Особенности нарушений физического развития у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием нитратов

• Лужецкий Константин Петрович
• Устинова Ольга Юрьевна
• Вандышева Александра Юрьевна
• Чигвинцев Владимир Михайлович

РезюмеПроведено сопоставительное клинико-лабораторное исследование особенностей нарушений физического развития у 334 детей, потребляющих питьевую воду с различным содержанием нитратов [11,2± 1,1 мг/л и до 3,14 предельно допустимых концентраций (ПДК), до 141 мг/л], в дозе до 9,0 мг на 1 кг массы тела (референтная доза - 1,6 мг/кг). Группу наблюдения составили 158 детей в возрасте от 3 до 10 лет, группу сравнения - 176 детей 3-10 лет. В моче детей группы наблюдения содержание нитратов (49,22±11,69 мг/л) в 2,4 раза превышало аналогичный показатель группы сравнения (20,2±3,13 мг/л, р=0,001). В условиях экспозиции нитратами с питьевой водой заболевания эндокринной системы диагностировались в 1,7-2,1 раза чаще, а нарушения физического развития в 2,5-4,3 раза чаще, чем в группе сравнения (р=0,02- 0,05). У детей, потребляющих питьевую воду с содержанием азотистых соединений, превышающим ПДК, установлена достоверная связь экскреции нитратов с мочой с отклонениями в физическом развитии (коды по МКБ-10: Е44-Е46 - легкая белково-энергетическая недостаточность, Е34.4 -высокорослость, Е67.8-Е66.0 - избыточность питания, OR=2,35, DI=1,22-4,53). Доля объясненной дисперсии составляла 42- 75% (R2 = 0,42- 0,75; 64,9≤F≤162,3, р=0,001). В группе наблюдения в 2,4 раза чаще регистрировались изменения объема щитовидной железы, изменения структуры - в 2,5 раза чаще, чем в группе сравнения (р=0,049). Установлена статистически значимая связь формирования тиреоидных нарушений с уровнем нитратов в моче (OR=3,52; DI=1,73-7,0), с уровнем вклада фактора до 52% (R2 = 0,52; F=173,3; р=0,001). Выявлено, что у 34,0% детей группы наблюдения содержание в 1,2 раза превышало физиологическую норму и уровни группы сравнения (p=0,02). При этом у 23,4% обследованных выявлен пограничный с возрастной нормой уровень тироксина свободного, что в 1,2 раза ниже показателя группы сравнения (p=0,05). В ходе исследования установлено, что метгемоглобин-образование с нарушением тканевого дыхания и функционирования ферментных систем печени, развитием белково-энергетической недостаточности (коды по МКБ-10: E44.1-E46) наиболее актуально для детей младшего возраста (до 6 лет) и детей с функциональной патологией желудочно-кишечного тракта. У детей старшего возраста (6-10 лет) наблюдаются преимущественные отклонения со стороны нейроэндокринной регуляции, функционирования щитовидной железы и антиоксидантной защиты, с потенцированием соматического развития и увеличением массо-ростовых показателей (коды по МКБ-10: Е66.0-Е67.8). Установлено, что сниженное тиреоидное обеспечение, нарушение тканевого дыхания и антиоксидантного баланса, дисрегуляция гипофизарно-надпочечникового звена гомеостаза создают основу для формирования нарушений физического развития и эндокринной патологии у детей в условиях пероральной экспозиции нитратами. тиреотропного гормона

Ключевые слова:питьевая вода, азотистые соединения, нитраты, дети, эндокринная патология, нарушения физического развития, патология щитовидной железы

Обеспечение населения питьевой водой, соответс­твующей гигиеническим нормативам качества, относят к наиболее важным гигиеническим, научно-техническим и социально-экономическим задачам [1-5]. По данным государственного доклада "О состо­янии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2015 году", более 10 млн человек не обеспечены доброкачественной питьевой водой, преимущественно за счет сельско­го населения (32,8%). Число источников централизо­ванного питьевого водоснабжения и водопроводов, не отвечающих санитарно-эпидемиологическим тре­бованиям, составляет соответственно 15,7 и 16,6%. Доля проб воды нецентрализованного водоснабже­ния с показателями, превышающими гигиеничес­кие нормативы, достигает 27%. Доля поверхностных источников, на которых выявлены нарушения в орга­низации зон санитарной охраны, составляла 28,7%, подземных - 11,5%.

