Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Комплексная гигиеническая оценка среды обитания и состояния здоровья детского населения с использованием современных информационно-аналитических технологий (на примере г. Великий Устюг Вологодской обл

На правах рукописи

КАРЛОВА Татьяна Владимировна

КОМПЛЕКСНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ И СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ (на примере г. Великий Устюг Вологодской области)

14.00.07 - Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» МЗ и СР РФ.

Научные руководители: з.д.н. РФ, доктор медицинских наук, профессор

Маймулов Валерий Георгиевич доктор медицинских наук, профессор Лимин Борис Васильевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Киселев Анатолий Владимирович

доктор медицинских наук, профессор Чернова Галина Ивановна

Ведущее учреждение - ГОУВПО «Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова» МЗ и СР РФ

Защита диссертации состоится «_» апреля 2005 г. в

_» часов на заседании диссертационного совета Д 208.086.02 при ГОУВПО «Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова» МЗ РФ по адресу: 195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова» МЗ и СР РФ

Автореферат разослан «_» марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук

профессор

Л. В. Воробьева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Оценка влияния факторов окружающей среды на здоровье населения является наиболее сложной и наукоемкой проблемой в деятельности Госсанэпиднадзора, несмотря на многочисленные данные о зависимости состояния здоровья населения от степени загрязнения окружающей среды, и требует проведения весьма объемных исследований, даже в случае изучения влияния единичного фактора риска (Беляев Е.Н., 1991-1996; Потапов А.И., 1991-1997; Измеров Н.Ф. с соавт., и др.). В связи с этим, практически во всех странах мира и международных организациях концепция оценки риска рассматривается в качестве главного механизма оценки потенциального воздействия на состояние здоровья населения (Онищенко Г.Г., 1995, 2000; Киселев АБ., 1996; Фридман К.Б., 1996; Авалиани СЛ, 2000; Рахманин ЮА, Новиков С.М. 2001).

Существенная роль в процессе оценки риска принадлежит биомаркерам, которые могут быть использованы при идентификации опасности, оценке воздействия и установлении связи между первичной реакцией и вероятностью возникновения болезни, а также при исследовании поступления химического агента в организм любыми путями из любого источника окружающей среды (М.П. Захарченко, В.Г. Маймулов, А.В. Шабров, 2001). Биологические маркеры позволяют в большей степени выявить характер зависимостей "причина - следствие" и "доза - эффект (ответ)" в процессе оценки риска для здоровья и при контроле качества объектов окружающей среды (Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани С.Л., Буштуева К.А., 2000).

Учитывая негативные тенденции в показателях заболеваемости детского населения на территории Великого Устюга, превышающие практически в 2 раза средне региональные и средне российские показатели, возникла необходимость проведения комплексной гигиенической оценки с использованием современных информационноеаналитических технологий для выявления причин, способствующих формированию высоких уровней заболеваемости детей, включая заболеваемость врожденными пороками развития.

Цель исследования; Изучить особенности состояния здоровья населения г. Великий Устюг в связи с воздействием неблагоприятных факторов среды обитания на основе использования современных информационно-аналитических технологий и разработать комплекс профилактических мероприятий.

Задачи исследования:

изучить состояние здоровья населения по данным заболеваемости, оценить уровень адаптации детей с использованием метода лазерной корреляционной спектроскопии и микроэлементный статус;

оценить риск многосредовых, комбинированных и комплексных воздействий факторов окружающей среды на территории г. Великий Устюг, с использованием методов математического моделирования и геоинформационных технологий;

разработать комплекс профилактических мероприятий по уменьшению воздействия неблагоприятных факторов среды обитания и предупреждения возникновения эколого-зависимых заболевания населения.

Научная новизна исследования.

Впервые на территории г.Великий Устюг проведено комплексное изучение состояния здоровья детского населения с применением методов диагностики донозологических состояний и оценки риска многосре-довых, комбинированных и комплексных воздействий химического и радиационного загрязнения окружающей среды, выявлены приоритетные факторы риска.

Проведена оценка микроэлементного статуса детского населения и выявлены группы риска развития гипер- и гипомикроэлементозов. Установлена широкая распространенность избыточных концентраций химических элементов в волосах детей Великого Устюга по сравнению со стандартными показателями.

Выявлены достоверные отличия в уровне высокого содержания железа, калия, стронция и свинца в волосах детей с врожденными пороками развития на фоне недостаточности магния, цинка, кальция и меди.

Впервые проведена оценка уровня адаптации детского населения с использованием метода лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС). У детей в возрасте от 3 до 10 лет установлены значимые уровни снижения функциональной достаточности пролиферативных процессов в слизистых оболочках верхних дыхательных путей на фоне выраженных аллерго-интоксикационных и аутоиммунных сдвигов.

Практическая значимость исследований и внедрение в практику.

На основании результатов диссертационной работы разработан комплекс профилактических мероприятий по уменьшению вероятности возникновения эколого-зависимых заболеваний, а также состояний, вызванных недостатком в организме эссенциальных химических элементов, направленный на предотвращение последствий общетоксического действия химических факторов окружающей среды, а также на восполнение установленных дефицитов макро- и микроэлементов.

Результаты исследований позволили апробировать новые методы биоиндикации, такие как оценка микроэлементного статуса детского населения и оценка уровня адаптации, на популяционном и индивидуальном уровне с разработкой целенаправленных мероприятий по коррекции состояния здоровья населения на территории г. Великий Устюг.

Материалы диссертационной работы использовались при подготовке следующих правовых, распорядительных и программно-целевых документов:

1. Федеральный уровень:

- Методические рекомендации «Организация системы социально-гигиенического мониторинга на уровне субъекта Российской Федерации (на примере Вологодской области) № 2/09 от 9.01.2003, утв. первым зам. министра здравоохранения РФ Г.Г. Онищенко;

- Пособие для врачей «Система выявления и оздоровления детей групп риска с повышенным содержанием солей тяжелых металлов в биосредах в условиях антропотехногенного воздействия»: Пособие для врачей, утв. Секцией «Гигиена» Ученого совета МЗ РФ (Протокол № 7 от 05.11.2003 г. СПб, 2004 г.). - СПбГМА им. И.И. Мечникова. 2004. - 32с.

2. Региональный уровень:

Постановления губернатора Вологодской области:

- «Об утверждении плана мероприятий обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов в Вологодской области на 2002-2005 годы» от 04.02.02 г. № 36;

- «Об утверждении стратегического плана охраны и укрепления здоровья населения Вологодской области» от 21.10.02 г. № 696;

- «Об утверждении Регионального плана действий по гигиене окружающей среды» от 11.03.03 № 179;

- «Об утверждении плана мероприятий по оценке влияния факторов среды обитания человека на состояние здоровья населения Вологодской области на 2003-2005 гг.» от 11.03.03 № 186.

3. Муниципальный уровень:

- Постановление администрации Великоустюгского муниципального района Вологодской области «Об утверждении плана мероприятий по оценке влияния факторов среды обитания на состояние здоровья населения Великоустюгского муниципального района на 2003-2005 гг.» от 25.09.03 № 1083.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались и были одобрены на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы профилактической медицины, управления качеством среды обитания и здоровья населения», совместно с заседании бюро Научного Совета «Экология человека и гигиена окружающей среды» РАМН и Министерства здравоохранения и социального развития России (Череповец, октября 2004г.), Всероссийская научно-практическая конференция «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития» (г. Вологда, сентябрь 2004), Всероссийская НПК «Проблемы риска здоровью населения России от воздействия факторов окружающей среды» (Москва, октябрь 2004г.), на

региональной научно-практической конференции «Современные вопросы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия» (Вологда, октябрь 2002г.)

Личный вклад автора. Автором разработана комплексная программа научных исследований различных факторов окружающей среды и состояния здоровья на территории, характеризующейся высокими уровнями заболеваемости детского населения. При непосредственном участии автора осуществлен отбор биоматериалов (моча, слюна, волосы) для оценки состояния здоровья детского населения с использованием методов биоиндикации, проведены исследования, анализ и обобщение информации, ее статистическая и математическая обработка, интерпретация результатов исследований. Отдельные исследования и их анализ (определение содержания микроэлементов в волосах) выполнены на базе АНО «Центра биотической медицины» г. Москва, за что автор выражает благодарность.

