Элементный портрет человека: заболеваемость, демография и проблема управления здоровьем нации
- Авторы: Агаджанян НА1, Скальный А.В.2, Детков ВЮ2
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Оренбургский государственный университет
- Выпуск: Том 20, № 11 (2013)
- Страницы: 3-12
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 23.10.2019
- Статья опубликована: 15.11.2013
- URL: https://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/17282
- DOI: https://doi.org/10.17816/humeco17282
- ID: 17282
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Отрицательные факторы антропогенного воздействия (избыточное поступление тяжелых металлов, дефицит жизненно важных химических элементов, неблагоприятные климатогеографические условия) способствуют снижению здоровья на индивидуальном и популяционном уровнях. Существует связь между основными демографическими показателями населения отдельных регионов и стран и обеспеченностью некоторыми эссенциальными макро- и микроэлементами. При этом не только абсолютные популяционные показатели содержания химических элементов в волосах, но и относительные (частота отклонений от нормы) являются важным биомаркером демографического состояния. В статье показана взаимосвязь обмена макро- и микроэлементов и ряда демографических показателей. Например, увеличение распространенности в популяции избыточного накопления Fe, Al, K у мужчин, дефицита Cu, Co у женщин на фоне дисбаланса Mn можно считать негативным прогностическим признаком в демографическом отношении. Кроме того, кальций-фосфорный обмен, а также обмен кобальта коррелирует с уровнем рождаемости.
Ключевые слова
Полный текст
Воздействие загрязненной окружающей среды на здоровье населения России происходит на фоне общего нездоровья населения. Это нездоровье складывается из многих причин — широкое распространение курения и употребление алкогольных напитков, неудовлетворительный уровень медицинской помощи, отсутствие должного внимания к своему здоровью со стороны самих людей и многие другие факторы. При оценке здоровья населения и уровня адаптации необходимо учитывать фактор региональной особенности, который складывается из целого ряда элементов: климата, рельефа местности, степени антропогенных нагрузок, развития социально-экономических условий, плотности населения, аварий на промышленных предприятиях и т. п. Вызывает большую озабоченность тот факт, что в настоящее время Российская Федерация по уровню смертности и средней продолжительности жизни устойчиво занимает одно из последних мест среди индустриально развитых стран. Экологические факторы антропогенного характера могут вызвать иные ответные биологические реакции человеческих популяций, нежели те, что преобладали в условиях многовекового пребывания в естественной среде, приспособление к которой осуществлялось в течение длительной истории [3]. Заболеваемость является важным медико-статистическим показателем, определяющим совокупность нарушений, зарегистрированных среди населения, проживающего на конкретной территории, и является одним из критериев оценки здоровья населения. Поражение тех или иных систем органов у человека находится в прямой зависимости от состояния окружающей среды, уровня и характера ее загрязнения. Исследования многих авторов свидетельствуют о том, что структура патологических процессов имеет как общие моменты, так и особенности, связанные с эколого-географической характеристикой региона [1, 18, 26, 27, 29, 36]. Хорошо известно, что отклонения в поступлении в организм макро-и микроэлементов, нарушение их соотношений в рационе непосредственно сказываются на деятельности организма, могут снижать или повышать его сопротивляемость, а следовательно, и способность к адаптации [2]. Таким образом, отрицательные факторы антропогенного воздействия, включая избыточное поступление тяжелых металлов и дефицит жизненно важных химических элементов, и неблагоприятные климатогеографические условия проживания большой части населения России способствуют ухудшению здоровья на индивидуальном и популяционном уровнях. Индуцированное внешними биогеохимически-ми, социальными факторами напряжение адаптационных механизмов у большинства россиян в современных условиях изменяет устойчивость организма [11]. Например, в России описаны так называемые кремниевые био-геохимические провинции, где отмечено нарушение у млекопитающих фосфорно-кальциевого обмена, характеризующегося снижением реабсорбции фосфора в почках [35]. Значительную проблему представляет загрязнение окружающей среды веществами, влияющими на репродуктивное здоровье и эндокринный статус. Это такие вещества, как свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, бензол, сероуглерод, стирол, диоксины, ПХБ, хлороформ и другие загрязнители [21]. Например, в Нечерноземном регионе РФ В. В. Ковальским описаны природные биогеохимиче-ские провинции с недостатком Ca в пищевой цепи. Они типично распространены в зонах озерно-речных, болотных и донных отложений. В Воронежской и Калужской областях установлены зоны с высоким содержанием Cu. Низкое содержание бора установлено в серых лесных почвах русской равнины. Дефицит Si ассоциируется с заболеванием туберкулезом легких. Эндемический избыток Si может приводить к росту заболеваемости мочекаменной болезнью и хроническим нефритом. В эндемичном по уролитиазу кремниевом субрегионе биосферы наблюдается нарушение фосфорно-кальциевого обмена у