Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

"Child`s Health" 4 (25) 2010

Back to issue

Содержание химических элементов (кальций, стронций, свинец) в волосах детей 12–13 лет из разных регионов Украины

Authors: Залата О.А.1, Евстафьева Е.В.1, Слюсаренко А.Е.1, Слюсаренко А.В.2, Козлов К.П.3, 1Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, кафедра нормальной физиологии, г. Симферополь, 2Детский неврологический санаторий «Искра», г. Евпатория, 3Институт гигиены труда, г. Киев

Categories: Pediatrics/Neonatology

print version


Summary

У детей 12–13 лет (30 человек) — жителей г. Симферополя и детей-ровесников (25 человек), проживающих в экокризисных регионах Восточной Украины, методом рентген-флуоресцентной спектрофотометрии определяли содержание кальция, стронция и свинца в волосах. Целью настоящего исследования явился сравнительный анализ содержания химических элементов в волосах детей 12–13 лет с вегетососудистой дистонией, которые прибыли на лечение в неврологический санаторий «Искра» (г. Евпатория), и практически здоровых детей. Установили, что в волосах детей с функциональными расстройствами нервной системы границу условной нормы превышали концентрации кальция (884,65 ± 64,69 мкг/г) и свинца (14,89 ± 21,90 мкг/г). У практически здоровых детей был выявлен дефицит кальция (236,63 ± 20,59 мкг/г). С учетом экологического состояния окружающей среды промышленно загрязненных регионов Украины, высокого уровеня заболеваемости детского населения, изучение и оценка содержания химических элементов в волосах выборочных групп детей является актуальным направлением в исследовании как патогенеза дисбаланса элементов в организме, так и его профилактики и коррекции.


Keywords

Дети, химические элементы, волосы

В последние десять лет изучение влияния загрязнения окружающей среды тяжелыми токсичными металлами на элементный статус организма детей является перспективным и актуальным направлением экологической физиологии [3, 7, 8]. Дефицит кальция (Ca) среди детского населения — достаточно распространенное явление в Украине [2], которое имеет как алиментарное происхождение [12, 20], так и может быть следствием избыточного поступления в растущий организм ребенка токсичных металлов — антагонистов кальция (свинца, стронция) из промышленно загрязненной среды [10]. На протяжении 2002–2010 гг.сотрудниками кафедры нормальной физиологии в рамках программ «Здоровье нации» и «Дети Украины» выполняется научная работа с целью оценки влияния факторов антропогенной среды на функциональное состояние нервной, сердечно-сосудистой, иммунной систем выборочных когорт детей и подростков с помощью биомониторингового исследования [4, 16]. В ранее выполненной работе исследовали содержание кальция, свинца (Pb), стронция (Sr) у практически здоровых детей 12–13 лет — жителей г. Симферополя [6]. В тестируемой группе городских школьников был установлен дефицит кальция, содержание свинца и стронция находилось в пределах принятой на сегодняшний день условной нормы.

Целью настоящей работы стало сравнение содержания Ca, Pb, Sr в волосах детей 12–13 лет, которые проживали в регионах Украины с различной антропогенной нагрузкой.

Решали следующие задачи: 1) оценивали содержание Ca, Pb, Sr в волосах детей 12–13 лет, проживающих в промышленно загрязненных регионах Украины; 2) выполняли сравнительный анализ содержания этих химических элементов в группах детей, проживающих в регионах Украины с различной антропогенной нагрузкой.

Материалы и методы

Для решения поставленных задач была сформирована группа детей из 25 человек 12–13 лет (17 мальчиков, 8 девочек) с установленным диагнозом «вегето-сосудистая дистония» (ВСД), которые проходили курс оздоровления в неврологическом санатории «Искра» (г. Евпатория). На санаторно-курортное лечение дети прибыли из промышленно загрязненных регионов Восточной Украины — Запорожской, Днепропетровской и Донецкой областей. Группу сравнения составили 30 практически здоровых детей (15 мальчиков, 15 девочек), жителей г. Симферополя. Пробы волос получали путем их состригания с прикорневой части (2–3 мм) с 3–5 мест на затылочной области головы, ближе к шее, в количестве не менее 3 г .

Определение содержания химических элементов выполняли методом рентген-флуоресцентной спектрофотометрии в лаборатории промышленной токсикологии и гигиены труда Института медицины труда (г. Киев).