Лично автором проведена многокомпонентная, многосредовая, комплексная оценка риска состояния здоровья населения г. Великий Устюг с использованием официально признанных и утвержденных методических подходов. С непосредственным участием создана оцифрованная топографическая основа г. Великий Устюг, проведен расчет рассевания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе с применение методов пространственного моделирования и анализа данных в геоинформационной системе с последующей привязкой результатов к электронной карте юрода.

Доля личного участия автора в накоплении информации более 90%, в обобщении и анализе материалов -100 %.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 1 методическое указание, 1 пособие для врачей и 17 статей, из них 12 в центральных изданиях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Комплексный подход в оценке влияния факторов окружающей среды (атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы и продуктов питания) с использованием современных информационно-аналитических технологий и диагностики донозологических состояний выявил наличие высоких уровней риска, особенно канцерогенного, для здоровья детского населения от химического и радиационного загрязнения среды обитания, проявляющихся снижением уровня адаптации функциональных систем организма и высокой заболеваемостью детей. Причинами нарушений в состоянии здоровья детей является рассогласование и повреждение комплекса метаболитических, нейрогуморальных, иммунных, генетических механизмов гомеостаза, обеспечивающих адаптацию к изменяющимся условиям окружающей среды.

2. Использованные методы позволили установить приоритетные факторы риска и разработать систему профилактических мероприятий по предупреждению возникновения эколого-зависимых заболеваний включающую: меро-

приятия по коррекции микроэлементного статуса детей, повышению неспецифической резистентности и уровня адаптации детского населения и снижению воздействия химических факторов риска.

Структура и объем и работы;

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и предложений, списка использованной литературы, который содержит 149 источников, в том числе 113 отечественных и 36 зарубежных источников. Объем работы составляет 166 страниц машинописного текста, иллюстрированного 41 таблицами и 23 рисунками, имеет 5 приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы, цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен аналитический обзор литературы, в котором отражены научные подходы, представлены различные точки зрения авторов на определение понятий, методологию, принципы, формы и методы исследования состояния здоровья населения с использованием методов биоиндикации и оценки риска состояния здоровья при воздействии факторов окружающей среды.

Вторая глава посвящена организации, методам, объектам и объемам исследований. Углубленные исследования факторов окружающей среды, включая оценку радоноопастности территории г. Великий Устюг, выполнены на базе испытательного лабораторного центра ФГУ «ГСЭН в Вологодской области».

Оценка риска для здоровья населения г. Великий Устюг при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду, проводилась на базе аккредитованного органа (аттестат аккредитации № ГСЭНЦ0А.019) в соответствии с международно-признанной методологией оценки риска и Руководством по оценке риска Р2.1.10.1920-04.

В качестве инструмента расчета уровней загрязнения атмосферного воздуха использовалась программа «Атмосфера-расчет» версия 4.05 Новосибирской фирмы «Логос», согласованная с ГГО им. Воейкова, а в качестве базовой информационной технологии - геоинформационные системы (ГИС) производства Environmental System Research Institute USA (ArcView 3.2a с модулями пространственного анализа, ArcGis 8.3).

Исследование микроэлементного статуса детского населения выполнены на базе лаборатории АНО «Центр Биотической Медицины», аккредитованной в Федеральном центре Госсанэпиднадзора при МЗ РФ (аттестат аккредитации ГСЭН^и.ЦОА.311, регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU.00001.513118 от 22 февраля 2002) методами атомной эмиссионной спектрометрии.

Оценка уровня адаптации детей проводились с использованием метода лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС) различных биологических сред, рекомендованного для задач медико-биологических исследований Минздравом РФ. Прибор зарегистрирован в государственном реестре изделий медицинской техники (регистрационное удостоверение № 29/07010198-4788-03 от 14.01.2003 г.) и в государственном реестре средств измерений под № 17649-04.

Объем проведенных исследований представлен в табл.1.

В третьей главе дана общая характеристика территории и особенности состояния здоровья населения г. Великий Устюг, как самого большого из "малых" городов Севера, где состояние здоровья детей представляет серьезную социальную проблему и характеризуется ростом общей заболеваемости, изменением ее структуры и увеличением частоты хронических заболеваний среди детей.

Показатели общей и младенческой смертности населения почти в 2 раза выше общероссийских и северо-западных показателей, а показатели суммарного коэффициента рождаемости составляют всего 1,2 рождений на одну женщину детородного возраста при необходимом уровне воспроизводства населения более 2. Показатели заболеваемости детей самые высокие в области: превышают практически в 1,7 раза средне региональные в 2 раза уровни заболеваемости по РФ.

Одной из приоритетных проблем является выраженная частота врожденных пороков развития (ВПР), среднемноголетние уровни которой превышают показатели РФ и региональные показатели практически в 3 раза (2139,7 - в Великом Устюге, 740 - в области и 640 по России на 100 тыс. насел в 1997-2003 гг.) и составляют значительную долю (23,3 %) среди причин младенческой смертности.

В структуре ВПР значительную долю составляют врожденные пороки сердца (ВПС). Значительно выше на территории показатели распространенности новообразованиями. Обнаружение изменений частоты встречаемости ВПР является сигналом для проведения комплексной эколого-гигиенической оценки среды обитания с использованием современных информационно-аналитических технологий.

Таким образом, учитывая возможность средового влияния факторов с отдаленными последствиями на территории Великого Устюга, а также ограниченность и малую перспективность методов коррекции ВПР (B.C. Баранов и соавт., 1994; Т.В. Золотухина и соавт., 1996), а также высокие уровни общей заболеваемости среди детского населения, необходима разработка комплексной программы углубленных исследований состояния здоровья и факторов среды обитания, оценка уровней канцерогенного и тератогенного риска, и установление причин и факторов, определяющих развитие данной патологии.

Таблица 1

Объекты и объем исследований __

Структура базы данных Содержание баз данных Кол. пок. Ед. информации

Состояние здоровья населения (отчетные формы -7,12,13,31,32,35, 63) Заболеваемость и болезненность населения по 3 возрастным группам и 25 нозологическим формам, заболеваемость беременных женщин и новорожденных, сведения о заболеваниях, связанных с микронутриентной недостаточностью 150 64500000

Демографические показатели Численность населения, рождаемость, смертность, естественный прирост 5 25 295

Персонифицированный регистр ВПР Заболеваемость населения по врожденным порокам развития 7 28 000

Данные анкетного опроса 140 детей в возрасте от 3 до 5 и с 6 до 15 лет Наличие сопутствующих заболеваний, оценка пищевого статуса, выявление неблагоприятных факторов среды обитания, социальному статусу 12 1680

Санитарно-гигиенические факторы среды обитания Результаты лабораторных исследований 510 6529353

- воздуха 52 46 362

- почвы 36 43 362

- питьевой воды 104 1472889

- безопасность продуктов питания 148 3506 160

- оценка радоноопастности территории 43 864 330

Данные инвентаризации источников загрязнения атмосферы Источники загрязнения атмосферы (230). Результаты расчетов приземных концентраций (максимально-разовых и среднегодовых) по 6 промпредприятиям города 32 7500

Геоинформационные ресурсы Промышленный объекты, жилые здания, объекты гидрографии, источники загрязнения атмосферы, топ основа города, геокодированные данные о населении 125 100 Мб

Данные биомониторинга 140 детей 6-10 лет Определение содержания микроэлементов в волосах 22 3080

Лазерная корреляционная спектроскопия (ЛКС) у 140 детей Ротоглоточные смывы, моча 2 280

В четвертой главе представлены результаты углубленных исследований состояния здоровья детского населения с оценкой микроэлементного статуса и оценкой уровня обменных и иммун-

некомпетентных систем организма с использованием метода лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС).

Оценка уровня адаптации детей г. Великий Устюг.

Как показал анализ спектральных характеристик биоматериала, у 53% обследуемых детей фиксируется мелкодисперсная фракция, ассоциирующая дистрофически-подобным сдвигам, в наибольшей степени сцепленных с повышенным вкладом тканевых некробиотических процессов. В развивающемся организме определенный уровень дистрофических процессов всегда присутствует, но это компенсируется альтернативными процессами регенерации и пролиферации, поэтому указанные сдвиги характеризуются как пониженная функциональная способность организма к регенерации и пролиферации. Часто данные изменения ассоциируются с начальными стадиями развития различных новообразований.

