Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,441

ОЦЕНКА АНТРОПОТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ, УЧАСТВУЮЩИХ В РАЗВИТИИ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА САРАТОВА)

Белоусов М.И. 1 Шоломов И.И. 1 Елисеев Ю.Ю. 1
1 ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздравсоцразвития России
Проведен анализ влияния экологических факторов Саратовской городской среды с оценкой содержания тяжелых металлов (ТМ) на возможное развитие рассеянного склероза (РС). Впервые проведено изучение содержания ТМ в городской среде на возможное участие в развитии РС у населения г. Саратова. Росту заболеваемости рассеянным склерозом способствуют неблагоприятные условия проживания населения, уровень воздействия экотоксикантов, поступающих в организм человека из объектов внешней среды. Для установления корреляционной зависимости между загрязнением среды тяжелыми металлами (кадмия и никеля) и состоянием здоровья человека проводилось определение их содержания в биосубстратах (крови и моче). На распределение вредных примесей в различных районах г. Саратова оказывает влияние ветровой режим. Установлено, что увеличение содержания ТМ в объектах городской среды коррелирует с показателями заболеваемости рассеянным склерозом. Высокий уровень загрязнения окружающей среды ТМ, является важным триггером в развитии заболевания РС у восприимчивых групп населения.
рассеянный склероз
антропотехногенное загрязнение
ТМ
районы города Саратова
1. Гришина Л.П., Войтехов Д.Д., Талалаева Н.Д. Актуальные проблемы инвалидности в Российской Федерации. – М., 1995. – С. 128–129.
2. Гришина Л.П., Войтехов Д.Д., Талалаева Н.Д. Основные медико-социальные причины инвалидности и пути ее профилактики // Обзорная информация ЦБНТИ МСО РСФСР. – М., 1987. – Вып. 10. – С. 35–36.
3. Гусев Е.И., Завалишин И.А., Бойко А.Н., 2011; Шмидт Т.Е., Яхно Н.Н. 2012; Comi G.et al.,2006; Young C.A., 2011; Смагина И.В., 2013.
4. Алексеева Г.Ю., Белоусов М.И., Елисеев Ю.Ю., Шоломов И.И., Влияние факторов антропотехногенного загрязнения на развитие рассеянного склероза в Саратове // Окружающая среда и здоровье: материалы научно-практической конференции с международным участием, посвященной 100-летию основания кафедры общей гигиены и экологии и 10-летию создания медико-профилактичеcкого факультета. – Саратов, 2012. – С. 13–14.
5. Flodin U., Landtblom A.M., Axelson O. Multiple sclerosis in nurse anaestatists. Occup Environ Med. – 2003. – № 60 (1). – Р. 66–8.
6. Макаров В.З. Ландшафтно-экологическая модель территории крупного города // Геологические науки-99: избр. труды межвуз научн. конференции. – Саратов, 1999. – С. 100–103.
7. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека. – М.: Медицина, 1991. – 496 с.
8. Krishnan K, Brodeur J. Environ. Toxic interactions among environmental pollutants: corroborating laboratory observations with human experience // Health Perspect. – 1994. – № 102 (Suppl. 9). – Р. 11–7.
9. IFCS Forum V., The Budapest Statement on Mercury, Lead and Cadmium, para. 10 (IFCS/FORUMV/ 05w, Executive Summary, para. 10 (2006). http://www.who.int/ifcs/documents/forums/forum5/report/en/index.html.

Наблюдаемый в последние годы во всем мире рост заболеваемости рассеянным склерозом (РС) сопровождается резким подъемом уровня инвалидности населения [1]. Проблема адаптации инвалидов к полноценной жизни в обществе здоровых людей приобрела в последнее время особую важность. На основании разносторонних, широкомасштабных исследований [1, 2] убедительно показано, что инвалидность зависит от многих факторов: состояния окружающей среды, демографической ситуации, экономического и социального уровня, продолжительности и тяжести заболевания, состояния лечебно-профилактической помощи, деятельности врачебно-экспертной службы. Так как этиология РС до сих пор представляется недостаточно ясной, изучение влияния ТМ на распространение болезни может выявить новые факторы в ее развитии [3].

Формирование экологически обусловленной патологии человека на фоне загрязнения среды обитания в ряде регионов России достигает критических величин. Приоритетными факторами риска для здоровья в городской среде считаются загрязнения воздушной среды, питьевой воды и почвы. Различные вещества, накапливаясь в организме человека, вызывают отравление, снижение интеллекта, оказывают токсическое действие на центральную нервную систему, печень, почки, подавляют иммунную систему. При избыточном поступлении в организм вызывают токсические эффекты, сопряженные с нарушением нормального хода биохимических процессов и физиологических функций. Среди возможных причин роста встречаемости РС наиболее часто указывались промышленные факторы, производственная деятельность, урбанизация городов [4, 5, 6]. В то же время г. Саратов – один из развитых в промышленном отношении городов Поволжского региона и в целом по России. Он может быть отнесен к территориям с высокой степенью экологического неблагополучия, так как в городе функционируют более 500 промышленных площадок, на которых расположены предприятия химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей отрасли, теплоэнергетического комплекса, растет производство строительных материалов, машиностроение [7].

Однако изучение влияния содержания ТМ в городской среде на возможное участие в развитии рассеянного склероза у населения г. Саратова ранее не проводилось.

Цель работы – изучить влияние факторов антропотехногенного загрязнения на развитие рассеянного склероза у населения различных районов г. Саратова.

Материалы и методы исследования

В проведении исследования приняли участие 104 человека, в том числе 74 больных РС с данными анамнестического, клинического наблюдения и инструментальной диагностики. Включение в исследование проводилось в соответствии с диагностическими критериями McDonald et al., 2010. Началом заболевания считали момент появления первых симптомов. Время постановки диагноза РС определяли по году его установления неврологом. В качестве контрольной группы приняли участие в исследовании 30 студентов в возрасте до 25 лет, прошедшие осмотр и не имевшие патологии со стороны ЦНС. Обследование проводилось среди лиц, которые подписали добровольное информированное согласие относительно взятия у них из локтевой вены 20 мл крови, с последующим определением содержания кадмия и никеля, а также определением этих элементов в моче.

Все прошедшие обследование и вошедшие в исследование проживали в г. Саратове, расположенном в Среднем Поволжье, на правом берегу реки Волги, в южной части Восточно-Европейской равнины. Административно, по данным 2013 г., город Саратов включает шесть районов: Заводской район (187,8 тыс. чел.), Ленинский район (262,4 тыс. чел.), Кировский район (135,1 тыс. чел.), Волжский – (73,0 тыс. чел.), Фрунзенский – (50,1 тыс. чел) и Октябрьский – (118,8 тыс. чел.).

Центральная и южная части города расположены в котловине (высота над уровнем моря 50–80 метров), окружённой с трёх сторон невысокими горами Приволжской возвышенности: Лысая (286 м), Лопатина (274 м), Алтынная (251 м), Соколовая (165 м), Увек (135 м). Численность постоянного населения ‒ 827,2 тыс. человек.

Оценка качественных и количественных характеристик показателей состояния атмосферного воздуха проводилась на базе комплексной лаборатории по мониторингу окружающей среды ФГУ «Саратовский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», прямыми инструментальными исследованиями уровня загрязнения воздуха в жилых районах, вблизи промышленных предприятий и местах с интенсивным движением транспорта. Количественное изучение содержания химических веществ в почве проводилось в Саратовском областном ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии».

Биологический мониторинг содержания ТМ, находящихся в сыворотке крови и в моче, проводился на базе лабораторной службы Хеликс методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Статистическая обработка результатов выполнена при помощи пакета программ Statistica for Windows, Release 6.0, «StatSoft Inc.» и с использованием программных средств «MS Excel for Windows». Для оценки различий показателей по сравнению с исходными данными были использованы t-критерий Student и непараметрические методы.

