Determination of the macro- and microelement composition of the saliva of СHPP workers

Cover Page


Cite item

Abstract

BACKGROUND: Chemical homeostasis is a necessary component for maintaining health, and an excessive or insufficient level of macro and microelements in the body is considered a risk factor for the development of pathological changes.

AIM: To determine the micro and macro-element composition of the saliva of СHPP workers by capillary electrophoresis.

MATERIALS AND METHODS: We used the saliva samples from Omsk СHPP personnel aged 25–45 years (main group; n=104) and healthy volunteers aged 23–45 years who were not related to the СHРP company (control group; n=195). Capillary electrophoresis was used to evaluate the potassium, sodium, magnesium, calcium, lithium, strontium, barium, and manganese content of all samples.

RESULTS: It has been established that potassium, sodium, magnesium, and calcium ions were present in all the samples investigated; however, their balance is considerably disrupted under conditions of technogenic pollution. It was observed that lithium, barium, strontium, and manganese were identified in a greater number of saliva samples from СHPP workers compared to the control group. Strontium was not identified in the saliva of volunteers in the control group; its appearance correlated with working conditions.

CONCLUSION: The proposed method allows estimating the degree of technogenic load on the body and identifying a risk group for which appropriate preventive measures and greater attention to the diagnosis of occupational diseases as part of a planned medical evaluation are required.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время влияние антропогенных факторов на окружающую среду достигло такого уровня, что рассматривать состояние здоровья населения без учета воздействия условий среды обитания невозможно. Влияние на людей повышенных концентраций загрязняющих веществ приводит к их накоплению в организме. Биомониторинг дает представление о сложившейся санитарно-гигиенической ситуации и устанавливает причинно-следственную связь между состоянием здоровья населения и оценкой тяжести и характера воздействия факторов окружающей среды [1]. Химический гомеостаз является необходимым компонентом сохранения здоровья, а избыточный или недостаточный уровень содержания макро- и микроэлементов в организме рассматривается в качестве фактора риска развития патологических изменений [2]. В качестве маркеров экологического неблагополучия при решении задач биомониторинга, а также для выявления нарушения химического гомеостаза могут выступать биологические жидкости (кровь, моча, слюна и др.), а также волосы и ногти, поскольку они аккумулируют макро- и микроэлементы, поступающие в организм с питьевой водой, пищей, воздухом [2–5].

Наиболее часто изучают содержание тяжелых металлов, таких как свинец, хром, никель, марганец, ванадий, кадмий. Данные микроэлементы в избыточных концентрациях являются токсичными агентами, на фоне которых могут развиваться тяжелые заболевания [6, 7]. Однако изучение содержания в организме щелочных и щелочноземельных металлов не менее важно, ведь давно известна взаимосвязь между элементным составом биологических субстратов и другими параметрами гомеостаза у людей [8]. Обнаружение в организме стронция, бария и лития может свидетельствовать о разнообразных особенностях обмена веществ и биологических ритмов в организме человека, а также о биогеоценозе его обитания [8].

Так, стронций является биологически активным элементом и участвует в процессах свертывания крови и некоторых ферментативных реакциях в качестве ингибитора или активатора [1]. Но основное воздействие стронций оказывает на костно-суставную систему человека. Попадая в организм, элемент включается в обмен веществ, изоморфно замещая кальций в гидроксилапатитовой молекуле костной ткани. Это может привести к изменению структурной организации костно-суставной системы в целом. Избыточное поступление стронция может приводить к развитию первичного остеоартроза [8]. Именно в результате замещения кальция в костной ткани на стронций развивается повышенная ломкость костей [9].

Физиологическое и биохимическое значение бария для организма изучено плохо, однако чрезмерное его поступление опасно для организма. В обмене барий ведет себя подобно кальцию и стронцию. Однако барий всасывается в кровь хуже, а выводится гораздо быстрее. Попадая в больших количествах в организм, он может замещать ионы кальция в костной ткани. Поэтому ткани, содержащие большие количества кальция, обычно содержат больше бария, а ткани, богатые магнием, содержат мало кальция и бария [9].

Литий в организме принимает участие во многих важных процессах: участвует в жировом и углеводном обмене [10], предупреждает возникновение аллергии, поддерживает работу иммунной системы, нейтрализует действие алкоголя, солей тяжелых металлов и радиации [11]. Марганец является одним из элементов, принимающих участие в нормальном функционировании организма. В степенях окисления (+2) или (+3) марганец входит в активный центр одного из типов супероксиддисмутазы и каталазы – ферментов, участвующих в нейтрализации активных форм кислорода. Марганец активизирует целый ряд ферментов, необходимых для синтеза основных белков соединительной ткани (протеогликанов и коллагена), определяющих рост, структуру костной, хрящевой, соединительной тканей [12]. Марганец наиболее опасен для человека при поступлении в организм в степенях окисления (+4, +6, +7), поскольку способствует развитию оксидативного стресса в результате окисления допамина и других катехоламинов [13].