Одним из актуальных загрязнителей водоисточников являются неорганические азотсодержащие соедине­ния. Согласно данным Федерального информационного фонда данных социально-гигиенического мониторинга в 2014-2015 гг., в Российской Федерации доля проб питьевой воды, не соответствующих гигиеническим нормативам по содержанию нитратов (по NO₃), соста­вила 1,3-1,6%, по содержанию аммиака и аммоний-иона (по азоту) - 1,6-1,7%. Приоритетными территориями РФ по превышению санитарно-химических нормативов качества питьевой воды в отношении азотсодержащих веществ являются: 1) Республика Хакасия (18,8-22,4%), Липецкая (13,6-17,1%), Кировская (7,8%), Оренбургская (6,0%) области - по нитратам (по NO₃); 2) Омская (22,6­29,0%), Тюменская (13,3-20,4%) и Томская (11,8-12,1°%) области - по аммиаку и аммоний-иону (по азоту). Среди всех территорий РФ Пермский край в 2014-2015 гг. по доле проб, не соответствующих гигиеническим нормати­вам по содержанию нитратов в питьевой воде (1,1-1,3%), занимал 21-23-е место. В отдельных районах Перм­ского края в 2012-2015 гг. количество нестандартных проб питьевой воды по содержанию нитратов (по NO₃) достигало 25-50% [от 1,1 до 3,14 предельно допустимых концентраций (ПДК)].

Загрязнение воды нитратами может быть обусловлено как природными, так и антропогенными причинами. Ос­новными антропогенными источниками поступления нитратов в воду открытых водоемов являются сброс хозяйственно-бытовых сточных вод и сток с полей, на которых применяются азотсодержащие удобрения. При этом значительное количество биогенных, в том числе органических азотсодержащих веществ, нередко по­падает и в водоисточники питьевого водоснабжения. При взаимодействии азотистых соединений с алифати­ческими и ароматическими аминами, образующимися в окружающей среде при разложении органических соединений, в водоемах создаются условия для накоп­ления нитратов и образования нитрозаминов, токсичных и канцерогеноопасных веществ. В ходе водоподготовки часть азотсодержащих соединений способна попадать в централизованную систему питьевого водоснабже­ния, где в процессе хлорирования также возможно образование нитрозаминов. Поступающие в организм с питьевой водой нитраты под действием микробиоты желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и фермента нитратредуктазы подвергаются биотрансформации. Взаи­модействие нитратов, нитритов и вторичных аминамов приводит к образованию нитрозаминов. Большее коли­чество абсорбированных нитратов выделяется с мочой, отражая общую нагрузку азотсодержащих соединений на организм. Определенное количество нитратов вы­деляется с желчью и слюной и повторно всасывается в ЖКТ, обеспечивая циклическую контаминацию. Дети, имеющие анатомо-физиологические и функциональные особенности ЖКТ (сниженная гастральная секреция, слабость сфинктерного аппарата, чувствительность ки­шечного барьера и т.д.), подвержены большему риску повышенного образования нитратов и нитритов [6].

Помимо водного пути (до 20% в структуре нитратной нагрузки), основным источником поступления нитратов в организм человека является овощная продукция (до 70%), а также полуфабрикаты, мясо и консервированные продукты (до 10%). Экспериментальными и эпидемиоло­гическими исследованиями выявлено, что поступление нитратов с питьевой водой оказывает более выражен­ное негативное влияние на показатели здоровья, чем поступление аналогичной дозы с пищей, что связано с биокинетикой нитратов и их хорошей растворимостью в воде [7-9].

