Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Влияние загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями на показатели оксидантного статуса у жителей Москвы

На правах рукописи

КНЯЗЕВА ТАТЬЯНА ДМИТРИЕВНА

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ХИМИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ НА ПОКАЗАТЕЛИ ОКСИДАНТНОГО СТАТУСА У ЖИТЕЛЕЙ МОСКВЫ

14 00 07 - Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2007

003175854

Работа выполнена в лаборатории биохимии и лаборатории оценки риска и ущербов здоровью населения ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН

Научные руководители

доктор биологических наук Хрипач Людмила Васильевна

доктор медицинских наук, профессор Новиков Сергей Михайлович

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Журков Вячеслав Серафимович (ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН),

доктор биологических наук Ямскова Виктория Петровна (Институт биологии развития им Н К Кольцова РАН)

Ведущая организация ГОУ ВПО Российский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится «29 » ноября 2007 г в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 001 009 01 в ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им АН Сысина РАМН (119992, Погодинская ул , д 10/15, стр 1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН

Автореферат разослан «Д.Ь » октября 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, ,

профессор {/Ъ>1и^ Беляева Наталия Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одной из актуальных проблем гигиены является установление количественных связей между уровнями воздействия факторов окружающей среды и состоянием здоровья населения, включая его наиболее чувствительные группы [Онищенко Г Г с соавт , 2002, Новиков С М с соавт, 2003, Рахманин Ю А с соавт , 2006]

В настоящее время существует диспропорция между успехами в установлении зависимостей «экспозиция — эффект» для медико-статистических показателей состояния здоровья населения (заболеваемость, уровень срочной госпитализации и тд) и достаточно слабым вовлечением в этот процесс данных углубленных медико-биологических обследований Традиционной схемой проведения медико-биологических обследований является выбор на обследуемой территории двух зон, максимально различающихся по комплексным показателям загрязнения окружающей среды, с обследованием двух соответствующих выборок населения и расчетом достоверности межгрупповых различий по используемым показателям состояния здоровья Такая схема не позволяет выделить вклады отдельных химических соединений в наблюдаемые изменения медико-биологических показателей и уязвима с точки зрения возможного вклада неучтенных сопутствующих факторов Следствием ее преимущественного использования является и наличие очень небольшого количества публикаций, авторы которых делали попытки использовать медико-биологические показатели состояния здоровья населения для оценки экологически обусловленных рисков [Онищенко Г Г с соавт , 2004, Аманжолова Ш А, 2005, Кику П Ф с соавт, 2005, Уланова Т С , 2006, БеаЮп А е1 а1, 1999, Богепзеп М е! а1, 2003]

В то же время многие крупные города, в том числе и Москва, обладают развитой сетью постов мониторинга загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями, что может быть положено в основу разработки схем обследования населения с градиентами экспозиций, позволяющих использовать более доказательные корреляционно-регрессионные методы анализа связей «экспозиция - эффект» В частности, в Москве на 125 административных районов приходится 52 маршрутных поста, измеряющих содержание в атмосферном воздухе восьми химических соединений В атмосферный воздух Москвы ежегодно выбрасывается более 1 млн тонн загрязняющих веществ Основным загрязнителем атмосферы является автотранспорт, выбросы которого составляют 85 - 90 % и складываются из выбросов около 3-х млн автомобилей и 2,5 тысяч автопредприятий, значительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят также промышленные предприятия и ТЭЦ [«Концепция обеспечения экологической безопасности города Москвы», 2000, Семутникова Е Г с соавт, 2006]

Нарушение оксидантного статуса организма рассматривается в настоящее время как одно из общих звеньев в этиологии экологически обусловленных заболеваний дыхательной, сердечно-сосудистой и др систем, а также как один из механизмов канцерогенеза [Владимиров ЮА, 1998, Величковский К т

2000, Halliwell В and Cross СЕ, 1994, Delfino R J et al, 2005] Поэтому в качестве интегральных маркеров повреждения организма жителей Москвы содержащимися в атмосферном воздухе химическими соединениями были выбраны показатели оксидантного статуса, которые часто применяются в гигиенических исследованиях [Красовский ГН с соавт, 1989, Зайцева НВ с соавт , 2000, Гончарук Е И с соавт, 2002, Хрипач JIВ , 2003, Журков В С , Хрипач Л В , 2003, Ракитский В Н , Юдина Т В , 2006, Misiewicz A et al, 1999, Lee D -H et al, 2006] По данным научной литературы, все химические соединения, содержание которых в атмосферном воздухе Москвы регистрируется маршрутными постами, потенциально способны к нарушению оксидантного равновесия клеток [Величковский Б Т , 1990, 2002, ПылевЛН с соавт, 2006, Thorn SR et al, 2000, Bauer AK et al, 2003, Li N et al, 2003, Hochscheid R et al, 2005, Saito Y et al, 2005] В то же время неизвестно, какие из этих потенциальных эффектов реализуются в организме человека при тех концентрациях химических соединений, которые содержатся в атмосферном воздухе Москвы

Дополнительно использовался также ряд клинико-лабораторных биохимических и иммунологических показателей состояния здоровья обследуемых жителей Москвы - как практически здоровых, так и имеющих те или иные хронические заболевания Известно, что наличие хронических заболеваний, не снижающих трудоспособность, приводит к ослаблению организма и способствует реализации повреждающих эффектов факторов окружающей среды [WHO/ICPS Environmental Health Criteria, 1999, Онищенко с соавт, 2002]

В соответствии с вышеизложенным, целью настоящего исследования является разработка и апробация новой методической схемы обследования населения для установления вкладов отдельных химических соединений, загрязняющих атмосферный воздух, в изменения показателей оксидантного статуса у жителей Москвы

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи

1 Разработать методическую схему обследования населения Москвы с различными уровнями экспозиции обследуемых лиц химическими соединениями, содержащимися в атмосферном воздухе

2 Определить степень взаимосвязи между уровнями загрязнения атмосферного воздуха восьмью химическими соединениями и показателями оксидантного статуса организма в выборках жителей Москвы с аллергическими, кожными и сердечно-сосудистыми заболеваниями и в выборке практически здоровых сотрудников Мосводоканала

3 Изучить влияние сопутствующих факторов риска (по результатам анкетирования и анализа медицинской документации) на показатели оксидантного статуса обследованных жителей Москвы и их связь с уровнями загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями

4 Сравнить маркерные качества интегральных показателей оксидантного статуса и ряда клинико-лабораторных показателей состояния организма обследованных лиц с точки зрения их способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха изучаемыми химическими соединениями

Научная новизна результатов. Разработана и апробирована в четырех исследованиях новая методическая схема обследования населения Москвы, позволяющая разделять вклады отдельных загрязнений атмосферного воздуха в изменения медико-биологических показателей состояния здоровья населения

Впервые изучено влияние восьми контролируемых маршрутными постами загрязнений атмосферного воздуха на показатели оксидантного статуса и ряд клинико-лабораторных показателей состояния здоровья жителей Москвы Установлено, что в изученных диапазонах среднегодовых концентраций наиболее выраженным воздействием на показатели оксидантного статуса жителей Москвы обладает формальдегид

Впервые рассчитаны относительные риски нарушения оксидантного равновесия содержащимся в атмосферном воздухе формальдегидом для практически здоровых лиц и людей с хроническими заболеваниями (аллергическими, кожными и метаболическим синдромом)

Выявлено достоверное влияние ряда сопутствующих факторов риска на показатели оксидантного статуса жителей Москвы и показана необходимость учета продолжительности светового дня при обследовании лиц с кожными заболеваниями

Проведена сравнительная оценка маркерных качеств показателей оксидантного статуса и ряда клинико-лабораторных показателей состояния здоровья по их способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха изучаемыми химическими соединениями

Практическая значимость и внедрение результатов исследования. Результаты проведенных исследований использованы при подготовке методических рекомендаций «Оценка хемилюминесцентных показателей оксидантного статуса организма у людей и лабораторных животных» (М ,2006) Проведенные исследования являются вкладом в разработку подходов к использованию медико-биологических показателей для оценки экологически обусловленных рисков

Разработанная схема обследования населения Москвы с градиентом экспозиций загрязнениями атмосферного воздуха может применяться во всех крупных городах с использованием любых медико-биологических показателей состояния здоровья - как инвазивных, так и неинвазивных

Данные о повышенной чувствительности жителей Москвы с аллергическими и кожными заболеваниями к содержанию в атмосферном воздухе формальдегида могут учитываться при проведении профилактических мероприятий, получении и обмене жилья, планировании размещения специализированных городских клиник

Полученные результаты нашли практическое внедрение в работе консультативной диагностической поликлиники ГКБ № 14 им В Г Короленко

МЗ РФ (справка от 23 07 2007) и клиники коррекции метаболических нарушений Института экологической реабилитации (справка от 17 09 2007)

Положения, выносимые на защиту.