Анаболически-направленные сдвиги - аллерго-подобные, аутоиммунно-подобные, аллерго-аутоиммунно-подобные, встречаются почти у 28 % обследованных детей, при этом обращает на себя внимание тот факт, что среди аллергоподобных и, в еще большей степени, аутоиммунно-подобных заметно превалирует выраженный характер сдвигов (60% и 82% соответственно).

Сравнительный анализ частот встречаемости отдельных ЛКС-сдвигов ротоглоточных смывов детей В-Устюга, характеризующих функциональную достаточность пролиферативных процессов в слизистых оболочках верхних дыхательных путей и экскреторную активность слюнных желез, функций обменных и иммунокомпетентных систем организма, со школьниками г. Москвы и Ленинградской области, показал существенные различия между изученными популяциями (табл.2).

ЛКС-спектры ротоглоточных смывов в В-Устюге, соответствующие нормальному уровню адаптации детей, встречаются в 10 раз реже, чем в Московской, в 30 раз реже, чем в Тосненской популяции.

Достоверно выше, в сравнении с уровнями адаптации детей Тоснен-ского района, встречаются аллерго-интоксикационные сдвиги в состоянии здоровья (Югьюдента 2,9). Значительно ниже у детей г. Великий-Устюг зафиксированы изменения по аллергоподобным и аллерго-аутоиммунно-подобным ЖС-сдвигам, в сравнении с московскими детьми (Ютьюдента от 2,1 до 6,1).

При анализе ЛКС-спектров мочи, характеризующих с достаточно высокой степенью надежности предпатологическую отягощенность организма и уровень активности систем клеточного и гуморального иммунитета, выявлены анаболитически-направленные сдвиги (аутоиммунные, аллергоподобные), которые встречаются практически у 74 % обследованных детей г. Великий Устюг.

Таблица 2

Распределения метаболических сдвигов у детей [в %)

Вид сдвигов ЛКС - спектра РГС В-Устюг Москва 1 Тосно 1

Нормологические 1 10 -2,9 33 -6,7

Аллергоподобные 3 10 -2,1 10 -6,1

Интоксикационно-подобные 7 4 0,7 30 -4,6

Дистрофически-подобные 53 18 4,8 6 7,8

Аутоиммуно-подобные 10 23 -2,8 15 -1,3

Катоболистически -подобные 8 6 0,3 2 1,8

Аллерго-интоксикационно-подобные 11 8 0,4 1 2,9

Аллерго-аутоиммунно-подобные 4 12 -2,2 2 0,7

Не идентифицированные 4 8 -1,3 2 0,7

Всего 100 100 100

При этом, среди аллергоподобных и, в еще большей степени аутоиммунных, заметно превалирует выраженный характер сдвигов, соответствующий практически клинической стадии развития патологического процесса (70% и 80% соответственно).

У обследуемой группы детей наибольшее напряжение отмечается в системе регуляции гуморального иммунитета, причем с подчеркнутой аутоиммунной модификацией. На основе проведенных исследований ЛКС-спектров мочи наибольший процент выраженных аутоиммунных нарушений регистрируется среди детей с врожденными пороками развития. Практически у 82 % детей, имеющих в анамнезе аномалии развития, чаще врожденные пороки сердца, встречаются аутоиммунные нарушения, у 18 % смешанные - аллерго-интоксикационные или аллерго-аутоиммунные сдвиги (рис.1).

Следует отметить, что среди детей с данной патологической отяго-щенностью не зафиксированы гидролитически-направленные сдвиги (интоксикационно-подобные, катоболитически-подобные и дистрофически-подобные). Согласно данным различных исследований, только 10 % всех ВПС обусловлены наследуемыми хромосомными аномалиями -синдром Марфана, Элерса - Данлоса, Шерешевского - Тернера и т.д., а в остальных 90 % случаях возникновения ВПС обусловлено воздействием экзогенных факторов, в том числе тератогеных, радиация, вирусные инфекции, лекарственные и химические вещества, профессиональные вредности, полигиповитаминозы и дефицит ряда микронутриентов.

Таким образом, проведенные исследования уровня адаптации детей г. Великий Устюг показали снижение функциональной достаточности пролиферативных процессов в слизистых оболочках верхних дыхатель-

ных путей, снижение функции обменных и иммуннокомпетентных систем организма на фоне выраженных аллерго-интоксикационных и аутоиммунных сдвигов.

I

Рис. 1. Распределение детей по отклонениям в спектрах (в %)

Оценка микроэлементного статуса детей.

Как показали результаты исследований, содержание химических элементов в волосах детей, в сравнении со средне стандартными и данными аналогичных исследований по г.Череповцу, достоверно снижено по Со, С^, Fe, Р и Zn, на фоне повышенных концентраций Мп и РЬ. По отношению к г. Череповцу у детей из г. Великий Устюг достоверно ниже содержание в волосах Л1, As и Be. В то же время, у них повышено содержание Са, Mg, Mn, Si и ТС (табл.3).

Изучение частот отклонения в содержании химических элементов в волосах от нормы показало, что к числу ведущих дефицитов у детей г.Великий Устюг относятся дефициты Р, Со, ^ и Zn среди детей в возрасте 3-6 лет и К, Р, Со, ^ и Se - у детей в возрасте от 6 до 15 лет. Элементы, повышенное содержание которых в волосах обследованных встречается достаточно часто: &, I, Mg, Mn, Pb (дети в возрасте 3-5 лет), а также Са, I, Mg, Mn, № - (дети в возрасте от 6 до 15 лет).

По сравнению с аналогичными данными по г.Череповцу, характеризующимися широкой распространенностью дефицитов Со, &, Ca, Mn, P, Si и Zn, при отсутствии выраженных избытков, несмотря на наличие мощных источников техногенного загрязнения окружающей среды, для

г. Великого Устюга характерна широкая распространенность избыточных концентраций химических элементов.

Таблица 3

Средние концентрации химических элементов в волосах детей __(мкг/г волос)__

г. Великий Устюг Череповец РФ

Элемент 3-5лет 6-15лет 6-10лет 3-8лет,

(П=19) (П=48) (П = 29) (П =2791)

А1 6,21+0,69* 6,74+0,55* 14,77±1,98 24,39+0,31

А8 0,12+0,02* 0,05+0,01* 0,63+0,11 0,2710,01

Ве 0,01+0,001 0,01+0,001* 0,04+0,007 0,0110,01

Са 435+113 1258+189* 502+71 487,5+9,42

О! 0,12+0,02* 0,13+0,01 0,2+0,06 0,27+0,01

Со 0,02+0,002* 0,03+0,004 0,03+0,007 0,210,01

Сг 0,61+0,06* 0,5+0,04 0,54+0,05 1,0010,02

Си 10,03+0,37 11,2910,9 8,99+0,31 10,1310,11

Бе 19,29+1,35* 37,21+10,1 22,39±1,77 25,15+0,38

НЕ 0,36+0,06 0,31+0,03 - -

I 6,93+2,35 3,9+0,7 - -

К 1019+195 242+53 424+121 825,99+19,64

П 0,04+0,006 0,04+0,004 - -

МЕ 73+27 248+40* 52+11 40,45+1,24

Мп 1,6+0,26* 4,14+0,9* 1,03+0,18 0,93+0,04

№ 785+208 362+64 429+114 755,17+19,6

N1 0,3+0,08 0,54+0,12 2,18+1,03 0,55+0,02

Р 127+5* 120+4 116+4 152,53+0,97

РЬ 4,88+0,86* 2,7+0,31 3,0510,34 2,3410,09

8е 0,37+0,03 0,31+0.02 - -

81 1812 26+3* 7+1 19,15+0,38

8п 0,22+0,04 0,16+0,02 - -

Т1 0,72+0,11 0,76+0,08* 0,51+0,06 0,49+0,01

V 0,12+0,02 0,09+0,01 - -

а 101+12* 157+5 137+10 121,11+1,3

Примечание: * - различия достоверны науровне р < 0,05

Наиболее заметными, и, при этом, довольно редко встречающимися при эпидемиологических исследованиях отклонениями в элементном составе волос являются выявленный низкий уровень содержания меди - почти у 60% детей из г. Великий Устюг, по сравнению с 6,9 % в Череповце. Этот феномен объясняется большой частотой случаев избыточного накопления в волосах Мп (почти у 70 % детей), являющегося функциональным антагонистом Си. Как правило, подобный дисбаланс у детей приводит к росту неврологической заболеваемости, патологии опорно-

двигательного аппарата, в том числе соединительной ткани (включая ВПР), анемией.

