Влияние антропогенно измененной среды на здоровье детей

Анализ соотношения детей по полу показал, что в группе 1 на 100 девочек родилось 117,6 мальчика, в то время как в группе 2 на 100 девочек родилось 133,8 мальчика. Полученные данные подтверждают данные о нарушении соотношения полов новорожденных в сторону увеличения числа девочек в экологически неблагополучных районах.

Таким образом, дети первого года жизни в промышленно загрязненном районе достоверно чаще имели диагнозы гипертензионно-гидроцефальный синдром (ГГС), железо-дефицитная анемия, среди них было больше детей, длительно и часто болеющих простудными заболеваниями с осложнениями, они достоверно отставали в увеличении средней массы тела и роста от детей условно чистого района.

Выводы:

1. Такие осложнения беременности, как угроза прерывания в первой и второй половине, гестозы, железодефицитная анемия, достоверно чаще выявлены у женщин, проживающих в районе с высокой техногенной нагрузкой. Вышеперечисленные нарушения здоровья беременных повышают риск развития осложнений у развивающегося плода, осложнений родов, здоровья новорожденных, что доказали наши исследования. 

2. У матерей, проживающих в промышленно загрязненном районе, достоверно чаще рождались дети с низкой оценкой по шкале Апгар, признаки внутриутробной гипоксии у них сохранялись дольше, у этих детей достоверно чаще развивались нарушения мозгового кровообращения гипоксического генеза, внутриутробная инфекция и конъюгационная желтуха.

3. Дети первого года жизни в промышленно загрязненном районе достоверно чаще имели диагнозы гипертензионно-гидроцефальный синдром, железо дефицитная анемия, среди них было больше детей, длительно и часто болеющих простудными заболеваниями с осложнениями, они достоверно отставали в увеличении средней массы тела и роста от детей условно чистого района. Установлено нарушение соотношения полов новорожденных в сторону увеличения числа девочек в промышленно загрязненном районе.

3.4 Показатели индивидуального развития детей промышленного города

Процессы индивидуального развития, являясь наиболее общей характеристикой растущего организма, подчиняются общебиологическим закономерностям. Качество среды, в том числе и химическое загрязнение, оказывает существенное влияние на гомеостаз развития на разных стадиях, обусловливает дезинтеграцию функциональных систем. Все это препятствует полноценной реализации генетической программы роста организма, способствует отклонениям в состоянии здоровья.

Наиболее исследованы вопросы влияния химического загрязнения среды на физическое развитие детского организма. В последнее время все большее внимание уделяется врожденным морфогенетическим вариантам (далее - ВМГВ) как маркерам воздействия негативных внешних факторов на процессы пренатального морфогенеза [1, 2, 4]. ВМГВ — стойкие незначительные морфологические отклонения органов, которые "выходят" за пределы нормальных вариаций или находятся у крайних границ, но не нарушают функции [1]. Данные признаки не вызывают гибель и элиминацию плода и могут быть зафиксированы в постнатальном периоде. Поскольку их распространенность высока, ВМГВ с достаточной надежностью отражают морфогенетические процессы в популяции.

Проанализируем показатели индивидуального развития детей промышленного города, на примере города Магнитогорска.

Магнитогорск — центр черной металлургии. Наличие мощного преобладающего источника загрязнения атмосферы (металлургического комбината) обеспечивает относительное постоянство спектра поллютантов на территории города. Выделены два крупных района с существенными различиями уровня химического загрязнения атмосферного воздуха — Левобережный (более загрязненный) и Правобережный (менее загрязненный).

Выборка для оценки ВМГВ включала 4970 русских детей (2604 мальчика и 2366 девочек) 4 — 7 лет 1994—2001 года рождения, посещающих дошкольные образовательные учреждения. Из них показатели физического развития оценены у 2635 человек преимущественно I и II группы здоровья (1351 мальчик, 1284 девочки). Соотношение детей в двух районах приближалось к 1:2.

