THE HEART DISEASE DONOZOLOGICAL DIAGNOSTIC IN POPULATION OF THE NORTH REGION

Full Text

Расположенный в центральной части Западно-Сибирской низменности Ханты-Мансийский автономный округ (ХМАО) в настоящее время представляет собой крупное административно-территориальное образование, являющееся субъектом Российской Федерации и важнейшим по многим демографическим и экономическим параметром регионом Российского Севера. По инвестициям в основной капитал округ занимает второе (после г. Москвы) место в стране, на долю ХМАО приходится примерно десятая часть налоговых поступлений в общероссийский бюджет [11]. По своим природным и климатическим характеристикам ХМАО является районом с низкой экологической комфортностью. Широкомасштабное индустриальное освоение северных регионов, являющихся жизненно необходимой зоной России, вызвало приток населения из других регионов страны и остро поставило перед медицинской наукой вопросы сохранения здоровья пришлого населения, физиологические функции которого сформировались в иных условиях среды обитания. Смена экологически привычных ареалов обитания, как правило, предъявляет повышенные требования к адаптивным возможностям организма, вызывает существенную перестройку жизненно важных систем, а при неблагоприятных условиях создаёт предпосылку для развития патологического процесса [2, 6, 7, 14, 19, 20]. Экстремальные природно-климатические условия Севера требуют от организма «биосоциальной платы» за достижение адаптированости, что сопровождается значительной перестройкой обменных процессов. Не вызывает сомнения тот факт, что проживание на Севере никому здоровья не добавляет. Поэтому изучение особенностей адаптации и патологии человека в условиях Севера важно не только с медицинских, но и с экономических, социальных и юридических позиций. Изучение механизмов адаптации — задача непреходящей актуальности. Полученные в последние годы данные позволяют определить роль процессов свободнорадикального окисления в развитии адаптационные процессов. Установлено, что в механизме воздействия на организм факторов среды и условий жизнедеятельности имеется общее патогенетическое звено — избыточная продукция свободных радикалов. Исследование процессов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной защиты людей, адаптирующихся к экстремальным условиям среды, показали высокую степень зависимости адаптационных реакций от состояния системы антиокислители — липопероксидация [3]. Одним из самых важных составляющих полисиндрома полярного напряжения является синдром липидной гиперпероксидации (окислительный стресс), который имеет место при истощении запасов эндогенных антиоксидантов в организме человека, адаптирующегося к экстремальным условиям Севера. Как 8 Экология человека 2013.05 Циркумполярная медицина было установлено, свободные радикалы участвуют в патогенезе многих заболеваний (по данным некоторых авторов, этот перечень включает 100 различных болезней), в первую очередь сердечно-сосудистой системы [9, 19, 20]. Жизнедеятельность человека тесным образом связана с химическим составом среды обитания и содержанием в ней различных макро- и микроэлементов, которые участвуют в формировании целого ряда важнейших адаптивных механизмов организма человека, включая функционирование таких жизненно важных систем, как сердечно-сосудистая, дыхательная, пищеварительная, иммунная, эндокринная и др. [16]. Северные территории характеризуются недостаточной обеспеченностью жизненно необходимыми макро- и микроэлементами, что является фактором риска развития скрытых и выраженных элементо-зов [1, 12]. Оценка состояния обмена химических элементов в организме человека позволяет с достаточной точностью судить об эффективности работы его морфологических систем и риске развития тех или иных патологических состояний, что дает возможность использовать такую оценку в качестве средств донозологической диагностики. Это особенно актуально для населения северного региона, подвергающегося воздействию хронического экологически обусловленного стресса. Цель