Влияние техногенной нагрузки на формирование метаболического синдрома у коренных жителей Крайнего Севера

Т.Н. Василькова, С.И. Матаев

ФГУ Научный центр профилактического и лечебного питания Тюменского научного центра СО РАМН, г. Тюмень

Рост метаболического синдрома в настоящее время регистрируется в странах и этнических группах с ранее низкой распространенностью данной патологии. Вследствие выраженной техногенной нагрузки происходит контаминация всех звеньев пищевых цепей различными элементами, в том числе тяжелыми металлами, которые, накапливаясь в компонентах пищевых цепей, аккумулируют и в организме человека, что приводит к истощению функциональных резервов организма и развитию дисметаболических изменений

Ключевые слови: метаболический синдром, аборигены, трофологическая цепь.

В настоящее время наблюдается неуклонный рост числа больных метаболическим синдромом (МС), который в настоящее время приобрел характер пандемии [5, 2, 3]. Рост ожирения и МС наблюдается в странах и этнических группах с ранее низкой распространенностью данной патологии. Особую актуальность эта проблема приобретает в условиях Крайнего Севера, где развитие нефтегазового комплекса идет за счет привлечения производительных сил из других регионов. Экстремальные условия окружающей среды оказывают негативное воздействие на организм не только пришлого, но и коренного населения, которые до настоящего времени сохранили традиционный образ жизни и культуру [1,4].

Промышленное освоение округа сопряжено с активным вовлечением природных ресурсов в хозяйственный оборот, увеличением антропо- и техногенной нагрузок на окружающую среду, что влечет выраженный дисбаланс элементного состава компонентов трофологической цепи. Накапливаясь в ягеле, дикоросах, являющихся основным видом питания оленей, токсичные элементы попадают и накапливаются в тканях и органах жителей, особенно коренного населения, с неизбежным формированием «болезней цивилизации», которые до 2000 года среди аборигенов Севера вообще не регистрировались.

Цель исследования: оценить влияние антропо- и техногенной нагрузок на формирование компонентов МС среди жителей Севера.

Материалы и методы исследования. В соответствии с поставленными задачами проведено комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование с целью верификации МС (классификация ВОЗ, второй пересмотр, 2008 г.) В исследовании приняло участие 709 человек, которые были разделены на 2 группы - 1-я - кочующие аборигены, сохранившие традиционный образ жизни, 2-я группа - аборигены, проживающие в урбанизированных условиях. Проведено комплексное исследование качественного анализа элементного состава звеньев трофологической цепи (1490 образцов проб воды, почвы, растений, сыворотки крови рыб, оленей, людей) - вблизи поселков и на территории тундры. Исследование проводили методом эмиссионного спектрального анализа с использованием лазерного микроспектроанализатора ЛМА-10 фирмы «CARL ZEISS JENA», спектрограф PGS-2 (лазер не задействовался); а также методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии (с пламенной и электротермической атомизацией) и методом капиллярного электрофореза.

Полученные данные обработаны статистически с помощью пакета прикладных программ «SPSS» (версия 12,0) с использованием библиотеки статистических функций и выражены как М ± ш. Степень достоверности выявленных различий определяли с помощью параметрического t-критерия Стьюдента.

Результаты исследования. В ходе исследования установлено, что наиболее распространенной формой МС в обеих группах было сочетание АО, АГ и нарушение липидного обмена - 53,4 % и 48,3 % соответственно группам. При этом дислипидемия у кочевых аборигенов была представлена чаще снижением концентрации ЛПВП, а среди урбанизированных аборигенов - сочетанием гипертриглицеридемией и снижением ЛПВП. Кроме того, среди кочующего населения не выявлено нарушений пуринового вида обмена, тогда как среди поселковых аборигенов гиперурикемия верифицирована у 2,6 % обследованных.