Повышенная встречаемость избытков РЬ (42% детей в возрасте 3-5 лет и 16,3 % детей в возрасте 6-15 лет), Сг (32% и 20%, соответственно) может рассматриваться как отягчающий фактор, который, в первую очередь, может отрицательно влиять на обмен 2п, и, в меньшей степени, Си. Установлены достоверные ОТЛИЧИЯ В уровне химических элементов в волосах у детей с врожденными пороками развития и детей без таковых, по содержание в волосах Бе, К и 8п (р < 0,05), отмечена тенденция к увеличению уровня РЬ (р < 0,1), в то время как содержание Mg и 2п достоверно понижено (р < 0,05), а Са и Си имеет тенденцию к снижению.

Полученные результаты в целом согласуются с многочисленными данными отечественной и зарубежной научной литературы (Равви^ег, Сгапйэп, 1983, Скальный, 1990, Лимин с соавт., 2003, Панченко, Маев, Гуревич, 2004 и др.), указывающими на зависимость частоты пороков развития от дефицита Mg, Са, 2п и Си, а также избыточного накопления тяжелых металлов.

Таким образом, МЭ статус детей характеризуется повышенным содержанием МЭ, с присущими им генотоксическими свойствами, недостатком ряда эссенциальных МЭ, способствующих снижению иммунного статуса детей и наличие выраженной частоты ВПР у детей с повышенной частотой дефицитов меди, цинка, алюминия на фоне интоксикации свинцом. Данный факт может свидетельствовать о недостаточной обеспеченности детей данной возрастной группы некоторыми эссенциаль-ными химическими элементами на фоне риска возникновения эколого-зависимых интоксикаций РЬ и Мп. Возможна связь ВПР с нарушением обмена меди, калия и алюминия.

На основании полученных данных можно предположить, что высокая частота дефицита Си и избытка Мп, выявленная у детей из г. Великий Устюг, имеет биогеохимическую природу и может быть связана как со снижением содержания Си в среде обитания, так и с антагонистическими взаимодействиями Си и Мп в организме. Широкая распространенность дефицита 8е также может иметь эндемическое происхождение.

В пятой главе представлены результаты оценки риска многосредо-вых, комбинированных и комплексных воздействий факторов окружающей среды на территории г. Великий Устюг. Оценка риска от химического загрязнения атмосферного воздуха.

Уровни хронического не канцерогенного риска, рассчитанные по 25 химическим веществам в виде коэффициентов опасности (Ир), во всех расчетных точках не превышает 1 и рассматриваются как пренебрежимо малыми, за исключением пыли древесной (Ир=1,31) от выбросов ОАО

"Великоустюгская кистещеточная фабрика" и керосина (HQ=1,56) от автотранспортных предприятий города

Уровни аддитивного риска для критических органов и систем, характеризующие риск комбинированного воздействия выбрасываемых примесей на органы дыхания, превышают 1 и рассматриваются как «неприемлемые» (рис 2)

Рис.2. Уровни не канцерогенного риска для органов дыхания от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух

Основной вклад в суммарный индекс опасности вносят бензин, керосин, марганец, толуол, пыль древесная и зола углей Неприемлемые уровни не канцерогенного риска установлены только для органов дыхания в районе МДОУ №№ 24 и 1 и составляют 1,8 единиц, при приемлемом значении не более 1 Индексы опасности для других органов и систем оцениваются как «пренебрежительно малые»

При анализе уровней канцерогенного риска от выбросов основных промпредприятий города установлено, что величины канцерогенного риска находятся, в основном, на уровне менее чем 10-4, и в соответствии с критериями ВОЗ, оцениваются как «допустимые» уровни риска Наибольший вклад в уровни канцерогенного риска вносит сажа (CR=2,21E-06), зола углей, с содержанием диоксида кремния от 20-70% (CR=1,59E-05), бензин нефтяной (CR=1,50E-05) и формальдегид (CR=2,64E-06)

Оценка риска радоноопастности территории Наибольший вклад в дозу облучения населения области вносят природные источники ионизирующего облучения (65,24 %). Вклад радона и его дочерних продуктов распада (ДПР) составляет в среднем от 35 до 42 % общей среднегодовой дозы на одного человека в зависимости от места проживания, типа зданий, этажности и других факторов.

При оценке радоноопастности территории г. Великий Устюг установлено превышение гигиенических нормативов по содержанию радона и его дочерних продуктов в воздухе ряда детских общеобразовательных учреждений: ДОУ № 22 г. - 331 Бк/м3 и ДОУ № 4 - 205 Бк/ м3. Максимальные концентрации обнаружены в подвальных помещениях (657 Бк/ м3), далее - первого (331 Бк/ м3) и второго (160 Бк/ м3) этажей. Это определяет основной путь радона - «почвенный», из геологического пространства под зданием (рис.4).

Рис. 2 Уровни контаминации радона в ДДУ г. Великий Устюг.

В летний период года концентрации радона, несмотря на более активные режимы проветривания в помещениях ДОУ, значительно возрастают (в 10-13 раз), что обусловлено оттаиванием структуры почвы.

Рассчитанный уровень риска от воздействия радона, равный вероятности возникновения «стохастических эффектов» (случаев смертельного риска и наследственных эффектов) в течении всей жизни человека составляет УЕ = 7,3 х 10"2 случаев/чел. Зв в год, средний индивидуальный

риск для населения 1,37 х 10-4 случаев в год. Концентрации радона и его ДПР существенно превышают концентрации радона в ДОУ г. Вологды.

Оценка риска от химического загрязнения питьевой воды С позиции оценки риска здоровья населения, уровни неканцерогенного риска от химического загрязнения питьевой воды не превышают 1 и оцениваются как «приемлемые», а для детей существует потенциальная опасность для развития заболеваний желудочно-кишечного тракта (Н1=2,2), центральной нервной системы (Н1=1,7), заболеваний почек (Н1=2,1) и печени (Н1=1,7). Наибольший вклад в уровни привносимого риска для заболеваний ЦНС, печени и почек вносит хлороформ, трихлорэтилен - их доля в уровень суммарного аддитивного риска составляет более 70 %, а для заболеваний ЖКТ бериллий и бор - 53 % и 35 % соответственно.

Уровни суммарного индивидуального канцерогенного риска от химического загрязнения питьевой воды для детей 8,75х10-4 и оцениваются как «приемлемые». Наибольший вклад в уровни канцерогенного вносит хром +6 (ГСК=3,35х10-4), дибромхлорметан (ГСК=6,72х10-4), бром-дихлорметан (ICR=5,14x10-4), хлороформ (ГСК=6,48х10-4) и мышьяк (1СК=4,29х10-4Л Доказательства канцерогенности для человека диб-ромхлорметана, трихлорэтилена и хлороформа признаны ограниченными по МАИР, но приводятся данные о наличии мутагенных, гено- и эмбрио-токсических свойств данных соединений.

Оценка риска от химического загрязнения продуктов питания

Почвы сельхозугодий Великоустюгского района, на которых производится выращивание зерна и корневых культур, характеризуются значительным превышением тяжелых металлов (ТМ), особенно меди (8 ПДК), никеля (6,5 ПДК), мышьяка (2,4 ПДК), кобальта (2,3 ПДК), марганца (1,8 ПДК), цинка (1,2 ПДК), что может быть связано не только с атмосферными выбросами предприятий, действующих в черте данного города или вблизи него, но и с отдаленным переносом выбросов и следовым загрязнением от предприятий, давно прекративших существование.

