Оценка воздействия хлороформа при поступлении в организм с питьевой водой на состояние здоровья детей

В промышленно развитых регионах Российской Федерации сохраняется проблема питьевого водоснабжения населенных мест. Неудовлетворительное состояние источников питьевого водоснабжения, низкий уровень внедрения современных технологий водоочистки и обеззараживания в отношении наиболее устойчивых и биологических агентов, высокая изношенность разводящих сетей напрямую связаны с низким качеством питьевой воды, подаваемой населению, что является одним из факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье [Онищенко и др., 2004; Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011; Ик-санова и др., 2006].

Опасным для здоровья человека также остается фактор микробиологического загрязнения питьевой воды, что обусловливает необходимость, в случае использования поверхностного водоема в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, интенсивного обеззараживания воды, следствием чего является образование летучих хлорорганических углеводородов, типичным представителем которых является хлороформ [Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011; Землянова, Федорова, Кольдибекова, 2011].

При поступлении в организм хлороформ подвергается биотрансформации, в ходе которой образуются токсичные метаболиты, стимулирующие перекисное окисление липидов, что приводит к нарушению функциональных свойств мембран, подавлению активности мембраносвязанных ферментов, тем самым вызывая развитие негативных эффектов со стороны внутренних органов и систем [Кольди-бекова, 2011].

Цель настоящего исследования заключается в оценке воздействия хлороформа при поступлении в организм с питьевой водой на здоровье детского населения.

Материалы и методы

Для достижения поставленной цели проведено обследование 574 детей г. Краснокамска в возрасте 3–7 лет, потребляющих питьевую воду, химически загрязненную хлороформом, а также, в сравнительном плане, детей, проживающих в условиях удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуации – в пгт. Ильинский Пермского края.

Оценка содержания хлороформа в питьевой воде проведена по данным мониторинговых и натурных наблюдений ГУ Пермского ЦГМС и Роспотребнадзора по Пермскому краю за период 2008–2010 гг. Информация обобщена в соответствии с требованиями нормативных документов [СанПиН 2.1.4.107401]. Выполнено химико-аналитическое исследование содержания хлороформа в крови детей методом газохроматографического анализа равновесного пара (МУК 4.1.2115-06). Определение биохимических показателей в крови детей проводили с помощью стандартных унифицированных методов, позволяющих оценить:

• -    окислительные процессы по содержанию гидроперекиси липидов в сыворотке крови и малонового диальдегида в плазме крови;

• -    антиоксидантные процессы по активности Cu/Zn-супероксиддисмутазы (Cu/Zn-СОД), глутатионпероксидазы (ГлПО), общей антиоксидантной активности плазмы крови;

• -    проницаемость клеточных мембран гепатоцитов и функциональное состояние печени по активности аланинаминотрансферазы (АЛАТ) и аспартатаминотрансферазы (АСАТ) и содержанию общего белка и альбуминов в сыворотке крови;

• -    состояние системы крови и процессов кроветворения по содержанию эритроцитов и гемоглобина в сыворотке крови;

• -    выделительную функцию почек по содержанию мочевины и креатинина в сыворотке крови;

• -    состояние гормональной регуляции – по уровню Т4 своб. , ТТГ, АКТГ в сыворотке крови;

• -    состояние центральной нервной системы (ЦНС) по содержанию серотонина в сыворотке крови.

Результаты и их обсуждение

По данным мониторинговых наблюдений Роспотребнадзора и натурных исследований, выполненных специалистами химико-аналитического отдела ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», в питьевой воде г. Краснокамска установлено содержание хлороформа на уровне до 0.3 ПДК. Несмотря на то, что превышений ПДК по данному соединению не выявлено, оценка риска для критических органов и систем при хроническом воздействии хлороформа, проведенная в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду», позволила выявить неприемлемый уровень риска для печени, почек, системы крови и кроветворных органов, ЦНС, эндокринной системы (HQ=1.28; HIобщий = 6.4).

Углубленными исследованиями установлено, что в крови детей группы наблюдения регистрируется хлороформ в концентрации 0.0584 ± 0.004 мг/дм3 (98% проб от числа обследованных детей, р ≤ 0.002). В крови детей группы сравнения концентрации исследуемого соединения оказались ниже предела обнаружения.

Выявление и оценка параметров зависимости

«доза загрязняющего вещества – концентрация контаминанта в крови» позволили получить адекватные модели зависимости (F ≥ 3.96, р ≤ 0.05) между суточной дозой хлороформа (r = 0.38), поступающего с питьевой водой, и концентрацией данного токсического соединения в крови детей группы наблюдения (рисунок).

Доза мг/(кг*сут)

Зависимость уровня хлороформа в крови от дозы хлороформа, поступающего с питьевой водой в организм детей г. Краснокамска

При углубленном обследовании детей получен комплекс лабораторных показателей, позволяющий выявить развитие неблагоприятных эффектов при негативном воздействии хлороформа, поступающего с питьевой водой.

При оценке состояния оксидантно-антиоксидантного статуса у детей группы наблюдения вы- явлена активация процессов перекисного окисления липидов клеточной мембраны, о чем свидетельствует повышенное содержание гидроперекиси липидов в сыворотке крови и малонового диальдегида в плазме крови относительно показателей у детей группы сравнения (с кратностью превышения в 1.2–1.4 раза, р ≤ 0.004). Достоверно установ- лена причинно-следственная связь между содержанием в крови хлороформа и вероятностью повышения уровня гидроперекиси липидов в сыворотке крови (долевой вклад химического фактора составил 54%, р ≤ 0.000), что, вероятно, доказывает активацию процессов свободно-радикального окисления в организме (таблица).

Негативные эффекты при хроническом воздействии хлороформа, поступающего в организм с питьевой водой

Показатель	Направление изменения показателя	Негативный эффект	R2	F	p
Гидроперекиси липидов	повышение	Активация процессов окисления	0.54	16.24	0.000
Глутатион-пероксидаза	повышение	Активация антиоксидантных	0.74	291.98	0.000
АОА	повышение	процессов	0.64	409.31	0.000
АСАТ	повышение	Нарушение проницаемости мембран клеток	0.39	106.86	0.000
Общий белок	понижение	Снижение белоксинтезирующей	0.43	23.74	0.000
Альбумины	понижение	функции печени	0.46	80.28	0.000
Эритроциты	понижение	Нарушение процессов кроветворения	0.43	26.36	0.012

Активацию внутри- и внеклеточных механизмов антиоксидантной защиты характеризует повышение активности ГлПО и Cu/Zn-СОД в сыворотке, уровень которых в среднем в 1.5–2 раза превышает показатели у детей группы сравнения (р = 0.000–0.002). Общая антиоксидантная активность плазмы крови, как интегральный показатель, характеризует преимущественное напряжение (64% случая) с переходом в стадию угнетения процессов антиоксидантной защиты организма (30% случаев), что в 3 раза, соответственно, превышает показатель у детей группы сравнения. О напряженном состоянии внутриклеточных механизмов антиоксидантной защиты в ответ на активацию свободно-радикального окисления свидетельствуют установленные статистически достоверные причинноследственные связи между содержанием в крови хлороформа и повышением активности ГлПО и уровня АОА плазмы крови (долевой вклад – 64– 74%, р = 0.000).

Отмечено прямое цитотоксическое действие хлороформа на клетки печени, обусловливающее повышенную проницаемость клеточных мембран. Об этом свидетельствует повышение активности АСАТ в сыворотке крови (долевой вклад составил 39%; р ≤ 0.000; F = 106.86). Достоверно установлено, что снижение белоксинтезирующей функции печени (снижение содержания общего белка и альбумина в сыворотке крови), вероятно, зависит от уровня в крови хлороформа (долевой вклад фактора составил 46%; р ≤ 0.000; 23.74 ≤ F ≤ 80.28).

Следствием установленных изменений со стороны окислительных и антиоксидантных процессов является развитие нарушения процессов кроветворения, что обосновывает установленная зависимость вероятности снижения эритроцитов в крови от содержания хлороформа (долевой вклад фактора составил 43%, р = 0.012).

Нарушений со стороны выделительной функции почек, состояния гормональной регуляции и функциональной активности ЦНС у детей обследуемой группы не выявлено.

Заключение

В результате углубленного обследования детей, проживающих в условиях хронического поступления хлороформа с питьевой водой установлено наличие исследуемого соединения в крови, выявлен неприемлемый уровень риска для печени, почек, системы крови и кроветворных органов, ЦНС, эндокринной системы (HI общий = 6.4), доказано изменение показателей, характеризующих дисбаланс между окислительными и антиоксидантными процессами, нарушение проницаемости клеточных мембран гепатоцитов, белоксинтезирующей функции печени, процессов кроветворения при содержании в крови хлороформа.