Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиеническое обоснование профилактики селеновой недостаточности у детей г. Томска

Па правлх рукописи

Сяфроиова Ольга Валерьевна

Гигиеническое обоснование профилактики селеновой недостаточности у детей г. Томска

14.00.07 - пн иена

Автореферат Д11ссср1ации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 4 !'ЛП 2007

Омск - 2007

003059976

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Российской Федерации (г Томск)

Научный руководитель

доктор медицинских наук, профессор Волкотруб Людмила Петровна Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Сохожко Игорь Александрович кандидат медицинских паук Турганинова Мария Сергеевна

Ведущая организация - Институт -эпидемиологии и микробиологии ВСНЦ СО РАМП (г Иркутск)

Защита диссертации состоится «28» мая 2007 года в 11 часов на заседании Диссертационного Совета Д 208 065 03 при ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Росздрава по адресу 644099, г Омск, ул Ленина, 12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Росздрава

Автореферат разослан «26» апреля 2007 г

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д 208 065 03

Готвальд РII

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Селен - незаменимый для человека микроэлемент, участвующий в функционировании антиоксидантной и иммунной системы, в детоксикации ксенобиотиков Ферменты, регулирующие процессы пере-кисного окисления липидов, находятся во всех тканях, поэтому симптомы дефицита селена неспецифичны Доказана роль дефицита селена в этиологии Ке-шанской болезни Дефицит селена рассматривается как модифицирующий фактор риска развития онкологических заболеваний, болезней сердечнососудистой системы и некоторых других [Авцын А П и соавт , 1991, Combs, G F Jr , 2001]

Техногенное загрязнение территории усугубляет природный дефицит селена [Савченков МФ и соавт, 2001], поэтому необходимо выявлять популяции, имеющие факторы риска развития дефицита селена в организме

Широкое бесконтрольное применение населением препаратов, содержащих селен и другие микроэлементы, их навязчивая реклама могут спровоцировать новые формы элементных дисбалансов

Научно обоснованная программа гигиенической профилактики микро-элементозов позволяет при низких экономических затратах снизить частоту экологозависимой патологии и повысить качество жизни населения территории

Цель исследования - оценить обеспеченность селеном организма детей и обосновать мероприятия по гигиенической профилактике его дефицита в популяции

Задачи исследования:

1 Оценить содержание селена в объектах окружающей среды

2 Определить содержание селена в биосубстратах детей (волосы)

3 Определить содержание селена в лекарственных растениях-концентраторах Томского района, подобрать растения для создания профи 1ак-тического препарата для восполнения дефицита селена

4 Определить поступление селена в организм по его содержанию в рационах питания статистическим методом расчета по меню-раскладкам

5 Выявить факторы, определяющие развитие дефицита селена в условиях индустриального центра

6 Разработать комплекс профилактических мероприятий по оптимизации обеспеченности селеном организма детей

Научная иовизна. Впервые выявлено, что дефицит и преддефицит селена в популяции дошкольников в городе Томске определяется в 40-62 % случаев по его содержанию в волосах Определены региональные показатели содержания селена в волосах детей в возрасте 5-6 лет Изучены факторы, способствующие развитию дефицита селена у дошкольников Томска Определено, что содержание селена в растениях-концентраторах, произрастающих в Томском районе, соответствует уровню этого элемента в злаковых культурах из селеноде-фицитных районов России На примере индустриального города Сибири обоснованы мероприятия по профилактике дефицита селена

Практическая значимость. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры гигиены СибГМУ, используются при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами всех факультетов при изучении курса гигиены (акт внедрения от 14 11 Об г), кафедры гигиены Красноярской медицинской академии (акт внедрения № 43 / 39 от 11 01 07 г), на лекционных и практических занятиях для специалистов с высшим и средним медицинским образованием кафедры медицинской экологии, эпидемиологии и здорового образа жизни Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей (акт внедрения от 15 01 07 г) Изданы практические рекомендации (пособие) для врачей по профилактике микроэлементозов в Томске

Положения, выносимые на защиту*

1 В Томске обнаружен дефицит селена в детской популяции

2 Фактором, способствующим формированию дефицита селена, является высокая потребность в этом элементе вследствие полимикроэлементного загрязнения окружающей среды (хром, железо, никель, свинец, марганец) в комбинации с низким поступлением других эссенциальных элементов в организм (цинк, медь, бор, фтор), что модифицирует эндемическую патологию на фоне низкого содержания селена в объектах окружающей среды

3 Необходимо проводить мониторинг химического загрязнения окружающей среды, групповую и индивидуальную профилактику селеновой недостаточности у детей

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на III Международном Симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды», 1012 июля 2002 г (Томск), на научно-практической конференции, посвященной 80-летию санитарной службы и 55-летию ЦСЭН г Северска, 17-19 сентября 2002 г (Северск), на I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биоэлементы», 17-19 июня 2004 г (Оренбург), на XV International Synchrotron Radiation Conference «SR - 2004», 19-23 июля 2004 г (Новосибирск), на IV Международном Симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды», 21-23 июля 2004 г (Томск), на VII конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004» 11-16 октября 2004 г (Новосибирск), на X Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика экология, надежность, безопасность» 8-10 декабря 2004 г (Томск)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе I — в центральной печати

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 167 странице машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 9 разделов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 174 наименований (144 отечественных и 30 зарубежных авторов), приложений Работа иллюстрирована 31 таблицей и 24 рисунками

Материалы и методы исследования

При оценке потребности в селене учитывалась экологическая обстановка в Томске, социальные факторы и состояние здоровья детей обследованных групп Обеспеченность населения другими элементами также может влиять на потребность в селене

Для создания профилактического селеносодержащего препарата были выбраны для анализа микроэлементов пищевые и лекарственные растения -концентраторы селена

Работа проводилась в два этапа на первом проведена оценка степени риска развития микрозлементозов, на втором создана программа профилактики микроэлементозов Цели, виды и объем выполненных исследований, а также используемые методы приведены в табл 1

Таблица 1

Объекты и методы исследования

Цель исследования Объект Количество исследований Методы

1 Анализ заболеваемости населения Томска Отчеты ЦСЭН за 2001-2004 гг Статистический

2 Анализ факторов внешней среды (почва, атмосферный воздух) Картограммы загрязнения атмосферного воздуха и почвы Описательный, статистический

3 Анализ химического состава питьевой воды Протоколы исследования воды 80 протоколов Статистический

4 Определение содержания элементов в организме дошкольников Волосы детей в возрасте 5-6 лет 181 проба волос (1916 элементо-определений) ИНАА РФА СИ

5 Оценка состояния здоровья детей Формы №026/у, № ] 12/у 89 детей Статистический

6 Изучение социальных факторов Дети 5-6 лет 193 анкеты Анкетный

7 Определение поступления нутриентов с пищей Рационы питания в трех детских садах 243 меню-раскладки Статистический

8 Определение содержания элементов в растениях-концентраторах Лекарственные растения 7 видов растений, 21 средняя проба (63 эле-менто- определения) ИНАА

Гигиеническая оценка экологической ситуации в городе Томске включала изучение степени химического загрязнения окружающей среды - атмо-

сферного воздуха, воды, почвы на основании ретроспективного анализа материалов Томского областного комитета по экологии и Центра гигиены и эпидемиологии в Томской области Оценивали уровень комплексного загрязнения приземного слоя атмосферы отдельных районов по индексу загрязнения атмосферы (ИЗА) за год ИЗА учитывает комбинированное действие нескольких веществ на организм и показывает, во сколько раз суммарный уровень загрязнения воздуха превышает допустимое значение (в единицах ПДК) [Воробьева А И и соавт , 1992] ИЗА рассчитывался по содержанию основных неспецифических примесей, вносящих вклад в загрязнение атмосферы диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, взвешенные вещества

