Влияние внешних факторов окружающей среды на микробиоценоз кишечника у детей

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Л.А. Леванова

Кемеровская государственная медицинская академия,

г. Кемерово

ВЛИЯНИЕ

ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА МИКРОБИОЦЕНОЗ КИШЕЧНИКА У ДЕТЕЙ

Изучена микрофлора толстой кишки у 200 детей, посещающих дошкольные учреждения Ленинского и Центрального районов г. Кемерово. Установлено, что загрязненность атмосферного воздуха влияет на индигенную флору организма, тогда как биологическое загрязнение почвы отражается на особенностях аэробной микрофлоры и содержании сульфатредуцирующих клостридий.

Ключевые слова: микробиоценоз, экология.

Microflora of a colon was studied in 200 children of pre-school institutions of Leninsky and Central region of Kemerovo. It was found out that atmospheric pollution influences the indigen flora of the organism, the biologic soil pollution influencing the aerobic microflora and the content of sulphatreducing clostridia.

Key words: microbiocenosis, ecology.

Качество окружающей среды в значительной степени определяет состояние микрофлоры кожи и слизистых оболочек человека. Это относится к широкому спектру факторов окружающей среды, как естественного, так и техногенного происхождения [1]. При этом нарушения в микробиоценозе кишечника наступают, как правило, задолго до клинических проявлений, и поэтому могут служить предвестниками отклонений в клинико-физиологическом статусе организма. Наиболее актуальна оценка роли неблагоприятных факторов окружающей среды на здоровье ребенка, т.к. важнейшей особенностью детского организма является наличие критических периодов роста и развития, когда чувствительность к патогенным внешним воздействиям (ксенобиотики, физические факторы) повышается [2, 3]. Кроме того, в развитии ряда патологических состояний у детей имеют значение наследственные, анте- и перинатальные факторы. Наслаиваясь на них, факторы загрязнения окружающей среды могут оказывать разрешающее действие в развитии патологических состояний у ребенка, особенно в критический период его развития [4, 5, 6].

Цель работы — исследование микробиоценоза кишечника у детей в критическом периоде их развития, проживающих в разных районах г. Кемерово.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Изучено состояние нормальной микрофлоры толстой кишки в 2-х группах детей (200 человек) в возрасте 4-6 лет, посещающих детские дошкольные учреждения и проживающих в Ленинском (1-я группа, 100 детей) и в Центральном (2-я группа, 100 детей) районах г. Кемерово. Возраст 4-6 лет относится к IV периоду критического развития ребенка, характеризующемуся сниженной активностью местного иммунитета. В этом периоде выявляются поздние иммунодефициты, развиваются различные хронические заболевания [2]. Кроме того, дошкольный возраст является наиболее показательным для оценки влияния вредных факторов окружающей среды, так как дети данной возрастной группы не испытывают воздействия производственных вредностей, и радиус их жизнедеятельности, в основном, ограничен домом и детским учреждением [7].

Бактериологическое исследование фекалий проводили соответственно методическим рекомендациям МЗ СССР от 1991 г. [8]. Выделенные микроорганизмы идентифицировали по морфологическим, культуральным, биохимическим и патогенным свойствам. Количественное содержание микроорганизмов выражали в виде десятичного логарифма (^ КОЕ/г). Статистическую обработку результатов проводили с использованием стандартных прог-

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА МИКРОБИОЦЕНОЗ КИШЕЧНИКА У ДЕТЕЙ

рамм «Биостат» и программного обеспечения оперативной системы Windows-98.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Соответственно данным Центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора, в экологически неблагополучных городах и регионах дифференцируют районы с разным уровнем загрязнения.

По комплексной антропотехногенной нагрузке на окружающую среду (вода питьевая, почва, атмосферный воздух) степень напряжения санитарно-гигиенической ситуации города Кемерово оценивается как критическая или кризисная (табл. 1).

Таблица 1

Комплексная антропогенная нагрузка

на окружающую среду г. Кемерово

(вода питьевая, почва, атмосферный воздух) в 2001 г.

Кнагрузка (Катм.возд. + Кводы + Кпочвы) / 3 Кемерово Центральный район Ленинский район

К атм.воздуха 19,03 18,17 4,35

К воды 3,45 3,45 3,45

К почвы 26,95 26,8 26,92

К нагрузка 16,49 16,14 11,57

Примечание: В норме К нагрузка равна 3,0

Одним из приоритетных факторов влияния на здоровье населения является загрязнение атмосферного воздуха селитебной территории города. Высокие уровни загрязнения атмосферы города обусловлены высокой концентрацией различных производств на относительно небольшой территории.

В соответствии с методами оценки загрязнения, по суммарному показателю загрязнения индекс загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА) в целом по городу Кемерово оценивается как «сильный» (более 12,1). В Центральном районе города уровень загрязнения оценивается как «сильный» (ИЗА = 24,48). По Ленинскому району ИЗА составил 9,66, т.е. уровень загрязнения атмосферного воздуха комплексом вредных веществ оценивается как «умеренный».

Анализ лабораторных данных по исследованию качества питьевой воды показал, что в 2001 году, из восьми хлорорганических соединений, в разводя-

щей сети г. Кемерово определялись четыре хлорор-ганических соединений — хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлорметан, бромдихлорметан. Концентрация этих соединений не превышала ПДК, но суммарный санитарно-токсикологический лимитирующий показатель вредности по максимальным концентрациям галогеносодержащих веществ превысил единицу во всех районах города.

Сохраняется проблема загрязнения земель г. Кемерово. Уровень загрязнения почвы в различных функциональных зонах города расценивается от «умеренно опасного» до «опасного».

Согласно расчетам суммарного показателя химического загрязнения почвы (СПХЗ), в Ленинском и Центральном районах города СПХЗ практически идентичны и составляют, соответственно, 26,92 и 26,8 мг/кг. Наряду с высоким уровнем химического загрязнения, отмечается высокая биологическая нагрузка на почву, о чем свидетельствует высокий индекс санитарно-показательных микроорганизмов. Отмечается сезонная динамика и увеличение показателей в конце лета.

Соотношение санитарно-показательной и спорообразующей микрофлоры говорит о давности и стабильности загрязнения и слабых процессах самоочищения почвы. Степень загрязнения почвы оценивается как «загрязненная».

Биологическое загрязнение почвы Ленинского и Центрального районов г. Кемерово представлено в таблице 2. Из таблицы видно, что почва Ленинского района более загрязнена по сравнению с Центральным районом.

Бактериологическое исследование содержимого толстой кишки показало, что у детей, проживающих в Центральном районе, в большей степени выражен дефицит индигенной флоры. Так, частота высеваемости лактобацилл у детей из Ленинского района составляет 91 %, тогда как у детей из района с наибольшим загрязнением они обнаруживаются в 85 % случаев (р < 0,01). Кроме того, у детей 1-й группы отмечается тенденция к снижению би-фидофлоры. При этом, частота встречаемости бифидобактерий в содержимом толстой кишки у детей 2-й группы составляет 94 %, тогда как у детей 1-й группы их обнаружение не превышает 91 % (р > 0,01) (табл. 3).

В микрофлоре детей из района с максимальным уровнем загрязнения незначительно преобладают сульфатредуцирующие клостридии. При этом уста-

Таблица 2

Биологическое загрязнение почвы Ленинского и Центрального районов г. Кемерово в 2000-2001 гг.

Годы Индекс БГКП (кл/г почвы) Индекс энтерококков (кл/г почвы) Патогенные энтеробактерии Индекс энтеробактерий (кл/г почвы) Титр С. регїгіпдепБ Яйца гельминтов

Норма 100 10 Отсутствует 100 0,01 Отсутствует

Ленинский 2000 10000 10 Отсутствует 1000 0,01 Отсутствует

район 2001 100000 10 Отсутствует 10000 0,01 Отсутствует

Центральный 2000 10000 10 Отсутствует 1000 0,1 Отсутствует

район 2001 100 10 Отсутствует 100 0,1 Отсутствует

Примечание: БГКП - бактерии группы кишечной палочки

№ 3 2004

№ 3 2004 в Кузбассе

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Таблица 3

Показатели микробиоценоза кишечника у детей критического периода развития, проживающих в эколого-гигиенически различных районах г. Кемерово

Микрофлора 1 группа (минимальное загрязнение), n = 100 2 группа (максимальное загрязнение), n = 100