практически здоровых людей [36]. При изучении факторной связи 12 классов болезней человека с содержанием Co в почвах различных географических зон Республики Азербайджан была выявлена выраженная обратная корреляционная связь частоты заболеваний эндокринной и сердечнососудистой систем с дефицитом Co в почвах [1]. По данным Государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации в 2008 году (раздел «Влияние экологических факторов среды обитания на здоровье населения РФ»), наблюдается резкое ухудшение здоровья населения в местах повышенного техногенно-токсического фона [8]. По сравнению с советским периодом (1970-1980) за 1992-2002 годы уровень общей детской заболеваемости в этих районах повысился в 1,5 раза, у подростков — в 1,3 раза при достоверно значимом росте тяжести заболеваний и закономерном сокращении общей численности детей и подростков. Результаты Всероссийской диспансеризации детей и подростков в 2002 году подтвердили отмеченные негативные изменения в состоянии здоровья детского и подросткового населения. За период 1992—2002 годов число здоровых детей и подростков снизилось с 45,5 до 33,9 % с одновременным двукратным увеличением хронической патологии и инвалидности [13]. При этом становится очевидным и глобальный устойчивый рост заболеваемости злокачественными новообразованиями. По экспертным оценкам Международного агентства по изучению рака (МАИР), в 2002 году в мире количество вновь заболевших раком оценивалось более чем 140 млн человек, тогда как в 1990-м аналогичная оценка не превышала 8 млн [50]. По данным экспертов ВОЗ и МАИР, до 30 % всех заболеваний и 75—80 % онкологических заболеваний являются следствием экологического неблагополучия окружающей среды, особенно в местах высокого техногенно-токсического загрязнения [50]. Постоянное обострение экологической ситуации приводит к повышению числа мутагенных факторов, создавая реальную основу для увеличения генетического груза, изменения темпов мутационного процесса. Однако данные, указывающие на причины и закономерности формирования таких процессов, определяющие иерархичность (распределение по степени агрессивности) чужеродных факторов среды, в том числе и новейших радиационных воздействий, отсутствуют [14]. В связи с возрастными морфофункциональными особенностями детский организм является лучшим индикатором взаимовлияний в системе «человек — среда обитания», поэтому результаты обследования детей, особенно дошкольного возраста, могут использоваться для представления о состоянии окружающей среды и оценки ее влияния на жителей [3]. При оценке воздействия окружающей среды на здоровье населения наиболее часто в качестве основного параметра общественного здоровья выбирают заболеваемость детского населения. В подавляющем большинстве случаев в связи с загрязнением окружающей среды наблюдается однотипная структура изменения показателей здоровья детей. Например, отклик организма на уровень атмосферного и почвенного загрязнения среды в порядке убывания образует ряд: 1 ) иммунологическая реактивность; 2) острые заболевания органов дыхания аллергического характера; 3) отклонения от нормы функциональных и физиологических показателей — нарушение гармонического физического развития, увеличение числа лейкоцитов в крови при снижении гемоглобина (анемия); 4) рост числа хронических заболеваний; 5) увеличение частоты врожденных аномалий, новообразований, болезней крови, системы кровообращения, реагирующих на качество среды обитания [14]. К сожалению, система социально-гигиенического мониторинга на современном этапе базируется в основном на показателях демографии и заболеваемости, что не затрагивает профилактического направления медицины. Однако донозологические состояния встречаются у немалого числа так называемых практически здоровых людей, которые находятся вне сферы медицинского наблюдения. Существующие методы диспансерного и клинического исследования человека направлены в основном на диагностику нозологических форм патологии и не позволяют распознать и дифференцировать состояния, которые отличаются как от нормы, так и от патологии. Эти состояния возникают в процессе адаптации организма к условиям окружающей среды в результате напряжения механизмов регуляции и истощения резервных возможностей организма, при этом они отличаются 4 Экология человека 2013.11 Окружающая среда друг от друга по степени адаптации, представляя ряд последовательных альтернативных состояний — стадий адаптационного процесса [10, 12, 15]. Одним из наиболее надежных методов, характеризующих воздействие на здоровье населения токсичных веществ, является оценка их содержания в диагностических биосубстратах. Важно отметить, что большинство лабораторных исследований токсичных веществ в биосубстратах, полученных в России (за редким исключением, например, Испытательный центр АНО «Центр биотической медицины», г. Москва, ФГУН Институт токсикологии ФМБА России и ряд других учреждений), не включают международную интеркалибрацию или использование стандартных образцов, что затрудняет сравнение полученных данных с зарубежными аналогами [19, 32, 38]. Сопоставление элементного статуса населения с демографическими показателями В научной литературе имеются указания на связь между основными демографическими показателями населения отдельных регионов и стран и обеспеченностью некоторыми эссенциальными макро- и микроэлементами. Так, в основу государственной программы по