Содержание селена в воде подземных и поверхностных водоисточников исследовано Центром санэпиднадзора в г Томске методом инверсионной вольтамперометрии (по МУ 08-47/082) по реестру метрологической службы Диапазон измеряемых концентраций составлял от 3 до 50 мкг/л включительно Для питьевой воды ПДК селена - 10 мкг/л [Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами , 1994]

Объектами исследования нами были выбраны дети в возрасте 5-6 лет, постоянно (более трех лет) живущие в Томске Были выбраны организованные дети, посещающие детские сады, так как это относительно здоровые дети, находящиеся в сопоставимых условиях питания, воспитания и медицинского обслуживания Оценка содержания микроэлементов в биосубстратах детей и поступления незаменимых микронутриентов с пищей позволяет прогнозировать перспективы здоровья популяции, разрабатывать профилактические мероприятия для всего населения

Все детские образовательные учреждения были распределены по расположению в районах с различным ИЗА (рис 1) В пределах района выбор детского сада был случайным (по таблице случайных чисел) Выборка состояла из всех детей изучаемой возрастной группы в детском саду, родители которых согласились на исследование и заполнили анкеты Пробы волос не были собраны у детей с короткими стрижками (длина волос менее двух сантиметров)

Численность постоянного населения в городе Томске на 2001 год составила 483,1 тыс человек По данным Департамента образования г Томска, в 2002 г в Томске функционировали 85 детских образовательных учреждений, которые посещали 15059 детей, в т ч детей в возрасте 5-6 лет — 2667 Для оценки элементного состава волос на уровне популяции достаточно 0,01-0,001% образцов от численности населения [Жук Л И, Кист А А, 1990], то есть для Томска минимально необходимая для интерпретации выборка — 50 человек Выборка была сформирована из 193 детей — это количество является достаточным для целей исследования

Для характеристики демографических процессов и анализа заболеваемости населения города Томска нами использовались материалы отчетов ЦСЭН за 2001-2004 гг и данные официальной статистики о состоянии здоровья жителей Российской Федерации [Государственный доклад о состоянии здоровья населения Российской Федерации, 2001, 2002, 2003, 2004 гг ]

Состояние здоровья детей оценили но критериям С.М. Рромбаха, с определением группы здоровья. Оценка физического развития проведена с использованием центильных шкал [Морфофу нкционал ьные константы детского организма, 1997], Нервно-психическое развитие, морфо-функциональныв отклонения и хронические заболевания детей диагностированы на медицинских осмотрах с участием врачей-специалистов. Уровень сопротивляемости организма определяли по частоте и длительности острых заболеваний по данным медицинских карт детей.

Рис. 1. Картограмма Томска с индексами загрязнения атмосферы (ИЗА) и расположение выбранных детских садов Волосы, как биосубстрат при исследовании микроэлементов, имеют ряд преимуществ: сбор их прост, методика неипвазивиа, что позволяет применять этот метод для массового обследования населения [Ревич Б. А,, 1983]. Важнейшим достоинством использования волос человека для исследования микроэлементного статуса организма является то, что информация как бы записана по длине волоса за сравнительно длительный период времени. Темп роста волос составляет в среднем I см в месяц. Вследствие этого волосы человека можно считать высоко генерал изо ванн ой системой, использование которой позволяет приводить элементное картирование больших площадей [Жук Л. И., КистА. А., 1990].

Методика п р обо подготовки волос. Пробы волос были собраны у дошкольников в январе-феврале 2002 и 2003 гг. При отборе проб волос использовалась стандартная методика, рекомендованная МАГАТЭ [1989]. Пробы волос

состригали с пяти точек готовы, отмывали от поверхностного загрязнения сначала дистиллированной водой, затем ацетоном особой чистоты, измельчали и упаковывали в фольгу пс 50-100 мг Чтобы не было загрязнения проб на стадии отбора и подготовки к анализу, для стрижки и измельчения волос использовались одни и те же ножницы из медицинской стали, для упаковки — алюминиевую фольгу

Для исследования методом РФА СИ волосы дополнительно измельчали ножницами, растирали в эбонитовой ступке, пробу формировали в таблетку массой 16-24 М1 Для этих целей использовался гидравлический пресс с давлением 120 кг/см2 и пресс-форму из нержавеющей стали Таблетку помещали между двумя слоями фторопластовой пленки толщиной 0,005 мм [Савченко Т И и соавт, 2000]

Для выбора оптимального способа подготовки проб изучено влияние методики пробоподготовки на содержание микроэлементов Волосы были собраны одномоментно у одного ребенка, измельчены и смешаны в одну пробу Исследовано влияния на результат анализа массы пробы, метода обработки (ацетоном особой чистоты и дистиллированной водой) и длительности обработки ацетоном Также оценивали распределение микроэлементов по длине волоса (у корня, в средней части, на конце)

Методом ИНАА определяли содержание селена, ртути и брома в волосах детей из семи детских садов Инструментальный нейтронно-активационный анализ с облучением тепловыми нейтронами проводился на исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т Томского политехнического университета

Проведено количественное определение содержания 21 элемента в волосах детей из трех детских садов методом энергодисперсионного рентгенофлуо-ресцентного анализа с синхротронным излучением (атомно-эмиссионная спектрометрия с использованием синхротронного излучения — РФА СИ) на синхро-тронном излучателе (накопитель ВЭПП-3) в Институте ядерной физики (г Новосибирск) При определении содержания элементов в исследуемых образцах волос в качестве контроля использован стандартный образец человеческих волос N108-5 (Япония)

На выведение селена через волосы влияют экзогенные (попадание элемента из атмосферного воздуха, при мытье волос некоторыми видами шампуней) и эндогенные факторы (обмен и выведение алиментарного селена) Чтобы учесть возможное влияние этих факторов, родителям обследованных детей было предложено заполнить анкету Анкета содержала вопросы о месте фактического проживания ребенка, длительности проживания по данному адресу, о курении в семье в присутствии ребенка, частоте приема продуктов, богатых селеном (морской рыбы и морепродуктов), об употреблении витаминно-минеральных комплексов и биологически активных добавок, регулярности мытья волос и виде средства ухода за волосами (шампуни, мыла)

На основе литературных данных о растениях, способных концентрировать селен, было выбрано для исследования 7 видов (Земляника лесная, Мать-и-мачеха обыкновенная, Ромашка лекарственная, Смородина черная, Черника обыкновенная, Шиповник коричный, Малина обыкновенная) Отбор проб про-

водился в трех местах Томского района (54 образца) Растения были собраны в июне-августе 2003 года Растения подсушивали под навесом, а затем в сушильном шкафу при температуре 50°С Перед анализом пробу делили на 3 части и взвешивали [Кист А А , 1987] Приготовленные средние пробы (п=21) из всех растений одного вида измельчали, упаковывали в фольгу Брали навеску массой не менее 200 мг Методом ИНАА в растениях было определено содержание селена, железа и цинка

Нами было изучено фактическое питание детей в возрасте 4-6 лет в грех детских садах Томска статистическим методом расчета основных компонентов рациона по меню-раскладкам Меню-требования на выдачу продуктов были скопированы из документов финансовой отчетности Проанализированы по 82 меню-раскладки в каждом детском саду (по 20-21 за каждый сезон года)

Анализ проводился с помощью специально созданной компьютерной программы с использованием стандартных программ MS Excel и баз данных Содержание питательных веществ и энергии рассчитывалось по таблицам «Химический состав пищевых продуктов» [Скурихин И М , Волгарев М Н , 1987] Микроэлементный состав продуктов оценен по таблицам, составленным по результатам современных исследований [Скальная М Г и соавт , 2004] Содержание меди и цинка в районированных овощах, определенное инверсионно-вольтамперометрическим методом в соответствии с ГОСТ 26929-24, 51301-99, оценили по данным Гладышева В П и соавторов [2002] Отсутствующие в вышеперечисленных литературных источниках массовые коэффициенты содержания марганца, железа, цинка, меди, кобальта, магния в районированных овощах и ягодах оценили поданным А И Воробьевой [1970] При расчете учитывались потери продукта при предварительной обработке (удаление несъедобной части) и при различных способах кулинарной обработки - коэффициенты определены по [Скурихин И М , Волгарев М Н , 1987, Воробьева А И , 1970]

