Гигиеническая оценка воздействия химических факторов среды обитания на регуляторные системы у детей

28

ЗНиСО

май №5

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ НА РЕГУЛЯТОРНЫЕ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ

Д.В. Ланин, Н.В. Зайцева, О.В. Долгих

HYGIENIC EVALUATION OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL FACTORS INFLUENCE

IN REGULATORY SYSTEMS OF CHILDREN

D.V. Lanin, N.V. Zaytseva, O.V. Dolgikh

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью

населения» Роспотребнадзора, г. Пермь

У детей, проживающих на техногенно нагруженных территориях, выявлены особенности показателей функций регуляторных систем и ассоциированное с ними повышенное содержание ряда химических веществ и соединений в крови в сравнении с детьми, проживающими на территориях без техногенной нагрузки.

Ключевые слова: техногенная нагрузка, иммунная система, эндокринная система.

Children living on technogenic burdened territories have peculiarities features of regulatory systems associated with an increased content of some chemical substances and compounds in the blood compared to children living in areas without anthropogenic impact.

bywords: technogenic burden, immune system, endocrine system.

В литературе имеются многочисленные данные об изменениях в нейроэндокринном и иммунном статусах детей под влиянием различных химических факторов среды обитания, так, например, показана связь аллергопатологии, а также заболеваний щитовидной железы с проживанием на техногенно нагруженных территориях [1]. Особое внимание при оценке техногенного воздействия исследователи уделяют отдельным маркерам нервной, эндокринной или иммунной систем. Однако, целесообразность комплексного подхода к оценке статуса регуляторных систем у детей, проживающих на техногенно нагруженных территориях не вызывает сомнений.

Цель данной работы — гигиеническая оценка воздействия химических факторов среды обитания на показатели функций регуляторных (нервной, эндокринной, иммунной) систем у детей, проживающих на техногенно-нагруженных территориях.

Материалы и методы. Всего, включая группу контроля, был обследован 491 ребенок в возрасте от 3 до 7 лет, из них 270 мальчиков (55 %) и 221 девочка (45 %). Все дети посещали детские дошкольные учреждения. Группу наблюдения составили 286 детей из районов с техногенной нагрузкой (г. Краснокамск, Пермский край). Контрольная группа состояла из 205 детей с тех-ногенно ненагруженных территорий Пермского края. Основная и контрольная группы были сопоставимы по полу, возрасту и соматической заболеваемости. Всем детям проводилось углубленное клинико-лабораторное обследование, включающее химико-аналитическое исследование, иммунологическое обследование, определение маркеров нейрогормонального фона.

Химико-аналитическое исследование проводилось с учетом возможного содержания химических веществ и соединений в воздухе и питьевой воде г. Краснокамск (техногенно нагруженная территория). Согласно ранее проведенным исследованиям, на данной территории расположено более 60 предприятий и организаций, которые являются источниками выбросов в атмосферный воздух 97 загрязняющих веществ [2]. Жилая застройка повсеместно расположена вблизи

источников загрязнений атмосферного воздуха. По результатам исследований, выполненных Пермским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на стационарном посту наблюдения в 2009 г., были зарегистрированы превышения максимальных разовых концентраций оксида углерода, фенола до 1,9 раза, этилбензола — до 1,55 раза. В 2009 г. были установлены превышения среднесуточных концентраций формальдегида (1,29 ПДКс.с), этилбензола (2,05 ПДК) и фенола (1,76 ПДКс.с.). В результате лабораторных исследований качества атмосферного воздуха, проведенных ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора в 2010 г. установлено, что содержание в атмосферном воздухе формальдегида превышает ПДКм.р. до 3,8 раза, сероводорода — до 2 раз, пыли — до 1,36 раза, в т. ч. по группам суммации: диоксид азота, сернистый ангидрид, оксид углерода, формальдегид — до 3,89 раза; сероводород, формальдегид — до 3,80 раза. В воздушной среде помещений детских дошкольных учреждений концентрации формальдегида превышают гигиенический норматив для помещений до 4,7 раза, концентрации фенола превышают ПДКм.р. до 1,3 раза, диоксида азота — до 2,6 раза. Кроме того, вода системы хозяйственно-питьевого водоснабжения, подаваемая населению г. Краснокамск, не отвечает требованиям безопасности для здоровья. По результатам социально-гигиенического мониторинга, в 2009 г. основными компонентами загрязнения питьевой воды являлись продукты гиперхлорирования (хлор остаточный свободный — 62,5 % проб выше ПДК, хлор остаточный связанный — 12,5 % проб выше ПДК). ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора в 2010 г. проведены исследования качества воды системы хозяйственного водоснабжения, поступающей в детские дошкольные учреждения г. Краснокамск. В результате проведенных исследований в питьевой воде обнаружены соединения, образующиеся при хлорировании —

май №

29

Таблица 1. Показатели микроклимата и химического состава воздуха в дошкольных организациях