ликвидации дефицита Se в Финляндии [44—46] были положены данные о влиянии недостаточного поступления этого жизненно важного микроэлемента с пищей [6]. В ходе общегосударственной кампании с 80-х годов XX века, включавшей внесение Se-содержащих микроудобрений в почву сельхозугодий, добавление соединений Se в пищевые продукты и назначение препаратов Se группам риска по его дефициту, удалось существенно снизить смертность от сердечно-сосудистой патологии и в целом повлиять на продолжительность жизни в стране. «Селенизация» населения в селенодефицитных регионах ряда стран привела к снижению смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, снизив распространенность и тяжесть течения так называемой болезни Кешан (одноименная провинция на северо-востоке Китайской Народной Республики) [46]. В ряде исследований показаны различия в заболеваемости болезнями органов кровообращения и смертности в зависимости от «жесткости» питьевой воды в отдельных регионах: низкая концентрация определяющих этот показатель ионов Ca2+ и Mg2+ в воде коррелировала с повышением заболеваемости и смертности [18, 52, 53]. А. В. Скальным [30] показана ассоциация накопления As в пищевых продуктах, питьевой воде и, как следствие, в волосах жителей г. Пласт Челябинской области, особенно рабочих обжигового завода, с наличием у них новообразований легких, кожи и печени. Накопление As и других тяжелых металлов (например, Cd) на фоне сниженного содержания Se было определено индикатором повышения риска развития новообразований, являвшихся причиной повышения смертности в городе. В рамках работы по изучению элементного статуса населения России [9, 31] проведено исследование взаимосвязи элементного статуса и демографических показателей. Авторами сделаны следующие выводы (данные по Центральному федеральному округу (ЦФО)): • элементный статус популяции может оказывать существенное влияние на демографические показатели; • как абсолютные популяционные показатели содержания химических элементов в волосах, так и относительные (частота отклонений от нормы) являются важным биомаркером демографического состояния; • суммируя все полученные данные, можно предположить, что ведущую роль в увеличении продолжительности жизни населения играет баланс химических элементов, участвующих в регуляции деятельности нейроэндокринной системы (Cu, Mn) у женщин, сердечно-сосудистой (K) у мужчин, антиоксидантной защиты организма (Fe, Mn) и когнитивных функций (Mn) у всего взрослого населения; • увеличение распространенности в популяции избыточного накопления Fe, Al, K у мужчин, дефицита Cu, Co у женщин на фоне дисбаланса Mn можно считать негативным прогностическим признаком в демографическом отношении; • нарушение соотношения между Mn, Cr и Zn может косвенно отражать отрицательное значение усиления дисбаланса между потреблением пищи растительного и животного происхождения для такого показателя, как смертность; соответственно увеличение в рационе взрослых с возрастом доли растительной пищи и снижение доли животной пищи может быть значимым фактором снижения смертности населения; • мероприятия, направленные на алиментарную коррекцию кальций-фосфорного обмена и обмена кобальта могут положительно повлиять на рождаемость; • в связи с тем, что частота превышений условно безопасного допустимого уровня (УБДУ) токсичных химических элементов в популяции умеренная и не достигает установленного лимита в 25 % от численности населения, избранная методика оценки влияния частоты металлотоксикозов на демографические показатели не является демонстративной, однако выявляемая положительная зависимость между абсолютными значениями содержания экотоксикантов, таких как As, Al, и смертностью, а также отрицательная связь накопления тяжелых металлов с рождаемостью и продолжительностью жизни указывают на определенную роль экологических и производственных факторов на демографические показатели в ЦФО [9]. В частности, авторами показано, что у мужчин продолжительность жизни отрицательно коррелирует с увеличением содержания в волосах Fe, Mn, Al (r = —0,69; r = —0,61; r = —0,79, 2005 г.; и r = —0,78, r = —0,60; r = —0,58, 2006 г.), то есть тех промышленных экотоксикантов, накопление которых в волосах, как показано выше, коррелирует с 5 Окружающая среда Экология человека 2013.11 ростом показателя смертности. Повышение уровня в волосах K также отрицательно и достоверно значимо коррелирует с продолжительностью жизни мужчин (r = —0,54; r = —0,51). Известно, что нарушение обмена K, которое отражается в виде изменения его содержания в волосах [29], отмечается у лиц с перенапряжением симпатоадреналовой системы, находящихся в состоянии хронического стресса, страдающих гипертонической болезнью и сахарным диабетом, а также у больных шизофренией [17, 34]. Причем, как показано в исследовании А. Р. Грабеклиса с соавт. [9], повышенный уровень K в волосах коррелирует с понижением его концентрации в цельной крови, то есть гипокалиемией, соответственно может рассматриваться в качестве индикатора риска сердечнососудистых заболеваний и смертности. В обстоятельных исследованиях было показано, что повышенное содержание Fe, Mn в волосах обычно положительно коррелирует с повышенным накоплением этих, с одной стороны, эссенциальных химических элементов, а с другой — промышленных экотоксикантов [9] в организме. Установлено также отрицательное влияние гиперсидероза на заболеваемость, в первую