автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Биоэлементный статус ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС, проживающих в Северо-Западном регионе России

На правах рукописи

ПАРФЕНОВ Александр Иванович

БИОЭЛЕМЕНТНЫЙ СТАТУС ЛИКВИДАТОРОВ ПОСЛЕДСТВИИ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС, ПРОЖИВАЮЩИХ В СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ

05.26.02 - безопасность в чрезвычайных ситуациях

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

7 л /-

' и

11 т

005569971

Санкт-Петербург - 2015

005569971

Работа выполнена в ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени A.M. Никифорова» МЧС России

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Дударенко Сергей Владимирович Официальные оппоненты:

Парцерняк Сергей Александрович - доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова», профессор кафедры госпитальной терапии и кардиологии им. М.С. Кушаковского.

Иванов Сергей Дмитриевич - доктор биологических наук, профессор, ФГБУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий» МЗ РФ, руководитель лаборатории биотестирования физико-химических факторов.

Ведущая организация:

ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева».

Защита состоится « 30 » июня 2015 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 205.001.02 при ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени A.M. Никифорова» МЧС России (194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 4/2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени A.M. Никифорова» МЧС России (197374, Санкт-Петербург, ул. Оптиков, д. 54).

Автореферат разослан «23» Q5_2015 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Е. Г. Неронова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Авария на Чернобыльской атомной

электростанции — крупнейшая техногенная катастрофа 20 века, участники ликвидации которой подверглись воздействию комплекса неблагоприятных факторов. В соответствии с федеральным законом «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» (№1244-1 от 15 мая 1991 г.) и нормативными документами Министерства Здравоохранения и Социального развития Российской Федерации регламентировано специализированное диспансерное наблюдение за состоянием здоровья участников ликвидации последствий радиационной аварии (ЛПА) на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС). Тем не менее, состояние здоровья данной категории граждан, как отмечают многие авторы (Иванов В.К. и др., 1999; Яблоков A.B., 2007; Цыб А.Ф., Иванов В.К., 2008; Алексанин С.С. и др., 2011; Парцерняк С.А. и др., 2012), требует постоянного внимания как врачебного сообщества, так и государства. Указанное обстоятельство вызывает необходимость поиска и оценки возможных общебиологических показателей здоровья участников ликвидации последствий радиационной аварии на Чернобыльской АЭС, что могло бы позволить улучшить диспансерное наблюдение и лечебно-диагностический процесс у указанной категории населения.

В последние годы в биологии и медицине все больше внимания уделяется изучению фундаментальных процессов на уровне клеток организма во взаимосвязи с протекающими в них биохимическими реакциями, а также ролью отдельных химических элементов в этих процессах. В формировании биоэлементного статуса человека участвуют множество факторов: генетические, экологические, пищевые и водные, климатогеографические и биогеохимические, профессиональные, возрастные, нарушения метаболизма вследствие заболеваний и т.д. (Ковальский В.В., 1987; Ермаков В.В., 1999, Mann J., Truswell А. S., 2002; Скальный A.B., Быков А.Т., 2003; Горбачёв А.Л., Луговая Е.А., 2010; Ибрагимова М.Я. и др., 2011; Горбунов A.B. и др., 2012).

По опубликованным научным данным Северо-Западный регион России относится к биогеохимической «провинции», дефицитной по целому спектру жизненно необходимых биоэлементов, а техногенное воздействие промышленных центров сопряжено с вероятностью дополнительного накопления токсических биоэлементов в биоте и организме человека (Келлер A.A. и др., 1993; Жестяников А.Л., 2005; Горбачев А.Л. и др., 2007). Достоверно установлено, что дефицит в организме жизненно важных биоэлементов (селен, цинк, йод, железо, кальций, магний и др.) и повышенная концентрация токсичных химических элементов (ртуть, свинец, мышьяк, кадмий) приводят к широкому спектру нарушений в состоянии здоровья (Авцын А.П. и др., 1983; Сусликов В.Л., 2000; Скальный A.B., Рудаков И.А., 2004; Оберлис Д. и др., 2008). Вышеуказанные факты, а также крайне недостаточное освещение в доступной научной литературе результатов оценки биоэлементого статуса организма участников аварийно-восстановительных работ на ЧАЭС, послужило основанием для нашего исследования.

Цель исследования:

Оценка биоэлементного статуса участников ликвидации последствий радиационной аварии на Чернобыльской АЭС, проживающих на территории Северо-Западного федерального округа РФ, во взаимосвязи с регионом постоянного проживания, сроками и длительностью участия в работах по ликвидации последствий радиационной аварии, характером соматической патологии в отделенном после аварии на ЧАЭС периоде.

Задачи исследования:

1. Исследовать особенности биоэлементного статуса участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, проживающих на территории Северо-Западного региона России.

2. Определить территориальные особенности биоэлементного статуса участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, обусловленные биогеохимическими различиями территорий Северо-Западного региона России.

3. Оценить взаимосвязь биоэлементного статуса с полученной дозой внешнего облучения, периодом и продолжительностью участия в аварийно-восстановительных работах на ЧАЭС.

4. Исследовать взаимосвязь биоэлементного статуса участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС с частотой соматической патологии.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. Впервые на репрезентативной выборке определено содержание широкого спектра биоэлементов в пробах волос участников ликвидации последствий радиационной аварии на ЧАЭС (далее ЛПА на ЧАЭС) в отдаленном периоде, проживающих на различных областях Северо-Западного региона России.

Впервые оценена взаимосвязь биоэлементного статуса со временем и продолжительностью участия в работах по ликвидации последствий радиационной аварии.

Впервые определена взаимосвязь биоэлементного статуса ЛПА на ЧАЭС с частотой отдельных классов соматических заболеваний.

Практическая значимость работы. Установленные особенности биоэлементного статуса ЛПА на ЧАЭС, проживающих на различных территориях Северо-Западного региона России, позволяют рекомендовать проведение исследования комплекса биоэлементных показателей в различных регионах постоянного проживания ЛПА.

Повышенное накопление у части ликвидаторов последствий радиационной аварии на ЧАЭС токсичных элементов (кадмий, мышьяк и свинец) и дефицит некоторых жизненно необходимых биоэлементов (кобальт, йод, селен, цинк, медь, магний и кальций), а также биологическое значение последних вызывают необходимость проведения исследования и учёта полученных данных биоэлементного статуса для разработки лечебно-профилактических мероприятий.

Риск избыточного накопления свинца в организме ЛПА на ЧАЭС, участвовавших в аварийно-восстановительных работах в 1988 г., требует

углубленной оценки этого химического элемента в данной группе ликвидаторов.

Характер патологии сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем имеет взаимосвязь с особенностями биоэлементного статуса.

Положения, выносимые на защиту:

1. Среди обследованных ликвидаторов последствий радиационной аварии на ЧАЭС, проживающих в настоящее время в Северо-Западном регионе, в сравнении с референтными интервалами для взрослого населения, выявлены нарушения биоэлементного баланса: повышенные уровни содержания токсичных (кадмий, мышьяк, свинец) и дефицит жизненно необходимых (кобальт, йод, селен, цинк, медь, магний и кальций) химических элементов.

2. Биоэлементный статус участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС имеет ряд особенностей, связанных не только с факторами аварии на ЧАЭС, но и регионом постоянного проживания ликвидаторов.

3. Длительность и период участия в аварийно-спасательных работах на ЧАЭС у ликвидаторов взаимосвязаны со статистически достоверным повышением содержания свинца в организме.

4. Частота соматической патологии у ЛПА на ЧАЭС по классу заболеваний системы кровообращения, расстройств вегетативной нервной системы имеет статистическую достоверную взаимосвязь с дефицитом эссенциальных (кальций) и повышенным содержанием токсичных (свинец и кадмий) биоэлементов.

Методология и методы исследования. Для реализации целей и задач исследования, обоснования основных положений использованы анализ доступной научной литературы, лабораторные методы и методы статистической обработки.

Степень достоверности и апробация результатов исследования. Достоверность полученных результатов обеспечена теоретическим анализом проблемы, репрезентативным объёмом выборок обследованных пациентов,

достаточным количеством выполненных наблюдений с использованием современных методов исследования и адекватным статистическим анализом данных.

Основные положения работы, а также содержание её отдельных этапов, представлены на конференции молодых ученых и специалистов МЧС России «Интеллектуальный потенциал молодых ученых и специалистов МЧС России: комплексный подход к формированию научных кадров» (Москва, 2012); на международной научно-практической конференции «Многопрофильная клиника XXI века. Современные технологии в эндовидеохирургии» (Санкт-Петербург, 2013).

По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, среди них 2 в рецензируемых научных журналах и изданиях.

Личное участие автора. Автором осуществлён научный анализ публикаций по проблеме исследования, организован и проведён информационный поиск материалов отечественных и зарубежных диссертаций. Лабораторная часть работы, анализ, интерпретация, изложение полученных данных, формулирование выводов и рекомендаций выполнены автором лично.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 113 страницах машинописного текста, иллюстрирована 15 рисунками и 41 таблицей. Список цитируемой научной литературы включает 121 публикацию, из них 58 - отечественных авторов и 63 зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

В ходе диссертационной работы обследованы 332 ликвидатора радиационной аварии на ЧАЭС, проживавших на следующих территориях Северо-Западного региона России: г. Санкт-Петербург (п=124), г. Калининград (п=155), г. Великий Новгород (п=53). Средний возраст обследованных составлял 48.2±9.5 лет.

Для сравнительного анализа показателей биоэлементного статуса ликвидаторов радиационной аварии на ЧАЭС, проживающих в г. Санкт-Петербурге, сформирована группа сравнения из числа жителей г. Санкт-Петербурга, обследованных в лаборатории элементного анализа ФГБУ ВЦЭРМ им. A.M. Никифорова МЧС. В группу сравнения вошли 1020 лиц мужского пола, средний возраст которых составил 49.2±10.2 лег.

Биоэлементный статус участников ЛПА на ЧАЭС, оценивали по результатам количественного анализа содержания жизненно необходимых и токсичных биоэлементов в пробах волос из банка биоматериалов, созданного в ФГБУ ВЦЭРМ им. A.M. Никифорова МЧС России для изучения влияния малых доз радиации на организм человека (грант RSS № 2145/1705/2000).

У всех обследуемых методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) в пробах волос определяли содержание 30 биоэлементов. На основании полученных данных, рассчитывали наиболее значимые коэффициенты соотношения биоэлементов.

В качестве критериев оценки обеспеченности организма жизненно необходимыми и содержания токсичных химических элементов использовали референтные интервалы для взрослого населения, полученные в лаборатории элементного анализа ФГБУ ВЦЭРМ им. A.M. Никифорова МЧС России.

В зависимости от полученной дозы внешнего облучения (данные получены Северо-Западным региональным центром Российского государственного медико-дозиметрического регистра), обследованные ЛПА на ЧАЭС были разделены на следующие 3 дозовые группы: до 10 сГр — 93

человека, от 10 до 20 сГр - 67, свыше 20 сГр - 41 человек. У 131 человек, вошедших в обследование, данные о дозах внешнего облучения отсутствовали. Среди обследованных 176 человек принимали участие в аварийно-восстановительных работах на ЧАЭС в 1986 году, 113 - в 1987 г. и 43 - в 1988 г. Продолжительность пребывания в зоне аварии на ЧАЭС составляла от 5 до 210 дней.

Информация по медицинскому анамнезу обследованных ликвидаторов получена из электронной базы данных Северо-Западного регионального центра Российского государственного медико-дозиметрического регистра на момент забора проб. Установленные при обследовании ЛПА отдельные диагнозы и классы заболеваний шифровали по МКБ-10.

Статистическая обработка полученных данных проводилась при помощи программных пакетов Microsoft Excel ХР (Micosoft Corp., США) и Statistica 6.0 (StatSoft Inc., США). Ввиду того, что распределение значений изучаемых признаков в выборке оказалось отличным от нормального распределения, в работе при описании данных вместо среднего значения использовали медиану, а для референтных интервалов использовался диапазон 25 - 75%. Парное сравнение величин в группах проводили с использованием U-критерия Манна-Уитни, корреляционный анализ - с применением метода ранговой корреляции по Спирмену и гамма корреляции.

Результаты исследования Биоэлементный статус ликвидаторов последствий радиационной аварии

на ЧАЭС

В общей группе обследованных ЛПА на ЧАЭС, проживающих в СевероЗападном регионе России, в пробах волос выявлен недостаток концентрации ряда жизненно необходимых биоэлементов: кобальта у 90%, йода у 84%, селена у 76%, цинка у 53%, меди у 29%, магния у 27% и кальция у 25% человек. Недостаток других жизненно необходимых биоэлементов (калий, натрий,

марганец и др.) у ЛПА на ЧАЭС выявлен в относительно небольшом количестве случаев (менее 10% обследованных).

При сравнительном анализе результатов оценки биоэлементного статуса ЛПА на ЧАЭС, проживающих в различных областях Северо-Западного региона, выявлен ряд территориальных особенностей (таблица I).

Таблица 1. Статистические показатели концентрации жизненно необходимых биоэлементов в пробах волос у обследованных ЛПА на ЧАЭС,

проживающих на различных территориях, мкг/г.

Элементы Санкт-Петербург Великий Новгород Калининград )<0,05

1 2 3 1-2 1-3 2-3

Ме д25 д75 Ме ц25 475 Ме р25 475

Железо 31,28 12,33 50,28 18,50 12,81 28,66 13,830 11,23 18,13 + +

Иод 0,048 0,028 0,084 0,026 0,020 0,035 0,029 0,020 0,046 + +

Кальций 402,1 237,6 803,3 278,2 235,6 514,8 705,9 443,3 1136,0 + +

Магний 39,08 28,53 84,72 24,30 14,34 51,37 38,48 25,40 57,85 + +

Медь 8,440 6,650 10,69 4,670 2,970 6,730 7,500 5,460 9,710 + +

Селен 0,365 0,210 0,700 0,200 0,130 0,300 0,230 0,120 0,400 + +

Фосфор 111,8 61,07 158,9 61,31 56,14 72,39 111,7 97,49 136,9 + +

Цинк 80,18 59,19 97,45 38,57 32,25 51,59 76,49 60,78 94,32 + +

Примечание:

Ме - медиана, q25 - нижний квартиль; q75 - верхний квартиль + - отмечены группы, отличия между которыми статистически достоверны

Как следует из представленных в таблице данных, содержание железа, йода, меди и селена в группе ликвидаторов, проживающих в г. Санкт-Петербурге, статистически достоверно выше [р<0.05) по сравнению с двумя другими обследованными группами (ЛПА на ЧАЭС из г. Великого Новгорода и г. Калининграда). Содержание кальция в пробах волос ликвидаторов из г. Калининграда статистически достоверно выше, чем у проживающих ЛПА на ЧАЭС в г. Санкт-Петербурге и г. Великом Новгороде. Нами установлено, что концентрация магния, цинка и фосфора у ликвидаторов, проживающих на территории г. Великого Новгорода, статистически достоверно ниже, чем у соответствующей категории граждан из г. Санкт-Петербурга и г. Калининграда.

На рисунке 1 представлены данные отражающие территориальные различия доли обследованных ликвидаторов без дефицитов жизненно необходимых элементов.

Рисунок 1. Доля ЛПА на ЧАЭС с содержанием в пробах волос эссенциальных биоэлементов в пределах референтного интервала, проживающих на различных территориях.

Из данных рис. 1 следует, что в г. Санкт-Петербурге менее всего распространен дефицит селена (он выявлен у 58% обследованных), в отличие от других территорий региона, где дефицит селена обнаружен у 83% и 91% ЛПА на ЧАЭС (в г. Калининграде и г. Великом Новгороде соответственно). Одновременно нами констатировано, что доля ликвидаторов с дефицитом кальция в г. Калининграде (у 9% обследованных) существенно ниже, чем в г. Санкт-Петербурге (34%) и г. Великом Новгороде (51%). Ликвидаторы последствий радиационной аварии на ЧАЭС, проживающие в г. Великом Новгороде, характеризовались наиболее низкими показателями обеспеченности организма жизненно необходимыми элементами. Недостаток магния выявлен более чем у половины обследованных ЛПА на ЧАЭС из г. Великого Новгорода, в то время как в г. Калининграде его дефицит установлен у 23% обследованных, а в г. Санкт-Петербурге - у 19%. Дефицит цинка наблюдался у 92% ликвидаторов из г. Великого Новгорода, в отличие двух других территорий региона Северо-Запада России, где недостаток цинка обнаружен менее чем у половины обследованных. У ЛПА на ЧАЭС,

проживающих в г. Великом Новгороде, значительно чаще наблюдается дефицит меди (у 62% обследованных), в то время как в г. Санкт-Петербурге и г. Калининграде этот показатель был снижен у 14 и 29% соответственно.

Таким образом, нами выявлен ряд территориальных особенностей содержания жизненно необходимых биоэлементов в пробах волос ЛПА на ЧАЭС, проживающих на различных территориях Северо-Западного региона России. Для ЛПА на ЧАЭС, проживающих в г. Санкт-Петербурге, характерна наиболее высокая обеспеченность по целому ряду жизненно необходимых элементов (железо, медь, селен). На втором месте по уровню обеспеченности жизненно необходимыми элементами стоят ЛПА на ЧАЭС, проживающие в г. Калининграде. Ликвидаторы радиационной аварии на ЧАЭС, проживающие в г. Великом Новгороде, характеризовались наиболее низкими показателями содержания в организме жизненно необходимых элементов.

При исследовании накопления токсичных химических элементов в пробах волос ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, проживающих в Северо-Западном регионе России, выявлено избыточное содержание кадмия у 30% обследованных, мышьяка у 28% и свинца у 23%, при этом нами выявлены различия в уровнях указанных биоэлементов, зависимости от региона проживания (таблица 2).

Таблица 2. Статистические показатели концентрации токсичных биоэлементов в пробах волос у обследованных ЛПА на ЧАЭС, проживающих на различных территориях, мкг/г.

Элементы Санкт-Петербург Великий Новгород Калининград р<0,05

1 2 3 1-2 1-3 2-3

Ме 425 Я 75 Ме 425 ц75 Ме 425 475

Алюминий 10,05 7,185 16,30 7,510 6,470 9,930 21,99 19,13 25,63 + +

Мышьяк 0,100 0,014 0,216 0,037 0,001 0,090 0,058 0,015 0,098 + +

Никель 0,520 0,310 0,930 0,320 0,240 0,570 1,210 1,020 1,460 + +

Ртуть 0,480 0,280 0,900 0,250 0,140 0,500 0,340 0,230 0,480 + +

Свинец 1,555 0,705 4,530 2,110 0,760 4,480 2,720 1,300 5,000 + +

Примечание:

Ме - медиана, q25 — нижний квартиль; q75 — верхний квартиль + - отмечены группы, отличия между которыми статистически достоверны

Как следует из данных таблицы 2 статистически достоверно более высокие показатели содержания алюминия, свинца и никеля были выявлены в пробах волос ЛПА на ЧАЭС из г. Калининграда. В г. Санкт-Петербурге в пробах волос ЛПА на ЧАЭС достоверно выше была концентрация ртути и мышьяка по сравнению с обследованными из г. Калининграда и г. Великого Новгорода.

На рис. 2 представлены данные, отражающие случаи превышения референтных интервалов концентрациями отдельных токсичных биоэлементов у ЛПА на ЧАЭС.

Санкт-Петербург А1 Эгх 4Р% . /Сс1 Великий Новгород А1 Эг-Ч 4Р%\ / Сс1 Калининград А1 Эгч 40%--. / Сс1

Ди \ Аи" СУ Аи """ \ / Аэ

РЬ № РЬ' № р ь' " №

Рисунок 2. Доля ЛПА на ЧАЭС проживающих на различных территориях с содержанием в пробах волос токсичных биоэлементов выходящим за границы референтного интервала.

В результате проведённого исследования нами установлено, что повышенное содержание кадмия встречается практически у каждого третьего ликвидатора, проживающего в г. Калининграде и г. Великом Новгороде, и у каждого 4-го в г. Санкт-Петербурге. Следует отметить, что превышение содержания мышьяка в пробах волос у обследованных из г. Санкт-Петербурга встречается значительно чаще (в 44% случаев), чем в г. Калининграде (18%) и г. Великом Новгороде (17%). В тоже время у лиц, проживающих в г. Великом Новгороде, значительно чаще наблюдается повышенное содержание никеля (21%), стронция (14%), алюминия (11%) по сравнению с другими регионами,

где эти показатели превышали референтные значения менее чем у 10% обследованных. Другие группы дисэлементозов за счет роста значений токсических химических элементов встречаются у ЛПА на ЧАЭС СевероЗападного региона реже (менее 10%). На фоне существующих различий в содержании ряда токсичных химических элементов у ЛПА на ЧАЭС нами выявлено избыточное содержание свинца в волосах обследованных. Примерно с одинаковой частотой (приблизительно 20%) данная закономерность во всех группах ЛПА на ЧАЭС, что позволило нам сделать вывод о том, что содержание свинца в волосах ЛПА не имело территориальных особенностей.

Для оценки особенностей биоэлементного статуса ЛПА на ЧАЭС, проживающих в г. Санкт-Петербурге, был проведён дополнительный сравнительный анализ коэффициентов соотношения биоэлементов (Са/Р, Ca/Mg, Са/К, Na/Mg, Na/K, Zn/Cu, Fe/Cu, Ca/Pb, Mg/Pb, Zn/Cd, Ca/Cd, Cu/Cd, Zn/As, Se/As) с аналогичными показателями у населения Санкт-Петербурга. Выбор определяемых соотношений концентраций биоэлементов определялся их физиологическими эффектами (синергизм и антагонизм) в организме человека. Нами установлено, что среди ликвидаторов последствий радиационной аварии на ЧАЭС, проживающих в г. Санкт-Петербурге, отмечались меньшие значения коэффициентов соотношения жизненно необходимых биоэлементов к токсичным (кальция и магния к свинцу; цинка, кальция и меди к кадмию; цинка и селена к мышьяку), по сравнению с результатами обследования в группе сравнения (таблица 3). Одновременно в указанной группе ЛПА на ЧАЭС отмечены более низкие величины соотношений жизненно необходимых биоэлементов (кальция к калию и натрия к магнию) по сравнению с лицами контрольной группы. С учетом физиологической роли и значения соотношений концентраций вышеуказанных эссенциальных элементов можно сделать вывод об ослаблении детоксикационных способностей организма ЛПА на ЧАЭС (г. Санкт-Петербург) при усиленном накоплении в организме токсичных химических элементов.

Таблица 3. Коэффициенты соотношения биоэлементов в пробах волос обследованных ликвидаторов из г. Санкт-Петербурга и группы сравнения.

ЛПА на Группа

Соотношение ЧАЭС сравнения

Ме* Ме*

Са/К 2.97 8.23

6.83 18.75

СаЛ>Ь 241.32 1010.57

Мд/РЬ 28.33 97.81

гп/са 803.48 5327.50

Са/С(1 4501.06 22935.00

Си/С(1 89.25 487.50

гп/Ав 820.22 10866.67

Бе/Ав 3.94 32.67

*Мс — медиана.

Оценка взаимосвязей биоэлементного статуса ликвидаторов последствий радиационной аварии на ЧАЭС с факторами радиационной аварии

При сопоставлении полученных концентраций химических элементов (токсических и жизненно необходимых) в волосах ЛПА на ЧАЭС и данными о дозе внешнего облучения, периодом участия в аварийно-восстановительных работах не удалось выявить статистически достоверной взаимосвязи. Исключение составляют выявленные нами достоверно (р<0.05) более высокие показатели содержания свинца в пробах волос группы лиц, выполнявших работы на ЧАЭС в 1988 году, по сравнению с 1986 и 1987 годами (рисунок 3).

Повышенная нагрузка свинца среди ЛПА на ЧАЭС 1988 года участия, вероятно, связана с тем, что в разрушенный реактор непосредственно после аварии было сброшено около 2500 т металлического свинца, который постепенно включился в пищевую цепочку (Маленченко А.Ф. и др., 1997; Шубик В.М. и др., 2010). Это дополнительно подтверждается выявленной статистически достоверной положительной корреляционной взаимосвязью между продолжительностью участия в аварийно-восстановительных работах и концентрацией свинца в пробах волос ЛПА на ЧАЭС (г=0.24).

16 14 12

£ Ю

ъс

8

:т

Щ о

X 6

т а

О 4

2 0 -2

Рисунок 3. Сравнение содержания свинца в пробах волос ЛПА на ЧАЭС в зависимости от года участия в работах на ЧАЭС.

Взаимосвязь биоэлементного статуса и частоты соматической патологии у ликвидаторов радиационной аварии на ЧАЭС

При анализе структуры наиболее часто встречающихся заболеваний среди обследованных ликвидаторов на основании данных Северо-Западного регионального центра Российского государственного медико-дозиметрического регистра нами было выделено 5 основных, наиболее часто встречаемых классов болезней по МКБ-10: болезни системы кровообращения (у 49% обследованных), заболевания органов пищеварения (42%), костно-мышечной системы (39%), системы органов дыхания (33%) и нервной системы (22%). При анализе частоты соматической патологии у ЛПА на ЧАЭС в зависимости от региона постоянного проживания нами были установлены некоторые особенности распределения классов заболеваний (таблица 4).

Как следуем из данных таблицы 4, распределение частоты соматической патологии обследованных ликвидаторов разнятся: у ЛПА из г. Санкт-Петербурга чаще других выявлена патология сердечно-сосудистой системы и болезни органов дыхания. Для ликвидаторов, проживающих в г. В. Новгороде, характерна большая частота болезней органов пищеварения и костно-

1 2 з

Год участия в работах на ЧАЭС 1 - 1986 г.: 2 -1987 г.; 3 -1988 г.

мышечной системы, а в г. Калининграде удельный вес болезней нервной системы больше, чем в других регионах проживания ЛПА на ЧАЭС.

Таблица 4. Территориальные особенности частоты ведущих классов соматической патологии обследованных ЛПА на ЧАЭС.

Класс патологии (шифр по МКБ-10) Санкт-Петербург Калининград Великий Новгород

Частота патологии в % (п=332)

Болезни системы кровообращения (10-199) 69 36 40

Болезни органов пищеварения (К0-К93) 42 28 51

Болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани (М0-М99) 36 40 50

Болезни органов дыхания (10-199) 38 27 28

Болезни нервной системы (00-099) 15 30 15

Приведённые данные из табл. 4 указывают на то, что г. Санкт-Петербург и г. Великий Новгород являются наименее «благополучными» городами с точки зрения здоровья проживающего там населения (в т.ч. ЛПА на ЧАЭС).

При анализе взаимосвязей между частотой классов заболеваний по МКБ-10 и изменений биоэлементного статуса, нами была установлена достоверная (р<0.05) отрицательная корреляционная взаимосвязь между частотой класса заболеваний системы кровообращения и соотношением содержаний кальция к магнию (у=-0.2) в организме обследованных ликвидаторов последствий радиационной аварии на ЧАЭС. Графически это представлено на рисунке 4. При более детальном анализе нами подтверждены достоверные связи (р<0.05) между величинами концентрации кальция, коэффициентом соотношения Ca/Mg

и частотой диагностики ряда заболеваний системы кровообращения (классы заболеваний по МКБ-10: цереброваскулярные болезни, хроническая ишемическая и гипертензивная болезни сердца). Согласно полученным нами данным, все обследуемые ЛПА на ЧАЭС с перечисленными выше заболеваниями имели сниженный уровень кальция в пробах волос, а изменение величины соотношения Ca/Mg было связано, в первую очередь, со снижением содержания кальция. Данный факт позволяет научно обосновать целесообразность диагностики расстройств кальциево-магниевого баланса у ЛПА на ЧАЭС с патологией сердечно-сосудистой системы для разработки мероприятий лечебных и профилактических мероприятий.

Группы

Рисунок 4. Сравнение коэффициента соотношения концентраций Са к у ЛПА на ЧАЭС в зависимости от частоты патологии системы кровообращения (10-199). Обозначения на рисунке: 0 — группа обследованных с отсутствием патологии системы органов кровообращения, 1 — группа больных с патологией органов кровообращения.

В результате проведенного статистического анализа нами была выявлена достоверная (р<0.05) корреляция между частотой заболеваний, относящимися к расстройствам вегетативной нервной системы (в90), и содержанием в пробах

волос ЛПА на ЧАЭС свинца (у=0.15), кадмия (у=0.19). Обследованные ликвидаторы с расстройствами вегетативной системы имели большие значения содержания свинца и кадмия в пробах волос, и как следствие (из-за роста последнего) изменение коэффициентов отношения кадмия к своим основным эссенциальным антагонистам (цинк, кальций, медь).

Исходя из полученных нами данных, можно утверждать, что у ЛПА на ЧАЭС с расстройствами вегетативной нервной системы требуется проведение диагностических мероприятий по уточнению нагрузки токсическими биоэлементами (свинец и кадмий).

Результаты проведенного нами исследования позволили сформулировать следующие выводы и практические рекомендации.

ВЫВОДЫ

1. В пробах волос ликвидаторов последствия аварии на ЧАЭС, проживающих в Северо-Западном регионе России, наблюдается недостаток ряда жизненно необходимых биоэлементов: кобальта у 90%, йода у 84%, селена у 76%, цинка у 53%, меди у 29%, магния у 27% и кальция у 25% обследованных. На этом фоне отмечается избыточное содержание в организме ликвидаторов ряда токсичных химических элементов: кадмия у 30%, мышьяка у 28% и свинца у 23% обследованных ЛПА на ЧАЭС.

2. Содержание биоэлементов имеет территориальные особенности: у ликвидаторов, проживающих в г. Санкт-Петербурге отмечается наиболее высокая обеспеченность по большинству жизненно необходимых биоэлементов. Наиболее низкие показатели эссенциальных биоэлементов в организме ликвидаторов последствий радиационной аварии на ЧАЭС отмечены у проживающих в г. Великом Новгороде.

3. Территориальных различий в Северо-Западном регионе России по содержанию большинства токсичных элементов не установлено за исключением повышенного уровня мышьяка, встречающегося у 44%

обследованных ликвидаторов, проживающих в г. Санкт-Петербурге. У данной категории обследованных на этом фоне отмечены изменения соотношений жизненно необходимых биоэлементов к токсичным (кальция и магния к свинцу; цинка, кальция и меди к кадмию; цинка и селена к мышьяку), а также нарушения нормального баланса жизненно необходимых биоэлементов (натрий/магний и кальций/калий).

4. Повышение содержания свинца отмечается преимущественно в группе участников ликвидации последствий аварии, выполнявших работы на ЧАЭС в 1988 году. Рост значений содержания свинца в пробах волос обследованных ликвидаторов зависел от продолжительности участия в аварийно-восстановительных работах.

5. Нарушение соотношения содержания кальция к магнию у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС взаимосвязано отрицательной корреляционной зависимостью с частотой класса заболеваний сердечнососудистой системы. Концентрации кадмия и свинца в пробах волос обследованных ликвидаторов взаимосвязаны с частотой диагностики класса заболеваний вегетативной нервной системы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В комплексе мероприятий по диспансерному и углубленному обследованию ликвидаторов аварии на ЧАЭС необходима оценка биоэлементного статуса, что позволяет оптимизировать систему диспансерного наблюдения и лечения данной категории больных.

2. У ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, участвовавших в аварийно-восстановительных работах на ЧАЭС в 1988 году, целесообразно оценивать накопление свинца в организме.