Показатели Контроль Наблюдение

1,2-дихлорэтан 0 ± 0 0,02 ± 0,004

Ацетон 0,037 ± 0,0068 0,062 ± 0,007

Бензол 0 ± 0 0,066 ± 0,016

Дибромхлорметан 0 ± 0 0,0001 ± 0,00001

Дихлорбромметан 0 ± 0 0,0005 ± 0,0002

Медь 1,05 ± 0,03 0,94 ± 0,03

М-крезол 0 ± 0 0,12 ± 0,011

О-крезол 0 ± 0 0,0008 ± 0,0005

О-ксилол 0 ± 0 0,064 ± 0,009

Толуол 0 ± 0 0,08 ± 0,01

Фенол 0,01 ± 0,001 0,083 ± 0,009

Формальдегид 0,005 ± 0,001 0,068 ± 0,006

Хлороформ 0 ± 0 0,012 ± 0,002

Таблица 2. Показатели иммунограммы и нейроэндокринных маркеров у детей групп контроля и наблюдения

Показатели Контроль Наблюдение

Иммунологические маркеры

CD3+-лимфоциты, абс. 1,83 ± 0,13 1,79 ± 0,06

CD3+-лимфоциты, отн. 72,6 ± 1,49 68,1 ± 0,69*

CD3+CD4+-лимфоциты, абс. 1,02 ± 0,09 0,95 ± 0,04

CD3+CD4+-лимфоциты, отн. 40,6 ± 1,98 36,3 ± 0,68*

CD3+CD8+-лимфоциты, абс. 0,66 ± 0,07 0,66 ± 0,03

CD3+CD8+-лимфоциты, отн. 25,9 ± 1,54 25,2 ± 0,71

CD3+CD25+-лимфоциты, абс. 0,16 ± 0,02 0,17 ± 0,01

CD3+CD25+-лимфоциты, отн. 6,43 ± 0,55 6,49 ± 0,46

CD3+CD95+-лимфоциты, абс. 0,69 ± 0,07 0,68 ± 0,04

CD3+CD95+-лимфоциты, отн. 27,5 ± 2,1 26 ± 1,01

CD16+56+-лимфоциты, абс. 0,29 ± 0,05 0,37 ± 0,02*

CD16+56+-лимфоциты, отн. 11,6 ± 1,51 14,0 ± 0,73*

CD19+-лимфоциты, абс. 0,35 ± 0,04 0,45 ± 0,03*

CD19+-лимфоциты, отн. 13,8 ± 1,01 17,3 ± 0,83*

г/дм3 10,1 ± 0,39 10,1 ± 0,22

IgM, г/дм3 1,24 ± 0,05 1,27 ± 0,02

г/дм3 1,31 ± 0,13 1,37 ± 0,03

IgE общий, МЕ/см3 51,1 ± 9,23 112,6 ± 18,2*

Процент фагоцитоза 59,7 ± 2,99 52,6 ± 1,95*

Фагоцитарное число, у.е. 1,13 ± 0,07 1,03 ± 0,05*

Фагоцитарный индекс, у.е. 1,89 ± 0,05 1,91 ± 0,03

Абс. фагоцитоз 2,34 ± 0,29 1,98 ± 0,13*

1Е№у, пг/см3 1,7 ± 0,4 3,3 ± 0,7*

TNFa, пг/см3 2 ± 1,2 2 ± 1,7

т-ф, пг/см3 3,4 ± 1,3 3,9 ± 0,4

IL-4, пг/см3 1,4 ± 0,5 3,0 ± 1,4*

IL -6, пг/см3 1,5 ± 0,9 6,6 ± 2,9*

т -8, пг/см3 1,6 ± 0,6 1,9 ± 0,5

т 10, пг/см3 4 ± 1,2 5,2 ± 2,0

Нейроэндокринные маркеры

ТТГ, мкМЕ/см3 1,7 ± 0,2 1,6 ± 0,1

Т4 свободный, пмоль/дм3 15,6 ± 0,8 17,1 ± 0,3*

АКТГ, пг/дм3 20,1 ± 3,5 21,8 ± 3,5

Кортизол, нмоль/дм3 365,3 ± 47,2 342,7 ± 22,3

Серотонин, нг/см3 201,3 ± 18,3 588,7 ± 74,4*

хлороформ, тетрахлорметан, дихлорэтан, дихлор-бромметан и дибромхлорметан. При этом оценка их по критерию суммы отношений обнаруженных концентраций, нормируемых по санитарно-токсикологическому признаку вредности к ПДК в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074—01 показала, что допустимый уровень превышен до 2,5 раз. В соответствии с этими данными в каждой пробе крови определялось 17 химических веществ и соединений (1,2-дихлорэтан, ацетон, бензол, дибромхлорметан, дихлорбромметан, медь, марганец, о-, м-, п-крезолы, о-, м-, п-ксилолы, толуол, фенол, формальдегид, хлороформ). Измерения проводились атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре Perkin Elmer 3110 и методом капиллярной газовой хроматографии на хроматографе Кристалл 2000.

