологическим фактором которых являются антропогенные токсиканты. Это в большей мере относится к детям как в связи с недостаточной зрелостью у них органов выведения, в том числе почек, так и с приближенностью ребенка к среде обитания: земле, снегу, растениям, где нередко накапливаются экотоксиканты. ПДК (предельно допустимые концентрации) для различных ксенобиотиков разработаны для здоровых взрослых людей, однако их нет для детей. Говоря о детях, необходимо пользоваться беспороговой оценкой влияния различных ксенобиотиков, так как патологическое влияние на детский организм оказывают любые дозы ксенобиотиков (Игнатова М.С., 2000).

Приоритетным направлением гигиенического контроля, управления качеством окружающей среды и здоровьем населения является разработка и внедрение экспрессных неинвазивных методов физиологического тестирования и диагностик функционального состояния организма ребенка, позволяющих устанавливать уровень его приспособительных реакций в изменяющихся условиях среды, риск перехода неадекватного приспособления в патологию (Кучма В.Р. и соавт., 2004).

Воронеж, являясь крупным транспортным и промышленным центром, испытывает большие проблемы, связанные с загрязнением атмосферного воздуха. Неблагоприятная гигиеническая обстановка в районах проживания и обучения детей, как свидетельствуют опубликованные данные (Фаустов A.C., 2008; Ситникова В.П., 2006; Настаушева T.JL, 2007; Земсков A.M., 2001; Пашков А.Н., 2003; Чубирко М.И., 2007; Мамчик Н.П., 2007; Клепиков О.В., 2007; Пичужкина Н.М., 2007 и другие), существенно повышает их заболеваемость и снижает потенциальные возможности образовательного процесса. Это определяет актуальность проведения исследований в области

изучения здоровья ребенка и влияния на него окружающей среды, прежде всего загрязненного атмосферного воздуха.

Цель работы: оценить воздействие загрязненной воздушной среды на здоровье детей с определением цитотоксичности мочи, изучить и научно обосновать систему ранней профилактики нарушений здоровья детского населения.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительную оценку здоровья детей, живущих и посещающих образовательные учреждения, расположенные на гигиенически разных по уровню загрязнения воздушной среды территориях.

2. Используя различные методы диагностики (лабораторные и клинические исследования) выявить наиболее ранние и значимые нарушения здоровья детей.

3. Установить характер связи между показателями здоровья детей и уровнем гигиенического неблагополучия исследуемых территорий.

4. Определить цитотоксичность мочи у детей и подростков с нефропатиями из разных по уровню загрязнения воздушной среды территорий.

5. Научно обосновать территориально ориентированные рекомендации по раннему выявлению и коррекции экологически обусловленной патологии мочевой системы у детей.

Научная новизна

Впервые в условиях города Воронежа проведена комплексная оценка ранних нарушений здоровья детского населения с использованием гигиенических и клинических подходов. Выявлены закономерности формирования связей между уровнем загрязнения объектов окружающей среды и болезнями мочевой системы у детского населения г. Воронежа. Установлен уровень цитотоксичности мочи у детей и подростков без патологии мочевой системы, который не связан с возрастом. Выявлен повышенный уровень цитотоксичности мочи у пациентов с нефропатиями, проживающих на гигиенически «неблагополучных» территориях. Найдена связь цитотоксичности мочи с уровнем гематурии детей с нефропатиями из гигиенически «неблагополучных» территорий.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе определения связей между состоянием здоровья детей разных возрастных групп и загрязнением воздушной среды г. Воронежа, выделены территории риска и группы риска по формированию патологии мочевой системы. Установленный уровень цитотоксичности мочи детей и подростков позволит использовать его при разработках гигиенических нормативов. Повышение

цитотоксичности мочи у детей различного возраста может быть маркером гигиенического неблагополучия окружающей среды проживания. Разработаны рекомендации для детских поликлиник и медицинского персонала образовательных учреждений по снижению заболеваемости детского населения, в частности нефропатиями.

Положения, выносимые на защиту:

1. Гигиеническая ситуация в г. Воронеже, связанная со степенью загрязнения воздушной среды токсикантами, различна в территориальном разрезе по административным районам города.

2. Выявлено негативное влияние токсикантов, загрязняющих воздушную среду на здоровье детского населения, а именно на развитие нефропатий с гематурией.

3. Направленная профилактика на источники загрязнения воздушной среды позволит снизить заболеваемость детей, в частности мочевой системы.

Внедрение результатов

Результаты исследований внедрены в диагностический процесс нефрологического отделения ГУЗ «Воронежская областная детская клиническая больница №1». Материалы исследования применяются в учебно-педагогическом процессе кафедр госпитальной педиатрии с курсом подростковой медицины ИПМО и общей гигиены ГОУ ВПО ВГМА им. H.H. Бурденко Росздрава.

Апробация работы

Апробация работы проведена на межкафедральном заседании ВГМА им. H.H. Бурденко 24 декабря 2009 года (кафедр общей гигиены, госпитальной педиатрии с курсом подростковой медицины ИПМО, гигиены, эпидемиологии, госсанэпидслужбы и экологии ИПМО).

