Особенности накопления химических элементов в волосах детского населения Республики Коми

Автор: Зайнуллин В.Г., Боднарь И.С., Кондратнок Б.М.

Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc

Рубрика: Биологические науки

Статья в выпуске: 2 (18), 2014 года.

Бесплатный доступ

Европейский Север является территорией риска развития целого ряда элементозов. Определены уровни накопления макроэлементов, эссенциальных и токсических микроэлементов в составе волос детей из Республики Коми. Раскрыта специфика корреляционных связей между элементами на Севере. Характерная особенность элементного статуса детского населения - это избыток марганца, никеля, недостаток меди и селена. Дисбаланс элементов является в большей мере следствием геохимических и климатогеографических особенностей территории.

Микроэлементозы, север, здоровье детского населения, геохимические факторы среды

Короткий адрес: https://sciup.org/14992674

IDR: 14992674

Текст научной статьи Особенности накопления химических элементов в волосах детского населения Республики Коми

В настоящее время особое внимание уделяется проблемам элементного гомеостаза организма, нарушения которого могут сопровождать многие патологические состояния различных органов и систем организма [1]. Считается, что роль металлолигандного гомеостаза в нормальном функционировании органов и систем сопоставима с ролью генетических факторов в формировании здоровья [2]. Изучение элементного «портрета» населения отдельных биогеохимических регионов является перспективным направлением современной био-элементологии, что необходимо для научной разработки и внедрения мероприятий по устранению выявленных микроэлементозов [3].

Республика Коми расположена на Северо-Востоке европейской части Российской Федерации. Север представляет собой огромную полиэлемент-ную биогеохимическую провинцию со сниженными адаптивными возможностями человека, где нарушения минерального обмена носят масштабный характер [4]. При холодовом воздействии может существенно увеличиваться потребность в ряде макро- и микроэлементов (кальций, магний, медь, фтор, железо, селен) [5, 6], что в условиях Севера приводит к их акклиматизационному (метаболическому) дефициту. Дисбаланс жизненно важных элементов является биогеохимической основой для развития выраженных и латентных форм полиэле-ментозов [4].

Неблагоприятные условия среды обитания отражаются, в первую очередь, на детском населении, которое является наиболее чувствительным в силу своей морфофункциональной незрелости к недостаточному или избыточному поступлению извне химических элементов [7]. Оценить влияние биогеохимических факторов среды на организм возможно благодаря элементному анализу состава волос, который отражает геохимические особенности местности проживания, особенности питания, уровень загрязнения окружающей среды [8]. В дан- ном исследовании проведена оценка особенностей накопления макро- и микроэлементов в волосах детского населения некоторых районов Республики Коми.

Материал и методы

В работе изучено содержание 19 химических элементов (натрий, калий, медь, цинк, кальций, магний, фосфор, сера, селен, алюминий, кобальт, хром, никель, железо, марганец, мышьяк, свинец, кадмий, ртуть) в волосах детей из Республики Коми. Исследовали биоматериал у 85 ребят, включая 43 женского и 42 мужского пола, средний возраст 11,2±2,6 лет. Для оценки влияния эколого-географических факторов волосы анализировали у детей из пяти районов республики. Выбор районов для исследования волос на микроэлементы осуществлялся на основании анализа заболеваемости, национального состава населения районов. Город Ухта, Троицко-Печорский и Прилузский районы выбраны как территории риска экологически обусловленной заболеваемости [9]. В Усть-Цилемском и Ижемском районах, различающихся по национальному составу (преимущественно русские и преимущественно коми-ижемцы, соответственно), заболеваемость на уровне среднереспубликанской; эти районы расположены в сходных географических условиях на северо-западе республики (с.Усть-Цильма – 65°26´ с.ш. 52 в.д; с.Ижма – 65°00´ с.ш. 53°55´ в.д.).

Образцы волос получали путем состригания с затылочной части головы, помещали в специальные конверты, к конвертам прилагали идентификационные записи. Предварительно проведено анкетирование (возраст, пол, национальность, приём витаминно-минеральных комплексов, состояние здоровья).

