Адаптивные реакции организма подростков, проживающих в зоне экологического загрязнения территории

АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА ПОДРОСТКОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В ЗОНЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

Билибина З.Ю.

Студентка 5 курса биолого-химического факультета Дальневосточного государственного гуманитарного университета, г.Хабаровск

В статье показаны характеристики элементного состава твердого биосубстрата (n=43) и другие показатели структурно-функционального статуса организма подростков проживающих в зоне техногенного загрязнения. В твердом бисубстрате определены повышенные показатели токсичных (Pb, Hg, Sn и т.д), потенциально токсичных (Cu, Fe, Mn и т.д.) и низкое содержание эсенциальных и условно эсенциальных элементов (Se, Mo), что является одним из предикторов формирования специфических адаптивных метаболических реакций. Определено сниженное содержание мочевины, креатинина, общего холестерина в сыворотке крови и повышенное содержание молочной кислоты, что подтверждает наличие хронического экологически детерминированнного стресса и кореляционно связано с содержанием Pb, Hg, Sn, U. Построены системные модели адаптивных реакций для подростковой популяции в условиях экологического загрязнения.

Цель исследования: эколого-физиологическое обоснование влияния загрязнения территории на адаптивные реакции структурно-функционального статуса организма детей подросткового возраста г. Амурска Хабаровского края.

Объем и методы исследования. Проведено 6 экспедиционных обследований в период с 2006 по 2009 гг. Обследованы подростки населения Амурского района, обоего пола, средний возраст которых составил 16,28±0,096 лет (n=150) и г. Хабаровска — 15,718±0,149 лет (n=40). Обследование проведено в экспедиционных условиях, силами студентов и аспирантов ГОУ ВПО ДВГГУ, с участием медицинских работников ХФ ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН - НИИ ОМиД (медсестра, врач-педиатр). У обследованных подростков определяли: систолическое (САД), диастолическое (ДАД) давление

методом Короткова, частота сердечных сокращений по пульсовому показателю (ЧСС) [3]. Рассчитаны: пульсовое давление (ПД), систолический и минутный объемы крови (СО, МОК), адаптационный потенциал (АП) [1]. Проведена оценка соматометрических и соматоскопических характеристик: толщина жировых складок (d1-7, мм) методом калиперометрии; рост, масса тела, обхват грудной клетки [3;4]. Расчетными методами: дефицит массы тела (ДМТ) по сравнению с рекомендуемой по формуле Лоренса, абсолютное и относительное количество жира (D АБС, DOTH) по формуле Матейки, экскурсия грудной клетки (ЭГК) [8]. Анализ факторов воздействия включал оценку примесей питьевой и технической воды (не предназначенной для питьевых нужд) г. Амурска. Обследована территория ЦКК, расположенная в пределах городской черты. Анализ проб воды осуществлен в условиях сертифицированной лаборатории Института тектоники и геофизики ДВО РАН (ИТиГ). С использованием стандартизированных методик и сертифицированного оборудования определялось: содержание суммы нефтепродуктов (СН) методом ИК-

спектрофотометрии [5]; массовая концентрация нитрат- и нитрит-ионов с реактивом Грисса [7]. Методом атомно-эмиссионной спектроскопии на квадрупольном спектрометре ICP-MS ELAN DRCII PerkinElmer (США) определялось содержание и концентрация бериллия, хрома, марганца, кобальта, никеля, меди, цинка, серебра, кадмия, олова, сурьмы, ртути, таллия, свинца, вольфрама, железа, висмута, ванадия, скандия, титана, лития, германия, стронция, иттрия, циркония, ниобия, галлия, молибдена, теллура, тантала, лантана, иттербия, церия, тория, урана, бария, мышьяка, селена, фосфора, бора [6]. Определение элементов-примесей в твердом биосубстрате проводилось аналогично анализу проб воды [6]. Однако перед определением навеску волос (3,0 г), многократно обрабатывали смесью азотной кислоты и перекиси водорода, с последующим выпариванием до влажных солей. После разложения, остаток растворяли в разбавленной азотной кислоте, переносили в мерную колбу и доводили до метки дистиллированной водой. Концентрация показателей, адекватных белковому,