Результаты исследований представлены на Пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздрава и соцразвития Российской Федерации (г. Москва, 2008 г.), II Международной научной конференции молодых ученых-медиков (г. Курск, 2008 г.); IV Межрегиональной научно-практической конференции «Город и экология» (г. Воронеж, 2008 г.) и V Межрегиональной научно-практической конференции «Экологические аспекты региона» (г. Воронеж, 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе одна в журнале, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации

Работа изложена на 119 страницах текста и состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной объемам и метода?.:

исследований, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов и выводов, указателя литературы, включающего 128 работ отечественных и зарубежных авторов, снабжена иллюстрационным и табличным материалом.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Объектами исследования были дети, проживающие на гигиенически разнящихся территориях по уровню загрязнения воздушной среды города Воронежа, у которых изучена заболеваемость. При определении степени загрязнения проанализированы пробы атмосферного воздуха г. Воронежа. Для определения цитотоксичности использовали мочу детей, с патологией и без патологии мочевой системы. Первым этапом работы было изучение загрязнения атмосферного воздуха г. Воронежа посредством анализа количественного содержания загрязняющих веществ в воздушной среде за 10-летний период (1997-2007 гг.) по первичным данным, предоставленным ТУ Роспотребнадзора по Воронежской области (табл. 1).

Таблица 1.

Направления, объекты и объем исследования

Направление исследований Объекты исследований Объем исследований

1.Гигиеническая оценка состояния атмосферного воздуха Атмосферный воздух города Воронежа Фондовые данные системы социально-гигиенического мониторинга за 1997-2007гг (7670 проб атмосферного воздуха)

2.Анализ заболеваемости Детское население города Воронежа Данные формы №12 государственной статистической отчетности (4240 форм)

3.Определение цитотоксичности биоматериала (мочи) Токсикологическая методика 140 проб мочи у детей с нефропатиями и без патологии мочевой системы

Анализ состояния воздушной среды в г. Воронеже проводился в территориальном разрезе по административным районам, что позволило более точно определить участки максимального гигиенического неблагополучия и выделить наиболее загрязненные территории.

Состояние здоровья детского населения изучено за 10 - летний период (1997-2007 гг.) по утвержденным формам государственной статистической отчетности: ф.№12 "Отчет о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения".

Изучение состояния здоровья, факторов среды обитания проводилось в соответствии с методическими рекомендациями Госкомсанэпиднадзора РФ от 26 февраля 1996 года №01-19/12-17 «Унифицированные методы сбора данных, анализа и оценки заболеваемости населения с учетом комплексного действия факторов окружающей среды» и от 26 февраля 1996 года №0119/17-17 «Комплексное определение антропогенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения».

Проведено исследование мочи у 70 детей, находившихся на стационарном лечении в ГУЗ Воронежская областная детская клиническая больница №1 (ВОДКБ №1), с патологией мочевой системы и проживающих на гигиенически неоднородных (контрастных) по уровню загрязнения территориях, и у 70 детей без нефропатий, посещающих муниципальные дошкольные образовательные учреждения (МДОУ), проживающих на гигиенически «благополучных» территориях.

Возраст обследуемых пациентов составил от 2 до 17 лет. Среди обследованных детей с диагнозом инфекция мочевой системы находились на стационарном лечении 44 ребенка (62,8%); врожденные аномалии развития мочевой системы имели 14 детей (20%); рецидивирующие гематурии - 5 детей (7,1%); нейрогенную дисфункцию мочевого пузыря - 3 ребенка (4,3%); гломерулонефрит - 2 детей (2,9%) и тубулоинтерстициальный нефрит диагностирован у 2 детей (3%).

При проведении исследования были сформированы три группы детей: первая группа - дети, находившиеся на стационарном лечении с патологией мочевой системы в ВОДКБ №1, и проживающие на гигиенически «неблагополучной» территории г. Воронежа (Коминтерновский район). Объем выборки составил 36 человек;

вторая группа - дети, также находившиеся на стационарном лечении с нефропатиями в ВОДКБ №1, проживающие на гигиенически «благополучной» территории г. Воронежа (Центральный район). Объем группы составил 34 человека.

В дальнейшем мы будем именовать эти группы «группа детей №1» и «группа детей №2», соответственно;

третью группу, «контрольную», составили дети, посещающие муниципальные дошкольные образовательные учреждения (МДОУ) и проживающие на гигиенически «благополучной» территории (Центральный

район) в возрасте от 2 до 6 лет; у которых в анамнезе не отмечалось заболеваний почек, отсутствовали клинические и лабораторные признаки нефропатий. Их мы определили как «условно здоровые». Объем данной группы составил 70 человек (контрольная группа) (табл.2).

Таблица 2.

Характеристика детей при определении цитотоксичности мочи

Группы детей Объем группы Территория проживания

Дети с нефропатиями Группа №1 36 гигиенически «неблагополучная»

Группа №2 34 гигиенически «благополучная»

Условно здоровые Контрольная группа 70 гигиенически «благополучная»

Сбор образцов мочи проводился в нефрологическом отделении ВОДКБ №1. Лабораторной базой являлась лаборатория профилактической токсикологии ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии». Лабораторные исследования проведены в рамках программы научно-педагогического сотрудничества (№439/04) между Воронежской государственной медицинской академией им. H.H. Бурденко, ТУ Роспотребнадзора по Воронежской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области».

Для оценки сочетанного влияния токсикантов, загрязняющих окружающую среду на развитие патологии мочевыделительной системы у детей в исследованиях использовалась адаптированная нами токсикологическая методика оценки неспецифической цитотоксичности мочи (Еськов А.П., Каюмов Р.И.; НИИ медицинской техники и приборостроения; фирма «БМК-Инвест»), научная основа которой состоит в следующем: загрязнители окружающей среды (токсиканты), попадая в организм, подвергаются биотрансформации. Освобождение организма от ксенобиотиков и их метаболитов происходит разными путями, главные из которых - почки и кишечник. В процессе метаболизма происходит преимущественное увеличение полярности, а следовательно, и водорастворимости метаболитов по сравнению с исходными соединениями. Растворимые в воде соединения выделяются главным образом через почки. В результате поддерживается относительное динамическое постоянство внутренней среды - гомеостаз. В силу функциональных и анатомических

особенностей почки являются одним из основных органов - мишеней для действия ксенобиотиков.

