Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Влияние различных уровней антропогенной нагрузки на физическое развитие и функционирование основных систем организма детей младшего школьного возраста

На правах рукописи

МАКАРОВА ТАТЬЯНА МОКЕЕВНА

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЕЙ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО

ВОЗРАСТА

14.02.01 - Гигиена

48540

42

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 7 05В 2911

Оренбург -2011

4854042

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Сетко Нина Павловна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Березин Игорь Иванович

доктор медицинских наук, профессор Быстрых Владимир Викторович

Ведущая организация:

Российский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится <,<Л5у> февраля 2011 г. в J С. СО часов на заседании Диссертационного совета Д 208.066.01 при ГОУ ВПО «Оренбургской государственной медицинской академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 460000, г.Оренбург, ул. Советская, 6; телефон (3532) 40-35-62; факс (3532) 77-24-59; e-mail: orgma@esso.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургской государственной медицинской академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: г.Оренбург, Парковый проспект, 7 и на сайте http:www.orgma.ru.

Автореферат разослан «¿У» &Н {^(¿^¡А- 2011 год

Ученый секретарь

Диссертационного совета доктор биологических наук, профессор / У Г.Н.Соловых

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В период выраженного демографического спада, переживаемого Россией, сохранение здоровья детей имеет первостепенное значение и является важнейшим условием развития любого цивилизованного общества (Измеров Н.Ф., 2004; Величковский Б.Т., 2005; Баранов A.A., Кучма В.Р., 2006), а изучение адаптационных возможностей организма, которые отражают уровень устойчивости организма к факторам окружающей среды, вошло в настоящее время в число наиболее приоритетных направлений гигиенических исследований.

Авторы однозначны в оценке влияния антропогенной нагрузки на физическое развитие и здоровье детей: отклонения чаще регистрируются у детей, проживающих в экологически неблагоприятных условиях. В современной литературе достаточно научных данных об отрицательном влиянии различных химических загрязнителей на физическое развитие и состояние здоровья детей (Филатов И.И., Аксенова О.И., 1998,2001; Сетко Н.П. с соавт., 2002, 2004, 2007; Дмитриев А.Д., Дмитриев Д.А., 2003; Давыденко Л.А., 2004).

Известно, что организм детей при изменении факторов внешней и внутренней среды стремится обеспечить оптимальные условия своего существования на основе поддержания жизненно важных констант в определенных пределах благодаря сложным механизмам регуляции (Казначеев В.П., Баевский В.Р., 1980; Маймулов В.Г., 1997; Глазачев О.С., 2006; Кучма В.Р., Сухарева Л.М. ,2006). Вместе с тем, в настоящее время недостаточно данных о характере функционирования физиологических систем организма детей в зависимости от качества и количества действующих факторов окружающей среды, в том числе малой интенсивности, в дозах, наиболее часто встречающихся в реальных условиях. Более того, возникновению функциональных и органических изменений предшествуют «пограничные состояния», характеризующиеся снижением адаптационных возможностей детского организма к изменяющимся условиям среды обитания (Казначеев В.П., Баевский В.Р., 1980). По существу, широкое распространение латентных повреждений организма в связи с повышенным загрязнением окружающей среды становится актуальной гигиенической проблемой, а диагностика функциональных (донозологических) состояний человека остается в числе важнейших проблем гигиены. В связи с этим, первостепенную важность приобретает поиск достоверных информационных биомаркеров воздействия и биомаркеров эффекта, критериев, позволяющих выявить детей из группы риска со снижением уровня здоровья до появления функциональных и, тем более, органических изменений, с последующей коррекцией отклонений. До последнего времени не установлены особенности развития адаптационных реакций защиты организма в ответ на многокомпонентное воздействие региональных химических загрязнителей. Более того, пока не стала предметом гигиенических исследований оценка донозологических изменений в организме детей в условиях различного уровня воздействия химических поллютантов; отсутствуют критерии определения «стоимости», которую «платит» та или иная система организма в целом за свое функционирование в определенных условиях окружающей среды, что не позволяет объективно оценить адаптационно-приспособительные возможности.

Между тем, складывающееся положение с состоянием среды обитания свидетельствует о том, что многокомпонентное, многофакторное воздействие окружающей среды на здоровье детского населения определяет методические трудности комплексной оценки ее качества, что требует разработки новых методических подходов в интегральной оценке качества окружающей среды и степени адаптации организма в конкретных условиях ее обитания.

Указанный комплекс нерешенных проблем определяет актуальность проведенных исследований.

Цель работы: Оценить влияние различных уровней антропогенной нагрузки на физическое развитие и уровень функционирования основных систем организма детей, на основании чего научно обосновать физиологические критерии донозологической диагностики экологически обусловленных изменений в организме.

Задачи исследования:

1. Оценить количественный и качественный состав антропогенного загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы и дать комплексную эколого-гигиеническую оценку условиям среды обитания трех городов с различным уровнем антропогенной нагрузки.

2. Проанализировать состояние и уровень адаптированности основных функциональных систем и физического развития детей младшего школьного возраста, проживающих на территориях с различным уровнем антропогенной нагрузки.

3. Оценить уровень накопления загрязнителей в организме детей исследуемых территорий путем определения микроэлементов в волосах.

4. Установить причинно-следственные связи и зависимость между уровнем воздействия химических антропогенных загрязнителей и формированием уровня адаптационных резервов организма детей.

Научная новизна. Впервые дана дифференциальная интегральная оценка приоритетных региональных химических факторов и установлена степень их риска для здоровья детей в зависимости от величины экспозиции.

Получены новые данные об особенностях функционирования центральной нервной, сердечно-сосудистой систем и их межсистемном взаимодействии для поддержания адаптационных реакций в условиях различного уровня воздействия антропогенной нагрузки.

Показано, что исследование уровней резервных возможностей организма является информативным физиологическим критерием донозологической диагностики уровня здоровья детей.

Впервые научно обоснованы приоритетные биомаркеры воздействия на детский организм и маркеры биологического ответа (эффекта) при многокомпонентном химическом воздействии.

Практическая значимость работы. Полученные результаты по влиянию загрязнений окружающей среды, в том числе в малых дозах, на состояние здоровья

детей расширяют знания в области адаптации детского организма к химическим факторам окружающей среды, способствуя пониманию отдельных механизмов развития экологически обусловленной патологии.

Внедрение результатов исследования в практику. По результатам исследования разработано информационное письмо «Комплексная гигиеническая оценка опасности природного и антропогенного воздействия металлов на здоровье населения в Оренбургской области» (Оренбург, 2001), методические рекомендации «Организация и проведение социально-гигиенического мониторинга здоровья детского населения урбанизированных и сельских территорий» (М., 2003), «Оценка и прогноз состояния среды обитания и здоровья населения при разработке разделов ОВОС» (2006). Предложенные в них рекомендации используются в работе Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области при реализации системы социально-гигиенического мониторинга, разработке основ управления процессами по сохранению и укреплению здоровья населения, в том числе детского, и выработке предложений по предупреждению вредного влияния факторов окружающей среды на здоровье населения (акт внедрения от 09.09.2010). Рекомендации по снижению уровня загрязнения и сохранению здоровья детей используются при определении первоочередных мероприятий по оздоровлению экологической обстановки комитетом Законодательного собрания области по вопросам собственности, природопользования и строительства (акт внедрения от 26.10.2010), государственной инспекцией по охране окружающей среды Оренбургской области (акт внедрения от 18.08.2010). Разработанные интегральные показатели здоровья детей применяются при проведении профилактических медицинских осмотров школьников и дошкольников, в деятельности центров здоровья детей и подростков министерством здравоохранения области (акт внедрения от 21.09.2010).

Результаты исследований включены в программу преподавания разделов гигиены окружающей среды и экологии человека на медико-профилактическом, педиатрическом, лечебном и последипломном факультетах в Оренбургской государственной медицинской академии МЗ РФ (акт внедрения от 05.10.2010).

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Среда обитания и здоровье детского населения» (Оренбург, 2003); Пленумах научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ «СГМ: Методология, региональные особенности, управленческие решения», «Методологические проблемы изучения и оценки био- и нанотехнологий в экологии человека и гигиене окружающей среды» (Москва, 2003, 2007); научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития медико-профилактического дела в Российской Федерации» (Казань, 2006); Международной научно-практической конференции «Биоэлементы» (Оренбург,2007); научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах» (Пермь, 2020).

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 работа, из них 7 статей в журналах, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 185 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 30 таблицами и 45 рисунками. Библиографический указатель содержит 120 отечественных и 53 иностранных источника.

Связь работы с научными программами.

Диссертационная работа выполнена в ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» согласно плана НИР по комплексной программе (№ государственной регистрации 01.2.00316192).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Высокие уровни антропогенного загрязнения территорий и особенности количественного химического состава приводят к высокому риску нарушения здоровья детей.

2. Показатели физического развития, функционирования основных систем и формирование адаптационных возможностей организма детей зависят от уровня антропогенной нагрузки, а также качественного состава химических загрязнителей.

3. Основанием для разработки биологических маркеров воздействия и эффекта от химических загрязнителей на детский организм являются данные корреляционного анализа, установившего связь между химическими факторами среды обитания и показателями функционирования основных органов и систем.

