Содержание микроэлементов в сыворотке крови мальчиков подросткового возраста с нарушением репродуктивного потенциала, проживающих в промышленных центрах

© ЗАГАРСКИХ Е.Ю., КОЛЕСНИКОВА Л.И., КОЛЕСНИКОВ С.И., ДОЛГИХ В.В., ВЛАСОВ Б.Я., КУРАШОВА Н.А. — 2011 УДК 612.616.31

СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ МАЛЬЧИКОВ ПОДРОСТКОВОГО ВОЗРАСТА С НАРУШЕНИЕМ РЕПРОДУКТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА, ПРОЖИВАЮЩИХ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕНТРАХ

Елена Юрьевна Загарских, Любовь Ильинична Колесникова, Сергей Иванович Колесников, Владимир Валентинович Долгих, Борис Яковлевич Власов, Надежда Александровна Курашова (Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН, г. Иркутск, директор — чл.-корр.

РАМН, д.м.н., проф. Л.И. Колесникова)

Резюме. Обследована группа мальчиков-подростков, проживающих в крупных промышленных центрах Восточной Сибири — городах Иркутске (79 человек) и Ангарске (55 человек). Результаты исследования показали, что содержание магния в сыворотке крови подростков с нарушением репродуктивного потенциала в Иркутске и Ангарске статистически значимо ниже по сравнению с аналогичным показателем здоровых детей. При определении концентрации сывороточного железа у подростков установлено, что его содержание находится в референтном диапазоне, тем не менее, у мальчиков Иркутска отмечается повышение этого показателя на 31,8% по сравнению с таковым в Ангарске. Однако эти изменения, на наш взгляд, несмотря на снижение мужской составляющей репродуктивного потенциала в крупных промышленных городах Восточной Сибири, пока фатальным образом не задевают ключевых механизмов фертильности, т.е. в перспективе при соответствующей медико-социальной поддержке могут быть обратимыми.

Ключевые слова: микроэлементы, репродуктивный потенциал, подростки.

THE CONTENT OF MICROELEMENTS IN BLOOD SERUM OF THE BOYS OF JUVERNILE AGE WITH ABNORMALITIES OF REPRODUCTIVE POTENTIAL, LIVING IN INDUSTRIAL CENTERS

E.Y. Zagarskikh, L.I. Kolesnikova, S.I. Kolesnikov, V.V. Dolgikh, B.Ya. Vlasov, N.A. Kurashova (Scientific Center of Family Health and Human Reproduction Problems.

Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences, Irkutsk, Russia)

Summary. There has been surveyed a group of teenage boys who live in large industrial centers of Eastern Siberia — the cities of Irkutsk (79 person) and Angarsk (55 person). The results showed that the content of magnesium in blood serum of adolescents with a violation of reproductive potential in Irkutsk and Angarsk significantly lower compared with that of healthy children. In determining the concentration of serum iron in adolescents it has been found that the content is in the reference range, though in the boys of Irkutsk this index is 31,8% higher, compared with that in Angarsk. These changes, however, in our view, despite the decline in the male component of reproductive potential in major industrial cities of Eastern Siberia, while not fatally hurt the key mechanisms of fertility, in the long term, with appropriate medical and social support may be reversible.

Key words: trace elements, reproductive potential, teenagers.

Изучение репродуктивного потенциала подростков-мальчиков приобретает в последнее время все большую актуальность в связи с тем, что мужской фактор в бездетном браке имеет угрожающую тенденцию к росту, составляя в настоящее время уже от 40 до 60% [9]. Несмотря на то, что репродуктивное здоровье мужчин зависит от влияния неблагоприятных факторов оно формируется на более ранних этапах онтогенеза, из которых одним из самых критических является пубертатный период [9].

Анализ репродуктивного потенциала с теоретических и общепатологических представлений предполагает участие в его формировании разнообразных систем, которые действуют как на интегративном уровне, так и при участии разнообразных метаболических факторов, которые по существу лежат в фундаменте функционирования организма как единого целого. В рамках этой концепции ранее мы показали [5], что снижение репродуктивного потенциала подростков-мальчиков, проживающих в крупных промышленных центрах Иркутской области, действительно сопровождается не только нарушением нейроэндокринной регуляции, но и ассоциируется с нарушением липидного спектра крови и дисбалансом системы «перекисного окисления липидов — антиоксидантной защиты» (ПОЛ-АОЗ). Дисбаланс ПОЛ-АОЗ с активацией пероксидного компонента без адекватного увеличения вклада антиоксидантного звена, как известно, [7] приводит к оксидативному стрессу, который может прямо или опосредованно затрагивать многочисленные пути метаболизма, в частности обмен биоэлементов. Нарушение метаболизма биоэлементов в свою очередь может не только влиять на закрепление, прогрессирование или минимизацию нарушений репродуктивного потенциала у подростков, но и быть их маркером.

