Интересной особенностью представителей мужского пола является также тенденция к повышению отношения K/Na у детей с высоким ИМТ.

Региональные различия в элементном составе волос городских детей 7-14 лет.

В работе был проведен сравнительный анализ минерального состава волос детей, проживающих в различных экологических регионах на территории России: гг. Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Тулы, Иваново, Иркутска, Новосибирска и Магадана. В качестве региона сравнения была выбрана Московская область.

Выбор Московской области в качестве региона сравнения сделан потому, что данный регион является комфортным для проживания урбанизированным территориальным образованием с развитой инфраструктурой, относительно высоким уровнем жизни и медицинского обслуживания, высокой долей благоустроенных населенных пунктов сельского типа и населением, хорошо изученным в аспекте макро- и микроэлементного состава волос в различных возрастных и половых группах (Демидов В.А., 2001).

По сравнению с Московской областью дети из г. Москвы отличаются сниженным содержанием в волосах большинства элементов, в том числе эссенциальных Ca (в 1,1 раза, p < 0,01), Mg (в 1,4 раза, p < 0,001), Fe (в 1,4 раза, p < 0,001), Co (в 1,6 раза, p < 0,001), Mn (в 1,3 раза, p < 0,001), условно эссенциальных Si (в 1,2 раза, p < 0,05), Li (в 2,4 раза, p < 0,001), Ni (в 1,3 раза, p < 0,05) и токсичных Pb (в 1,4 раза, p < 0,02), Cd (в 1,4 раза, p < 0,05). На уровне тенденций сниженное содержание отмечается также для K, Na, P, Cr, Ti. Повышенное содержание по сравнению с жителями области отмечено для Cu (в 1,1 раза, p < 0,01) и Hg (в 1,6 раза, p < 0,05). То есть в Москве относительно повышен риск дефицита эссенциальных элементов и избытка ртути. Причинами этого могут быть как физиологические факторы (гиподинамия, акселерация), отрицательно влияющие на уровень Ca и Mg в волосах (Скальная М.Г., 2005), так и экологические, в частности, более высокое качество водопроводной воды. Возможно, имеет значение более низкое потребление жителями мегаполиса молочных продуктов (Ca, Mg), грубой растительной пищи (Mn, Si, Li), и более высокое - морепродуктов (Hg).

Кроме Москвы в Европейской части страны были исследованы образцы волос детей из Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Иваново и Тулы.

Дети из Санкт-Петербурга отличаются от группы сравнения пониженным содержанием в волосах Ca (в 1,4 раза, p < 0,001), Mg (в 1,6 раза, p < 0,001), K (в 1,7 раза, p < 0,02), Na (в 1,5 раза, p < 0,02), Co (в 2 раза, p < 0,001), Li (в 3,8 раза, p < 0,001), Pb (в 1,6 раза, p < 0,05) и Cd (в 1,6 раза, p < 0,01), на фоне повышенного As (в 2,2 раза, p < 0,01) и Hg (в 1,9 раза, p < 0,05). На уровне тенденции в Санкт-Петербурге можно отметить снижение содержания Cr.

В Нижнем Новгороде дети отличаются еще более низким содержанием Ca, Mg, Cr, относительно низким уровнем P, Zn, Mn, Se, а также Sn, Li, Al, As, Cd; лишь содержание Pb достоверно превышает уровень Московской области. Уровень Ca и Mg здесь самый низкий для Европейской части РФ. В свою очередь, дети из Иваново отличаются минимальным для Европейской части уровнем K, Na, Fe и Si. Здесь также отмечается низкое содержание Ca и Mg, сниженный уровень Al, Li, Ni, Ti. Таким образом, несмотря на высокую степень индустриализации гг. Нижний Новгород и Иваново, в этих нечерноземных регионах, с бедными почвами отмечается низкая степень накопления и эссенциальных, и токсичных элементов.

В отличие от двух упомянутых городов, дети, проживающие в Туле (регион с более богатыми почвами), более сходны по составу волос с жителями Московской области. Московская и Тульская области соседствуют, у них много общих биогеохимических особенностей. Содержание Ca и Cu у детей из Тулы даже превышает значения для Московской области. Также отмечается относительно высокий уровень As. Тем не менее, у детей из Тулы отмечено более низкое содержание Co, Se, Si, Ti, Al. Важно отметить, что наличие в черте города Тулы крупного металлургического комбината и машиностроительных производств не приводит к выраженному избыточному накоплению Fe и Mn в волосах детей.

В Сибирском федеральном округе обследованы гг. Новосибирск и Иркутск.