Оценка риска от контаминации химическими веществами пищевых продуктов показала, что риск возникновения вредных неканцерогенных эффектов значителен при потреблении пищевых продуктов, загрязненных мышьяком и ПХБ. Наибольший вклад в общую величину неканцерогенного риска по мышьяку вносит картофель (коэффициент опасности Ир = 2,61), выращенный на сельхозугодиях Великоустюгского района, по ПХБ (коэффициент опасности Ир = 1,75) - ввозимая свежемороженая рыба и рыбные консервы. С учетом направленного действия различных конта-минантов, уровни неканцерогенного риска для детей оцениваются как «высокие»: для центральной нервной системы (Н1=5.31 - мышьяк, ПХБ,

ртуть), как «средние» для сердечно-сосудистой системы (№2,66 - мышьяк, никель), кожи (Н1=2,66 - мышьяк), почек (Н1=2,51 - ПХБ, кадмий, ртуть), печени (Н1=2,0 - ПХБ, медь, никель).

Уровни индивидуального канцерогенного риска при потреблении продуктов питания составляют для детей СЯ=1,39х104 и оцениваются как «неприемлемые». Данные уровни риска обусловлены также присутствием мышьяка в корнеплодах (картофель, свекла), выращиваемых на сель-хозполях (СЯ=1,01х10-4), и содержанием полихлорированных бифени-лов в рыбопродуктах (СЯ=3,0х10-5).

Комплексная оценка риска. При комплексном поступлении веществ различными путями (пероральном и ингаляционном) и комплексном воздействии с продуктами питания, питьевой водой и атмосферным воздухом, за счет эманации радона-222 из почвы, канцерогенный риск для детей г. Великий Устюг составил 1,18х10-3 и оценивается как «неприемлемый и высокий». При данном уровне риска существует потенциальная опасность развития злокачественных новообразований и врожденных пороков развития у детей, т.к. данные вещества обладают не только канцерогенным, но и мутагенным, тератогенным и эмбриотоксическим свойствами.

В число приоритетных факторов риска при комплексном воздействии входит загрязнение питьевой воды и продуктов питания. Их доля при пероральном поступлении составляет практически 85,7 % от суммарного канцерогенного риска. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в суммарный уровень канцерогенного риска при ингаляционном пути незначителен и составляет всего 3%. Уровень канцерогенного риска при контаминации (эманации) радона-222 из геологического пространства под жилыми зданиями составляет 12%. Расчет суммарных канцерогенных рисков для детского населения от 15 химических веществ, исследованных в работе, показал, что ведущее место среди химических канцерогенов занимают ЛГУВ (летучие галогенированные углеводороды), хром 6+, мышьяк и радон-222.

Оценка неканцерогенного риска с учетом многосредовой экспозиции показала, что наиболее опасен является пероральный путь поступления химических веществ с продуктами питания и питьевой водой. Наибольший вклад в суммарный индекс опасности вносит мышьяк (Н1=2,64), по-лихлорированные бифенилы (Н1=1,75), поступающие с продуктами питания, и бериллий (Н1=1,13) с питьевой водой. С учетом направленности действия химических веществ на критические органы и системы, «высокие» уровни хронического неканцерогенного риска обнаружены для групп веществ, влияющих на нервную систему - индекс опасности 7,2, «средние» - для почек, печени, сердечно-сосудистой системы, кожи, желудочно-кишечного тракта, репродуктивной функции.

выводы

1. Высокая распространенность общей заболеваемости, новообразований, врожденных аномалий развития у детского населения г. Великий Устюг, а также снижение функции обменных и иммунокомпетентных систем с дистрофическими, аллерго-интоксикацион-ными и аутоиммунными сдвигами в состоянии здоровья детского населения, свидетельствует о санитарно-гигиеническом и экологическом неблагополучии территории.

2. При комплексном и многосредовом воздействии факторов окружающей среды (с продуктами питания, питьевой водой, атмосферным воздухом и за счет эманации радона-222 из почвы) установлены «высокие неприемлемые» уровни канцерогенного риска для детского населения на уровне 1,18х10'3.

3. Уровни суммарного канцерогенного риска от химического загрязнения питьевой воды для взрослого населения составляют 3,75х104, для детей - 8,75х104 и оцениваются как «неприемлемые», при этом существует риск развития заболеваний желудочно-кишечного тракта (И1=2,2), центральной нервной системы (Н1=1,7), заболеваний почек (Н1=2,1) и печени (Н1=1,7) от химического загрязнения питьевой воды хлороформом, трихло-рэтиленом, в меньшей степени -бериллием и бором.

4. Установлен риск возникновения вредных неканцерогенных эффектов при потреблении пищевых продуктов, загрязненных мышьяком и ПХБ. Наибольший вклад в общую величину неканцерогенного риска по мышьяку вносит картофель, выращенный на сельхозугодиях Великоустюгского района, по ПХБ - ввозимая свежемороженая рыба и рыбные консервы.

5. Выявлены превышения гигиенического норматива по контаминации радона в детских дошкольных учреждениях города. Максимальные концентрации радона обнаружены в подвальных помещениях и на первых этажах зданий, что определяет основной путь радона - «почвенный», из геологического пространства под зданием.

6. Загрязнение атмосферного воздуха химическим канцерогенами с позиции оценки риска не представляют опасность для здоровья населения г. Великий Устюг, так как находятся на «приемлемом» уровне.

7. Исследования уровня адаптации детей г. Великий Устюг с использованием метода ЛКС, выявили статистически значимые уровни снижения функциональной достаточности пролиферативных процессов слизистых оболочек верхних дыхательных путей, снижение функции обменных и им-муннокомпетентных систем организма, проявляющиеся выраженными дистрофически-подобными изменениями и аллерго-интоксикационными и аутоиммунными сдвигами. Данные изменения подтверждают наличие высоких уровней канцерогенного риска факторов окружающей среды на состояние здоровья детей г. Великий Устюг.

8. Результаты исследований, а также данные литературных источников, дают основание полагать, что в основе данных изменений лежит рассогласование и повреждение комплекса метаболитических, нейрогумо-ральных, иммунных, генетических механизмов гомеостаза, обеспечивающих адаптацию организма к изменяющимся условиям окружающей среды.

9. Оценка микроэлементного статуса показала, что к числу ведущих дефицитов у детей из Великого Устюга относятся дефициты К, Р, Со, Си, 2п и 8е на фоне повышенного содержания Са, I, Mg, Мп, РЬ. По сравнению с аналогичными данными по г.Череповцу и РФ, для детей г. Великого Устюга характерна широкая распространенность избыточных концентраций химических элементов, несмотря на отсутствие мощных источников техногенного загрязнения окружающей среды.

10. Выявлены достоверные отличия в уровне химических элементов в волосах у детей с врожденными пороками развития по высокому содержанию в волосах Бе, К и 8п (р < 0,05) и РЬ (р < ОД), на фоне недостаточности ряда эссенциальных микроэлементов - Mg, 2п, Са и Си.

ФАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Профилактические мероприятия по коррекции микроэлементного статуса детей

1.1. Комплекс профилактических мероприятий по уменьшению вероятности возникновения эколого-зависимых заболеваний, а также состояний, вызванных недостатком в организме эссенциальных химических элементов должен быть направлен на предотвращение последствий обще токсического эффекта, действия на организм химических факторов антропогенной нагрузки, а также на восполнение установленных дефицитов макро- и микроэлементов.

1.2. Исходя из современных представлений о механизмах взаимодействия организма с химическими факторами, наиболее эффективным способом предупреждения ЭОСР-синдрома является насыщение организма биологически активными соединениями. Дня восполнения недостатка жизненно необходимых макро- и микроэлементов также могут быть использованы биодобавки, содержащие их в биодоступной форме (например, в виде аспарагинатов, пиколинатов). К числу биодобавок отечественного производства, обладающих указанным признаком, могут быть отнесены Био-магний, Био-медь, Био-калий, Био-цинк, Селенохел, Хромохел, Кобахел, Кальцихел.

2. Профилактические мероприятия по снижению воздействия химических факторов риска

2.1. Необходимо снижать дозовые нагрузки химического загрязнения питьевой воды для всего населения города, но особенно для детского, в связи с неприемлемыми уровнями канцерогенного и неканцерогенного риска путем вне-

дрения в систему водоподготовки высокоэффективных альтернативных хлорированию методов обеззараживания воды и новых технологий водоподготовки. Выполненные оценки позволяют рекомендовать широкое внедрение озоно1 сорбционных и мембранных технологий, а также технологий с использованием физических способов обработки воды, а также установку локальных фильтров в ДДУ и школах города.