Содержание работы

Материалы и методы исследования. Для выполнения поставленной цели были сформированы 3 группы детей в возрасте 8-10 лет: 1 гр. - дети, проживающие в г. Бугуруслане и посещающие общеобразовательную школу; 2 гр. — дети, проживающие в г. Оренбурге и также посещающие общеобразовательную школу; 3 гр. - дети, проживающие в г. Медногорске и посещающие общеобразовательную школу. Количество наблюдений в 1-й группе составило 169 человек, во 2-ой группе — 157 человек и в 3-й группе 148 человек, что обеспечивало репрезентативность выборки, которая определялась по формуле Санетлиева Д. (1968).

При гигиенической оценке окружающей среды, формирующейся в реальных условиях проживания, исследовано содержание химических веществ, загрязняющих воздушную среду, почву, питьевую воду по данным ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» и данным региональной системы социально-гигиенического мониторинга Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области.

Анализ загрязнения атмосферного воздуха проводился в соответствии с

ГОСТом 17.2.3.-01-86 и РД 52.04.186-89 с определением суммарного показателя загрязнения атмосферного воздуха - К воздух (Буштуева К.А. и др., 1985). По данным постов стационарного и маршрутного наблюдения за 2004-2008 г.г. оценивалось содержание пыли, диоксида азота, оксида азота, диоксида серы, сероводорода, формальдегида, окиси углерода. По данным маршрутного наблюдения оценивались концентрации металлов.

Анализ почвы на исследуемых территориях осуществлялся в соответствии с СанПиН 2.1.7.1278-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы»; для металлов и микроэлементов, имеющих ПДК, рассчитывались средние уровни ПДК содержания в долях ПДК, оценка степени химического загрязнения почвы дана по суммарному показателю (К почва), который определен как сумма коэффициентов концентраций отдельных компонентов загрязнения.

Для оценки качества питьевой воды была проведена выкопировка данных результатов исследования проб из водопроводной сети в соответствии с ГОСТ 24481-80. Качество питьевой воды оценивалось по 24 показателям на соответствие СанПиН 2.1.4.1074-01.

На основании полученных данных рассчитаны комплексные показатели загрязнения атмосферного воздуха, почвы, питьевой воды и суммарные уровни антропогенной нагрузки на исследуемые территории с определением величины гигиенического ранга и оценкой санитарно-гигиенической ситуации в соответствии с МР «Совершенствование методической схемы гигиенического прогнозирования влияния комплекса факторов окружающей среды на здоровье городского населения» (М., 1990) и МР «Комплексное определение антропотехногенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения» № 01-19/17-17 от 26.02.96 г.

Оценка риска здоровью детей 2-ой и 3-ей исследуемых групп, подвергающихся высокому уровню антропогенной нагрузки, произведена в соответствии с руководством Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии веществ, загрязняющих окружающую среду».

С целью исследования возможности кумуляции химических загрязнителей в биосредах организма и возможного нарушения элементного баланса было определено содержание основных микроэлементов и тяжелых металлов в волосах детей трех исследуемых групп методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии (МР № 4096-86, МУК 4.1.463-4.1.779-99) на базе физико-химической лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области».

Учитывая, что именно в области изменения донозологического состояния в условиях воздействия химических факторов окружающей среды формируются экологически обусловленные изменения и происходит нарушение процессов адаптации, нами определены адаптационные резервы организма детей трех исследуемых групп путем оценки функционального состояния сердечнососудистой системы в покое и при ортостазе, центральной нервной системы, физического развития.

Физическое развитие детей младшего школьного возраста оценивалось по соматометрическим показателям (рост, масса, окружность грудной клетки) при помощи центильного метода (Кучма В.Р., 1996).

Исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы определяли по данным вариационной пульсометрии с использованием автоматизированного кардиоритмографического комплекса ORTO Expert (2003), в основе работы которого лежит принцип статистического, автокорреляционного и спектрального анализа вариабельности сердечного ритма, используя методологические подходы и принципы, разработанные P.M. Баевским, А.П. Берсеньевой (1984). Анализ статистических характеристик вариационных рядов временных показателей данного метода позволил определить следующие показатели: исходный вегетативный тонус, степень напряжения регуляторных систем, реакцию сердечно-сосудистой системы на ортопробу, функциональные резервы организма.

Функциональное состояние центральной нервной системы (ЦНС) изучено с помощью вариационной хронорефлексометрии по методике М.П. Мороз (2001г.), реализованной в форме компьютерной программы. Анализ статистических характеристик вариационных рядов временных показателей позволил рассчитать следующие критерии: функциональный уровень нервной системы (ФУС); устойчивость нервной реакции (УР), уровень функциональных возможностей сформированной функциональной системы (УФВ). Полученные данные сравнивались с нормативными показателями вариационной хронорефлексометрии для здоровых детей семи - десяти лет (Мороз М.П., 2003).

Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере IBM PC/AT с использованием пакета прикладных программ Эколог 3.0 автоматизированной системы «Социально-гигиенический мониторинг», Microsoft Excel - ХР. Для выявления статистически значимых различий в сравниваемых группах были использованы параметрический критерий Стьюдента и непараметрический критерий Манна-Уитни. Корреляционный анализ проведен методом Пирсона.

Результаты исследования и их обсуждение.

В результате проведенных исследований установлено, что основными источниками загрязнения 3-ей территории (г. Медногорск) исследования является медно-серный комбинат, АО «Уралэлектро»; 2-ой территории (г. Оренбург) -предприятия газо-нефтедобычи, машиностроения, теплоэнергетики; 1-ой территории (г. Бугуруслан) - ОАО «Радиатор», автомобильный транспорт. Наиболее высокая аэрогенная нагрузка на единицу площади и единицу населения выявлена на территории г. Медногорска - 247,8 т. на 1 км2 и 3,05 т. на 1 жителя; на территории г. Оренбурга - 61,04 т. на 1 км2 и 99,9 кг. на 1 жителя, и наиболее низкая на территории г. Бугуруслана - 3,5 т. на 1 км2 и 5,25 кг. на 1 жителя (рис.1.).

При качественном и количественном анализе многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха установлено в г. Медногорске превышение ПДК диоксида азота в 1,63 раза, диоксида серы в 1,57 раза, 3,4бенз(а)пирена в 1,86 раза, никеля в 2,3 раза, кадмия в 1,4 раза. В г.Оренбурге отмечалось превышение ПДК в атмосферном воздухе формальдегида в 2,05 раза; 3,4бенз(а)пирена в 2,14 раза, диоксида азота в 1,19 раза, свинца в 2,1 раза, содержание взвешенных веществ составило на уровне 0,98 ПДК. В г. Бугуруслане ни один из выявленных

загрязнителей не превышал ПДК по среднесуточным концентрациям, при этом содержание формальдегида составило на уровне 1 ПДК, оксида углерода - 0,81 ПДК, диоксида азота - 0,82 ПДК, свинца - 0,8 ПДК, взвешенных веществ - 0,45 ПДК (табл.1).

Количество выбросов на 1 км

Количество выбросов на 1 человека

г.Бугуруслан г.Оренбург г.Медногорск

э1,04

247,8

^5,2 9

шШШШМШШШШШшШШл«

й 3,5

^—^—^—^—^—^

50 100 150 200 250 тонн на км2 площади

0 20 40 60 80 100 кг на 1 человека

Рис.1. Сравнительная характеристика объёма выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух исследуемых территорий

Таблица 1

Характеристика уровней загрязнения атмосферного воздуха исследуемых территорий (в долях ПДК)

№ Загрязнители пдксс Исследуемые территории

п\п мг/м'3 г.Бугуруслан г.Оренбург г.Медногорск

1 Взвешенные вещества 0,15 0,45±0,105 0,98±0,03 0,48±0,127

2 Диоксид серы 0,05 - 0,08±0,00 1,57±0,188

3 Оксид углерода 3,0 0,81±0,005 0,50±0,02 0,47±0,008

4 Диоксид азота 0,04 0,82±0,072 1,19±0,06 1,63±0,071

5 Сероводород пдкмр 0.008 - 0,19±0,03 0,028±0,000

6 Фтористый водород 0,055 - - 0,96±0,037

7 Серная кислота 0,15 - - 0,69±0,037

8 Формальдегид 1,001±0,0006 2,05±0,12 -

9 Оксид азота - 0,401±0,10 -

10 3,4 бенз(а)пирен 0,1* 0,38±0,00 2,14±0,00 1,86±0,00

К атм. воздуха -

7,53 7,69

5 3,46 * 1 ' 1

В структуру загрязнения атмосферного воздуха металлами наибольший вклад в г. Медногорске вносят никель (35%), кадмий (21%), хром (14%), марганец (12%); в г. Оренбурге соответственно свинец (41%), никель (23%), марганец (10%), хром (9%); в г. Бугуруслане спектр выявленных металлов представлен свинцом, хромом, кадмием, никелем; приоритетными из которых были свинец (61%), кадмий (16%), хром (13%) (рис.2).