Одним из источников загрязнения металлами окружающей среды являются угольные теплоэлектростанции (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ). Продукты сгорания угля и частицы угольной золы представляют собой сложную смесь, состоящую из оксидов углерода, азота и серы, кварца, несгоревшего углерода, металлов (мышьяк, бор, кадмий, хром, медь, свинец, селен, железо, марганец, цинк, кальций, цирконий, барий, стронций и т.д.), радиоактивных элементов (уран, торий, радий, радон) и полициклических ароматических углеводородов [14]. При этом сведения о влиянии вредных веществ на сотрудников ТЭЦ в доступной отечественной и зарубежной литературе крайне ограничены [15]. Рабочие ТЭЦ в высокой степени подвержены воздействию комплекса неблагоприятных факторов: вредных химических веществ, неблагоприятного микроклимата, шума, вибрации, тяжелого физического труда, что негативно отражается на здоровье сотрудников. В настоящей работе проведено сопоставление уровня макро- и микроэлементов (калий, натрий, литий, магний, стронций, барий, марганец, кальций) в слюне сотрудников ТЭЦ и жителей региона, не связанных с ТЭЦ по роду деятельности.

Одновременное определение микро- и макроэлементов в биосубстратах проводят методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Также возможно применение метода атомно-абсорбционной спектроскопии с электротермической атомизацией, ионной хроматографии и рентгенофлуоресцентного анализа, однако данное оборудование является дорогостоящим и требующим определенной квалификации персонала. Реализовать возможность определения различных металлов на уровне терапевтических или референсных концентраций, необходимых для социально-гигиенического мониторинга, позволяет метод капиллярного электрофореза, позволяющий одновременно определять в слюне человека такие металлы как калий, натрий, литий, магний, стронций, барий, марганец, кальций. Использование в качестве биосубстрата слюны человека имеет ряд преимуществ, по сравнению с венозной или капиллярной кровью, а именно неинвазивность сбора и отсутствие риска инфицирования при получении биоматериала [16–18]. При этом слюна адекватно отражает биохимический статус и физиологическое состояние человека [19–21]. Метод капиллярного электрофореза является одним из современных методов определения ионного состава различных объектов [22]. Он динамично развивается и получает все более широкое применение в различных областях аналитической химии [23–25]. Простота и доступность этого метода, а также неоспоримые преимущества, которые он дает при выполнении измерений, позволяют использовать его в повседневной лабораторной практике.

Цель работы — определение микро- и макроэлементного состава слюны работников ТЭЦ методом капиллярного электрофореза.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Мы использовали образцы слюны сотрудников ТЭЦ г. Омска в возрасте 25–45 лет (основная группа, n=104) и здоровых добровольцев в возрасте 23–45 лет, не связанных по роду своей деятельности с ТЭЦ (контрольная группа, n=195). Медианы возраста составили 34 и 33 года для основной и контрольной группы соответственно. Соотношение мужчин и женщин в обеих группах было одинаково. Статистически значимых различий между группами по полу и возрасту не выявлено. Пробы слюны собирали утром натощак без дополнительной стимуляции после чистки зубов в 9–10 часов утра в соответствии с полученными ранее данными о суточной динамике состава слюны, после чего центрифугировали при 7000 об/мин. в течение 10 минут [26, 27].

Предварительно получено добровольное информированное согласие от всех участников исследования. Наличие хронических, воспалительных и инфекционных заболеваний было исключено при осмотре терапевтом в рамках плановой диспансеризации. Дополнительно проведен осмотр стоматолога, чтобы исключить наличие воспалительных заболеваний полости рта, способных повлиять на результаты анализа слюны.

Анализ проводили с использованием системы капиллярного электрофореза КАПЕЛЬ-105М (Люмэкс, Санкт-Петербург). В качестве источника света в данной системе используется дейтериевая лампа, а в качестве диспергирующего элемента — дифракционный монохроматор со спектральным диапазоном 190–380 нм и шириной спектрального интервала 20 нм, фотометрический детектор. Высоковольтный блок постоянного напряжения 1–25 кВ с шагом 1 кВ, сменная полярность, ток 0–200 мкА. Капилляр кварцевый (общая длина капилляра 60 см, эффективная длина капилляра 50 см, внутренний диаметр 75 мкм) с жидкостным охлаждением с заданием и контролем температуры теплоносителя (диапазон от −10 до +30 °С в зависимости от температуры окружающей среды). Питание прибора 187–242 В, 50/60 Гц.