2.2. Для снижения контаминации химических веществ с пищевыми продуктами, производимыми на территории Великоустюгского района необходимо проводить детоксикацию почв сельхозугодий, с применением адсорберов. Наиболее эффективным методом восстановления продуктивных свойств почвы, загрязненной радионуклидами и тяжелыми металлами, является угольная адсорбция с модифицирующими, структурирующими и ионообменными добавками.

2.3. Для снижения влияния радиационного фактора на возникновение стохастических эффектов, обусловленных контаминацией радона, необходимо проведение углубленных обследований зданий с высокой степенью радиационной опасности и на их основе оценить дозовые нагрузки на детское население и разработать гигиенические мероприятия, направленные на снижение содержания радона и его ДПР в воздухе.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Лимин Б.В., Здерихина О.В., Галкин В.Т., Карлова Т.В., Гусев Б.Д., Мясникова Е.Б., Колинько АА. Гигиеническое обоснование системы профилактики врожденных пороков развития // VI Всероссийский национальный конгресс "Человек и лекарство": материалы Всерос. науч. конф.-М., 1999.-С. 308.

Лимин Б.В., Карлова Т.В., Войчишин Г.Н., Славнухина Л.В., Катышева Н.А., Шкуратова Г.Н., Мясникова Е.Б. Эколого-гигиеническая экспертиза условий формирования врожденных пороков развития среди новорожденных. //Гигиеническая наука и практика на рубеже XXI века: Матер. IX Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. - М., 2001. Том 2. - С. 380 - 383.

Карлова Т.В. Эколого-гигиеническая оценка водного фактора и условия формирования врожденных пороков на территории г. Сокол. // Материалы международной научно-технической конференции «Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов» - Вологда, 2001. -С. 148-151.

Лимин Б.В., Карлова Т.В. Перспективы развития мониторинга состояния здоровья на территории Вологодской области // Здравоохранение Северо-Запада. Проблемы и перспективы развития. - С-Петербург, 2002, №2 -С.52-53.

5. Лимин Б.В., Голенков А.А., Мясников И.О., Терещенко А.А., Малышев Н.Н., Карлова Т.В. Гигиеническая оценка микроэлементного статуса детей, проживающих в условиях промышленного города. // Микроэлементы в медицине, 2002. - № 3. - 35-37.

6. Лимин Б.В., Кузнецова И.А., Карлова Т.В. Социально-гигиенический мониторинг - перспективы развития. //Современные вопросы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения: Материалы первой региональной студенческой научно-практической конференции. - Вологда, 2002. - С. 180.

7. Лимин Б. В., Голенков А. А., Мясников И. О., Терещенко А. А., Малышев Н. Н., Карлова Т. В. Гигиеническая оценка микроэлементного статуса детей, проживающих в условиях промышленного города. //Современные вопросы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения: Материалы первой региональной студенческой научно-практической конференции. - Вологда, 2002. - С. 187.

8. Лимин Б.В., Карлова Т.В. Медико-демографические и санитарно-эпидемиологические проблемы крупного промышленного города Вологодской области и пути их решения // Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова. -2003, N 1-2. С.197-199.

9. Карлова Т.В., Плюснин А.С. О результатах токсикологического мониторинга острых отравлений химической этиологии, в т.ч. алкоголем и суррогатами алкоголя на территории Вологодской области // Сборник материалов межрегионального фестиваля «Здоровая жизнь» - Вологда, 2003. - С 52-53.

10. Лимин Б.В.. Маймулов В.Г., Карлова Т.В., Кузнецова И.А. Организация системы социально-гигиенического мониторинга на уровне субъекта Российской Федерации (на примере Вологодской области): Методические рекомендации. /Утв. Г.Г. Онищенко 14.01.2003 г. № МР - 2/09. М., 2003. - 59с.

11. Маймулов В.Г., Чернякина Т.С., Карлова Т.В. и др. Система выявления и оздоровления детей групп риска с повышенным содержанием солей тяжелых металлов в биосредах в условиях антропотехногенного воздействия: Пособие для врачей. - СПб: СПбГМА им. И.И. Мечникова, 2004. - 32с.

12. Лимин Б.В., Кузнецова И.А., Карлова Т.В. Подходы к оценке профессионального риска с использованием методов донозологической диагностики. //Сб. "Проблемы оценки риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды" Москва, 2004. - С. 121.

13. Лимин Б.В., Фигурина Т.И., Карлова Т.В. Региональные особенности влияния качества питьевого водоснабжения на формирование приоритетной патологии населения Вологодской области // Сб. "Проблемы оценки риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды" Москва, 2004. - С. 121.

14. Лимин Б.В., Карлова Т.В., Войчишин Г.Н. Оценка саногенетического статуса детей с врожденными аномалиями развития в системе социально-гигиенического мониторинга // Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова.- 2004, №2-С.148-149.

15. Лимин Б.В.. Кузнецова И.А., Карлова Т.В. Внедрение новых технологий социально-гигиенического мониторинга в практическую деятельность службы Госсанэпиднадзора // Безопасность жизнедеятельности - 2004, N 4.- С.32.

16. Карлова Т.В., Железная Т.Ю. Оценка состояния здоровья у профессиональных групп риска с применением методов донозологической диагностики // Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития: Мат. Всероссийской научно-практической конференции, Вологда, 2004.-С. 82.

17. Фигурина Т.И., Карлова Т.В., Чежина Н.В. Актуальные проблемы водоснабжения населения Вологодской области // Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития: Мат. Всероссийской научно-практической конференции: Вологда, 2004. - С. 103.

18. Родина А.О., Лебедева Е.Н., Карлова Т.В., Родина А.Ю. Обоснование выбора методики оценки риска от химического загрязнения волы при расчете систем водоподготовки // Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова.- 2004, № 4(5) -С. 212-213.

19. Карлова Т.В., Войчишин Г.Н., Перевозчиков А.Г., Кузнецов А.Н. Гигиеническое обоснование устройства окружной дороги на основе оценки риска здоровью населения при воздействии влияния выбросов автотранспорта // Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова. - 2004, № 3(5) - С.98-100.

ГОУ ВПО Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова МЗ РФ, 195067 СПб, Пискаревский пр. 47

_ЛицензияЛР №0204%_

Подписано в печать 17.03.2005г. Сдано в набор 18.03.2005г. Формат 60x90 '. Бумага офсетная. ГарнитураТаймс. Печать офсетная. Усл.печ л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ №_

Отпечатано в типографии ТОО "Ладога" Санкт-Петербург, Выборгская наб. 29

16

7 "i lap us

1174

Актуальность исследования.

Оценка влияния факторов окружающей среды на здоровье населения является наиболее сложной и наукоемкой проблемой в деятельности Госсанэпиднадзора, несмотря на многочисленные данные о зависимости состояния здоровья населения от степени загрязнения окружающей среды, и требует проведения весьма объемных исследований, даже в случае изучения влияния единичного фактора риска (Беляев E.H., 1991-1996; Потапов А.И., 1991-1997; Измеров Н.Ф. с соавт., и др.). В связи с этим, практически во всех странах мира и международных организациях концепция оценки риска рассматривается в качестве главного механизма оценки потенциального воздействия на состояние здоровья населения (Онищенко Г.Г., 1995, 2000; Киселев A.B., 1996; Фридман К.Б., 1996; Авалиани C.JL, 2000; Рахманин Ю.А., Новиков С.М. 2001).

Существенная роль в процессе оценки риска принадлежит биомаркерам, которые могут быть использованы при идентификации опасности, оценке воздействия и установлении связи между первичной реакцией и вероятностью возникновения болезни, а также при исследовании поступления химического агента в организм любыми путями из любого источника окружающей среды (М.П. Захарченко, В.Г. Маймулов, A.B. Шабров, 2001). Биологические маркеры позволяют в большей степени выявить характер зависимостей "причина - следствие" и "доза - эффект (ответ)" в процессе оценки риска для здоровья и при контроле качества объектов окружающей среды (Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани С.Л., Буштуева К.А., 2000).

