Введение 3
1 Обзор литературы. Мониторинг качества среды и здоровья
населения
1.1 Общие вопросы оценки влияния факторов окружающей среды на
здоровье человека 6
1.2 Распространенность ртути в окружающей среде и ее влияние на
здоровье человека 8
1.3 Физиологические методы выявления негативного воздействия
ртути на организм человека 15
2 Материалы и методы исследования 21
3 Результаты исследований и обсуждение
3.1 Содержание ртути в волосах жителей разных регионов
Республики Крым 29
3.2 Особенности вариабельности сердечного ритма жителей
Республики Крым
3.3 Связь показателей вариабельности сердечного ритма жителей
Республики Крым с эндогенным содержанием
ртути
42
Заключение и выводы 47
Список использованных источников
Актуальность темы
В современных условиях на фоне растущей антропогенной нагрузки на окружающую среду организм человека получает высокие концентрации поллютантов, что сопровождается перенапряжением и нарушением адаптационных систем организма [1,2]. Данная тенденция предрасполагает к срыву адаптации, развитию преморбидных состояний и хронизации основных нозологических процессов. В настоящее время существует проблема диссонанса между темпами антропогенных преобразований и загрязнения окружающей среды и ограниченными возможностями адаптационных механизмов человеческого организма. Поэтому важной задачей является реализация физиологических подходов по оценке эндогенного содержания поллютантов, в том числе тяжелых металлов (ТМ) в организме человека, а также их влияния на показатели здоровья человека.
Отдельного внимания заслуживает оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) с помощью анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), характеризующейв том числе степень активности симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы (АНС), регулирующих сердечный ритм (СР) [3].
Известно, что ТМ, в особенности ртуть, присутствующие даже в низких концентрациях в организме человека, могут оказывать негативные эффекты на функционирование ССС и АНС. Это подтверждают данные, многолетних исследований, проведенных на кафедре физиологии нормальной Медицинской академии им. С.И. Георгиевского [4,5].Таким образом, существует необходимость дальнейшего мониторинга состояния адаптационных систем у разных групп населения, в том числе содержания ТМ в организме, для изучения механизмов влияния этой группы химических элементов на эффективность адаптационных процессов организма человека.
В связи с выше изложенным целью настоящей работы стало изучение особенностей функционального состояния адаптационных систем у жителей Республики Крым и их связи с эндогенным содержанием ТМ на примере
ртути.
Задачи:
1. Оценить уровень накопления ртути в волосах жителей Республики Крым.
2. Изучить особенности показателей вариабельности сердечного ритма жителей Республики Крым.
3. Определить взаимосвязь показателей вариабельности сердечного ритма жителей Республики Крым с содержанием ртути в их волосах.
Научная новизна
В настоящей работе представлены оригинальные данные по содержанию ртути в организме жителей различных регионов Республики Крым, а также характера ее влияния на показатели, характеризующие функциональное состояние ССС и АНС у исследуемой группы. Также автором приведены данные, характеризующие особенности влияния эндогенного содержания ртути на показатели ВСР в группах испытуемых с разным уровнем физической активности.
Практическая ценность
• Полученные данные содержания ртути в волосах жителей Республики
Крым могут быть использованы при разработке региональных нормативов.
• Полученные данные об особенностях влияния ртути на показатели
функционального состояния ССС и АНС в группах испытуемых с разным уровнем двигательной активности могут быть использованы при разработке рекомендаций по улучшению состояния здоровья населения.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Содержание ртути в организме жителей различных регионов Республики Крым варьируют, но не выходят за пределы условной нормы.
2. Функциональное состояние ССС у студентов, систематически
занимающихся спортом, характеризуется лучшей
сбалансированностью процессов регуляции и адаптации.
3. Выявленные низкие уровни содержания ртути мало значимы для функционального состояния ССС при физиологическом покое.
Апробация результатов исследований
Основные результаты научно-квалификационной работы доложены и обсуждены на Международном экологическом форуме «Крым - эколого-экономический регион. Пространство ноосферного развития» (Севастополь, 2017); Всероссийском симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации: материалы» (Рязань, 2017); Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Теоретические и практические аспекты современной медицины» (г. Симферополь, 2016, 2017, 2018);
Всероссийский симпозиум с международным участием «Стресс: физиологические эффекты, патологические последствия и способы их предотвращения» (Санкт-Петербург, 2017).
В результате исследований, осуществленных в 2015 г., была
установлена территориальная неоднородность распределения ртути в биосубстратах (волосах) жителей северного, восточного, западного, южного и центрального географических регионов крымского полуострова, которая может быть обусловлена как природными, так и техногенными особенностями региона проживания. При этом наиболее низкое ее содержание (min=0,033 мкг/г, max=0,072 мкг/г) отмечалось в волосах жителей сельскохозяйственных территорий центрального региона, а наиболее высокие значения (min=0,178 мкг/г, max=0,312 мкг/г) имели место у жителей восточного и, в особенности, южного (min=0,134 мкг/г, max=0,505 мкг/г) регионов Крымского полуострова. Несмотря на то, что колебания в содержании ртути в волосах жителей разных регионов не выходили за пределы ПДК, их сопоставление с данными экологического мониторинга, проведенного ранее с использованием европейских экосистемных экологических нормативов (критические нагрузки) и оценкой их превышений по результатам полевых исследований, а также физиологические эффекты, выявленные при подобных концентрациях ртути в отношении центральной нервной и иммунной систем, указывает нанедостаточную информационную ценность традиционных гигиенических нормативов и необходимость дальнейших исследований.
Сравнительный анализ содержания ртути в волосах жителей разных регионов Республики Крым, осуществленный с использований результатов исследований, осуществленных в 2016 г. и 2017 г. показал соответствие принятой в настоящее время условной норме, но выявил территориальные различия в содержания данного элемента. Так, наиболее высокое содержание ртути в волосах населения были характерны для территорий южного и центрального регионов (min=0,068 мкг/г, max=0,948 мкг/г).
Результаты корреляционного анализа могут свидетельствовать о более низкой степени активности симпатической нервной системы у лиц с большим содержанием ртути в организме. Однако, учитывая, что эти данные получены при исследовании испытуемых в состоянии физиологического покоя, а ранние изменения в состоянии ССС при низких содержаниях ТМ в организме могут носить компенсированный характер, необходимы дальнейшие анализ и интерпретация результатов исследования при использовании функциональных проб.
Результаты биомониторингового и функционального обследования студентов, а именно корреляционного анализа, выявили наличие прямых связей в состоянии физиологического покоя между содержанием ртути и показателем LF (p=0,037), который характеризует барорефлекторную модуляцию вегетативных влияний на сердце. При проведении проб с физической нагрузкой выявили наличие прямых связей с показателями HF (p=0,047), HFn, (p=0,016), отражающих уровень тонических парасимпатических влияний на сердце и обратных связей с показателями LF/HF, LFn (p=0,017). Данные результаты могут свидетельствовать о снижении активности симпатической нервной системы и увеличении парасимпатических влияний у лиц с более высоким содержанием ртути в организме при предъявлении физической нагрузки.
Результаты биомониторингового и функционального обследования студентов с разным уровнем физической активности позволили выявить некоторые особенности состояния АНС в связи с содержанием ртути в организме. Так, характер выявленных корреляционных связей показателей ТР и LF, характеризующих активность центрального контура регуляции сердечного ритма, с содержанием ртути в волосах при проведении проб на оценку активности симпатического контура регуляции сердечного ритма, свидетельствует о том, что при повышении содержания ртути в организме влияние центральных структур АНС на сердечный ритм может ослабевать, особенно эта тенденция выражена в группе девушек.
Изложенные выше данные экологического и биологического мониторинга ртути в экосистемах и биосубстратах жителей разных регионов Крымского полуострова демонстрируют, на наш взгляд, безусловное преимущество экосистемного подхода в виде использования таких экологических нормативов, как критические нагрузки и содержание загрязнителей в биосубстратах человека для комплексной оценки экологической ситуации. Выявленная неоднородность территориального распределения ртути в компонентах экосистем и биосубстратах человека в крымском регионе, а также полученные ранее сведения о физиологической значимости этого элемента при его содержании в более низких концентрациях, чем установленные в настоящем исследовании, свидетельствуют о необходимости дальнейших мониторинговых исследований для установления физиологически обоснованных нормативов допустимого содержания ртути в организме человека с учетом специфики региона проживания. Эта задача представляется тем более важной в современных условиях интенсивного народно-хозяйственного развития полуострова и его геополитической роли, что требует ясного понимания как значимости современной степени техногенной нагрузки, так и главным образом будущих допустимых нагрузок на разнообразные экосистемы Крымского полуострова с учетом их природных буферных свойств и возможностей гомеостатического регулирования при планировании регионального развития территорий.
Полученные данные содержания ртути в волосах жителей Республики Крым могут быть использованы при разработке региональных нормативов. Полученные данные об особенностях влияния ртути на показатели функционального состояния ССС и АНС в группах испытуемых с разным уровнем двигательной активности могут быть использованы при разработке рекомендаций по улучшению состояния здоровья населения.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
