CC BY
67
ПРОБЛЕМНЫЕ СТАТЬИ
УДК 616-092:612.126 © В С. Рыбкин, Ю.С. Чуйков, 2012
В.С. Рыбкин1, Ю.С. Чуйков2
МИКРОЭЛЕМЕНТОЗЫ КАК ВОЗМОЖНЫЕ И РЕАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ В АСТРАХАНСКОМ РЕГИОНЕ
:ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России 2ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет»
Приведены сведения о тяжелых металлах как загрязнителях внешней среды и факторах экологически обусловленных заболеваний. Представлены краткие сведения о нахождении тяжелых металлов в объектах среды и возможном наличии микроэлементозов в регионе. Обсуждаются трудности проведения клинической и лабораторной диагностики, связанные с общей симптоматикой многих заболеваний и отсутствием в медицинских учреждениях оборудования, для объективного обнаружения тяжелых металлов в биосубстратах человека.
Ключевые слова: тяжелые металлы, микроэлементозы, экологически обусловленные заболевания.
V.S. Rybkin, Yu.S. Chuykov
MICROELEMENTOSES DEFICIENCY AS THE POSSIBLE AND REAL ECOLOGICALLY CAUSED DISEASES IN THE ASTRAKHANIAN REGION
The article deals with heavy metals as pollutants of environment and factors of ecologically caused diseases as the result. Short data on finding of heavy metals in objects of medium and possible presence trace element deficiency in region are presented. Difficulties of carrying out the clinical and laboratory diagnostics connected with the general semiology of many diseases and absence of equipment in medical institutions for objective detection of heavy metals in biosubstrates of the person are discussed.
Key words: heavy metals, microelementoses deficiency, ecologically caused diseases.
Тяжелые металлы (ТМ) с токсико-гигиенических и экологических позиций уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы, в прогнозе же они станут более опасными, чем отходы АЭС и твердые отходы.
Прежде всего, представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности человека и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств [1, 7]. К таковым относят свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден [3, 6, 18].
Эти тяжелые металлы и их соединения образуют значительную группу токсикантов, во многом определяющую антропогенное воздействие на экологическую структуру окружающей среды и на самого человека. Учитывая все возрастающие масштабы производства и применения тяжелых металлов, их высокую токсичность, способность накапливаться в организме человека, оказывать вредное влияние даже в сравнительно низких концентрациях, или дозах, эти химические загрязнители входят в перечень веществ, вызывающих так называемые экологически обусловленные заболевания [8, 11, 14, 18]. Это заболевания, развивающиеся среди населения какой-либо территории под воздействием вредных факторов среды обитания (химических веществ или физических факторов) и проявляющиеся характерными для действия этого причинного фактора симптомами и синдромами или иными неспецифическими отклонениями [1, 8, 18].
По аналогии с природно-очаговыми болезнями можно говорить об относительно новом и мало исследованном явлении — очаговости экологической патологии человека. Выделяют эпицентр, где
расположены основные источники постоянного загрязнения окружающей среды, и зоны с непрямым, более отсроченным и трансформированным вредным влиянием производственных факторов [16].
Мы являемся свидетелями техногенного геохимического процесса необыкновенного масштаба, когда во все возрастающем количестве металлы выбрасываются в атмосферу, поступают в природные воды, почву, человека и в другие живые организмы.
Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии. Первый период полуудаления (то есть удаления половины от начальной концентрации) тяжелых металлов значительно варьирует у различных элементов и занимает весьма продолжительный период времени: для цинка — от 70 до 510 лет; кадмия — от 13 до 110 лет, меди — от 310 до 1 500 лет, свинца — от 770 до 5 900 лет.
К счастью, не весь перечисленный набор тяжелых металлов встречается в окружающей среде всех регионов России в опасных для человека концентрациях. Тем не менее, для Нижнего Поволжья большая часть из них является типичным загрязнителем воздуха, воды и почвы [2, 5].
В разные годы на территории города Астрахани проводилось изучение загрязненности природных сред, в том числе и тяжелыми металлами [4].
Загрязнение воздушной среды в таких населенных пунктах, как Астрахань (речь идет не об области, а о городе, в котором проживает половина населения региона), где в настоящее время нет крупных промышленных объектов, напрямую связано с деятельностью объектов электроэнергетики и автотранспорта. В Астрахани около 70 % выбросов в атмосферу приходится на долю последнего [12, 13].
С выбросами от работы транспорта связаны загрязнения РЬ, 2п, Сг, N1, V, Cd и др. Удельный выброс РЬ от работы на этилированном бензине одного автомобиля составляет в среднем 1 кг/год. Транспорт, использующий дизтопливо, создает повышенный фон загрязнения окружающей среды соединениями РЬ, 2п, Си, 8п, V, Cd и др. ТМ [4].
По полученным данным, в центре г. Астрахани летом наблюдались повышенные концентрации веществ 1-11 классов опасности: Ag, Cd, Л8, Си, РЬ, Мп, занимающих (после ведущее место в ряду мутагенной активности.
Отмечены сезонные изменения концентраций микроэлементов в воздухе центральной части города. В ноябре по сравнению с августом, возрастало содержание 2п и уменьшалось Ag. Значительно снижались уровни концентраций Са, Си, Мп, Т и менее ощутимо - РЬ, N1, V, 8п, Сг.
Наиболее стабильными были концентрации Cd, В, Ва, Л1, Бе и Л8, независимо от сезона года.
Осенний период характеризовался тем, что наблюдалось снижение концентраций в воздухе Л8, Cd, N1, РЬ, 2п, Мп, Сг, Ва, В, а концентрации меди - увеличивались. Относительно стабильными оставались концентрации Ag, V, 8п [4].
Загрязнение атмосферного воздуха отражалось и на состоянии других природных сред в г. Астрахани. В частности, накопление тяжелых металлов наблюдается в вегетативных частях растений, а в осенний период с листопадом загрязнения поступают в почвенный покров [13].
Загрязнение почвенного покрова городов в значительной мере связано с вымыванием и выпадением из приземного слоя воздушного бассейна выбросов промышленных предприятий и транспорта. В результате этого, особенно в местах неравноэтажной застройки и в непосредственной близости от источников загрязнения, формируются литохимические аномалии атмосферного происхождения. В некоторых случаях они связаны с наземными факторами: загрязненности территории бытовыми отходами и т.д.
На картах загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами, которые представлены в исследовании Н.А. Богданова и соавторов [4], повышенными концентрациями выделяются территории центральной части города (от «Нового» моста к железнодорожному вокзалу, по ул. Победы к району Больших Исад), а также места, прилегающие к интенсивно используемым автомобильным трассам, мостам, транспортным развязкам.
Такое состояние городской среды не может не отразиться на состоянии здоровья населения.
В настоящее время выделяют экологически значимую патологию как:
• индикаторную экологическую патологию, которая отражает высокую степень зависимости состояния здоровья от загрязнения окружающей среды (профессиональные болезни, онкологические заболевания, перинатальная смертность, врожденная патология, генетические дефекты, аллергические заболевания и реакции, токсикологические поражения);
• экологически зависимую патологию, которая показывает среднюю степень зависимости от загрязнения окружающей среды (смертность новорожденных, младенческая смертность, смертность
детей раннего возраста, общая детская смертность, вторичные иммунодефициты, хронический бронхит и пневмонии у детей, хронические паренхиматозные поражения печени и желчевыводящих путей, обострения основных заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем в дни резкого ухудшения метеорологической обстановки в городах);
• экологически обусловленную патологию, которая отражает умеренную зависимость от состояния окружающей среды (спонтанные выкидыши, патология беременности, хронический бронхит и пневмонии у взрослых, заболеваемость с временной утратой трудоспособности, анемии у детей, основные заболевания сердечно-сосудистой системы, увеличение донозологических показателей меры риска ведущих общих заболеваний).
К индикаторной экологической патологии относят и микроэлементозы. Микроэлементозами (МЭ) называют патологические состояния, вызванные недостатком, избытком или дисбалансом макро- и микроэлементов в организме. Несмотря на то, что болезни этой природы были давно известны клинической медицине (эндемический зоб, железодефицитные анемии, отравление некоторыми металлами и др.), однако под объединяющим названием они ранее не выделялись. Подавляющее большинство болезней и синдромов этого класса почти не регистрировались, так как они клинически идентифицировались иначе [1, 18].
В настоящее время нет оснований отрицать наличие экологически обусловленных заболеваний, их следует искать в общем потоке патологических проявлений, вызванных экзогенными химическими, физическими и другими факторами человеческого бытия.
Загрязнение окружающей среды токсичными металлами, в первую очередь, сказывается на детях, так как интенсивное накопление различных вредоносных элементов происходит еще в плаценте. Это приводит к появлению врожденных уродств, снижению иммунитета, развитию множества болезней, зачастую с хронизацией патологического процесса, задержке умственного и физического развития. Вырастает поколение ослабленных людей, восприимчивых к инфекции, с высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и онкопатологии.
Таким образом, загрязнение окружающей среды вносит весомый вклад в развитие предболезнен-ных и патологических состояний. В развитии этих состояний играют роль универсальные механизмы нарушения гомеостаза: активация свободнорадикального окисления наряду со снижением резерва эндогенных антиоксидантов, снижение иммунитета, дефицит эссенциальных микроэлементов и др.
Последствиями экологически зависимых и обусловленных нарушений являются:
• увеличение частоты осложнений беременности и родов, спонтанных абортов, врожденных аномалий развития и генетических дефектов, пренатальной, перинатальной и младенческой смертности;
• рост иммунодефицитных состояний и заболеваемости детей хроническими болезнями органов дыхания и пищеварения, онкологическими и аллергическими заболеваниями, болезнями крови, печени и почек;
• рост среди взрослого населения частоты онкологических процессов, профессиональных заболеваний, химической гиперчувствительности и скрытых хронических отравлений, вторичных имму-нодефицитов, хронических заболеваний систем органов дыхания и кровообращения, болезней печени и крови, дистрофических процессов.
В условиях экологического неблагополучия наибольшее распространение получают заболевания тех органов и систем, которые функционируют как барьерные на границе двух сред — внутренней и внешней.
Поэтому основной задачей профилактики предболезненных и болезненных состояний является синхронное управление основными метаболическими, дезинтоксикационными и защитными функциями печени, иммунной системы и экскреторных органов. Резко нарушенные функции обезвреживания и выведения из организма вредных продуктов обмена веществ приводят к общему тяжелому состоянию всех систем. Симптоматика клинических проявлений при воздействии тяжелых металлов весьма неоднозначна и зачастую имитирует симптоматику многих соматических заболеваний.
Так, алюминий попадает в организм, главным образом, с продуктами питания, а также с питьевой водой, солью, витаминами и даже с зубной пастой. В естественном виде этот металл встречается в почве и продуктах питания. Алюминий парализует нервную и иммунную системы, способствует развитию болезни Альцгеймера. Отложения алюминия обнаружены в мозге людей, которые страдали болезнью Альцгеймера и другими видами старческого слабоумия.
Избыточное накопление алюминия в организме взрослого человека в течение длительного времени может влиять на состояние опорно-двигательного аппарата (склонность к развитию остеопороза, остеохондроза, остеопатий и других заболеваний), почек (риск мочекаменной болезни, нефропатия),
ЦНС (риск прогрессирующей энцефалопатии у пациентов, подвергшихся диализу, у пожилых — риск развития болезни Альцгеймера и паркинсонизма, у молодых — нарушения внимания, памяти и др.). Отложение алюминия в мягких тканях может способствовать развитию в них фиброзных изменений.
Токсичность алюминия во многом связана с его антагонизмом по отношению к кальцию и магнию, способностью влиять на функции околощитовидных желез, легко образовывать соединения с белками, накапливаясь в почках, костной ткани, центральной нервной системе. Признаками воздействия алюминия на ЦНС могут быть ухудшение памяти, нервозность, склонность к депрессии, трудности в обучении, более быстрое наступление старческого слабоумия.
Накопление алюминия на фоне селен- и цинкдефицита приводит к снижению памяти, концентрации внимания, аллергическим реакциям, нарушению процессов остеогенеза.
Каждый знает, что ртуть — это «металл смерти». Ртутной интоксикации подвергались не только те, кто пребывал в вечной и бесплодной погоне за призрачным золотом, но и мастера, имеющие дело с золотом реальным, например, при огневом способе золочения церковных куполов и дворцовых шпилей.
При вдыхании паров ртути она концентрируется в мозге. Возникают нервно-психические нарушения, головокружение и постоянные головные боли, снижается память, расстраивается речь, возникает скованность, общая заторможенность.
До недавнего времени семена зерновых протравляли ртутью, и это отразилось на ее содержании в почве. Из овощей особенно сильно аккумулируют ртуть капуста, горький перец и фасоль. Темные сорта винограда поглощают больше ртути, чем светлые. Достаточно большое количество ртути попадает в окружающую среду самым обычным образом - при разбивании медицинских термометров.
Этот тяжелый металл присутствует почти во всех морских продуктах, материале для зубных пломб, многих косметических средствах, пестицидах и фунгицидах (противогрибковых препаратах).
Ртуть коварна, так как действует бессимптомно. Необратимые процессы в организме начинаются незаметно: появляются головная боль, головокружение, воспаление десен, затруднения в концентрации внимания, подташнивание, бессонница, выпадение волос. И только спустя какое-то время нарушается речь, появляется состояние страха, нервозность или сонливость, количество белых кровяных телец уменьшается. Все это признаки потери иммунитета, состояние, при котором даже незначительная инфекция может оказаться смертельной. В завершение этого «ползучего» отравления исчезает подвижность суставов, человек превращается в одеревеневшую куклу.
Ртуть накапливается в организме животных и людей понемногу, но те, кто живет вблизи от предприятий, загрязняющих воздух отравляющими веществами, накапливают в себе огромное количество этих ядов, причем их накопления могут дать о себе знать и в последующих поколениях. Если этот металл проникает в организм достаточно длительное время, то это приводит человека к опасной болезни — миастении (потеря проведения нервно-мышечных импульсов), заболеваниям почек и печени.
При хроническом отравлении ртутью развиваются астеновегетативный синдром, тремор, психические нарушения, лабильный пульс, тахикардия, гингивит, протеинурия, изменения со стороны крови.
При пероральном поступлении ртути наблюдаются язвенно-некротический гастроэнтерит, в дальнейшем развивается некротический нефроз с гибелью эпителия проксимальных отделов почечных канальцев.
При продолжающемся воздействии заболевание прогрессирует до патогномоничной триады — атаксия, дизартрия и сужение полей зрения.
Острая интоксикация ртутью возникает при массивном поступлении ртути или ее соединений в организм. Пути поступления: желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожа. Морфологически она может быть в виде массивных некрозов в желудке, толстой кишке, а также острого тубулярного некроза почек. В головном мозге никаких характерных повреждений не отмечается. Резко выражен отек.
Отравление свинцом (сатурнизм) - представляет собой пример наиболее частого заболевания, обусловленного воздействием окружающей среды. В большинстве случаев речь идет о поглощении малых доз и накоплении их в организме, пока его концентрация не достигнет критического уровня, необходимого для клинического проявления.
На протяжении ста лет царский двор в Москве снабжался водой из свинцового водопровода. Свинцовая вода не обладала ни цветом, ни вкусом, ни запахом. Вероятно, поэтому царь Алексей Михайлович и его сыновья - Федор Алексеевич и Иван V - были физически плохо развиты и страдали слабоумием.
Вплоть до XIX в. главным источником свинца, попадавшего в организм жителей Европы, была оловянная посуда. Свинец специально добавляли в литье для улучшения качества оловянных изделий.
Свинцовые белила применялись и в живописи, и как «бытовая краска». Этой краской часто пользовался Франциско Гойя - на ее основе он получал излюбленные серые тона. Гойя тяжело болел, он был разбит параличом, его изнуряли припадки и галлюцинации.
Свинец, каким бы путем ни поступал в организм, главным образом аккумулируется в костях.
Воздействие свинца и на сегодняшний день остается серьезной проблемой, особенно для детей. Отравление этим тяжелым металлом обычно происходит через старые краски, загрязненную воду и продукты, а также через косметику, кухонную утварь, консервные банки и бензин. Повышенное содержание свинца в организме вызывает анемию, почечную недостаточность и умственную отсталость.
С сожалением надо отметить, что в России отсутствует государственная политика по правовому, нормативному и экономическому регулированию влияния свинца на состояние окружающей среды и здоровье населения, по снижению выбросов (сбросов, отходов) свинца и его соединений в окружающую среду.
Случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России. Ведущими среди них являются: электротехническая промышленность (производство аккумуляторов), приборостроение, полиграфия и цветная металлургия, где интоксикация обусловлена превышением в 20 и более раз предельно допустимой концентрации (ПДК) свинца в воздухе рабочей зоны. Выбросы паров свинца отравляют не только атмосферу, но и почву, воду и продукты питания.
Попадая в организм оральным путем, свинец абсорбируется в кишечнике и достигает печени, откуда с желчью вновь попадает в 12-перстную кишку. Одна часть свинца реабсорбируется, другая удаляется с испражнениями.
Если свинец попадает через дыхательные пути, он быстро достигает кровотока и тогда его действие максимально. Из крови свинец экскретируется почками, часть его депонируется в костях.
Свинец ингибирует действие многих энзимов, а также инкорпорацию железа в организме, в результате чего в моче резко увеличивается количество свободного протопорфирина. Его увеличение в моче является четким клиническим признаком сатурнизма. Органами-мишенями при отравлении свинцом являются кроветворная и нервная системы, почки. Менее значительный ущерб сатурнизм наносит желудочно-кишечному тракту.
Один из основных признаков болезни — анемия, возникающая в результате усиленного гемолиза. Эта анемия характеризуется «точечным крапом» эритроцитов в виде базофильных гранул, хорошо выявляемых при окраске метиленовым синим.
На уровне нервной системы отмечается поражение головного мозга и периферических нервов. Сатурнизм - обусловленная энцефалопатия чаще наблюдается у детей, реже — у взрослых. В головном мозге выражен диффузный отек серого и белого вещества в сочетании с дистрофическими изменениями кортикальных и ганглионарных нейронов, демиэлинизация белого вещества.
Мозговые поражения клинически сопровождаются конвульсиями и бредом, иногда приводят к сонливости и коме. Из периферических нервов чаще всего поражаются наиболее «активные» двигательные нервы мышц. Морфологически наблюдается их демиелинизация с последующим повреждением осевых цилиндров. Тяжелее всего страдают мышцы - разгибатели кисти, которая приобретает вид «рогов оленя».
У некоторых больных может наблюдаться развитие хронического тубуло-интерстициального нефрита и хронической почечной недостаточности.
Для хронического сатурнизма характерно развитие хронического гингивита и появление в полости рта темной каемки на десне, так называемой «свинцовой десны». Аналогичные изменения выявляются при отравлении ртутью и висмутом.
При свинцовом токсикозе поражаются, в первую очередь, органы сердечно-сосудистой системы и кроветворения (раннее развитие артериальной гипертензии и атеросклероза, анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия), почки (нефропатия). При начальных формах хронического сатурнизма отмечаются изменения в порфириновом обмене (копропорфирин, уробилиноген), ретику-лоцитоз (до 20-25 %), увеличения количества эритроцитов с базофильной зернистостью до 25-40 %, но при этом уровень гемоглобина и количество эритроцитов обычно в пределах нормы.
Особое место при оценке содержания свинца в окружающей среде и его влияния на организм человека занимает оценка уровней свинца в организме детей как наиболее уязвимой части популяции. Значительная часть детского населения из различных регионов России имеют превышение по безопасно допустимому уровню свинца.
Мышьяк сыграл трагическую роль в истории токсикологии. При периодическом или длительном применении малых доз картина отравления может быть настолько разной, что встарь ее путали с различными заболеваниями, вплоть до венерических.
Главными осложнениями острой интоксикации являются внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок. Отдаленными последствиями острых отравлений у детей может быть значительное снижение остроты слуха. Поражение нервной системы проявляется в виде токсической энцефалопатии (нарушение речи, координации движений, эпилепти-формных судорог, психозов). Арсеникозные миелополиневриты имеют свои особенности и характеризуются болевым синдромом, симметричностью поражения, амиотрофией, нарушением чувствительности, развитием вторичных контрактур. Среди типичных причин бытовой интоксикации мышьяком следует упомянуть табакокурение и злоупотребление виноградным вином.
Источниками мышьяка могут служить выбросы предприятий стекольной, радиоэлектронной (полупроводниковой), металлургической промышленности, ТЭЦ, автомобилей, загрязненная мышьяком питьевая вода, овощи, фрукты, особенно виноград (и виноградные вина) и морепродукты, некоторые медикаменты и минеральные воды (при неконтролируемом употреблении), а также табакокурение.
Поступая в организм человека в повышенных количествах, мышьяк, в первую очередь, может вызвать нарушение функций печени, аллергические реакции, изменения состояния кожи (гиперкератоз, дерматит), поражение сосудов (в первую очередь, нижних конечностей), снижение слуха, повышенную возбудимость ЦНС, раздражительность, головные боли, угнетение иммунитета, кроветворения.
Повреждения головного мозга редки. Больше страдают периферические нервы, в которых резко выражены явления демиелинизации вплоть до деструкции осевых цилиндров.
Характерны темно-коричневые пигментации в виде изолированных или сливающихся пятен на коже. На ладонях и стопах развивается гиперкератоз. В этих участках часто возникают эпидермоид-ные карциномы.
Таким образом, неконтролируемое загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами угрожает здоровью людей. Прием токсических веществ приводит к необратимым изменениям внутренних органов. В результате развиваются неизлечимые болезни: нарушения желудочно-кишечного тракта, печени, почечные и печеночные колики, параличи. Нередки смертельные случаи.
Снизить воздействие тяжелых металлов на здоровье населения можно, решив следующие задачи:
• организацию достоверного и оперативного контроля выбросов ТМ в атмосферу и воду;
• прослеживание цепей миграции ТМ от источников до человека;
• налаживание широкого и действенного контроля (на различных уровнях, вплоть до бытового) содержания ТМ в продуктах питания, воде и напитках;
• проведение выборочных, а затем и массовых обследований населения на содержание ТМ в организме (в крови и моче).
Подобные меры применяются в ряде развитых стран. В США реализуется национальная программа массовых обследований детей на содержание свинца в крови, государством финансируются разработки необходимых технических средств.
Наиболее сложной и слабо изученной проблемой является медико-санитарное нормирование воздействия элементов на жизнедеятельность человека. Для большинства тяжелых металлов ПДК и другие нормы выведены эмпирически, при отсутствии общей теории вопроса. Они не учитывают главных особенностей химизма природных и техногенных систем, для которых предназначены, и не всегда привязаны к определенным соединениям или формам нахождения элементов.
Не решены вопросы суммарного влияния нескольких элементов — эффектов их антагонистического (снижающегося) или синергетического (увеличивающегося) взаимодействия. Эта проблема стоит наиболее остро, так как обычно в экогеохимических системах присутствуют ассоциации большого числа элементов.
Работая над этой статьей, мы были далеки от желания каким-то образом поучать или воздействовать на тактику лечащего врача при осмотре и постановке диагноза у пациента. Наша работа преследует единственную цель - обратить внимание лечащего врача на симптоматику, имеющую даже отдаленное сходство с экологически обусловленными заболеваниями, побудить его к более детальному опросу пациента о его профессиональной занятости, месте проживания, характере питания. Такой подход, по нашему мнению, поможет заподозрить и выявить начало формирования заболевания, а значит, своевременно начать адекватное лечение.
Кроме того, практическим врачам в случаях непонятного и особо упорного течения некоторых «обычных болезней» следует помнить о возможном хроническом поражении тяжелыми металлами и
позднем проявлении симптомов такого отравления (особенно во время беременности и кормления, при дефиците витамина Д, при развитии остеопороза и др.).
Окончательной постановке диагноза должна помочь объективная лабораторная диагностика, направленная на обнаружение в организме пациента соответствующего полютанта.
Проведенный методом атомно-абсорбционной спектрографии анализ волжской воды и желчных камней показал возможность обнаружения в них тяжелых металлов и использования этих данных для прогнозирования формирования желчных камней при желчнокаменной болезни [9].
Современное состояние аналитической базы позволяет использовать в системе социально-гигиенического мониторинга загрязнения среды обитания тяжелыми металлами биологические среды человека в качестве адекватного отражения существующей экологической ситуации. Для проведения биологического мониторинга необходимо создание региональных баз фонового содержания металлов в биологических средах человека, что позволило бы более точно оценить степень риска здоровью человека в условиях воздействия вредных факторов среды обитания [17].
Для установления экологически допустимого уровня металлов в крови человека, который может служить региональным фоновым нормативом у здорового человека, в крови необходимо измерить количество ионов тяжелых металлов и одновременно определить гомеостатические показатели (гемолитические, биохимические, иммунологические), а также по сохранению их клинической нормы определить безопасное содержание металлов в организме человека. Предлагаемые уровни металлов в крови здорового человека могут быть оценены как клинические ПДК [10].
Заболевания, связанные с воздействием на организм химических факторов производственной среды, могут быть предупреждены с помощью использования мониторинга, предусматривающего непосредственное определение токсичных соединений и их метаболитов в организме человека. Проведение биомониторинга является насущной потребностью, но нуждается в разработке научно-методического обеспечения как в части методик физико-химического анализа, так и в части нормативных критериев [15].
В настоящее время в странах Европейского сообщества реализуется проект создания банка проб и базы данных по содержанию микроэлементов, включая тяжелые металлы, в биосубстратах человека. В нашей стране такой целенаправленной работы не ведется.
Существуют две основные группы аналитических методов для определения тяжелых металлов: электрохимические и спектрометрические.
Среди спектрометрических методов определения тяжелых металлов первое место занимает атомно-абсорбционная спектрометрия с разной атомизацией образцов: атомно-абсорбционная спектрометрия с пламенной атомизацией (FAAS) и атомно-абсорбционная спектрометрия с электротермической атомизацией в графитовой кювете (GF AAS). Основными способами определения нескольких элементов одновременно являются атомная эмиссионная спектрометрия с индукционно связанной плазмой (ICP-AES) и масс-спектрометрия с индукционно связанной плазмой (ICP-MS).
К сожалению, в масштабах города и области ни одно медицинское учреждение до сих пор не имеет необходимого оборудования для проведения таких исследований, что весьма затрудняет создание банка проб и базы данных по содержанию микроэлементов, включая тяжелые металлы, в биосубстратах человека в нашем регионе.
Список литературы
1. Авцын, А. П. Микроэлементозы человека / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш, Л. С. Строчкова. - М. : Медицина, 1991. - 300 с.
2. Афанасьева, Н. А. Экологическое состояние Каспийского и Балтийского морей у берегов Российской Федерации / Н. А. Афанасьева, Г. К. Ильинская, А. Н. Коршенко // Метеорология и гидрология. - 1993. - № 5. - С. 105-115.
3. Бабенко, О. В. Экстремальное химическое воздействие соединениями тяжелых металлов / О. В. Бабенко, В. И. Агапов, М. М. Авхименко // Медицинская помощь. - 2000. - № 6. - С. 35-39.
4. Богданов, Н. А. Санитарно-гигиеническое состояние территории Астрахани : химическое загрязнение / Н. А. Богданов, Е. Л. Миколаевская, Л. Н. Морозова и др. - Астрахань : Изд-во Нижневолжского экоцентра, 2011. - 204 с.
5. Бреховских, В. Ф. Процессы преноса и накопления тяжелых металлов на Нижней Волге / В. Ф. Бреховских // Водные ресурсы. - 1999. - Т. 26, № 4. - С. 451-460.
6. Брукс, Р. Р. Загрязнение микроэлементами / Р. Р. Брукс // Химия окружающей среды. - М. : Химия, 1982. - С. 371-413.
7. Войнар, А. О. Значение микроэлементов в организме человека и животных / А. О. Войнар. — М. : Знание, 1963. — 560 с.
8. Гичев, Ю. П. Загрязнение окружающей среды и здоровье человека / Ю. П. Гичев. — Новосибирск : СО РАМН, 2002. — 230 с.
9. Зурнаджьянц, В. А. Кумулятивные особенности микроэлементов в желчных камнях у больных калькулезным холециститом / В. А. Зурнаджьянц, И. Н. Полунин, И. В. Зайцев — Астрахань : Изд-во АГМА, 2004. — 120 с.
10. Карамова, Л. М. Критерии экологической безопасности тяжелых металлов в крови человека / Л. М. Карамова, Т. К. Ларионова, Г. Р. Башарова // Медицина труда и промышленная экология. — 2010. — № 6. — С. 21—23.
11. Келлер, А. А. Медицинская экология / А. А. Келлер, В. И. Кувакин. — СПб. : Наука, 1998. —
256 с.
12. Новиков, А. В. Специфика сезонного накопления тяжелых металлов в вегетативных частях некоторых растений-биоиндикаторов / А. В. Новиков, Ю. С. Чуйков // Естественные науки. — 2008. — № 1. — С. 27—31.
13. Новиков, А. В. Источники поступления в окружающую среду и некоторые особенности накопления ртути в биологических объектах на территории г. Астрахани / А. В. Новиков, Ю. С. Чуйков // Проблемы региональной экологии. — 2009. — № 4. — С. 158—162.
14. Поляков, А. Я. Оценка морфофункциональных показателей здоровья детского населения на территориях с разным уровнем техногенного загрязнения окружающей среды / А. Я. Поляков, К. П. Петруничева // Гигиена и санитария. - 2007. — № 3. - С. 9—10.
15. Радилов, А. С. Применение биомониторинга для оценки характера и тяжести воздействия химического фактора / А. С. Радилов, В. Н. Бабаков, О. И. Орлова и др. // Медицина труда и промышленная экология. — 2010. — № 12. — С. 28—33.
16. Ревич, Б. А. Экологическая эпидемиология : учебн. для высших учебных заведений / Б. А. Ревич, С. Л. Авалиани, Г. И. Тихонова; под ред. Б. А. Ревича. - М. : Издательский центр «Академия», 2004. - 384 с.
17. Симонова Н. И. Использование биологических маркеров при оценке загрязнения среды обитания металлами / Н. И. Симонова, Р. М. Фасиков, Т. К. Ларионова, Г. Ф. Гарифуллина // Медицина труда и промышленная экология. — 2008. — № 5. — С. 37—41.
18. Скальный, А. В. Микроэлементы для вашего здоровья / А. В. Скальный. — М. : Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2004. — 320 с.
Рыбкин Владимир Семенович, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный работник здравоохранения РФ, заведующий кафедрой общей гигиены ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, д. 121, тел.: (8512) 38-5063, e-mail: agma@astranet.ru.
Чуйков Юрий Сергеевич, доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет», Россия, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20 а, тел.: (8512) 49-41-56, (8512) 49-41-57, e-mail: aspu@aspu.ru.