Полученные фактические показатели сравнивали с «Нормами физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения СССР» [1991] для детей 5-6 лет Содержание отдельных нутриентов в рационе сравнивали с адекватным и верхним допустимым уровнями их потребления населением (moho-, дисахариды, полисахариды, пектин, клетчатка, каро-тиноиды, ниацин, биотип, пантотеновая кислота, холин, калий, кремний, бор, ванадий, кобальт, марганец, медь, молибден, селен, фтор, хром) [MP 2 3 1 19150-04] и с рекомендациями ВОЗ [1993] (ретинолы, натрий, селен) Учитывая возможность приема пищи вне дошкольного учреждения, а также индивидуальные повышенные потребности в питательных веществах, за норму принимали диапазон значений от 80 до 120 % от физиологической потребности в нутриенте для дошкольников

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием стандартных программ MS Excel ХР и STATISTICA 6 0 (StatSoft, USA)

Для оценки параметров изучаемых признаков в группах применяли методы описательной статистики Определяли среднее арифметическое (М), среднее квадратичное отклонение (с) и доверительный интервал (d) для признаков,

имеющих нормальное распределение Оценивали медиану (Me), границы доверительного интервала (95% ДИ) и интерквантильный размах (25-75%) для других типов распределения Проверку на нормальность распределения признака осуществляли с помощью критерия Шапиро-Уилка (Shapiro-Wilk's W test)

Значимость различия средних величин по сравнению с нормой оценивали с помощью t-критерия Стьюдента

При сравнении малых групп проводилась проверка статистических гипотез с использованием (в зависимости от вида распределения признаков и количества наблюдений в выборке) параметрических (t-критерий Стьюдента) либо непараметрических методов (Mann-Whitney U Test для сравнения двух независимых групп, Kruskal-Wallis ANOVA by Ranks - трех и более независимых групп) Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимался 0,05, для множественных сравнений - 0,01, для определения величины различий между группами, когда это было возможно, сравнивались доверительные интервалы

При исследовании связей между изучаемыми признаками в случае нормальною распределения признака применяли коэффициент корреляции Пирсона (г), при ненормальном распределении величин - коэффициент корреляции Спирмена (г) и коэффициент гамма (у) Значимыми считали корреляции при р<0,05

Для проверки статистических гипотез использован критерий хи-квадрат (Chi-square), критический уровень значимости для данного критерия определялся по таблице в зависимости от объема выборки

Результаты собственных исследований

Гигиеническая характеристика территории Томска. Природно-климатические и антропогенные факторы позволяют предположить дефицит селена в Томской области В области отсутствуют месторождения серы Почвы области не относят к группе почв, накапливающих селен Хотя климатические особенности города способствуют накоплению загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, предприятия Томска не используют в своем технологическом цикле селен в промышленных объемах Среди веществ, выбрасываемых в атмосферу предприятиями Томска, не проводится учет селеносодержащих соединений Определяемые в атмосферном воздухе тяжелые металлы - техногенные загрязнители в Томске, а также высокое содержание молибдена и меди в почвах и значительные природные запасы железосодержащих минералов в Томской области могут способствовать развитию относительного дефицита селена у жителей

Оценка состояния здоровья Для Томска, как и для России в целом, характерно «демографическое старение», наблюдается регрессивный тип воспроизводства населения Отличия показателей от общероссийских обусловлены особенностью Томска - большим процентом молодежи (возрастная группа 2029 лет), обучающейся в ВУЗах города, и трудовой миграцией (20-59 лет) Это определяет структуру заболеваемости и смертности в городе В Томске при высокой смертности от онкологических заболеваний структура заболеваемости

населения не отличается от общероссийской В Томске отсутствуют данные по специфической селенодефицитной патологии

Распределение по группам здоровья, числу часто и длительно болеющих детей, заболеваемости изучаемых нами организованных детей значимо не различалось (р>0,07) с данных по состоянию здоровья дошкольников Томска, приводимых А А Ильиных и соавторами [2003] По нашим данным, при повышении уровня техногенной нагрузки увеличивается доля часто болеющих детей, уменьшается процент детей первой группы здоровья (р<0,05) В группе часто болеющих детей меньшие показатели роста и массы по сравнению с детьми с хорошей иммунобиологической реактивностью (р<0,05)

Селей в питьевой воде. Содержание селена во всех исследуемых образцах питьевой воды можно охарактеризовать как низкое (< 3 мкг/л), что меньше ПДК для воды, и свидетельствует об отсутствии антропогенного загрязнения источников водоснабжения селеном и низком уровне поступления этого элемента в организм человека с водой Повышенное содержание железа и марганца в воде подземного водозабора Томска объясняется природными особенностями территории Высокое содержание железа в питьевой воде ускоряет выведение селена из организма [Бандман А Л , 1989] и способствует развитию относительного селенодефицита у населения

Результаты количественного определения селена в волосах детей различными методами. При определении селена в волосах 100 практически здоровых детей 5-6 лет г Томска методом ИНАА получено приближенно лог-нормальное распределение (р=0,085 по критерию хи-квадрат), что согласуется с литературными данными [Жук Л И, Кист А А, 1990, Барановская Н В, 2003] При определении селена в волосах у 87 практически здоровых детей 5-6 лет г Томска методом РФА СИ получено распределение для селена нормальное (р=0,054 по критерию Шапиро - Улика \У) Гипотеза об отсутствии различий между группами отклонена при уровне значимости р<0,001 по критерию хи-квадрат, таким образом, принята альтернативная гипотеза об имеющихся различиях между группами в первом и втором исследованиях В литературе [Кист А А , 1987, Зайчик В Е , Скальный А В , 2004] приводятся данные о том, что при определении селена на одной выборке несколькими методами могут быть получены различающиеся результаты

Учитывая, что исследуемые группы детей были подобраны представительно для обоих исследований по одинаковым критериям включения и исключения, сбор волос проводился одним исследователем по стандартной методике, предположено, что на результаты влияла методика исследования (особенности пробоподготовки, вид проводимого анализа, особенности аналитического расчета)

При использовании разных методов (ИНАА и РФА СИ) получено высокое совпадение результатов исследования содержания селена в пробах волос, полученных от одного ребенка, со стандартной подготовкой (для РФА СИ — растирание волос в ацетоне, для ИНАА — резаные волосы) Однако более объективно отражает обеспеченность селеном организма содержание селена в пряди волос, взятой у корня

Большая точность ИНАА и наличие аналитической погрешности РФА СИ при определении селена позволяют считать данные исследования с применением ИНАА для селена более достоверными

Для выявления факторов, определяющих появление «пиков», выделены подгруппы детей, отличающиеся друг от друга, вычислены описательные статистики и проведены сравнения «малых групп» между собой

Содержание селена в волосах детей (метод ИНАА). Медиана содержания селена в волосах детей г Томска — 1,05 мкг/г, границы доверительного интервала для 95% наблюдений - 0,96-1,2 мкг/г Содержание селена в волосах детей Прибайкалья в возрасте 4-7 лет составляет 1,22±0,08 мкг/г, п=81 [Савченков МФ и соавт , 2001]

Для оценки региональных норм содержания селена в волосах дошкольников Томска был составлен центильный ряд, по которому можно оценить селеновый с гатус ребенка (табл 2)

Таблица 2

Центильное распределение содержания селена в волосах детей 5-6 лет

Проценты Оценка значений коридора Содержание селена, мкг/г

< 5 Очень низкое < 0,200

5-10 Низкое 0,200-0,381

10-25 Ниже среднего 0,381-0,604

25-75 Среднее 0,604-1,470

75-90 Выше среднего 1,470-1,825

90-95 Высокое 1,825-2,390

>95 Очень высокое > 2,390

По сравнению со шкалой центильного распределения содержания селена в волосах детей Прибайкалья, где доказан эндемический дефицит этого элемента [Парфенова Е 0 , 2000], уровень селена в пробах 94% детей города Томска находится в «низком», «ниже среднего» и «среднем» коридорах (0,22-0,46, 0,46-0,97, 0,97-2,41 мкг/г соответственно)