г. Бугуруслан г. Оренбург

1%-Кобальт

1%-Цинк

13%-Хром

61%-Свинец

1 %-Железо

10%-Медь

41%-Свк

12%-Марганец

г. Медногорск 0%- Кобальт 9%-Медь

1%-Цинк

35%-Никел>

Рис.2. Долевой вклад отдельных металлов в суммарное загрязнение атмосферного воздуха исследуемых территорий, %

Суммарная аэрогенная нагрузка на население исследуемых территорий, рассчитанная, как сумма двух показателей К атм. и К металлов, свидетельствует о том, что коэффициент суммарного загрязнения атмосферного воздуха в г. Медногорске в 1,2 раза выше, чем в г. Оренбурге и в 2,2 раза выше, чем в г. Бугуруслане (рис.3)

В питьевой воде, которой пользуются дети, проживающие на трех исследуемых территориях, идентифицированы такие поллютанты как хлориды, свинец, кадмий, никель, железо, фториды, хром, нитраты, алюминий, содержание которых было в пределах допустимого уровня. Поскольку почва является аккумулирующей средой, то по уровню ее загрязнения можно дополнительно судить о состоянии атмосферного воздуха и воды, как контактирующей и аккумулирующей средой.

Рис.3. Усредненные коэффициенты загрязнения атмосферного воздуха (К1), загрязнения атмосферного воздуха тяжелыми металлами (К2), суммарный коэффициент загрязнения атмосферного воздуха (К3).

Анализ данных, представленных в таблице 2 свидетельствует о том, что в г. Медногорске приоритетными загрязнителями почвы являются медь (Кс = 5,90), цинк (Кс = 3,32), свинец (Кс = 8,40), серебро (Кс = 3,75). В г. Оренбурге антропогенную нагрузку на почву формируют хром (Кс = 1,65), олово (Кс = 1,51), марганец (Кс = 1,36), никель (Кс = 1,35), свинец (Кс = 1,21). В почве г. Бугуруслана идентифицированы 9 поллютантов, однако их концентрации не превышали ПДК и Кларк. Кроме валового содержания металлов в почве определены подвижные формы металлов, которые обладают высокой миграционной способностью и наиболее доступны для организма детей.

Установлено, что на территории г. Медногорска в почве присутствуют в повышенных концентрациях подвижные формы меди (Кс = 4,42), цинка (Кс = 1,6). В почве г. Оренбурга присутствуют повышенные концентрации никеля (Кс = 1,6), свинца (Кс = 1,21). В почве г. Бугуруслана содержание подвижных форм загрязняющих веществ было в пределах ПДК (Кларка) за исключением свинца, коэффициент концентрации которого составил 1,21.

Оценка величины антропогенной нагрузки на организм детей, определенная концентрацией загрязнения атмосферного воздуха, почвы и воды в исследуемых территориях, представленная на рис.4, свидетельствует о том, что суммарное воздействие комплекса загрязнителей на детское население на территории г. Медногорска в 5 раз выше, чем на территории г. Бугуруслана и в 2,2 раза выше, чем в г. Оренбурге (по усредненным показателям на территории г. Медногорска в 2,6 раза выше, чем на территории г. Бугуруслана и в 1,5 раза выше, чем в г. Оренбурге).

Оценка последствий для здоровья детей от загрязнителей объектов окружающей среды проведена путем расчета неканцерогенных и канцерогенных рисков, для чего на территории г. Медногорска и г. Оренбурга выбраны рецепторные точки, отобраны вещества, определены сценарии воздействия. Показано, что с учетом рассчитанных суммарных индексов опасности наибольший вклад в риск развития неонкологических заболеваний в г. Медногорске вносят медь (НО = 6,6), диоксид азота (НО = 1,54), диоксид серы (НС) = 1,49), сумма взвешенных веществ (НО = 2,9);

в г. Оренбурге соответственно сероводород (Нр = 2,5), оксид никеля (НО = 1,65), марганец (НО = 1,06) и взвешенные вещества (НО = 1,1).

Таблица 2

Средние уровни загрязнения почвы территорий г.Медногорска, г.Оренбурга и г.Бугуруслана (Кс)

№ п/п Загрязнители Исследуемые территории

г. Бугуруслан г. Оренбург г. Медногорск

1 Медь 0,63±0,54 0,10±0,008 5,90±0,60

2 Цинк 0,31±0,18 0,20±0,006 3,32±0,27

3 Свинец 0,39±0,42 1,21±0,20 8,40±1,32

4 Никель 0,70±6,87 1,35±0,44 1,21±0,13

5 Кобальт 0,02±2,09 - 1,16±0,05

6 Хром 0,58±0,00 1,65±0,42 1,25±0,14

7 Ванадий - - 0,76±0,02

8 Титан - - 0,60±0,02

9 Молибден - - 0,79±0,03

10 Олово 0,76±0,11 1,51±0,25 1,71±0,20

11 Бериллий - - 0,64±0,02

12 Серебро - - 3,75±0,82

13 Барий - - 0,85±0,03

14 Сера - - 0,83±0,02

15 Марганец 0,03±0,00 1,36±0,42 2,33±0,20

16 Литий - - 0,42±0,04

17 Кадмий 0,60±0,02 0,04±0,16 0,10±0,08

18 Иттрий - 0,65±0,01 0,69±0,02

Анализ данных, представленных в табл.3, свидетельствует о том, что суммарный неканцерогенный риск от загрязнителей, содержащихся в атмосферном воздухе, был в 1,8 раза выше для детей, проживающих в г. Медногорске, чем для детей г. Оренбурга. Самые высокие суммарные риски на территории г. Медногорска были от загрязнителей, влияющих на органы дыхания, превышающие в 1,6 раза риски в г. Оренбурге. Суммарный канцерогенный индивидуальный риск в течение всей жизни в обоих промышленных городах достигал величины на уровне 10"3 и расценивается как высокий. При этом наибольший вклад в суммарный индивидуальный канцерогенный риск г. Медногорске и г. Оренбурге вносит бенз(а)пирен (91,5% и 61% соответственно). Такая же тенденция сохраняется по показателям популяционного канцерогенного риска, свидетельствующего о том, что дополнительное число случаев онкологической заболеваемости детей в год в г. Медногорске может составлять 59 случаев, в г. Оренбурге - 104 случая.

Учитывая, что при попадании в детский организм микроэлементов и тяжелых металлов характер ответных реакций зависит, с одной стороны, от химического взаимодействия микроэлементов и окружающей среды и, с другой стороны,

микроэлементов с защитными физиологическими механизмами, нами определены уровни микроэлементов в волосах детей, проживающих на трех исследуемых территориях с разным уровнем антропогенной нагрузки.

60 50 40

о 30

20 10 0

34,6

В г. Бугуруслан И г. Оренбург □ г. Медногорск

4,684.79

К сум. К сум. почвы К сум. воды Ккомпл. воздуха

Рис.4. Суммарная антропогенная нагрузка на организм детей, проживающих на трёх исследуемых территориях.

Установлено, что элементный портрет детей трёх исследуемых групп отличался в количественной характеристике дисбаланса биотических концентраций эссенциальных и накопления токсичных микроэелементов (Рис.5). Сравнивая со средними региональными показателями, установлено в элементном портрете детей 1-ой группы превышение биотических концентраций меди на 22,8%, цинка на 76,3%, марганца на 130,3%, свинца на 97,9%, стронция на 211,7%, при этом содержание никеля было снижено на 43,3%, хрома на 9,9%, кадмия на 28,6%.

Таблица 3

Суммарные индексы опасности для критических органов и систем организма детей, проживающих в г. Медногорске и г. Оренбурге

Суммарный индекс неканцерогенной опасности (Н1) Урбанизированная среда

Медногорск Оренбург

воздух вода воздух вода

Н1 органы дыхания 14,54 - 8,94 -

Н1крови 0,20 0,02 0,72 0,24

Н1ЦНС 0,39 0,01 1,29 0,006

Н1 иммунная система 0,20 0,003 1,59 0,003

Н1 ссс 0,51 0,02 0,22 0,22

Н1 репродуктивная система - - - 0,02

Н1 почки 0,42 0,001 - 0,03

Н1 гормональная система - - - -

Н1 системные поражения 6,6 - - -

Суммарный индекс Н1 22,84 0,054 12,67 0,52

В элементном же портрете детей 2-ой группы выявлено превышение биотических концентраций цинка на 11,2%, марганца на 573,0%, никеля на 197,9%, хрома на 217,9%, свинца на 330,5%, кадмия на 221,4%, стронция на 224,7%. У детей 3-ей группы выявлен микроэлементный дисбаланс, проявляющийся повышением биотических концентраций железа на 71,8%, цинка на 33,4%, марганца на 98,2%, никеля на 107,8%, стронция на 326,8%, свинца на 583,0% при снижении хрома на 50,6%. Высокое содержание свинца и никеля в волосах детей 2-ой и 3-ей исследуемых групп обусловлено их высоким содержанием в окружающей среде и эффектом кумуляции в организме детей; понижение же содержания железа у детей 2-ой группы и хрома у детей 3-ей группы, вероятно, с одной стороны может быть связано с повышенным потреблением этих эссенциальных микроэлементов для биохимических реакций адаптации к техногенным загрязнителям, а с другой стороны может объясняться явлением изоморфизма.

I группа

Си

N1

3 группа

2 группа

Си

■ - фактическое содержание

- региональная норма * - х10~', **-х102

Рис. 5. Элементный портрет детей трёх исследуемых групп.

С современных позиций функциональные возможности детского организма можно рассматривать как определенный запас адаптационных резервов, который расходуется на поддержание равновесия с окружающей средой.