В промышленных городах Восточной Сибири в настоящее время сформировалась своя специфика экологически обусловленной патологии населения.

Основные предприятия, влияющие на состояние воздушного бассейна города Ангарска: ТЭЦ-9, участок №1 ТЭЦ-9, ТЭЦ-10 ОАО «Иркутскэнерго» (теплоэнергетика) и ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» (ОАО «АНХК»). Их доля в суммарных выбросах города от стационарных источников составляет 61,9% и 17,8% соответственно.

Среднегодовые концентрации превышали санитарные нормы по бенз(а)пирену. Превышения максимальных разовых концентраций были зафиксированы по диоксиду серы (1,1 ПДК), диоксиду азота (3,1 ПДК), формальдегиду — (1,4 ПДК), бенз(а)пирену, сероводороду.

Основной вклад в выбросы загрязняющих веществ в атмосферу города Иркутска от стационарных источников вносят предприятия теплоэнергетики (69,2%). Наибольшее количество специфических загрязняющих веществ поступило в атмосферу от источников Иркутского авиационного завода — филиал ОАО «Научно-производственная корпорация «Иркут».

Уровень загрязнения воздуха очень высокий. Такой уровень определяется концентрациями бенз(а)пирена, формальдегида, диоксида и оксида азота, которые обладают высокой химической активностью и даже при кратковременном воздействии повреждают практически все основные компоненты клетки (липиды, белки, нуклеиновые кислоты).

Таким образом, 77,2% населения Иркутской области проживает в настоящее время в условиях санитарногигиенической ситуации от «неудовлетворительной» до «критической» и только 22,8% — в относительно удовлетворительных условиях [2].

Таблица 1

Содержание магния и железа в сыворотке крови здоровых подростков и подростков с нарушением репродуктивного потенциала гг. Иркутска и Ангарска

Иркутск Ангарск

Показатели Контроль Клиническая Контроль Клиническая

Магний, ммоль/л 0,93±0,01 0,80±0,02* 0,82±0,03 0,64±0,06*

Железо, мкмоль/л 17, 9± 1,3 23,6±0,7* 16,5±0,8 17,5±0,9

* Примечание значимость различий между контрольной и клинической группами р<0,05.

Цель работы: изучение содержания сывороточного железа и магния у подростков-мальчиков Иркутска и Ангарска с нарушением репродуктивного потенциала.

Материалы и методы

В процессе работы обследовано 134 мальчиков-подростков набор подростков осуществлялся методом случайной, сплошной выборки — проведением профилактических осмотров в школах, на основании полученных результатов исследования были сформированы по две группы в каждом городе: контрольная — подростки 14-17 летнего возраста (средний возраст 15,9 ±0,8 лет); клиническая группа, куда включались подростки с эндокринной и репродуктивной патологией (диффузный нетоксический зоб, аутоиммунный тиреоидит, задержка физического развития, задержка полового развития, гипоталамический синдром периода полового созревания, ожирение, синдром гиперпролактинемии, гинекомастия, с сопутствующей патологией — варикоцеле, фимоз), проживающие в г. Ангарске (55 чел.) и г. Иркутске (79 чел.). Из них в г. Ангарске контрольную группу составили 16 человек (средний возраст 16,3±0,92 лет), в клиническую группу отобрано 39 подростков с наличием эндокринной и репродуктивной патологии (средний возраст 16,3±0,92). Также обследовано 79 мальчиков-подростков (средний возраст 15,9 ±0,8 лет), проживающих в г. Иркутске. Из них контрольную группу составили 23 человека (средний возраст 15,9 ±0,8 лет), группа с наличием эндокринной и репродуктивной патологии — 56 подростков (средний возраст 16,0±0,61). Все подростки осмотрены эндокринологом-андрологом, подвергались стандартному клинико-лабораторному обследованию. Получение информированного согласия детей и их родителей на участие в проводимом исследовании являлось обязательной процедурой при включении подростка в одну из групп. Материалом исследования служила сыворотка крови. Определение магния (Mg-XB, Biocon, Германия) и железа (Железо-11-Витал, Россия) проводилось с использованием коммерческих наборов спектрофотометрическим методом на анализаторе BTS-330 (Испания).

В исследовании использовались вычислительные процедуры методов математической статистики, методами параметрической статистики (вычисление средней арифметической (М), средней ошибки (m), среднеквадратичного отклонения (а), значимости различий средних величин по t-критерию Стьюдента, реализованные в лицензионном интегрированном статистическом пакете комплексной обработки данных STATISTICA 6.1 Stat-Soft Inc, США (правообладатель лицензии — НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез р<0,05.