1 Новая методическая схема обследования городского населения, предусматривающая возможность разделения вкладов отдельных химических соединений в изменения медико-биологических показателей состояния здоровья

2 Ведущая роль формальдегида, по отношению к другим изученным загрязнениям атмосферного воздуха, в изменении показателей оксидантного статуса у жителей Москвы

3 Маркерные качества интегральных показателей оксидантного статуса (с точки зрения способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха химическими соединениями) выше, чем изучавшихся клинико-лабораторных показателей состояния здоровья жителей Москвы

Апробация работы. Работа прошла апробацию в ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН 19 июня 2007 г Результаты работы были представлены на двух Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых (Суздаль, 19-22 мая 2005 г, Рязань, 31 мая-2 июня 2007 г), трех конференциях Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития РФ "Современные проблемы медицины окружающей среды" (Москва, 16-17 декабря 2004 г ), "Экологически обусловленные ущербы здоровью методология, значение и перспективы оценки" (Москва, 22-23 декабря 2005 г ), "Современные проблемы гигиены города методология и пути решения" (Москва, 21-22 декабря 2006 г), II международной конференции "Молекулярная медицина и биобезопасность" (Москва, 20-21 октября 2005 г), Всероссийской научно-практической конференции "Медицинские и эколого-гигиенические проблемы аллергических заболеваний кожи и респираторного тракта у детей и подростков" (Сочи, 24-26 апреля 2006 г), Всероссийской конференции "Здоровье населения в современной среде обитания" (Санкт-Петербург, 21-22 сентября 2006 г), Всероссийской научной конференции, посвященной 75-летию образования ГУ НИИ ЭЧиГОС им А Н Сысина РАМН "Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды" (Москва, 12-13 октября 2006 г) Материалы диссертационной работы обсуждались также на заседании Проблемной комиссии "Научные основы экологии человека" Научного совета РАМН и Минздравсоцразвития РФ по экологии человека и гигиене окружающей среды 22 декабря 2006 г

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 1 в изданиях, рекомендуемых ВАК

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, 4-х глав результатов собственных исследований, обсуждения результатов, заключения, выводов, списка цитируемой литературы и приложения Диссертация изложена на 204-х страницах текста, содержит 32 таблицы и 34 рисунка Список

литературы содержит 233 источника, из них 112 отечественных и 121 зарубежных авторов

Личный вклад автора составляет 80 %

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При разработке методической схемы обследования жителей Москвы с градиентом экспозиций загрязнениями атмосферного воздуха было апробировано два разных подхода

1) на основе традиционного сценария с увеличением количества групповых уровней экспозиции до 4-х Выборка детей с аллергическими заболеваниями (83 чел) формировалась в аллергологических кабинетах районов Тверской, Зябликово, Митино и Южное Бутово,

2) на основе принципа «звезды», с формированием выборки из амбулаторных пациентов одного общегородского ЛПУ и индивидуальной оценкой экспозиций Выборка взрослых жителей с хроническими кожными заболеваниями (60 чел) формировалась в консультативной диагностической поликлинике ГКБ № 14 им В Г Короленко МЗ РФ, взрослых жителей с метаболическим синдромом (104 чел) - в клинике коррекции метаболических нарушений Института экологической реабилитации, практически здоровых сотрудников Мосводоканала (114 чел) - в ведомственной поликлинике при прохождении ежегодного профосмотра

Общее число обследованных лиц составило 361 человек Для оценки уровней загрязнения атмосферы по месту проживания обследованных лиц (табл 1) использовали среднегодовые концентрации восьми химических соединений, контролируемых 52-мя маршрутными постами ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москве", за год, предшествующий году обследования "Привязку" обследованных жителей Москвы к ближайшему маршрутному посту производили с помощью компьютерной геоинформационной системы МозМар V 2 1 В некоторых случаях приходилось устанавливать экспозиции путем усреднения данных двух равноудаленных от места жительства постов, что учитывалось при анализе результатов путем сравнения данных полной и цензурированной выборок

Оценку показателей оксидантного статуса обследованных лиц проводили методом измерения интенсивности люминол-зависимой хемилюминесценции (ЛЗХЛ) плазмы или сыворотки венозной крови с использованием перекиси водорода в качестве индуктора свободнорадикальной реакции [Шестаков В А с соавт, 1979] Интенсивность хемилюминесцентного сигнала регистрировали при 37°С в течение 60 секунд на люминометре "ЬисгГег-02М", подключенном к компьютеру В базу данных заносили десятичные логарифмы светосумм сигналов, т к максимумы распределения исходных значений у людей и животных резко сдвинуты влево (Хрипач Л В , 2002)

Измерение клинико-лабораторных показателей состояния организма обследованных лиц (табл 3 раздела «Результаты исследования») проводилось клиническими лабораториями соответствующих ЛПУ в тех же пробах крови, которые мы использовали для оценки оксидантного статуса

Таблица 1

Диапазоны экспозиций обследованных жителей Москвы загрязнениями атмосферного воздуха

по данным маршрутных постов

Загрязнения атмосферного воздуха мг/м3 пдксс, мг/м3 Диапазоны экспозиций (мг/м3) в выборках жителей Москвы I - IV

Г П* III" IV"

двуокись азота 0,04 0,04 0,043-0,061 0,044 - 0,096 0,032 - 0,088 0,034-0,104

окись углерода 3 3 2,52-4,47 1,26-7,42 0,92-6,68 0,92-4,89

двуокись серы 0,05 0,05 0,008-0,101 0,000 - 0,322 0,001-0,156 0,000 - 0,053

сумм углеводороды - 1,5 1,27-1,95 1,06-2,12 0,34-3,99 0,34 - 3,99

формальдегид 0,003 0,003 0,005-0,020 0,010-0,019 0,006-0,020 0,005 - 0,022

фенол 0,003 0,003 0,0027 - 0,0048 0,0018-0,0106 0,0007-0,0067 0,0008 - 0,0067

бензол 0,03 0,1 0,002-0,100 0,000-0,126 0,000-0,202 0,000 - 0,202

взвеш вещества 0,075 0,15 0,108-0,594 0,070-0,462 0,152-0,344 0,115-0,309

Обозначения 1 - жители с аллергическими заболеваниями, II - с кожными заболеваниями, III - с метаболическим синдромом, IV - практически здоровые сотрудники Мосводоканала

* обследования проведены в 2005 г, экспозиции установлены по данным маршрутных постов за 2004 г

** обследования проведены в 2006 г , экспозиции установлены по данным маршрутных постов за 2005 г

Для анализа влияния сопутствующих факторов риска (пол, возраст жилищные условия, наличие вредных привычек и т п) использовали данные анкетирования обследуемых лиц Объем анкетирования определялся условиями проведения обследования и включал от 6 до 17 пунктов В выборках жителей с хроническими заболеваниями анализировали также данные медицинской документации о нозологической форме заболевания и степени его тяжести Степень тяжести заболеваний определяли по общепринятым клиническим маркерам (аллергические заболевания - содержание в сыворотке IgE и результаты внутрикожных проб к причинно-значимым антигенам, кожные заболевания - количество обострений в год и индекс PASI (Psoriasis Area and Seventy Index), метаболический синдром - индекс массы тела, артериальное давление, коэффициент атерогенности)

Общий объем матриц данных для 4-х обследованных выборок жителей Москвы составил 25707 записей Математический анализ результатов проводили с помощью компьютерной программы Statistica v 6 0с использованием параметрических и непараметрических методов оценки достоверности различий, корреляционно-регрессионного, факторного и кластерного анализа

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Апробация первого подхода к разработке новой методической схемы обследования населения

Разработка новой методической схемы обследования жителей Москвы была начата с наиболее простого варианта на основе традиционного сценария с увеличением количества групповых уровней экспозиции с 2-х до 4-х На территории Москвы было выбрано четыре района в центре города - Тверской (ЦАО), на окраинах - Митино (СЗАО) и Южное Бутово (ЮЗАО), в промежуточном положении - Зябликово (ЮАО) Пробы крови детей с аллергическими заболеваниями поступали из 4-х соответствующих районных аллергологических кабинетов Всего было обследовано 83 ребенка (39 девочек и 44 мальчика) в возрасте от 1 до 16 лет (медиана 6 лет) Интенсивность JI3XJI сыворотки крови обследованных детей изменялась в диапазоне от 4,44 до 7,25, медиана 4,79, среднее значение ± станд отклонение 4,93 ± 0,49 (данные здесь и ниже приведены в виде десятичных логарифмов светосуммы сигнала за одну минуту)

При апробации этой методической схемы были выявлены существенные организационные и аналитические сложности Организационные сложности были связаны с проблемами параллельной транспортировки проб крови из нескольких разных мест, а также с неустойчивостью сценария с точки зрения возможного прекращения поступления проб из одного или двух районов во время обследования Аналитические сложности заключались в том, что выборка нескольких районов из имеющихся в Москве 125-ти, при сложном пространственном распределении выбросов по территории города, не является репрезентативной даже в том случае, когда диапазоны экспозиций для всей

территории Москвы в первом приближении можно считать перекрытыми (табл 1) Это хорошо видно по атипичным результатам факторного анализа матрицы экспозиций данного обследования (рис 1А) по сравнению с последующими тремя обследованиями, в которых были представлены жители 43-х, 55-ти и 60-ти районов Москвы (рис 1Б-Г)

Как показано в табл 2, достоверные корреляционно-регрессионные связи были выявлены между интенсивностью ЛЗХЛ сыворотки крови обследованных детей и уровнями загрязнения атмосферного воздуха в районах их проживания тремя химическими соединениями, входящими в первый извлекаемый фактор (рис 1А) с высокими факторными нагрузками - формальдегидом, двуокисью серы и суммарными углеводородами Разделить их вклады в изменения показателей оксидантного статуса оказалось возможным только после сравнения результатов данного и последующих обследований

Анализ влияния сопутствующих факторов риска проводился по результатам анкетирования родителей обследованных детей Исходная анкета содержала 17 вопросов, отражающих пол, возраст, длительность проживания ребенка по указанному адресу, профессии и вредные привычки родителей, жилищные условия, наследственную отягощенность и тд Из них 12 факторов были формализованы и введены в матрицу

Сравниваемые подвыборки детей, проживающих в каждом из четырех районов (21, 21, 22 и 19 чел), оказались частично неуравновешенными по следующим факторам

• полу - среди детей из Тверского района преобладали мальчики (79%), в остальных трех районах их доля составляла от 30 до 41%, р<0,01,

• доле темных и/или сырых квартир (58% для детей из Тверского района по сравнению с 18 - 27% в остальных трех районах, р<0,02),