очередь онкологическую [47]. Показано также, что в ходе массового скрининга элементного статуса населения ЦФО продолжительность жизни женщин в меньшей степени, чем мужчин, коррелирует с содержанием химических элементов в волосах. Так, снижение продолжительности жизни обнаруживает связь с повышенным содержанием в волосах Fe (r = —0,53, 2005 г.), Mn (r = —0,61, 2006 г.), подобно тому, как это характерно для мужчин. Однако повышение продолжительности жизни ассоциируется с повышенным содержанием в волосах женщин Cu (r = 0,51, r = 0,47, 2005, 2006 гг.) и Sn (r = 0,54; r = 0,62). Последний показатель согласуется с отрицательной корреляцией смертности и содержания Sn в волосах женщин [30]. Связь между повышенным уровнем Cu в волосах и повышением продолжительности жизни представляется закономерной, исходя из важной роли меди в активации процессов нейромедиации, синтеза гормонов (тироксин, эстрогены) и активации кроветворения [18]. Таким образом, неблагоприятная экологическая обстановка и производственный контакт с As и металлами, а также, возможно, повышенное поступление As с пищей, а Fe и Mn с питьевой водой являются, вероятно, существенными факторами, влияющими на демографические показатели (рождаемость, смертность, продолжительность жизни) у жителей ЦФО. Нарушение обмена K является лимитирующим продолжительность жизни фактором у мужчин, что одновременно с более выраженной нагрузкой экотоксикантами может существенно влиять на смертность в трудоспособном возрасте и уменьшать продолжительность жизни. В результате проведенных сравнительных иследо-ваний было покзано, что у женщин влияние элементного статуса на изучаемые показатели выражено в меньшей степени, чем у мужчин. Важно отметить, что наряду с избыточным накоплением As и металлов Fe, Mn на демографические показатели у женщин большое значение имеют особенности элементного статуса, связанные с деятельностью эндокринной системы — нарушением обмена P (связь с рождаемостью) и Cu (связь с продолжительностью жизни). Очень важные данные были получены также при сопоставлении демографических показателей не с абсолютными значениями содержания химических элементов в волосах населения, а с относительными — частотой пониженных, повышенных и нормальных значений. Так же, как и в случае с абсолютными показателями, частота избытка (превышения УБДУ в волосах) Mn у взрослых положительно коррелировала со смертностью (r = 0,64, p < 0,01 и r = 0,54, p < 0,05 для показателей за 2005 и 2006 гг. соответственно). Однако в то же время повышение уровня смертности наблюдалось и при снижении доли случаев с дефицитом этого микроэлемента в группах населения субъектов ЦФО (r = —0,65, p < 0,01 и r = —0,54, p < 0,05 для показателей за 2005 и 2006 гг.). Установлено, что избыточное накопление марганца в организме может оказывать влияние на смертность взрослого населения [31]. Этот вывод хорошо согласуется с результатами ряда исследований, указывающими на связь нарушений обмена Mn с риском развития новообразований, в том числе молочной железы [23]. Дефицит Mn часто отмечается у пожилых людей, страдающих сахарным диабетом, остеопорозом, атеросклерозом [7], у женщин, чьи матери болели раком молочной железы [24]. Дефицит Mn может быть обусловлен обеднением почв этим микроэлементом, снижением уровня потребления населением грубой растительной пищи — основного источника Mn [49]. Показана прямая связь между уровнем Mn в волосах и содержанием подвижных форм этого элемента в почвах территории РФ [30]. Кроме Mn отклонения от УБДУ в волосах, коррелирующие с уровнем смертности взрослого населения, отмечены для Cr и Zn. Если у мужчин мы отмечали положительную связь между содержанием Cr и смертностью и относили это на счет возможных производственных и техногенных контактов, то для всех взрослых в целом выявлено, что любое отклонение от УБДУ (дефицит или избыток) может повлиять на показатель смертности (r = —0,5, p < 0,05 между группой нормы и показателями смертности за 2005 г.). То есть увеличение доли дефицитов и избытков (отклонений от нормы) Cr в волосах ассоциируется с увеличением смертности. В случае с Zn любое отклонение от нормы можно трактовать как фактор, влияющий на показатели смертности. 6 Экология человека 2013.11 Окружающая среда Таким образом, в случае с Mn, Zn и Cr — эссен-циальными микроэлементами, влияющими на пере-кисное окисление липидов (ПОЛ) (окислительный стресс), обмен углеводов и липидов, иммунитет, когнитивные функции и другое — проявляется, на наш взгляд, дуализм: с одной стороны, эти микроэлементы эссенциальны и их дефицит однозначно отрицательно влияет на организм, с другой — избыточное их поступление извне или нарушение обмена, которое может провоцироваться усиленным выведением из организма (в том числе через волосы), также выводит организм из равновесия, повышая риск сопряженных с этим процессом заболеваний иммунной, эндокринной и нервной (в первую очередь) систем. Полученные данные указывают на отрицательную роль изменения в питании населения баланса между растительной (грубой, нерафинированной) пищей, богатой марганцем и, в несколько меньшей степени, хромом, и продуктами животноводства, относительно бедными марганцем и хромом, но богатыми цинком (основной источник — мясо). Хорошо известно, что снижение калорийности пищи, увеличение потребления медленно всасывающихся углеводов, пищевых волокон, приводит к увеличению продолжительности жизни как в