Суть используемой методики заключается в том, что на биологической модели (мужские половые клетки млекопитающих - сперма быка) можно определить сочетанную цитотоксичность мочи: чем выше цитотоксичность, тем быстрее теряют подвижность (гибнут) сперматозоиды. За меру токсичности исследуемого (испытуемого) раствора принимают величину индекса токсичности И, значение которого может быть от 0 до 100%. Чем меньше значение И, тем сильнее оказывает испытуемый раствор угнетающее действие на культуру клеток, то есть индекс токсичности обратно пропорционален токсичности раствора. Разработчиком прибора (анализатор токсичности - АТ 05) является ЗАО Фирма «БМК-Инвест».

Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием компьютерной программы БТАТ18Т1СА 6. Использовали параметрические (критерий Стьюдента) и непараметрические методы (критерии Вальда-Вольфовица, Колмогорова-Смирнова, Манна-Уитни, коэффициент ранговой корреляции Спирмена). Выбор нами непараметрических критериев основан на том, что анализ характера распределения изучаемого признака в выборках нельзя было считать приближенно нормальным.

Результаты исследования и их обсуждение Всего в воздушный бассейн города Воронежа поступает более 260 химических веществ, из которых основной вклад в суммарный объем выбросов города вносят серы диоксид, азота диоксид, углерода оксид, взвешенные вещества, формальдегид, фенол.

Город Воронеж занимает первое место в области по степени концентрации промышленных предприятий и автотранспорта.

Ежегодный валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Воронежа от стационарных источников составлял от 18,2 тыс. тонн (1997 г.) до 13,2 тыс. тонн (2007г.) (табл. 3).

Таблица 3.

Динамика валового выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников (тонн/год).

я =

ОО о о С-) га чо «и ь.

Год о ст- о о о о о о о о о 5 2

Оч а* о о о о о о о о § У

.—> — м м гч (Ч <ч гч гч О.

о 5

г- с* ч- СП оо м 00

00 -а- <ч о {Ч 00 0« ГГ 00 о

Г ИпЛГШ^Ж <ч ГЛ

00 »л »л 00 «л о о гп

В последние годы снижалась доля промышленности и агрокомплекса в объеме выбросов загрязняющих веществ. Анализ динамики валового выброса загрязняющих веществ от стационарных источников показал, что за период с 1997 по 2007 гг. выбросы в атмосферу несколько уменьшились при сохраняющейся тенденции к снижению в последние годы.

Ведущую роль в загрязнении атмосферного воздуха в г. Воронеже играет автотранспорт. На его долю приходится около 85% выбросов токсикантов (рис. 1).

90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

У:" У

-РЙвеа

/ в

у У щ

У 1

жг ( 1

18Ц

У.

□ Автотранспорт

источники

Рис. 1. Структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Воронежа

Ежегодный валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Воронежа от автотранспорта в среднем составлял 127,6 тыс. тонн (табл. 4), что в 8,5 раз превышало валовый выброс от стационарных источников по городу.

Таблица 4.

Динамика объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

г- =с о о у у У У У

Год £ гч о о п о Г) с о о о о о г* р О

и *

Выбросы, 8 7700 о - 1 п г- Г-' эс (-1 ГГ) ас

тонн/год — —' п - - - - - П п

Причем, по содержанию загрязняющих веществ в воздухе можно говорить о значительной дифференциации степени загрязнения объектов окружающей среды в территориальном разрезе по административным районам города Воронежа. Так уровень загрязнения воздушной среды токсикантами на территории Левобережного и Коминтерновского районов был в 2 - 3 раза выше (данные территории были определены как гигиенически неблагополучные), чем в Центральном районе (относительно благополучном) (рис. 2).

12000 юооо 8000 6000 4000 2000 о

Рис. 2. Распределение районов города по уровню суммарного загрязнения атмосферы от стационарных источников (1997 - 2007 гг).

Наиболее неблагополучным по валовому выбросу загрязняющих веществ являлся Левобережный район, в котором сосредоточена треть всего промышленного потенциала города (более 200 предприятий). Среди крупных предприятий района основными загрязнителями атмосферного воздуха являются: ОАО «Воронежсинтезкаучук», в выбросах которого превалируют дивинил, толуол, циклогексан, ксилол; ОАО «ВАСО» с преобладанием в выбросах углеводородов; Воронежская ТЭЦ-1; ОАО «Воронежшина».

Коминтерновский район находился на втором месте гЫ валовому выбросу загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников. Этот район исторически является старым промышленным центром Воронежа. На его территории размещаются 243 предприятия и организации. Кроме того, данный район является местом сосредоточения автодорог.

Наиболее благоприятная обстановка по валовому выбросу загрязняющих веществ в атмосферу сложилась в Центральном районе (325 тонн/год в 2007 г). Это обусловлено прежде всего тем, что в районе располагаются главным образом учреждения административного управления,

образования, культуры и спорта. Большее внимание уделяется вопросам благоустройства и озеленения.

Максимальные разовые превышения ПДК на гигиенически «неблагополучной» территории (Коминтерновский район) составили для диоксида азота 2,8 ПДК; фенола 1,7 ПДК; диоксида серы 1,4 ПДК (табл. 5).