жировому и углеводному обмену [2] в сыворотке крови (СК) определена биохимическими колориметрическими методами, с использованием стандартизированных наборов, с помощью спектрофотометра Syimadzy С1-750. В СК обследованных детей проведено определение гормонов (фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), свободный тироксин (СТ4), тиреотропин (ТТГ), пролактин (ПРЛ), эстрадиол, прогестерон (П), тестостерон (Т), дегидроэпиандростерон - сульфат (ДГЭА-с), кортизол) иммуноферментным (ИФА) методом по счету радиоактивности на счетчике “Гамма-800” — с помощью наборов реактивов фирмы «Алкор-Био» (Санкт-Петербург), результаты будут получены на колориметре «StatFacs - 2100» (США). Результаты исследования и их обсуждение. В волосяном покрове головы детей подросткового возраста определено накопление высоких концентраций элементов Р, В, Ва, Мп, Бе, 2п, Сг, А§, 2г, ^, Т1, и и низкое содержание Ве, Se, Мо являются одним из предикторов формирования специфичных адаптивных метаболических реакций подростков. Определенная специфичность адаптивных биохимических реакций, которая проявляется в снижении содержания мочевины, креатинина, общего холестерина в сыворотке крови, корреляционно связанных с содержанием Р, В, Sc, Li, Си, Ag, Sn, ^, и в твердом биосубстрате (волосах) подростков. В СК подростков определено повышенное содержание молочной кислоты на уровне верхней границы возрастного норматива, что подтверждает наличие хронического экологически дерминированного стресса и достоверно корреляционно связано с содержанием Sn, ^ в твердом биосубстрате. Определено, что повышение САД и ДАД, увеличение ЧСС и изменение АП сердечно-сосудистой системы имеют достоверные связи с элементным дисбалансов в твердых биосубстратах, и в частности, коррелируют с повышенным содержанием В, Ва, W, V, Т^ Т1, Си, Sb, Sn, и, а выраженная гипотрофия, снижение толщины кожно-жировых складок, дефицит абсолютного и относительного количества жира достоверно коррелятивно связаны с содержанием в волосяном покрове головы у подростков таких элементов как Р, Ва, Sc, Fe, №, Мп, Ag, и и др. и являются интегральным выражением адаптивных реакций организма подростков Хабаровского края, связанных с экологическими условиями проживания. У подростков определено снижение функциональной активности дыхательной системы на примере сниженного показателя ЭГК, коррелятивно связанной с дисбалансным содержанием элементов в волосяном покрове головы, в том числе с условно эссенциальными (V) и эссенциальными ^е, Со), а также с тяжелыми металлами, обладающими токсичными свойствами ^п), тяжелыми металлами ^е) и токсичными элементами (Ва). Содержание гормонов аденогипофизарных (ТТГ, ЛГ, ФСГ, ПРЛ), тиреоидных (свободный тироксин), надпочечниковых и гонадных (кортизол, 17-гидроксипрогестерон, тестостерон, ДГЭА-с, эстрадиол) определено на уровне дисфункциональных показателей в сравнении с нормативными. Определены достоверные корреляционные связи концентрации гормонов в СК с дефицитом массы тела и отставанием развития вторичных половых признаков, что отражается на уровне заболеваемости подростков. Определена высокая заболеваемость по группам болезней I, IV, VI, VII, IX, XI, XIII классов (МКБ-10). Показано, что повышение содержания Р, Мп, Fe, 2п, Sr, Ag, ^, Т1, и и, и снижение концентрации Ве, Se, Мо в волосах, в сравнении с нормативом, является маркером для выявления группы риска развития инфекционных и неинфекционных болезней при донозологической диагностике. В результате анализа 43 компонентов в пробах воды г. Амурска были обнаружены повышенные концентрации Cd, ^, РЬ, Са. Показано, что процесс фенотипической адаптации предопределен региональными экологическими факторами, построены математические модели по методу корреляционных плеяд П.В. Терентьева [9]. Установлены особенности адаптивных реакций структурно-функционального статуса подростков, проживающих на территории Амурского района Хабаровского края, в условиях интенсивного антропогенного загрязнения. Выводы. В результате отсутствия необходимых мероприятий по демонтажу и демеркуризации обанкротившихся производственных комплексов, определено экологическое загрязнение и найдено высокое содержание ртути в шерстяном покрове млекопитающих животных и волосах подростков 13-17 лет; найдены повышенные концентрации некоторых примесей: общей суммы нефтепродуктов, бария,