По сравнению с Московской областью в Новосибирске снижено содержание Mg, P, Fe, Li, Ni, повышено - Mn и Cd, а также, как тенденция, Pb и As. В Иркутске медиана содержания большинства элементов ниже, чем в Новосибирске. Достоверное отличие от Московской области имеет место для Ca, Mg, P, Zn, Co, Se, Ni, Cd (содержание ниже), а также Li (содержание выше).

В Дальневосточном федеральном округе обследованы дети из Магадана. У них обнаружены минимальное для настоящего исследования содержание целого ряда макро- и микроэлементов. Особенно это касается Mg (снижение в 2,6 раза по сравнению с Московской областью, p < 0,001), Ca (в 1,6 раза, p < 0,001), Co (в 2,4 раза, p < 0,001) и Li (в 5 раз, p < 0,001). Кроме того, по сравнению с контрольным регионом здесь понижено содержание K (в 2,1 раза, p < 0,01), Cu (в 1,1 раза, p < 0,02), Al (в 1,5 раза, p < 0,001), Pb (в 2,1 раза, p < 0,01); повышено - Ni (в 1,4 раза, p < 0,05) и, особенно, Hg (в 2,9 раза, p < 0,01). Важно отметить максимальное содержание Hg в волосах подростков из Магадана (0,305 мг/кг), которое можно объяснить загрязненностью среды обитания в районе золотодобычи и потреблением морепродуктов с повышенным содержанием этого металла.

Таким образом, для различных климатогеографических регионов характерен свой специфический "элементный портрет", использование которого может оказать помощь в понимании эпидемиологических данных, полученных в различных районах страны, а также в разработке и проведении целенаправленных профилактических мероприятий по снижению риска заболеваний, связанных с недостаточной обеспеченностью населения макро- и микроэлементами.

В качестве интегрального показателя обеспеченности школьников из различных регионов эссенциальными элементами, и накопления токсичных элементов, был выбран ранг по содержанию химических элементов в волосах.

Таблица 7. Ранговое соотношение территорий по содержанию жизненно-необходимых химических элементов в волосах детей 7-14 лет (наименьшее численное значение ранга соответствует наиболее низкому содержанию)

Согласно ранговому показателю, лучшая обеспеченность эссенциальными элементами характерна для контрольного региона - Московской области, худшая - для Магадана (табл. 7). Достаточно благополучными в этом отношении выглядят наиболее крупные города - Москва, Новосибирск, в меньшей степени Санкт-Петербург. Высокая обеспеченность характерна и для Тулы, хотя прочие исследованные промышленные города - Иваново, Нижний Новгород, Иркутск, а также Магадан - занимают нижнюю часть в шкале рангов.

При сопоставлении двух ранговых последовательностей обнаруживается, что территории, наиболее благополучные по уровню эссенциальных элементов, являются наименее благополучными по уровню токсикантов, и наоборот - территории с низким содержанием эссенциальных элементов характеризуются также невысоким уровнем токсичных. Это говорит о том, что экологический фактор в данном случае не является определяющим. Исключение, возможно, составляет Магадан, который при наихудшем рейтинге по эссенциальным элементам, находится в средней части ранговой шкалы по токсикантам. При этом следует учесть, что при ранжировании по токсикантам не учитывалось содержание в образцах ртути, уровень которой в Магадане, как указывалось выше, максимален. Что касается прочих исследованных территорий, то, по-видимому, влияние антропогенного загрязнения от промышленных предприятий там невысоко, а основным фактором, определяющим уровень обеих категорий химических элементов в волосах школьников, является, возможно, фактор питания.

Таблица 8. Ранговое соотношение территорий по содержанию токсичных химических элементов в волосах детей 7-14 лет (наименьшее численное значение ранга соответствует наиболее высокому содержанию)

Видимой связи между интегральной обеспеченностью школьников жизненно необходимыми химическими элементами и нагрузкой токсикантами с одной стороны, и географическим положением населенного пункта с другой, также не прослеживается. В то же время, можно отметить положительную связь обеспеченности эссенциальными элементами с размером города, что может быть обусловлено общим развитием инфраструктуры города, уровень которого определяет доступность для населения разнообразных и полноценных продуктов питания.

ВЫВОДЫ

1. Определение содержания химических элементов в волосах с помощью методов ИСП-АЭС и ИСП-МС позволяет комплексно оценивать воздействие эколого-гигиенических и физиологических факторов на организм у детей 7-14 лет. Методика характеризуется высокой информативностью, производительностью, чувствительностью, позволяет определять одновременно более 20 химических элементов, позволяет определять содержание Mn, Cr, Cd, Cu, Ti с чувствительностью 0,1-0,5 мкг/л, K, Co, Pb, Li, Zn, Sn, Fe, Ni, Mg, Ca, Si - 1,7-4,5 мкг/л, P, As, Se, Na, Al - 11-32 мкг/л.