экспериментах на животных, так и при анализе эпидемиологических данных у населения [16, 39, 40]. Прямую зависимость между повышением уровня в волосах указанных выше химических элементов Mn, Cr, Fe (как промышленных экотоксикантов), а также Al, As и смертностью, выявленную при сопоставлении с абсолютными значениями содержания химических элементов в волосах, следует считать очень важной, но менее значимой для всей популяции по сравнению с дисбалансом потребления пищи растительного и животного происхождения, обеспечивающей организм различными «наборами» эссенциальных микроэлементов. В целом следует признать, что полученные данные указывают на перспективность эффективного управления здоровьем и качеством жизни путем алиментарной (водно-пищевой) оптимизации элементного статуса населения. Как известно, содержание химических элементов в волосах является интегральным показателем, отражающим длительное воздействие на организм человека комплекса эколого-физиологических факторов, таких как уровень содержания химических элементов в окружающей среде, поступление их с пищей, возраст и пол, состояние пищеварения и выделительных систем организма и их регуляции [42]. При этом интерпретация получаемых данных зачастую затруднительна из-за многофакторности воздействий и реакции организма на них. Так, повышенное содержание многих макро- и микроэлементов в волосах может отражать как повышенное поступление и соответственно выведение из организма химических элементов, так и их выведение из-за нарушения гормональной регуляции обмена веществ или антагонизма с другими биоактивными веществами, лекарственными препаратами, патологии печени и др. Например, у женщин по сравнению с мужчинами в волосах наблюдается существенно более высокое содержание Ca, Mg и низкое — K, Na, Fe. При этом у детей, особенно мальчиков, показатели содержания тяжелых металлов выше, чем у взрослых, не занятых на производстве, В ходе изучения содержания химических элементов в волосах населения различных субъектов России получены важные данные, отражающие связь между особенностями обмена макро- и микроэлементов и заболеваемостью населения [41—43]. На примере жителей ЦФО показано, что общая заболеваемость взрослого населения положительно коррелирует с уровнем в волосах Si (r = 0,55, р < 0,05). Для детского населения установлены отрицательные корреляции с содержанием в волосах важнейших макроэлементов Ca и P (r = —0,5 и r = —0,57 соответственно; р < 0,05). Таким образом, в результате комплексных исследований прослеживается отмеченная ранее в работах ряда авторов связь между обменом Si в организме, жесткостью питьевой воды и заболеваемостью населения; чем лучше обеспеченность детей Ca и P, тем ниже уровень детской заболеваемости [42]. Обнаружена положительная связь болезней системы кровообращения жителей ЦФО с нарушениями обмена Si и Co (r = 0,60, r = 0,52; р < 0,01, р < 0,05 соответственно) и отрицательная с уровнем Mn в волосах (у взрослых r = —0,50, р < 0,05). У детей достоверно значимых взаимосвязей по этим показателям не выявлено за исключением Si (r = —0,67, р < 0,01) [42]. Важно отметить, что нарушения обмена Si описаны при атеросклерозе, содержание этого микроэлемента снижено в атеросклеротических бляшках аорты [51], избыток Co описан при так называемом «бычьем», «пивном» или «кобальтовом» сердце [18]. Поскольку Mn является важным микроэлементом для регуляции процессов ПОЛ (входит в состав Mn-содержащей супероксид-дисмутазы), липидного и углеводного обмена [31, 33], сочетание его дефицита с повышенной частотой болезней системы кровообращения представляется закономерным. У детей выявлена связь болезней, характеризующихся повышенным кровяным давлением, с накоплением в волосах Co (r = 0,55, р < 0,05). Дефицит Zn у детей ассоциируется с повышенной частотой болезней системы кровообращения, что может иметь большое значение для использования Zn в их лечении [28]. Показано, что нарушения элементного статуса могут иметь значение при заболеваниях органов дыхания в плане коррекции гипоэлементозов Ca, Cu у всего населения, P, Co — у детей и гиперэлемен-тозов Be, Cr у взрослых, Mn — у детей, I — у всего населения [30]. 7 Окружающая среда Экология человека 2013.11 Роль нарушения обмена Mn в патогенезе инсу-линорезистентности активно обсуждается в научной литературе [18]. Нарушение обмена K характерно для больных сахарным диабетом II типа [33]. Связь сахарного диабета II типа с понижением нагрузки техногенными химическими элементами (Fe, Al, Pb, Cd) может быть обусловлена как особенностями метаболизма, так и, что нам представляется небезосновательным, относительно низкой долей в числе обследованных больных сахарным диабетом II типа лиц, занятых в производственной сфере с повышенными физическими нагрузками. Как известно, гиподинамия является одним из факторов, повышающих резистентность периферических тканей к инсулину. Угнетение иммунитета, кроветворения, рост новообразований в той или иной степени могут быть обусловлены избыточным накоплением в организме экотоксикантов и канцерогенов As, Cd, Hg, Se в повышенных количествах, нарушением обмена Si (при новообразованиях возможно из-за прогрессирующего распада тканей) и дефицитом жизненно важного микроэлемента Cu, играющего важную роль в регуляции антиоксидантного механизма (Cu, Zn-супероксиддисмутаза, церулоплазмин), стимуляции кроветворения и многих важнейших нейрогумораль-ных процессов [5, 