Таблица 5.

Максимальные превышения ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе гигиенически «неблагополучной» территории г. Воронежа (Московский проспект, Рабочий проспект)

№ п/п Наименование загрязняющих веществ Превышение ПДК в точке отбора

г диоксид азота 2,8 ПДК

2 фенол 1,7 ПДК

3 диоксид серы 1,4 ПДК

За последний десятилетний период (1997 - 2007 гг.) наблюдалась неблагоприятная тенденция в состоянии здоровья детей в городе Воронеже; отмечался стабильный рост распространенности заболеваний детского населения до 14 лет на 30%. Наиболее высокий прирост заболеваемости выявлен по болезням костно-мышечной системы - более чем в три раза; крови - в 2,6 раза; мочеполовой системы, врожденным аномалиям, новообразованиям - более чем в 1,5 раза по каждому из классов болезней; органов пищеварения - почти в 1,4 раза (см. табл. 6).

Сохраняется тенденция роста распространенности заболеваний у детей, имеющих хроническое течение, существенным этиологическим фактором большинства таких заболеваний является длительное воздействие загрязнителей окружающей среды, приводящее к срыву-адаптационных возможностей организма ребенка и переходу из компенсированного состояния в болезненное.

Таблица 6.

Показатели состояния здоровья детей по г. Воронежу

(на 1000 соответствующего населения)

Год 1997 1998 1999 2000 2(101 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Болезни крови 4.9 6.2 7.3 8.1 8,9 8,9 13.0 12.2 11.2 10.8 ■ 12.7

Эндокринной системы 23,3 27.1 29.9 32.9 33.5 37.3 42.3 33.9 29.9 34.3 32.7

Органов дыхания 1005.2 979.8 1036.0 1056.0 980.6 991.4 1250,0 1077.3 1108.1 1072.9 1092.4

Органов пищеварения 102.5 114.5 118.5 127.3 128.9 139.6 161.6 153.0 152.8 145.0 141.6

Мочеполовой системы 26,2 27.4 26.8 30.4 30.8 34.1 45.5 39.9 43.6 47.1 48.5

Нервной системы 145.1 157.7 36.5 39.8 41.4 47.7 58.0 49.0 63.9 69.1 71.(1

Костно-мышечной системы 23.5 24.6 28.7 30.6 43.9 58.9 73.9 64.5 80.6 80.0 73.9

Врожденные аномалии 17.0 18.1 20.3 22,8 26.3 27.8 32.2 27.8 28.5 29.7 29.1

Системы кровообращения 10.8 11.7 12.0 12.1 14.4 15.8 13.9 9.9 8.8 8.9 9.2

Новообразования 3.0 2.8 3.0 3,5 3.5 4.1 5.9 5.1 4.1 3.9 5.0

Всего 1841.9 1855.5 1900.4 1923.0 1934.8 2125.5 2650.2 2370.0 2208.2 2080,3 2408.4

Причем, в гигиенически неблагополучных районах города отмечались и

более высокие показатели распространенности заболеваний - так в Коминтерновском районе показатель общей заболеваемости составил 1240 на 1000, а в Центральном 654 на 1000 (рис. 3).

Рис. 3. Средние многолетние показатели распространенности заболеваний детского населения по районам города (1997 - 2007 гг).

Мы проанализировали распространенность болезней мочеполовой системы, в связи с тем, что эта система более чувствительна к действию факторов окружающей среды. Так в Коминтерновском районе г. Воронежа данный показатель составил 23,9 на 1000 детей, а в относительно благополучном районе (Центральном) 12,5 на 1000 детей (рис. 4).

Рис. 4. Средние многолетние показатели распространенности болезней мочеполовой системы детей (2003-2007 гг).

При планировании натурного эксперимента нами была выдвинута научная гипотеза о том, что токсиканты, загрязняющие воздушный бассейн города Воронежа, не только неблагоприятно влияют на здоровье детей, но это влияние имеет статистически значимые различия по выраженности в зависимости от территории проживания ребенка, а также в зависимости от нефропатий.

Для оценки сочетанного влияния токсикантов, загрязняющих окружающую среду на развитие патологии мочевой системы у детей в исследованиях использовалась адаптированная нами токсикологическая методика оценки неспецифической цитотоксичности мочи.

При проведении исследования мочи по определению неспецифической цитотоксичности оказалось, что цитотоксичность мочи детей с нефропатиями выше, чем у условно здоровых. Так у детей с нефропатиями медиана и интерквартильный размах индекса цитотоксичности составили 8,25 (4,8; 31,2), а у детей из контрольной группы 95,90 (78; 110,2) (так как индекс цитотоксичности обратно пропорционален токсичности мочи, чем выше индекс токсичности, тем моча имеет меньшую токсичность, то можно считать, что больные дети имеют большую токсичность мочи, чем здоровые) (рис. 5).

Рис. 5. Центральные тенденции показателя неспецифической цитотоксичности мочи у больных и условно здоровых детей

При сравнении цитотоксичности мочи у больных и условно здоровых детей установлены статистически значимые различия с высокой достоверностью, полученные при применении непараметрических методов: критерии Вальда-Вольфовица (Р<0,01), Колмогорова-Смирнова(Р<0,001), Манна-Уитни (Р<0,01).

Мы также провели анализ цитотоксичности мочи у детей с нефропатиями, проживающих на разных территориях по уровню загрязнения воздушной среды. Так у детей с гигиенически неблагополучной территории медиана и интерквартильный размах индекса цитотоксичности составили 5,65 (0,00; 7,65), а детей из гигиенически благополучной 35,95 (11,5; 67,9) (см. табл. 7).