В настоящее время негативное воздействие нитра­тов, поступающих с питьевой водой, связывают с их способностью нарушать нейроэндокринную регуляцию обменных процессов путем конкурентного ингибирования тиреоидного поглощения эндогенного йода на по­верхности фолликулярных клеток щитовидной железы. Такое нарушение в условиях йодного дефицита приво­дит к снижению концентрации тиреоидных гормонов и формированию субклинического гипотиреоза [10, 11]. В ряде исследований отмечено, что соединения нитра­тов способны изменять функциональную активность надпочечников с последующим дисбалансом глюкокортикоидных гормонов, снижать функциональную актив­ность антиоксидантной защиты и ферментных систем биотрансформации продуктов метаболизма в печени. В процессе биотрансформации азотистых соединений нарушается транспортная функция системы крови, что обусловлено способностью нитратов к окислению ионов железа Fe²⁺ молекулы диоксигемоглобина до Fe³⁺, с образованием метгемоглобина и, как следствие, раз­витием тканевой гипоксии (накопление молочной кис­лоты, повышение уровня холестерина, резкое снижение содержания белка) [12-14].

В условиях пероральной экспозиции нитратами нару­шения тканевого дыхания и антиоксидантной защиты, структурно-функциональные отклонения со стороны щитовидной железы и дисрегуляция гипофизарно-надпочечникового звена гомеостаза создают основу для формирования нарушений физического развития у детей [15-20]. По результатам эпидемиологических исследований, за последние 3 года на фоне неуклон­ного снижения общей заболеваемости детей Перм­ского края на отдельных территориях, где доля проб питьевой воды, не соответствующих гигиеническим нормативам по содержанию нитратов, превышала 25% (до 3,14 ПДК), отмечен существенный прирост (до 62,6%) нарушений физического развития и па­тологии эндокринной системы у детей. Показатели распространенности болезней щитовидной железы и ожирения за 2012-2014 гг. в 1,8-10,1 раз превышали уровень на территориях, обеспеченных питьевой водой, соответствующей требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.2.5.1315-03.

Несмотря на большое количество исследований от­дельных механизмов негативного влияния нитратов на здоровье населения, патогенетические закономерности и клинические особенности формирования нарушений физического развития у детей, потребляющих питьевую воду неудовлетворительного качества по содержанию нитратов, остаются малоизученными.

Цель исследования - изучить клинико-функциональные особенности и патогенетические закономерности формирования нарушений физического развития детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержа­нием нитратов.

Материал и методы

Гигиеническая оценка качества питьевой воды выпол­нена на примере территории Пермского края, население которой постоянно потребляет воду централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения с повышенным содержанием нитратов (до 141 мг/л) в дозе до 9,0 мг на 1 кг массы тела (референтная доза - 1,6 мг/кг). Цент­рализованное питьевое водоснабжение осуществляетсяиз подземных водоисточников. Оценку качества питье­вой воды проводили по данным мониторинговых наблю­дений территориального управления Роспотребнадзора по Пермскому краю за 2012-2014 гг. и результатам на­турных исследований, выполненных специалистами Фе­дерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения в 2015 г. Гигиеническую оценку содержания нитратов в питьевой воде централизованных систем питьевого во­доснабжения выполняли согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснаб­жения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водо­снабжения" и ГН 2.2.5.1315-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования".

Группу наблюдения составили 75 детей (37 мальчиков и 38 девочек) в возрасте от 3 до 7 лет (5,3±1,2 года), постоянно проживающих на территории исследова­ния в поселке городского типа и посещающих до­школьную образовательную организацию, и 83 ребенка (40 мальчиков и 43 девочки) в возрасте от 7 до 10 лет (8,1±2,1 года), обучающихся в общеобразовательной школе. На территории исследования процент нестан­дартных проб питьевой воды по содержанию нитратов достигал 25-50 (от 1,1 до 3,14 ПДК, в концентрации 49,5-141,3 мг/л).