Сравнительный анализ уровня гармоничности физического развития детей исследуемых групп выявил, что на территории г. Медногорска с высоким уровнем антропогенного воздействия проживает на 17% меньше детей с гармоничным развитием и больше на 5,6% детей с дисгармоничным и на 11,4% с резко дисгармоничным развитием по сравнению с территорией г. Бугуруслана.

Среди детей 2-ой группы, проживающих на территории г. Оренбурга выявлено 54,6% детей с гармоничным, что на 10,6% меньше, чем среди детей 1-ой исследуемой группы и на 7,1% детей больше с дисгармоничным физическим развитием. Полученные данные, вероятнее всего, объясняются воздействием комплекса химических загрязнителей окружающей среды различной интенсивности в сочетании с общей тенденцией замедления процессов роста и развития (Ямпольская Ю.А., 1998), а также развитием «трофологического синдрома», сопровождающимся дисгармоничным физическим развитием, снижением функциональных резервов, что согласуется с данными C.B. Мальцева (1997).

80 70 60 50 40 30 20 10 0

65,2

ШШ

тт

54,6

48,2

37,3

30,2 Ш?.

35,8-

16

гарм. физическое развитие

дисгарм. физическое развитие

резко дисгарм. физическое развитие

S1 группа Ш 2 группа □ 3 группа

Рис. 6. Распределение детей, проживающих на территории г. Бугуруслана (1 группа), г. Оренбурга (2 группа), г. Медногорска (3 группа) по степени гармоничности физического развития, %.

Анализ данных вариационной хронорефлексометрии, отражающий вероятности о - статистический принцип работы мозга, представленный в таблице 4, свидетельствует о том, что по сравнению с предлагаемой физиологической нормой у детей трех исследуемых групп снижены все показатели, оценивающие различные стороны функционального состояния центральной нервной системы. При этом различия значений в сравнении с физиологической нормой по данным уровня нервной реакции (УР) и функционального уровня нервной системы (ФУС) 2-ой и 3-й исследуемых групп носили достоверный характер. В сравнительном аспекте у детей 3-й группы, проживающих на территории г. Медногорска с высоким уровнем антропогенной нагрузки по отношению к детям 1-ой группы, проживающих на территории г, Бугуруслана с относительно невысоким уровнем антропогенного воздействия снижен в 1,67 раза уровень нервной реакции (УР), в 1,65 раза уровень функциональных возможностей сформированной нервной системы (УФВ). При этом количество детей, имеющих нормальное состояние ЦНС было в 1-ой группе 46,7%; во 2-ой группе - 38,2% и в 3-ей лишь 23,6%. Сниженный и существенно сниженный уровень функционирования ЦНС больше

всего был выражен среди детей 3-ей группы и составлял соответственно 52,1% и 24,3%, что свидетельствует о неустойчивом состоянии нервных процессов, а также сдвигах уровней возбудимости и лабильности ЦНС.

Таблица 4

Показатели функционального состояния центральной нервной системы у детей исследуемых групп младшего школьного возраста

Показатели Физиологическая норма (Мороз М.П., 2003) Исследуемые группы

1-я 2-я 3-я

ФУС (ед) 3,79 ±0,39 2,45±0,03 2,20±0,04* 2,02±0,04*

УР (ед) 1,02±0,52 0,99±0,0 6 0,72±0,10* 0,61±0,08***

УВФ (ед) 2,27±0,58 2,05±0,05 1,67±0,05 1,38±0,08***

*р<0,05 в сравнении с физиологической нормой **р<0,05 в сравнении данных 1гр. и 2 гр. детей ***р<0,05 в сравнении данных 1 гр. и 3 гр. детей

Анализ данных, представленных в таблице 5, свидетельствует о том, что индекс напряжения (ИН), как суммарный показатель, наиболее полно отражающий степень напряжения механизмов регуляции, превышал существующие физиологические возрастные нормы у детей 1-ой группы на 2% , 2-ой группы на 21,2% и 3-ей соответственно на 24,8%. При проведении ортостатической пробы

Таблица 5

Показатели параметров вариационной пульсометрии у детей трёх исследуемых групп

Показатели Исследуемые группы

1-я 2-я 3-я

ЧСС (у д. мин) покой 86,4±1,3 87,1±1,2 84,0±1,6

ортостаз 101,4±1,6 103,8±1,3 100,0±2,1

М (с) покой 0,685±0,012 0,707±0,016 0,733±0,014

ортостаз 0,586±0,010 0,615±0,013 0,611±0,015

БОШ (с) покой 0,060±0,003 0,071±0,006 0,071±0,005

ортостаз 0,042±0,001 0,042±0,004 0,041±0,003

Мода (с) покой 0,680±0,010 0,700±0,020 0,710±0,020

ортостаз 0,600±0,010 0,550±0,010 0,580±0,010

АМо (%) покой 38,0±1,8 38,0±2,0 35,0±2,2

ортостаз 51,0±1,2 52,0±1,6 54,1±2,6

АХ (с) покой 0,300±0,012 0,348±0,021 0,354±0,310

ортостаз 0,216±0,011 0,206±0,016 0,204±0,015

ИН (усл.ед) покой 183,6±12,3 218,2±18,6 224,6±12,1

ортостаз 264,2±24,5 535,1±24,2 561,2±10,6

ЫМЗЗБ (с) покой 0,078±0,014 0,073±0,006 0,060±0,003

ортостаз 0,042±0,002 0,044±0,020 0,036±0,001

изменения оцениваемых параметров сердечного ритма были адекватны, закономерны и проявлялись в увеличении средних значений ЧСС, АМо, ИН и уменьшении средних значений М, БОНЫ, Моды, ДХ, ИМБЗБ в каждой из исследуемых групп с разной степенью, что свидетельствует о разном уровне включения компенсаторных реакций симпатической направленности при переходе в вертикальное положение.

Анализ данных, представленных на рис.7, свидетельствует о том, что напряжение систем регуляции происходит за счёт рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС, которое выявлено у 42,5% детей из 1-ой группы, у 43,3% детей из 2-ой и у 44,2% из 3-ей групп исследования; в то время как нормальное состояние систем регуляции соответственно выявлено у 18,2% из 1-ой группы, у 14,4% из 2-ой группы и лишь у 8,5% из 3-ей группы исследования. При этом, важно подчеркнуть, что среди детей 3-ей группы, проживающих в условиях высокой антропогенной нагрузки, у 23,8% детей регуляция происходила с увеличенным влиянием симпатического отдела ВНС, а у 14,8% детей выявлено высокое напряжение систем регуляции за счет значительного рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС.

3 группа

2 группа

1 группа

0%

60%

80%

100%

п 1 а 2 ИЗ в4 и5 я 6

Примечание: 1 - Нормальное состояние систем регуляции; 2 - регуляция с увеличенным и значительно увеличенным влиянием парасимпатического отдела ВНС; 3 - Регуляция с увеличенным влиянием симпатического отдела ВНС; 4 - Напряжение систем регуляции за счет рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС; 5 -Высокое напряжение систем регуляции за счет чрезмерного и значительного увеличенного влияния симпатического и парасимпатического отделов ВНС; 6 - Очень высокое напряжение систем регуляции за счет одновременного снижения тонуса симпатического и парасимпатического отделов ВНС и централизации регуляции.

Рис.7. Распределение детей исследуемых групп в зависимости от вида напряжения регуляции, %.

Установлено, что среди детей 2-ой группы и особенно 3-ей групп наибольшую долю составили дети с выраженным и резко сниженным уровнем функциональных резервов. Так, если значительное напряжение механизмов регуляции с выраженным снижением функциональных резервов организма установлено у 27,7% детей 1-ой группы, то среди детей 3-ей группы их было уже 35,3%. Более того, в 3-ей группе исследованных детей, лишь 2% имели достаточные

функциональные возможности организма, а 27,8% резкое снижение и 19% значительное снижение функциональных резервов, что, вероятно, может быть обусловлено напряжением механизмов регуляции в ответ на действие высоких уровней антропогенных нагрузок. Исходя из данных, представленных на рис.7, среди детей из 1-ой и 2-ой исследуемых групп наблюдалась тенденция уменьшения процента детей с достаточными функциональными возможностями и увеличением числа с выраженным снижением (27,8% - 1-я группа, 32,0% - 2-я группа), значительным снижением (17,0% - 1-я группа, 18,2% - 2-я группа) и резким снижением функциональных резервов (18,4% - 1-я группа; 20,9% - 2-я группа).

Сравнительный анализ уровня адаптации детей к техногенному загрязнению среды обитания свидетельствует о том, что детей с удовлетворительной адаптацией было 16,6 % в третьей исследуемой группе, проживающей на территории с высоким уровнем антропогенной нагрузки, что на 8,6 % меньше, чем в 1-й исследуемой группе, проживающей на территории с относительно невысоким уровнем антропогенной нагрузки (Рис.8).

При этом, установлено, что с неудовлетворительной адаптацией в 1-ой группе было в 1,5 раза, во 2-ой группе в 2,1 раза и в 3-ей группе в 2,5 раза больше, чем с удовлетворительной адаптацией, что вероятно, обусловлено влиянием значительной химической нагрузки на детский организм и отсутствием достаточных резервных возможностей для развития удовлетворительной адаптации к химическим загрязнителям. На основании корреляционного анализа установлена прямая зависимость изменения индекса напряжения регуляторных систем (ИН) детей трёх исследуемых групп от уровня комплексной

антропогенной нагрузки территорий их проживания (Г]=0,771; г2=0,898 г3=0,871). %

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 О

I II III IV

уровень адаптированное™

Примечание: I — удовлетворительная адаптация; II - напряжение механизмов адаптации; III - неудовлетворительная адаптация; IV-срыв адаптации.