Метод измерений основан на фильтровании, разбавлении отобранной пробы, дальнейшем разделении и количественном определении компонентов с косвенным детектированием при определенной длине волны [13]. Нами подобраны условия определения катионного состава слюны: объем аликвоты исследуемого образца 100 мкл, предварительное осаждение белков слюны 10% раствором трихлоруксусной кислоты, разбавление в 20 раз бидистиллированной водой. Пробы разбавляли, чтобы концентрация исследуемой пробы находилась в середине диапазона концентраций градуировочных растворов, экспериментально нами подобрано оптимальное значение — в 20 раз. Затем к пробе добавляли 100 мкл 10% раствора трихлоруксусной кислоты, центрифугировали при 5000 об./мин. в течение 5 минут и фильтровали через целлюлозно-ацетатный фильтр с размером пор 0,2 мкм. Если значение концентраций определяемых компонентов было ниже максимально разбавленного раствора при построении градуировочного графика, мы проводили повторное измерение с меньшим разбавлением пробы (в 10 раз вместо 20). Для определения катионов (аммоний, калий, натрий, литий, магний, стронций, барий, марганец, кальций) в качестве ведущего электролита использована смесь бензимидазола (20 ммоль/л), винной кислоты (5 ммоль/л) и 18-краун-6 (2 ммоль/л). Ион аммония не относится к макро- и микроэлементам в составе слюны, однако он присутствует на электрофореграммах всех образцов, но в рамках данного исследования является неинформативным и не обсуждается по тексту.

Непосредственно перед проведением анализа капилляр промывали 3 минуты дистиллированной водой, 5 минут 0,5 М раствором гидроксида натрия, 5 минут дистиллированной водой и 10 минут раствором ведущего электролита. Ввод пробы в капилляр пневматический (30 мбар, 5 с). Постоянное напряжение 25 кВ. Длина волны фотометрического детектора 267 нм, температура 20 °С, время анализа 6–7 минут.

Предварительно проведена градуировка прибора с использованием градуировочной смеси, содержащей 50 мг/л ионов аммония, 50 мг/л ионов калия, 50 мг/л ионов натрия, 2 мг/л ионов лития, 2,5 мг/л ионов магния, 2,5 мг/л ионов стронция, 1 мг/л ионов бария, 0,2 мг/л ионов марганца и 50 мг/л ионов кальция. Из полученных растворов последовательным разбавлением в 2, 10, 50 и 100 раз получали градуировочные смеси для построения графиков. Перед градуировкой в выбранных условиях проанализирована холостая проба, в качестве которой служит бидистиллированная вода, используемая в дальнейшем для приготовления растворов и градуировочной смеси. Проверка правильности определения содержания аналитов проведена методом «введено-найдено», погрешность определения не превышает 10% во всем диапазоне концентраций.

При статистической обработке экспериментальных данных проведена проверка характера распределения, подтверждено нормальное распределение, поэтому рассчитаны доверительные интервалы по критерию Стьюдента, в табл. 1 приведены значения р-value для уровня значимости 0,95.

 

Таблица 1. Сравнение микро- и макроэлементного состава слюны в основной и контрольной группах

Table 1. Comparison of micro and macro-elemental composition of saliva in the main and in the control groups

Показатель

Indicator

Градуировочное уравнение, коэффициент корреляции

Calibration equation, correlation coefficient

Предел обнаружения, мг/л

Detection threshold (mg/l)

Основная группа, n=104, мг/л

Main group, n=104 (mg/l)

Контрольная группа,

n=195, мг/л Control group, n=195 (mg/l)

p-value*

NH4+

y=0,2228x, R2=0,9953

0,50

239,1±24,5**

n=104***

213,2±19,4

n=195

0,7578

K+

y=0,2491x, R2=0,9999

0,50

729,1±36,9

n=104

574,0±33,6

n=195

0,0024

Na+

y=0,1446x, R2=0,9995

0,50

132,7±80,6

n=104

178,1±17,3

n=195

0,2789

Li+

y=0,0333x, R2=0,9999

0,015

0,30±0,09

n=23

0,56±٠,32

n=5

0,0741

Mg2+

y=0,631x, R2=0,9999

0,25

12,35±0,87

n=104

4,73±0,37

n=195

0,0063

Sr2+

y=0,2184x, R2=0,9998

0,025

2,87±0,63

n=14

Ba2+

y=0,3040x, R2=0,9987

0,010

0,58±0,16

n=32

0,60±0,14

n=8

0,4670

Mn2+

y=0,1270x, R2=0,9999

0,010

0,38±0,08

n=68

0,40±0,02

n=15

0,8742

Ca2+

y=0,0769x, R2=0,9713

0,50

63,7±4,7

n=104

65,5±5,5

n=195

0,9841

* различия между основной и контрольной группой по критерию Стьюдента, статистически значимые различия при р <0,05; ** приведены значения доверительных интервалов; *** n — число проб, в которых определен соответствующий показатель, во всех остальных пробах содержание аналита меньше предела обнаружения метода.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