Группу сравнения составили 82 ребенка в возрасте от 3 до 7 лет (5,1±1,1 года), посещающих дошкольную образовательную организацию, и 94 учащихся средней общеобразовательной школы в возрасте от 7 до 10 лет (7,9±2,0 года). Дети проживают в поселке городского типа в условиях соответствия питьевой воды требова­ниям СанПиН 2.1.4.1074-01.

Других загрязняющих питьевую воду веществ в кон­центрациях, превышающих ПДК, которые способны оказывать негативное влияние на здоровье детского населения, в том числе на эндокринную систему, гор-моногенез и физическое развитие, на территориях ис­следования не выявлено. Группы были сопоставимы по полу и возрасту (р≥0,05). При анализе медико-соци­альных анкет статистически значимых различий между группами по структуре, объему, энергетической цен­ности питания, двигательной активности и социально-экономическим показателям не выявлено (р≥0,05). Важно, что 68,5-76,7% семей групп исследования для приготовления пищи использовали водопроводную воду без дополнительной очистки (р=0,45). Следует подчеркнуть, что сравниваемые группы были равно­ценны по обеспеченности йодом, а районы проживания детей по медиане йодурии (50,4-53,0 мкг/л) относи­лись к территориям легкой степени тяжести йодного дефицита.

Оценку содержания нитратов в моче детей выполняли с применением системы капиллярного электрофореза "КAПЕЛЬ®-105M" ("Люмэкс", Россия).

Углубленное клинико-биохимическое и функциональ­ное обследование включало:

1) анализ амбулаторных карт развития (форма № 112/у), результатов углубленного клинического об­следования врачами-специалистами (педиатр, эндокри­нолог), показателей физического развития детей (МР 01-19/31-17 "Методические рекомендации оценки физического развития и состояния здоровья детей и подростков, изучение медико-социальных причин формирования отклонений в здоровье" от 14.03.1996), данных специализированного медико-социального ан­кетирования (176 вопросов);

2) исследование состояния углеводного (уровни глю­козы, инсулина в сыворотке крови) и жирового [уровни общего холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), лептина в сыворотке крови] обмена;

3) изучение системы антиоксидантной защиты [общая антиоксидантная активность сыворотки крови, уровень малонового диальдегида (МДА) в плазме крови, содер­жание глутатион^-трансферазы (Гл-S-T) в сыворотки крови];

4) исследование состояния тиреоидного гомеостаза [уровни тиреотропного гормона (ТТГ), тироксина (Т₄) свободного, антител к тиреоглобулину и тиреопероксидазе в сыворотке крови, йода в моче (церий-арсенитовый метод)];

5) определение гормонального статуса (уровень кортизола, серотонина в сыворотке крови);

6) оценку содержания метгемоглобина в цельной крови и активности аспартатаминотранферазы (АСТ) в сыворотке крови;

7) ультразвуковое сканирование щитовидной железы, надпочечников и печени на аппарате "Toshiba VIAMO" ("Toshiba", Япония) с применением линейного мультичастотного датчика.

Биохимические исследования выполнены по унифи­цированным методикам на сертифицированном обо­рудовании в аккредитованных лабораториях с исполь­зованием спектрофотометра ПЭ-5300в ("Экохим", Россия), биохимического анализатора "Konelab 20" ("ThermoFisher", Финляндия), иммуноферментного ана­лизатора "Infinite F50" ("Tecan", Австрия) и стандартных тест-наборов. Все обследования проводили в соответс­твии с положительным заключением о возможности исследования комитета по этике ФБУН "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" после по­лучения информированного добровольного согласия родителей на медицинское вмешательство.

Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью программы Statistica 6.0 и с помощью спе­циально разработанных программных продуктов, со­пряженных с приложениями Microsoft Office ("Статисти­ческая обработка медико-биологической информации", свидетельство № 2013617068, приоритет 11.06.2013). Сравнение групп по количественным признакам про­водили с использованием двухвыборочного t-критерия Стьюдента. Оценку параметров парной модели, отражающей зависимость "маркер экспозиции - вероятность ответа", проводили методом построения логистической регрессионной модели:

где Р - вероятность отклонения ответа от нормы (мар­кер, характеризующий нейроэндокринную регуляцию); х - уровень экспозиции (экскреция нитратов с мочой); b₀, b₁ - параметры математической модели. Получен­ную логистическую модель характеризуют параметры F, R², p, где F - значение критерия Фишера, необходимое для определения значимости регрессионных моделей, R² - коэффициент детерминации, доля дисперсии за­висимой переменной, объясняемая рассматриваемой моделью зависимости, p - вероятность ошибки при от­клонении нулевой гипотезы (ошибки первого рода).

Результаты и обсуждение

Химико-аналитическое исследование качества воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснаб­жения детских образовательных учреждений на тер­ритории наблюдения выявило превышение ПДК нит­рат-ионов (ПДК 45,0 мг/л) в 1,3 раза (до 58,5 мг/л) и в 5,2 раза - показателя территории сравнения (11,2±1,1 мг/л). Содержание нитратов в моче детей группы наблюдения (49,22±11,69 мг/л) в 2,4 раза превы­шало аналогичный показатель группы сравнения (20,2± 3,13 мг/л, р=0,001).

При анализе медико-социальных анкет было выяв­лено, что для 26,7-39,1% детей группы наблюдения в возрасте от 3 до 6 лет характерны сниженная масса тела при рождении, задержка темпов физического раз­вития на 0,5-1,7 года, наличие жалоб диспептического характера (тошнота, боли и тяжесть в эпигастрии, от­рыжка, сниженный аппетит) (р=0,04-0,05). У 32,3-41,8% детей группы наблюдения в возрасте от 6 до 10 лет выявлены опережающие темпы физического развития, жалобы на головные боли и снижение остроты зрения, ранний, в 3-5 лет дебют ожирения (р=0,03-0,05).

При клиническом обследовании было установлено, что в группе наблюдения нарушения физического развития и заболевания эндокринной системы зани­мали 3-е ранговое место (31,4-37,3%) и отмечались в 1,7-2,1 раза чаще, чем в группе сравнения (14,8-22,1%) (р=0,042-0,049).

При оценке физического развития у каждого 4-го дош­кольника группы наблюдения имел место дефицит массы тела (коды по МКБ-10: Е44-Е46, недостаточность питания), в то время как у 27,3-24,2% школьников -избыток массы тела (Е67.8) и высокорослость (Е34.4), диагностируемые в 2,5-4,3 раза чаще, чем в группе сравнения (5,8; 7,3 и 9,7% соответственно, р=0,02-0,05). Нормальное физическое развитие имели только 43,7% детей дошкольного возраста группы наблюдения, что в 1,7 раза реже, чем в группе сравнения (73,1%, р=0,001).

Сравнительная характеристика гармоничности разви­тия показала, что у детей группы наблюдения по срав­нению с детьми группы сравнения в 2,4 раза чаще отмечалось дисгармоничное физическое развитие (20,4 против 8,4%, р=0,04). У детей, потребляющих пить­евую воду с содержанием азотистых соединений, пре­вышающим ПДК, установлена достоверная связь экс­креции нитратов с мочой с отклонениями в физическом развитии (коды по МКБ-10: Е44-Е46 - легкая белково-энергетическая недостаточность, Е34.4 - высокорос-лость, Е67.8-Е66.0 - избыточность питания, OR=2,35, DI=1,22-4,53; р=0,016). Доля объясненной дисперсии со­ставляла 42-75% (R2=0,42-0,75; 64,9≤F≤162,3, р=0,001).