На основании результатов более чем 100 тысяч исследований А В Скальным [2004] были предложены безопасные допустимые уровни (БДУ) содержания некоторых микроэлементов в волосах Было высказано предположение, что пониженное содержание эссенциального микроэлемента в волосах и превышение БДУ может быть связано с дефицитом его в организме Эти состояния описываются как стадии одного процесса повышенное выведение микроэлемента через волосы приводит к истощению микроэлементного пула и последующему дефициту микронутриента в организме [Маймулов В Г и соавт , 2004]

Структура обеспеченности селеном организма детей 5-6 лет, проживающих в Томске, представлена в табл 3 Установлено, что с вероятностью 95% в популяции дошкольников Томска нормальное содержание (в пределах БДУ) селена в волосах будет у 38-60% детей (ДИ 95%), у остальных детей имеется дефицит или избыток селена

Таблица 3

Распределение содержания селена в волосах детей Томска относительно БДУ

БДУ, мкг/г Медиана, мкг/г Содержание селена в волосах (на 100 обследованных детей)

низкое нормальное высокое

0,7-1,5 1,05 28 49 23

Значимых различий в содержании селена у мальчиков (95% ДИ 0,8971,180 мкг/г, п=45) и девочек (95% ДИ 0,903-1,310 мкг/г, п=55) выявлено не было (р=0,644 с использованием U-критерия Манна-Уитни) Это можно связать с отсутствие половых биохимических различий в обмене селена у пятилетних детей Содержание селена в волосах детей, проживающих и посещающих детские дошкольные учреждения в районах города с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха (рис 1), значимо не различалось (р=0,525 при ранговом анализе по Краскелу-Уоллису)

По данным анкетного опроса, у обследованных детей не применялись содержащие селен средства по уходу за волосами Частота мытья волос и вид шампуня не влияли на определяемое количество селена в волосах

Не выявлено значимых различий в содержании селена (р=0,156 при ранговом анализе по Краскелу-Уоллису), если ребенок принимал витаминно-минеральные комплексы или биологически активные добавки к пище без селена (95% ДИ 0,780-1,380 мкг/г, п=40), с селеном (95% ДИ 0,199-1,260 мкг/г, п=7) или не принимал никаких препаратов (95% ДИ 0,687-1,760 мкг/г, п=19)

Частота употребления продуктов моря не влияла на уровень селена в волосах по U-критерию Манна-Уитни (р=0,954) При регулярном (ежедневно или несколько раз в неделю) и нерегулярном (1-3 раза в месяц и реже) употреблении морской рыбы и морепродуктов содержание селена в волосах значимо не различалось (95% ДИ 0,534-1,83 мкг/г при п=16 и 0,897-1,31 мкг/г при п=50, соответственно)

Не обнаружено значимых различий между содержанием селена в волосах детей, не подвергающихся воздействию табачного дыма («в доме не курят»), и у детей - «пассивных курильщиков» (95% ДИ 0,607-1,150 мкг/г и 0,952-1,510 мкг/г, соответственно, при р=0,128 с использованием U-критерия Манна-Уитни)

Селен выделяется с табачным дымом, загрязняя биологические объекты В каждой сигарете содержится 41,2+1,4 мкг селена С табачным дымом выделяется 95±2 % содержащегося в сигарете селена [Сучков Б П , 1981] Для анализа взаимозависимостей уровня микроэлементов в волосах и изученных факторов внешней среды был применен непараметрический метод гамма-корреляций Выявлена обратная ассоциация (y = -0,32, п = 66, р = 0,026) между вдыханием табачного дыма детьми («пассивное курение» - «в присутствии ребенка не курят») и уровнем селена в организме (низкое - в пределах БДУ - высокое содержание селена в волосах) Выявлена прямая ассоциация (у = 0,41, п = 66, р = 0,009) между вдыханием табачного дыма ребенком (регулярное «пассивное ку-

рение» — периодическое «пассивное курение» — «в присутствии ребенка не курят») и уровнем селена в организме (содержание селена в волосах детей в пределах БДУ - за пределами БДУ) Таким образом, курение в присутствии ребенка увеличивает содержание селена в волосах — чаще встречается избыток селена, когда в присутствии ребенка не курят - чаще обнаруживается дефицит селена в волосах

Редкое употребление рыбы и морепродуктов в пищу («ребёнок никогда не ест морепродуктов» - «1-3 раза в месяц» - «1-3 раза в неделю» — «практически ежедневно») ассоциировано с нормальным уровнем селена в организме («содержание селена в волосах детей в пределах БДУ» - «за пределами БДУ») Использован непараметрический метод гамма (у = 0,34, п = 66, р = 0,034)

Содержание элементов в волосах детей, определенное методом РФА СИ, показано в табл 4

Таблица 4

Содержание некоторых элементов в волосах детей г Томска, мкг/г (РФА СИ)

Элемент Количество проб (п) Медиана (интеркван-тильный размах) Ме (25%-75%) Границы доверительного интервала для 95% наблюдений (ДИ 95%)

Бром 86 9,07 (3,97-13,90) 6,77-11,20

Железо 86 41,3 (33,5-80,0) 37,9-49,0

Иттрий 38 0,052 (0,022)* 0,044-0,059

Калий 84 121 (53-266) 99-162

Кальций 86 381 (289-517) 326-438

Марганец 86 1,39(1,10-1,88) 1,24-1,64

Медь 86 10,55 (9,76-12,80) 10,30-11,10

Молибден 83 0,43 (0,29-0,75) 0,37-0,51

Никель 86 1,86(1,39-2,38) 1,61-2,10

Ниобий 71 0,060 (0,043-0,075) 0,047-0,065

Ртуть 84 0,361 (0,255-0,485) 0,304-0,398

Рубидий 82 0,20 (0,12-0,40) 0,15-0,23

Свинец 86 3,76 (2,66-5,16) 3,20-4,33

Селен 86 0,314 (0,068)* 0,299-0,328

Сера 86 58620 (14602)* 55490-61751

Стронций 86 1,205 (0,898-1,690) 1,090-1,350

Титан 86 3,39(2,49-4,21) 2,84-3,74

Хлор 78 982 (400-1846) 654-1252

Хром 86 2,10(1,40-5,56) 1,66-2,79

Цинк 86 108,0 (76,0-144,0) 88,0-116,0

Цирконий 86 0,190 (0,136-0,409) 0,168-0,255

* - среднее значение (среднеквадратическое отклонение) М(в) для нормально распределенных признаков

Сопоставление полученных нами данных с литературными [Кист А А , 1987] показало, что по содержанию марганца, меди и брома наблюдается почти

полное их совпадение, по сере, хлору, железу, стронцию, хрому, ниобию имело место превышение показателей, установленных для среднего условного человека, по никелю, титану, цинку, кальцию, свинцу - значения были существенно ниже

Сопоставление результатов исследований в изученной группе дошкольников с БДУ элементов для волос [Скальный А В , 2004] показано в табл 5

Учитывая конкурентные взаимодействия железа, меди, марганца и цинка в процессе их всасывания в желудочно-кишечном тракте [Насолодин В В и со-авт, 1999, Меняйло А В , 2003], было проанализировано соотношение их концентраций в волосах дошкольников Томска Полученное соотношение 1,00 0,26 0,03 2,62 отличается от приводимых в литературе данных -1,00 1,12 0,02 8,17 [Caroli S et al, 1992, Меняйло АВ, 2003] Известно, что наибольшим сродством к белкам, участвующим в механизме переноса этих элементов через стенку кишечника, обладает железо [Насолодин В В и соавт, 1999, Меняйло А В , 2003] Из-за высокого поступления в организм железа и марганца, у детей, живущих в Томске, вероятно, уменьшается усвоение меди, цинка и, возможно, селена