Рис.8. Распределение детей исследуемых групп в зависимости от уровня адаптации, %.

Таким образом, на основании установления причинно-следственных связей между показателями уровня функционирования сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, уровнями адаптированности, резервным возможностями организма и уровнем антропогенной нагрузки научно обоснованы маркёры биологического ответа при действии химических загрязнителей.

Выводы

1. Величина комплексной антропогенной нагрузки окружающей среды на детское население трех промышленных городов формируется вследствие высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха, накопления поллютантов в почве, превышая суммарную антропогенную нагрузку в г. Медногорске в 5 раз, а в г. Оренбурге в 2,2 раза по сравнению с антропогенной нагрузкой г. Бугуруслана.

2. Приоритетными поллютантами, определяющими неблагоприятной действия на детей младшего школьного возраста исследуемых территорий являются диоксид серы, диоксид азота, марганец, никель, свинец, цинк, хром, медь. При этом показано, что наиболее неблагоприятным в отношении риска развития неканцерогенных эффектов с учетом рассчитанных индексов опасности является территория г. Медногорска, где суммарный индекс опасности составляет 22,84, при соответствующих показателях в г. Оренбурге 12,67.

3. Установлены особенности развития в организме детей сравниваемых групп дисбаланса биотических концентраций эссенциальных и накопления токсичных микроэлементов. Так, в волосах детей 3-ей группы, проживающих в г. Медногорске, в сравнении с данными волос детей г. Бугуруслана уровень накопления кадмия был выше в 1,55 раза, свинца в 3,45 раза, стронция в 1,37 раза, никеля в 3,66 раза; а в волосах детей г. Оренбурга в сравнении с теми же показателями накопление кадмия было в 4,5 раза, свинца в 2,18 раза, марганца в 2,92 раза, никеля в 5,25 раза.

4. Антропогенное загрязнение окружающей среды приводит к напряжению систем регуляции сердечного ритма за счет рассогласования влияний обоих отделов вегетативной нервной системы, сопровождающегося избыточным вегетативным обеспечением, что в совокупности приводит к различной степени снижению адаптационных резервов организма, которые у детей 1-ой группы составляют 77,4 %; 2-ой группы 85,2 %; 3-ей группы 90,6 % соответственно.

5. Сравнительный анализ функционального состояния организма детей в условиях воздействия химических загрязнителей свидетельствует о том, что высокие уровни антропогенной нагрузки на организм приводят к увеличению числа детей с дисгармоничным физическим развитием, ухудшению адаптационных возможностей за счет уменьшения числа детей с удовлетворительной адаптацией в 1,4 раза во 2-ой группе ив 1,5 раза в 3-ей группе, снижению уровня функционирования ЦНС у 45,6 % детей 2-ой группы и у 52,1 % детей 3-ей группы; а уровень нервной реакции снижается в 1,4 - 1,67 раза.

6. На основании корреляционного анализа установлена зависимость между уровнем антропогенной нагрузки и уровнем функциональных резервов организма, а также показателями функционального состояния центральной нервной и сердечнососудистой систем, что позволило научно обосновать маркеры биологического воздействия и биологического ответа.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Истомин, A.B. Гигиенические и медико-биологические проблемы рационализации питания населения центральных областей России / А.В.Истомин, ГЛ.Захарченко, Г.И.Махокин, О.В.Клепиков, С.С.Чюков, Г.В.Бокарев,

A.В.Николаев, О.В.Ветрова, Т.М.Макарова, A.B.Чегодаева, Н.П.Маслова // «Эколого-гигиенические проблемы сохранения здоровья населения»: материалы научно-практической конференции. Москва, 1999. С. 487-489.

2. Спиридонов, A.M. Сравнительная оценка рисков для здоровья населения Самарской и Оренбургской областей / А.М.Спиридонов, Н.Н.Верещагин, Т.М. Макарова [и др.] // «Гигиенические проблемы охраны здоровья населения»: тезисы доклада Всероссийской научно-практической конференции. Самара, 2000. С. 170172.

3.Конюхов, В.А. Дифференцированный методический подход к оценке популяционного риска йодной недостаточности среди детского населения, в воинских частях и других локализованных популяциях / В.А. Конюхов, Т.М. Макарова A.B. Ильюшенков [и др.] // «Современные проблемы гигиенического воспитания населения и военнослужащих»: тезисы доклада Всеармейской юбилейной научной конференции. Санкт-Петербург, 2001. С. 99-100.

4. Конюхов, В.А. Оценка социального риска по данным биомониторинга /

B.А.Конюхов, Н.Н.Верещагин, Т.М.Макарова [и др.] // «Госсанэпидслужбе России 80 лет: реальность и перспективы»: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию создания госсанэпидслужбы России. Москва, 2002. Часть 1. С. 160-162.

5. Конюхов, В.А. Методические подходы к критериальной оценке риска железодефицитных состояний по данным биомониторинга / В.А.Конюхов, A.B. Ильюшенков, Т.М.Макарова [и др.] // «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения»: тезисы доклада XII Международного Форума. Турция-Кемер, 2002. С. 178-180.

6. Конюхов, В.А. Методология рискового моделирования микроэлементозов / В.А.Конюхов, Т.М.Макарова, В.В. Зебзеев [и др.] // «Основные направления обеспечения гигиенической безопасности населения регионов России»: научные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана. Самара, 2002. Вып. 5. Ч. 2. С. 196-200.

7. Конюхов, В.А. Методологические аспекты интеграционного взаимодействия в оценке природно-обусловленных рисков здоровью / В.А.Конюхов, Н.Н.Верещагин, В.Ф.Куксанов, Т.М.Макарова, В.В.Зебзеев, А.А.Васильев, А.В.Ильюшенков // Здоровье населения и среда обитания. 2002. № 8. С. 29-33.

8. Боев, В.М. Гигиеническая оценка содержания микроэлементов в питьевой воде и продуктах питания в системе СГМ / В.М.Боев, Н.А.Лесцова, Н.М.Амерзянова, Т.М.Макарова, Т.В.Сизова, А.Г.Сетко, В.В.Утенин // Гигиена и санитария. 2002. № 5. С. 71-73.

9. Свечникова, Л.А. Проблемы и пути решения рационализации питания детей и подростков в образовательных учреждениях Оренбургской области / Л.А. Свечникова, В.А. Шефер, Т.М. Макарова // «Среда обитания и здоровье детского населения»: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической

конференции. Оренбург, 2003. С. 233-235.

10. Свечникова, JI.A. Состояние здоровья детей и подростков в Оренбургской области за период 2000-2002 г.г. / JI.A. Свечникова, В.А. Шефер, Т.М. Макарова // «Среда обитания и здоровье детского населения»: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции. Оренбург, 2003. С. 235-237.

11. Сетко, Н.П. Методические подходы к оценке риска и выбору системы показателей соц.гиг.мониторинга здоровья детского населения / Н.П.Сетко, Т.М.Макарова, А.Г.Сетко [и др.] // «Среда обитания и здоровье детского населения»: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции. Оренбург, 2003. С. 297-299.

12. Макарова, Т.М. О реализации концепции государственной политики в области здорового питания населения Оренбургской области / Т.М.Макарова // «Среда обитания и здоровье детского населения»: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции. Оренбург, 2003. С. 173-176.

13. Шефер, В.Я. Физическое развитие детей г.Новотроицка Оренбургской области / В.Я.Шефер, Л.А.Свечникова, Т.М.Макарова [и др.] // «Среда обитания и здоровье детского населения»: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции. Оренбург, 2003. С. 282-283.

14. Боев, В.М. Оценка содержания нитратов в продуктах питания в системе СГМ / В.М. Боев, H.A. Лесцова, Т.М. Макарова И «Здоровое питание - XXI. Проблемы рационального питания и использования БАД к пище в практическом здравоохранении»: материалы 2-ой межрегиональной научно-практической конференции. Оренбург, 2003. С. 71-73.

15. Верещагин, H.H. Региональная модель СГМ здоровья детского населения урбанизированных и сельских территорий / Н.Н.Верещагин, Н.П.Сетко, И.М.Сетко, В.М.Боев, Т.М.Макарова, А.Г.Сетко, Е.Л.Борщук // «СГМ: методология, региональные особенности, управленческие решения»: материалы Пленума научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ. Москва, 2003. С. 59-61.

16. Верещагин, H.H. Методологические аспекты оценки риска фторзависимых микроэлементозов среди населения / Н.Н.Верещагин, В.А.Конюхов, Т.М. Макарова [и др.] // Здоровье населения и среда обитания. 2003. № 3. С. 15-18.

17. Сетко, И.М. Экологическая безопасность здоровья детского населения промышленного города / И.М.Сетко, Н.П.Сетко, Т.М.Макарова [и др.] // «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения»: материалы XVI Международного Форума. М-Турция-Кемер, 2004. С. 217-219.