• соотношению нозологических форм аллергических заболеваний (р<0,0001) Однако эти три неуравновешенных сопутствующих фактора не влияли достоверно на показатели оксидантного статуса в объединенной выборке обследованных детей Небольшое достоверное различие показателей оксидантного статуса было выявлено только при сравнении детей из неполных и полных семей (р<0,01 по критерию Манна-Уитни), но соотношение детей из полных и неполных семей в сравниваемых 4-х подвыборках было одинаковым Таким образом, контролировавшиеся нами сопутствующие факторы не могут быть скрытым объяснением выявленных достоверных связей показателей оксидантного статуса детей с уровнями загрязнения атмосферы химическими соединениями

При анализе данных медицинской документации не было выявлено достоверных связей между показателями оксидантного статуса обследованных детей и нозологической формой аллергического заболевания (бронхиальная астма, атопический дерматит, поллинозы, пищевая аллергия, другие более редкие нозологии, сочетание двух нозологий), а также между показателями оксидантного статуса и показателями состояния иммунитета - содержанием в сыворотке А, ^ в, ^ Е и результатами внутрикожных проб к причинно-

Таблица 2

Достоверные регрессионные связи между показателями оксидантного статуса жителей Москвы (у) и среднегодовыми концентрациями загрязнений атмосферного воздуха по месту постоянного проживания (х, мг/м3)

выборка населения Москвы объем выборки, человек достоверные регрессионные связи диапазоны экспозиций, C/RfC(б>

с аллергическими заболеваниями 83 формальдегид (у = 4,58 + 29,81х; р<0,003) сумм углеводороды (у = 3,98 + 0,63х, р<0,003) двуокись серы (у= 4,75 + 4,48х, р<0,004) 1,7-6,7 0,8 - 1,3 0,8 -2,0

с кожными заболеваниями 60 формальдегид (у = 4,66 + 50,74х; р<0,018) 3,3 - 6.5

с метаболическим синдромом верхняя строка - вся выборка, нижняя строка -цензурированная выборка(а> 104 нет достоверных связей

71 формальдегид (у = 4,94 - 14,45х; р<0,027) окись углерода (у = 4,92 - 0,06х, р<0,015) взвеш в-ва (у = 5,12 - 1,44х, р<0,005) 2,4-6,7 0,3 -2,2 2,0 - 4,6 (1,0 - 2,3)

практически здоровые сотрудники Мосводоканала 114 формальдегид (у = 5,45 - 23,14х; р<0,003) окись углерода (у = 5,44 - 0,11х, р<0,002) взвеш в-ва (у = 5,63 - 1,78х, р<0,015) 1,7-7,3" 0,3 -1,6 1,9-4,1 (1,0-2,1)

(а) - цензурирование выборки жителей с метаболическим синдромом производилось удалением из матрицы 33-х наблюдений, для которых экспозиции устанавливались путем усреднения данных двух равноудаленных от места проживания постов

(б) - в скобках С/ПДКсс, если различаются

Приведенные уравнения справедливы в пределах изученных диапазонов концентраций химических соединений

<ч

...

'_) 0,8 га

h 0,6 0,4 0,2 0,0 -0,2

1ег,о\ о

N02

О

О

■form al СО ♦ OCnHnS02

•0.41— ■0,6

■0,4 -0,2 0,0

0,6 0,8 1,0 Factor 1

3 °>8

+3

one ra

C=4 0,4

0,2 0,0 -0,2 ■0,4

CnHn

CO О

dust О N02

° fenol О

form al

■ 0 л I— "'-0,2

0,2

0,4

0,6 0,3 l,i

Factor 1

Б

n

о rj'3

U 0,6 «

h M

0,2

0,0

-0,2

-0,4

-0,6 -1

'С6° ' dust Q form al •

N02 О CnHn О SO: о fe nol benz . О

,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Factor 1

В

r<

So

s»

Рч 0

0 -0: -0; -0 -0. ■ 1

,01— 0,2

ЬбгП2

о

N02

О

CnHn

о

form ai st •

CO

S02

о

0,0

0,4

0,6

0,8 1,0 Factor 1

Рисунок 1. Факторный анализ экспозиций в обследованиях жителей Москвы: (А) с аллергическими заболеваниями; (Б) -с кожными заболеваниями; (В) практически здоровые сотрудники Мосводоканала; (Г) - с метаболическим синдромом. Стрелками отмечены химические соединения, для которых выявлены дополнительные достоверные связи с показателями оксидантного статуса (см. таблицу 2).

Таблица 3

Корреляционно-регрессионные связи между клинико-лабораторными показателями жителей Москвы и содержанием изучаемых химических соединений в атмосферном воздухе по месту проживания

жители Москвы Корреляционно-регрессионные связи (клинико-лабораторный показатель - экспозиция химическим соединением)

нет достоверных связей достоверные без учета поправки Бонферрони (0,01<р<0,05) достоверные с учетом поправки Бонферрони (р<0,01)

с аллергическими заболеваниями иммуноглобулины А, Е иммуноглобулин G -компоненты фактора 2 а

с кожными заболеваниями холестерин, триглицериды, глюкоза, мочевая кислота, мочевина, AJIT, ACT, ЩФ, амилаза общий белок - сумм углеводороды, билирубин - сумм углеводороды СОЭ - двуокись серы Y = 4,5 + 9,7 X (р< 0,005)

с метаболическим синдромом ЛПВП, глюкоза, триглицериды, мочевина, креатинин, АЛТ, ACT ЛПНП - фенол, взвеш в-ва, холестерин - фенол, взвеш в-ва, альбумин - двуокись азота, мочевая кислота - бензол альбумины - фенол Y= 42,5 + 765 Х(р< 0,008) , лактат - формальдегид Г = 3,17 - 65,9 X (р< 0,006)

практически здоровые сотрудники Мосводоканала холестерин, глюкоза, АЛТ, ACT, ЩФ креатинин- двуокись серы, общий белок - окись углерода

а - взвешенные вещества, фенол, бензол и двуокись азота

В приведенных уравнениях X - среднегодовые концентрации загрязнений атмосферного воздуха, мг/м3, У - клинико-лабораторный показатель состояния здоровья (единицы измерения СОЭ - мм/час, содержание в сыворотке альбуминов - г/л, лактата - ммоль/л)

значимым антигенам (последние два показателя являются общепринятыми маркерами степени тяжести аллергического процесса) Из всех иммунологических показателей только содержание в сыворотке детей в имело достоверную связь с уровнями загрязнения атмосферы химическими соединениями (табл 3) - наблюдалось снижение этого показателя при возрастании экспозиции детей компонентами второго извлекаемого фактора (фенола, бензола, взвешенных веществ и двуокиси азота)

Результаты проведенного обследования показали, что подход, основанный на простом увеличении количества групповых уровней экспозиции, является малоперспективным Поэтому была проведена апробация другого подхода, основанного на принципе «звезды», с формированием выборки жителей Москвы из трудоспособных амбулаторных пациентов одного общегородского профильного ЛПУ Адреса постоянного проживания обследуемых лиц при таком сценарии оказываются достаточно равномерно распределенными по территории города, экспозиции устанавливаются индивидуально по данным ближайшего маршрутного поста

2. Апробация второго подхода к разработке новой методической схемы обследования жителей Москвы

2.1. Обследование жителей с кожными заболеваниями

В период с февраля по июнь 2005 г было обследовано 60 амбулаторных пациентов ГКБ № 14 им В Г Короленко в возрасте от 16 до 79 лет (медиана 56 лет), из них 11 мужчин и 49 женщин Значения интенсивности ЛЗХЛ плазмы крови обследованных лиц находились в диапазоне от 4,48 до 7,19, медиана 5,39, среднее значение ± станд отклонение 5,40 ± 0,42

Обследованные лица проживали в 43-х разных районах Москвы При установлении экспозиций были использованы данные 25-ти маршрутных постов, находившихся либо в районе проживания данного человека, либо в соседнем районе Ни в одном случае не пришлось использовать усредненные данные двух достаточно далеко расположенных постов

Результаты факторного анализа матрицы экспозиций этого обследования (рис 1Б) резко отличаются от соответствующих результатов первого обследования (рис 1А) Среднегодовые концентрации формальдегида, двуокиси серы и суммарных углеводородов на рис 1Б уже не образуют единого фактора (следовательно, в первом обследовании он был следствием случайного выбора конкретных 4-х районов Москвы) Поскольку достоверные связи показателей оксидантного статуса с экспозициями двуокисью серы и суммарными углеводородами при этом также исчезают (табл 2), можно предположить, что в обследовании детей с аллергическими заболеваниями эти связи были опосредованными и не имели биологического смысла В то же время связь показателей оксидантного статуса с экспозициями формальдегидом достоверна в обеих сравниваемых выборках (табл 2 и рис 2)

Резко снижается также уязвимость основных результатов обследования с точки зрения возможного влияния неучтенных сопутствующих факторов. При второй схеме обследования сопутствующие факторы (как учтенные, так и неучтенные) не могут случайно расположиться вдоль градиента экспозиции так, что исследователь примет зависимость показателя здоровья от этого сопутствующего фактора за изучаемую зависимость «экспозиция — эффект». Они могут только увеличивать разброс экспериментальных точек вокруг регрессионной зависимости «экспозиция - эффект» и/или объяснять отдельные выбросы.

Рисунок 2. Регрессионные уравнения связи между содержанием формальдегида в атмосферном воздухе и показателями оксидантного статуса у жителей Москвы с аллергическими (А) и кожными (Б) заболеваниями.

В частности, анкетирование обследованных лиц с кожными заболеваниями проводилось по 15-ти пунктам (пол, возраст, конституция, психологический тип, вредные привычки, занятия спортом и т.д.); из них 11 были формализованы и введены в матрицу. Достоверная связь с показателями оксидантного статуса была выявлена только для продолжительности светового дня (11=0,302; р<0,026), увеличившейся за период обследования с февраля по июнь в 1,7 раза. Введение этого значимого сопутствующего фактора в качестве дополнительного предиктора в регрессионное уравнение зависимости показателей оксидантного статуса от содержания в атмосферном воздухе формальдегида повысило коэффициент регрессии с [1=0,322 до 11=0,430 и достоверность уравнения с р<0,018 до р<0,009.

Из 60-ти обследованных лиц с кожными заболеваниями 34 человека имели диагноз "псориаз" (из них 10 - наиболее тяжелую эксудативную форму). Другие неинфекционные заболевания (15 чел.) были представлены множественными нозологическими формами - экзема, атопический дерматит, витилиго, васкулит и т.д. В подвыборку лиц с инфекционными заболеваниями (11 чел.) входили пациенты с микозами, демодекозом и лишаями.

Интенсивность JI3XJI плазмы крови оказалась увеличенной, по сравнению с остальными нозологиями, только у пациентов с эксудативной формой псориаза (в 1,5 раза по среднему ранговому числу в тесте Манна-Уитни, р<0,02) Однако исключение из матрицы этих 10-ти пациентов не увеличивало силу связи линейно зависимых переменных "экспозиция формальдегидом (X) -прооксидантный эффект (Y)", а достоверность регрессионного уравнения даже несколько снижалась (по-видимому, за счет снижения объема выборки)

. Y = 4,66 + 50,74 X для всей выборки (N=60, R=0,322, р<0,018)

. Y = 4,69 + 45,51 X без 10-ти пациентов с эксудативным псориазом (N=50, R=0,324, р<0,032)

Не было выявлено достоверного влияния на интенсивность J13XJI плазмы крови обследованных лиц таких клинических показателей степени тяжести заболевания, как количество обострений в год (р<0,09), наличие сопутствующих заболеваний (р<0,12) и индекс PASI (р<0,347) Следовательно, в дальнейших исследованиях по разработанной схеме формирование выборок жителей с кожными заболеваниями может проводиться без предварительного отбора по нозологической форме и степени тяжести заболевания

С учетом поправки Бонферрони на проблему множественных сравнений, только один из 12-ти доступных для анализа клинико-лабораторных показателей состояния здоровья обследованных жителей Москвы с кожными заболеваниями имел достоверную связь с экспозициями изучаемыми химическими соединениями (табл 3) Это скорость оседания эритроцитов, связанная достоверным регрессионным уравнением с содержанием в атмосферном воздухе двуокиси серы (р<0,005)

При кластерном анализе всех использованных показателей состояния здоровья обследованных лиц наиболее тесная связь выявлялась между сывороточными активностями аминотрансфераз АЛТ и ACT, а также между содержанием в сыворотке глюкозы и мочевой кислоты Интенсивность ЛЗХЛ плазмы крови входила в древовидную кластерную структуру одной из последних Следовательно, информация о состоянии организма, которую несут показатели оксидантного статуса, достаточно уникальна и не может быть извлечена из набора обычно используемых в клинико-лабораторной практике показателей, хотя они и отражают многие важные стороны состояния метаболизма

2.2. Обследование практически здоровых сотрудников Мосводоканала

Обследование практически здоровых сотрудников Мосводоканала было проведено в период 20 января - 3 февраля 2006 г при прохождении ежегодного профосмотра Всего обследовано 114 человек (мужчин 51, женщин 63) в возрасте от 20 до 69 лет (медиана 48 лет) Профессиональный контакт смазочные масла, бензин, пыль, повышенная и пониженная температура воздуха, шум Подавляющее большинство женщин (91%) занимало должности

машинистов насосных установок, мужчин - должности слесарей-ремонтников (48%), электромонтеров (24%) и наладчиков насосных установок (11%) Значения интенсивности JI3XJI сыворотки крови обследованных лиц находились в диапазоне от 4,50 до 5,96, медиана 5,13, среднее значение ± станд отклонение 5,18 ± 0,34

При установлении экспозиций обследованных лиц были использованы данные 35-ти маршрутных постов Для 103-х человек из 114-ти экспозиции были установлены по данным ближайшего маршрутного поста, для 11-ти менее точно - путем усреднения данных двух равноудаленных от места жительства постов

Результаты факторного анализа экспозиций этой выборки жителей Москвы (рис 5В) в целом были сходными с полученными при обследовании жителей с кожными заболеваниями (рис 5Б), но среднегодовые концентрации формальдегида, окиси углерода и взвешенных веществ были связаны между собою значительно прочнее и образовали основу 1-го извлекаемого фактора, который вытеснил связь «бензол - фенол» во 2-й, менее значимый фактор В результате, кроме достоверной связи показателей оксидантного статуса обследованных сотрудников Мосводоканала с экспозицией формальдегидом, образовались две опосредованные связи с экспозициями окисью углерода и взвешенными веществами (табл 2)

В отличие от двух предыдущих обследований (жителей с аллергическими и кожными заболеваниями), связь показателей оксидантного статуса сотрудников Мосводоканала с экспозицией формальдегидом оказалась отрицательной (табл 2 и рис 3), что соответствует адаптивным изменениям Адаптивные изменения в ответ на относительно слабое повреждение характерны для многих гомеостазируемых процессов [Красовский ГН, Королев АА, 1969, Косяков ВВ, 1978, Трахтенберг ИМ с соавт , 1990, Davis М J , Svendsgaard DJ, 1990, Calabrese EJ, Baldwin LA, 1998] Для показателей оксидантного статуса они объясняются индукцией антиоксидантных ферментов, при усилении прооксидантного воздействия защитный потенциал тканей истощается и наблюдается переход в стадию нескомпенсированного повреждения - оксидантного стресса [Меерсон Ф 3 с соавт, 1988, Antonowicz J et al, 1996, Li N et al, 2003, Хрипач JIВ, 2003] Соответствующая «адаптационная петля», с перегибом при содержании формальдегида в атмосферном воздухе около 0,013 мг/м3 (C/RfC 4,3), показана на рис ЗА пунктирной линией

Удаление из матрицы II-ти наблюдений, в которых экспозиции были установлены менее точно (путем усреднения данных двух равноудаленных от места проживания постов), приводило к увеличению коэффициента регрессии и достоверности связи показателей оксидантного статуса с уровнями загрязнения атмосферы формальдегидом Для исходной выборки сотрудников Мосводоканала эти величины составляли R= -0,281, р<0,003 (N=114), для цензурированной выборки R= -0,322, р<0,001 (N=103)

Из шести изучавшихся сопутствующих факторов (пол, возраст, индекс массы тела, курение, употребление алкоголя, частота сезонных респираторных

заболеваний) достоверное влияние на показатели оксидантного статуса сотрудников Мосводоканала оказывали два фактора: пол (интенсивность ЛЗХЛ сыворотки крови у женщин 5,12 ± 0,34; у мужчин 5,25 ± 0,33; р<0,03) и курение (интенсивность ЛЗХЛ сыворотки у некурящих лиц 5,18 ± 0,31; у курящих 5,42 ± 0,26; р<0,004). Однако введение этих переменных в регрессионное уравнение в качестве дополнительных предикторов не увеличивало достоверность связи между экспозицией формальдегидом и показателями оксидантного статуса.

Рисунок 3. Зависимость показателей оксидантного статуса от содержания в атмосферном воздухе формальдегида у практически здоровых сотрудников Мосводоканала.

А - исходные данные (по оси X - среднегодовые концентрации формальдегида в мг/м3, по оси У - интенсивность ЛЗХЛ сыворотки крови в десятичных логарифмах светосуммы за 1 минуту; Б - вариант, принятый в эпидемиологии (по оси X - децили диапазона экспозиций, по оси У - медианы и квартили показателей оксидантного статуса)

С учетом поправки Боиферроии, ни один из 7-ми доступных для анализа клинико-лабораторных показателей состояния здоровья обследованных сотрудников Мосводоканала не имел достоверной связи с экспозициями изучаемыми химическими соединениями (табл 3) В то же время было найдено достоверное влияние курения и употребления алкоголя на показатели функции печени - содержание в сыворотке общего белка (р< 1СГ4 для каждого из факторов) и активность AJTT (р<10~3 и р<10~5) Результаты кластерного анализа всех использованных показателей состояния здоровья были сходными с полученными в предыдущем обследовании - наиболее тесная связь выявлялась между сывороточными активностями аминотрансфераз АЛТ и ACT, интенсивность ЛЗХЛ плазмы крови входила в древовидную кластерную структуру последней

2.3. Обследование жителей с метаболическим синдромом

Метаболический синдром - мультифакторное заболевание с наследственной предрасположенностью, характеризующееся сочетанием абдоминального ожирения, дислипопротеинемии, артериальной гипертензии, тканевой инсулинорезистентности и ряда других метаболических нарушений [Чазова и Мычка, 2004]

Выборка жителей Москвы с метаболическим синдромом была сформирована в период с января по март 2006 г из амбулаторных пациентов клиники коррекции метаболических нарушений Института экологической реабилитации Всего обследовано 104 человека (36 мужчин и 68 женщин) в возрасте от 19 до 73 лет (медиана 42 года), проживающих в 55-ти районах Москвы, преимущественно в престижных - в центре города либо в районах расположения парковых зон При установлении экспозиций были использованы данные 42-х маршрутных постов Для 71-го человека из 104-х экспозиции были установлены по данным близлежащего поста, для 33-х (31,7%) путем усреднения данных двух равноудаленных от места жительства постов

Значения интенсивности ЛЗХЛ плазмы крови обследованных лиц находились в диапазоне от 4,37 до 5,42, медиана 4,74, среднее значение ± станд отклонение 4,75 ± 0,21 Как показано в табл 2, анализ данных для всей обследованной выборки жителей с метаболическим синдромом (104 чел) не выявил ни одной достоверной связи между интенсивностью ЛЗХЛ плазмы крови обследованных лиц и содержанием химических соединений в атмосферном воздухе по месту их проживания После удаления из анализируемой матрицы 33-х случаев, в которых экспозиция устанавливалась путем усреднения данных двух равноудаленных от места жительства постов, в цензурированной выборке (71 чел) были получены результаты, полностью аналогичные результатам обследования практически здоровых сотрудников Мосводоканала - как по перечню достоверно влияющих загрязнений атмосферы (формальдегид и два химических соединения, входящих с ним в один фактор - окись углерода и взвешенные вещества), так и по