Таблица 5

Распределение содержания микроэлементов в волосах детей Томска

относительно БДУ

Элемент БДУ, мкг/г Медиана, мкг/г Процент детей с содержанием элемента в волосах (абсолютное количество случаев / общее число обследованных)

низким нормальным высоким

Железо 10-25 41,3 - 3 (3/86) 97 (83/86)

Марганец 0,2-1,0 1,39 - 19(16/86) 81 (70/86)

Медь 7,5-20 10,55 - 93 (80/86) 7 (6/86)

Молибден 0,02-2,0 0,43 - 94 (78/83) 6(5/83)

Никель 0,1-2,0 1,86 - 56 (48/86) 44 (38/86)

Ртуть 0,05-1,0 0,361 1 (1/84) 95 (80/84) 4(3/84)

Рубидий 0,5-1,5 0,20 83 (68/82) 17(14/82) -

Свинец 0,1-5,0 3,76 - 73 (63/86) 27 (23/86)

Селен 0,7-1,5 0,299 100 (86/86) - -

Стронций 0,5-5,0 1,205 1 (1/86) 95 (82/86) 3 (3/86)

Хром 0,1-2,0 2,10 - 48(41/86) 52 (45/86)

Цинк 100-200 108,0 47 (40/86) 49 (42/86) 5 (4/86)

Цирконий <1,0-1,5 0,190 - 98 (84/86) 2(2/86)

При сопоставлении содержания микроэлементов в волосах в зависимости от пола ребенка, выявлены значимые различия (р<0,001 с использованием II-критерия Манна-Уитни) в содержании цинка в волосах у мальчиков (95% ДИ 122,9-166,2 мкг/г, п=31) и девочек (95% ДИ 86,2-104,5 мкг/г, п=55)

В Томске в трех районах города с разной степенью загрязнения атмосферного воздуха были найдены значимые различия в содержании ряда элементов в волосах дошкольников (табл 6)

Таблица 6

Доверительные интервалы (95%) для средних значений содержания элементов в волосах детей, проживающих в районах Томска с разной степенью загрязнения

атмосферы (мкг/г), и сравнение трёх групп методом Краскела-Уоллиса

Элемент Районы города (ИЗА*) Р

I (<5,5) II (5,6-9,7) 111(9,8-13,9)

(п=39) (п=25) (п=22)

Железо 31,8-36,54 41,1-75 88,67-111,22 <0,001

Марганец 1,01-1,38 1,13-1,88 1,64-2,38 <0,001

Медь 10,2-11,4 8,91-10,8 10,3-15,3 0,032

Молибден 0,23-0,36 0,37-0,53 0,75-1,3 <0,001

Никель 1,58-2,1 2,30-3,56 0,92-1,82 <0,001

Титан 2,49-3,43 2,83-4,31 3,20-4,52 0,014

Хром 1,27-1,58 2,1-4,51 5,56-8,87 <0,001

Цирконий 0,116-0,238 0,164-0,387 0,177-0,635 0,015

* - ИЗА по данным Т В Чемерис [2000]

У детей, не принимавших никаких препаратов, уровень никеля в волосах ниже (95% ДИ 1,28-1,90 мкг/г, п=2б), чем у детей, принимавших витаминно-минеральные комплексы или биологически активные добавки к пище (95% ДИ 1,82-2,35 мкг/г, п=49), различие значимо (р=0,008) по U-критерию Манна-Уитни Прием селенита натрия в составе комплексных витаминно-минеральных препаратов не приводил к значимым изменениям в содержания селена в волосах детей (р=0,695 по U-критерию Манна-Уитни)

При регулярном (несколько раз в неделю — несколько раз в месяц) употреблении морской рыбы и морепродуктов ртуть накапливается в волосах При сравнении групп детей, употреблявших морскую рыбу и морепродукты регулярно (п=бб) и совсем не употребляющих рыбу (п=7), различия в содержании ртути в волосах значимы р=0,018 (применен U-критерий Манна-Уитни) Это согласуется с литературными данными о том, что морепродукты — основной источник ртути в рационах питания [Hansen J С , 1998, Kosatsky Т et al, 2000, Mückle G et al, 2001]

При сравнении средних значений содержания микроэлементов в волосах в группах детей, не подвергающихся воздействию табачного дыма («в доме не курят»), и детей - «пассивных курильщиков» использовался U-тест Манна-Уитни Различия значимы по содержанию свинца в волосах (р-0,040) Рассчитанные 95% доверительные интервалы для свинца частично перекрывались (2,67-4,62 мкг/г, п=39 и 3,41-4,51 мкг/г, п=35 соответственно)

При сравнении элементного состава волос детей, имеющих 1, 2 и 3 группы здоровья (табл 7), попучены значимые различия в содержании хрома по ранговому методу Краскела-Уоллиса (р=0,039)

Таблица 7

Доверительный интервал (95%) для средних значений содержания хрома в волосах детей по группам здоровья

Группа здоровья (количество проб)

1(20) 2(52) 3(13)

95% ДИ для хрома, мкг/г 3,42-8,60 1,57-2,38 1,28-4,51

При сравнении элементного состава волос часто и редко болеющих детей (табл 8), получены значимые различия в содержании хрома и марганца

Таблица 8

Доверительный интервал (95%) для средних значений содержания хрома и марганца в волосах часто и редко болеющих детей и сравнение между группами

Дети р (по и-критерию Манна-Уитни)

часто болеющие редко болеющие

Количество проб 23 63

ДИ для хрома, мкг/г 1,55-3,57 3,30-5,45 0,040

ДИ для марганца, мкг/г 1,09-1,59 1,47-1,99 0,047

По другим элементам различия в группах были статистически не значимы (р>0,05)

При корреляционном анализе выявлены зависимости между состоянием здоровья детей и их микроэлементным статусом Снижение уровня здоровья детей коррелирует с изменением микроэлементного состава волос — возрастает содержание молибдена, цинка и ртути в волосах, имеется тенденция к снижению содержания хрома, железа, селена, калия

Проведен корреляционный анализ (непараметрический метод Спирмена) содержания элементов в волосах детей Выявлены устойчивые корреляции элементов в волосах (вне зависимости от района проживания) для ряда элементов (рис 2)

/ ^ ( 1п 1р=-042 _р=0"3[ 5

_ . Г О. _ Л Па /

>047 Г Вг ПП1 Са г к=о831 Сг

К у~( иь ) к=оТо| Т^ЧМп^РеТ ^т'иза

! С1 Р и Бг )

V__/а^-оь

Рис 2 Устойчивые корреляционные связи между содержанием элементов в волосах детей (п=86, р<0,001) Устойчивые корреляционные связи определяют стабильный компонент элементного баланса для данной территории Выделенные группы элементов информативны для оценки и сравнения техногенного загрязнения различных территорий

Содержание селена, цинка и железа в растениях. Применение лекарственных и пищевых растений является одним из путей восполнения потребности человека в микроэлементах

Для исследования содержания селена нами были выбраны лекарственные и пищевые растения концентраторы селена, являющиеся безопасными для человека Как критерий безопасности использовалось включение их в государственную фармакопею [1987, 1989] При выборе растений-концентраторов мы руководствовались также наличием запасов для их промышленной заготовки на территории Томской области

В табл 9 представлен вид растительного сырья, в котором определяли микроэлементы, части растения, взятые для анализа, количество собранных в разных местах образцов, среднее содержание селена, железа и цинка на единицу сухого вещества растения

Таблица 9

Содержание микроэлементов в растениях Томского района, мкг/ г сухого вещества (М±т)