19, 25, 37, 48]. Рост числа новообразований у населения ЦФО коррелирует с повышением уровня содержания в волосах As — канцерогена I класса опасности по классификации МАИР (r = 0,50, р < 0,05), а также Si (r = 0,55, р < 0,05 — взрослые). Кроме того, при болезнях крови и кроветворных органов и отдельных нарушениях, вовлекающих иммунный механизм, также имеется положительная корреляционная связь с содержанием As в волосах (r = 0,52, р < 0,05, все население), близкого к нему по биологическим свойствам Se (r = 0,47, р < 0,05, взрослые), Hg (r = 0,51, р < 0,05, взрослые), Cd (r = 0,51, р < 0,05, дети) и отрицательная связь с уровнем Cu (r = —0,49, р < 0,05) [42, 43]. Эндемическое заболевание гипокобальтозом обусловлено недостатком Co в организме и характеризуется нарушением эритропоэза, белкового, липидного и других видов обмена веществ, мышечной дистрофией и истощением. Заболевание регистрируется у крупного рогатого скота, овец, коз, реже у лошадей и свиней на территории Ярославской и Костромской областей [4]. Болезнь Ли (подострый энцефаломиелит) — наследственный дефект синтеза пируваткарбоксилазы, проявляющийся в виде лактат- и пируватацидоза, неврологических расстройств и прогрессирующей умственной отсталости. У 30 % детей со склонностью к судорогам и у взрослых, страдающих эпилепсией, было обнаружено пониженное содержание Mn в крови. Биологическая роль Mn в ЦНС может быть связана с обеспечением нормальной структуры и ста бильности мембран; Mn необходим для поддержания максимальной активности галактозилтрансферазы, участвующей в синтезе ганглиозидов и биогенных аминов [18]. Воздействие малых доз Mn повшает эффективность использования кислорода. Таким образом, анализ комплексных иследований элементного состава волос детского населения, как было показано ранее [20, 24, 25, 29 и др.], лучше, чем у взрослых, отражает элементный состав естественной среды обитания. Взрослые в силу большей мобильности, бытовых и производственных контактов с металлами, распространенности вредных привычек (табакокурение, употребление алкоголя и др.) и накопления хронических заболеваний больше отражают уклад жизни, социальную и профессиональную принадлежность, а также состояние здоровья. Все без исключения субъекты РФ по содержанию химических элементов в биосубстратах населения (волосы) статистически значимо отличаются друг от друга [42, 43], это требует проведения исследований в каждом из них для получения реальной оценки элементного статуса населения, отражающего как обеспеченность популяции жизненно важными микро-нутриентами, так и степень нагрузки экотоксикантами, риск гипо- и гиперэлементозов и связанных с ними заболеваний. Проведение с использованием преимущественно многоэлементного анализа волос, в меньшей степени цельной крови, сыворотки/ плазмы крови и мочи обследования групп населения позволяет получить объективную информацию о состоянии экологии, питания в субъектах России и влиянии элементного статуса населения на медикодемографические показатели. Демографические показатели и заболеваемость населения корреспондируются с уровнем накопления в организме токсичных и условно эссенциальных элементов и обеспеченностью жизненно важными макро- и микроэлементами. Наиболее неблагоприятными сочетаниями для здоровья населения являются либо повышенный риск полигипоэлементозов на фоне избытка токсикантов, либо выраженный дефицит макро- и микроэлементо-зов. Характерным биологическим ответом организма на избыточную нагрузку экотоксикантами является снижение содержания в волосах селена и цинка, что особенно заметно на примере детской популяции ЦФО. Именно этот контингент является показательным для оценки влияния окружающей среды на здоровье населения [22]. Элементный статус населения, вероятно, оказывает существенное влияние на демографические показатели, такие как рождаемость, продолжительность жизни и смертность. Важно отметить, что ведущую роль в этих влияниях следует отводить избыточному накоплению условно эссенциальных и токсичных химических элементов. Разработка и внедрение научно обоснованных региональных программ по коррекции элементного статуса населения может явиться одной из действен 8 Экология человека 2013.11 Окружающая среда ных мер по улучшению демографической ситуации. Результаты наших исследований открывают широкие перспективы для повышения качества жизни населения и уровня общественного здоровья.×
Об авторах
Н А Агаджанян
Российский университет дружбы народовг. Москва
Анатолий Викторович Скальный
Оренбургский государственный университет
Email: skalny3@microelements.ru
доктор медицинских наук, профессор, директор НИИ биоэлементологии 460018, г. Оренбург, пр. Победы, д. 13
В Ю Детков
Оренбургский государственный университетг. Оренбург
Список литературы
- Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М. : Медицина, 1991. 496 с.
- Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В. Экологический портрет человека на Севере. М.: Крук, 1997. 206 с.
- Агаджанян Н.А., Желтиков А.А., Северин А.Е. Экопортрет и здоровье жителей средней полосы России. М.: Крук, 2000. 310 с.
- Агаджанян Н.А., Скальный А.В. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. М.: КМК, 2001. 83 с.
- Георгиевский В.И., Анненков Б.П., Самохин В.Т. Минеральное питание животных. М.: Колос, 1979. 471 с.
- Голубкина Н.А., Скальный А.В., Соколов Я.А., Щелкунов Л.Ф. Селен в медицине и экологии. М.: КМК, 2002, 134 с.