Таблица 7.

Индекс цитотоксичности мочи у детей с нефропатиями, в _зависимости от территории проживания_.

Медиана и интерквартильный размах, %

Дети из гигиенически «неблагополучной» территории (групла№1) N = 36 5,65 (0,00; 7,65)

Дети из гигиенически «благополучной» территории (группа №2) N=34 35,95 (11,5; 67,9)

Как представлено на рис. 6 индекс цитотоксичности мочи был выше в группе детей из гигиенически «благополучной» территории по сравнению с группой детей из гигиенически «неблагополучной» территории. А так как индекс цитотоксичности обратно пропорционален токсичности мочи, то можно считать, что дети, проживающие на гигиенически «неблагополучной» территории, имели большую токсичность мочи, чем дети, проживающие на гигиенически «благополучной» территории.

120

ВохрМ Ьу агор УапаЫе Уив

] тх:

трязныН чистый

Уэг7

□ &/е<11ап □ 25Ч-ТЛ Иш-Ма*

Рисунок 6. Показатели неспецифической цитотоксичности мочи в группе детей №1 и группе детей №2

При сравнении значений неспецифической цитотоксичности мочи в группах больных детей, проживающих на разных по уровню загрязнения воздушной среды территориях установлены достоверные различия при применении непараметрических критериев сравнения: критерии Вальда-Вольфовица (р<0,01), Колмогорова-Смирнова (р<0,001), Манна-Уитни (Р<0,01).

Следовательно, можно предположить, что территория проживания с высоким уровнем загрязнения повышает токсическую нагрузку на организм ребенка, и тем самым является одним из факторов развития болезней почек и мочевыводящих путей. При этом цитотоксичность мочи была одинакова в период обострения и ремиссии нефропатий, то есть не была связана с активностью болезни (см. табл. 8).

Таблица 8.

Индекс цитотоксичности мочи у детей с нефропатиями, в _зависимости от периода заболевания_______

Медиана и интерквартильный размах, %

Дети с нефропатиями в периоде обострения N = 37 8.2 (5,6; 21.7)

Дети с нефропатиями в периоде ремиссия N=33 9,6 (3,8; 40,7)

В нашем исследовании не было выявлено статистически значимых различий в показателях цитотоксичности мочи детей в зависимости от пола и возраста (Р >0,05) (см. табл. 9,10).

Как представлено в табл. 9, коэффициенты корреляции между цитотоксичностью мочи и возрастом больных и условно здоровых детей были минимальные.

Таблица 9.

Оценка корреляционной связи между показателем неспецифической цитотоксичности мочи и возрастом ребенка

Критерий Спирмена (Я) Уровень статистической значимости (Р) расчетный

Дети с нефропатиями (группы№1 и №2) 11=0.15 Р =0.23

Условно здоровые дети(контрольная группа) Я=0.07 Р =0,54

В представленной ниже таблице 10 и у мальчиков, и у девочек индексы цитотоксичности мочи были приблизительно одинаковы. Это касалось больных и здоровых детей.

Таблица 10.

Индекс цитотоксичности мочи у детей с нефропатиями и в

контрольной группе, в зависимости от пола

Группы Мальчики, девочки Медиана и интерквартильный размах, %; среднее значение и стандартное отклонение, %.

Дети с нефропатиями мальчики N = 37 8,3 (0,00; 29,6)

девочки N = 33 8,2 (5,6; 31,2)

к § & X в а мальчики N = 35 89,90±33

К 03 о о > & ч м девочки N = 35 96±31,3

Нами проведен анализ корреляционной связи между уровнем неспецифической цитотоксичности мочи и показателями «мочевого синдрома» (лейкоцитурией, гематурией, протеинурией, бактериурией) у детей с нефропатиями. В нашем исследовании не было выявлено достоверных корреляционных связей между значениями цитотоксичности мочи и лейкоцитурией, протеинурией, бактериурией. Однако, выявлена статистически значимая корреляционная связь токсичности мочи с гематурией у детей из гигиенически неблагополучной территории г= - 0,35, р = 0,04 (непараметрический критерий Спирмена) (так как индекс токсичности обратно пропорционален токсичности мочи, данное значение характеризует связь как прямую, средней силы) (см. табл. 11).

Таблица 11.

Корреляционные евязи между показателем неспецифической цитотоксичности мочи и лейкоцитурией,гематурией, протеинурией, бактериурией у детей, проживающих на гигиенически неблагополучной территории

Показатели Индекс цитотоксичности (И) Уровень статистической значимости (Р) расчетный

Гематурия г= - 0,35 Р =0,04

Лейкощттурия г=0,10 Р =0,55

Протеинурия т= - 0.16 Р =0.34

Бактериурия г= 0.21 Р =0,21

Таблица 12.

Корреляционные связи между показателем неспецифической цитотоксичности мочи и лейкоцитурией, гематурией, протеинурией, бактериурией у детей, проживающих на гигиенически благополучной территории

Показатели Индекс цитотоксичности (И) Уровень статистической значимости (Р) расчетный

Лейкоцитурия 1=0.11 Р =0.52

Гематурия г= 0,14 Р =0,44

Протеинурия г= - 0,05 Р =0.78

Бактериурия 1= 0.11 Р =0,53

Такой связи не выявлено у детей из гигиенически «благополучной» территории (табл. 12), она оказалась в 3 раза меньше, согласно коэффициенту корреляции, чем у детей, проживающих на гигиенически «неблагополучной» территории.