Растительное сырье (количество образцов) Селен Железо Цинк

Лист земляники (8) 0,015±0,0 352,1±35,965 36,95±17,689

Лист мать-и-мачехи (8) 0,051±0,025 498,067±61,296 39,733±1,887

Соцветия ромашки (8) 0,031±0,012 452,667±153,061 31,133±4,483

Лист смородины (10) 0,023±0,001 146,6±9,695 18,5±1,643

Ягоды смородины (10) 0,024±0,004 239,4±43,696 14,433±1,722

Лист черники (8) 0,031±0,002 114,25±0,833 24,6± 1,274

Лист шиповника (8) 0,013±0,005 176,25±30,232 10,2±0,49

Плоды шиповника (8) 0,014±0,009 50,367±13,285 11,567±2,245

Лист малины (8) 0,020±0,009 175,1±16,31 18,667±0,212

Определенное нами содержание селена в растениях в 4-15 раз ниже клар-кового для Покрытосеменных (0,2 мкг/г сухой массы), цинка - в 3,5-14 раз (140 мкг/г сухой массы), содержание железа для большинства изученных растений превышает кларковое значение (140 мкг/г сухой массы) [Кист А А , 1987] Это свидетельствует о низком природном уровне селена и цинка в окружающей среде на территории Томского района, повышенном уровне железа для территории Томского района

Наши данные согласуются с данными М Я Ловковой и соавторов [1989], которые содержание селена в лекарственных растениях-концентраторах определяли в 110 хозяйствах на территории Европейской части России

В дефицитных по селену регионах России содержание этого элемента в зерне риса, кукурузы, овса составляет 0,008-0,010 мкг/г, в избыточных провинциях его содержание в этих растениях почти в 100 раз выше [Политика здорового питания , 2002] Таким образом, содержание селена в растениях-концентраторах селена Томского района приближается к содержанию селена в злаковых культурах дефицитных по селену районов России Это может свиде-

тельствовать о природном эндемическом дефиците данного элемента на территории Томского района

Среднее содержание селена в пищевых продуктах — концентраторах селена, используемых жителями Москвы, колеблется в довольно узком диапазоне значений (0,1-0,5 мкг/г) [Скальная М Г и соавт , 2004] Таким образом, использование пищевых продуктов для восполнения потребности в селене является более предпочтительным, чем лекарственных растений

Оценка рационов питания Установлено, что содержание белка (общего, животного и растительного) в рационах соответствует норме Содержание липидов соответствует норме, но за счет низкого поступления растительных жиров нарушено их соотношение 0,25 0,75 (рекомендуется 0,30 0,70) С пищей поступает достаточно углеводов, но качественный состав углеводов не сбалансирован недостаточно крахмала, гликогена, клетчатки, пектиновых веществ, повышено содержание моно- и дисахаридов (95% ДИ 99,3-105,6 г/сутки) Соотношение моно- и дисахаридов к полисахаридам составляет 1 1,4 (рекомендуется 1 4-5) Употребление сладостей быстро приводит к формированию пищевой привычки и является фактором риска формирования нарушения толерантности к глюкозе и сахарного диабета [Брехман И И, 1990] Энергетическая ценность рационов (95% ДИ 1799-1882 ккал/сутки) соответствует физиологической норме для дошкольников — 1970 (1576-2364) ккал/сутки

В рационах детей содержание витаминов и витаминоподобных веществ было недостаточным по витаминам С, D, каротиноидам, холину, биотину, фо-лацину, пантотеновой кислоте, избыточным по рибофлавину, пиридоксину, цианокобаламину, витамину Е Содержание калия, кальция, фосфора и железа в рационах соответствовало нормам Соотношение кальция и фосфора 1 1,3 соответствовало рекомендуемому для детей (1 1,2-2,2), что определяется достаточным потреблением молочных продуктов С пищей дети получают недостаточно цинка (95% ДИ 4,37-4,52 мг/сутки, норма 8 мг/сутки) Повышено поступление магния с пищей (95% ДИ 252,4-266,1 мг/сутки, норма 200 мг/сутки), это может приводить к нарушению усвоения кальция, фосфора и цинка Нами выявлено пониженное поступление меди с пищей (95% ДИ 0,877-0,996 мг/сутки) при адекватном уровне суточного поступления 1 мг Уровень кремния в пище (95% ДИ 19,7-24,5 мг/сутки) превышает верхний допустимый уровень (10 мг/сутки) практически в 2 раза Содержание ванадия в рационе (95% ДИ 216,5-252,3 мкг/сутки) более чем в 2 раза превышает верхний допустимый уровень (100 мкг/суткн) Незначительно повышено содержание кобальта 95% ДИ 33,2-36,4 мкг при верхней границе нормы 30 мкг/сутки

Поступление фтора с пищей составило 0,382-0,493 мг, с водой жители Томска получают не более 0,5-0,6 мг (в двух литрах питьевой воды) при адекватном уровне поступления 1,5 мг Таким образом, у детей Томска имеются предпосылки к формированию фтордефицитных состояний Пониженное поступление с пищей бора (95% ДИ 0,395-0,455 мг/сутки) и меди (95% ДИ 216252 мкг/сутки) может приводить к формированию дефицитных микроэлементо-зов В рационах содержание марганца, хрома и молибдена находится в пределах допустимых норм Содержание йода в рационе дошкольников (95% ДИ

68,0-74,1 мкг/сутки) соответствует физиологической норме (70 мкг), но ниже рекомендаций ВОЗ (100 мкг) Однако фактическое содержание йода в готовых блюдах может оказаться значительно меньше рассчитанного из-за потерь соединений йода при хранении продуктов и их кулинарной обработке [Парфенова Е О , 2000]

Среднее содержание селена в рационах «организованных» групп дошкольников Томска- 23,25±0,88 мкг/сутки (а=11,96), ДИ для 95 % значений 21,5124,98 мкг/сутки. Адекватным считается поступление с пищей 70 мкг селена в сутки, верхний допустимый уровень потребления - 150 мкг/сутки Для детей 46 лет рекомендуемая величина поступление селена по данным [Селен совместное издание , 1989] составляет 20 мкг в сутки

По нашим данным, при расчете селена в рационах с использованием таблиц «Химический состав пищевых продуктов» [Скурихин И М , Волгарев М Н , 1987] и данных М Г Скальной [2004] получены значимые различия в содержании селена (р<0,001 по t-критерию Стыодента, 95% ДИ 8,96-12,60 и 21,51-24,98 мкг/сутки соответственно)

Различия в содержании селена в рационах по сезонам года были незначимы (р>0,05), также незначимы были различия (р>0,05) в содержании селена в рационах детей по обследованным детским садам

Удельный вес продуктов — источников селена в суточных рационах дошкольников Томска на хлебобулочные изделия приходится 36 % поступающего селена, на молочные продукты 30%, на рыбу и мясо - 17%, за счет яиц дети получают 13 % селена, за счет других источников — 4 % Наши данные согласуются с литературными [Решетник Jl А , Парфенова Е О , 2001]

Таким образом, наши исследования показали, что питание детей в детских садах не является оптимальным, сбалансированным по основным пищевым веществам Содержание селена в рационах дошкольников Томска меньше адекватного уровня потребления, но соответствует величине, рекомендуемой ВОЗ для детей В случаях повышения физиологической потребности организма детей в селене или при заболеваниях вероятен дефицит этого элемента

Выводы

1 Дефицит селена в Томске определяется геохимическими природными и антропогенными факторами Повышенная кислотность почв области препятствует накоплению в них селена Интенсивное техногенное загрязнение атмосферного воздуха комплексом токсических веществ, превышающим допустимый уровень загрязнения в 5-12,5 раз, а также превышение ПДК железа и марганца в питьевых водах могут способствовать развитию относительного селенодефици-та у жителей

2 Низкое содержание селена в питьевой воде (меньше 3 мкг/л), содержание селена в растениях-концентраторах (0,013-0,051 мкг/г сухого вещества), не превышающее средние показатели для России (территории, дефицитные по содержанию селена), свидетельствуют об умеренном природном эндемическом дефиците этого элемента в Томске Этим объясняется высокая вероятность развития недостаточности селена у чувствительных групп населения