2. Элементный состав волос у детей 7-14 лет существенно меняется с возрастом и зависит от пола ребенка во всем указанном возрастном диапазоне. В целом, девочкам свойственно более высокое по сравнению с мальчиками содержание в волосах Ca, Mg, Cu, Ni, Si, Zn, и более низкое - Cd, Pb, Li, Fe, Cr, K, Na, P, Al, Ti. Элементный состав волос у девочек отличается большей стабильностью по сравнению с мальчиками и, по-видимому, в большей степени детерминируется внутренними факторами, тогда как у мальчиков он проявляет более выраженную зависимость от внешних условий.

3. Существует связь между элементным составом волос и основными антропометрическими характеристиками у детей 7-14 лет, причем наиболее сильная зависимость наблюдается в отношении роста ребенка. Размеры тела положительно коррелируют с содержанием Ca, Mg, Zn и отрицательно - с содержанием Pb.

4. Среди крупных городов России высокой обеспеченностью детского населения эссенциальными химическими элементами (Ca, Co, Cu, K, Mg, Se, Si, Zn) характеризуются Москва, Новосибирск, Санкт-Петербург, низкой - Иваново, Нижний Новгород, Иркутск, Магадан. Высокий уровень токсикантов (Al, As, Cd, Cr, Li, Ni, Pb, Sn, Ti, V) характерен для Новосибирска, Москвы, Тулы, Магадана; относительно низкий - для Нижнего Новгорода, Иркутска, Санкт-Петербурга. Низкий уровень обеспеченности детей эссенциальными химическими элементами в крупных городах не ассоциирован с высоким содержанием элементов-токсикантов, за исключением г. Магадана, расположенного в дискомфортных природных условиях.

Практические рекомендации:

1. Результаты исследования предназначены для использования специалистами в области клинической лабораторной диагностики в медицинских учреждениях, педиатрами, специалистами по гигиене детей и подростков, гигиене питания, физиологами, эндокринологами, дерматологами, токсикологами, специалистами лабораторной службы Роспотребнадзора, специалистами экологических служб.

2. Оценку содержания химических элементов в организме детей и подростков целесообразно проводить с использованием многоэлементного анализа биологических образцов методами ИСП-АЭС и ИСП-МС, позволяющего комплексно оценить воздействие физиологических, экологических и климатогеографических факторов.

3. В качестве биологических образцов при массовых медицинских и эколого-гигиенических исследованиях большую ценность представляют волосы. Анализ волос обладает целым рядом преимуществ: высокой информативностью, неинвазивностью, легкостью транспортировки и хранения образцов и т.д.

4. При проведении обследования детей и подростков с использованием волос как объекта для определения элементного состава необходимо обязательно учитывать половую и возрастную принадлежность.

5. При оценке влияния экологических факторов на минеральный обмен детей и подростков в качестве тестовых групп следует отдавать предпочтение мальчикам, у которых содержание химических элементов волосах проявляет более выраженную зависимость от внешних условий.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Цатурян С.Я. Сравнение элементного состава волос девочек препубертатного и пубертатного возраста / С.Я. Цатурян, А.Р. Грабеклис // Вестн. РУДН. Сер. Мед. Акушерство и гинекология. - 2002. - № 1. - С. 113-117. (Журнал по перечню ВАК 2001-2006 гг.)

2. Грабеклис А.Р. Связь элементного состава волос детей 7-14 лет с некоторыми антропометрическими параметрами / А.Р. Грабеклис, А.В. Скальный // Вестн. СПб. гос. мед. акад. - 2003. - № 4(4). - С. 62-65. (Журнал по перечню ВАК 2001-2006 гг.)

3. Грабеклис А.Р. Возрастные и половые различия в элементном составе волос детей школьного возраста / А.Р. Грабеклис // Рос. педиатр. журн. - 2004. - № 4. - С. 60-61. (Журнал по перечню ВАК 2001-2006 гг.)

4. Скальная М.Г., Скальный А.В., Демидов В.А., Грабеклис А.Р., Лобанова Ю.Н. Установление границ физиологического (нормального) содержания некоторых химических элементов в волосах жителей г. Москвы с применением центильных шкал / М.Г. Скальная, А.В. Скальный, В.А. Демидов, А.Р. Грабеклис, Ю.Н. Лобанова // Вестн. СПб. гос. мед. акад. - 2004. - № 4. - С. 82-88. (Журнал по перечню ВАК 2001-2006 гг.).

Работы по внедрению результатов в практику:

5. Скальный А.В. Обеспеченность девочек-подростков ЮЗАО г. Москвы макро- и микроэлементами и пути ее оптимизации / А.В. Скальный, В.Е. Радзинский, С.М. Семятов, М.Г. Скальная, С.Я. Цатурян, А.Р. Грабеклис // Информационное письмо №13. Утверждено КЗ г. Москвы 02.09.2002. - Москва, 2002. - 16 с.