- Горбачев А.Л., Скальный А.В. Особенности микроэлементного статуса пожилых и старых людей // Микроэлементы в медицине. 2009.Т. 10, вып. 1—2. С. 17—26.
- Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации в 2008 г. М.: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, 2009. 488 с.
- Грабеклис А.Р., Нечипоренко С.П., Лакарова Е.В., Скальный А.В. Изменения в элементном составе волос при производственном контакте с токсичными металлами // Актуальные вопросы транспортной медицины. 2010. № 4. С. 124—131.
- Гудков А.Б., Попова О.Н., Небученных А.А. Новосёлы на Европейском Севере. Физиолого-гигиенические аспекты: монография. Архангельск: Изд-во СГМУ, 2012. 285 с.
- Демидов В.А., Скальный А.В. Связь элементного состава волос жителей Центрального федерального округа с доминирующим типом почв // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2012. №.6. С. 7—16.
- Захарченко М.П., Маймулов В.Г., Шабров А.В. Диагностика в профилактической медицине. Спб.: МФИН, 1997. 516 с.
- Иванов А.В., Рылова Н.В. Неинвазивные методы исследований в системе социально-гигиенического мониторинга детского населения // Гигиена и санитария. 2004. № 6. С. 56—58.
- Корсаков А.В., Михалев В.П., Трошин В.П. Комплексный экосистемный анализ техногенных изменений состава среды на территориях Брянской области // Вестник ВГУ. Серия: Химия, биология, фармация. 2010. № 1. С. 86—93.
- Кубушка О.Н., Гудков А.Б., Лабутин Н.Ю. Некоторые реакции кардиореспираторной системы у молодых лиц трудоспособного возраста на стадии адаптивного напряжения при переезде на Север // Экология человека. 2004. № 5. С. 16—18.
- Куролап С.А. Геоэкологические аспекты мониторинга здоровья населения промышленных городов // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 6. С. 21—28.
- Мартинчик А.Н., Маев И.В., Петухов А.Б. Питание человека (Основы нутрициологии) / под ред. А.Н. Мартинчика. М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002. 576 с.
- Нотова С.В. Эколого-физиологическое обоснование методов коррекции элементного статуса и функциональных резервов организма человека: дис.. д-ра мед. наук. М., 2005. 261 с.
- Оберлис Д., Харланд Б., Скальный А. Биологическая роль макро- и микроэлементов у человека и животных. СПб.: Наука, 2008. 544 с.
- Панченко Л.Ф., Маев И.В., Гуревич К.Г. Клиническая биохимия микроэлементов. М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2004. 368 с.
- Ревич Б.А. Горячие точки химического загрязнения окружающей среды и здоровье населения России / под ред.В. М. Захарова. М.: Акрополь, Общественная палата РФ, 2007. 192 с.
- Ревич Б.А., Авалиани С.Л., Тихонова Г.И. Основы оценки воздействия загрязненной окружающей среды на здоровье человека: пособие по региональной экологической политике. М.: Акрополь, ЦЭПР, 2004. 268 с.
- Семенов А. С., Скальный А.В. Иммунопатологические и патобиохимические аспекты патогенеза перинатального поражения мозга. СПб.: Наука, 2009. С. 235—270.
- Семикопенко В.А., Скальный А.В., Карпухин А.В. Корреляция молекулярно-генетических мутаций и содержания химических элементов в биосубстратах у женщин из группы возможного генетического риска рака молочной железы // Микроэлементы в медицине. 2004.Т. 5, вып. 4.С. 126—129.
- Серебрянский Е.П. Разработка спектрометрических методов определения химических элементов в окружающей среде и биосредах человека для гигиенических исследований: дис.. канд. биол. наук. М., 2003. 143 с.
- Сидоров П.И., Гудков А.Б. Экология человека на Европейском Севере России // Экология человека. 2004. № 6.С. 15—21.
- Сидоров П.И., Гудков А.Б., Унгуряну Т.Н. Системный мониторинг общественного здоровья // Экология человека. 2006. № 6.С. 3—8.
- Скальная М.Г. Гигиеническая оценка влияния минеральных компонентов рациона питания и среды обитания на здоровье населения мегаполиса: дис.. д-ра мед. наук. М., 2004. 303 с.
- Скальный А.В. Цинк и здоровье человека (книга для современных думающих врачей и любознательных пациентов). Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2003. 80 с.
- Скальный А.В. Эколого-физиологическое обоснование эффективности использования макро- и микроэлементов при нарушениях гомеостаза у обследуемых из различных климатогеографических регионов: дис.. д-ра мед. наук. М., 2000. 352 с.
- Скальный А.В., Грабеклис А.Р., Демидов В.А., Детков В.Ю., Скальная М.Г., Березкина Е.С. Связь элементного статуса населения Центрального федерального округа с заболеваемостью. Ч. 2. Эссенциальные и условно эссенциальные химические элементы: Al, As, Be, Cd, Hg, Pb, Sn // Микроэлементы в медицине. 2012.Т. 13, вып. 2.С. 1—7.
- Скальный А.В., Кудрин А.В. Радиация, микроэлементы, антиоксиданты и иммунитет (микроэлементы и антиоксиданты в восстановлении здоровья ликвидаторов аварии на ЧАЭС). М.: Лир Макет, 2000. 421 с.
- Скальный А.В., Лакарова Е.В., Кузнецов В.В., Скальная М.Г. Аналитические методы в биоэлементологии. СПб.: Наука, 2009. 264 с.
- Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Оникс 21 век: Мир, 2004. 272 с.
- Скальный А.В., Славин Ф.И., Мясоедов С.П., Скальный В.В., Шварц И.А. Результаты измерений элементного состава волос у больных шизофренией // Доклады Всесоюзной научной конференции. М., 1989.С. 139.
- Сусликов В.Л. Геохимическая экология болезней. Т. 2. Атомовиты. М.: Гелиос АРВ, 2000. 672 с.
- Сусликов В.Л. Геохимическая экология болезней. Т. 3. Атомовитозы. М.: Гелиос АРВ, 2002. 670 с.
- Токсикологическая химия. Аналитическая токсикология / Еремин С.А., Еремин С.К., Калетин Г.И., Калетина Н.И., Коваленко А.Е., Симонов Е.А., Скальный А.В., Хабриев Р.У.; под ред.Р.У. Хабриева, Н.И. Калетиной. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 752 с.
- Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов / Борисова Е.Я., Иванова Г.Ф., Калетина Н.И., Мищихин В.А., Симонов Е.А., Скальная М.Г., Скальный А.В., Смирнов А.В., Чукарин А.В.; под ред.Н.И. Калетиной. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 1016 с.
- Тутельян В.А., Спиричев В.Б., Суханов Б.П., Кудашева В.А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека. М.: Колос, 2002. 424 с.
- Фрумин Г.Т. Загрязнение атмосферного воздуха в крупных городах России и риск здоровью // Экологическая химия. 2002.Т. 11, вып. 2.С. 73—77.
- Элементный статус населения России. Ч. 1. Общие вопросы и современные методические подходы к оценке элементного статуса индивидуума и популяции / Е.Ю. Бонитенко (и др.); под ред. А.В. Скального, М.Ф. Киселева. СПб.: Медкнига «ЭЛБИ-СПб», 2010. 416 с.
- Элементный статус населения России. Ч. 2. Элементный статус населения Центрального федерального округа / Афтанас Л.И., Березкина Е.С., Бонитенко Е.Ю., Вареник В.И., Грабеклис А.Р., Демидов В.А., Киселев М.Ф., Нечипоренко С.П., Николаев В.А., Скальный А.В., Скальная М.Г.; под ред. А.В. Скального, М.Ф. Киселева. СПб.: Медкнига "ЭЛБИ-СПб", 2011. 423 с.
- Элементный статус населения России. Ч. 3. Элементный статус населения Северо-Западного, Южного и Северо-Кавказского федеральных округов / Афтанас Л.И., Березкина Е.С., Бонитенко Е.Ю., Вареник В.И., Грабеклис А.Р., Демидов В.А., Детков В.Ю., Исанкина Л.Н., Киселев М.Ф., Ломакин Ю.В., Нечипоренко С.П., Николаев В.А., Скальный А.В., Скальная М.Г.; под ред. А.В. Скального, М.Ф. Киселева. СПб.: Медкнига «Элби-СПб», 2012. 448 с.
- Alftban G., Neve J. Selenium intake and plasma selenium levels in various populations // Natural antioxidants and food quality in atherosclerosis and cancer prevention / еds. J.T. Kumpulainen, J.T. Salonen. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 1996. P. 161 — 167.
- Alfthan G. Effects of selenium fertilization on the human selenium status and the environment // Norw. J. Agr. Sciences. 1993. Suppl. N 11. P. 175—181.
- Chen X., Yang G., Chen J., Chen X., Wen Z., Ge K. Studies on the relation of selenium and Keshan disease // Biol. Trace Elem. Res. 1980. Vol. 2. P. 91 — 107.
- Goyer R.A. Metal toxicology / ed. by R.A. Goyer, C.D. Klaassen, M.P. Waalkes, Academic Press, 1995. ch. Nervous System. 705 p.
- Hindmarsh J.T. Arsenic toxicity, an escalating problem // New aspects of trace element research / ed. by M. Abdulla et al. London: Smith-Gordon & Co Ltd, 1999. P. 48—51.
- Pais I., Benton Jones J. The handbook of trace elements. Boca Raton: St. Lucie Press, 2000. 223 p.
- Parkin D.M., Bray F., Ferlay J., Pisani P. Global cancer statistics-2002 // CA Cancer J. Clin. 2005. Vol. 55. P. 74—108.
- Skalny A.V., Chernyaev A.L., Koudrine A.V., Zhavoronkov A.A. Comparative evaluation of trace elements contents in aortic wall and in hair samples of young alcoholic men with concurrent atherosclerosis. // Cardiovascular Risk Factors. 1999. Vol. 9, N 1. P. 1—5.
- Wester P.O. Magnesium and cardiovascular diseases // Metabolism of minerals and trace elements in human disease / ed. by M. Abdulla et al. London: Smith-Gordon & Co Ltd, 1989. P. 1 — 10.
Дополнительные файлы