В ходе биохимического исследования показано, что среднее содержание метгемоглобина в крови детей дошкольного возраста группы наблюдения (0,174± 0,011 г/дл) в 1,2 раза превышало показатель в группе сравнения (0,148±0,010 г/дл, р=0,002). При этом у 6,0% детей выявлено превышение верхней границы физиоло­гической нормы (0,24±0,017 г/дл). Более чем у ²/₃ детей группы наблюдения выявлено нарушение детоксикационной функции печени, отмечено снижение содержания Гл-S-T в сыворотке крови (72,8±8,5 нг/мл) в 1,5 раза относительно нижней границы нормы (110±9,3 нг/мл) и в 2,3 раза относительно уровня у детей группы сравне­ния (170,5±27,4 нг/мл, р=0,0001). Частота регистрации проб со сниженным относительно физиологической нормы со­держанием Гл-S-T составляла 70,6%, что в 7,8 раза выше, чем в группе сравнения - 9,1% (р=0,03). У 25,7% детей группы наблюдения выявлена повышенная активность АСТ (44,67±7,7 Ед/л), что в 1,2 раза выше физиологической нормы (37±2,6 Ед/л) и в 1,4 раза выше показателя в группе сравнения (31,6±2,4 Ед/л, р=0,03-0,04).

В группе детей школьного возраста, проживающих в условиях экспозиции нитратами, выявлены особен­ности нейроэндокринной регуляции и тиреоидного обеспечения. Содержание ТТГ у 22,3-34,0% детей (2,3±0,1 мкМЕ/см³) в 1,1-1,2 раза превышало физио­логическую норму и уровни группы сравнения (1,9± 0,2 мкМЕ/см³, p=0,02). У 23,4% обследованных вы­явлен пограничный с возрастной нормой уровень Т₄ свободного (11,2±0,3 пкмоль/л), что в 1,2 раза ниже показателя группы сравнения (13,6±0,5 пкмоль/л, p=0,05). У 22,5-44% детей в 1,2-1,9 раза повысилось содержание антител к тиреоглобулину (22,8±4,8 МЕ/см³) и к тиреопероксидазе (3,43±1,956 МЕ/см³) относи­тельно параметров детей из группы сравнения (18,5±4,2 и 1,82±0,6 МЕ/см³ соответственно, р=0,04-0,05). Содер­жание йода в моче в группах исследования не имело значимых различий (101,0±30,0 и 97,0±25,0 мкг/л, р=0,54) и находилось на нижней границе физиологической нормы (>100,0 мкг/л), что характеризовало районы ис­следования как территории легкого йодного дефицита. Одновременно у 20,9% детей установлено повышенное содержание кортизола (672,7±54,2 нм/см³), что в 1,2 ра­за выше нормативного уровня и в 1,7 раза показателя в группе сравнения (380,2±43,1 нм/см³, р=0,001). У 16,7% обследованных выявлено снижение физиологическогоуровня серотонина (49,97±8,5 нг/мл). Оно оказалось в 1,8 раза ниже, чем в группе сравнения (91,47±12,5, р=0,01).

Кроме того, у 42,9% детей группы наблюдения имело место существенное повышение уровня инсулина (13,1± 1,2 мкМЕ/см³), что в 1,7-1,3 раза больше показателя у детей группы сравнения (7,72±2,9 мкМЕ/см³) и пока­зателя физиологической нормы (10,0±1,7 мкМЕ/см³) (р=0,01-0,05). А также у 40,0-56,2% детей группы наблю­дения уровни общего холестерина (4,3±0,37 ммоль/л) и ЛПНП (2,8±0,7 ммоль/л), а также активность АЛТ (17,8± 3,9 ммоль/л) были в 1,1-1,3 раза выше аналогичных показателей в группе сравнения (3,8±0,27, 2,1±0,8 и 14,8±1,1 ммоль/л, р=0,03-0,05 соответственно).

У детей школьного возраста также установлена ак­тивация процессов свободнорадикального окисления с накоплением продуктов пероксидации. Уровень конеч­ного продукта перекисного окисления липидов (МДА) в плазме крови обследованных детей в среднем со­ставил 3,5±0,6 мкмоль/см³, что достоверно в 1,2­1,4 раза выше физиологического уровня и аналогич­ного показателя в группе сравнения (2,5±0,3 и 3,0± 0,5 мкмоль/см³, р=0,05). Частота регистрации повышен­ного уровня МДА в плазме крови относительно верх­ней границы физиологической нормы у детей группы наблюдения составила 88,2%, что в 1,2 раза чаще, чем в группе сравнения (73,2%, р=0,012). У 81,0% детей обнаружено снижение интегрального показателя -общей антиоксидантной активности сыворотки крови до уровня 28,9±1,3%, что в 1,2 раза ниже физиологи­ческой нормы и уровня в группе сравнения - 33,9±1,6% (р=0,001).

Установлен вклад факторов среды обитания (азотис­тые соединения с питьевой водой) в отклонения показа­телей, характеризующих дисфункцию нейроэндокринной регуляции (табл. 1).

Вероятность повышения уровней ТТГ и кортизола, снижения содержания Т₄ свободного и серотонина воз­растает при росте концентрации нитратов в моче; веро­ятность повышения общей антиоксидантной активности сыворотки крови, увеличения уровня МДА, общего хо­лестерина и активности АСТ возрастает при повышении экскреции нитратов с мочой.

В группе наблюдения ультразвуковые нарушения щи­товидной железы были выявлены у 34,5% обследован­ных детей школьного возраста, а это в 2,6 раза больше, чем в группе сравнения (13,0%, р=0,02) (табл. 2).

В группе наблюдения изменения объема щитовидной железы регистрировались в 2,4 раза чаще, чем у детей группы сравнения (26,2 против 11,2%, р=0,02), при этом увеличение объема железы - в 2,3 раза чаще (13,1 против 5,6%, р=0,049). У каждого 10-го ребенка обна­руживалось снижение тиреоидного объема, не диагнос­тируемое в группе сравнения (р=0,004). Выявленные изменения могут свидетельствовать о нарушении раз­вития органа и процессов регуляции со стороны гипоталамо-гипофизарных структур, что приводит к снижению функциональной активности щитовидной железы на фоне экспозиции нитратами с питьевой водой.

При сравнительной оценке групп, помимо объем­ных отклонений, выявлены значимые изменения струк­туры щитовидной железы, которые диагностировались в 2,5 раза чаще, чем в группе сравнения (19,1 против 7,5%), и проявлялись диффузными и очаговыми нарушениями (р=0,049). Установлена статистически значимая связь формирования тиреоидных нарушений с уровнем нитратов в моче (OR=3,52; DI=1,73-7,0), вкладом фак­торов до 52% (R²=0,52; F=173,3; р=0,001). Отклонения объемных и структурных показателей щитовидной же­лезы коррелировали с экскрецией нитратов с мочой (r=0,14-0,15, р<0,05).

При сравнительной оценке данных ультразвукового ис­следования надпочечников выявлено, что у детей школь­ного возраста группы наблюдения толщина надпочеч­ников находилась в пределах физиологической нормы (8,07±0,89 мм левый и 9,78±1,07 мм правый), однако была в 1,2 раза больше, чем в группе сравнения (р=0,048), что косвенно свидетельствует о морфологической компен­сации функциональной активности железы. Изменения такого рода подтверждаются данными биохимических исследований. Стоит отметить, что эхо-структура над­почечников была однородной и не различалась в срав­ниваемых группах (р≥0,05). У 38,9% детей выявлены ультразвуковые признаки умеренного (реактивного) диф­фузного поражения печени (OR=1,32; DI=1,06-2,68).