6. Иванов С.И. Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрией / С.И. Иванов, Л.Г. Подунова, В.Б. Скачков, В.А. Тутельян, А.В. Скальный, В.А. Демидов, М.Г. Скальная, Е.П. Серебрянский, А.Р. Грабеклис, В.В. Кузнецов // Методические указания (МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03). - М.: ФЦГСЭН МЗ РФ, 2003. - 56 с.

7. Подунова Л.Г. Методика определения микроэлементов в диагностирующих биосубстратах атомной спектрометрией с индуктивно связанной аргоновой плазмой / Л.Г. Подунова, В.Б. Скачков, А.В. Скальный, В.А. Демидов, М.Г. Скальная, Е.П. Серебрянский, А.Р. Грабеклис, В.В. Кузнецов, В.Г. Маймулов, Б.В. Лимин // Методические рекомендации. Утверждены ФЦГСЭН МЗ РФ 29.01.2003 - М.: ФЦГСЭН МЗ РФ, 2003. - 17 с.

8. Подунова Л.Г. Методика определения микроэлементов в диагностируемых биосубстратах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой / Л.Г. Подунова, В.Б. Скачков, А.В. Скальный, В.А. Демидов, М.Г. Скальная, Е.П. Серебрянский, А.Р. Грабеклис, В.В. Кузнецов, П.В. Тимофеев // Методические рекомендации. Утверждены ФЦГСЭН МЗ РФ 26.03.2003 - М.: ФЦГСЭН МЗ РФ, 2003. - 24 с.

Другие публикации:

9. Грабеклис А.Р. Оценка степени общей дизадаптации детского населения Москвы в связи с воздействием токсичных химических элементов / А.Р. Грабеклис, В.А. Демидов, М.Г. Скальная // Материалы XI Международного симпозиума "Эколого-физиологические проблемы адаптации". - М.: Изд-во РУДН, 2003. - С. 141-142.

10. Грабеклис А.Р. Особенности элементного состава волос у детей 7-14 лет с нормальным, сниженным и повышенным индексом массы тела / А.Р. Грабеклис // Микроэлементы в медицине. - 2004. - Т.5, Вып.4. - С. 38-40.

11. Петухов В.И. Возможна ли в условиях депопуляции достоверная оценка минерального статуса населения по содержанию химических элементов в биосубстатах? / В.И. Петухов, Е.В. Дмитриев, А.Р. Грабеклис, А.В. Скальный, И.Я. Калвиньш // Материалы XV Междунар. конф. и дискуссионного науч. клуба "Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии. - Гурзуф, 2007. - С. 340-342.

12. Skalny A.V. The daily vitamin and trace elements intake in girls, living in Moscow / A.V. Skalny, A.R. Grabeklis, V.V. Skalny // Advances in Trace Elements, Minerals and Vitamins in Humans: Functional and Clinical Aspects. - Monastir, 2002. - P.139.

13. Grabeklis A.R. Hair elemental content of teenagers: influence of physiological and ecological factors / A.R. Grabeklis, A.V. Skalny // Proc. of 4th Int. Symp. on Trace Elements in Human: New Perspectives. - Athens, 2003. - Part I. - P.321-332.

14. Lobanova Yu.N. Trace elements and immunobiological resistibility of child's organism / Yu.N. Lobanova, A.R. Grabeklis, M.G. Skalnaya // Proc. of 4th Int. Symp. on Trace Elements in Human: New Perspectives. - Athens, 2003. - Part I. - P.492-498.

15. Grabeklis A. Sex dependent peculiarities of some important chemical element ratios in hair of schoolchildren / A. Grabeklis, V. Demidov, S. Notova // J. Trace Elem. Exp. Med. - 2004. - Vol.17, № 4. - P.217.

16. Grabeklis A. Hair selenium in schoolchildren in connection with mercury, arsenic levels / A. Grabeklis // Abstr. Int. Symp. On Selenium in Health and Disease. - Ankara, 2006. - P.26.

17. Gorbachev A.L. The iodine value in hair as a marker of iodine status of organism / A.L. Gorbachev, A.V. Skalny, M.G. Skalnaya, A.R. Grabeklis, R.V. Koubassov, Y.V. Lomakin // Quimica Clinica. - 2007. - Vol.26, S1: Special Supplement Symposium FESTEM. - P.58.

18. Karganov M. Interrelationship between metabolic shifts and content of some chemical elements in human biosubstrates / M. Karganov, I. Alchinova, N. Khlebnikova, A. Grabeklis // Quimica Clinica. - 2007. - Vol.26, S1: Special Supplement Symposium FESTEM. - P.39.

Размещено на Allbest.ru