Определение микроэлементного состава образцов волос выполнено экоаналитической лабораторией «Экоаналит» Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.511257 от 16 апреля 2009 г.). Анализ образцов волос проводили методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Контроль качества результатов измерений осуществлен с использованием стандартных образцов.

Статистическую обработку полученных результатов проводили при помощи программного пакета Statistica 6.0 (StatSoft, Inc., США). Исследовали содержание в волосах эссенциальных, условно эссенциальных и токсичных элементов. Вычисляли межквартильные интервалы, минимум-максимум содержания биоэлементов в волосах детей, процент проб отклонения от нормы. Отличия в накоплении элементов в волосах в зависимости от пола определяли с использованием критерия Манна-Уитни. Различия между районами по накоплению элементов в волосах детей оценивали по критерию Краскела-Уоллиса. При обнаружении статистически значимых различий между районами проводили апостериорные сравнения с помощью критерия Манна-Уитни [10]. Также ранжировали районы по каждому элементу по накоплению элемен- тов относительно физиологической нормы. Взаимосвязь между элементами оценивали с использованием критерия Стьюдента [11].

Результаты и обсуждение

В табл. 1 представлены результаты анализа содержания макро- и микроэлементов в волосах детей из Республики Коми в сравнении со значениями, полученными в Институте биоэлементоло-гии (г. Оренбург) и рекомендованными в качестве физиологической нормы [12].

Медь – микроэлемент, который влияет на активность более 30 ферментов, в основном ответственных за окисление веществ в организме и клеточное дыхание, стимулирует выработку женских половых гормонов и тироксина – основного гормона щитовидной железы [2]. Анализ элементного состава волос детей выявил невысокий уровень содержания меди. Медиана соответствует нижней границе референсного интервала. Число детей, имеющих в волосах содержание меди ниже физиологических границ, составило 41,3 % (табл. 1). Сравнение содержания меди в волосах мальчиков и девочек 7–14 лет (табл. 2) показало статистически достоверное (при р≤0,05) более высокое содержание этого биоэлемента у мальчиков, что согласуется с данными литературы [13]. Дефицит меди у девочек выражен сильнее, чем у ребят, что подтверждается и более высоким процентом проб ниже нормы (у 74% девочек и 42 – мальчиков), межквартильный интервал шире у девочек. Такая разница и большая потребность могут быть объяснены вовлеченностью меди в выработку женских половых гормонов. Нехватка меди у детей обусловлена ее низкими концентрациями в окружающей среде. Фоновое содержание меди в почве в пределах ландшафтов изучаемых районов составляет от 2 до 12 мг/кг и характеризуется как очень низкое и низкое [14]. При холодовом воздействии может существенно увеличиваться потребность в данном микроэлементе, что в условиях Севера приводит к акклиматизационному (метаболическому) дефициту.

Селен – микроэлемент, выполняющий многочисленные защитные функции в организме, участвует в построении и функционировании глутатионпероксидазы, глицинредуктазы, цитохрома С – ведущих антиоксидантных соединений [15]. Северо-Запад России относится к селенодефицитным регионам вследствие низкого содержания этого элемента в окружающей среде, питьевой воде и продуктах питания местного производства [16, 17]. Установленный нами центильный интервал находится ниже нормы средних значений по России. Гипоселеноз выявлен для 95% обследованного детского населения (табл. 1).

Кальций – один из важнейших биоэлементов, макроэлемент, играющий важную роль в функционировании мышечной ткани, нервной системы, кожи, особенно костной ткани [18]. В Республике Коми содержание кальция в волосах детей повышено, количество проб волос с высоким уровнем кальция составляет 51,5 %, ниже нормы – 6 (табл. 1). Медианное значение содержания в волосах дан-

Таблица 1

Элемент

Физиологическая норма, мг/кг волос (Скальный, 2003)