Результаты исследования и их обсуждение

Большую часть обследованных пациентов с РС составляли 60 женщин (81,1 %), меньшую ‒ 14 мужчин (18,9 %). Средний возраст больных на момент обращения был 38 ± 1,6 года. Степень поражения центральной нервной системы значительно варьировала в зависимости от времени возникновения, продолжительности воздействия патологического фактора. В группе сравнения средний возраст составил 34 ± 2,8 лет. В данной группе равномерно были представлены мужчины и женщины. Предстояло проанализировать степень распространенности РС на территории г. Саратова.

Из всех обратившихся в клинику больных с РС 86,5 % проживали в Ленинском и Кировском районах. При этом с наибольшей частотой отмечались больные с цереброспинальной формой РС с ремитирующим типом течения заболевания. Так, с данной формой патологии в 68,2 % случаев больные выявлялись в Ленинском и в 59,5 % ‒ Кировском районе г. Саратова. Вторично-прогрессирующий тип течения заболевания рассеянным склерозом был выявлен в 21,3 % случаев, а первично-прогрессирующее течение заболевания отмечалось у 14,9 % пациентов, проживающих в Ленинском и Кировском районах города. Аналогичное распределение типов течения заболеваний РС отмечалось и у больных (13,5 %), проживающих в Заводском и Октябрьском районах г. Саратова.

Наиболее частым симптомом начала заболевания у больных РС являлось нарушение функций тазовых органов, что, как правило, проявлялось в виде частичной задержки или императивных позывов на мочеиспускание – 55,4 %.

Напротив, такие симптомы начала заболевания, как ретробульбарный неврит и частичная атрофия дисков зрительных нервов диагностировались крайне редко, соответственно составляя 3,5 и 0,9 %. Больные с данной симптоматикой проживали как в вышеуказанных, так и в остальных районах города.

Одним из адекватных критериев оценки степени накопления ТМ в объектах окружающей среды являлось определение их содержания в биосубстратах. Эти методы были использованы для установления корреляционной зависимости между загрязнением среды тяжелыми металлами и состоянием здоровья человека.

Концентрация кадмия в сыворотке крови больных РС составляла у женщин 0,065 ± 0,05 мкг/л и у мужчин 0,071 ± 0,04 мкг/л, превышала референсные значения содержания тяжелого металла, а также наличие его в сыворотке крови обследованных из группы сравнения 0,032 ± 0,03 мкг/л. Аналогичные результаты были получены в отношении содержания в сыворотке крови больных РС никеля, который составлял 0,34 ± 0,09 мкг/л, в то время как в сыворотке крови контрольной группы уровень содержания никеля составлял 0,13 ± 0,06 мкг/л (при уровне токсичности никеля > 50 мкг/л). Еще более наглядным представлялось выявленное нами у обследуемых больных с рассеянным склерозом, проживающих в Кировском и Ленинском районах, наличие высокого уровня содержания никеля в моче, равное соответственно 1,8 ± 0,1 и 1,5 ± 0,09 мкг/л (Р < 0,05), что более чем в два раза превышало концентрацию никеля (0,7 ± 0,05 мкг/л) в моче контрольной группы. Вместе с тем содержание никеля в моче обследуемых пациентов из Заводского и Октябрьского района, также было высоким, однако результат не был достоверным (Р > 0,05), по сравнению с группой контроля соответственно составлял 1,0 ± 0,09 и 0,9 ± 0,06 мкг/л.

Основным путем элиминации кадмия из организма является его выведение с мочой. Его ежедневно экскретируемое количество очень мало и составляет около 0,005–0,01 % общей нагрузки металлом (G.F. Nordberg, R. Goyer, M. Nordberg, 1975).

Изучаемая нами концентрация кадмия в моче больных, проживающих в Кировском районе, была на уровне 3,6 ± 1,2 мкг/л, а в Ленинском – 4,0 ± 1,59 мкг/л, что превышало средние показатели физиологической нормы соответственно в 1,5–2 раза (р < 0,01). Высокие концентрации кадмия и никеля в исследованных биосубстратах обследуемой группы могли быть связаны с их высоким содержанием в окружающей среде на территории Кировского и Ленинского районов.

Анализируемое распределение больных по районам, на наш взгляд, объяснялось концентрированием загрязняющих веществ в объектах городской среды, что было напрямую связано с особенностями городского рельефа и городской атмосферы, являющимися природными факторами экологического риска. Анализ природно-ландшафтных и градопланировочных особенностей городской территории показал, что территория города сильно расчленена оврагами и балками, идущими к Волге. В целом город имеет котловинный рельеф в центральной, южной и холмисто-балочный рельеф в северной своих частях. Последнее и способствует накоплению экотоксикантов, где и расположены Кировский и Ленинский районы. Экологический риск для населения данных районов связан не только с наличием стационарных источников загрязнения, количество которых в последнее время уменьшается, но и с постоянно увеличивающимся ростом автомобильного транспорта. Так, если в 2011 году от стационарных источников в городскую атмосферу выбрасывалось около 134,773 тыс. т. загрязняющих веществ и ежегодно объем выбросов снижался примерно на 10 %, то с 2011 по 2013 г. количество зарегистрированных машин, напротив, ежегодно увеличивалось на 14–15 % и к 2014 г. превысило 328 тыс. ед., что способствовало стабилизации суммарного количества выбросов, загрязняющих атмосферу за анализируемый период.

Процессы самоочищения воздуха, связанные в значительной степени с наличием зеленых насаждений, также остаются малоэффективными. Обеспеченность жителей Саратова зелеными насаждениями составляет 68–72 % от нормы, и их количество продолжает стремительно сокращаться. В настоящее время (с 2013 года) в центральной части города происходит массовая вырубка деревьев для создания парковок и парковочных карманов для машин.

Вместе с тем следует отметить, что максимальные среднесуточные концентрации кадмия в атмосфере над территорией города Саратова в 2013 г. были на уровне 0,0015–0,0017 мг/м3, что ниже среднего содержания кадмия в атмосфере промышленных городов России (0,01 мг/м3), однако это в 5–5,5 раз превышало ПДК.

Содержание никеля в атмосферном воздухе г. Саратова обнаруживалось в количестве 0,0073–0,0081 мг/м3 (7,3–8,1 ПДКс.с). Среднегодовые концентрации кадмия составили 0,0013 ± 0,00021 мг/м3 (4,3 ПДКс.с) и никеля 0,0061 ± 0,0007 мг/м3 (6,1 ПДКс.с).

Более того, на распределение вредных примесей в различных районах г. Саратова оказывает влияние ветровой режим. Поскольку в городе отмечается слабая проветриваемость территории, то при одинаковой интенсивности движения и структуре потока автотранспорта концентрации примесей значительно увеличиваются в центральных районах, где скорость ветра меньше. Более того, при сезонных неблагоприятных метеорологических явлениях наблюдается температурная воздушная инверсия, способствующая накоплению загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы. Подобное явление чаще всего отмечается в зимние холодные ночи, когда слабый ветер переменного направления 1–3 м/с и низкая приземная температура воздуха приводят к тому, что загрязняющие вещества не поднимаются в верхние слои атмосферы, а остаются на небольшой высоте. В самом инверсионном слое масштаб турбулентности мал, преобладают нисходящие вертикальные движения. Устойчивые слои воздуха препятствуют распространению тепла, влаги и всякого рода примесей по вертикали. Под ними накапливаются различные примеси и особенно продукты истирания и коррозии дорожного покрытия и шин колес автомобильного транспорта, содержащие свинец, цинк, кадмий, окись цинка, медь. Все это способствует скоплению выбросов. Наибольшее количество примесей отмечается в районе узких, застойных перекрестков с наибольшей интенсивностью движения. Что и было характерно для центральных районов старой части города и особенно Кировского, где движение автотранспорта сопровождается не только высокой интенсивностью, но и частыми длительными простоями в связи с затруднением движения, в результате чего концентрация свинца в воздухе днем достигает 3,9; ночью ‒ 1,7 мкг/м3 (при норме 1,0 мкг/м3). На загородных дорогах концентрация свинца находится в пределах 0,3–1,0 мкг/м3. Считается, что влияние транспортных выбросов проявляется на расстоянии 1–2 км от автотрассы и распространяется на высоту 300 и более метров. Известно, что кадмий и свинец усиливают токсические эффекты друг друга, что ранее было отмечено группой ученых при подготовке обзора проблемы загрязнения кадмием, свинцом и ртутью окружающей среды в России и Украине [9, 10]. Так, по их данным, при исследовании незагрязненного воздуха над океаном средняя концентрация кадмия составляла 0,005 мкг/м3, в сельских местностях – до 0,025 мкг/м3, а в районах размещения предприятий цветной металлургии, ТЭЦ, работающих на угле и нефти, производстве пластмасс и т.п. содержание кадмия в выбросах достигало максимальных величин – 0,5 мкг/м3 при средних интервалах от 0,02–0,05 мкг/м3.

Гигиеническая значимость загрязнения почвы в черте населенного пункта определяет его главным образом как источник вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха, с одной стороны, и как индикатор загрязнения атмосферного воздуха – с другой. В городских почвах среднее содержание никеля практически не превышало фоновое. Содержание подвижных форм никеля в почвах города находилось на уровне местного фона. Наиболее опасные концентрации никеля были связаны в основном с очагами локального загрязнения на территории отдельных промышленных предприятий, в основном расположенных в Ленинском районе, что на фоне высокого естественного содержания элемента могло представлять угрозу для людей, проживающих в непосредственной близости от источников загрязнения. В целом было выявлено значительное загрязнение почв северной и центральной частей (Ленинский и Кировский районы города) никелем на площади 100–120 га с концентрацией в пределах 1500–1700 мг/кг (18,8–21,3 ПДК).

Выводы

  1. В отдельных районах города заболеваемость РС представлена неравномерно. 86,5 % больных проживали в Ленинском и Кировском районах города.
  2. С наибольшей частотой отмечались больные с цереброспинальной формой РС с ремитирующим типом течения заболевания – 68,2 % таких больных было выявлено в Ленинском и в 59,5 % ‒ Кировском районах.
  3. Повышение заболеваемости РС коррелирует с высоким уровнем содержания ТМ в отдельных районах г. Саратова.
  4. Высокий уровень загрязнения окружающей среды ТМ является важным триггером в развитии заболевания РС у восприимчивых групп населения.

Конфликт интересов: Источником финансирования создания рукописи и предшествующего ей исследования послужили собственные средства. Коммерческой заинтересованности юридических и/или физических лиц не имеется. Патентов автора по данной теме не имеется.

Рецензенты:

Луцевич И.Н., д.м.н., профессор, зав. кафедрой гигиены медико-профилактического факультета, ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России, г. Саратов;

Колоколов О.В., д.м.н., заведующий кафедрой неврологии ФПК и ППС им. К.Н. Третьякова, ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России, г. Саратов.

Работа поступила в редакцию 13.05.2014.


Библиографическая ссылка

Белоусов М.И., Шоломов И.И., Елисеев Ю.Ю. ОЦЕНКА АНТРОПОТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ, УЧАСТВУЮЩИХ В РАЗВИТИИ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА САРАТОВА) // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 7-2. – С. 228-232;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34420 (дата обращения: 08.05.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074