Для выявления ВМГВ проводили полный наружный осмотр детей, регистрировали 87 четко распознаваемых признаков [1]. При расчетах среднего числа ВМГВ из анализа исключали шалевидную мошонку и паховую грыжу, отсутствующие у девочек.

Физическое развитие анализировали по двум основным антропометрическим признакам — массе и длине тела. Измерения проводили по общепринятой унифицированной методике Арон-Славицкой. Для индивидуальной оценки антропометрических показателей использованы центильные таблицы [3].

При оценке ВМГВ рассчитывали средние арифметические и доверительные интервалы к ним, а так же частоты отдельных признаков. Сравнение групп по количественным признакам проводили с использованием критерия Манна—Уитни, категорированных — с помощью критерия х2 Пирсона. Критическое значение уровня значимости принималось равным 5%.

Анализ химического загрязнения атмосферного воздуха селитебных территорий Магнитогорска свидетельствует, что за период с 1996 по 2002 г. в более загрязненном (Левобережном) районе концентрации взвешенных веществ в среднем в 1,53 раза выше, чем в Правобережном, бенз(а)пирена — в 2,4 раза, железа — в 1,99 раза, кадмия — в 2,12 раза, марганца — в 1,74 раза, хрома — в 8,63 раза, свинца — в 2,12 раза, цинка — в 2,2 раза (р < 0,05). Среднее значение общей токсичности проб воздуха, оцененной с помощью люминесцентного бактериального теста, в Левобережном районе составляет 62,46 (минимум—максимум — 53,56—68,76), а в Правобережном районе — 37,57 (минимум—максимум — 33,01—43,23) (р < 0,05). Данные различия между районами подтверждают обоснованность выбора Магнитогорска в качестве адекватной модели для изучения влияния химического загрязнения атмосферного воздуха на показатели индивидуального развития.

Среднее число ВМГВ на 1 ребенка между мальчиками и девочками не различалось и составляло соответственно 2,93 (доверительный интервал — ДИ - 2,86-3,00) и 2,84 (ДИ 2,77-2,91). В спектре учитываемых признаков самыми распространенными оказались поражения кожи и туловища — у мальчиков 0,62 на 1 ребенка (ДИ 0,59 — 0,65), у девочек 0,56 (ДИ 0,53 — 0,60). Наиболее часто встречались и определялись более чем у 10% детей диастема, клинодактилия, эпикант, высокое небо, синофриз, широкое пупочное кольцо. Частота менее 1% установлена для 28 признаков из 85 (32,18%). Среднее число редких ВМГВ на 1 ребенка не различалось по полу и составляло у мальчиков 0,13 (ДИ 0,12-0,14) и у девочек 0,12 (ДИ 0,11-0,14).

При сравнении отдельных ВМГВ между мальчиками и девочками установлены статистически значимые различия частот 6 признаков из 85 (7,06%). У мальчиков чаще по сравнению с девочками отмечали выступающий затылок, птоз, высокое небо, пяточную стопу, реже по сравнению девочками — аномальную форму зубов, широкое пупочное кольцо. Поскольку высокое небо и широкое пупочное кольцо — это признаки с частотой более 10%, то вероятность статистической ошибки невелика. Следовательно, выявленные расхождения следует признать сопряженными с полом. Низкие частоты остальных признаков позволяют предположить случайный характер различий и связать их со сложностью индивидуальных процессов морфогенеза или с действием других факторов, не учитываемых в данном исследовании.

Среднее число ВМГВ у детей Левобережного (более загрязненного) района превышало таковое у детей Правобережного района, составляя соответственно у мальчиков 3,11 (ДИ 3,03—3,2) и 2,83 (ДИ 2,74-2,91), у девочек 3,08 (ДИ 2,95-3,2) и 2,73 (ДИ 2,64—2,82). Данные различия статистически значимы (р< 0,01).

Частоты отдельных ВМГВ в двух районах представлены в таблице. Их сравнение показывает, что статистически значимые различия установлены для 11 признаков из 87 (12,94%) у мальчиков и для 8 признаков из 85 (9,41%) у девочек.

С позиции надежности результатов наиболее достоверны частоты ВМГВ, которые наблюдаются более чем у 10% детей, — высокое небо у мальчиков и девочек, сакральная ямка у мальчиков. Однако частоты высокого неба не устойчивы в зависимости от пола.

При этом частоты шести ВМГВ (короткая шея, преаурикулярные фистулы, голубые склеры, высокое небо гипертелоризм сосков, поперечная ладонная складка) были выше в Левобережном районе как в группе мальчиков, так и в группе девочек, что подтверждает закономерный характер различий.

Установлено, что дисбаланс морфогенетических проявлений, сопряженный со средовым воздействием, в первую очередь, затрагивает группу редких признаков (с частотой в популяции, не превышающей 1%). Так среднее их число у мальчиков из Левобережного района составило 0,16 (ДИ 0,14— 0,19), а у мальчиков из Правобережного района — 0 12 (ДИ 0,10—0,13); у девочек соответственно — 0,16 (ДИ 0,13-0,19) и 0,10 (ДИ 0,09-0,12) (р < 0,01). Отметим объективность диагностики рассматриваемых признаков, поскольку большинство из них характеризуются наиболее качественной регистрацией. Использование перечня из 28 редких ВМГВ для выявления влияния факторов среды на морфогенетические процессы позволило бы упростить эколого-гигиенические исследования и сделать их более доступными.

Сравнение распределений антропометрических показателей физического развития детей по центильным коридорам показало, что основные различия между районами обусловлены высокой частотой в более загрязненном районе низких градаций признаков. Так, сниженная, низкая и очень низкая длина тела (1—3-й центильный коридор) наблюдалась у 116 мальчиков Левобережного района — 25,84%, у 121 мальчика Правобережного района — 13,42% (р < 10-4). Для признака массы тела соответствующие частоты составили 106 человек — 23,6% и 126 человек — 13,97% (р < 10-4). Средние величины антропометрических показателей длины тела (4-й коридор) отмечались у 198 мальчиков Левобережного района — 44,1% и у 485 мальчиков Правобережного района — 53,77%. Кратность различий 1,23 (р < 0,001). Для массы тела соответствующие частоты составили 228 человек — 50,78% и 559 человек — 61,97% (р < 0,001).

У девочек выявлены различия между районами только для крайне низких градаций массы тела (1-й центильный коридор): в Левобережном у 11 девочек — 2,59%, в Правобережном районе у 9 девочек — 1,05% (р < Ю-4). Для признака "длина тела" расхождений между районами не установлено.

Полученные данные свидетельствуют о угнетающем воздействии длительного химического загрязнения атмосферного воздуха на процессы развития детей в рассматриваемый возрастной период, особенно выраженном у мальчиков, что соответствует существующим представлениям [5].

Выводы.

1. Химическое загрязнение атмосферы районов проживания влияет на процессы пренатального морфогенеза, увеличивая среднее число ВМГВ на 1 ребенка.

2. Выявлена чувствительность к  средовым различиям редких ВМГВ с частотой, не превышающей 1%, и отдельных признаков — короткой шеи, преаурикулярных фистул, голубых склер, высокого неба, гипертелоризма сосков, поперечной ладонной складки в группах мальчиков и девочек, сакральной ямки у мальчиков.

3. Воздействие длительного химического  загрязнения атмосферного воздуха на процессы физического развития выявлялось в основном у мальчиков 4—7 лет и проявлялось снижением частот средних и увеличением частот низких размеров длины и массы тела

Результаты изучения

На основании изучения данных была установлена связь загрязнения объектов среды обитания комплексом тяжелых металлов с нарушениями физического развития и адаптационных процессов у детей (рис. 1).

Предприятия металлургического профиля на селитебных территориях, находящихся в зоне влияния источников выбросов, могут создавать загрязнение среды обитания комплексом тяжелых металлов до 5,0 ПДК с.с., что формирует у детского населения контаминацию крови тяжелыми металлами, в 1,5-5,3 раза превышающую референтные уровни. Увеличение среднесуточной дозы поступления тяжелых металлов в организме на 1∙10-3 мг/кг может увеличивать концентрацию контаминантов в крови на 4∙10-4-7,6∙10-2 мг/дм3. В процессе изучения установлено, что повышенная контаминация крови тяжелыми металлами детерминирует у детей развитие нарушений минерального и электролитного обменов, снижение активности реакций антиокислительной защиты, уровня витаминов, развитие нарушений костного метаболизма, гормонального профиля, ферментативно-синтетической функции гепатоцитов и сенсибилизации. Разбалансированность обменных процессов является основой формирования нарушений физического развития детей и несостоятельности адаптационных процессов, проявляющихся снижением на 10-20% весо-ростовых показателей, грациализацией, дисгармоничным развитием и повышением уровня стигматизации у 40% детей, снижением мышечной силы и минеральной плотности костей, задержкой зубной зрелости и биологического возраста у 20-30% детей, развитием в 1,5-3,8 раза чаще морфологических изменений опорно-двигательного аппарата, снижением на 10-20% резервных возможностей дыхательной системы, развитием рестриктивных нарушений дыхания у 50% детей, снижением на 25-35% адаптационного резерва сердечно сосудистой и вегетативной нервной систем. Нарушения физического развития и снижение адаптационных возможностей предопределяют повышенную заболеваемость детей болезнями дыхательной, эндокринной и вегетативной нервной системы (в 1,4-1,8 раза), опорно-двигательного аппарата и сердечно сосудистой системы (в 2,4-2,6 раза), аллергической патологией (в 8,5 раз), в связи с чем более 70% детей имеют третью группу здоровья (рис.1).

Рисунок 1 – Влияние загрязнения объектов среды обитания комплексом тяжелых металлов на физическое развитие и адаптационные процессы у детей

4. Предлагаемые  пути решения для снижения антропогенного загрязнения атмосферы и меры защиты здоровья человека.

Учитывая большую распространенность отмеченных неблагоприятных для здоровья эффектов, низкую информированность государственных органов всех уровней о степени опасности для здоровья, связанной с присутствием в окружающей среде антропогенных факторов, практически полную незащищенность населения, проживающего в неблагоприятных условиях окружающей среды, целесообразно при определении политики развития здоровья выделить следующие три основных подхода:

1. создание на различных государственных уровнях единой системы контроля качества окружающей среды и оценки последствий для здоровья населения;
2. разработка и реализация технико-технологических и природоохранных программ, направленных на минимизацию риска для здоровья населения, связанного с приоритетными антропогенными факторами окружающей среды;
3. создание социально-экономических, физических условий поддержки здоровой окружающей среды и коррекции неблагоприятных изменений здоровья, вызванных действием антропогенных факторов.

Проведение соответствующих работ по указанным направлениям позволит с наименьшими экономическими затратами достичь заданного уровня качества окружающей среды, при котором риск развития неблагоприятных эффектов для здоровья населения будет минимизирован, а возникшие первичные неблагоприятные изменения будут скорректированы профилактическим вмешательством. Ожидается существенное снижение числа случаев нарушения детородной функции и постнатального периода развития, распространенности неинфекционных заболеваний и в первую очередь сердечнососудистых, легочных заболеваний, болезней печени, особенно среди детей.

Антропогенная нагрузка в условиях концентрации промышленного потенциала в ряде регионов и городов России давно перешла все допустимые пределы, а рост промышленного производства, сопровождающийся увеличением городского населения, компактно проживающего в промышленных зонах на ограниченных территориях, приводит к увеличению доли людей, подвергающейся вредным воздействиям.

Создание комплексной программы оздоровления требует подробного анализа состояния среды обитания и здоровья населения, без которого не могут быть выделены приоритетные направления деятельности, сформулированы основные критерии направлений оздоровления и конкретные задачи по созданию и поддержанию здоровой окружающей среды.