На рис. 1 приведены примеры электрофореграмм слюны основной и контрольной группы. Для добровольцев основной и контрольной группы во всех пробах слюны идентифицировано пять компонентов: ионы аммония, калия, натрия, магния и кальция. Дополнительно идентифицированы ионы лития, стронция, бария и марганца, однако они обнаружены не во всех образцах и чаще встречались у добровольцев основной группы. Различий по содержанию определяемых компонентов среди мужчин и женщин, а также по возрасту в исследуемых группах не выявлено.

 

Рис. 1 Примеры электрофореграмм слюны контрольной группы (a) и основной группы (b): 1 — аммоний, 2 — калий, 3 — натрий, 4 — литий, 5 — магний, 6 — стронций, 7 — барий, 8 — марганец, 9 — кальций. mAU — milliAdsorbent Unit — оптическая плотность.

Fig. 1. Examples of saliva electropherograms in the control group (a) and the main group (b): 1 — ammonium, 2 — potassium, 3 — sodium, 4 — lithium, 5 — magnesium, 6 — strontium, 7 — barium, 8 — manganese, 9 — calcium. mAU — milliAdsorbent Unit — optical density.

 

Показано, что не только перечень определяемых элементов, но и их количественное содержание отличается между исследуемыми группами (табл. 1). Так, в слюне добровольцев основной группы статистически значимо выше содержание калия и магния. Для ионов аммония, натрия и кальция значимых отличий не выявлено.

В содержании микроэлементов (катионы лития, стронция, бария и марганца) наблюдаются различия по группам. Так, стронций обнаружен только в слюне основной группы — у 14 человек (13,5%). Литий чаще встречается в основной группе (23 человека, 22,1%), чем в группе сравнения (5 человек, 2,6%). Барий обнаружен у 8 (4,1%) и 32 (30,8%) человек в контрольной и основной группе соответственно. Следует отметить, что литий и барий только у 5 человек из контрольной группы и 10 человек из основной группы встречаются совместно, в остальных случаях в образцах идентифицирован либо литий, либо барий. Для стронция и бария одновременное содержание установлено только у 2 человек из основной группы. Марганец обнаружен у 15 человек (7,7%) в контрольной группе и у 68 человек (65,4%) в основной. При этом в контрольной группе барий и марганец одновременно обнаружены у 8 человек, литий и марганец — у 5 человек, тогда как в основной группе барий и марганец одновременно обнаружены у 30 человек, литий и марганец — у 22 человек, стронций и марганец — у 13 человек. Полученный результат подтверждается рассчитанными коэффициентами корреляции между содержанием бария и марганца (r=0,8366), стронция и лития (r=0,5000), бария и лития (r=0,3697), а также лития и марганца (r=0,2682). Между содержанием бария и стронция в слюне корреляций не выявлено (табл. 2).

 

Таблица 2. Коэффициенты корреляции Спирмена по содержанию микро- и макроэлементов в слюне (контрольная + основная группы)

Table 2. Spearman’s correlation coefficients for the content of micro and macro-elements in saliva (control + main group)

 

NH4+

K+

Na+

Li+

Mg2+

Sr2+

Ba2+

Mn2+

Ca2+

NH4+

1,0000

0,7002*

0,2662*

–0,2964

0,4981*

–0,2659

–0,1471

0,0582

0,1938

K+

0,7002*

1,0000

0,1664

–0,0446

0,4815*

0,2044

–0,1453

–0,0273

0,2502*

Na+

0,2662*

0,1664

1,0000

0,2852

0,4636*

0,3143

-0,2847

0,0176

0,1453

Li+

–0,2964

–0,0446

0,2852

1,0000

0,0401

0,5000*

0,3697*

0,2682*

0,0013

Mg2+

0,4981*

0,4815*

0,4636*

0,0401

1,0000

0,3407

–0,4124

–0,0665

0,3646*

Sr2+

–0,2659

0,2044

0,3143

0,5000*

0,3407

1,0000

0,0604

0,2220

Ba2+

–0,1471

–0,1453

–0,2847

0,3697*

–0,4124*

1,0000

0,8366*

–0,4392*

Mn2+

0,0582

–0,0273

0,0176

0,2682*

-0,0665

0,0604

0,8366*

1,0000

–0,0898

Ca2+

0,1938

0,2502*

0,1453

0,0013

0,3646*

0,2220

–0,4392*

–0,0898

1,0000

* коэффициент корреляции статистически значим, р<0,05.