3 Недостаточная обеспеченность селеном организма жителей Томска является фактором риска формирования микроэлементной патологии, так как в биосубстратах (волосах) индикаторной группы (организованных дошкольников) нормальное содержание (в пределах БДУ 0,7-1,5 мкг/г) селена в волосах имеет место у 38-60% детей (95% ДИ), у остальных детей имеется дефицит или избыток селена

4 Содержание селена в рационах питания дошкольников Томска составляет 21,51-24,98 мкг/сутки (95% ДИ), что ниже адекватного уровня потребления для населения (70 мкг/сут), но соответствует рекомендуемой ВОЗ величине для детей 4-6 лет (20 мкг/сут) Высокое содержание токоферолов в рационах дошкольников уменьшает потребность детей в селене В Томске не регистрируются специфические селенодефицитные заболевания у населения Эти данные позволяют исключить выраженный эндемический дефицит селена в Томске

5 Относительный дефицит селена в организме детей может развиваться вследствие дисбаланса других элементов Нами установлен избыток хрома, никеля, свинца в волосах, марганца в волосах и воде, железа в волосах, воде и растениях, кремния, магния, кобальта и ванадия в пищевых рационах при дефиците цинка в пищевых рационах, волосах и растениях, бора, фтора и меди в пищевых рационах

6 Первичная профилактика микроэлементозов в Томске должна быть комплексной, то есть восполнение дефицита селена должно сочетаться с коррекцией поступления других элементов Главным источником поступающего в организм селена должны оставаться пищевые продукты Учитывая широко распространение употребления витаминно-минеральных комплексов и биологически активных добавок к пище (с 95 % вероятностью от 51 до 88 % организованных дошкольников Томска получают профилактические препараты в течение 1 года), можно использовать этот путь коррекции элементных дисбалансов при соответствующей просветительской работе с населением

Практические рекомендации

Общие мероприятия

I Для выявления наличия биогеохимических провинций и степени тяжести эндемических заболеваний необходимо контролировать содержание микроэлементов в объектах окружающей среды, продуктах питания на данной территории и в биосубстратах населения Контроль микроэлементной обеспеченности необходимо проводить регулярно с целью определения изменений экологической обстановки в регионе и эффективности профилактических программ

II Проведение профилактических программ должно иметь законодательную поддержку (на государственном и региональном уровнях) Такие программы должны создаваться и осуществляться с привлечением специалистов и общественности Эффективно обогащение рационов питания микроэлементами за счет ввоза продуктов с территорий, богатых дефицитными элементами, а также обогащение продуктов питания микроэлементами в местных условиях Большое значение для профилактики микроэлементозов имеет внедрение современных систем очистки питьевой воды, в частности - обезжелезивание

III В комплексную программу профилактики микроэлементозов должны входить природоохранные мероприятия, в первую очередь — по уменьшению техногенного загрязнения территории

IV Необходимо информировать население о рисках развития заболеваний, связанных с избыточным или недостаточным поступлением микроэлементов в организм на данной территории, о рациональном питании в условиях конкретной биогеохимической провинции Необходимо дополнительное образование врачей и среднего медицинского персонала по биоэлементологии — о рисках микроэлементозов в регионе проживания, о диагностике синдромов и заболеваний, связанных с недостатком и избытком микроэлементов в организме, о способах коррекции полимикроэлементных дисбалансов Наиболее эффективно обращение к населению через средства массовой информации, проведение бесед, раздача листовок в организованных коллективах и лечебных учреждениях, через Интернет

Медицинские мероприятия по профилактике микроэлементозов

1 Формирование групп риска по развитию микроэлементозов Во всех группах риска необходима оценка и коррекция элементного статуса [Решетник Л А и соавт, 2000]

2 Выявление латентных микроэлементных дисбалансов у пациентов (по отдельным симптомам, с подтверждением диагноза лабораторными методами)

3 Лечение сопутствующей патологии, увеличивающей степень тяжести микроэлементозов (анорексия, гастродуодениты, дисбактериоз кишечника и все состояния, сопровождающиеся нарушением всасывания питательных веществ)

4 Рекомендуется применять продукты из обогащенной селеном пшеницы, бобовых, молока в питании организованных коллективов и населения групп риска

5 Проведение санитарно-просветительской работы с населением информирование в средствах массовой информации о факторах риска развития микроэлементозов, о рациональном питании и других путях коррекции микроэлементных дисбалансов

6 Осуществление коррекции микроэлементного статуса с использованием сорбентов, комплексонов, витаминно-минеральных комплексов или биологически активных добавок к пище с доказанной эффективностью у лиц групп риска

Список работ, опубликованных по теме диссертации-

1 Сафронопа, О В Обеспеченность железом населения Томска / О В Сафронова, Л П Волкотруб, M В Гудина // Материалы X Международной научной конференции «Здоровье семьи - XXI век» 27 апреля — 9 мая 2006 г - Бангкок, Таиланд, 2006 - С 276-277

2 Сафронова, О В Медицинская профилактика микроэлементозов в городе Томске // Сб научных статей, посвсщенный 60-лстию педиатрического факультетаСибГМУ -Томск,2004 -С 149-153

3 Волкотруб, J1 П Влияние загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами на формирование эндемической патологии / Л П Волкотруб, О В Сафронова // Материалы докладов X Всероссийской научно-техническои конференции «Энергетика экология, надежность, безопасность» -Томск Изд-во ТГ1У - 2004 - С 500-502

4 Колмогоров, Ю П Особенности микроэлементного состава волос в зависимости от уровня антропогенной нагрузки / Ю П Колмогоров, Г Л Леонова, О В Сафронова, Л П Волкотруб // VII конф «Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004» 11-16 октября, 2004, Новосибирск Тез докладов -Том 2 - Новосибирск, 2004 - С 187

5 Сафронова, О В Обеспеченность селеном детей города Томска / О В Сафронова, Д А Копылова U Материалы IV Международного симпозиума «Контроль и реабилитация окружающей среды» - Томск, 2004 - С 164-165

6 Волкотруб, Л П Состояние здоровья и микроэлементный статус детей в зависимости от уровня антропогенной нагрузки на примере РФА СИ / Л П Волкотруб, О В Сафронова, 10 П Колмогоров, Г А Леонова // Digest Report of the XV Internationa) Synchrotron Radiation Conférence SR -2004 July 19-23, 2004, Novosibirsk, Russia - Novosibirsk, 2004 -P 124125

7 Волкотруб, Л П Состояние здоровья и микроэлементный статус детей / Л П Волкотруб, О В Сафронова, Ю П Колмогоров, Г А Леонова // Вестник Оренбургского государственного университета - №4 (29) -2004 Приложение «Биоэлементология» — С 26-27

8 Сафронова, О В Статистическая оценка содержания микроэлементов в волосах (на примере селена) / О В Сафронова, Л П Волкотруб // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии Сб научных работ Т 3, №4 -Томск, 2004 - С 23-24

9 Волкотруб, Л П Содержание некоторых элементов в волосах детей города Томска / Л П Волкотруб, Т В Андропова, О В Сафронова // Материалы 111 Международного симпозиума «Контроль и реабилитация окружающей среды» -Томск, 2002 - С 138-140

10 Сафронова, О В Влияние экзогенного загрязнения и особенностей питания на содержание селена в волосах детей города Томска // Материалы III Международного симпозиума «Контроль и реабилитация окружающей среды» - Томск, 2002 - С 148-149

На правах рукописи

Сафронова Ольга Валерьевна Гигиеническое обоснование профилактики селеновой недостаточности у детей г Томска 14 00 07- гигиена Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Омск-2007

Тираж 100 Заказ 527 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г Томск, пр Ленина, 40

Актуальность темы исследования

Селен - незаменимый для человека микроэлемент, участвующий в функционировании антиоксидантной и иммунной системы, в детоксикации ксенобиотиков. Ферменты, регулирующие процессы перекисного окисления липидов, находятся во всех тканях, поэтому симптомы дефицита селена неспецифичны. Доказана роль дефицита селена в этиологии эндемической кардиомиопатии. Дефицит селена рассматривается как модифицирующий фактор риска развития онкологических заболеваний, болезней сердечнососудистой системы и некоторых других [152; 75].

Техногенное загрязнение территории усугубляет природный дефицит селена [27], поэтому необходимо выявлять популяции, имеющие факторы риска развития дефицита селена в организме. Широкое бесконтрольное применение населением препаратов, содержащих селен и другие микроэлементы, их навязчивая реклама могут спровоцировать новые формы элементных дисбалансов.

Первичная профилактика микроэлементозов основана на знании закономерностей влияния химических элементов на здоровье населения конкретной территории [3]. Гигиеническая профилактика микроэлементозов предусматривает изучение свойств микроэлементов, патологических состояний, возникающих под воздействием дефицита или избытка микроэлементов; факторов окружающей среды, влияющих на усвоение микроэлементов человеком; нормирование уровня воздействия факторов; мониторинг фактора на конкретной территории; определение критериев вмешательства и объёма проводимых профилактических мероприятий при микроэлементозах.

Микроэлементоз - это заболевание или совокупность симптомов, связанные с недостаточным (гипомикроэлементоз) либо избыточным (гипермикроэлементоз) поступлением в организм одного или нескольких микроэлементов (полимикроэлементоз), либо нарушением их соотношения в организме (дисмикроэлементоз).

Для проведения гигиенической профилактики микроэлементозов необходимо учитывать факторы риска, механизмы влияния на человека, оптимальные диапазоны воздействия, критерии дефицита и избытка микроэлементов.

Научно обоснованная программа гигиенической профилактики микроэлементозов позволяет при низких экономических затратах снизить частоту экологозависимой патологии и повысить качество жизни населения территории.

Цель исследования — оценить обеспеченность селеном организма детей и обосновать мероприятия по гигиенической профилактике его дефицита в популяции.

С учётом существующих проблем сформулированы задачи исследования:

1. Оценить содержание селена в объектах окружающей среды.

2. Определить содержание селена в биосубстратах детей (волосы).

3. Определить содержание селена в лекарственных растениях-концентраторах Томского района, подобрать растения для создания профилактического препарата для восполнения дефицита селена.

4. Определить поступление селена в организм по его содержанию в рационах питания статистическим методом расчёта по меню-раскладкам.

5. Выявить факторы, определяющие развитие дефицита селена в условиях индустриального центра.

6. Разработать комплекс профилактических мероприятий по оптимизации обеспеченности селеном организма детей.

Научная новизна: Впервые выявлено, что дефицит и преддефицит селена в популяции дошкольников в городе Томске определяется в 40-62 % случаев по его содержанию в волосах. Определены региональные показатели содержания селена в волосах детей в возрасте 5-6 лет. Изучены факторы, способствующие развитию дефицита селена у дошкольников Томска. Определено, что содержание селена в растениях-концентраторах, произрастающих в Томском районе, соответствует уровню этого элемента в злаковых культурах из селенодефицитных районов России. На примере индустриального города Сибири обоснованы мероприятия по профилактике дефицита селена. Практическая значимость

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры гигиены СибГМУ, используются при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами всех факультетов при изучении курса гигиены (акт внедрения от 14.11.06 г.); кафедры гигиены Красноярской медицинской академии (акт внедрения № 43 / 39 от 11.01.07 г.); на лекционных и практических занятиях для специалистов с высшим и средним медицинским образованием кафедры медицинской экологии, эпидемиологии и здорового образа жизни Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей (акт внедрения от 15.01.07 г.). Изданы практические рекомендации (пособие) для врачей по профилактике микроэлементозов в Томске.

Материалы диссертации представлены: на III Международном Симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды», 10-12 июля 2002 г. (Томск); на научно-практической конференции, посвященной 80-летию санитарной службы и 55-летию ЦСЭН г. Северска, 17-19 сентября 2002 г. (Северск); на I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биоэлементы», 17-19 июня 2004 г. (Оренбург); на XV International Synchrotron Radiation Conférence «SR - 2004», 19-23 июля 2004 г. (Новосибирск); на IV Международном Симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды», 21-23 июля 2004 г. (Томск); на VII конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока — 2004» 11-16 октября 2004 г. (Новосибирск); на X Всероссийской научно-технической конференции

Энергетика: экология, надёжность, безопасность» 8-10 декабря 2004 г. (Томск).

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 - в центральной печати. Положения, выносимые на защиту:

• В Томске обнаружен дефицит селена в детской популяции;

• Фактором, способствующим формированию дефицита селена в Томске, является высокая потребность в этом элементе вследствие полимикроэлементного загрязнения окружающей среды (хром, железо, никель, свинец, марганец) в комбинации с низким поступлением других эссенциальных элементов в организм (цинк, медь, бор, фтор), что модифицирует эндемическую патологию на фоне низкого содержания селена в объектах окружающей среды;

• Необходимо проводить мониторинг химического загрязнения окружающей среды, групповую и индивидуальную профилактику селеновой недостаточности у детей Томска.

Выводы

1. Дефицит селена в Томске определяется геохимическими природными и антропогенными факторами. Повышенная кислотность почв области препятствует накоплению в них селена. Интенсивное техногенное загрязнение атмосферного воздуха комплексом токсических веществ, превышающим допустимый уровень загрязнения в 5-12,5 раз, а также превышение ПДК железа и марганца в питьевых водах могут способствовать развитию относительного селенодефицита у жителей.

2. Низкое содержание селена в питьевой воде (меньше 3 мкг/л); содержание селена в растениях-концентраторах (0,013-0,051 мкг/г сухого вещества), не превышающее средние показатели для России (территории, дефицитные по содержанию селена), свидетельствуют об умеренном природном эндемическом дефиците этого элемента в Томске. Этим объясняется высокая вероятность развития недостаточности селена у чувствительных групп населения.

3. Недостаточная обеспеченность селеном организма жителей Томска является фактором риска формирования микроэлементной патологии, так как в биосубстратах (волосах) индикаторной группы (организованных дошкольников) нормальное содержание (в пределах БДУ 0,7-1,5 мкг/г) селена в волосах имеет место у 38-60% детей (95% ДИ), у остальных детей имеется дефицит или избыток селена.

4. Содержание селена в рационах питания дошкольников Томска составляет 21,51-24,98 мкг/сутки (95% ДИ), что ниже адекватного уровня потребления для населения (70 мкг/сутки), но соответствует рекомендуемой ВОЗ величине для детей 4-6 лет (20 мкг/сутки). Высокое содержание токоферолов в рационах дошкольников уменьшает потребность детей в селене. В Томске не регистрируются специфические селенодефицитные заболевания у населения. Эти данные позволяют исключить выраженный эндемический дефицит селена в Томске.

5. Относительный дефицит селена в организме детей может развиваться вследствие дисбаланса других элементов. Нами установлен избыток хрома, никеля, свинца в волосах; марганца в волосах и воде; железа в волосах, воде и растениях; кремния, магния, кобальта и ванадия в пищевых рационах при дефиците цинка в пищевых рационах, волосах и растениях; бора, фтора и меди в пищевых рационах.

6. Первичная профилактика микроэлементозов в Томске должна быть комплексной, то есть восполнение дефицита селена должно сочетаться с коррекцией поступления других элементов. Главным источником поступающего в организм селена должны оставаться пищевые продукты. Учитывая широко распространение употребления витаминно-минеральных комплексов и биологически активных добавок к пище (с 95 % вероятностью от 51 до 88 % организованных дошкольников Томска получают профилактические препараты в течение 1 года), можно использовать этот путь коррекции элементных дисбалансов при соответствующей просветительской работе с населением.

Практические рекомендации

Общие мероприятия:

I. Для выявления наличия биогеохимических провинций и степени тяжести эндемических заболеваний необходимо контролировать содержание микроэлементов в объектах окружающей среды, продуктах питания на данной территории и в биосубстратах населения (табл. 22). Контроль микроэлементной обеспеченности необходимо проводить регулярно с целью определения изменений экологической обстановки в регионе и эффективности профилактических программ.