18. Сетко, И.М. Особенности адаптированности детей к факторам среды обитания, критерии их оценки / И.М.Сетко, Н.П.Сетко, Т.М.Макарова [и др.] // «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения»: материалы XVI Международного Форума. М-Турция-Кемер, 2004. С. 224-225.

19. Верещагин, H.H. Содержание свинца, кадмия, мышьяка и ртути в продуктах питания Оренбургской области / Н.Н.Верещагин, Н.А.Лесцова, В.М.Боев, Т.М.Макарова, Г.В.Сизова // «Биоэлементы»: сборник научных

трудов I Международной научно-практической конференции. Оренбург, 2004. С. 256-258.

20. Макарова, Т.М. Результаты оценки здоровья детей в связи с употреблением питьевой воды с повышенным содержанием природных радионуклидов / Т.М.Макарова, Н.Н.Верещагин, В.М.Боев [и др.] // «Актуальные вопросы радиационной гигиены»: сборник тезисов научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2004. С. 182-183.

21. Сетко, Н.П. Особенности адаптированное™ детей к факторам среды обитания и критерии их оценки / Н.П.Сетко, А.Г.Сетко, Т.М.Макарова [и др.] II Гигиена и санитария. 2005. № 6. С. 57-58.

22. Сетко, А.Г. Особенности микроэлементного портрета младших школьников, проживающих на территориях промышленного города с разным уровнем антропогенной нагрузки / А.Г.Сетко, Н.Е.Вяльцина, И.М.Сетко, Т.М.Макарова // «Актуальные проблемы и перспективы развития медико-профилактического дела в Российской Федерации»: материалы научно-практической конференции. Казань, 2006. С. 264-267.

23. Сетко, А.Г. Комплексная гигиеническая оценка внутришкольной среды и организации учебно-воспитательного процесса образовательных учреждений, расположенных на территории промышленного города с разным уровнем антропогенной нагрузки / А.Г.Сетко, Н.Е.Вяльцина, И.М.Сетко, Т.М.Макарова, М.С.Журавлева // «Актуальные проблемы и перспективы развития медико-профилактического дела в Российской Федерации»: материалы научно-практической конференции. Казань, 2006. С. 268-270.

24. Сетко, И.М. Рациональное питание - основа сохранения и укрепления здоровья школьников / И.М. Сетко, Н.П. Сетко, Т.М. Макарова // Материалы X Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. Москва, 2007. С. 10181020.

25. Конюхов, В.А. Современная концепция гигиенической диагностики / В.А. Конюхов, Е.И. Беляев, Т.М. Макарова [и др.] // «Биоэлементы»: материалы II Международной научно-практической конференции. Оренбург, 2007. С. 13-16.

26. Вяльцина, Н.Е. Оценка риска для здоровья населения как элемент региональной экологической политики / Н.Е. Вяльцина, А.Г. Сетко, Т.М. Макарова // «Методологические проблемы изучения и оценки био- и нанотехнологий в экологии человека и гигиене окружающей среды»: материалы Пленума Научного Совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ. Москва, 2007. С. 87-89.

27. Сетко, И.М. Оптимизация системы школьного питания как фактор санитарно-эпидемиологического благополучия детского населения по территории Оренбургской области / И.М. Сетко, Н.Е. Вяльцина, Н.П. Сетко, Т.М. Макарова // Здоровье населения и среда обитания. 2008. № 7. С. 29-33.

28. Неплохов, A.A. Риск здоровью населения при различных условиях экспозиции химических веществ. / A.A. Неплохов, Т.М. Макарова, В.Н. Дунаев [и др.] // «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах»: материалы научно-практической конференции с международным участием. Пермь, 2010. С. 265-268.

29. Верещагин, H.H. Организация и развитие системы социально-гигиенического мониторинга в Оренбургской области / H.H. Верещагин, Т.М. Макарова, В.Н. Дунаев [и др.] // «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах»: материалы научно-практической конференции с международным участием. Пермь, 2010. С. 417-420.

30. Сетко, А.Г. Особенности микроэлементного баланса в организме городских и сельских школьников Оренбургской области / А.Г. Сетко, Т.М. Макарова, И.М. Сетко [и др.] // Здоровье населения и среда обитания. 2010. № 6. С.29-32.

31. Сетко, И.М. Об опыте работы в рамках реализации экспериментального проекта по совершенствованию организации питания учащихся Оренбургской области / И.М. Сетко, Н.Е. Вяльцина, Т.М. Макарова //Здоровье населения и среда обитания. Москва, 2010. № 8. С. 4-6.

Для заметок

Для заметок

/2б\ Для заметок

МАКАРОВА Татьяна Мокеевна

Влияние различных уровней антропогенной нагрузки на физическое развитие и функционирование основных систем организма детей младшего

школьного возраста

14.02.01 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Отпечатано с готового оригинал-макета 15.01.2011 Заказ № 36, Формат 64x84/16. Усл. печ л. 1. Тираж 100 экз. ЛР №063109 от 04.02.1999 ООО «Агентство Пресса» г. Оренбург, ул. Комсомольская, 45

Актуальность проблемы. В период выраженного демографического спада, переживаемого Россией, сохранение здоровья детей имеет первостепенное значение и является важнейшим условием развития любого цивилизованного общества (Измеров Н1Ф., 2004; Величковский Б.Т., 2005;

Баранов A.A., Кучма BIP., 2006), а изучение адаптационных возможностей1 организма, которые отражают уровень устойчивости организма к факторам окружающей среды, вошло в настоящее' время в число наиболее приоритетных направлений гигиенических исследований.

Авторы однозначны в оценке влияния антропогенной нагрузки на физическое^развитие* и» здоровье детей: отклонения чаще регистрируются у детей, проживающих» в экологически неблагоприятных условиях. В' современной литературе достаточно научных данных об отрицательном; влиянии различных химических загрязнителей на физическое развитие и состояние здоровья детей (Филатов И.И., Аксенова О.И., 1998,2001; Сетко Н.П. с соавт., 2002, 2004, 2007; Дмитриев А.Д., Дмитриев ДА., 2003; Давыденко Л.А., 2004).

Известно, что организм детей при изменении факторов внешней и внутренней среды стремится обеспечить оптимальные условия своего существования на основе поддержания жизненно важных констант в определенных пределах благодаря сложным механизмам регуляции (Казначеев В.П., Баевский В.Р., 1980; Маймулов В.Г., 1997; Глазачев О.С., 2006; Кучма В.Р., Сухарева JIM. ,2006). Вместе с тем, в настоящее время недостаточно данных о характере функционирования физиологических систем организма детей в зависимости от качества и количества действующих факторов окружающей среды, в том числе малой интенсивности, в дозах, наиболее часто встречающихся в реальных условиях. Более того, возникновению функциональных и органических изменений предшествуют «пограничные состояния», характеризующиеся снижением адаптационных возможностей детского организма к изменяющимся условиям среды обитания (Казначеев В.П., Баевский В.Р., 1980). По существу, широкое распространение латентных повреждений организма в связи с повышенным загрязнением окружающей среды становится актуальной гигиенической проблемой, а диагностика функциональных (донозологических) состояний человека остается в числе важнейших проблем гигиены. В. связи с этим, первостепенную важность приобретает поиск достоверных информационных биомаркеров воздействия и биомаркеров, эффекта, критериев, позволяющих выявить детей из группы риска со снижением уровня здоровья* до появления функциональных и, тем более, органических изменений, с последующей коррекцией отклонений. До последнего времени не установлены особенности развития адаптационных реакций защиты организма в ответ на многокомпонентное воздействие^ региональных химических загрязнителей. Более того, пока не стала предметом гигиенических исследований оценка донозологических изменений в организме детей в условиях различного уровня воздействия химических поллютантов; отсутствуют критерии определения «стоимости», которую «платит» та или иная система организма в целом за свое функционирование в определенных условиях окружающей среды, что не позволяет объективно оценить адаптационно-приспособительные возможности.

Между тем, складывающееся положение с состоянием среды обитания свидетельствует о том, что многокомпонентное, многофакторное воздействие окружающей среды на здоровье детского населения определяет методические трудности комплексной оценки ее качества, что требует разработки новых методических подходов в интегральной оценке качества окружающей среды и степени адаптации организма в конкретных условиях ее обитания.

Указанный комплекс нерешенных проблем определяет актуальность проведенных исследований.

Цель работы: Оценить влияние различных уровней антропогенной нагрузки на физическое развитие и уровень функционирования< основных систем организма детей, на основании чего научно обосновать физиологические критерии донозологической. диагностики экологически обусловленных изменений в организме.

Задачи исследования:

1. Оценить количественный и качественный^ состав, антропогенного загрязнения атмосферного воздуха, питьевой« воды, почвы- и дать комплексную эколого-гигиеническую оценку условиям среды обитания* трех городов с различным уровнем антропогенной нагрузки.

2.- Проанализировать состояние и уровень адаптированности основных функциональных систем^ и* физического развития детей младшего школьного возраста, проживающих на территориях с различным уровнем антропогенной нагрузки.

3. Оценить уровень накопления загрязнителей в организме детей исследуемых территорий путем определения микроэлементов'в волосах.

4. Установить причинно-следственные связи и зависимость между уровнем. воздействия химических антропогенных загрязнителей и формированием уровня адаптационных резервов организма детей.