* correlation coefficient is statistically significant, p <0.05

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Показано, что макроэлементы (натрий, калий, магний и кальций) встречаются во всех исследуемых пробах независимо от принадлежности к основной или контрольной группе, тогда как микроэлементы (литий, стронций, барий и марганец) распределены по группам неравномерно. Анализ полученных данных осложняется тем фактом, что не установлены нормальные (референсные) уровни содержания данных элементов в слюне, поэтому мы условно принимаем за нормальные значения результаты контрольной группы [28].

В табл. 1 видно, что наблюдается увеличение содержания калия в основной группе, тогда как содержание натрия, напротив, незначительно уменьшается. Основная часть калия сосредоточена во внутриклеточном пространстве, только 2% во внеклеточной жидкости. Такое распределение поддерживается за счет активности натрий-калиевого насоса клеточной мембраны. Неравновесное распределение ионов калия и натрия по обе стороны мембраны определяет формирование мембранного потенциала (потенциала покоя), который в свою очередь является одним из ключевых факторов в регуляции функции потенциал-зависимых ионных каналов клеточной мембраны и уровня возбудимости мышечной клетки, что в дальнейшем может приводить к негативным последствиям [29]. Баланс натрия и калия в слюне можно описывать молярным соотношением Na/K [26]. По нашим данным, в слюне контрольной группы соотношение Na/K составило (0,594±0,099) у.е., что в целом соотносится с литературными данными, тогда как в основной группе это соотношение снижается в 2 раза и составляет (0,321±0,039) у.е. (р=0,0018). Такое значительное уменьшение соотношения Na/K может свидетельствовать о нарушении баланса данных элементов в организме, что вероятно связано с нарушением трансмембранного потенциала покоя и состоянием проводимости нервных импульсов, что, в свою очередь, может быть связано с особенностями условий труда.

У основной группы наблюдается увеличение содержания калия одновременно с увеличением количества проб, в которых концентрация бария выше предела обнаружения метода. Это может быть связано с тем, что ионы бария, имея одинаковый радиус с ионами калия, конкурируют с ним в биохимических процессах [9]. Можно предположить, что барий, заменяя калий, переходит в связанное состояние. В результате такой взаимозамещаемости может возникать избыток ионов калия. Концентрация натрия при этом снижается, тогда как содержание магния в основной группе статистически значимо выше, чем в группе сравнения. Это может объясняться тем, что данный элемент входит в состав основных золообразующих макроэлементов, так доли Si, Al, Fе, О, Ca, Ti, Mg, S, K, Na составляют до 98–99% золошлаковых отходов [30]. Концентрация кальция в обеих группах статистически не отличается. Молярное соотношение Ca/Mg в слюне основной группы составило (3,09±0,33) у.е., группы сравнения — (9,71±0,73) у.е., что в основном обусловлено возрастанием концентрации магния в слюне добровольцев основной группы. Поскольку ионы кальция и магния в процессе нервно-мышечной проводимости выступают в качестве естественных антагонистов, дисбаланс этих микроэлементов является одной из причин вероятного запуска патологических процессов в организме человека. Следует отметить, что по содержанию ионов марганца и лития группы не различаются, но количество проб, в которых обнаружены эти ионы, в основной группе практически в 10 раз выше, чем в контрольной. Стронций обнаружен только в основной группе, что также может быть связано с условиями труда. В целом, по нашим данным, содержание микроэлементов в слюне отличается от литературных данных. Так, содержание марганца на порядок выше приведенного в литературе [31], что может быть связано с особенностями региона, поскольку марганец относится к одному из устойчивых загрязняющих веществ в водоемах региона. В 2020 г. на территории Омской области были зарегистрированы случаи высокого загрязнения соединениями марганца (превышение в 5 раз) [32].

Общепризнанно, что обязательным условием нормальной жизнедеятельности человека является стабильность химического состава его организма [4]. При этом для нормального функционирования всех органов и систем человека крайне необходимо не только регулярное поступление в организм макро- и микроэлементов, но и правильное их соотношение. Дисбаланс отношения таких элементов как натрий-калий, кальций-магний, барий-стронций явно отражается на физиологическом состоянии человека и снижает сопротивляемость организма, а, следовательно, отражается на способности человека к адаптации [33]. По полученным данным, в основной группе происходит снижение более чем в 2 раза соотношения Na/K и в 3 раза соотношения Ca/Mg. Соотношение Ba/Sr оценить в исследуемых группах сложно, поскольку в слюне добровольцев группы сравнения его содержание ниже предела обнаружения метода капиллярного электрофореза.

Известно, что увеличение электрической и тепловой мощности ТЭЦ при отсутствии модернизации оборудования приводит к увеличению риска для здоровья населения [34]. Изменение топливного баланса в сторону увеличения доли твердого топлива ведет к увеличению объема выбросов не только химических соединений, но и твердых частиц, что способствует повышению уровня канцерогенной и неканцерогенной опасности для населения, особенно для сотрудников данных предприятий [34]. Известно, что элементный статус организма человека, в том числе и слюны, в первую очередь, зависит от его генетических особенностей и формируется под влиянием ряда факторов (характера питания, места проживания, профессионального воздействия), а также отражает суммарное поступление загрязняющих веществ из атмосферного воздуха, воды и продуктов питания [28]. Наряду с другими металлами, образующимися при сжигании кокса, в составе золы определяются как барий, так и стронций. Этим может быть объяснено их повышенное содержание в слюне сотрудников ТЭЦ.

Для планирования мероприятий по снижению риска для здоровья населения в системе социально-гигиенического мониторинга необходимо учитывать негативное влияние микроэлементов (литий, барий, стронций и марганец) на организм сотрудников ТЭЦ. Основу комплексных мероприятий по экологической безопасности населения в районах размещения многотопливных городских ТЭЦ составляют современные инженерно-технические разработки, обеспечивающие гигиеническую и экологическую рационализацию производства электрической и тепловой энергии [35].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Апробирован метод капиллярного электрофореза для одновременного определения содержания микро- и макроэлементов в слюне. Установлено, что ионы калия, натрия, магния и кальция присутствуют во всех исследуемых образцах, однако их баланс существенно изменяется у работников ТЭЦ. Показано, что ионы лития, бария, стронция и марганца выявлены в большем количестве проб слюны работников ТЭЦ, по сравнению с группой контроля. Стронций в слюне добровольцев контрольной группы не обнаружен, по-видимому, его появление коррелирует с условиями труда. Предложенный метод позволяет оценить влияние условий труда на организм человека и выделить группу риска, для которой необходимо подбирать соответствующие профилактические мероприятия и более внимательно относиться к диагностике профзаболеваний в рамках плановой диспансеризации.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ / ADDITIONAL INFORMATION

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Наибольший вклад распределён следующим образом: Л.В. Бельская — организация и дизайн исследования, подготовка, редакция и утверждение окончательного варианта статьи; Е.А. Сарф, Н.А. Макарова — сбор и анализ данных; Н.А. Макарова — подготовка первого варианта статьи. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Funding source. The study did not have financial support.

Competing interests. The authors declare that there is no conflict of interest.

Authors contribution. The greatest contribution is distributed as follows: L.V. Bel’skaya — preparation, organization and design of the study, revision and approval of the final version of the article; E.A. Sarf, N.A. Makarova — data collection and analysis; N.A. Makarova — preparation of the first version of the article. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication).

×

About the authors

Elena A. Sarf

Omsk State pedagogical university

Email: nemcha@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4918-6937
SPIN-code: 9161-0264
Russian Federation, 644099, Omsk, st. Tukhachevsky embankment, 14, room 126

Natal'ya A. Makarova

Omsk State pedagogical university

Email: makar_na@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0573-388X
SPIN-code: 4505-9380
Russian Federation, 644099, Omsk, st. Tukhachevsky embankment, 14, room 126

Lyudmila V. Bel'skaya

Omsk State pedagogical university

Author for correspondence.
Email: LudaB2005@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6147-4854
SPIN-code: 4189-7899

Cand. Sci. (Chem)