Содержание в волосах детей из Коми, мг/кг волос

Межквартильный интервал

Медиана

Межквартильный интервал

min-max

% проб выше нормы

% проб ниже нормы

Cu

8-12

8,3

6,3-9,7

0,96-26

4,8

41,3

Zn

94-183

160

131-200

16-550

26,6

6,25

Ni

0,15-0,55

0,56

0,25-1,1

0-3,8

33

19

Mn

0,32-0,93

3,3

2,2-5,9

0,4-51

91

0

Fe

13-27

25

17-40

6,7-230

35,4

6,15

Al

9-23

15,5

7,4-23

0,9-106

19,7

9

Ca

254-611

870

480-1700

120-7000

51,5

6

Mg

18-26

109,5

56-230

14-920

87,8

1,5

K

53-663

200

90-500

6,2-2700

19,7

9

Na

75-562

440

210-810

23-8300

33,3

7,5

P

118-156

120

106-150

13-430

9

39,4

S

нет данных

47000

45000-49000

43000-55000

-

-

Cr

0,26-0,7

0,4

0,18-0,64

0-4

9,2

27,7

Se

0,65-2,43

0,37

0,33-0,41

0,09-1,6

0

95

As

0-0,69

0

0-0,06

0-0,22

0

0

Co

0,02-0,11

0,075

0,04-0,15

0,009-2,4

23

9,23

Hg

0,094-0,267

0,183

0,097-0,297

0,015-13,3

23

0

Pb

0,76-2,43

0,58

0,39-1,6

0,013-12

7,5

0

Cd

0,03-0,18

0,089

0,04-0,16

0,007-0,7

21

0

Таблица 2

Сравнение содержания химических элементов в волосах детей 7–14 лет в зависимости от пола

Элемент

Девочки (РФ), мг/кг волос ***

Девочки (Коми), мг/кг волос

Мальчики (РФ), мг/кг волос ***

Мальчики (Коми), мг/кг волос

Медиана

Межквартильный интервал

Медиана

Межквартильный интервал

Медиана

Межквартильный интервал

Медиана

Межквартильный интервал

Al

18,2

12,0-26,7

19

6,45-32

18,9

13,0-27,6

12

7,4-23

As

0,116

0,004-0,411

0

0-0,06

0,121

0,001-0,437

0

0-0,06

Ca**

573,5

393,7-940,6

1750

880-4000

382,0

284,0-526,6

540

410-1000

Cd

0,108

0,026-0,236

0,086

0,042-0,165

0,14

0,044-0,287

0,082

0,04-0,1

Co**

0,126

0,037-0,246

0,08

0,04-0,24

0,12

0,04-0,25

0,04

0,027-0,09

Cr

0,647

0,421-1,01

0,4

0,22-0,68

0,733

0,477-1,14

0,34

0,14-0,57

Cu*

9,82

8,05-12,5

8,8

6,2-12

9,33

7,85-11,3

7,55

6-8,5

Fe*

17,6

12,2-25,7

24

19-41

19,7

14,2-28,6

23

14-36

Hg

0,153

0,094-0,248

0,21

0,127-0,297

0,154

0,089-0,267

0,129

0,063-0,215

K**

85,5

37,9-240,8

100

58-215

273,2

98,1-686,6

340

160-1000

Mg**

42,6

26,7-76,2

210

94-420

25,6

17,0-38,4

65

39-160

Mn**

0,625

0,405-1,11

4,9

2,7-12

0,62

0,419-1,0

2,6

1,6-3,7

Na*

168,9

85,3-380,7

270

150-550

359,5

159,7-798,5

500

320-1500

Ni**

0,355

0,139-0,71

0,785

0,25-1,2

0,274

0,113-0,578

0,5

0,08-1,0

P*

145,9

129,4-165,0

110

96-150

150,2

134,5-168,3

130

110-150

Pb

0,727

0,25-1,5

0,49

0,295-1,45

1,49

0,58-3,0

0,49

0,39-0,73

Se

1,05

0,546-1,94

0,35

0,18-0,41

1,0

0,53-1,86

0,39

0,34-0,41

Zn

178,3

144,8-206,8

160

135-210

156,8

122,6-185,8

160

132-170

Содержание химических элементов в волосах детей 7–14 лет

Примечание: * – отличия достоверны при р 0,05 по критерию Манна-Уитни;

** – отличия достоверны при р 0,01 по критерию Манна-Уитни;

*** – сравнение по Грабеклис, 2009.

ного макроэлемента выше референсного интервала. У девочек медиана в 1,8 раза выше верхней границы нормы, 71,4% проб волос с избыточным содержанием кальция. У мальчиков медианный уровень кальция превышен в 1,5 раза, совпадает с верхней границей референсного интервала (табл. 2). Содержание кальция в волосах девочек 7–14 лет в 3,2 раза выше, чем у мальчиков. Природные воды на Севере слабоминерализованные, с низким содержанием кальция, магния. Повышенное содержание кальция в волосах детей можно рассматривать как показатель усиленного кругооборота элемента в организме, что говорит о риске возникновения его дефицита [19]. Кальций активно вовлечен в обмен, выходит из своего депо (зубы, костная ткань) и усиленно выводится из организма.

Магний – макроэлемент, влияющий на активность более 300 ферментов, в основном регулирующих биоэнергетические процессы в организме, а также деятельность сердечно-сосудистой системы и уровень жиров в крови. В изученных образцах волос детей наблюдается также избыток магния, медианное значение превышает верхнюю границу нормы в три раза. Количество проб волос с высокими концентрациями магния составляет 87,8%. Медианное значение у девочек выше референсного медианного значения в 4,9 раза, у мальчиков – в 2,5. Избыток магния и кальция в волосах детей указывает не на избыток данного элемента в организме, а на ускорение его метаболизма [19].

Фосфор. Результаты анализа волос выявили дефицит фосфора. Медиана совпадает с нижней границей нормы. Высокое число проб ниже нормы (39,3 %) указывает на дефицит этого элемента у более трети детей республики. Среди детей 7–14 лет недостаток фосфора испытывают 51,7 % девочек и 44,8 – мальчиков, различия достоверны при р≤0,05. Для Севера характерен недостаток фосфора, кальция, магния, витамина D, что подтверждается недостатком этих элементов у жителей: Архангельской области, Ненецкого автономного округа [4, 20, 21].

Никель. Содержание никеля в волосах детей повышено, в некоторых образцах в два–семь раз больше нормы. Верхняя граница межквартильного интервала по Коми в два раза превышает верхнюю границу референсного интервала. Высокое содержание никеля в волосах объясняет его присутствие выше ПДК в почве [22, 23]. Количество проб выше нормы у девочек составляет 47,7%, у мальчиков – 27,6. Содержание никеля статистически достоверно выше в волосах девочек (при р≤0,01).

Марганец. Его содержание в волосах детей на порядок выше референсных значений, 91 % проб волос выше референсных показателей. Максимальное содержание марганца в волосах в 50 раз превосходит верхнюю границу нормы. Достоверно выше содержание у девочек (при р≤0,01). У 100 % девочек и 72,4% мальчиков избыток марганца в волосах. Накопление этого элемента в волосах детей является следствием его высокого содержания в дерново-подзолистых, подзолистых почвах европейского Севера России. Содержание марганца в почвах и воде исследованных районов превышает ПДК и варьирует от чрезвычайно опасного до умеренно опасного [23].

Железо. Содержание его в волосах у детей находится в пределах верхней границы нормы. У девочек избыток железа в волосах выражен сильнее (р≤0,05), медиана соответствует верхней границе нормы, процент проб выше референсного интервала – 38 %, у мальчиков медианное значение в норме. Избыточное содержание железа в волосах связано с избытком железа в питьевой и природной воде республики (табл. 3). Для Республики Коми актуальна проблема «северной анемии», которая может быть вызвана не дефицитом железа, а недостатком кобальта, фтора, магния, меди и кальция. Дефицит железа в волосах обнаружен только у 6,15 % обследованных.

Таблица 3

Наличие в питьевой воде централизованных систем водоснабжения опасных химических веществ по максимальным концентрациям (Глушкова и др., 2002)

Административная территория

Вещества I-II класса опасности

Вещества III-IV класса опасности с максимальным содержанием выше ПД

г. Ухта

Бор, кадмий, нитриты

Аммиак, железо, марганец, хлориды, сульфаты

Троицко-Печорский р-н

Железо

Прилузский р-н

Барий, бор, кадмий, мышьяк, ртуть

Аммиак, железо, марганец

Ижемский р-н

Барий, кадмий, свинец

Аммиак, железо, марганец, хлориды

Усть-Цилемский р-н

-

Железо

В северных регионах, кроме проблемы северной анемии, актуальна проблема избытка железа. Сочетание эссенциальности элемента с его возможной токсичностью предполагает, что нарушения метаболизма железа могут негативно влиять на жизнедеятельность. Раздражающее действие высоких концентраций железа в питьевой воде влияет на уровень заболеваемости атопическим дерматитом в Печорском и Прилузском районах [24].

Хром – жизненно важный элемент, участвующий в регуляции углеводного и жирового обменов, в деятельности сердечно-сосудистой системы. В республике в волосах детей отмечается умеренный дефицит хрома. Медиана соответствует пределам референсного интервала. У 40% девочек и 50% мальчиков содержание хрома в волосах ниже нормы. Недостаток хрома в организме приводит к нарушению толерантности к глюкозе, диабет второго типа считают, прежде всего, хроническим хромовым дефицитом [25].

Анализ волос детей республики выявил региональные особенности накопления макро- и микроэлементов в волосах детей. В Республике Коми наблюдается дисбаланс обеспеченности детского населения эссенциальными и условно эссенциальными элементами. Выявлен дефицит меди, селена, учитывая взаимосвязь его с йодом. Недостаток селена может являться фактором, усугубляющим дефицит этого эссенциального микроэлемента. В волосах детей Республики Коми обнаружен избыток марганца и никеля, что обусловлено геохимическими особенностями местности.

Токсичные элементы

Свинец – один из наиболее токсичных элементов. С одной стороны, свинец участвует в обменных процессах костной ткани, с другой – является канцерогеном и тератогеном для организма. Содержание свинца в волосах 92,5% детей республики не превышает границы установленного референсного интервала. Кадмий – экотоксикант, обладающий канцерогенным, гонадотропным, эмбрио-тропным, мутагенным и нефротоксическим действием. Медиана содержания кадмия в волосах детей 7–14 лет не превышает верхнюю границу референсного интервала, количество проб выше нормы составляет 21%. Ртуть и ее соединения (метил-ртуть) чрезвычайно токсичны. Содержание ртути в волосах детей в республике не превышает нормы.

Содержание в волосах детей токсичных элементов является индикатором загрязнения окружающей среды. В волосах детей из республики не обнаружены слишком высокие концентрации токсичных элементов, за исключением отдельных частных случаев. В отдельных районах наблюдаются концентрации свинца, ртути и кадмия, соответствующие верхней границе нормы.

Сравнение по обеспеченности эссенциальными и токсичными элементами районов республики

Анализ полученных данных выявил статистически значимые отличия в накоплении меди, кадмия, алюминия, магния, натрия, фосфора, хрома, селена, свинца, ртути у детей исследуемых районов (табл. 4). Полученные величины средних рангов (R ср ) отличаются в зависимости от уровня накопления элемента в волосах детей. Наиболее высокие средние ранги соответствуют более высоким концентрациям элемента. Если есть различия между районами в накоплении элементов, то средние ранги будут сильно отличаться, значение критерия Краскела-Уоллиса (Н) будет велико.

Анализ различий между районами при помощи критерия Краскела-Уоллиса показал статистически значимые отличия в накоплении меди (р≤0,01), наибольшее число рангов приходится на Троицко-Печорский район и г. Ухту, где медиана содержания меди соответствует норме. Содержание меди в Усть-Цилемском районе статистически значимо ниже, чем в Троицко-Печорском, Ижем-ском районах и г. Ухте (р≤0,01) (рис. 1).

В волосах детей г. Ухты имеется избыток никеля, медианное значение в два раза выше границы референсного значения, медиана содержания никеля в волосах детей в два раза выше, чем в Усть-Цилемском, Ижемском, Троицко-Печорском районах и в три раза выше, чем в Прилузском районе (рис. 2).

Имеются достоверные отличия (при р≤0,01) в накоплении фосфора в волосах детей из различных районов (рис. 3). Во всех районах, кроме Тро-

Таблица 4

Результаты оценки отличий между районами по содержанию элементов в волосах детей по критерию Краскела-Уоллиса

Элемент

R ср Троцк-печорс

R ср Усть-цилемс

R ср Ижемск

R ср Прилузск

R ср Ухта

Н

]         р

Cu

40,0

13,6

32,3

26,5

44,5

22

0,0002

Cd

36,6

23,5

37,6

47,5

23,9

12

0,02

Zn

36,5

27,8

25,7

39

40,9

7

0,1

Ni

27,3

30

32,4

27,7

42,5

5,4

0,3

Mn

36,6

21,5

30,4

40,5

39,3

8,7

0,07

Co

39,6

25

27,2

27,3

38,8

6,5

0,2

Fe

37

31,3

35,6

27,4

24,7

4,2

0,4

Al

43,2

42,1

25,9

35,8

21,9

14,3

0,006

Ca

40,2

25,8

20,9

43,3

43

17,2

0,002

Mg

44

27,3

19,8

34,7

40,2

16,8

0,002

K

33,2

40,6

32,8

34,8

21,7

7,2

0,1

Na

35,5

47,6

30,2

30,8

17

18,9

0,0008

P

17,4

42,8

24,8

41

43,2

21,5

0,0002

S

30,2

42,5

25,2

27,8

36,3

8,0

0,09

Cr

43,9

27,3

40,8

8

26

21,6

0,002

Se

19,9

42,8

33,3

52

20,6

22,2

0,0001

Pb

45,5

34

23,6

38,2

27,5

12,1

0,02

Hg

35,3

38,3

34,7

26,2

17,6

11,2

0,02

Примечание: Rср – средний ранг; Н – значение критерия Краскела-Уоллиса, р – уровень значимости, при котором отличия достоверны (р 0,05).

।! – здесь и далее физиологическая норма (Скальный, 2003)

Рис. 1. Сравнение содержания меди в волосах детей по районам.

Рис. 2. Сравнение содержания никеля в волосах детей по районам.

Рис. 3. Сравнение содержания фосфора в волосах детей по районам.

ицко-Печорского, медиана входит в референсный межквартильный интервал. В Троицко-Печорском районе 83% обследованных детей испытывают недостаток фосфора.

Наибольшие концентрации свинца в волосах детей отмечаются в Троицко-Печорском районе – медиана равна 1,5 мг/кг, верхняя граница межквартильного интервала выше соответствующего значения, принятого за норму, максимальная концентрация, найденная в ходе всего исследования, составляет 12 мг/кг. Концентрация свинца в волосах детей Троицко-Печорского района выше, чем Ижемского, Усть-Цилемского и г. Ухты (р≤0,01).

Превышение ПДК по кадмию обнаружено в питьевой воде г. Ухты, Ижемского и Прилузского районов (табл. 3). Наибольшее содержание кадмия – в волосах детей Прилузского района (р≤0,05), избыток – у 50% обследованных. Содержание кадмия в волосах детей из Прилузского района статистически достоверно выше, чем в Усть-Цилемском районе и г. Ухте (р≤0,01).

У детей выбранных районов имеются общие черты в особенностях накопления элементов в волосах, а также некоторые отличия. Имеются достоверные отличия в накоплении меди в волосах детей различных районов (имеется недостаток в Ижемском и Усть-Цилемском районах), кальция и магния (избыток в г. Ухте, Прилузском и Троицко-Печорском районах), фосфора (недостаток в Троицко-Печорском районе), железа (избыток в Ижем-ском и Усть-Цилемском районах), кобальта (медиана соответствует верхней границе референсного интервала в Троицко-Печорском районе и Ухте), хрома (недостаток в Прилузском и Усть-Цилемском районах). Из токсичных элементов верхней границе нормы соответствует медиана алюминия в Усть-Цилемском, Прилузском и Троицко-Печорском районах, а ртути – в Троицко-Печорском. Избыток свинца обнаружен в волосах детей Троицко-Печорского района, а кадмия – Прилузского и Троицко-Печорского районов.

Согласно ранговому показателю, лучшая обеспеченность эссенциальными и условно эссенциальными элементами характерна для Ижемского района, за ним идет Усть-Цилемский, менее благополучен – Прилузский (табл. 5). Неблагополучными районами по обеспеченности детского населения макро- и микроэлементами являются Троицко-Печорский район и г. Ухта. Именно эти территории входят в тройку районов «высокого риска развития экологически обусловленной патологии». Разница в элементном портрете исследуемых районов обусловлена геохимическими особенностями ландшафтов. Для Троицко-Печорского района немаловажную роль играют трансграничные переносы и выпадение более минерализованных осадков.

С позиций существующих физиологических концепций, столь выраженные неблагоприятные условия среды должны стать причиной специфических адаптивных изменений в обмене веществ [26]. Обнаружение регионально-обусловленных поправок в центильные интервалы приводит к изменению корреляционных связей между элементами на фоне пониженного или повышенного содержания элементов в волосах. Подтверждением этих положений относительно адаптации коренного населения к биогеохимическим условиям является то, что наи-

Таблица 5

Ранговое соотношение территорий по содержанию эссенциальных и условно эссенциальных химических элементов в волосах детей 7–14 лет (наименьшее численное значение ранга соответствует наиболее неблагоприятному содержанию)

Элемент Территория Cu Zn Ni Fe Mn Ca Mg K Na P Se Co Итог. ранг Троицко-Печорский 5 2 2 1 2 3 1 3 3 1 1 1 25 Усть-Цилемский 2 5 3 3 4 4 4 4 1 3 3 4 40 Ухта 4 1 1 4 3 2 2 1 4 4 2 3 31 Ижемский 3 4 4 2 5 5 5 2 4 2 3 4 43 Прилузский 1 3 5 4 1 1 3 5 2 3 4 2 34 более благополучным районом по содержанию жизненно необходимых элементов является Ижемский район, где проживает коренное население.

Заключение

Анализ содержания микроэлементов в волосах детей выявил особенности «элементного портрета» населения Республики Коми. Дисбаланс элементов является следствием в большей мере геохимических, климатогеографических особенностей территории, несбалансированности пищевого рациона. В волосах детей обнаружены высокие концентрации марганца, никеля, недостаток селена, фосфора, меди. Токсичные элементы в концентрациях, превышающих средние показатели, выявлены в волосах детей Троицко-Печорского (свинец, кадмий), Прилузского (кадмий) районов, они обусловлены высокими фоновыми концентрациями элементов в поверхностных и подземных водах районов, в почве.

Выраженный дисбаланс эссенциальных и токсичных элементов обнаружен в волосах детей Троицко-Печорского района, что согласуется с высоким уровнем экологически обусловленной заболеваемости. Наиболее сбалансированным и приближенным к норме является элементный состав волос детей из Ижемского района, где проживает коренное население Севера – коми-ижемцы, что является следствием адаптационной перестройки корреляционных связей между элементами на фоне повышенного или пониженного их содержания в окружающей среде.

Список литературы Особенности накопления химических элементов в волосах детского населения Республики Коми