Наличие связи между цитотоксичностью мочи и гематурией у детей, проживающих на гигиенически «неблагополучной» территории по уровню загрязнения воздушной среды, свидетельствует о возможном влиянии токсикантов на развитие патологии мочевой системы, сопровождающейся гематурией. Полученные нами данные, в целом, согласуются с результатами работ других исследователей (Игнатова М.С.. 2000; Дпин В.В., 1996), мат;1, и

данных работах не оценивалась цитотоксичность мочи, а сравнивались только показатели мочевого синдрома детей из различных гигиенических территорий.

Результаты проведенных исследований позволили научно обосновать профилактические мероприятия, направленные на снижение уровня влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье детей.

Учитывая, что г. Воронеж является крупным промышленным центром с большим количеством источников загрязнения, необходимо применение комплексного подхода к решению существующих медико-гигиенических проблем:

1) воздействие на источники загрязнения с целью уменьшения количества выбросов ксенобиотиков (организация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; оснащение источников выбросов газопылеулавливающими установками; применение современных малотоксичных технологий в производстве; перевод автотранспорта на газовое топливо; контроль за качеством поступающего топлива, используемого автотранспортом).

2) применение комплекса мероприятий, направленных на оздоровление и развитие рекреационной среды города (озеленение города с использованием древесных пород, активно поглощающих загрязнители воздушной среды (тополь и др.); оптимизация движения автотранспорта по дорожной сети населенных пунктов; строительство объездных дорог, создание виадуков, подземных пешеходных переходов организация санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий и др.).

3) проведение мероприятий, направленных на увеличение резистентности детского организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды (занятия физкультурой; летний отдых на гигиенически благополучных территориях загородной зоны; снижение нервно-психических нагрузок; использование в пищу продуктов, богатых витаминами, пектином, клетчаткой, молочных и кисломолочных продуктов и т. д.).

4) проведение профилактических осмотров детей, проживающих на гигиенически неблагополучных территориях, обращая особое внимание на выявление симптомов заболеваний мочеполовой системы.

5) Детям, проживающим на территории с высоким загрязнением окружающей среды токсикантами, особенно с гематурией, с профилактической и лечебной целью можно рекомендовать препараты, элиминирующие токсичные вещества из организма (антиоксиданты, мембранотропные средства, энтеросорбенты).

6) Детям с нефропатиями, особенно с гематуриями, рекомендовать оценку цитотоксичности мочи для суждения о влиянии загрязнения воздушной среды на развитие нефропатий.

ВЫВОДЫ

1. Среди приоритетных загрязнителей воздушной среды г. Воронежа наиболее значимыми являлись серы диоксид, азота диоксид, углерода оксид, взвешенные вещества (свинец, хром и т.д.), формальдегид, фенол, концентрации которых значительно разнились в территориальном разрезе по районам города. Основным источником загрязнения воздушной среды в г. Воронеже являлся автотранспорт. На его долю приходилось около 85% выбросов токсикантов и лишь 15% - на долю промышленных предприятий.

2. Уровень загрязнения воздушной среды токсикантами на территории Левобережного и Коминтерновского районов был в 2 - 3 раза выше, чем в Центральном районе. Максимальные разовые превышения ПДК на гигиенически «неблагополучной» территории (Коминтерновский район) составили для диоксида азота 2,8 ПДК; фенола 1,7 ПДК; диоксида серы 1,4 ПДК.

3. За последний десятилетний период (1997 - 2007 гг.) наблюдалась неблагоприятная тенденция в состоянии здоровья детей; отмечался стабильный рост распространенности заболеваний детского населения на территории города Воронежа. Наиболее высокие индексы прироста заболеваемости установлены по болезням костно-мышечной системы; крови; мочеполовой системы; врожденным аномалиям; новообразованиям.

4. Цитотоксичность мочи детей с нефропатиями выше, чем у условно здоровых, она также выше у пациентов, проживающих на гигиенически «неблагополучной» территории города Воронежа по сравнению с больными детьми, проживающими на гигиенически «благополучной» территории.

5. Выявлена связь токсичности мочи с гематурией у больных детей, проживающих на гигиенически «неблагополучной» территории r=0,35, р = 0,04, такой связи не установлено у пациентов из гигиенически «благополучной» территории.

6. Определена необходимость профилактических мероприятий, направленных на снижение уровня влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье детей, в частности на развитие нефропатий.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Новые методы гигиенического мониторинга здоровья детского населения г. Воронежа и состояния окружающей среды / А.И. Иванников, Ю.И. Степкин, A.M. Лихачева, А.П. Еськов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - Москва, 2008. - том 7. - № 1. - С. 83-86.

2. Фаустов A.C. Гигиеническая оценка сочетанного воздействия загрязненной воздушной среды на здоровье детского населения / А. С. Фаустов, A.M. Лихачёва // Материалы II Международной научной конференции молодых ученых - медиков. - Курск, 2008. - том 3. - С. 54-55.

3. Лихачева A.M. Гигиенические аспекты формирования интеллекта у детей в крупном промышленном городе / А.М. Лихачева, А.И. Иванников, В.И. Леонов // Материалы II Международной научной конференции молодых ученых - медиков. - Курск, 2008. - том 3. - С. 56-57.

4. Лихачева A.M. Загрязнение воздушного бассейна токсикантами как актуальная эколого-гигиеническая проблема современного города / A.M. Лихачева, А.И. Иванников // Город и экология: Материалы IV Межрегиональной научно-практической конференции. - Воронеж, 2008. - С. 46-48.