Russian Federation, 644099, Omsk, st. Tukhachevsky embankment, 14, room 126

References

  1. Gileva OV, Ulanova TS, Veykhman GA, Nedoshitova AV, Stenno YeV. Methodological support for the determination of toxic and essential elements in human biological environments for tasks of social and hygienic monitoring and biomedical research. Gigiyena i sanitariya. 2016;95(1):116-121. (In Russ). doi: 10.18821/0016- 9900-2016-95-1-116-121
  2. Gubareva LI, Solov’yev AG, Bicheva GV, Yermolova LS. The combined effect of hypo- and hypermicroelementoses on the functioning of the cardiovascular, endocrine systems and the level of anxiety in adolescents. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2017;24(8):29–36. (In Russ). doi: 10.33396/1728-0869-2017-8-29-36
  3. Voronkova IP, Mikhaylova IV, Boyev VM, Chesnokova LA, Kuz’micheva NA. Features of the content of toxic trace elements in the hair and blood of children living in various regions of the Orenburg region. MNIZH. 2021;107(5-2):12–16. (In Russ). doi: 10.23670/IRJ.2021.107.5.036
  4. Nikanov AN, Gudkov AB, Popova ON, Smolina VS, Chashchin VP. Mineral blood composition of inhabitants of the Arctic region with low water salinity in centralized water supply systems. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2021;3:42–47. (In Russ).
  5. doi: 10.33396/1728-0869-2021-3-42-47
  6. Khramov AV, Kontrosh LV, Pankratova MYu, Vezhenkova IV. Influence of the chemical composition of drinking water on the level of accumulation of toxic metals in the human body. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2019;6:11–16. (In Russ).
  7. doi: 10.33396/1728-0869-2019-6-11-16
  8. Zaytsev IV, Zurnadzh’yants VA, Kutukov VV, Kutukov VYe. Accumulation of trace elements in the blood with some pathology of the urinary system. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal. 2015;10(2):47–51. (In Russ).
  9. Zemlyanova MA, Tarantin AV. Violations of the human protein profile under the influence of heavy metals. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2012;7:7–14. (In Russ). doi: 10.17816/humeco17439
  10. Chashchin VP, Ivanova OM, Ivanova M A. Medico-ecological aspects of the relationship between disorders of human functional systems and the content of barium and strontium trace elements in the body. Literature review. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2019;4:39–47. (In Russ). doi: 10.33396/1728-0869-2019-4-39-47
  11. Stopnitskiy AA, Akalayev RN, Khadzhibayev AM. Features of the clinical course, diagnosis and intensive care of acute barium poisoning (case reports). Zhurnal im. N.V. Sklifosovskogo Neotlozhnaya meditsinskaya pomoshch’. 2021;10(4):818–823. (In Russ). doi: 0.23934/2223- 9022-2021-10-4-818-823
  12. Praharaj SK. Metformin for lithium-induced weight gain: a case report. Clin. Psychopharmacol. Neurosci. 2016;14(1):101–103. doi: 10.9758/cpn. 2016.14.1.101
  13. Robinson MV, Kotlyarova AA, Shurlygina AV, Rachkovskaya LN, Letyagin AYu. Mechanisms of action of lithium compounds. Sibirskiy nauchnyy meditsinskiy zhurnal. 2019;39(5):19–28. (In Russ). doi: 10.15372/ SSMJ20190503
  14. Zakharova IN, Tvorogova TM, Solov’yeva YeA, Stepurina LL, Vorob’yeva AS. Connective tissue dysplasia: a risk factor for osteopenia in children and adolescents. Meditsinskiy sovet. 2020;1:30–40. (In Russ). doi: 10.21518/2079-701X-2020-1-30-40
  15. Komarova NV, Kamentsev YaS. Prakticheskoye rukovodstvo po ispol’zovaniyu sistem kapillyarnogo elektroforeza «KAPEL’» [Practical guide to the use of systems of capillary electrophoresis “DROPS”]. Saint Petersburg: Veda; 2006. 212 p. (In Russ).
  16. Minina VI, Nelyubova YuA, Savchenko YaA, Timofeeva AA, Astafieva EA, Bakanova ML, Meyer AV, Glushkov AN. Evaluation of chromosome damage in workers at a coal-fired thermal power plant. Med. truda i prom. ekol. 2019;59(3):149–154. (In Russ). doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-3-149-154
  17. Pankov VA, Kuleshova MV. Evaluation of working conditions, health status and occupational risk of employees of thermal power plants. Gigiyena i sanitariya. 2019;98(7):766–770. (In Russ). doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-7-766-770
  18. Malathi N, Mythili S, Vasanthi HR. Salivary Diagnostics: A Brief Review. ISRN Dentistry. 2014; 2014:158786. doi: 10.1155/2014/158786
  19. Miller CS, Foley JD, Bailey AL, Campell CL, Humphries RL, Christodoulides N, Floriano PN. Current developments in salivary diagnostics. Biomark Med. 2010;4(1):171–89.
  20. Nunes LA, Mussavira S, Bindhu OS. Clinical and diagnostic utility of saliva as a non-invasive diagnostic fluid: a systematic review. Biochem Med (Zagreb). 2015;25(2):177–192. doi: 10.11613/BM.2015.018