  • Ларионова Т.К., Симонова Н.И., Гарифуллина Г.Ф. и др. Микроэлементозы человека в условиях крупного промышленного города//Успехи современного естествознания. 2004. № 2. С. 48-51
  • Кудрин А.В., Скальный А.В., Жаворонков А.А. Иммунофармакология микроэлементов. М.: КМН, 2000. 350 с
  • Сусликов В.А. Геохимическая экология болезней: Атамовиты. М.: Гелиос АРВ, 2000. Т. 2. 772 с
  • Горбачев А.Л., Добродеева Л.К., Теддер Ю.Р., Шацова Е.Н. Биогеохимическая характеристика северных регионов. Микроэлементный статус населения Архангельской области и прогноз развития эндемических заболеваний//Экология человека. 2007. № 1. С. 4-11
  • Авцын А.П., Жаворонков А.А., Строчкова Л.С. Принципы классификации заболеваний биогеохимической природы//Архив патологии. 1983. № 9. С. 3-14
  • Казначеев В.П., Панин Л.Е. Изменения обмена витаминов, солей и микроэлементов//Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт. Л.: Медицина, 1980. С. 98-108
  • Вельтищев Ю.Е. Экологически детерминированные нарушения состояния здоровья детей//Российский педиатрический журнал. 1999. №3. С. 7-8
  • Oyoo-Okoth E., Admiraal W., Osano O., Kraak M.H. Element profiles in hair and nails of children reflect the uptake from food and the environment//Environ. Toxicol. Chem. 2012. № 2. Р. 1461-1467
  • Зайнуллин В.Г., Боднарь И.С. Экологически обусловленная заболеваемость детского населения Республики Коми//Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 2. С. 128-134
  • Гржибовский А.М. Анализ трёх и более независимых групп количественных данных//Экология человека. 2008. № 3. С. 50-58
  • Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 461 с
  • Скальный А.В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученные методом ИСП-АЭС (АНО Центр биотической медицины)//Микроэлементы в медицине. 2003. № 4. С. 55-56
  • Грабеклис А.Р. Половые, возрастные и эколого-географические различия в элементном составе волос у детей 7-14 лет, проживающих в различных регионах России: Автореф. дис. канд. биол. наук. СПб., 2009. 169 с
  • Атлас почв Республики Коми/Под ред. Г.В. Добровольского, А.И. Таскаева, И.В. Забоевой. Сыктывкар, 2010. 356 с
  • Оберлис Д., Харланд Б., Скальный А.В. Биологическая роль макро-и микроэлементов у человека, животных. СПб.: Наука, 2008. 544 с
  • Голубкина H.A., Скальный А.В., Соколов Я.А. Селен в медицине и экологии. М.: Изд-во КМК, 2002. 136 с
  • Паршукова О.И., Бойко Е.Р. Содержание селена в организме человека в условиях Европейского Севера//Медико-физиологические проблемы экологии человека: Тез. Всеросс. конф. с междунар. участием. Ульяновск, 2007. С. 194-195
  • Тайбулатов Н.И., Намазова Л.С. Способы коррекции дефицита кальция у детей//Педиатрическая фармакология. 2007. Т.4. № 4. С. 54-57
  • Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век» Мир, 2004. 216 с
  • Айвазова Е.А., Сычева Л.Н., Добродеева Л.К. Особенности электролитного обмена у жителей Архангельской области//Методические рекомендации для врачей. Архангельск, 1998. 40 с
  • Добродеева Л.К., Жилина Л.П. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения Архангельской области. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 229 с
  • Глушкова Л.И., Маймулов В.Г., Корабельников И.В. Обеспечение эколого-гигиенического благополучия в условиях Крайнего Севера: проблемы и решения. СПб.: СПб ГМА им. И.И. Мечникова, 2002. 298 с
  • Оберман Н.Г., Шеслер И.Г., Рубцов А.И. Экогеология Республики Коми и восточной части Ненецкого автономного округа. Сыктывкар: Пролог Плюс, 2004. 256 с
  • Галушка Н.А., Глушкова Л.И., Рымарь А.И. К вопросу о возможности гигиенической оптимизации содержания железа в некоторых водопроводах Республики Коми. Сыктывкар, 2004. 132 с
  • Anderson R.A. Chromium, Glucose Intolerance and Diabetes//J. аm Coll. Nutrition. 1998. Vol. 17. № 6. P. 545-555
  • Нотова С.В., Мирошников С.А., Болодурина И.П., Дидикина Е.В. Необходимость учета региональных особенностей в моделировании процессов межэлементных взаимодействий в организме человека//Вестник ОГУ. 2006. № 6. С. 59-63
Еще
Статья научная