Научная новизна. Впервые дана дифференциальная интегральная оценка приоритетных региональных химических факторов и установлена степень их риска для здоровья детей в зависимости от величины экспозиции.

Получены новые данные об особенностях функционирования центральной нервной, сердечно-сосудистой систем и их межсистемном взаимодействии для поддержания адаптационных реакций в условиях различного уровня воздействия антропогенной нагрузки.

Показано, что исследование уровней резервных возможностей организма является. информативным физиологическим критерием донозологической диагностики уровня здоровья детей.

Впервые научно обоснованы приоритетные биомаркеры воздействия на детский организм и маркеры биологического ответа (эффекта) при многокомпонентном химическом воздействии.

Практическая значимость работы. Полученные результаты по влиянию загрязнений окружающей среды, в том числе в малых дозах, на состояние здоровья детей расширяют знания,в области адаптации детского организма к химическим факторам окружающей среды, способствуя пониманию отдельных механизмов развития экологически обусловленной патологии.

Внедрение результатов исследования в практику. По результатам исследования разработано информационное письмо «Комплексная гигиеническая оценка опасности природного и антропогенного воздействия металлов на здоровье населения в Оренбургской области» (Оренбург, 2001), методические рекомендации «Организация и проведение социально-гигиенического мониторинга здоровья . детского населения урбанизированных и сельских территорий» (М., 2003). Предложенные в них рекомендации используются в работе Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области при реализации системы социально-гигиенического мониторинга, разработке основ управления процессами по сохранению и укреплению здоровья населения, в том числе детского, и выработке предложений по предупреждению вредного влияния факторов окружающей среды на здоровье населения (акт внедрения от 09.09.2010). Рекомендации по снижению уровня загрязнения и сохранению здоровья детей используются при определении первоочередных мероприятий по оздоровлению экологической обстановки комитетом Законодательного собрания области по вопросам собственности, природопользования и строительства (акт внедрения от 26.10.2010), государственной инспекцией по охране окружающей среды Оренбургской области (акт внедрения от 18.08.2010). Разработанные интегральные показатели здоровья детей применяются при проведении профилактических медицинских осмотров школьников и 7 дошкольников, в деятельности центров здоровья детей и подростков министерством здравоохранения области (акт внедрения;от 21.09:2010):

Результаты исследований включены в программу преподавания I

разделов! гигиены окружающей среды и экологии человека на медико-профилактическом, педиатрическом, лечебном и последипломном факультетах в Оренбургской'государственной медицинской академии МЗ РФ (акт внедрения-от 05.10.2010). Основные положения, выносимые на защиту

1. Высокие уровни антропогенного загрязнения территорий и особенности^ количественного химического« состава приводят к высокому риску нарушения здоровья детей.

2. Показатели^ физического развития, функционирования основных систем и формирование адаптационных возможностей организма детей зависят от уровня антропогенной нагрузки, а также качественного состава химических загрязнителей.

3. Основанием для разработки биологических маркеров воздействия и эффекта от химических загрязнителей на детский организм являются данные корреляционного анализа, установившего связь между химическими факторами среды обитания- и показателями функционирования основных органов и систем.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Среда обитания и здоровье детского населения» (Оренбург, 2003); Пленумах научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ «СГМ: Методология, региональные особенности, управленческие решения», «Методологические проблемы изучения и оценки био- и нанотехнологий в экологии человека и гигиене окружающей среды» (Москва, 2003, 2007); научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития медико-профилактического дела в Российской Федерации» (Казань, 2006); Международной научно-практической конференции «Биоэлементы» 8

Оренбург,2007); научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах» (Пермь, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 работа, из них 7 статей в журналах, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 185 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 30 таблицами и 45 рисунками. Библиографический указатель содержит 120 отечественных и 53 иностранных источника.

выводы

1. Величина комплексной антропогенной нагрузки окружающей среды на детское население трех промышленных городов формируется вследствие высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха, накопления поллютантов в почве, превышая суммарную антропогенную нагрузку в г. Медногорске в 5 раз, а в г. Оренбурге в 2,2 раза по сравнению с антропогенной нагрузкой г. Бугуруслана.

2. Приоритетными поллютантами, определяющими неблагоприятные действия на детей младшего школьного возраста исследуемых территорий являются диоксид серы, диоксид азота, марганец, никель, свинец, цинк, хром, медь. При этом показано, что наиболее неблагоприятным в отношении риска развития неканцерогенных эффектов с учетом рассчитанных индексов опасности является территория г. Медногорска, где суммарный индекс опасности составляет 22,84, при соответствующих показателях в г. Оренбурге 12,67.

3. Установлены особенности развития в организме детей сравниваемых групп дисбаланса биотических концентраций эссенциальных и накопления токсичных микроэлементов. Так, в волосах детей 3-ей группы, проживающих в г. Медногорске, в сравнении с данными волос детей г. Бугуруслана уровень накопления кадмия был выше в 1,55 раза, свинца в 3,45 раза, стронция в 1,37 раза, никеля в 3,66 раза; а в волосах детей г. Оренбурга в сравнении с теми же показателями детей г. Бугуруслана накопление кадмия было больше в 4,5 раза, свинца в 2,18 раза, марганца в 2,92 раза, никеля в 5,25 раза.

4. Антропогенное загрязнение окружающей среды приводит к напряжению систем регуляции сердечного ритма за счет рассогласования влияний обоих отделов вегетативной нервной системы, сопровождающегося избыточным вегетативным обеспечением, что в совокупности приводит к различной степени снижению адаптационных резервов организма, которые у детей 1-ой группы составляет 77,4 %; 2-ой группы 85,2 %; 3-ей группы 90,6 % соответственно.

5. Сравнительный анализ функционального состояния организма детей в условиях воздействия химических загрязнителей свидетельствует о том, что высокие уровни антропогенной нагрузки на организм приводят к увеличению числа детей с дисгармоничным физическим развитием, ухудшению адаптационных возможностей за счет уменьшения числа детей с удовлетворительной адаптацией в 1,4 раза во 2-ой группе и в 1,5 раза в 3-ей группе, снижению уровня функционирования ЦНС у 45,6 % детей 2-ой группы и у 52,1 % детей 3-ей группы; а уровень нервной реакции снижается в 1,4- 1,67 раза.

6. На основании корреляционного анализа установлена зависимость между уровнем антропогенной нагрузки и уровнем функциональных резервов организма, а также показателями функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, что позволило научно обосновать маркеры биологического воздействия и биологического ответа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во всем мире возрастает озабоченность неуклонно ухудшающимся качеством развития и здоровья детей. Все более осознается как актуальная задача государства, необходимость преодоления имеющей место тревожной тенденции в интересах обеспечения жизнедеятельности подрастающего поколения в антропогено измененных условиях среды. Кроме того, немаловажное значение имеет и осознание того, что здоровье сегодняшнего поколения детей - это не только здоровье завтрашних здоровых, но и здоровье будущего поколения людей.

Нами установлено, что основными источниками загрязнения 3-ей территории (г. Медногорск) исследования является медно-серный комбинат, АО «Уралэлектро»; 2-ой территории (г. Оренбург) — предприятия газонефтедобычи, машиностроения, теплоэнергетики; 1-ой территории (г. Бугуруслан) - ОАО «Радиатор», автомобильный транспорт. Наиболее высокая аэрогенная нагрузка на единицу площади и единицу населения выявлена на территории г. Медногорска - 247,8 т. на 1 км2 и 3,05 т. на 1 жителя; на территории г. Оренбурга - 61,04 т. на 1 км*" и 99,9 кг. на 1 жителя, и наиболее низкая на территории г. Бугуруслана — 3,5 т. на 1 км2 и 5,25 кг. на 1 жителя. При качественном и количественном анализе многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха установлено в г. Медногорске превышение ПДК диоксида азота в 1,63 раза, диоксида серы в 1,57 раза, 3,4бенз(а)пирена в 1,86 раза, никеля в 2,3 раза, кадмия в 1,4 раза. В г.Оренбурге отмечалось превышение ПДК в атмосферном воздухе формальдегида в 2,05 раза; 3,4бенз(а)пирена в 2,14 раза, диоксида азота в 1,19 раза, свинца в 2,1 раза, содержание взвешенных веществ составило на уровне 0,98 ПДК. В г. Бугуруслане ни один из выявленных загрязнителей не превышал ПДК по среднесуточным концентрациям.

В структуру загрязнения атмосферного воздуха металлами наибольший вклад в г. Медногорске вносят никель (35%), кадмий (21%), хром (14%), марганец (12%); в г. Оренбурге соответственно свинец (41%), никель (23%), марганец (10%), хром (9%); в г. Бугуруслане спектр выявленных металлов представлен свинцом, хромом, кадмием, никелем; приоритетными из которых были свинец (61%), кадмий (16%), хром (13%). Суммарная аэрогенная нагрузка на население исследуемых территорий, рассчитанная, как сумма двух показателей К атм. и К металлов, свидетельствует о том, что коэффициент суммарного загрязнения атмосферного воздуха в г. Медногорске в 1,2 раза выше, чем в г. Оренбурге и в 2,2 раза выше, чем в г. Бугуруслане.

В* питьевой воде, которой пользуются дети, проживающие на трех исследуемых территориях, идентифицированы такие поллютанты как хлориды, свинец, кадмий, никель, железо, фториды, хром, нитраты, алюминий, содержание которых было в пределах допустимого уровня. Поскольку почва является аккумулирующей средой, то по уровню ее загрязнения можно дополнительно судить о состоянии атмосферного воздуха и воды, как контактирующей и аккумулирующей средой.

Показано, что в г. Медногорске приоритетными загрязнителями почвы являются медь (Кс = 5,90), цинк (Кс = 3,32), свинец (Кс = 8,40), серебро (Кс = 3,75). В г. Оренбурге антропогенную нагрузку на почву формируют хром (Кс = 1,65), олово (Кс = 1,51), марганец (Кс = 1,36), никель (Кс = 1,35), свинец (Кс = 1,21). В почве г. Бугуруслана идентифицированы 9 поллютантов, однако их концентрации не превышали ПДК и Кларк. Установлено, что на территории г. Медногорска в почве присутствуют в повышенных концентрациях подвижные формы меди (Кс = 4,42), цинка (Кс = 1,6). В почве г. Оренбурга присутствуют повышенные концентрации никеля (Кс = 1,6), свинца (Кс = 1,21). В почве г. Бугуруслана содержание подвижных форм загрязняющих веществ было в пределах ПДК (Кларка) за исключением свинца, коэффициент концентрации которого составил 1,21.

Оценка величины антропогенной нагрузки на организм детей в исследуемых территориях, свидетельствует о том, что суммарное воздействие комплекса загрязнителей на детское население на территории г. Медногорска в 5 раз выше, чем на территории г. Бугуруслана и в 2,2 раза выше, чем в г. Оренбурге (по усредненным показателям на территории г. Медногорска в 2,6 раза выше, чем на территории г. Бугуруслана и в 1,5 раза выше, чем в г. Оренбурге).

Показано, что с учетом рассчитанных суммарных индексов опасности наибольший вклад в риск развития не онкологических заболеваний в г. Медногорске вносят медь (НС) = 6,6), диоксид азота (Н<3 = 1,54), диоксид серы (НС) = 1,49), сумма взвешенных веществ (НС> = 2,9); в г. Оренбурге соответственно сероводород (НС) = 2,5), оксид никеля (Н<3 = 1,65), марганец (НС) = 1,06) и взвешенные вещества (НС) = 1,1). Суммарный неканцерогенный риск от загрязнителей, содержащихся в атмосферном воздухе, был в 1,8 раза выше для детей, проживающих в г. Медногорске, чем для детей г. Оренбурга. Самые высокие суммарные риски на территории г. Медногорска были от загрязнителей, влияющих на органы дыхания, превышающие в 1,6 раза риски в г. Оренбурге. Суммарный канцерогенный индивидуальный риск в течение всей жизни в обоих промышленных городах достигал величины на уровне 10"3 и расценивается как высокий. При этом наибольший вклад в суммарный индивидуальный канцерогенный риск г. Медногорске и г. Оренбурге вносит бенз(а)пирен (91,5% и 61% соответственно). Такая же тенденция сохраняется по показателям популяционного канцерогенного риска, свидетельствующего о том, что дополнительное число случаев онкологической заболеваемости детей в год в г. Медногорске может составлять 59 случаев, в г. Оренбурге — 104 случая.

Установлено, что элементный портрет детей трёх исследуемых групп отличался в количественной характеристике дисбаланса биотических концентраций эссенциальных и накопления токсичных микроэелементов. Сравнивая со средними региональными показателями (Боев В.М., 2002), установлено в элементном портрете детей 1-ой группы превышение биотических концентраций меди на 22,8%, цинка на 76,3%, марганца на

100

130,3%, свинца на 97,9%, стронция на 211,7%, при этом содержание никеля было снижено на 43,3%, хрома на 9,9%, кадмия на 28,6%. В элементном же портрете детей 2-ой группы выявлено превышение биотических концентраций цинка на 11,2%, марганца на 573,0%, никеля на 197,9%, хрома на 217,9%, свинца на 330,5%, кадмия на 221,4%, стронция на 224,7%. У детей 3-ей группы выявлен микроэлементный дисбаланс, проявляющийся повышением биотических концентраций железа на 71,8%, цинка на 33,4%, марганца на 98,2%, никеля на 107,8%, стронция на 326,8%, свинца на 583,0% при снижении хрома на 50,6%. Высокое содержание свинца и никеля в волосах детей 2-ой и 3-ей исследуемых групп обусловлено их высоким содержанием в окружающей среде и эффектом кумуляции в организме детей; понижение же содержания железа у детей 2-ой группы и хрома у детей 3-ей группы, вероятно, с одной стороны может быть связано с повышенным потреблением этих эссенциальных микроэлементов для биохимических реакций адаптации к техногенным загрязнителям, а с другой стороны может объясняться явлением изоморфизма.

Сравнительный анализ уровня гармоничности физического развития детей исследуемых групп выявил, что на территории г. Медногорска с высоким уровнем антропогенного воздействия проживает на 17% меньше детей с гармоничным развитием и больше на 5,6% детей с дисгармоничным и на 11,4% с резко дисгармоничным развитием по сравнению с детьми г. Бугуруслана. Среди детей 2-ой группы, проживающих на территории г. Оренбурга, выявлено 54,6% детей с гармоничным, что на 10,6% меньше, чем среди детей 1-ой исследуемой группы и на 7,1% детей больше с дисгармоничным физическим развитием.

По сравнению с предлагаемой физиологической нормой у детей трех исследуемых групп снижены все показатели функционального состояния центральной нервной системы. При этом различия значений в сравнении с физиологической нормой по данным УР и ФУС 2-ой и 3-й исследуемых групп носили достоверный характер. В сравнительном аспекте у детей 3-й

101 группы, проживающих на территории г. Медногорска с высоким уровнем антропогенной нагрузки по отношению к детям 1-ой группы, проживающих на территории г. Бу гуру слана с относительно невысоким уровнем антропогенного воздействия снижен в 1,67 раза УР, в 1,65 раза УФВ. При этом количество детей, имеющих нормальное состояние ЦНС было в 1-ой группе 46,7%; во 2-ой группе — 38,2% и в 3-ей лишь 23,6%. Сниженный и существенно сниженный уровень функционирования ЦНС больше всего был выражен среди детей 3-ей группы и составлял соответственно 52,1% и 24,3%, что свидетельствует о неустойчивом состоянии нервных процессов, а также сдвигах уровней возбудимости и лабильности ЦНС.

Установлено, что индекс напряжения (ИН) превышал существующие физиологические возрастные нормы лишь у детей 2-ой группы на 21,2% и 3-ей на 24,8%, соответственно. Показано, что среди детей 2-ой группы и особенно 3-ей групп наибольшую долю составили дети с выраженным и резко сниженным уровнем функциональных резервов. Так, если значительное напряжение механизмов регуляции с выраженным снижением функциональных резервов организма установлено у 27,7% детей 1-ой группы, то среди детей 3-ей группы их было уже 35,3%. Более того, в 3-ей группе среди обследованных детей, лишь 2% имели достаточные функциональные возможности организма, а 27,8% резко сниженные и 19% значительно сниженные функциональные резервы, что, вероятно, может быть обусловлено напряжением механизмов регуляции в ответ на действие высоких уровней антропогенных нагрузок. Среди детей 1-ой и 2-ой исследуемых групп наблюдалась тенденция уменьшения процента детей с достаточными функциональными возможностями за счёт увеличения числа детей с выраженным снижением функциональных возможностей (до 27,8% среди детей 1-ой группы и 32,0% среди детей 2-ой группы), значительным снижением (до 17,0% среди детей 1-ой группы и 18,2% среди детей 2-ой группы) и резким снижением функциональных резервов (до 18,4% среди детей 1-ой группы и 20,9% среди детей 2-ой группы).

102

Сравнительный анализ уровня адаптации детей к антропогенному загрязнению среды обитания свидетельствует о том, что детей с удовлетворительной адаптацией было 16,6 % в третьей исследуемой группе, проживающей на территории с высоким уровнем антропогенной нагрузки, что на 8,6 % меньше, чем в 1-й исследуемой группе, проживающей на территории с относительно невысоким уровнем антропогенной нагрузки. При этом, установлено, что детей с неудовлетворительной адаптацией в 1-ой группе было в 1,5 раза, во 2-ой группе в 2,1 раза и в 3-ей группе в 2,5 раза больше, чем с удовлетворительной адаптацией, что, вероятно, обусловлено влиянием значительной химической нагрузки на детский организм и отсутствием достаточных резервных возможностей для развития удовлетворительной адаптации к химическим загрязнителям. На основании корреляционного анализа установлена прямая зависимость изменения индекса напряжения регуляторных систем (ИН) детей трёх исследуемых групп от уровня комплексной антропогенной нагрузки территорий их проживания. Формирование неудовлетворительной адаптации статистически значимо зависело у детей 1ой группы от уровня загрязнения атмосферного воздуха формальдегидом (1-0,621), свинцом (г=0,892), у детей 2-ой группы также от уровня загрязнения атмосферного воздуха свинцом (г=0,872), формальдегидом (г=0,654), 3,4 бенз(а)пиреном (г=0,621)

Таким образом, на основании установления причинно-следственных связей между показателями уровня функционирования сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, уровнями адаптированности, резервными возможностями организма и уровнем антропогенной нагрузки научно обоснованы маркёры биологического ответа при действии химических загрязнителей.