Заключение

Таким образом, результаты клинико-биохимических исследований формирования нарушений физического развития у детей, потребляющих питьевую воду ненад­лежащего качества по содержанию азотистых веществ (от 1,1 до 3,14 ПДК, в дозе 9,0 мг/кг по NO₃), выявили значимые клинико-функциональные и биохимические отклонения, имеющие зависимость от длительности экспозиции, возраста и сопутствующего соматического статуса обследованных. У детей с повышенной экскре­цией нитратов с мочой (в 2,4 раза относительно группы сравнения) заболевания эндокринной системы и нару­шения физического развития (белково-энергетическая недостаточность - E44.1, E46, избыточное питание -E67.8, ожирение - E66.0 по МКБ-10) диагностировались в 1,7-4,3 раза чаще, а отношения шансов формирова­ния эндокринной патологии были в 2,4 раза выше, чем у детей группы сравнения (OR=2,35; DI=1,22-4,53).

Установлено, что метгемоглобин-образование с нару­шением тканевого дыхания и функционирования фер­ментных систем печени, развитием белково-энергетической недостаточности (коды по МКБ-10: E44.1-E46) и жалобами диспептического характера наиболее ак­туальны для детей младшего возраста (от 3 до 6 лет), в то время как у детей старшего возраста (6-10 лет) на­блюдаются преимущественные отклонения со стороны нейроэндокринной регуляции, щитовидной железы и антиоксидантной защиты с потенцированием сома­тического развития и избыточностью массы тела (коды по МКБ-10: Е66.0-Е67.8).

В качестве основных патогенетических механизмов перорального воздействия азотсодержащих соедине­ний выступают:

1) дисфункция нейроэндокринной регуляции (пока­затели ответа: повышение уровня кортизола, снижение уровня серотонина), обусловленная нарушением ме­ханизмов соподчинения и обратной связи гипоталамо-надпочечниковой и гипоталамо-тиреоидной осей, с раз­витием субклинического гипотиреоидного состояния (показатели ответа: снижение уровня Т₄ свободного, по­вышение содержания ТТГ, антител к тиреопероксидазе и тиреоглобулину);

2) цитолитические процессы и снижение функцио­нальной активности ферментных систем биотрансфор­мации продуктов метаболизма в печени (показатели ответа: повышение активности АСТ и снижение уровня Гл-S-T);

3) подавление антиоксидантной защиты (показатели ответа: повышение уровней МДА и общей антиоксидантной активности сыворотки крови);

4) нарушение транспортной функции системы крови (показатели ответа: повышение уровня метгемоглобина).

Выполненные исследования позволяют сформиро­вать комплекс информативных биохимических показа­телей диагностики нарушений физического развития, ассоциированных с потреблением нитратов, разрабо­тать и реализовать технологии профилактики формиру­ющихся метаболических и функциональных нарушений обменных процессов у детей.

Литература

1. Бастраков С.И., Николаев А.П. Оценка риска качества питьевой воды для здоровья населения // Санитарный врач. 2013. № 3. С. 9-10.

2. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Май И.В., Андреева Е.Е. Кластерная систематизация параметров санитарно-эпидемиологического благополучия населения регионов Российской Федерации и городов федерального значения // Анализ риска здоровью. 2016. № 1. С. 4-14.

3. Онищенко Г.Г. Актуальные задачи гигиенической науки и практики в сохранении здоровья населения // Гиг. и сан. 2015. Т. 94, № 3. С. 5-9.

4. Онищенко Г.Г., Рахманин Ю.А., Тутельян В.А. О реализации в системе Госсанэпиднадзора России концепции оценки риска неблагоприятных факторов окружающей среды для здоровья населения России // Вопр. питания. 2003. Т. 72, № 2. С. 3-7.

5. Зайцева Н.В., Шур П.З., Кирьянов Д.А., Камалтдинов М.Р., Цинкер М.Ю. Методические подходы к оценке популяционного риска здоровью на основе эволюционных моделей // Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 1 (238). С. 4-6.

6. Галачиев С.М., Макоева Л.М., Джиоев Ф.К., Хаева Л.Х. Возмож­ности эндогенного образования нитрозаминов в желудочном соке in vitro // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2011. Т. 13, № 1 (7). С. 1678-1680.

7. Жукова Г.Ф., