Оценка нарушений биохимических показателей функций ЦНС и печени у детей, потребляющих воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений

Неудовлетворительное качество питьевой воды в Российской Федерации - это актуальная и остро стоящая проблема настоящего времени. Стабильно регистрируется порядка 35 субъектов Российской Федерации, где доля проб воды водных объектов I категории неудовлетворительного качества по са・ нитарно-химическим показателям составляет 22-25% [Пкдоклад2014].

ПоБышенный уровень загрязнения воды влечет за собой необходимость интенсивного обеззараживания боды на станции водоподготовки при подане в систему централиюванного водоснабжения города [СанПиН 2. L4.1074-01]. Для этого используются существующие технологии хлорирования боды.

电 Землякова М. А., Пескова Е В,, 2015

В свя^и с низким качеством воды водных объектов на этапе водоподготовки в России осуществляется стандартная процедура хлорирования, что является причиной образования и поступления в питьевою воду не только хлора, но и других высокотоксичных хлорорганических соединений (хлороформа, торахлорметана, дихролэтана и др ), представляющие опасность для здоровья населения [Швай-ковх 1975].

Содержание в питьевой воде хлороформа и его производных - тригалометанов - может вызывать развитие неблагоприятных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта* почек, гормональной. иммунной сисгели центральной и периферической нервных систем [Госдоклад,.., 2014]. Общим свойством Xлороргани ческих соединений при поступлении б организм является образование токсичных метаболитов в процессе биотрансформации. активизирующих перекисное окисление липидов клеточных мембран и как следствием чего может являться повреждение клеточных мембран [Красовский. 2006]₊

Цель работы - исследование качества среды обитания и оценка нарушений биохимических гю-казат€лей функций ЦНС и печени у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороргани ческих соединений.

Материалы и методы

Проведено обследование 144 детей в возрасте 4-7 лет_? в том числе 93 человека, потребляющих питьевою воду с повышенным содержанием хло-рорганических соединений (на примере г. Нытва Пермского края)_? и 51 человек, потребляющих питьевою bow удовлетворительного качества -группа сравнения (на примере с. Сива Пермского края). Обследование детей выполнено в соответствии с обя^тельным соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской Декларации этических принципов Всемирной медицинской ассоциации (]975 с дополнениями 19X3. 19X9 гг ).

Оценка содержания хлорорганических соединений в питьевой воде центра л иғіова иного хозяйственно-питьевого водоснабжения на исследуемых территориях проведена по данным мониторинговых наблюдений Роспотребнадзора по Пермского краю за 2013—2014 гг. и натурных исследований ФБУН «ФНЦ медико-профил а ктических технологий управления рисками здоровью населения» в 2014 г.

Исследование содержания хлорорганических соединений в крови детей выполнено методом пн човой хроматогра фин в соответствии с МУК 4,1,2 212-06 [Определение.... 2 006]. Ре^льтатысодержания Xлорорга нических соединений в крови детей группы наблюдения оценивали на основании сравнительного анализа с результатами детей кон трольной группы. Критериями хлорорганических соеданений в крови является их отсутствие, а также показатели у детей контрольной группы.

Причинноч:ледственные связи в системе «концентрация хлорорганических веществ в питьевой воде - концентрация хлорорганических веществ в крови» описывали с помощью линейного уравнения вида у = а + Ьк; свн 讣 «концентрация вещества в крови - маркер ответа» описывали с использованием модели нелинейной логистической регрессии [Четыркин. 1977]. Оценка параметров моделей выполнена с использованием пакета статистического анализа SUlislica 6Q и специально разработанных программных продуктов* сопряженных с приложениям и MS-ОІПз. Оценку достоверности и адекватности полученных моделей осуществляли по критерию Фишера, коэффициенту детерминации и ^критерию Стьюдента [Гланц. 199gL Критерием статистической значимости яБлялась величина pwX05 (отдел математического моделирования систем и процессов, зав отделом кт.н. Д А. Кирьянов).

Объем лабораторных показателей включал в себя определение биохимических и гематологических показателей, позволяющих оценить активность оксидантных процессов (содержание гидроперекиси ЛИПИДОВ Б сыворотке КрОБИк МООНОБОГО диальдегида (МДА) в плазме крови), активность антиоксидантной системы (активность глутатионпероксидазы (ГлПО). С ) пероксиддисм^тазы (СОД)* гл>татион-5-транс ( | ) еразы (ГлST) в сыворотке крови, общий антиоксидантный статус сыворотки крови), функциональное состояние центральной нервной системы (дофамин, норадреналин. глутамат, ү-аминомасляная кислота (「 АМК))* активность цитолиза и выделительноконцентрационная функция желчевыводящей системы (аланинаминогрансфераза (АЛАТ), аспарта-таминотранс ( | ) ераза (АСАТ), щелочная фосфатаза, общий и прямой билирубин б сыворотке крови), белоксинтезирующая функция печени (общий белок. альбумин в сыворотке крови), наличие воспалительных процессов б организме (лейкоциты в крови, С-реактивный белок (СРВ) б сыворотке крови). В качестве критериев оценки отклонений лабораторных показателей использовали возрастные физиологические уровни и уровни изучаемых показателей детей группы сравнения. Определение данных показателей б крови исследуемых групп осущестЕляли с помощью стандартных унифицированных методов диагностики [Медицинские..₊. 2002].

Результаты и их обсуждение

По данным мониторинговых и натурных исследований качество питьевой воды на территории исследования характериғ?уется превышением ги- гиенических нормативов по содержанию хлорор- максимальное значение достигало 7.3 ПДК (табл, ганических соединений в 1.1-2.8 ПДК в 78.5% от 1).

общего количества исследованных проб. При этом

Таблица 1

Результаты иссіедования содержания зсюрорганических соединений в питьевой воде на насосной станции подкачки в г. Нытве Пермского края в 2013-2014 гг., доля ПДК

Показатель	ПДК		Среднегодовая концентрация		Максимальная концентрация
	по СанПиН	по ГН	2013 г.	2014 г.	2013 г.	2014 г.
Хлороформ	().2	0.06*	2.46	2.78	5.33	7.33
Четьфеххлористый углерод	0.006	0.002*	0.40	0.48	0.90	2.05
Дихлорбромметан (бромдихлорметан)	0.03	0.03	0.58	0.37	1.13	0.60
Хлордибромметан (дибромхлорметан)	0.03	0.03	0.16	0.04	0.39	0.08
Бромоформ (трибромметан)	().1	-	0.01	0.01	0.01	0.01
Тстрахлорэтан	( ).2	0.2	0.02	().()2	0.02	0.02
Дихлормстан	0.02	0.02	0.04	0.03	0.07	0.08
Тетрахлорэтилен	-	0.005	0.10	0.10	0.10	0.10
Хлор остаточный свободный	0.5	-	1.12	0.10	3.00	0.30
Хлор остаточный связанный	1.2	-	0.39	0.48	1.25	0.91

* предельно-до1 іусшмая концентрация, используемая доя оценки содержания вещесгв в ііиіъевой воде, если ПДК, установленная СанПиІІ 2.1.4.1074-01 отличается от ПДК, установленной ПІ 2.1.5.1315-03.

В результате математического моделирования причинно-следственных связей в системе «среда -здоровье» получена достоверная модель, описывающая зависимость «концентрация хлороформа в воде - концентрация хлороформа в крови», представленная на рисунке.

Модель зависимости «концентрация хлороформа в воде - концентрация хлороформа в крови»

При анализе содержания в крови детей органических соединений установлено, что в значимых концентрациях в крови детей групп наблюдения зарегистрированы превышения относительно концентраций в крови детей контрольной группы по дибромхлорметан}' (р<0.01), хлороформу1 в 2 раза (р<0.01) и тетрахлорметануг в 5 раз (р<0.00) (табл. 2). Доля биопроб крови с повышенным содержанием хлорорганических соединений выше уровней данного показателя в контрольной группе: диб- ромхлормстан - в 15.9% проб, хлороформ - в 47.7% проб, тстрахлормстан - в 90.9% проб.

Оценка показателей, характеризующих активность окислительных процессов на клсточно-молек>лярном уровне, свидетельствует об интенсификации перекисного окисления липидов клеточных мембран. Установлено, что уровень гидроперекиси липидов в сыворотке крови обследованных детей группы наблюдения в среднем составил 344.93±31.86 мішоль/дм³ и в 1.8 раза превысил показатель у детей контрольной группы; средний уровень 8-гидрокси-2-деоксип анозина в моче в 1.6 раза выше относительно контроля. Установлена причинно-следственная связь между повышенным уровнем хлоро ( |юрма н тетрахлорметана в крови и повышенным уровнем 8-гидрокси-2-деоксипанозина в моче, гидроперекиси липидов в сыворотке крови. Оценка состояния антиоксидантных процессов позволила установить разнонаправленные изменения с тенденцией к истощению внутриклеточной активности антиоксидантной :за-щиты у детей гругшм наблюдения в ответ на активацию показателей перекисного окисления липидов. Об этом свидетельствует снижение активности СОД и 「 лST, повышение ГлПО в сыворотке крови в 44, 30 и 90% случаев соответственно при 29% случаев снижения СОД, отсутствнн случаев повышения активности Гл5Т и ГлПО в контроле. Установлена достоверная зависимость между повышенным уровнем хлороформа и тетрахлорметана в крови и вероятностью повышения ГлПО (R²=0.11-0.28. 12.85

「 jiST, снижения СОД (R"=O.25-O.5O_r 33₊41

При исследовании баланса нейромедиаторов установлено, что частота регистрации проб с повышенным содержанием гл>гтам иновой кислоты (возбзгждающей аминокислоты) - в сыворотке крови детей группы наблюдения составила 38% при отсутствии таковых у детей контрольной группы. При этом среднее значение данного показателя у детей группы наблюдения составило 122+81±13 91 мкмоль/дм± что в 1.4 раза превыси ло аналогичный показатель у детей контрольной группы. Частота встречаемости сниженного уровня тормозного нейромедиатора - ү-аминомасляной кислоты - в сыворотке крови детей группы наблюдения составила 29% при отсутствии аналогичных изменений у детей контрольной группы, ^дний уровень показателя в 1.2 раза ниже показателя в контроле* Установлена зависимость вероятности снижения уровня ГАМК в сыворотке крови от повышенного уровня хлороформа в крови (R3=0t45-0 6 5, 79.52

Таблица 2

Результаты оценки содержания контамининтов в крови детей группы наблюдения и группы сравнения, мг/дм5

Показатели	Группа наблюдения (М±ш)	Группа сравнения ” (M±m)	Кратность различий между показателями в группах	Достоверность различий. pWU,05
L 2-дихлорэтан	0.0±0.0	O.OW.O
Дибром хлорметан	0.000003±0.000002	O.OW.O	1.0	0.01
Дихлорбром метан	O.OtO.O	O.OW.O
Хлороформ	0.0008±0.0002	0.0004±0.0001	2.0	0.01
Тетра хлормета н	ООООО2±О,ООООО6	0.000004±0,000002	5.0	0.00

Иссле^я биохимические показатели активности цитолила? установили повышение активности цитолитического процесса, сопровождающееся воспаліғгельной реакцией в результате вероятного цитоповреждающего действия хлороформа и его соединений. Об этом свидетельствует повышение активности АСАТ (3644±2.86 Е/дм3) и уровне СРБ (3.45±О. 13 мг/дм3) в сыворотке крови детей группы наблюдения^ что на 10 и 42% соответственно выше относіғгельно аналогичного показателя у детей контрольной группы. Установлена причинно-следственна я связь между повышением уровне СРБ в сыворотке крови и повышением хлороформа в крови (R"=0.15. F= 12 X2. р=0 000),

Заключение

Результаты исследования позволили установить, что у детей, потребляющих питьев™ воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений на уровне до 2,8 ПДК (максимум 7.3 ИДК)，их концентрация в крови превышает в среднем в 3.5 раза (максимум до 5 раз) показатель группы сравнения. Сравнительный анализ результатов исследуемых лабораторных показателей у детей группы наблюдения позволил выявить отклонения аналогичных показателей у детей группы сравнения, характеризующих нарушение баланса оксидантных и антиокислительных реакций (повышение гидроперекиси липидов в сыворотке крови, ^-гидрокси-2 -деоксигу^ганозина в моче, снижение ГлПО и Гл8Т_? повышение СОД в сыворотки крови), дисбаланса нейромедиаторов, реп^глируто-щих процессы возбуждения и торможения в ЦНС (повышение гл^^таминовой кислоты, снижение у-

АМК в сыворотке крови)_? активации процесса цитолиза гепатоцитов, сопровождающегося воспалительной реакцией (повышение С РЕ в сыворотке крови). Данные показатели могут быть рекомендованы для раннего выявления нарушений со стороны центральной, нейровегетативной и гепатобилиарной системы у детей, потребляющих питьевую bow с повышенным содержанием хлорорганиче-ских соединений^ для обоснования необходимого объема профилактических мероприятий.

Би бл « ографи чес кий список

Гланц С Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998. С. 459.

Государственный доклад о состоянии санитарно-эпидем ио логического благополучия населения в Российской Федерации в 2014 году, М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей н благополучия человека, 2015. 206 с.

Красовс^й К Я НА. Егорова, II. IL Быков Классификация опасности веществ, загрязняющих воду " Гигиена и санитария. 2006. № 2, С 5-7.

Медицинские лабораторные технологии и диагностика: справочник: медицинские лабораторные технологии в 2 т. / под ред. проф. А.И. Карпи-щенко. СПб.: Интермедика, 2002. 368 с.

СанПиН 2. L4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества [Электронный ресурс} URL-best-stoi>\ni/gost/r3S/312/ (дата обращения: 3+06.2015)+

Четыркии ЕА£ Статистические методы прогнозирования. М+： Сгатнстнка, 1977. 356 с₊

Шваіікова М.Д. Токсико логическая химия. М+： Медицина. 1975. 376 с.