отрицательным знакам коэффициентов регрессии, соответствующих адаптивным изменениям (табл 2)

Как и в предыдущих обследованиях, не было обнаружено достоверных связей между показателями оксидантного статуса обследованных лиц и следующими данными медицинской документации, характеризующими степень тяжести основного заболевания индекс массы тела (р<0,99), артериальное давление (р<0,74), коэффициент атерогенности, отражающий соотношение содержания холестерина в фракциях липопротеидов низкой и высокой плотности (р<0,39), содержание глюкозы в периферической крови

(р<0,13)

С учетом поправки Бонферрони, только два из 12-ти доступных для анализа клинико-лабораторных показателей состояния здоровья обследованных жителей с метаболическим синдромом имели достоверные связи с экспозициями изучаемыми химическими соединениями (табл 3) Это положительная связь между экспозицией фенолом и содержанием в сыворотке крови альбуминов (р< 0,008) и отрицательная связь между экспозицией формальдегидом и содержанием в сыворотке крови конечного продукта гликолиза - лактата (р<0,006) Обе связи в принципе объяснимы, поскольку альбумины являются основными транспортными белками крови для гидрофобных молекул (в том числе и ксенобиотиков), а увеличение активности лактатдегидрогеназы в эритроцитах периферической крови описано у рабочих, контактировавших с формальдегидом в течение более 3-х месяцев [Rucinska М, Tabarowski Z, 1992]

3. Относительные риски нарушения оксидантного равновесия у жителей Москвы, обусловленные воздействием содержащегося в атмосферном воздухе формальдегида

Таким образом, формальдегид играет ведущую роль, по отношению к семи другим изученным загрязнениям атмосферного воздуха, в изменении показателей оксидантного статуса у жителей Москвы Полученные результаты можно объяснить как достаточно высоким содержанием формальдегида в атмосферном воздухе Москвы (превышение нормативных величин RfC и ПДК в 2 - 7 раз), так и с позиций имеющихся литературных данных о наличии у него способности к неферментативному окислению сульфгидрильных групп белков и восстановленного глутатиона [Ku RH & Billings RЕ, 1984, Gurel et al, 2005], что, в свою очередь, может играть решающую роль в возможности раннего обнаружения прооксидантного эффекта в любой ткани, в том числе и в пробах крови Нарушение оксидантного равновесия организма, в свою очередь, может приводить в будущем к развитию как онкологических, так и неонкологических заболеваний, в зависимости от генотипа, анамнеза и влияния различных дополнительных факторов

В табл 4 приведены относительные изменения показателей оксидантного статуса, обусловленные экспозицией обследованных жителей Москвы содержащимся в атмосферном воздухе формальдегидом По этим данным,

максимальному риску развития экологически обусловленного оксидантного стресса подвергаются жители Москвы с кожными заболеваниями (при увеличении среднегодовой концентрации формальдегида на 10 мкг/м3 интенсивность ЛЗХЛ плазмы крови увеличивается на 10,3 %), далее следуют жители с аллергическими заболеваниями (при увеличении среднегодовой концентрации формальдегида на 10 мкг/м3 интенсивность ЛЗХЛ плазмы крови увеличивается на 5,7%) Для этих двух групп жителей Москвы риски развития оксидантного стресса можно определить как изменения показателей оксидантного статуса в относительных единицах на 10 мкг/м3 формальдегида (правый столбец табл 4)

Таблица 4

Относительные изменения интенсивности ЛЗХЛ плазмы крови у жителей Москвы, обусловленные воздействием содержащегося в атмосферном воздухе формальдегида_

выборка жителей Москвы Диапазон экспозиций, оше* Относительные изменения ЛЗХЛ плазмы крови при увеличении среднегодовой концентрации формальдегида на 10 мкг/м3

в процентах изменения показателей в относительных единицах

с кожными заболеваниями 3,3-6,5 +10,3 % 1,103 (95% ДИ 1,056- 1,150)

с аллергическими заболеваниями 1,7-6,7 + 5,7 % 1,057 (95% ДИ 1,035- 1,079)

практически здоровые лица 1,7-7,3 - 4,0 % 0,960 (95% ДИ 0,948 - 0,972)

с метаболическим синдромом 2,4-6,7 - 3,2 % 0,968 (95% ДИ 0,954 - 0,982)

* значения Я/С и ПДКСС для формальдегида совпадают

Более ранние, адаптивные изменения показателей оксидантного статуса у практически здоровых сотрудников Мосводоканала и жителей с метаболическим синдромом представляют опасность с точки зрения перенапряжения и возможного срыва антиоксидантной защитной системы Изменения интенсивности ЛЗХЛ плазмы крови в относительных единицах при увеличении среднегодовой концентрации формальдегида на 10 мкг/м3 для этих двух групп жителей Москвы являются величинами, меньшими 1 (0,960 и 0,968), а соответствующие риски перенапряжения антиоксидантной защитной системы составляют 1,040 (95% ДИ 1,028 - 1,052) и 1,032 (95% ДИ 1,018 - 1,046)

Заключение

Проведенные исследования показывают принципиальную возможность перестройки традиционной схемы медико-биологических обследований населения, с введением более доказательных регрессионных методов анализа и разделением вкладов отдельных химических соединений в наблюдаемые изменения показателей состояния здоровья Апробировано два возможных варианта новой схемы обследования населения Москвы а) на основе традиционного сценария с увеличением количества групповых уровней экспозиции, б) на основе принципа «звезды», с формированием выборки из трудоспособных амбулаторных пациентов одного общегородского ЛПУ и индивидуальным установлением экспозиций Показано, что перспективным является второй вариант, т к он организационно проще и имеет ряд аналитических преимуществ репрезентативность выборки районов Москвы, представленных в обследовании, увеличение надежности результатов регрессионного анализа с ростом числа степеней свободы, теоретическая возможность графического выявления пороговых уровней экспозиции, резкое снижение уязвимости результатов обследования с точки зрения возможного вклада неучтенных сопутствующих факторов Разработанная схема является универсальной и может применяться во всех крупных городах с развитой сетью мониторинга загрязнения атмосферы, с использованием для оценки состояния здоровья населения любых медико-биологических показателей - как инвазивных, так и неинвазивных

С помощью разработанной схемы впервые изучено влияние восьми контролируемых маршрутными постами загрязнений атмосферного воздуха на показатели оксидантного статуса и ряд клинико-лабораторных показателей состояния здоровья жителей Москвы Установлено, что в изученных диапазонах среднегодовых концентраций наиболее выраженным воздействием на показатели оксидантного статуса жителей Москвы обладает формальдегид, содержание которого в атмосферном воздухе Москвы превышает нормативные величины ЯГС и ПДК в 2 - 7 раз С использованием регрессионных уравнений рассчитаны относительные риски нарушения оксидантного равновесия содержащимся в атмосферном воздухе формальдегидом для обследованных групп населения - риски развития оксидантного стресса у более чувствительных жителей с аллергическими и кожными заболеваниями и риски перенапряжения антиоксидантной защитной системы у более устойчивых практически здоровых жителей и жителей с метаболическим синдромом

Достаточно неожиданным оказалось отсутствие достоверных связей между показателями оксидантного статуса и содержанием в атмосферном воздухе взвешенных частиц Возможно, это результат отсутствия в Москве мониторинга за содержанием наиболее активных частиц - РМю, РМ25 и РМ0>1 Не исключено также, что для изучения прооксидантного эффекта взвешенных частиц наиболее адекватными будут методы исследования альвеолярной жидкости, т к в работе Эогешеп М е1 а1, 2003 тоже не было найдено влияния содержания в атмосферном воздухе частиц РМ25 на показатели оксидантного

статуса в пробах крови шведских студентов, несмотря на использование индивидуальных пробоотборников

Ряд достоверных связей был выявлен также между уровнями загрязнения атмосферного воздуха изучаемыми химическими соединениями и клинико-лабораторными показателями состояния организма обследованных жителей Москвы - для одного из трех у детей с аллергическими заболеваниями, одного из 12-ти у жителей с кожными заболеваниями и двух из 12-ти у жителей с метаболическим синдромом В отличие от показателей оксидантного статуса, ни одна из этих достоверных связей не являлась "сквозной" (т е характерной для всех обследованных выборок), поэтому их воспроизводимость может быть оценена только в последующих исследованиях В то же время необходимо отметить, что дальнейшие исследования в этом направлении имеют большое значение, поскольку воспроизводимые связи между уровнями загрязнения атмосферного воздуха и клинико-лабораторными показателями могли бы стать основой для разработки автоматизированной системы "окружающая среда -здоровье населения" на основе интернет-ориентированного слияния баз данных мониторинга загрязнения атмосферы с базами данных крупных городских центров клинико-лабораторной диагностики

Выводы

1 С целью совершенствования системы социально-гигиенического мониторинга, установления причинно-следственных связей и оценки риска здоровью разработана новая методическая схема обследования населения Москвы, основанная на установлении экспозиций по данным маршрутных постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха Разработанная схема апробирована в трех обследованиях состояния здоровья жителей с хроническими заболеваниями и одном обследовании практически здоровых жителей Москвы, с использованием интегральных показателей оксидантного статуса и ряда клинико-лабораторных показателей состояния здоровья

2 Из восьми контролируемых загрязнений атмосферного воздуха (окись углерода, двуокиси азота и серы, взвешенные вещества, бензол, фенол, формальдегид, суммарные углеводороды) наиболее выраженным воздействием на показатели оксидантного статуса жителей Москвы обладает формальдегид В изученном диапазоне среднегодовых концентраций от 5 до 22 мкг/м3 (при значениях ЯК! и ПДК 3 мкг/м3) формальдегид вызывал дозозависимое увеличение интенсивности ЛЗХЛ плазмы крови у жителей с аллергическими и кожными заболеваниями (у=4,58+29,81х, р<0,003 и у=4,66+50,74х, р<0,018, относительные риски развития оксидантного стресса 1,057 [95% ДИ 1,035 -1,079] и 1,103 [95% ДИ 1,056 - 1,150]) и адаптивные изменения интенсивности ЛЗХЛ плазмы крови у практически здоровых жителей и жителей с метаболическим синдромом (у=5,45-23,14х, р<0,003 и у=4,94-14,45х, р<0,027, относительные риски перенапряжения антиоксидантной защитной системы 1,040 [95% ДИ 1,028 - 1,052] и 1,032 [95% ДИ 1,018 - 1,046])

3 С помощью факторного анализа экспозиций разработан алгоритм выявления опосредованных связей между уровнями загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями и изучаемыми показателями состояния здоровья

4 Выявлено достоверное влияние следующих сопутствующих факторов риска на показатели оксидантного статуса обследованных жителей Москвы полная/неполная семья у детей с аллергическими заболеваниями (р<0,013), пол и курение у практически здоровых сотрудников Мосводоканала (р<0,03 и р<0,004 соответственно), увеличение продолжительности светового дня за период обследования у жителей с кожными заболеваниями (р<0,026) Из этих факторов только последний оказался полезным дополнительным предиктором, увеличивавшим достоверность регрессионного уравнения «экспозиция формальдегидом - прооксидантный эффект» с р<0,018 до р<0,009

5 Установлено, что в рамках разработанной методической схемы формирование выборок жителей с однотипными хроническими заболеваниями из числа амбулаторных пациентов профильных городских ЛПУ может проводиться без предварительного отбора по степени тяжести и нозологической форме заболевания (включая нозологические формы с достоверно увеличенной интенсивностью ЛЗХЛ плазмы крови по сравнению с остальными нозологиями)

6 Маркерные качества интегральных показателей оксидантного статуса (с точки зрения способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха химическими соединениями) в среднем гораздо выше, чем изучавшихся клинико-лабораторных показателей состояния здоровья обследованных жителей Москвы С учетом поправки Бонферрони, достоверные связи с загрязнениями атмосферного воздуха выявлены для одного из 3-х клинико-лабораторных показателей у детей с аллергическими заболеваниями (экспозиция 4-мя веществами, связанными в фактор - содержание в сыворотке ^ в, р от 10"3 до 10"4), одного из 12-ти у жителей с кожными заболеваниями (экспозиция двуокисью серы - СОЭ, р<0,005), двух из 12-ти у жителей с метаболическим синдромом (экспозиция формальдегидом - содержание в сыворотке лактата, р<0,006 и экспозиция фенолом - содержание в сыворотке альбуминов, р<0,008) В выборке практически здоровых сотрудников Мосводоканала ни один из 7-ми клинико-лабораторных показателей не имел достоверных связей с экспозициями изучаемыми химическими соединениями

7 Результаты проведенных исследований показывают принципиальную возможность перестройки традиционной схемы медико-биологических обследований населения крупных городов, с введением более доказательных регрессионных методов анализа и разделением вкладов отдельных химических соединений в наблюдаемые изменения показателей состояния здоровья Выявленные закономерности свидетельствуют о перспективности использования интегральных показателей оксидантного статуса организма для оценки рисков здоровью населения, обусловленных воздействием факторов окружающей среды

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Хрипач Л В , Князева Т Д . Скворцова Н С , Ревазова Ю А , Новиков С М Разработка подходов к использованию показателей оксидантного равновесия организма для оценки рисков здоровью, обусловленных воздействием загрязнений атмосферного воздуха // Гигиена и санитария -2006 -№5 -С 37—41

2 Хрипач Л В , Князева Т Д . Григорьева С А , Ревазова Ю А Методические рекомендации "Оценка хемилюминесцентных показателей оксидантного статуса организма у людей и лабораторных животных" - Москва - 2006 - 18 с

3 Князева Т Д , Хрипач Л В , Иванов В Д, Ревазова Ю А Изучение связи между уровнем загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями и показателями оксидантного статуса у детей с аллергическими заболеваниями // Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ "Современные проблемы медицины окружающей среды" - Москва - 16-17 декабря 2004 - С 168-169

4 Князева Т Д Влияние уровня загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями на показатели оксидантного статуса у детей с аллергическими заболеваниями // Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Окружающая среда и здоровье" - Суздаль - 19-22 мая 2005 -С 70-71

5 Князева Т Д. Хрипач Л В, Иванов В Д, Маковецкая А К Интенсивность хемилюминесценции сыворотки у детей с впервые установленными аллергическими заболеваниями // Сборник трудов II международной конференции "Молекулярная медицина и биобезопасность" -Москва - 20-21 октября 2005 - С 159

6 Хрипач Л В , Князева Т Л . Скворцова Н С , Ревазова Ю А , Новиков С М Показатели оксидантного равновесия организма как возможные маркеры рисков здоровью, обусловленных воздействием загрязнений атмосферного воздуха // Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ "Экологически обусловленные ущербы здоровью методология, значение и перспективы оценки" -Москва -22-23 декабря 2005 -С 510-512

7 Хрипач Л В , Князева Т Л . Скворцова Н С , Ревазова Ю А , Новиков С М Разработка подходов к использованию медико-биологических показателей для оценки экологически обусловленных рисков здоровью населения // В сборнике "Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды" (под ред акад РАМН Ю А Рахманина) -Москва -2005 -С 97-109

8 Хрипач Л В , Князева Т Д . Скворцова Н С , Иванов В Д, Ревазова Ю А , Новиков С М Влияние загрязнения атмосферного воздуха на показатели оксидантного равновесия у московских детей с аллергическими заболеваниями // Всероссийская научно-практическая конференция "Медицинские и эколого-гигиенические проблемы аллергических заболеваний кожи и респираторного тракта у детей и подростков" - Сочи -24-26 апреля -2006 - С 151-154

9 Хрипач Л В , Князева Т Л . Скворцова Н С , Корсунская И М , Агафонова Е А , Ревазова Ю А, Новиков С М Влияние загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями на показатели оксидантного статуса у жителей Москвы с хроническими кожными заболеваниями // Материалы XXXIV научной конференции "Хлопинские чтения" "Здоровье населения в современной среде обитания" Санкт-Петербург - 21-22 сентября -2006 -С 181-184

10 Хрипач Л В , Князева Т Д . Скворцова Н С , Корсунская И М , Розенталь В М , Зыкова И Е , Ревазова Ю А , Новиков С М Результаты апробации новой методологической схемы обследования населения Москвы с многоуровневыми оценками экспозиции // Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и

МЗ РФ "Современные проблемы гигиены города методология и пути решения" -Москва -21-22декабря -2006 -С 361-363

11 Хрипач Л В , Князева Т Д, Воробьев Ю В , Тенедиева В Д , Фадеева И И , Солнцева Н В , Козлова О Б , Зыкова И Е, Ревазова Ю А Изучение вклада сопутствующих психологических факторов в экологически обусловленные изменения показателей оксидантного статуса у жителей Москвы // Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ "Современные проблемы гигиены города методология и пути решения" - Москва - 21-22 декабря -2006 -С 359-360

12 Князева ТД Результаты апробации новой методологической схемы обследования населения с многоуровневыми оценками экспозиции загрязнителями атмосферного воздуха на примере Москвы // Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Окружающая среда и здоровье" - Рязань -31 мая-2июня -2007 -С 217-220

Список сокращений:

AJIT, ACT - аланин- и аспартат- аминотрансферазы

ГКБ - городская клиническая больница

JI3XJI - люминол-зависимая хемилюминесценция

ЛПНП, ЛПВП - липопротеиды низкой и высокой плотности

ЛПУ - лечебно-профилактическое учреждение

ПДК - предельно допустимая концентрация

СОЭ - скорость оседания эритроцитов

ЩФ - щелочная фосфатаза

Ig - иммуноглобулин

PASI - Psoriasis Area and Severity Index (Индекс охвата и тяжести псориаза) RfC - референтная концентрация

Заказ № 268/10/07 Подписано в печать 23 10 2007 Тираж! 00 зкз Уел пд 1,5

ООО "Цифровичок", тел (495) 797-75-76, (495) 778-22-20 'Т^*4* с/г ги , е-тай т/о@с/г ги

Актуальность исследования. В современных условиях здоровье общества во многом определяется реальным обеспечением его прав на безопасную среду обитания и профилактику заболеваний. По данным ВОЗ, состояние здоровья населения на 50-60% зависит от уровня социально-экономического развития, на 20-30% - от влияния факторов окружающей среды и лишь на 15-20% - от развития системы здравоохранения [Онищенко Г.Г., 2003].

Одной из актуальных проблем гигиены является установление количественных связей между уровнями воздействия факторов окружающей среды и состоянием здоровья населения, включая его наиболее чувствительные группы [Онищенко Г.Г. с соавт., 2002; Новиков С.М. с соавт., 2003; Рахманин Ю.А., Ревазова Ю.А., 2004; Рахманин Ю.А. с соавт., 2006]. В настоящее время существует диспропорция между успехами в установлении корреляционно-регрессионных зависимостей «воздействие - эффект» для медико-статистических показателей состояния здоровья населения (заболеваемость, уровень госпитализации и частота приступов у хронических больных и т.д.) и достаточно слабым вовлечением в этот процесс данных углубленных медико-биологических обследований. Традиционной схемой проведения медико-биологических обследований состояния здоровья населения является выбор на обследуемой территории двух зон, максимально различающихся по уровням экспозиции, с обследованием двух соответствующих выборок населения и расчетом достоверности межгрупповых различий по используемым показателям состояния организма. Такая схема не позволяет выделить вклады отдельных химических соединений в наблюдаемые изменения медико-биологических показателей и уязвима с точки зрения возможного вклада неучтенных сопутствующих факторов. Следствием преимущественного использования этой традиционной схемы является и наличие очень небольшого количества публикаций, авторы которых делали попытки использовать медикобиологические показатели состояния здоровья населения для оценки экологически обусловленных рисков [Онищенко Г.Г. с соавт., 2004; Аманжолова Ш.А., 2005; Кику П.Ф. с соавт., 2005; Уланова Т.С., 2006; Seaton A. et al., 1999; Sorensen М. et al., 2003].

В то же время многие крупные города Российской Федерации, в том числе и Москва, обладают развитой сетью постов мониторинга загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями, что может быть положено в основу разработки схем обследования населения с градиентами экспозиций, позволяющих использовать более доказательные корреляционно-регрессионные методы анализа связей «экспозиция - эффект». В частности, в Москве на 125 административных районов приходится 52 маршрутных поста ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москва", измеряющих содержание в атмосферном воздухе восьми химических соединений (бензол, взвешенные вещества, двуокись азота, двуокись серы, окись углерода, суммарные углеводороды, фенол, формальдегид). Имеется также сеть из 30-ти автоматических станций ГПУ "Мосэкомониторинг", каждая из которых контролирует содержание в атмосфере от 3-х до 12-ти приоритетных химических веществ [Иваненко А.В. с соавт., 2006; Семутникова Е.Г. с соавт., 2006].

В атмосферный воздух Москвы ежегодно выбрасывается более 1 млн. тонн загрязняющих веществ. Пространственное распределение источников загрязнения атмосферного воздуха по территории Москвы отличается большой сложностью [«Концепция обеспечения экологической безопасности города Москвы», 2000]. Основным загрязнителем атмосферы является автотранспорт, выбросы которого составляют 85 - 90% и складываются из выбросов около 3-х млн. автомобилей и 2,5 тысяч автопредприятий. Промышленные предприятия расположены преимущественно в Юго-Восточном и Южном административных округах вдоль берегов реки Москвы; более старые предприятия образуют внутреннее кольцо вокруг дореволюционных границ города [Семутникова Е.Г. с соавт., 2006]. Максимальные выбросы предприятий топливно-энергетического комплекса приходятся на Центральный, Юго-Восточный, Южный и Северо-Западный округа Москвы, где находятся наиболее крупные ТЭЦ [Голубчиков С.Ю., 2001]. Сложное пространственное распределение источников выбросов токсичных соединений в атмосферный воздух Москвы, в совокупности с существенными различиями ее территории по географическому рельефу местности и способности к самоочищению атмосферы, являются позитивными факторами с точки зрения возможности выделения вкладов отдельных химических соединений в изменения медико-биологических показателей состояния здоровья жителей города с помощью корреляционно-регрессионного анализа.

Нарушение оксидантного статуса организма рассматривается в настоящее время как одно из общих звеньев в этиологии экологически обусловленных заболеваний дыхательной, сердечно-сосудистой и др. систем, а также как один из механизмов канцерогенеза [Владимиров Ю.А., 1998; Величковский Б.Т., 2000; Halliwell В. and Cross С.Е., 1994; Delfino R.J. et al., 2005]. Учитывая также универсальную роль системы оксидантного равновесия в жизнедеятельности организма, неспецифический характер развития оксидантного стресса в ответ на воздействие факторов окружающей среды и неоднократно демонстрировавшуюся высокую чувствительность показателей оксидантного статуса в гигиенических исследованиях [Красовский Г.Н. с соавт., 1989; Зайцева Н.В. с соавт., 2000; Гончарук Е.И. с соавт., 2002; Хрипач JI.B., 2003; Журков B.C., Хрипач Л.В., 2003; Ракитский В.Н., Юдина Т.В., 2006; Kamal А.А. et al., 1992; Misiewicz A. et al., 1999; Lee D.-H. et al., 2006], мы выбрали эти показатели для использования в качестве интегральных маркеров повреждения организма жителей Москвы содержащимися в атмосферном воздухе химическими соединениями.

По данным научной литературы, все химические соединения, содержание которых в атмосферном воздухе Москвы регистрируется маршрутными постами, потенциально способны к нарушению оксидантного равновесия в опытах на животных и культурах клеток [Величковский Б.Т., 1990; 2002;

Пылев Л.Н. с соавт., 2006; Thorn S.R. et al., 2000; Bauer A.K. et al., 2003; Li N. et al., 2003; Hochscheid R. et al., 2005; Saito Y. et al., 2005]. В то же время неизвестно, какие из этих потенциальных эффектов реализуются в организме человека при тех концентрациях химических соединений, которые содержатся в атмосферном воздухе Москвы.

Кроме того, разные группы населения Москвы могут иметь и различную чувствительность к прооксидантному действию изучаемых загрязнений атмосферного воздуха. Как известно, наиболее чувствительными к неблагоприятному действию факторов окружающей среды являются дети, пожилые люди, а также лица, имеющие те или иные хронические заболевания [WHO/ICPS. Environmental Health Criteria, 1999; Онищенко Г.Г. с соавт., 2002]. Поэтому одной из задач данного исследования предусмотрено сравнение чувствительности практически здоровых жителей Москвы и жителей с различными хроническими заболеваниями к прооксидантному действию изучаемых загрязнений атмосферного воздуха, а также к их влиянию на ряд клинико-лабораторных биохимических и иммунологических показателей состояния здоровья.

В соответствии с вышеизложенным, целью настоящего исследования является разработка и апробация новой методической схемы обследования населения для установления вкладов отдельных химических соединений, загрязняющих атмосферный воздух, в изменения показателей оксидантного статуса у жителей Москвы.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Разработать методическую схему обследования населения Москвы с различными уровнями экспозиции обследуемых лиц химическими соединениями, содержащимися в атмосферном воздухе.

2. Определить степень взаимосвязи между уровнями загрязнения атмосферного воздуха восьмью химическими соединениями и показателями оксидантного статуса организма в выборках жителей Москвы с аллергическими, кожными и сердечно-сосудистыми заболеваниями и в выборке практически здоровых сотрудников Мосводоканала.

3. Изучить влияние сопутствующих факторов риска (по результатам анкетирования и анализа медицинской документации) на показатели оксидантного статуса обследованных жителей Москвы и их связь с уровнями загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями.

4. Сравнить маркерные качества интегральных показателей оксидантного статуса и ряда клинико-лабораторных показателей состояния организма обследованных лиц с точки зрения их способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха изучаемыми химическими соединениями.

Научная новизна результатов:

Разработана и апробирована в четырех исследованиях новая методическая схема обследования населения Москвы, позволяющая разделять вклады отдельных загрязнений атмосферного воздуха в изменения медико-биологических показателей состояния здоровья населения.

Впервые изучено влияние восьми контролируемых маршрутными постами загрязнений атмосферного воздуха на показатели оксидантного статуса и ряд клинико-лабораторных показателей состояния здоровья жителей Москвы. Установлено, что в изученных диапазонах среднегодовых концентраций наиболее выраженным воздействием на показатели оксидантного статуса жителей Москвы обладает формальдегид.

Впервые рассчитаны относительные риски нарушения оксидантного равновесия содержащимся в атмосферном воздухе формальдегидом для практически здоровых лиц и людей с хроническими заболеваниями (аллергическими, кожными и метаболическим синдромом).

Выявлено достоверное влияние ряда сопутствующих факторов риска на показатели оксидантного статуса жителей Москвы и показана необходимость учета продолжительности светового дня при обследовании лиц с кожными заболеваниями. и

Проведена сравнительная оценка маркерных качеств показателей оксидантного статуса и ряда клинико-лабораторных показателей состояния здоровья по их способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха изучаемыми химическими соединениями.

Практическая значимость и внедрение результатов исследования.

Результаты проведенных исследований использованы при подготовке методических рекомендаций «Оценка хемилюминесцентных показателей оксидантного статуса организма у людей и лабораторных животных» (М.,2006).

Проведенные исследования являются вкладом в разработку подходов к использованию медико-биологических показателей для оценки экологически обусловленных рисков.

Разработанная схема обследования населения Москвы с градиентом экспозиций загрязнениями атмосферного воздуха может применяться во всех крупных городах с использованием любых медико-биологических показателей состояния здоровья - как инвазивных, так и неинвазивных.

Данные о повышенной чувствительности жителей Москвы с аллергическими и кожными заболеваниями к содержанию в атмосферном воздухе формальдегида могут учитываться при проведении рофилактических мероприятий, получении и обмене жилья, планировании размещения специализированных городских клиник.

Полученные результаты нашли практическое внедрение в работе консультативной диагностической поликлиники ГКБ № 14 им. В.Г. Короленко МЗ РФ (справка от 23.07.2007) и клиники коррекции метаболических нарушений Института экологической реабилитации (справка от 17.09.2007).

Положения, выносимые на защиту:

1. Новая методическая схема обследования городского населения, предусматривающая возможность разделения вкладов отдельных химических соединений в изменения медико-биологических показателей состояния здоровья.

2. Ведущая роль формальдегида, по отношению к другим изученным загрязнениям атмосферного воздуха, в изменении показателей оксидантного статуса у жителей Москвы.

3. Маркерные качества интегральных показателей оксидантного статуса (с точки зрения способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха химическими соединениями) выше, чем изучавшихся клинико-лабораторных показателей состояния здоровья жителей Москвы.