исследования — оценить дисбаланс ма-кро- и микроэлементов как фактор риска развития сердечно-сосудистых заболеваний населения северного региона. Методы Обследованы 207 представителей некоренного населения ХМАО — жителей г. Сургута и Сургутского района. Среди них 77 (37,2 %) мужчин, 130 (62,8 %) женщин, средний возраст (39,8 ± 10,7) года. Срок проживания на Севере — более 10 лет. Волосы, как никакой другой биологический субстрат, отражают процессы, годами протекающие в нашем организме, и поэтому могут служить средством диагностики ряда заболеваний, связанных с нарушениями элементного обмена [12, 16, 17]. Каждый волос хранит интегральную информацию о минеральном обмене всего организма за период времени своего роста — от нескольких недель до нескольких месяцев или лет. В волосах всех обследованных лиц были определены химические элементы, играющие ключевую роль в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы: селен (Se), магний (Mg), калий (К), натрий (Na), железо (Fe) и медь (Cu) в составе 25 химических элементов. Аналитические исследования выполнены в испытательной лаборатории Автономной некоммерческой организации «Центр биотической медицины» (АНО «ЦБМ», г. Москва) комбинацией методов атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрии. Пробоподготовку и анализ образцов проводили в со ответствии с требованиями МАГАТЭ, методическими рекомендациями МЗ СССР и ФЦГСЭН МЗ РФ [10]. Полученные результаты сопоставлялись с референтными величинами [15]. Накопились убедительные данные в пользу того, что элементный состав волос наиболее объективно (в сравнении с другими биосубстратами) отражает элементный статус организма в целом [13, 16]. Вместе с тем трактовка результатов многоэлементного анализа как индивидуальных, так и групповых исследований представляет определённые трудности в связи с непараметрическим характером распределения результатов исследования. Поэтому в качестве дополнительных описательных характеристик использовали величины медиан (Ме), нижнего (Q1) и верхнего (Q3) квартилей (25 и 75 процентили). Метод процентилей не зависит от размера выборки, не подвержен влиянию выбросов (аномальных значений). Исключаются экстремальные величины, и определяется размах остающихся наблюдений. Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ Statistica 6.0. Результаты Показатели концентрации макро- и микроэлементов в волосах взрослого некоренного населения ХМАО представлены в табл. 1. Таблица 1 Концентрация в волосах взрослого некоренного населения ХМАО химических элементов, играющих ключевую роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний, мкг/г Элемент Me Результаты наших исследований Референтные величины [15] Q1 Q3 Q1 Q3 Mg 117 52 243 39 137 K 52 28 122 29 159 Na 196 137 489 73 331 Fe 19 12 43 11 24 Cu 12 10 14 9 14 Se 0,34 0,18 0,45 0,69 2,2 Следует отметить то обстоятельство, что медиана содержания химических элементов, кроме селена, в волосах у взрослого некоренного населения ХМАО находилась в диапазоне физиологически оптимальных величин для лиц соответствующего возраста [15]. Индивидуальные показатели концентрации ма-кро- и микроэлементов в волосах обследованных лиц отличались выраженным «разбросом» цифр, при этом дефицит или избыток различной степени выраженности был обнаружен у разного числа пациентов (табл. 2). Повышенный уровень Mg в волосах, свидетельствующий, скорее всего, об усиленном выведении (вытеснении) этого макроэлемента из организма [16], обнаружен у 96 (46,4 %) обследованных лиц, 9 Циркумполярная медицина Экология человека 2013.05 Таблица 2 Распределение взрослых некоренных жителей ХМАО по степени обеспеченности химическими элементами, играющими ключевую роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний, абс/% Элемент Дефицит Норма Избыток Mg 24/11,6 87/42,0 96/46,4 K 74/35,8 97/46,8 36/17,4 Na 10/4,8 125/60,4 72/34,8 Fe 32/15,5 107/51,7 68/32,8 Cu 46/22,2 145/70,1 16/7,7 Se 133/64,3 70/33,8 4/1,9 дефицит К различной степени выраженности — у 74 (35,8 %). Общеизвестна важность