Regional features of elemental homeostasis and problem of ecologo physiological adaptation: methodological aspect

Full Text

Введение Учение об элементозах человека в последние годы прошло путь от разработки аналитических методов исследования и первичного формирования баз данных до нахождения референтных и центильных значений элементного состава биосубстратов [1, 2, 3, 6, 7]. Результатом дальнейшей работы в этом направлении стала разработка ряда гипотез, предсказывающих по динамике элементного состава биосубстратов человека развитие патологии [8]. В соответствии с одной, наиболее широко используемой, элементный состав биосубстратов человека сопоставляется с «нормой» (интервал 25-75 центиля, как соответствующий средним значениям содержания данного химического элемента в популяции). Значения, лежащие в интервале от 10 до 25 и от 75 до 90 центиля, авторами предложено рассматривать как отклонения, соответствующие состоянию «предболезни». Показатели содержания химических элементов в волосах в интервале от 0 до 10 и от 90 до 100 центиля максимально отражают состояние болезни и ассоциируются с четкой клинической манифестацией специфических для элементозов синдромов и симптомов [8].Вышеописанное предположение вполне обосновано и в целом подтверждается опытом работы АНО «Центр биотической медицины». Однако дальнейшее развитие учения невозможно без дальнейшего изучения особенностей статуса населения различных биогеохими-ческих провинций и оценки региональных особенностей элементного гомеостаза. Материалы и методы В ходе исследований проанализирован элементный состав биосубстратов (волосы, моча) жителей Оренбургской области (n=1748) в возрасте от 8 до 65 лет. Отбор проб биосубстратов человека (волосы, моча), пищевых продуктов проводили в соответствии с методическими указаниями 4.1.1482-03 и 4.1.1483 -03. Анализ исследуемых образцов осуществлялся в лаборатории АНО «Центра биотической медицины» г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН^и.ЦОА.311, регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003 г.). Определение элементного состава оцениваемых проб производили методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой на приборах Optima 2000 DV и ELAN 9000 (PerkinElmer, США). В качестве стандартного образца использовался сертифицированный стандартный образец волос человека GBW 09101 «HumanHair» (ShanghaiInstituteofNucleazResearchAcademiaSinica, ChinaPO.Box 8204, Shanghai 201849). Пробоподго-товка осуществлялась методом микроволнового разложения на приборе Multiwave3000, A. Paar. Собственные результаты по содержанию химических элементов в волосах сравнивали со средними значениями содержания данных химических элементов в волосах (25-75 центильный интервал), полученными при проведении популяционных исследований в различных регионах России [6]. Статистическая обработка полученного материала проводилась с применением общепринятых методик при помощи приложения «Excel» из программного пакета «OfficeXP» и «Statistica 6.0», включая определение средней арифметической величины (М), стандартной ошибки средней (m), оценку достоверности различий по Стьюденту [4]. 52 Биоэлементология в восстановительной медицине Вестник восстановительной медицины № 6·2013 Результаты и их обсуждение Проведенная нами ранее [11] статистическая обработка массива данных об элементном составе волос населения Уральского федерального округа РФ (дисперсионный анализ по методу Краскела-Уоллиса) свидетельствует о том, что по целому ряду химических элементов во всех половозрастных группах существуют достоверные различия между субъектами РФ, входящими в административный округ. Оценка элементного состава волос жителей Оренбургской области выявила целый ряд элементов, содержание которых у большинства оренбуржцев отличалось от среднероссийских данных, т.е. было ниже 25 и выше 75 центиля (рис. 1). Наиболее показательные данные получены по селену и кобальту, содержание которых в волосах соответственно у 97 и 81% обследованных было ниже 25 центиля. У большого количества обследованных наблюдался избыток магния (45,5%), кремния (47%) и лития (60%). Обработка полученного материала выявила значительные отличия по величинецентильных интервалов целого ряда элементов[5].Причем наибольшими были расхождения по значениям 25 и 75 центилей для кобальта (3,3 и 5,3 раза), йода (28,6% и 3,4 раза), лития (0 и 3,9 раза), селена (3,5 и 5,2 раза), соответственно (табл. 1). У жителей Оренбургской области менее значительными оказались изменения в значения 25 и 75 центи- Рис.1. Распространённость отклонений содержания химических элементов в волосах жителей Оренбургской области по сравнению со среднероссийским оптимальным центильным интервалом . таблица 1. Сравнение среднероссийских и региональных значений 25-75 центильных интервалов мг/кг. Примечание:1 - референтные значения(lyengarG.V. etal., 1978; BertramP., 1992; Скальный А.В., 2000). Биоэлементология в восстановительной медицине 53 Вестник восстановительной медицины № 6·2013 лейдля макроэлементов: фосфора на 10,7 и 13,1%, натрия на 11,0 и 21,8%, калия на 16 и 21,4% и т.д. Закономерно, что условия, сложившиеся в регионе, оказали заметное влияние на элементный состав «метаболически не активных» тканей человека. При этом в исследованиях не выявлено выраженного влияния региона проживания на центильные значения токсичных элементов - кадмия, свинца, олова. Фактически «расстояние» в рамках 25-75 центильного интервала среднероссийских и региональных значений отличались по свинцуна 3,9%, никелю на 2,6%, кадмию на 1% (табл. 2). Все вышеописанные изменения вполне закономерны и определяются влиянием региональных особенностей. Выявленное сужение «расстояния» в интервале 25-75 центиля по селену в 6,9 раза, кобальту в 6,7 раза и хрому в 2,0 раза определялось, в том числе, дефицитом этих элементов в рационах питания [10]. В частности, фактическое содержание селена в суточном рационе школьников (n=84) составило 4,6±0,30; кобальта 0,28 ± 0,02; хрома 8,01 ± 0,40, йода 0,08 ± 0,007, это в 6,5; 3,6; 1,9 и 0,5 раза, соответственно, было ниже рекомендованных уровней потребления (МР 2.3.1.1915-04;МР 2.3.1.2432-08). Аналогичная разница выявлена при оценке рационов питания взрослого населения Оренбургской области. Дефицит микроэлементов сопровождался общим снижением интенсивности обмена организма с внешней средой, что выражалось значительным снижением уровня элементов в моче обследованных. Так, содержание кобальта в моче школьников составляло около 0,0012 - 0,0016 мг/л, селена - 0,058-0,076 мг/л, что ниже нормативов, определенных для этого биосубстрата ранее (Bertram, 1992; Скальный А.В., 2000). Вышеприведенные данные в совокупности с результатами исследований свидетельствуют о том, что региональные особенности во многом определяют состав биосубстратов человека. Однако, оценка элементного состава волос сама по себе не способна в полной мере охарактеризовать специфические особенности обмена отдельных веществ. Ввиду перераспределения элементов внутри организма химический анализ «метаболически» не активных тканей (волосы, ногти) является только первым этапом в выявлении и коррекции элементозов. Таблица 2. Значения «расстояния» в интервале 25-75 центиля мг/кг. Как указывалось нами ранее [12-14], определение элементного состава волос человека является скрининговым методом донозологической гигиенической диагностики, который необходимо дополнять определением элементного состава других диагностических биосубстратов (сыворотка крови, моча и т.д.) для более полной характеризации элементного статуса человека. Вывод Необходимым условием диагностики элементозов человека по оценке элементного состава биосубсра-тов (волосы, ногти), является учет региональных особенностей.

About the authors

S. A Miroschnikov

S. V Notova

S. V Miroshnikov

Email: drmiroshnikov@rambler.ru

I. P Bolodurina

A. V Skalniy

References

Supplementary files