Апробация работы. Работа прошла апробацию в ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН 19 июня 2007 г. Результаты диссертационной работы были представлены на двух Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых (Суздаль, 19-22 мая 2005 г.; Рязань, 31 мая - 2 июня 2007 г.), трех конференциях Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития РФ: "Современные проблемы медицины окружающей среды" (Москва, 16-17 декабря 2004 г.); "Экологически обусловленные ущербы здоровью: методология, значение и перспективы оценки" (Москва, 22-23 декабря 2005 г.); "Современные проблемы гигиены города: методология и пути решения" (Москва, 21-22 декабря 2006 г.), II международной конференции "Молекулярная медицина и биобезопасность" (Москва, 20-21 октября 2005 г.), Всероссийской научно-практической конференции "Медицинские и эколого-гигиенические проблемы аллергических заболеваний кожи и респираторного тракта у детей и подростков" (Сочи, 24-26 апреля 2006 г.), Всероссийской конференции "Здоровье населения в современной среде обитания" (Санкт-Петербург, 21-22 сентября 2006 г.), Всероссийской научной конференции, посвященной 75-летию образования ГУ НИИ ЭЧиГОС им. А.Н. Сысина РАМН "Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды" (Москва, 12-13 октября 2006 г.). Материалы диссертационной работы обсуждались также на заседании Проблемной комиссии "Научные основы экологии человека" Научного совета РАМН и

Минздравсоцразвития РФ по экологии человека и гигиене окружающей среды 22 декабря 2006 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 1 в изданиях, рекомендуемых ВАК. Личный вклад автора составляет 80 %.

ВЫВОДЫ

1. С целью совершенствования системы социально-гигиенического мониторинга, установления причинно-следственных связей и оценки риска здоровью разработана новая методическая схема обследования населения Москвы, основанная на установлении экспозиций по данным маршрутных постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха. Разработанная схема апробирована в трех обследованиях состояния здоровья жителей с хроническими заболеваниями и одном обследовании практически здоровых жителей Москвы, с использованием интегральных показателей оксидантного статуса и ряда клинико-лабораторных показателей состояния здоровья.

2. Из восьми контролируемых загрязнений атмосферного воздуха (окись углерода, двуокиси азота и серы, взвешенные вещества, бензол, фенол, формальдегид, суммарные углеводороды) наиболее выраженным воздействием на показатели оксидантного статуса жителей Москвы обладает формальдегид. В изученном диапазоне среднегодовых концентраций от 5 до 22 мкг/мЗ (при значениях RfC и ПДК 3 мкг/мЗ) формальдегид вызывал дозозависимое увеличение интенсивности JT3XJT плазмы крови у жителей с аллергическими и кожными заболеваниями (у=4,58+29,81х; р<0,003 и у=4,66+50,74х; р<0,018; относительные риски развития оксидантного стресса 1,057 [95% ДИ 1,035 -1,079] и 1,103 [95% ДИ 1,056 - 1,150]) и адаптивные изменения интенсивности J13XJI плазмы крови у практически здоровых жителей и жителей с метаболическим синдромом (у=5,45-23,14х; р<0,003 и у=4,94-14,45х; р<0,027; относительные риски перенапряжения антиоксидантной защитной системы 1,040 [95% ДИ 1,028 - 1,052] и 1,032 [95% ДИ 1,018 - 1,046]).

3. С помощью факторного анализа экспозиций разработан алгоритм выявления опосредованных связей между уровнями загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями и изучаемыми показателями состояния здоровья.

4. Выявлено достоверное влияние следующих сопутствующих факторов риска на показатели оксидантного статуса обследованных жителей Москвы: полная/неполная семья у детей с аллергическими заболеваниями (р<0,013), пол и курение у практически здоровых сотрудников Мосводоканала (р<0,03 и р<0,004 соответственно), увеличение продолжительности светового дня за период обследования у жителей с кожными заболеваниями (р<0,026). Из этих факторов только последний оказался полезным дополнительным предиктором, увеличивавшим достоверность регрессионного уравнения «экспозиция формальдегидом - прооксидантный эффект» с р<0,018 до р<0,009.

5. Установлено, что в рамках разработанной методической схемы формирование выборок жителей с однотипными хроническими заболеваниями из числа амбулаторных пациентов профильных городских ЛПУ может проводиться без предварительного отбора по степени тяжести и нозологической форме заболевания (включая нозологические формы с достоверно увеличенной интенсивностью ЛЗХЛ плазмы крови по сравнению с остальными нозологиями).

6. Маркерные качества интегральных показателей оксидантного статуса (с точки зрения способности отражать различия в загрязнении атмосферного воздуха химическими соединениями) в среднем гораздо выше, чем изучавшихся клинико-лабораторных показателей состояния здоровья обследованных жителей Москвы. С учетом поправки Бонферрони, достоверные связи с загрязнениями атмосферного воздуха выявлены для одного из 3-х клинико-лабораторных показателей у детей с аллергическими заболеваниями (экспозиция 4-мя веществами, связанными в фактор - содержание в сыворотке Ig G; р от 10'3 до 10"4); одного из 12-ти у жителей с кожными заболеваниями (экспозиция двуокисью серы - СОЭ; р<0,005); двух из 12-ти у жителей с метаболическим синдромом (экспозиция формальдегидом - содержание в сыворотке лактата; р<0,006 и экспозиция фенолом - содержание в сыворотке альбуминов; р<0,008). В выборке практически здоровых сотрудников

Мосводоканала ни один из 7-ми клинико-лабораторных показателей не имел достоверных связей с экспозициями изучаемыми химическими соединениями.

7. Результаты проведенных исследований показывают принципиальную возможность перестройки традиционной схемы медико-биологических обследований населения крупных городов, с введением более доказательных регрессионных методов анализа и разделением вкладов отдельных химических соединений в наблюдаемые изменения показателей состояния здоровья. Выявленные закономерности свидетельствуют о перспективности использования интегральных показателей оксидантного статуса организма для оценки рисков здоровью населения, обусловленных воздействием факторов окружающей среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показывают принципиальную возможность перестройки традиционной схемы медико-биологических обследований населения, с введением более доказательных регрессионных методов анализа и разделением вкладов отдельных химических соединений в наблюдаемые изменения показателей состояния здоровья. Апробировано два возможных варианта новой схемы обследования населения Москвы: а) на основе традиционного сценария с увеличением количества групповых уровней экспозиции; б) на основе принципа «звезды», с формированием выборки из трудоспособных амбулаторных пациентов одного общегородского ЛПУ и индивидуальным установлением экспозиций. Показано, что перспективным является второй вариант, т.к. он организационно проще и имеет ряд аналитических преимуществ: репрезентативность выборки районов Москвы, представленных в обследовании; увеличение надежности результатов регрессионного анализа с ростом числа степеней свободы; теоретическая возможность графического выявления пороговых уровней экспозиции; резкое снижение уязвимости результатов обследования с точки зрения возможного вклада неучтенных сопутствующих факторов.

Разработанная схема может применяться во всех крупных городах с развитой сетью мониторинга загрязнения атмосферы, с использованием для оценки состояния здоровья населения любых медико-биологических показателей - как инвазивных, так и неинвазивных. Результаты показали, что регрессионный анализ связей «экспозиция - эффект» полезно дополнять факторным анализом экспозиций, который дает представление о характере распределения отдельных загрязнений атмосферы по территории Москвы, внутренних связях между их содержанием в атмосферном воздухе и позволяет предположительно интерпретировать некоторые достоверные уравнения "экспозиция - эффект" как опосредованные и не имеющие биологического смысла.

С помощью разработанной схемы впервые изучено влияние восьми контролируемых маршрутными постами загрязнений атмосферного воздуха на показатели оксидантного статуса и ряд клинико-лабораторных показателей состояния здоровья жителей Москвы. Установлено, что в изученных диапазонах среднегодовых концентраций наиболее выраженным воздействием на показатели оксидантного статуса жителей Москвы обладает формальдегид, содержание которого в атмосферном воздухе Москвы превышает нормативные величины RfC и ПДК в 2 - 7 раз. С использованием регрессионных уравнений рассчитаны относительные риски нарушения оксидантного равновесия содержащимся в атмосферном воздухе формальдегидом для обследованных групп населения - риски развития оксидантного стресса у более чувствительных жителей с аллергическими и кожными заболеваниями и риски перенапряжения антиоксидантной защитной системы у более устойчивых практически здоровых жителей и жителей с метаболическим синдромом.

Достаточно неожиданным оказалось отсутствие достоверных связей между показателями оксидантного статуса и содержанием в атмосферном воздухе взвешенных частиц. Возможно, это результат отсутствия в Москве мониторинга за содержанием наиболее активных частиц - РМ10, РМ2,5 и РМ0,1. Не исключено также, что для изучения прооксидантного эффекта взвешенных частиц наиболее адекватными будут методы исследования альвеолярной жидкости, т.к. в работе Sorensen М. et al., 2003 тоже не было найдено влияния содержания в атмосферном воздухе частиц РМ2,5 на показатели оксидантного статуса в пробах крови шведских студентов, несмотря на использование индивидуальных пробоотборников.

Ряд достоверных связей был выявлен также между уровнями загрязнения атмосферного воздуха изучаемыми химическими соединениями и клинико-лабораторными показателями состояния организма обследованных жителей Москвы - для одного из трех у детей с аллергическими заболеваниями, одного из 12-ти у жителей с кожными заболеваниями и двух из 12-ти у жителей с метаболическим синдромом. В отличие от показателей оксидантного статуса, ни одна из этих достоверных связей не являлась "сквозной" (т.е. характерной для всех обследованных выборок), поэтому их воспроизводимость может быть оценена только в последующих исследованиях. В то же время необходимо отметить, что дальнейшие исследования в этом направлении имеют большое значение, поскольку воспроизводимые связи между уровнями загрязнения атмосферного воздуха и клинико-лабораторными показателями могли бы стать основой для разработки автоматизированной системы "окружающая среда -здоровье населения" на основе интернет-ориентированного слияния баз данных мониторинга загрязнения атмосферы с базами данных крупных городских центров клинико-лабораторной диагностики.