При анализе распространенности нарушений углеводного обмена его наличие установлено у

Василькова Т.Н., Матаев С.И.                  Влияние техногенной нагрузки на формирование метаболического синдрома у коренных жителей Крайнего Севера половины больных обеих групп. Однако среди кочующего населения выявлены только ранние нарушения углеводного обмена в виде НТГ - 46,6 % против 45,2 % соответственно кочующим и поселковым жителям, тогда как СД 2-го типа выявлен лишь среди поселковых аборигенов - 6,5 %. Кроме того, смена многовекового уклада жизни на оседлый, приближенный к районам интенсивного промышленного освоения территорий, способствовала и развитию более тяжелых степеней АГ. Так, соответственно группам АГ II степени верифицирована у 29,3 % и 53,1 %, (р < 0,05), III степени - у 6,3 % и 19,7 %, (р< 0,001).

На формирование представленных выше изменений в значительной мере негативное воздействие оказывало влияние контаминация звеньев водной и пастбищной трофологических цепей тяжелыми металлами, причем важным являлось наличие антагонизма и синергизма среди различных элементов.

В результате исследования установлено, что наибольшая нагрузка с увеличением концентраций ряда элементов характерна для поселковых территорий. Так установлено, что в водной пищевой цепи преобладала контаминация всех звеньев свинцом и кадмием, что на фоне антагонистических взаимосвязей с магнием предопределяло снижение концентраций последнего. Выявлено, что содержание данных элементов соответственно для территорий тундры и поселков составило в воде 0,032 мг/л и 0,052 мг/л, (р < 0,05) относительно ПДК 0,006 мг/л; 0,009 мг/л и 0,009 мг/л относительно ПДК 0,005 г/л; 11,1 мгл и 18,4 мг/л, (р < 0,05) относительно ПДК 40 мг/л. Накопление данных элементов в воде способствовало их накоплению в рыбе, где концентрации свинца и кадмия превысили ПДК (0,001 мг/л и 0,002 мг/л соответственно) в 5-8 раз, составив 1,008 мг/л и 2,386 мг/л, (р < 0,05); 0,102 мг/л и 0,166 мг/л, (р < 0,05).

При этом у людей наблюдалось увеличение содержания данных элементов в сыворотке крови, преобладающее среди поселкового населения, что представлено в табл. 1.

Известно, что накопление кадмия способствует формированию заболеваний сердечно-сосудистой системы, в частности АГ, что подтверждено в ходе дисперсионного анализа (F = 9,7, кк = 0,897, р < 0,01). Кроме того, кадмий, обладая выраженными антагонистическими влияниями по отношению к магнию способствовал развитию гипомаг-нийемии у человека, что инициировало прогрессирование АГ (F = 4,7, кк = 0,574, р < 0,05).

Установлено, что на формирование АГ, более тяжелые степени которой выявлены наиболее часто среди урбанизированных жителей, в значительной мере оказывало негативное влияние контаминация всех звеньев свинцом (F = 8,7, кк = 0,815, р < 0,01) и кобальтом (F = ЗД, кк = 0,714, р < 0,05), также наиболее выраженная среди поселков. Так содержание данных элементов в почве составило 21,0 ± 6,9 мг/л и 64,3 ± 6,5 мг/л, (р < 0,01) относительно ПДК 10,0 мг/л и 10,5 ± 1,3 мг/л и 18,6 ± 2,4 мг/л, (р < 0,01) относительно ПДК 10,0 мг/л. Все это способствовало накоплению данных элементов в ягеле, сыворотке крови оленей, а затем и человека (табл. 1-3).

Кроме того, избыток кобальта в сыворотке крови людей приводил к прогрессированию дис-липидемических нарушений в виде роста ХС ЛПНП (F = 2,4, кк = 0,819, р < 0,05) и триглицеридов (F = 3,8, кк = 0,70, р < 0,05).

Интенсификации обмена липидов с ростом их атерогенных фракции способствовало низкое содержание хрома, преобладающее в ягеле и сыворотке крови оленей вблизи поселков, о чем свидетельствуют связи между данным элементом и уровнем сывороточного холестерина (F = 5,1, кк = -0,622, р < 0,01) и низким содержанием ХС ЛПВП (F = 3,1, кк = 0,809, р < 0,01).

Потенцировал данные нарушения недостаток цинка и избыток молибдена, что связано с участием данных элементов в построении молекулы инсулина. Наиболее низкие концентрации цинка и высокие молибдена выявлены в звеньях пастбищной пищевой цепи, приближенной к поселкам, что и объясняет соответственно значимый дефицит и избыток данных элементов с ростом нарушений

Таблица 1

Элементный состав сыворотки крови людей, проживающих на территории ЯНАО, мг/л

Наименование элемента	ПДК*	Поселковое население, п = 216	Тундровое население, п= 133
Цинк	1,2	2,31 ±0,18	2,46 ±0,14
Кадмий	0,003	0,09 ± 0,007	0,08 ± 0,008
Кобальт	0,002	0,017 ± 0,0015	0,016 ±0,0008
Хром	0,0005	0,0001 ± 0,00001	0,00016 ± 0,00005
Свинец	0,2	1,37 ±0,03	1,16 ±0,02
Ванадий	0,004	0,0029 ± 0,0003	0,0034 ± 0,00079
Молибден	0,011	0,078 ± 0,0094	0,058 ± 0,003 *
Магний	25	14,60 ±2,30	18,90 ±3,80

Примечание: * - по данным Российского общества медицинской элементологии под руководством А.В. Скального, 2004; * - р < 0,05.

Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 21

Интегративная физиология

Таблица 2

Фоновое содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови оленей ЯНАО, мг/л

Наименование элемента	пдк*	Поселковые олени, п= 101	Тундровые олени, п = 114
Цинк	1,2	3,125 ± 0,700	2,581 ±0,9#
Кобальт	0,002	0,021 ±0,004	0,02 ±0,007
Хром	0,0005	0,00012 ± 0,00001	0,00008 ± 0,00001
Свинец	0,2	4,56 ±0,3	3,83 ± 0,42 #
Ванадий	0,004	0,0029 ± 0,0003	0,0034 ± 0,00079
Молибден	0,011	0,078 ±0,0094	0,058 ± 0,003 #

Примечание: * - по данным Российского общества медицинской элементологии под руководством А.В. Скального, 2004; # - р <0,05.

Таблица 3

Сравнительное содержание макро- и микроэлементов в ягеле, мг/кг

Наименование элемента	пдк*	Пробы вблизи поселков, п=109	Пробы тундровых территорий, и = 112
Кобальт	10	31,2 ±2,9	23,1 ±3,8#
Цинк	37	21,1 ±4,1	16,51 ±2,80
Хром	0,5	0	0
Свинец	7,0	121,0 ± 10,7	66,0 ±4,8##
Молибден	5,0	11,6 ±2,3	9,2 ± 1,9
Ванадий	100	167,5 ± 13,8#	115,3 ±5,4

Примечание: * - по данным института химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск, 2005; # -р <0,05, ##-р <0,0.

углеводного обмена (F = 12,1, кк = -0,814, р < 0,01; F = 11,0, кк = 0,811, р < 0,05 соответственно) у человека, преобладающий среди урбанизированных аборигенов. Следует отметить, что в результате накопления молибдена в сыворотке крови, отмечалась интенсификация пуринового обмена, что связано с активацией ксантиноксидазы на фоне избытка молибдена (F = 2,3, кк = 0,705, р < 0,05).

Таким образом, в ходе проведенного комплексного исследования установлено, что наиболее неблагоприятное течение МС характерно для коренных жителей, сменивших многовековой уклад жизни в условиях тундры на урбанизированный. Это во многом связано с контаминацией всех звеньев пищевых цепей как водной, так и пастбищной, тяжелыми металлами, что наиболее характерно для территорий Крайнего Севера, прилежащих к поселкам, так как на данных территориях в наибольшей степени сказывается влияние выраженных антропо- и техногенной нагрузок.