адекватной обеспеченности К и Mg для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы [12, 22, 23]. Недостаточная обеспеченность Cu, входящей в состав фермента антиоксидантной защиты Cu-зависимой супероксидисмутазы, 1—2 степени характеризовала элементный статус почти четвертой части взрослого пришлого населения северного региона. В то же время избыток Fe и Na различной степени выраженности был зафиксирован у 68 (32,8 %) и 72 (34,8 %) обследованных соответственно [15]. В нашем исследовании медиана концентрации Se — главного микроэлемента антиоксидантной защиты организма, входящего в состав глутатион-пероксидазы [4, 5], в волосах у взрослого пришлого населения ХМАО была более чем в 2 раза ниже физиологических значений (см. табл. 1). Недостаточная обеспеченность Se была выявлена у 133 (64,3 %) обследованных лиц, причём у пятой части — глубокая недостаточность 3—4 степени. По данным ряда исследователей [5, 13], оптимальный уровень Se в волосах составляет 0,7 мкг/г. Ориентируются на эти данные и нормативные значения, принятые в АНО «ЦБМ». Итак, региональные особенности микроэлементно-го статуса взрослого некоренного населения ХМАО — дефицит Se у подавляющего большинства, недостаточная обеспеченность Mg, К и Cu значительной его части на фоне избыточного содержания в волосах Fe и Na более чем у трети — являются своеобразным преморбидным фоном и могут быть дополнительным этиологическим фактором развития заболеваний сердечно-сосудистой системы. Исследованиями установлено, что высокая концентрация Na при сниженной концентрации Mg, К и соответственно высокие показатели соотношения Na/Mg > 4,0, а также Na/K > 2,4 могут указывать на избыточную продукцию альдостерона и потенциальную опасность развития синдрома артериальной гипертензии (табл. 3) [21]. Известно, что значение коэффициента Fe/Cu > 0,9 может указывать на увеличение количества свободных радикалов в организме обследуемого [21]. Таблица 3 Сравнительная характеристика взрослых некоренных жителей ХМАО в зависимости от отклонений от нормы микроэлементных показателей, характеризующих синдром артериальной гипертензии (АГ), % Элемент, Обследованные лица (n=207) соотношение элементов Мужчины n=77 Женщины n=130 Пациенты с АГ n=35 Mg! 7,8 1,5 22,8 Na: 50,6 23,8 62,9 Na/Mgî (норма — |4,0) 36,4 6,9 62,9 Na/Kî (норма — |2,4) 59,7 41,5 77,1 Следует отметить, что у подавляющего большинства некоренного населения ХМАО (75,3 % мужчин и 40,8 % женщин) было обнаружено превышение данного коэффициента (табл. 4). В сочетании с дефицитом Se (76,8 % мужчин и 92,4 % женщин) это указывает на активизацию окислительного стресса и избыточную липидную пероксидацию, приводящую к нарушению адаптации к северным высоким широтам [3, 4, 20]. Таблица 4 Распределение взрослых некоренных жителей ХМАО в зависимости от отклонения от нормы микроэлементных показателей, характеризующих состояние антиоксидантной системы защиты, % Элемент, соотношение элементов Обследованные лица (n=207) Мужчины n=77 Женщины n=130 Se! 76,8 92,4 Fe/Cuî (норма — !0,9) 75,3 40,8 Таким образом, при помощи микроэлементных маркёров патологических клинических синдромов выявлены: — высокий риск развития артериальной гипертензии у всех обследованных лиц взрослого некоренного населения ХМАО; — угнетение антиоксидантной системы защиты организма, характерное для некоренного населения северного региона. Обсуждение результатов Развитие производственных сил на Севере требует присутствия человека в самых отдалённых дискомфортных и даже экстремальных регионах, а поэтому уровень здоровья населения выступает одним из лимитирующих факторов роста производительности труда. Это предполагает дальнейшее проведение фундаментальных исследований в организме человека, связанных с пребыванием в условиях, не всегда оптимальных для функционирования организма, вызывающих у человека изменения функционального состояния органов и систем, приводящих к напряжению и (или) срыву механизмов адаптации. Эта проблема неоднозначна и требует учёта множества факторов, 10 Экология человека 2013.05 Циркумполярная медицина воздействующих на организм человека, с целью сохранения здоровья [1, 2, 14]. Организм человека приспособлен к определённому качеству физических (температура, влажность, атмосферное давление, скорость ветра и т. п.), химических (состав воздуха, воды, пищи) и биологических (флора, фауна) показателей окружающей среды. Если человек длительно находится в условиях, значительно отличающихся от тех, к которым он приспособлен, нарушается постоянство внутренней среды организма, что может неблагоприятно повлиять на его здоровье и нормальную жизнь. Неблагоприятным фактором, ведущими к напряжению, а нередко и срыву процессов адаптации, является у пришлого населения сам переезд на Север [6—8]. Доказано, что синдром липидной гипероксидации со всеми последствиями «мембранного дефекта» развивается на Севере у людей с низкими резервными возможностями антиоксидантной системы значительно раньше и приводит к более быстрому прогрессированию многих заболеваний, в первую очередь болезней системы органов кровообращения, так как она одна из первых реагирует на неблагоприятные условия внешней среды и включается в процесс адаптации к экстремальным условиям [8, 18]. Жизнь в суровых условиях Севера сопровождается увеличением функциональных нагрузок на организм, создающим большой риск нарушения или утраты здоровья. Сегодня убедительно доказано, что на первом месте среди северных патологий стоят сердечно-сосудистые заболевания как причина не столько временной нетрудоспособности, сколько настоящей и будущей смертности [21]. Для Севера характерным является развитие атеросклероза в трудоспособном и молодом возрасте, что связано с изменением обмена веществ в ответ на действие холодового фактора, особенно у лиц, работающих на открытом воздухе. Интенсивность этих изменений нарастает в широтном направлении. Тяжесть и степень выраженности атеросклероза возрастает пропорционально длительности северного стажа [9]. Донозологическая диагностика имеет главной целью исследовать и оценить состояние регуляторных механизмов, «срабатывающих» на самых ранних этапах процесса перехода от здоровья к болезни, когда в организме отсутствуют выраженные функциональные и тем более структурные изменения. Именно в этот период имеются наиболее благоприятные условия для принятия профилактических мер. Не вызывает сомнения тот факт, что перспективным направлением современной медицины является изучение элементного «портрета» населения отдельных биогеохимических регионов и профессиональных групп с целью научной разработки и внедрения мероприятий по устранению выявленных микроэлементозов [18]. Основанием являются многочисленные исследования, проводимые в области биохимии патологических процессов, свидетельствующие о значительных изменениях в обмене и балансе микроэлементов на клеточном, тканевом, организменном уровнях [1]. Ряд заболеваний характеризуется как общей, так и специфической элементограммой, параметры которой могут служить диагностическим и / или прогностическими тестами [12, 17]. Итак, определение элементного состава волос населения является наиболее информативным подходом в донозологической диагностике, а также может использоваться: — при мониторинге состояния здоровья, оценке уровня работоспособности и эффективности методов лечения; — скрининговых исследованиях больших групп населения, проживающих в различных районах исследуемых регионов; — формировании групп риска по гипо- и гипер-микроэлементозам; — подборе рациональной диеты как здоровому, так и больному человеку с учётом микроэлементного дисбаланса; — составлении карт территорий риска заболеваний по нозологическим и системным формам патологии у различных возрастных групп населения и др. Таким образом, дополнительным индивидуальным критерием функционального состояния организма является интегральный показатель оценки микроэле-ментного

About the authors

T Ya Korchina

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Email: t.korchina@mail.ru
Khanty-Mansiysk, Russia

References

Supplementary files