Учитывая негативные тенденции в показателях заболеваемости детского населения на территории Великого Устюга, превышающие практически в 2 раза средне региональные и средне российские показатели, возникла необходимость проведения комплексной гигиенической оценки с использованием современных информационно аналитических технологий для выявления причин, способствующих формированию высоких уровней заболеваемости детей, включая заболеваемость врожденными пороками развития.

Цель исследования: изучить особенности состояния здоровья населения г. Великий Устюг в связи с воздействием неблагоприятных факторов среды обитания на основе использования современных информационно-аналитических технологий и разработать комплекс профилактических мероприятий.

Задачи исследования: изучить состояние здоровья населения по данным заболеваемости, оценить уровень адаптации детей с использованием метода лазерной корреляционной спектроскопии и микроэлементный статус; оценить риск многосредовых, комбинированных и комплексных воздействий факторов окружающей среды на территории г. Великий Устюг, с использованием методов математического моделирования и геоинформационных технологий; разработать комплекс профилактических мероприятий по уменьшению воздействия неблагоприятных факторов среды обитания и предупреждения возникновения эколого-зависимых заболевания населения.

Научная новизна исследования. Впервые на территории г. Великий Устюг проведено комплексное изучение состояния здоровья детского населения с применением методов диагностики донозологических состояний и оценки риска многосредовых, комбинированных и комплексных воздействий химического и радиационного загрязнения окружающей среды, выявлены приоритетные факторы риска.

Проведена оценка микроэлементного статуса детского населения и выявлены группы риска развития гипер- и гипомикроэлементозов. Установлена широкая распространенность избыточных концентраций химических элементов в волосах детей Великого Устюга по сравнению со стандартными показателями.

Выявлены достоверные отличия в уровне высокого содержания железа, калия, стронция и свинца в волосах детей с врожденными пороками развития на фоне недостаточности магния, цинка, кальция и меди.

Впервые проведена оценка уровня адаптации детского населения с использованием метода лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС). У детей в возрасте от 3 до 10 лет установлены значимые уровни снижения функциональной достаточности пролиферативных процессов в слизистых оболочках верхних дыхательных путей на фоне выраженных аллерго-интоксикационных и аутоиммунных сдвигов.

Практическая значимость исследований и внедрение в практику.

На основании результатов диссертационной работы разработан комплекс профилактических мероприятий по уменьшению вероятности возникновения эколого-зависимых заболеваний, а также состояний, вызванных недостатком в организме эссенциальных химических элементов, направленный на предотвращение последствий общетоксического действия химических факторов окружающей среды, а также на восполнение установленных дефицитов макро- и микроэлементов.

Результаты исследований позволили апробировать новые методы биоиндикации, такие как оценка микроэлементного статуса детского населения и оценка уровня адаптации, на популяционном и индивидуальном уровне с разработкой целенаправленных мероприятий по коррекции состояния здоровья населения на территории г. Великий Устюг.

Материалы диссертационной работы использовались при подготовке следующих правовых, распорядительных и программно-целевых документов: Федеральный уровень:

- Методические рекомендации «Организация системы социально-гигиенического мониторинга на уровне субъекта Российской Федерации (на примере Вологодской области) № 2/09 от 9.01.2003, утв. первым зам. министра здравоохранения РФ Г.Г. Онищенко;

- Пособие для врачей «Система выявления и оздоровления детей групп риска с повышенным содержанием солей тяжелых металлов в биосредах в условиях антропотехногенного воздействия»: Пособие для врачей, утв. Секцией «Гигиена» Ученого совета МЗ РФ (Протокол № 7 от 05.11.2003 г. СПб, 2004 г.). - СПбГМА им. И.И. Мечникова. 2004. - 32с.

Региональный уровень:

Постановления губернатора Вологодской области: «Об утверждении плана мероприятий обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов в Вологодской области на 2002-2005 годы» от 04.02.02 г. № 36;

Об утверждении стратегического плана охраны и укрепления здоровья населения Вологодской области» от 21.10.02 г. № 696;

Об утверждении Регионального плана действий по гигиене окружающей среды» от 11.03.03 № 179;

Об утверждении плана мероприятий по оценке влияния факторов среды обитания человека на состояние здоровья населения Вологодской области на 2003-2005 гг.» от 11.03.03 № 186.

Муниципальный уровень: Постановление администрации Великоустюгского муниципального района Вологодской области «Об утверждении плана мероприятий по оценке влияния факторов среды обитания на состояние здоровья населения Великоустюгского муниципального района на 2003-2005 гг.» от 25.09.03 № 1083.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались и были одобрены на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы профилактической медицины, управления качеством среды обитания и здоровья населения», совместно с заседании бюро Научного Совета «Экология человека и гигиена окружающей среды» РАМН и Министерства здравоохранения и социального развития России (Череповец, октября 2004г.), Всероссийская научно-практическая конференция «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития» (г. Вологда, сентябрь 2004), Всероссийская НПК «Проблемы риска здоровью населения России от воздействия факторов окружающей среды» (Москва, октябрь 2004г.), на региональной научно-практической конференции «Современные вопросы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия» (Вологда, октябрь 2002г.)

Личный вклад автора. Автором разработана комплексная программа научных исследований различных факторов окружающей среды и состояния здоровья на территории, характеризующейся высокими уровнями заболеваемости детского населения. При непосредственном участии автора осуществлен отбор биоматериалов (моча, слюна, волосы) для оценки состояния здоровья детского населения с использованием методов биоиндикации, проведены исследования, анализ и обобщение информации, ее статистическая и математическая обработка, интерпретация результатов исследований. Отдельные исследования и их анализ (определение содержания микроэлементов в волосах) выполнены на базе AHO «Центра биотической медицины» г. Москва, за что автор выражает благодарность.

Лично автором проведена многокомпонентная, многосредовая, комплексная оценка риска состояния здоровья населения г. Великий Устюг с использованием официально признанных и утвержденных методических подходов. С непосредственным участием создана оцифрованная топографическая основа г. Великий Устюг, проведен расчет рассевания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе с применение методов пространственного моделирования и анализа данных в геоинформационной системе с последующей привязкой результатов к электронной карте города.

Доля личного участия автора в накоплении информации более 90%, в обобщении и анализе материалов — 100%.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 1 методическое указание, 1 пособие для врачей и 17 статей, из них 12 в центральных изданиях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Комплексный подход в оценке влияния факторов окружающей среды (атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы и продуктов питания) с использованием современных информационно-аналитических технологий и диагностики донозологических состояний выявил наличие высоких уровней риска, особенно канцерогенного, для здоровья детского населения от химического и радиационного загрязнения среды обитания, проявляющихся снижением уровня адаптации функциональных систем организма и высокой заболеваемостью детей. Причинами нарушений в состоянии здоровья детей является рассогласование и повреждение комплекса метаболитических, нейрогуморальных, иммунных, генетических механизмов гомеостаза, обеспечивающих адаптацию к изменяющимся условиям окружающей среды.

2. Использованные методы позволили установить приоритетные факторы риска и разработать систему профилактических мероприятий по предупреждению возникновения эколого-зависимых заболеваний включающую: мероприятия по коррекции микроэлементного статуса детей, повышению неспецифической резистентности и уровня адаптации детского населения и снижению воздействия химических факторов риска.

Выводы

1. Высокая распространенность общей заболеваемости, новообразований, врожденных аномалий развития у детского населения г. Великий Устюг, а также снижение функции обменных и иммунокомпетентных систем с дистрофическими, аллерго-интоксикацион-ными и аутоиммунными сдвигами в состоянии здоровья детского населения, свидетельствует о санитарно-гигиеническом и экологическом неблагополучии территории.

2. При комплексном и многосредовом воздействии факторов окружающей среды (с продуктами питания, питьевой водой, атмосферным воздухом и за счет эманации радона-222 из почвы) установлены «высокие неприемлемые» уровни канцерогенного риска для детского населения на уровне 1,18x10"3.

3. Уровни суммарного канцерогенного риска от химического загрязнения питьевой воды для взрослого населения составляют 3,75x10"4, для детей -8,75x10"4 и оцениваются как «неприемлемые», при этом существует риск развития заболеваний желудочно-кишечного тракта (Н1=2,2), центральной нервной системы (НГ=1,7), заболеваний почек (Ш=2,1) и печени (НТ=1,7) от химического загрязнения питьевой воды хлороформом, трихлорэтиленом, в меньшей степени — бериллием и бором.

4. Установлен риск возникновения вредных неканцерогенных эффектов при потреблении пищевых продуктов, загрязненных мышьяком и ПХБ. Наибольший вклад в общую величину неканцерогенного риска по мышьяку вносит картофель, выращенный на сельхозугодиях Великоустюгского района, по ПХБ - ввозимая свежемороженая рыба и рыбные консервы.

5. Выявлены превышения гигиенического норматива по контаминации радона в детских дошкольных учреждениях города. Максимальные концентрации радона обнаружены в подвальных помещениях и на первых этажах зданий, что определяет основной путь радона - «почвенный», из геологического пространства под зданием.

6. Загрязнение атмосферного воздуха химическим канцерогенами с позиции оценки риска не представляют опасность для здоровья населения г. Великий Устюг, так как находятся на «приемлемом» уровне.

7. Исследования уровня адаптации детей г. Великий Устюг с использованием метода ЛКС, выявили статистически значимые уровни снижения функциональной достаточности пролиферативных процессов слизистых оболочек верхних дыхательных путей, снижение функции обменных и иммуннокомпетентных систем организма, проявляющиеся выраженными дистрофически-подобными изменениями и аллерго-интоксикационными и аутоиммунными сдвигами. Данные изменения подтверждают наличие высоких уровней канцерогенного риска факторов окружающей среды на состояние здоровья детей г. Великий Устюг.

8. Результаты исследований, а также данные литературных источников, дают основание полагать, что в основе данных изменений лежит рассогласование и повреждение комплекса метаболитических, нейрогум оральных, иммунных, генетических механизмов гомеостаза, обеспечивающих адаптацию организма к изменяющимся условиям окружающей среды.

9. Оценка микроэлементного статуса показала, что к числу ведущих дефицитов у детей из Великого Устюга относятся дефициты К, Р, Со, Си, Тп и 8е на фоне повышенного содержания Са, I, Мп, РЬ. По сравнению с аналогичными данными по г. Череповцу и РФ, для детей г. Великого Устюга характерна широкая распространенность избыточных концентраций химических элементов, несмотря на отсутствие мощных источников техногенного загрязнения окружающей среды.

10. Выявлены достоверные отличия в уровне химических элементов в волосах у детей с врожденными пороками развития по высокому содержанию в волосах Ре, К и 8п (р < 0,05) и РЬ (р < 0,1), на фоне недостаточности ряда эссенциальных микроэлементов - Тп, Са и Си.

Практические рекомендации

1. Профилактические мероприятия по коррекции микроэлементного статуса детей

Комплекс профилактических мероприятий по уменьшению вероятности возникновения эколого-зависимых заболеваний, а также состояний, вызванных недостатком в организме эссенциальных химических элементов должен быть направлен на предотвращение последствий обще токсического эффекта, действия на организм химических факторов антропогенной нагрузки, а также на восполнение установленных дефицитов макро- и микроэлементов.

1.1. Для предотвращения последствий общетоксического эффекта рекомендуется использовать следующие меры профилактики:

- разобщение с токсическими агентами (регулярный вывоз детей в загородную зону, весенне-летние оздоровительные кампании);

- максимально возможное удаление токсических продуктов из организма:

- водные процедуры (принятие душа не реже 2 раз в неделю);

- термотерапия (сауна, баня-парильня 1 раз в неделю);

- физкультура, дыхательная гимнастика ежедневно;

- питьевой режим (в виде дополнительной водной нагрузки в объеме в 1,5 раза большем обычного для данного возраста) — компот из сухофруктов, витаминный травяной чай, чай с лимоном, питьевая вода;

- регуляция функций желудочно-кишечного тракта (регулярный прием пищи ■— 4 раза в день, сбалансированная диета, богатая пищевыми волокнами и пектинами, питьевой режим, фитопрепараты, биопрепараты);

- применение диеты, стимулирующей функцию желудочно-кишечного тракта, обогащенной витаминами и микроэлементами:

- продукты, богатые пищевыми волокнами: фасоль, бобы, зеленый горошек, капуста, свекла, морковь, редька, редис, кабачки, «серые» каши: перловая, гречневая, геркулесовая;

- продукты, богатые пектинами: яблоки, груши, арбузы, смородина, виктория, земляника, персики, абрикосы, гранат, черника;

- продукты мясные, предпочтительно вываренные;

- исключение мясных бульонов;

- кисломолочные продукты: творог, кефир, простокваша, ором, биолакт, ацидофилин;

- хлеб ржаной или из муки второго сорта, сухари;

- растительное масло ежедневно до 5—10 г в сутки;

- пищевые добавки на основе растительных продуктов, повышающие детоксикационные функции организма по отношению к органическим соединениям и металлам на клеточном и тканевом уровнях продукты из сои, витаминный чай с гемости-мулирующим эффектом, безалкогольный бальзам, витаминный сухой напиток с бифидум-флорой.

1.2. Исходя из современных представлений о механизмах взаимодействия организма с химическими факторами, наиболее эффективным способом предупреждения ЭОСР-синдрома является, и следовательно проявления эффекта химической модификации является насыщение организма биологически активными соединениями. Для восполнения недостатка жизненно необходимых макро- и микроэлементов также могут быть использованы биодобавки, содержащие их в биодоступной форме (например, в виде аспарагинатов, пиколинатов). К числу биодобавок отечественного производства, обладающих указанным признаком, могут быть отнесены Био-марганец, Био-медь, Био-калий, Биоцинк, Селенохел, Хромохел, Кобахел, Кальцихел.

2. Профилактические мероприятия по коррекции микроэлементного статуса детей

2.1. Комплекс профилактических мероприятий по уменьшению вероятности возникновения эколого-зависимых заболеваний, а также состояний, вызванных недостатком в организме эссенциальных химических элементов должен быть направлен на предотвращение последствий обще токсического эффекта, действия на организм химических факторов антропогенной нагрузки, а также на восполнение установленных дефицитов макро- и микроэлементов.

2.2. Исходя из современных представлений о механизмах взаимодействия организма с химическими факторами, наиболее эффективным способом предупреждения ЭОСР-синдрома является насыщение организма биологически активными соединениями. Для восполнения недостатка жизненно необходимых макро- и микроэлементов также могут быть использованы биодобавки, содержащие их в биодоступной форме (например, в виде аспарагинатов, пиколинатов). К числу биодобавок отечественного производства, обладающих указанным признаком, могут быть отнесены Био-магний, Био-медь, Био-калий, Био-цинк, Селенохел, Хромохел, Кобахел, Кальцихел.

3. Профилактические мероприятия по снижению воздействия факторов риска

3.1. Необходимо снижать дозовые нагрузки химического загрязнения питьевой воды для всего населения города, но особенно для детского, в связи с неприемлемыми уровнями канцерогенного и неканцерогенного риска путем внедрения в систему водоподготовки высокоэффективных альтернативных хлорированию методов обеззараживания воды и новых технологий водоподготовки. Выполненные оценки позволяют рекомендовать широкое внедрение озоно-сорбционных и мембранных технологий, а также технологий с использованием физических способов обработки воды, а также установку локальных фильтров в ДЦУ и школах города.

3.2. Для снижения контаминации химических веществ с пищевыми продуктами, производимыми на территории Великоустюгского района необходимо проводить детоксикацию почв сельхозугодий, с применением адсорберов. Наиболее эффективным методом восстановления продуктивных свойств почвы, загрязненной радионуклидами и тяжелыми металлами, является угольная адсорбция с модифицирующими, структурирующими и ионообменными добавками.

3.3. Для снижения влияния радиационного фактора на возникновение стохастических эффектов, обусловленных контаминацией радона, необходимо проведение углубленных обследований зданий с высокой степенью радиационной опасности и на их основе оценить дозовые нагрузки на детское население и разработать гигиенические мероприятия, направленные на снижение содержания радона и его ДПР в воздухе.