Гигиеническая оценка аэрогенного воздействия никеля на процессы адаптации у детей Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

© В.Н. ЗВЕЗДИН, Т.И. АКАФЬЕВА УДК 614.72:546.74]:612.014.49-053.2

В.Н. ЗВЕЗДИН1, Т.И. АКАФЬЕВА2

Гигиеническая оценка аэрогенного воздействия никеля на процессы адаптации у детей

'ФБУН Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, 614045, Пермь; 2ФГБОУ ВПО Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614045, Пермь

Приведены результаты гигиенической оценки влияния различных уровней аэрогенной экспозиции никеля на процессы адаптации у детского населения 3—7лет, которые проживают в зонах повышенного неканцерогенного риска для здоровья, обусловленного влиянием выбросов объекта машиностроительного комплекса. Установлены маркеры биологических эффектов с учетом стадии адаптации.

Ключевые слова: оценка риска; аэрогенная экспозиция; никель; процессы адаптации; дети; биологические маркеры.

THE HYGIENIC EVALUATION OF AEROGENIC IMPACT OF NICKEL ON THE PROCESSES OF ADAPTATION IN CHILDREN

V.N. Zvezdin, T.I. Akaf'eva

The Research Center of Medical Preventive Technologies of Management of Health Risks of Population, Perm, Russia; The Perm State National Research University, Perm, Russia

The article deals with the results of hygienic evaluation of impact of various levels of aerogenic exposition of nickel on the processes of adaptation in children population aged 3-7 years old residing in the zones of higher non-carcinogenic risk for health conditioned by impact of discharges of object of machine-building complex. The markers of biological effects subject to stage of adaptation are established.

Key words: risk evaluation; aerogenic exposition; nickel; process of adaptation; children; biological marker.

Никель является одним из компонентов выбросов объектов машиностроительного и металлургического производств и относится к веществам I класса опасности с преобладанием аллергических свойств. Приоритетная критическая система при ингаляционном поступлении никеля — дыхательная [1]. Это может обусловливать рост заболеваемости детей заболеваниями органов дыхания с аллергическим компонентом, в основе которого лежит нарушение адаптационных процессов. Показано, что в районах с размещением объектов машиностроительного и металлургического производств заболеваемость по данным нозологическим формам в 1,5 раза превышает среднее значение по РФ [2]. В связи с этим вопросы исследования, контроля и повышения эффективности профилактики негативного воздействия никеля на развитие процессов дезадаптации у детей приобретают несомненную важность [3, 4].

Цель — гигиеническая оценка влияния различных уровней аэрогенной экспозиции никеля на процессы адаптации у детей.

Материалы и методы

Для научного обоснования маркерных показателей, отражающих изменение процессов адаптации в условиях аэрогенного воздействия никеля, выполнили углубленное обследование 150 детей в возрасте от 3 до 7 лет, проживающих в зонах поступления никеля в атмосферный воздух в составе выбросов объекта машиностроительного комплекса, что формирует опасность развития заболеваний органов дыхания (основная группа). Для проведения сравнительного анализа в качестве контрольной группы обследовали 100 детей, проживающих вне зоны воздействия анализируемого фактора.

Качество атмосферного воздуха оценивали по материалам мониторинговых наблюдений управления Роспотребнадзора по Пермскому краю и натурных исследований с 2008 по 2012 г. Уточнение приземных концентраций, формирующихся в селитебной зоне, выполнили по результатам расчетов рассеивания.

Экспозицию оценивали на основании расчета среднесуточной дозы при хроническом аэрогенном воздействии никеля в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания» Р.2.1.10.1920-04 [1]. Опасность в зонах экспозиции устанавливали по расчету коэффициента опасности (HQ). Стадию адаптации у детей определяли по комплексу биохимических и иммунологических показателей, изменение которых оценивали по критериям, предложенным Л.Х. Гаркави [5]. Химико-аналитические исследования содержания в крови никеля провели методом атомно-абсорбционного анализа в соответствии с утвержденной методикой [6]. Обоснование связи концентрации металла в крови с показателями нарушения процессов адаптации выполнили по расчету показателя отношения шансов (OR). Наличие связи оценивали по критерию OR > 1 [7].

Результаты и обсуждение

Оценка качества атмосферного воздуха в жилой застройке территорий исследования позволила выделить три зоны с различным уровнем аэрогенной экспозиции никеля, средняя суточная концентрация которого в течение последних трех лет составляла в зоне 1 — 0,4 ПДКс.с., в зоне 2 — 0,8 ПДКс.с., в зоне 3 — 1,1 ПДКс.с. (см. рисунок). В атмосферном воздухе контрольной территории средняя суточная концентрация металлов за аналогичный период составила 0,02-0,07 ПДКс.с.

При оценке экспозиции на исследуемых зонах установили, что суммарная суточная доза при хроническом воздействии складывается из дозы никеля, поступающего преимущественно ингаляционным путем (долевой вклад 95,8%). Экспонируемой субпопуляцией являются 4 тыс. детей в возрасте от 0 до 14 лет. При этом в зоне экспозиции 1 проживают 500 детей, в зоне 2 — 1,5 тыс., в зоне 3 — 2 тыс.

Результаты расчета коэффициента опасности свидетельствуют о том, что при концентрации никеля в

Контактная информация: Звездин Василий Николаевич; e-mail: [email protected]

атмосферном воздухе 0,4—1,1 ПДКс.с. в каждой зоне проживания формируется опасность в отношении развития заболеваний органов дыхания (Б^ = 8—22). На контрольной территории Б^ не превышал 1.

В результате углубленных исследований показано, что у детей основной группы наблюдаются существенные различия содержания никеля в крови по сравнению с показателями в контрольной группе и референтными пределами (ЯЬ) [8]. Средняя концентрация никеля в крови детей в зависимости от зоны проживания составила 0,109—0,281 мг/дм3, что в 3,9—10 раза превышает референтный предел (р = 0,0001—0,001) при значении ЯЬ 0,028 мг/дм3 и средней концентрации в контрольной группе 0,021 ± 0,009 мг/дм3. Выявление и оценка параметров зависимости «суммарная средняя суточная доза поступления металла при хронической экспозиции — концентрация металла в крови» позволили получить адекватную модель (^ > 3,96,р < 0,05) зависимости между средней суточной концентрацией никеля в крови от суммарной средней суточной дозы при ингаляционном поступлении в организм (^ = 2720,18; Я2 = 0,76; р = 0,0001).

Результаты углубленного исследования состояния процесса адаптации позволили разделить всех детей на четыре группы (по стадиям адаптации). На основании расчета показателя отношения шансов обосновали маркеры неканцерогенных эффектов, характеризующих каждую стадию адаптации.

У детей с эффективной адаптацией концентрация в крови никеля составила 0,03—0,06 мг/дм3. Иммунологические и биохимические показатели в среднем не имели достоверных различий от показателей в контрольной группе.

У детей с состоянием процесса адаптации на стадии тренировки концентрация в крови никеля составила 0,09—0,13 мг/дм3. Отметили повышение неспецифической чувствительности организма — уровень общего ^Е в сыворотке крови (103,2 ± 15,6 МЕ/см3) в 1,3 раза выше, чем в контрольной группе (р = 0,0001). Отношение шансов для никеля в крови составило 1,47. Установили начальную активацию процесса метаболического окисления — содержание гидроперекисей липидов в сыворотке крови (362,11 ± 8,6 мкмоль/дм3) в 1,2 раза выше аналогичного показателя у детей в контрольной группе (р = 0,02; ОЯ№ = 1,27).

У детей со стадией напряжения процесса адаптации концентрация в крови никеля составила 0,168— 0,252 мг/дм3. Зарегистрировали нарастание сенсибилизации с формированием специфической антигенной стимуляции: уровень специфического ^Е к никелю (2,2 ± 0,08 усл. ед.; ОЯ = 1,75; р = 0,002) в 1,2 раза выше, чем в контрольной группе. Установили формирование окислительно-антиоксидантного дисбаланса в организме. Содержание малонового диальдегида в плазме крови (3,37 ± 0,12 мкмоль/см3) в 1,3 раза выше аналогичного показателя в контрольной группе (ОЯ№ = 1,54; р = 0,002), активность Си/2п-СОД в сыворотке крови (52,02 ± 0,92 нг/см3) в 1,4 раза ниже, чем в контрольной группе (ОЯ№ = 1,65; р = 0,0001).

У детей со стадией истощения процесса адаптации концентрация в крови никеля составила 0,253— 0,317 мг/дм3. Зарегистрировали истощение ресурсов антиоксидантной защиты. Общая антиоксидантная активность плазмы крови (28,01 ± 1,63%; ОЯ№ = 2,67) в 1,5 раза ниже таковой в контрольной группе (р = 0,001). Установили тенденцию угнетения клеточного звена им-

Зоны экспозиции никеля на территории с размещением объекта машиностроительного производства.

мунитета: содержание СБ4+-лимфоцитов в крови (34,45 ± 2,38%) снижено относительно аналогичного показателя в контрольной группе (39,28 ± 1,96%; р = 0,04), что имеет связь с повышенным уровнем в крови никеля (ORN. = 2,31). 1

Результаты пространственного анализа распределения обследованных детей с различной стадией процесса адаптации показали, что в зонах наибольшей экспозиции металла (средняя суточная концентрация при хронической экспозиции более 1 ПДКс.с) наиболее часто регистрируются у детей стадия напряжения (28%) и стадия истощения (68%) при 8—10% случаев в контрольной группе. В зонах наименьшей экспозиции (< 0,5 ПДКс.с.) данные стадии зарегистрировали почти в 4 раза меньше.

Выводы

Концентрация никеля в атмосферном воздухе на уровне 0,4—1,1 ПДКс.с. формирует опасность развития заболеваний органов дыхания (HQ = 8 — 22). Повышенное содержание в крови никеля — в 3,9—10 раз от референтного предела — обусловливает повышение неспецифической и специфической чувствительности организма, интенсификацию метаболического окисления с последующим формированием окислительно-анти-оксидантного дисбаланса, угнетение клеточного звена иммунитета, что характеризует стадию напряжения и истощения процессов адаптации у большинства обследованных детей.

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о необходимости построения программ профилактики нарушения процессов адаптации у детей, проживающих в зонах влияния машиностроительного и металлургического производств, с учетом стадии адаптационного процесса в условиях хронического воздействия никеля. Предупреждение и устранение вредного воздействия изучаемого металла должны базироваться на взаимосвязанных мероприятиях санитарно-гигиенического и медико-профилактического профиля.

ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду: Руководство 2.1.10.1920-04. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России; 2004.

2. Агаджанян Н.А., Сушкова Л.Т. Здоровье студентов: стресс, адаптация, спорт: Учебное пособие. Владимир; 2004.

3. Привалова Л.И., Кошелева А.А., Брезгина С.В. Анализ временных рядов для установления зависимости респираторной симптоматики у детей от колебаний загрязнения атмосферного воздуха. Гигиена и санитария. 2007; 3: 64—7.

4. Онищенко Г.Г. Оценка и управление рисками для здоровья как эффективный инструмент решения задач обеспечения санитарно-гигиенического благополучия населения Российской Федерации. Актуальные аспекты анализа риска здоровью. 2013; 1: 4—15.

5. Гаркави Л.Х. Понятие здоровья с позиции теории неспецифических адаптационных реакций организма. Валеология. 1996; 2: 15—20.

6. Определение химических соединений в биологических средах: Сборник методических указаний. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России; 2000.

7. Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология: Основы доказательной медицины. М.: Медиа Сфера; 1998.

8. Тиц Н. У. Клиническое руководство по лабораторным тестам: Пер. с англ. М.: ЮНИМЕД-Пресс; 2003.

REFERENCES

1. Rukovodstvo po ocenke riska dlja zdorov'ja naselenija pri voz-dejstvii himicheskih veshhestv, zagrjaznjajushhih okruzhaju-shhuju sredu: Rukovodstvo 2.1.10.1920-04 [Guidelines for the human health risk assessment of exposure to environmental chemicals pollutants the: Guidelines 2.1.10.1920-04]. Moscow: Fe-deral'nyj centr Gossanjepidnadzora Minzdrava Rossii; 2004 (in Russian).

2. Agadzhanjan N.A., Sushkova L.T. Zdorov'e studentov: stress,

adaptacija, sport: uchebnoe posobie [Health students: stress, adaptation, sport: a tutorial]. Vladimir; 2004 (in Russian).

3. Privalova L.I., Kosheleva A.A., Brezgina S.V. Analiz vremennyh rjadov dlja ustanovlenija zavisimosti respiratornoj simptomatiki u detej ot kolebanij zagijaznenija atmosfernogo vozduha [Time series analysis to establish the relationship of respiratory symptoms in children on the fluctuations of air pollution]. Gigiena i sanitarija. 2007; 3: 64—7 (in Russian).

4. Onishhenko G.G. Ocenka i upravlenie riskami dlja zdorov'ja kak jeffektivnyj instrument reshenija zadach obespechenija sa-nitarno-gigienicheskogo blagopoluchija naselenija Rossijskoj Federacii [Risk assessment and management of health as an effective tool for solving problems of the sanitary and hygienic welfare of the population of the Russian Federation]. Aktual'nye aspekty analiza riska zdorov'ju. 2013; 1: 4—15 (in Russian).

5. Garkavi L.H. Ponjatie zdorov'ja s pozicii teorii nespecificheskih adaptacionnyh reakcij organizma [The concept of health from the perspective of the theory of adaptive reactions]. Valeologija. 1996; 2: 15—20 (in Russian).

6. Opredelenie himicheskih soedinenij v biologicheskih sredah: Sbornik metodicheskih ukazanij [Determination of chemical compounds in biological fluids: Collection of guidelines]. Moscow: Federal'nyj centr gossanjepidnadzora Minzdrava Rossii; 2000 (in Russian).

7. FletcherR., FletcherS., VagnerE. Klinicheskaja jepidemiologija [Clinical epidemiology]. Osnovy dokazatel'noj mediciny. Moscow: Media Sfera; 1998 (in Russian).

8. Tits N.U. Klinicheskoe rukovodstvo po laboratornym testam [Clinical guidelines for laboratory tests]. Moscow: JuNIMED-Press; 2003 (in Russian).

Поступила 14.06.13

© Н.С. КУТАКОВА, 2013 УДК 613.6:612.1/.8

Н.С. КУТАКОВА

Методический подход к оценке состояния здоровья работающих во вредных условиях труда

ФБУН ФНЦ гигиены им.Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора, 141014, Мытищи

Одной из характеристик состояния здоровья человека является функциональное состояние организма, его отдельных органов и систем. С этих позиций при разработке направлений сохранения здоровья работающих во вредных условиях труда обоснована целесообразность изучения и оценки функционального состояния организма рабочих в процессе профессиональной деятельности. Важным показателем изменения функционального состояния организма является биологический возраст (БВ), его соответствие должным величинам.

С этой целью для интегральной оценки функционального состояния организма мы использовали методический прием расчета показателей БВ, основанный на разработках Киевского НИИ геронтологии («киевская модель»).

На примере работающих в горнодобывающей отрасли выявлено существенное превышение показателей БВ над должными величинами, свидетельствующее о наличии особенностей функционального состояния организма рабочих разных профессиональных групп, что необходимо учитывать при обосновании профилактических и оздоровительных мероприятий.

Ключевые слова: биологический возраст; функциональное состояние организма; интегральная оценка состояния здоровья.

THE METHODIC APPROACH TO EVALUATION OF HEALTH CONDITIONS IN PEOPLE WORKING IN HARMFUL LABOR CONDITIONS

N.S. Kutakova

The F.F. Erisman Federal Research Center of Hygiene of Roszdravnadzor, Mytischi, Russia The article deals with functional state of organism and its particular organs and systems as one of characteristics of human health. In the process of development of directions of preservation of health of people working in working in harmful labor conditions expedience of studying and evaluation offunctional state of organism of workers in the process of their professional activities is substantiated. The biological age and its correspondence to proper values is an important indicator of alteration of functional state of organism. The methodic technique of calculation of biologic age based on design of the Kiev research

Контактная информация: Кутакова Наталья Сергеевна; e-mail: [email protected]