Статистический анализ данных проводили при помощи программы Statistica 6.0 ( Stat - Soft , 2001). Проверку характера распределения содержания Ca , Pb , Sr в волосах выполняли по критериям Колмогорова — Смирнова и Лиллифорс. В случае нормального распределения уровня элемента оценивали средние значения (M), среднеквадратическое отклонение ( s ). В случае распределения, отличающегося от нормального, — медиану ( Me ) и интерквартильный размах (25%; 75%). Достоверность различий между группами оценивали с помощью U -критерия Манна — Уитни и t-критерия Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

Известно, что содержание макроэлементов (МаЭ) и микроэлементов (МЭ) в волосах отражает элементный статус организма в целом, а пробы этой биологически стабильной ткани могут являться интегральным показателем минерального обмена как нервной системы, так и всего организма [9, 15]. Кроме этого, элементный состав волос отражает суммарное поступление загрязняющих веществ из окружающей среды по всем биогеохимическим пищевым цепям, а следовательно, позволяет использовать их количественные значения в качестве биомаркеров экспозиции в диагностике элементных дисбалансов [14]. В связи с этим в настоящей работе при проведении биомониторингового исследования групп возможного «экологического риска» определяли содержание Ca , Pb и Sr в волосах обследуемых детей 12–13 лет, постоянно проживающих в регионах Украины с разной антропогенной нагрузкой.

Проверка характера распределения химических элементов в волосах детей с ВСД по критерию Колмогорова — Смирнова и Лиллифорс показала, что оно не подчинялось закону нормального распределения ни для одного из исследованных металлов. В то же время в группе практически здоровых детей, постоянно проживающих в г. Симферополе, распределение содержания Са в волосах приближалось к нормальному.

Считается, что нормальному распределению, как правило, подчиняются эссенциальные элементы, а токсичные, в связи с возможными различиями в их экзогенном поступлении в организм, чаще характеризуются отличным от нормального распределением [11]. В связи с этим для сравнения полученных результатов в содержании элементов между группами детей использовали не только t -критерий Стьюдента, но и непараметрический U -критерий Манна — Уитни.

Результаты биомониторингового исследования содержания Ca , Pb , Sr в волосах детей, проживающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой, позволили выявить некоторые особенности количественного содержания химических элементов в волосах (табл. 1).

Определили, что по сравнению с дефицитным содержанием Са у детей 1-й группы, жителей г. Симферополя, у детей 2-й группы, постоянно проживающих на территориях с высокой антропогенной нагрузкой, уровень МаЭ превышал верхнюю границу нормы.

Известно, что повышение концентрации Са в плазме крови обычно запускает механизмы гуморальной регуляции МаЭ, приводящие к быстрой нормализации его уровня. Существует мнение, что повышенное содержание Са в волосах может указывать не на его избыток, а на усиленное выведение из организма, что может быть связано с повышением содержания в организме антагонистов Са, например, Pb или Sr [15]. Другой причиной избытка содержания Са в волосах может быть расстройство нейроэндокринной регуляции в организме детей, которая имеет место при функциональных нарушениях в автономной нервной системе (АНС).

Распространенность дефицита Са у детей школьного возраста — достаточно масштабное явление, и в этом отношении полученные нами результаты хорошо согласуются с литературными данными [12, 20]. В настоящее время считают, что важной причиной снижения обеспечения организма детей кальцием является значительное замещение сладкими напитками молока, основного источника МаЭ [18]. По официальному заключению Американской академии педиатрии, следствием высокого потребления сладких газированных напитков являются ожирение, повреждение зубной эмали, нарушение минерализации костной ткани [21]. Учитывая, что обследуемые нами группы детей вряд ли отличались пищевым рационом, который, скорее всего, не соответствовал суточной норме потребления молочных продуктов, причина выходящего за пределы нормы содержания Са в волосах заключается в том, что дети 12–13 лет могут находиться в начале подросткового возраста. В этот период различия, в том числе содержания МаЭ и МЭ, могут проявиться в максимальной степени в связи с началом полового созревания. Наряду с изменением вегетативных функций и психической деятельности в подростковом возрасте у детей наблюдается резкое увеличение длины и массы тела, требующее ускоренного и интенсивного обмена Са, который поддерживается прогрессивными структурными изменениями в щитовидной железе [19]. Предполагаем, что на фоне ВСД у детей 2-й группы изменение в процессах регуляции обмена Са нашло отражение в его избыточном накоплении в волосах.

Межгрупповые отличия по содержанию Са в волосах детей двух групп согласно U -критерию Манна — Уитни составили: Z = –6,3; р = 0,000; t-критерий Стьюдента: t = –11,8; р = 0,000. Таким образом, разница в содержании Са в биоткани детей из разных регионов проживания была значительной (рис. 1).

Содержание Pb в волосах детей двух групп также значительно отличалось. Если у практически здоровых детей, проживающих в условиях среднего города, его значения ( M ± s , медиана; интерквартильный размах) находились в пределах условной нормы, то у детей, постоянно живущих в промышленно загрязненных регионах Украины, содержание Pb значительно превышало верхнюю границу нормы (табл. 1). Известно, что абсорбция Pb в условиях дефицита Са может увеличиваться до 30 % [13]. Области, из которых прибыли на оздоровление дети 2-й группы, характеризуются выраженным техногенным изменением среды и повышенным содержанием в ней тяжелых металлов, в том числе Pb, в воздухе, воде и продуктах питания [8].

Таким образом, кроме возможных нарушений регуляции обмена кальция у детей с функциональными расстройствами АНС [5], его повышенное содержание в волосах может быть связано с избыточным содержанием Pb в организме [9, 15].

Межгрупповые отличия по содержанию Pb в волосах детей двух групп по U -критерию Манна — Уитни составили: Z = –6,1; р = 0,000; t-критерий Стьюдента: t = –3,34; р = 0,001, что свидетельствует о значительной разнице в содержании Pb у детей, проживающих в регионах Украины, отличающихся по антропогенной нагрузке (рис. 2).

Полученные нами результаты содержания химических элементов в организме детей этого возраста соответствуют литературным данным. Установлено, что распространенность изменений элементного статуса здоровых детей в возрасте 13 лет составляет около 76 % [17]. Так, выявлена достоверная взаимосвязь между накоплением у детей этого возраста токсичных металлов, таких как Pb , Cd , и дефицит эссенциальных — Ca , Zn , Fe [17]. Элементный статус детей с нарушениями АНС характеризуется дефицитом эссенциальных элементов ( Mg , Fe , Cu , Co , Mn ) и избытком токсичных ( Pb , Cd ) по сравнению со здоровыми ровесниками [5].

Принципиально важным для оптимального функционирования организма является не только и не столько количество попадающего в организм химического элемента, сколько его количественное соотношение с другими МЭ, которое может решающим образом влиять на всасывание и, таким образом, определять в конечном итоге его концентрацию в организме. По этой причине имеет значение не столько содержание элемента, например, в пище и воде, сколько его сбалансированность с другими МЭ. Такими наиболее важными являются, например, соотношения «Ca — Sr» [11]. Корреляционный анализ концентраций Ca , Pb , Sr у детей обеих групп, показал, что только между Ca и Sr существует достаточно c ильная — высоко достоверная прямая связь: в 1-й группе — r = 0,56; p = 0,001; во 2-й группе — r = 0,62; p  = 0,0009 (рис. 3).

Известно, что снижение количества Са в рационе питания, особенно у детей, приводит к усилению всасывания Sr с 30 до 70 % [13]. Несмотря на то, что среднее содержание Sr в волосах детей обеих групп находилось в пределах нормы, установили достоверные отличия, по U -критерию Манна — Уитни они составили: Z = –4,1; р = 0,0003, по t-критерию Стьюдента: t = –4,14; р = 0,0001.

С учетом состояние городской среды экокризисных регионов Восточной Украины, где распространенность заболеваний среди детей и подростков, в том числе и нервной системы, выше, чем в остальных областях [1], исследование и оценка содержания химических элементов в волосах выборочных групп детей является необходимым направлением в экологической физиологии. Цель такого биомониторинга — не только выявление избытка токсичных и дефицита эссенциальных элементов, установление степени дисбаланса, но и разработка последующей коррекции дисбаланса элементов в организме детей, с разным состоянием здоровья проживающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой.

Выводы

1. Результаты биомониторингового исследования содержания кальция, стронция и свинца в волосах детей из разных регионов Украины выявили дефицитное содержание кальция у практически здоровых детей — жителей г. Симферополя (236,63 ± 122,80 мкг/г) и превышение его у детей, проживающих в промышленно загрязненных регионах востока Украины (882,72 ± 274,44 мкг/г).

2. Выявлено превышение содержания свинца (14,89 ± 21,90 мкг/г) в волосах детей — жителей промышленно загрязненных регионов востока
Украины.

3. Содержание стронция в волосах детей обеих группах находилось в пределах условной нормы.

4. Установлены достоверные межгрупповые различия в содержании кальция, стронция и свинца в волосах детей, проживающих в разных регионах Украины (0,001 Ј р Ј 0,000).


Bibliography

1. Агарков В.И., Грищенко С.В., Бугаенко Н.В. и др. Современные закономерности возникновения и распространения болезней среди подростков в условиях Донбасса // Украина. Здоровье нации. — 2009. — № 1–2(9–10). — С. 112-119.

2. Квашніна Л.В., Родіонов В.П., Апуховська Л.І. та ін. Вплив вітаміно-мікроелементних препаратів на остеопластичні та метаболічні процеси у дітей молодшого шкільного віку // Современная педиатрия. — 2006. — № 3(12). — С. 113-115.

3. Гудков А.В., Багрянцев В.Н., Кузнецов В.Г. и др. Микроэлементы в окружающей среде и волосах детей // Инфекционная патология в Приморском крае. — Владивосток: Дальнаука, 2004. — С. 90-95.

4. Евстафьева И.А. Особенности функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем в связи с содержанием тяжелых металлов в организме подростков: Автореф. дис…. канд. биол. наук. — Симферополь, 2003. — 20 c.

5. Жестяников А.Л. Характеристика микроэлементного статуса у больных нейроциркуляторной дистонией, проживающих в Карелии: Автореф. дис… канд. мед. наук. — Петрозаводск, 2005. — 20 с.

6. Залата О.О. Психофізіологічні особливості учнів різного віку у зв''язку із вмістом свинцю, стронцію та кальцію в організмі: Автореф. дис… канд. мед. наук. — Львів, 2009. — 20 c.

7. Касьяненко О.А., Касьяненко Г.Я. Забруднення довкілля важкими металами і стан здоров''я дитячого населення // Довк iлля та здоров''я. — 2005. — № 1. — С. 23-27.

8. Грищенко С.В., Гринь Н.В., Степанова М.Г. и др. Комплексная гигиеническая оценка суммарного суточного поступления тяжелых металлов в организм жителей экокризисного региона // Довк i лля та здоров''я. — 2004. — № 2. — С. 5-8.

9. Кудрин А.В., Громова О.А. Микроэлементы в неврологии. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. — 304 с.

10. Лучанинова В.Н., Транковская Л.В. Комплексная оценка состояния здоровья детей на фоне техногенной нагрузки // Рос. педиатрический журн. — 2004. — № 1. — С. 29-33.

11. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека. — М.: Медицина, 1991. —
496 с.

12. Квашніна Л.В., Апуховська Л.І., Родіонов В.П. та ін. Особливості кальцій-фосфорного обміну у здорових дітей в сучасних умовах та оптимізація методів профілактики його порушень // Перинатологія та педіатрія. — 2004. — № 1. — С. 29-32.

13. Корзун Н.С., Козярин І.П., Парац А.М. та ін. Проблема мікроелементів у харчуванні населення України та шляхи її вирішення // Проблеми харчування. — 2007. — № 1. — С. 5-11.

14. Ревич Б.А. Биомониторинг токсичных веществ в организме человека // Гигиена и санитария. — 2004. — № 6. — С. 26-30.

15. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. — М.: ОНИКС XXI век. Мир, 2004. — 272 с.

16. Слюсаренко А.Е. Иммунологическая реактивность организма в различных условиях техногенного загрязнения среды тяжелыми металлами: Автореф. дис… канд. биол. наук. — Симферополь, 2003. — 20 c.

17. Транковская Л.В. Роль дисбаланса химических элементов в формировании нарушений здоровья детей: Автореф. дис… д-ра мед. наук. — Владивосток, 2004. — 48 с.

18. Украинцев С.Е. Некоторые аспекты питания детей дошкольного возраста: формирование пищевых привычек и их влияние на состояние здоровья // Педиатрия. — 2009. — Т. 6, № 6.— С. 91-95.

19. Физиология подростка / Под ред. Д.А. Фарбер. — М.: Педагогика, 1988. — 208 с.

20. Фролова Т.В. Вплив факторів довкілля та харчування на формування остеопенічного синдрому у дітей // Довк i лля та здоров''я. — 2007. — № 1. — С. 28-31.

21. Taras H.L., Frankowsky B.L., McGrath J.W. et al. Soft drinks in schools // American Academy of Pediatrics: Policy statement. Pediatrics. — 2004. — Vol. 113. — P. 152-154.

Similar articles

Особенности содержания кальция, железа, марганца, молибдена, никеля, стронция и свинца в организме детей с разным уровнем психического развития
Authors: Евстафьева Е.В., Залата О.А., Слюсаренко А.Е., Государственное учреждение «Крымский государственный медицинский университет имени С.И. Георгиевского», г. Симферополь, Козлов К.П., Государственное учреждение «Институт медицины труда», г. Киев
"Child`s Health" 6 (41) 2012
Date: 2013.02.22
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Authors: Нагорная Н.В., Дубовая А.В. Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького Гончаренко И.П. Лечебно-диагностический центр «Биотическая медицина», г. Донецк
"Child`s Health" 3(18) 2009
Date: 2009.07.07
Categories: Pediatrics/Neonatology
Токсичные элементы у детей с врожденными пороками сердца и магистральных сосудов
Authors: Коваль А.П., Мокрик И.Ю.*, Дубовая А.В. - Донецкий национальний медицинский университет им. М. Горького, кафедра педиатрии ФИПО, *Государственное учреждение «Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака НАМН Украины», г. Донецк
"Medical and social problems of family" 3-4 (том 17) 2012
Date: 2013.01.17
Categories: Obstetrics and gynecology
Sections: Clinical researches

Back to issue