Результаты и обсуждение

Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 1, содержание магния в сыворотке крови подростков-мальчиков с нарушением репродуктивного потенциала (клиническая группа) в Иркутске и

Ангарске статистически значимо ниже по сравнению с аналогичным показателем здоровых детей-контрольные группы (соответственно на 14,0 и 22,0%). Это снижение наблюдается на фоне более высокого содержания этого макроэлемента у подростков контрольной группы в Иркутске относительно этой величины в Ангарске (на 13,4%, р<0,05), причем концентрация магния в сыворотке у детей клинической группы в Иркутске практически не отличается от таковой, измеренной у подростков контрольной группы в Ангарске.

Одинаковая направленность изменения уровня магния в сыворотке крови подростков с нарушением репродуктивного потенциала (клиническая группа) в обоих городах, вероятно, объясняется сходными механизмами нарушения нейроэндокринной регуляции, которые контролируют путь биоэлемента от его абсорбции в желудочно-кишечном тракте до его выведения из организма. Это предположение согласуется с данными об одинаковой направленности (повышении) концентрации пролактина и тиреоидных гормонов у детей клинической группы областного центра и Ангарска [6,3]. Можно полагать, что усиление некоторых звеньев центральной и периферической системы гормональной регуляции при формировании репродуктивной патологии у подростков компенсаторно повышает потребность многочисленных метаболических систем в макроэлементе, что приводит к снижению его концентрации в тканях и сыворотке. Вместе с тем отмечаемое в Ангарске более значительное, чем в Иркутске, снижение содержания сывороточного магния у детей клинической группы по сравнению с подростками контрольной группы, возможно, связано с нарушением глюкокортикоидной регуляции у этой группы пациентов [4].

Усиление потребности в магнии вкупе с нарушением механизмов центральной регуляции у подростков крупных промышленных центров Восточной Сибири, и в особенности в Ангарске, приводит к значительному снижению концентрации макроэлемента, которое выходит даже за пределы нижней границы референтных значений (0,70-0,91 ммоль/л). Такое снижение концентрации магния еще не сопровождается выраженными специфическими нервно-мышечными знаками и другими знаками, но может приводить к снижению двигательной активности сперматозоидов со снижением репродуктивной функции во взрослом состоянии.

В определенной степени парадоксальными представляются наши результаты, полученные при сравнении содержания сывороточного магния в обоих городах не только у больных, но и здоровых подростков, что нельзя объяснить изменением характера нейроэндокринной регуляции. Парадоксальность ситуации заключается в том, что жители Иркутска потребляют водопроводную воду, по своему химическому составу практически не отличающуюся от воды Байкала с ее аномально низкой концентрацией магния и кальция. Население Ангарска, находящееся ниже по течению Ангары на 45 км от Иркутска, пользуется водой разбавленной стоком промышленных предприятий и рек, что приводит к существенному повышению концентрации этих макроэлементов в питьевой воде [2].

Для объяснения более низкого содержания магния в сыворотке крови подростков Ангарска по сравнению с мальчиками Иркутска при потреблении воды с высоким содержанием макроэлемента можно высказать несколько предположений, касающихся особенностей техногенной нагрузки, которую испытывает население этого крупного промышленного центра. Так, нефтехимическая и энергетическая промышленность Ангарска выделяет в атмосферу оксиды азота и большое количество разнообразных органических соединений, имеющих аминогруппы и четвертичный азот, которые при длительном поступлении в организм могут индуцировать дефицит ряда макро- и микроэлементов, в том числе и магния [1]. Учитывая антагонизм между кальцием

и магнием, нельзя исключить, что потребление жесткой воды подростками Ангарска может привести к снижению абсорбции пищевого макроэлемента путем конкуренции с кальцием за сайты связывания в энтероцитах или его потери за счет адсорбции на преципитате нерастворимых солей высших жирных кислот [ 10].

Определение концентрации сывороточного железа у подростков показало (табл.1), что их содержание находится в референтном диапазоне, тем не менее, у мальчиков Иркутска отмечается повышение этого показателя на 31,8% по сравнению с таковым в Ангарске.

Общеизвестно, что железо, как и магний, принимает участие в самых разнообразных метаболических превращениях, но чаще всего клиницист имеет дело со снижением его концентрации в сыворотке крови. Повышение содержания микроэлемента даже в пределах нормативных значений может косвенно свидетельствовать о его выходе из ферритинового депо, которое мобилизует железо, и через реакцию Фентона включает его в процессы свободнорадикального окисления [11]. В подтверждение такого механизма говорят наши данные об активации процесса перекисного окисления липидов, отмеченной у подростков Иркутска с нарушением репродуктивного потенциала (клиническая группа) [5].