фосфора, и тяжелых металлов — железа и марганца в водных питьевых источниках, выше предельно допустимой нормы в 2-2,9 раза. В природных источниках, не предназначенных для питьевых нужд, определено высокое содержание ртути и кадмия; в твердом биосубстрате впервые найдено высокое содержание потенциально токсичных, токсичных элементов, тяжелых металлов и металлоидов, достоверно корреляционно связанное с отклонениями от пределов нормативов метаболических показателей сыворотки крови (общий белок, креатинин, мочевина, мочевая кислота, общие липиды, общий холестерин, триглицериды, глюкоза, молочная кислота); с изменением содержания гормонов аденогипофизарных (ТТГ, ЛГ, ФСГ, ПРЛ), тиреоидных (свободный тироксин), надпочечниковых и гонадных (кортизол, 17-гидроксипрогестерон, тестостерон, ДГЭА-с, эстрадиол) по сравнению с нормативным, с дефицитом массы тела и отставанием развития вторичных половых признаков, что отражается на уровне заболеваемости подростков; построены системные модели адаптивных реакций структурно-функционального статуса для подростковой популяции, проживающей в условиях экологического загрязнения. Определен «специфический адаптивный тип реагирования», проявляющийся в степени изменения характеристик структурно-функционального статуса, массовости проявлений неинфекционных и инфекционных болезней у подростков Амурского района Хабаровского края.

ЛИТЕРАТУРА

1. Баевский Р.М. Донозологическая диагностика в оценке состояния здоровья // Р.М. Баевский, А.П.

Берсенева -57.СПб.: Наукг, 1993. ^ С. 33

2. Биохимические методы исследования в клинике //под ред. А.А. Покровского — М.: Медицина, 1969. — 652 с.

3. Великанова Л.К. Практические занятия по возрастной физиологии и школьной гигиене // Л.К.

Великанова и др. ^еМюдЭйШОзмгш -19, С20 -22.

4. Мартиросов Э.Г. Методы исследования в спортивной антропологии // Э.Г. Мартиросов. — М.: Физкультура и спорт, 1982. — С. 39-71.

5. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах питьевых, природных и очищенных вод методом ИК-спектрофотометрии с использованием концетратомера КН-2. — М.: Сибэкоприбор, 2000. — С. 1-14.

6. Масс-спектральное с индуктивно-связанной плазмой определение элементов-примесей в природных водах. — М.: ВИМС, 2002. — С. 3-23.

7. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитритов в водах фотометрическим методом с реактивом Грисса. — Ростов-на-Дону, 1995. — С. 1-10.

8. Смирнов В.А. Практикум по биологии человека. Учение о конституциях// В.А. Смирнов и др. — С-Пб.: Образование, 1997. — С.22-23.

9. Терентьев П.В. Практикум по биометрии: учебное пособие // П.В. Терентьев, Н.С. Ростова. ^Л.: Изд-во ленигр. ун-та, 1977. ^ 152 с.

THE ADOPTIVE REACTIONS OF THE ORGANISM’S STRUCTURAL-FUNCTIONAL STATUS AMONG THE ADOLESCENTS, LIVING IN THE TECHNOGENIC POLLUTANT AREA.

Bilibina Z.U.,

student, 5-th form, biology-chemistry department.

The characteristics for elementary content of solid biosubstrat (n=43) and other indexes of the technogenic area living adolescents organism’s structural-functional state are represented in this article. Increased content of the toxic elements (Pb, Hg, Sn and etc.), potentially toxic (Cu, Fe, Mn and etc.), and low content of the essential and conditionally essential elements (Se, Mo) revealed. This is one of predictors for specific adoptive metabolic reactions formation.

Decreased content of urinary acid, creatinin, common cholesterol, and increased content of lactic acid detected. These data confirm the evidence of chronic, ecologically determined stress and have a correlation with the content of Pb, Hg, Sn, U. System models of adoptive reactions in adolescents under ecological pollution are worked out.

Key words: of adoptive reactions in adolescents, elementary content of solid biosubstrat, urinary acid, creatinin, common cholesterol, lactic acid, ecologically determined stress.