5. Иванников А.И. Результаты оценки уровня интеллектуального развития школьников г. Воронежа, живущих на контрастных по уровню «гигиенического благополучия» территориях / А.И. Иванников, Н.В. Иванникова, A.M. Лихачева // Современные проблемы гигиены города, методология и пути решения: Материалы пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития Российской Федерации. - Москва, 2006. - С. 129-131.

6. Оценка неспецифической цитотоксичности мочи как один из методов выявления ранних нарушений здоровья детского населения (на примере г. Воронежа) / А.И. Иванников, В.И. Леонов, A.M. Лихачева, А.И. Бурдастых / Под ред. проф. И.Э. Есауленко и проф. А.И. Лазарева// Материалы I Всероссийской конференции молодых ученых, организованной Воронежской государственной медицинской академией им. H.H. Бурденко и Курским государственным медицинским университетом. - Воронеж, 2007. - Т. 1. - С. 200-204.

7. Лихачева A.M. Современные методы выявления риска развития почечной патологии у детей / A.M. Лихачева // Современные проблемы гигиены и эпидемиологии и пути их решения: Научные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, вып. 20. - Воронеж, 2008. - С.208-209.

8. Лихачева A.M. К вопросу изучения комбинированного действия неблагоприятных факторов окружающей среды на здоровье детского населения / Лихачева A.M. // Методологические проблемы изучения, оценки и регламентирования физических факторов в гигиене окружающей среды: Материалы пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития Российской Федерации. -Москва, 2008.-С. 134-136.

9. Фаустов A.C. Загрязнение атмосферного воздуха как актуальная экологическая проблема крупных городов / A.C. Фаустов, A.M. Лихачева // Экологические аспекты региона: Материалы V Межрегиональной научно-практической конференции. - Воронеж, 2009. - С.209-2! 2.

10. Лихачева A.M. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на риск развития патологии мочевыделительной системы у детей / A.M. Лихачева, М.И. Чубирко, Н.М. Пичужкина // Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения: материалы к 13-й Респ. науч. - практ. конф. / под ред. Засл.

работника высш. шк., проф. В.А. Кирюшина. - Рязань: РязГМУ, 2009. -Вып. 13.- С.207-210.

11. Фаустов A.C. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на риск развития почечной патологии у детей / A.C. Фаустов, A.M. Лихачева // Журнал теоретической и практической медицины. - Москва, 2009. - том 7. - № 4. - С. 448-450.

12. Лихачева A.M. О взаимосвязи загрязнения атмосферного воздуха в Воронеже и заболеваемости детского населения / A.M. Лихачева, Т.Л. Настаушева, Л.А Стахурлова // Консилиум. - 2009. - №1. - С. 9-10.

13. Настаушева Т.Л. Суммарная цитотоксичность мочи у детей с нефропатиями, проживающих на различных по уровню загрязнения воздушной среды территориях / Т.Л. Настаушева, A.M. Лихачева // Сборник тезисов Международной школы по нефрологии детского возраста. -Оренбург, 2010.-С. 102.

Подписано в печать 30.04.2010 г. Формат 60 х 84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ №1107

Отпечатано в типографии Воронежский ЦНТИ - филиал ФГУ «Объединение «Росинформресурс» Минэнерго России

394730, г. Воронеж, пр. Революции, 30

Актуальность работы

Укрепление здоровья детей и подростков является актуальной проблемой и предметом первоочередной важности, так как это определяет будущее страны, ее геополитическую безопасность, генофонд нации, научный и экономический потенциал общества и, наряду с демографическими показателями, является чутким барометром социально-экономического развития страны (Г.Г. Онищенко, А.А. Баранов, В.Р. Кучма, 2007).

Последние годы прослеживается тенденция к ухудшению здоровья детей, увеличивается распространенность хронической патологии (А.А. Баранов, 1999, Ю.Е. Вельтищев, 2000, Л.А. Щеплягина, 1999, В.Ю. Альбицкий и др. 2003; Материалы XI конгресса педиатров России, 2007).

В настоящее время с достаточной убедительностью показано, что у людей, проживающих в условиях техногенно измененной окружающей среды могут развиваться заболевания, существенным этиологическим фактором которых являются антропогенные токсиканты. Это в большей мере относится к детям как в связи с недостаточной зрелостью у них органов выведения, в том числе почек, так и с приближенностью ребенка к среде обитания: земле, снегу, растениям, где нередко накапливаются экотоксиканты. ПДК (предельно допустимые концентрации) для различных ксенобиотиков разработаны для здоровых взрослых людей, однако их нет для детей. Говоря о детях, необходимо пользоваться беспороговой оценкой влияния различных ксенобиотиков, так как патологическое влияние на детский организм оказывают любые дозы ксенобиотиков (М.С. Игнатова, 2000).

Эта проблема многокомпонентна и требует усилий многих структур государственной власти, специалистов разных профилей. Особенно значимым становится эффективное взаимодействие педиатрической и санитарной службы, ведущей многолетний санитарно-гигиенический мониторинг окружающей среды и здоровья населения.

Следует отметить, что показатели рождаемости, заболеваемости, смертности слишком инертно (с большим запозданием) «откликаются» на изменения окружающей среды (Н.А. Агаджанян, P.M. Баевский, 1989), в то время как здоровье детского населения чутко реагирует на уровень санитарно-гигиенического благополучия.

Приоритетным направлением гигиенического контроля, управления качеством окружающей среды и здоровьем населения является разработка и внедрение экспрессных неинвазивных методов физиологического тестирования и диагностик функционального состояния организма ребенка, позволяющих устанавливать уровень его приспособительных реакций в изменяющихся условиях среды, риск перехода неадекватного приспособления в патологию (В.Р. Кучма, Г.И. Сидоренко, 2004 и др.).' >

Воронеж, являясь крупным транспортным и промышленным центром, испытывает большие проблемы, связанные с загрязнением атмосферного воздуха. Неблагоприятная гигиеническая обстановка в районах проживания и обучения детей, как свидетельствуют опубликованные данные (А.С. Фаустов, 2008, В.П. Ситникова, 2006, T.JI. Настаушева, 2008, A.M. Земсков, 2001, А.Н. Пашков 2003, М.И. Чубирко, 2007, Н.П. Мамчик 2007, О.В. Клепиков, 2007, Н.М. Пичужкина, 2007 и другие), существенно повышает их заболеваемость и снижает потенциальные возможности образовательного процесса. Это определяет актуальность проведения исследований в области изучения здоровья ребенка и влияния на него окружающей среды, прежде всего загрязненного атмосферного воздуха.

Цель работы: оценить воздействие загрязненной воздушной среды на здоровье детей с определением цитотоксичности мочи, изучить и научно обосновать систему ранней профилактики нарушений здоровья детского населения.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительную оценку здоровья детей, живущих и посещающих образовательные учреждения, расположенные на гигиенически разных по уровню загрязнения воздушной среды территориях.

2. Используя различные методы диагностики (лабораторные и клинические исследования) выявить наиболее ранние и значимые нарушения здоровья детей.

3. Установить характер связи между показателями здоровья детей и уровнем гигиенического неблагополучия исследуемых территорий.

4. Определить цитотоксичность мочи у детей и подростков с нефропатиями из разных по уровню загрязнения воздушной среды территорий.

5. Научно обосновать территориально ориентированные рекомендации по раннему выявлению и коррекции экологически обусловленной патологии мочевой системы у детей.

Научная новизна и теоретическая значимость:

Впервые в условиях города Воронежа проведена комплексная оценка ранних нарушений здоровья детского населения с использованием гигиенических и клинических подходов. Выявлены закономерности формирования связей между уровнем загрязнения объектов окружающей среды и болезнями мочевой системы у детского населения г. Воронежа. Установлен уровень цитотоксичности мочи у детей и подростков без патологии мочевой системы, который не связан с возрастом. Выявлен повышенный уровень цитотоксичности мочи у пациентов с нефропатиями, проживающих на гигиенически «неблагополучных» территориях. Найдена связь цитотоксичности мочи с уровнем гематурии детей с нефропатиями из гигиенически «неблагополучных» территорий.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе определения связей между состоянием здоровья детей разных возрастных групп и загрязнением воздушной среды г. Воронежа, выделены территории риска и группы риска по формированию патологии мочевой системы. Установленный уровень цитотоксичности мочи детей и подростков позволит использовать его при разработках гигиенических нормативов. Повышение цитотоксичности мочи у детей различного возраста может быть маркером гигиенического неблагополучия окружающей среды проживания. Разработаны рекомендации для детских поликлиник и медицинского персонала образовательных учреждений по снижению заболеваемости детского населения, в частности нефропатиями.

Результаты исследований внедрены в диагностический процесс нефрологического отделения ГУЗ «Воронежская областная детская клиническая больница №1». Материалы исследования применяются в учебно-педагогическом процессе кафедр госпитальной педиатрии с курсом подростковой медицины ИПМО и общей гигиены ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава.

ВЫВОДЫ

1. Среди приоритетных загрязнителей воздушной среды г. Воронежа наиболее значимыми являлись серы диоксид, азота диоксид, углерода оксид, взвешенные вещества (свинец, хром и т.д.), формальдегид, фенол, концентрации которых значительно разнились в территориальном разрезе по районам города. Основным источником загрязнения воздушной среды в г. Воронеже являлся автотранспорт. На его долю приходится около 85% выбросов токсикантов и лишь 15% - на долю промышленных предприятий.

2. Уровень загрязнения воздушной среды токсикантами на территории Левобережного и Коминтерновского районов был в 2 - 3 раза выше, чем в Центральном районе. Максимальные разовые превышения ПДК на гигиенически «неблагополучной» территории (Коминтерновский район) составили для диоксида азота 2,8 ПДК; фенола 1,7 ПДК; диоксида серы 1,4 ПДК.

3. За последний десятилетний период (1997 - 2007 гг.) наблюдалась неблагоприятная тенденция в состоянии здоровья детей; отмечался стабильный рост распространенности заболеваний детского населения на территории города Воронежа. Наиболее высокие индексы прироста заболеваемости установлены по болезням костно-мышечной системы, крови, мочеполовой системы, врожденным аномалиям, новообразованиям.

4. Цитотоксичность мочи детей с нефропатиями выше, чем у условно здоровых, она также выше у пациентов, проживающих на гигиенически «неблагополучной» территории города Воронежа по сравнению с больными детьми, проживающими на гигиенически «благополучной» территории.

5. Выявлена связь токсичности мочи с гематурией у больных детей, проживающих на гигиенически «неблагополучной» территории r=0,35, р =

0,04, такой связи не установлено у пациентов из гигиенически «благополучной» территории.

6. Определена необходимость профилактических мероприятий, направленных на снижение уровня влияния загрязнения атмосферного воздуха на здоровье детей, в частности на развитие нефропатий.