Р ± m, % М ± m, lg КОЕ/г Р ± m, % М ± m, lg КОЕ/г

Bifidobacterium spp. 94,0 ± 1,1 9,6 ± 0,6 91,0 ± 1,0* 9,0 ± 0,1

Lactobacillus spp. 89,0 ± 1,1 7,7 ± 1,0 85,0 ± 0,9* 7,6 ± 0,1

Clostridium perfringens 24,0 ± 5,0 4,8 ± 0,7 27,0 ± 4,7 5,5 ± 0,1

Escherichia coli Lac+ 96,0 ± 1,1 9,2 ± 0,1 99,0 ± 1,0* 9,3 ± 0,1

Escherichia coli Lac- 13,0 ± 0,4* 8,1 ± 0,3 10,0 ± 0,3 8,0 ± 0,4

Escherichia coli Hly+ 28,0 ± 5,3 8,0 ± 0,1 29,0 ± 4,8 8,1 ± 0,1

Klebsiella spp. 11,0 ± 0,3* 9,2 ± 0,3 5,0 ± 0,2 9,4 ± 0,1

Proteus spp. не обнаружен не обнаружен не обнаружен не обнаружен

Другие УПЭБ** 1,4 ± 0,1* 6,0 ± 0,1 не обнаружен не обнаружен

Staphylococcus epidermidis 51,0 ± 5,9 7,3 ± 1,0 59,0 ± 5,3 7,3 ± 0,6

Staphylococcus aureus 21,0 ± 4,8 5,7 ± 0,9 17,0 ± 0,4 5,6 ± 0,5

Enterococcus 75,0 ± 5,1 7,4 ± 0,4 91,0 ± 1,0* 7,7 ± 0,3

Streptococcus spp. Hly+ 24,0 ± 5,0 7,0 ± 0,5 21,0 ± 4,3 6,9 ± 0,4

Грибы р.Candida spp. 32,0 ± 5,5* 4,8 ± 0,4 22,0 ± 4,4 4,6 ± 0,4

Примечание: * - статистически достоверное различие (р < 0,01); ** - условнопатогенные энтеробактерии; Lac+ - (лактозопозитивные) ферментирующие лактозу;

Lac- - (лактозонегативные) не ферментирующие лактозу; Hly+ - гемолизирующие

новлено, что почва Центрального района по пер-фрингенс-титру является более загрязненной, чем в Ленинском районе. Однако у детей 1-й группы, по сравнению со 2-й, с большей частотой регистрируются нарушения в аэробной флоре, проявляющиеся в снижении частоты встречаемости типичной кишечной палочки (р < 0,01), повышении высеваемос-ти лактозонегативных эшерихий (р < 0,001) и условнопатогенных энтеробактерий (р < 0,001). При этом установлено, что почва Ленинского района по индексу БГКП и энтеробактерий является более загрязненной, чем почва Центрального района.

Статистически достоверных изменений кокковой флоры в зависимости от района проживания не установлено, за исключением энтерококков, содержание которых преобладает у детей 2-й группы (91 %), по сравнению с детьми 1-й группы (75 %) (р < 0,001).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, экологически неблагополучная обстановка оказывает неблагоприятное воздействие на состояние нормальной микрофлоры кишечника человека, определяя ее особенности, связанные с характером загрязнения окружающей среды. При увеличении нагрузки вредных факторов окружаю-

щей среды на организм, в первую очередь, угнетается его индигенная флора. Угнетение индиген-ной флоры приводит, как известно, к снижению иммунологической реактивности макроорганизма, что способствует возникновению различных соматических заболеваний. Этот вывод подтверждается тем, что у детей, проживающих в экологически неблагополучном районе, по сравнению с детьми из экологически благополучного, чаще регистрируются бронхиты, тонзиллиты, фарингиты, отиты, аллергические заболевания, болезни органов пищеварения и ОРВИ [1, 9]. Поэтому для жителей неблагоприятных эколого-гигиеничес-

ких регионов применение бифидо- и лактосодержащих пробиотиков должно быть необходимым.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Даутов, Ф.Ф. Изучение связи между загрязнением окружающей среды и уровнем заболеваемости детского населения города /Ф.Ф. Даутов, И.А. Яруллин //Ж. гиг. и сан. - 1993. - № 4. -С. 4-7.

2. Вельтищев, Ю.Е. Становление и развитие иммунной системы у детей. Иммунная недостаточность. Иммунодиатезы /Ю.Е. Вельтищев. - М., 2000. - 240 с.

3. Needleman, H.L. The long-term effects of exposure to low doses of lead in childhood /H.L. Needleman, A. Schell, D. Bellinger //New Engl. J. Med. - 1990. - N 322 (2). - P. 83-88.

4. Пинегин, Б.В. Дисбактериозы кишечника /Б.В. Пинегин, В.Н. Мальцев, В.М. Коршунов. - М., 1984. - 200 с.

5. Куваева, А.И. Микробиологические и иммунные нарушения у детей /И.Б. Куваева, К.С. Ладодо. - М., 1991. - 340 с.

6. Drasar, B.S. Human Intestinal Flora /B.S. Drasar, M.J. Hill. - N-Y., 1974.

7. Студеникин, М.Я. Экология и здоровье детей /М.Я. Студеникин, А.А. Ефимова. - М., 1994. - 384 с.

8. Диагностика, профилактика и лечение дисбактериозов кишечника. Метод. реком. МЗ СССР № 10-11/4. - М., 1991. - 15 с.

9. Эколого-гигиенические проблемы городов с развитой химической промышленностью /А.П. Михайлуц, В.И. Зайцев, С.В. Иванов, Б.Д. Зубицкий. - Новосибирск-Кемерово, 1997. - 191 с.

<^вдицина № 3 2004 „

в Кузбассе № 3 2004 37