Исследование иммунного статуса включало CD-фенотипирование, определение фагоцитарной активности лейкоцитов, концентрации иммуноглобулинов (Ig) A, G, M, E, интерлейкина-1 бета (IL- 1p), IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, интерферона-Y (IFNy) фактора некроза опухоли-а (TNFa). CD-фенотипирование включало определение относительного и абсолютного числа CD3+-, CD3+CD25+-, CD3+CD4+-, CD3+CD8+-, CD3+CD95+-, CD19+-, CD16+CD56+-лимфоцитов при помощи цитофлюориметра FACSCalibur коммерческими наборами («Becton Dickinson», USA) по инструкции производителя. Исследование системы общего фагоцитоза проводили с использованием в качестве объектов фагоцитоза формалинизированных эритроцитов барана. Содержание сывороточных иммуноглобулинов A, G, M изучалось методом радиальной иммунодиффузии по Манчини. Концентрация интерлейкинов (IL-ф, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IFNy, TNFa) и IgE определялась с помощью иммуноферментного анализа (тест-системы фирмы «Вектор-Бест», Россия и «Хема-Медика», Россия) по инструкции производителя на анализаторе «ELx808IU».

Определение маркеров нейрогормонального фона (адренокортикотропный гормон (АКТГ), кортизол, тиреотропный гормон (ТТГ), Т4 свободный, серотонин) проводилось с помощью имму-ноферментного анализа коммерческими наборами («Хема-Медика», Россия; «IBL», Германия; «DRG Diagnostics», Германия) по инструкции производителя на анализаторе «ELx808IU».

Статистическая обработка материала проводилась с использованием пакета прикладных программ «Microsoft Office Excel 2010» и Statistica 6.0. Рассчитывались средние величины и ошибки средних. Статистическая достоверность различий оценивалась по непарному t-критерию Стьюдента. Для отклонения нулевой гипотезы (отсутствие различий) принимались уровни статистической значимости р < 0,05.

Результаты и их обсуждение. Оценка уровня контаминации крови обнаружила увеличение уровня бензола и ряда фенолов, а также хлорор-ганических соединений у детей, проживающих на техногенно нагруженных территориях, в сравнении с группой контроля (табл. 1). Необходимо

30

ЗНиСО

май №5

подчеркнуть, что все перечисленные вещества способны вызывать нарушения со стороны иммунной, нервной или эндокринной систем [1; 2]. Кроме того, обнаружено снижение содержания меди в группе наблюдения по сравнению с контролем (табл. 1). Известно, что медь является эссенциальным микроэлементом и необходима для синтеза ряда энзимов, играющих важную роль в окислительно-восстановительных процессах. Недостаток меди в организме приводит к нарушению гомеостаза и дефектам в работе регуляторных систем [2]. Содержание марганца, п-, м-ксилолов и п-крезола статистически значимо не отличались от контроля.

Анализ показателей иммунной системы выявил признаки супрессии клеточного звена, так найдено достоверное снижение относительного числа CD3+ и CD3+CD4+-лимфоцитов, а также снижение показателей фагоцитарной активности (табл. 2). На этом фоне обнаружено повышение относительного и абсолютного числа CD16+CD56+-клеток и CD19+-лимфоцитов у детей группы наблюдения в сравнении с контролем (табл. 2). При анализе цитокинового статуса выявлено повышение концентрации в группе детей, проживающих на техногенно нагруженной территории, провоспалительного IFNy и цитоки-нов, продуцируемых Th-2 лимфоцитами (IL-4 и IL-6), при этом повышение противовоспалительных цитокинов сопровождается увеличением в группе наблюдения концентрации IgE, что может свидетельствовать о формировании аллергической настроенности иммунной системы.

Анализ маркеров функции нейроэндокрин-ной системы показал статистически значимое увеличение свободного тироксина (Т4) и нейро-трансмиттера серотонина в группе наблюдения в

сравнении с контролем. Повышение тироксина может быть компенсаторной реакцией связанной с ответом организма на дисбаланс иммунной системы, а высокий уровень антистрессового медиатора серотонина возможно является защитной реакцией организма на хроническое стрессовое воздействие, связанное с проживанием на техногенно-нагруженной территории [1].

Выводы. Таким образом, при гигиенической оценке воздействия ряда химических факторов (бензол, фенолы и хлорорганических соединения), детектируемых в крови, на показатели функций иммунной и нейроэндокринной систем у детей, проживающих на техногенно-нагруженных территориях установлены изменения в статусах этих систем, что свидетельствует о влиянии качества среды обитания на регуляторные и адаптивные системы.

СПИСО1К ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зайцева Н.В., Устинова О.Ю., Аминова А.И. Гигиенические аспекты нарушения здоровья детей при воздействии химических факторов среды обитания. Пермь: Книжный формат, 2011. 489 с.

2. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Землянова М.А. Гигиеническая индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических элементов. Пермь: Книжный формат, 2011. 489 с.

Контактная информация:

Ланин Дмитрий Владимирович, тел: 8 (342) 237-25-34, e-mail: dlan@mail.ru

Contact information: Lanin Dmitriy, phone: 8 (342) 237-25-34, e-mail: dlan@mail.ru