3. Наличие расстройств вегетативной нервной системы у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС требует оценки уровня токсичных элементов (свинец, кадмий) в пробах волос. Повышение содержания кадмия и свинца

влечет за собой включение в комплекс лечебных назначений мер по элиминации данных токсичных биоэлементов из организма обследованных.

4. Приём продуктов питания и лекарственных препаратов, содержащих повышенную концентрацию кальция, рекомендован для коррекции баланса биоэлементов у ликвидаторов аварии на ЧАЭС с заболеваниями системы органов кровообращения.

Перспестивы дальнейшей разработки темы

Перспектива разработки темы исследования заключается в изучении дальнейшей роли биоэлементного статуса в развитии соматической патологии у ЛПА на ЧАЭС для повышения качества оказываемой медицинской помощи ликвидаторам последствий радиационной аварии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в научных журналах и изданиях, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий

1. Парфёнов А.И. Региональные особенности биоэлементного статуса участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС СевероЗападного региона России с учётом их радиационного анамнеза / А.И. Парфёнов, И.Э. Ушал, И.И. Шантырь // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. - 2012. — № 4. - С. 73-77.

2. Парфёнов А.И. Взаимосвязь радиационного фактора и биоэлементного статуса у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции, проживающих в Северо-Западном регионе России / А.И. Парфёнов, И.Э. Ушал, И.И. Шантырь, C.B. Дударенко // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. - 2013. - № 3. - С. 29-32.

Статьи, тезисы докладов и материалы конференций и симпозиумов

3. Парфёнов А.И. Возрастные и тендерные различия показателей биоэлементного статуса жителей Санкт-Петербурга / А.И. Парфёнов, М.ВЛковлева // Проблемы современной биологии: Материалы V Международной научно-практической конференции — М.: Издательство «Спутник +», 2012 - С. 76-84.

4. Парфёнов А.И. Территориальные особенности биоэлементного статуса ЛПА на ЧАЭС Северо-Западного региона России / А.И. Парфёнов, И.Э. Ушал // Научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Никифоровские чтения—2012: передовые отечественные и зарубежные медицинские технологии». - СПб., 2012. - С. 45.

5. Парфёнов А.И Возрастные и тендерные различия показателей биоэлементного статуса жителей Санкт-Петербурга / А.И. Парфёнов,

М.В.Яковлева // Тринадцатая научно-практическая конференция

«Никифоровские чтения-2012: передовые отечественные и зарубежные медицинские технологии». - СПб., 2012. - С. 158-160.

6. Парфёнов А.И. Особенности биоэлементного статуса при приеме витаминно-минеральных комплексов / А.И. Парфёнов, М.В. Яковлева, И.И. Шантырь, И.Э. Ушал, М.А. Власенко, Е.М. Харламычев // Всероссийская научно-практическая конференция «Состояние и актуальные вопросы гигиенического обучения и воспитания населения и военнослужащих» (26 апреля 2013года). - СПб: ВМедА, 2013. - С. 67.

7. Парфёнов А.И. Накопление серебра в организме у жителей Санкт-Петербурга / А.И. Парфёнов, М.В. Яковлева, И.И. Шантырь, И.Э. Ушал, М.А. Власенко, Е.М. Харламычев // Всероссийская научно-практическая конференция «Состояние и актуальные вопросы гигиенического обучения и воспитания населения и военнослужащих» (26 апреля 2013года). -СПб: ВМедА, 2013.-С. 96.

8. Парфёнов А.И. Нарушение биоэлементного статуса у детей, проживающих в северо-западном регионе / А.И. Парфёнов, М.В. Яковлева, И.И. Шантырь, И.Э. Ушал, М.А. Власенко, Е.М. Харламычев // Всероссийская научно-практическая конференция «Состояние и актуальные вопросы гигиенического обучения и воспитания населения и военнослужащих» (26 апреля 2013года). - СПб: ВМедА, 2013. - С. 144-145.

9. Парфёнов А.И. Оценка биоэлементного статуса у спасателей и сотрудников ГПС МЧС России и способы его нормализации. Методические рекомендации / А.И. Парфёнов, И.И. Шантырь, М.В. Яковлева, М.А. Власенко, И.Э. Ушал, Е.М. Харламычев, Ю.А. Соболевская, Н.В. Макарова // СПб: ВЦЭРМ им. A.M. Никифорова МЧС России, 2014.-61 с.

Подписано в печать 21.05.2015 Формат 60x84'/¡в Цифровая Печ. л. 1.0 Тираж 100 Заказ № 14/05 печать

Типография «Фапкон Принт» (197101, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Пушкарская, д. 54, офис 2, Сайт: falconprint.ru)