Не исключено, что активация ПОЛ, отмеченная нами на фоне повышенной концентрации сывороточного железа у подростков Иркутска, может отягощаться и снижением у них содержания в сыворотке крови магния, так как некоторый дефицит макроэлемента будет сопровождаться нарушением дыхательной энергетики клеток, которое по механизму обратной связи приведет к стимуляции пероксидации липидов [8].

Данные, полученные при проведении настоящего исследования, являются отражением результирующего воздействия на развивающийся организм подростка многообразных социально-экологических, нейроэндокринных и метаболических факторов, которые с большей или меньшей специфичностью влияют на обмен биоэлементов. Несмотря на снижение мужской составляющей репродуктивного потенциала в крупных промышленных городах Восточной Сибири, что в определенной степени иллюстрируется данными по изменению содержания сывороточного магния и железа у мальчиков 14-17 лет, тем не менее, эти изменения, на наш взгляд, пока фатальным образом не задевают ключевых механизмов фертильности, т.е. в перспективе при соответствующей медико-социальной поддержке могут быть обратимыми.

ЛИТЕРАТУРА

1. Барашков Г.К., Зайцева Л.И. Использование законов ме-жэлементных взаимодействий для понимания механизмов некоторых заболеваний человека // Биомедицинская химия. — 2008. — Т. 54. Вып. 3. — С. 266-277.

2. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 2008 году» Министерство природных ресурсов и экологии Иркутской области. — Иркутск, 2009. — 412 с.

3. Загарских Е.Ю., Долгих В.В., Шолохов Л.Ф. Здоровье юношей в экологически неблагоприятных условиях г. Ангарска // Здоровье и образование: материалы 4 обл. межведом. науч.-практ. конф. — Иркутск, 2008. — С. 230-235.

4. Загарских Е.Ю., Колесникова Л.И., Долгих В.В. и др. Содержание макроэлементов в крови у мальчиков-подростков города Иркутска // Амбулаторно-поликлиническая практика — платформа женского здоровья: сб. тез. — М., 2009. — С. 76.

5. Колесникова Л.И., Колесников С.И., Загарских Е.Ю. и др. Особенности перекисного окисления липидов и антиок-сидантной защиты у мальчиков — подростков Иркутска / //

Репродуктивное здоровье детей и подростков, 2009. — № 5. — С. 63-67.

6. Колесникова Л.И., Сутурина Л.В., Загарских EM. и др. Состояние репродуктивного здоровья, процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у подростков, проживающих в крупном промышленном центре Ангарск // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. — 2005. — №5. — С. 42-47.

7. Меньщикова E.Б. и др. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания. — Новосибирск: АРТА, 2008. — 284 с.

8. Меньщикова E.Б. и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. — М.: Слово, 2006. — 556с.

9. Мирский В.E., Михайличенко В.В., Заезжалкин В.В. Детская и подростковая андрология: учеб. пособие / Под ред. Г.А. Герасимова — СПб.-М.: Питер, 2003. — 220 с.

10. Чистяков Ю.В. Основы бионеорганической химии.-М.: КолосС, 2007. — 53 с.

11. Minotti G., Di Genarro M, D'Ugo D., Granone P. Possible sources ofiron for lipid peroxidation // Free Radic. Res. Commun. — 1991. — Vol. 12-13. — P. 99-106.

Информация об авторах: 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, дом 16, УРАМН НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН, тел. (3952) 207636, 207367, e-mail: zagarsklena@mail.ru Загарских Елена Юрьевна — н.с., к.м.н.; Колесникова Любовь Ильинична — директор, член.-корр. РАМН, проф.; Колесников Сергей Иванович — академик РАМН, заместитель председателя комитета по охране здоровья Государственной Думы ФС РФ; Долгих Владимир Валентинович — главный врач клиники, д.м.н., проф.; Власов Борис Яковлевич — с.н.с., д.м.н., проф.; Курашова Надежда Александровна — н.с., к.б.н.

© СИНДЫХЕЕВА Н.Г., КАЛЯГИН А.Н., МАКАРОВ О.А. — 2011

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОЛЕЧЕБНИЦЫ «ЖЕМЧУГ»

Нона Геннадьевна Синдыхеева, Алексей Николаевич Калягин, Олег Александрович Макаров

Резюме. Представлен гигиенический анализ территории расположения и природных факторов водолечебницы «Жемчуг», расположенной на территории Тункинской долины Республики Бурятия. Установлено, что водолечебница обладает благоприятными для отдыха климатогеографическими характеристиками и располагает двумя типами минеральных вод. Вода скважины Р-1 — метановая гидрокорбанатная натриевая, потенциально может быть использована для наружного употребления, а вода скважины Г-1 — углекислая кремнистая хлоридно-гидрокорбонатная магниево-натриевая — для наружного и внутреннего употребления

Ключевые слова: гигиеническая характеристика, Жемчуг, водолечебница, Республика Бурятия, Тункинская долина.