  21. Arunkumar S, Arunkumar JS, Krishna NB, Shakunthala GK. Developments in diagnostic applications of saliva in oral and systemic diseases — A comprehensive review. Journal of Scientific and Innovative Research. 2014;3(3):372–387.
  22. Liu J, Duan Y. Saliva: A potential media for disease diagnostics and monitoring. Oral Oncology. 2012;48(7):569–577. doi: 10.1016/j.oraloncology.2012.01.021
  23. Shipper RG, Silletti E, Vingerhoeds MH. Saliva as research material: Biochemical, physicochemical and practical aspects. Archives of oral biology. 2007;52(12):1114–1135. doi: 10.1016/j.archoralbio.2007.06.009.
  24. Sursyakova VV, Rubaylo AI. Study of the interfering effect of organic acids on the determination of fluoride ions by capillary electrophoresis using a chromate background electrolyte. Zhurnal Sibirskogo federal’nogo universiteta. 2017;4:573–579. (In Russ). doi: 10.17516/1998-2836-0049
  25. Guo L, Wang Y, Zheng Y, Huang Z, Cheng Y, Ye J, Chu Q, Huang D. Study on the potential application of salivary inorganic anions in clinical diagnosis by capillary electrophoresis coupled with contactless conductivity detection. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2016;1014:70–74. doi: 10.1016/j.jchromb.2016.01.052
  26. Mori M, Ishikawara F, Tomoda T, Yamada S, Okamoto M, Itabashi H, Seki Y, Matsumoto R, Shoho Y, Martha L, Sumino H, Murakami M. Use of capillary electrophoresis with dual-opposite end injection for simultaneous analysis of small ions in saliva samples from wrestlers undergoing a weight training program. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2016;1012-1013:178–185. doi: 10.1016/j.jchromb.2016.01.037
  27. Vitali L, Fávere VT, Micke GA. A new method to determine biological sample volume by short and multiple injection capillary electrophoresis: Application in determination of nitrate and thiocyanate in human saliva. Journal of Chromatography A. 2011;1218:2327–2333. doi: 10.1016/j.chroma.2011.02.035
  28. Belskaya LV, Sarf EA, Kosenok VK, Massard J. Chronophysiological features of the electrolyte composition of human saliva in normal conditions. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2018;5:28–32. (In Russ). doi: 10.33396/1728-0869-2018-5-28-32
  29. Bel’skaya LV, Kosenok VK, Sarf EA. Chronophysiological features of the normal mineral composition of human saliva. Archives of Oral Biology. 2017;82:286–292. doi: 10.1016/j.archoralbio.2017.06.024
  30. Trofimchuk AA, Kabirova MF, Gulyayeva OA, Larionova TK, Karimova LK, Salyakhova GA. The level of essential and toxic elements in the biomedia of the oral cavity in employees of a mining and processing plant engaged in the extraction and processing of copper-zinc ores. Problemy stomatologii. 2018;14(1):33–36. (In Russ). doi: 10.24411/2077-7566-2018-10006
  31. Osadchiy OYe. Hypokalemia — clinical significance and role in the mechanisms of cardiac arrhythmogenesis. Kubanskiy nauchnyy meditsinskiy vestnik. 2019;26(4):94–106. (In Russ). doi: 10.25207/1608-6228-2019-26-4-94-106
  32. Yermagambet BT, Nurgaliyev NU, Abylgazina LD, Kasenova ZhM, Kazankapova MK, Maslov NA. Study of the chemical composition of coal ash. Nauka, tekhnika i obrazovaniye. 2018;49(8):10–14. (In Russ).
  33. Sheibaninia A. The effect of social stress on salivary trace elements. Biological Trace Element Research. 2014;162:58–63. doi: 10.1007/s12011-014-0119-0
  34. Ministry of Natural Resources and Ecology of the Omsk Region. Report on the environmental situation in the Omsk region for 2020. Omsk: Omskblankizdat; 2021. 302 p. (In Russ).
  35. Gorbachev AL. Some problems of biogeochemistry of the northern territories of Russia. Mikroelementy v meditsine. 2018;19(4):3–9. (In Russ). doi: 10.19112/2413-6174-2018-19-4-3-9
  36. Petrov SB, Petrov BA. Assessment of the risk to public health under the influence of particulate matter as part of atmospheric emissions from multi-fuel combined heat and power plants. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2019;26(6):4–10. (In Russ). doi: 10.33396/1728-0869-2019-6-4-10.
  37. Petrov SB. Ecological and epidemiological assessment of the morbidity of the population with diseases of the circulatory system and respiratory organs in the zone of influence of atmospheric emissions from a multi-fuel combined heat and power plant. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2018;25(6):18–24. (In Russ). doi: 10.33396/1728-0869-2018-6-18-24

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Fig. 1. Examples of saliva electropherograms in the control group (a) and the main group (b): 1 — ammonium, 2 — potassium, 3 — sodium, 4 — lithium, 5 — magnesium, 6 — strontium, 7 — barium, 8 — manganese, 9 — calcium. mAU — milliAdsorbent Unit — optical density.

Download (54KB)

Copyright (c) 2022 Sarf E.A., Makarova N.A., Bel'skaya L.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies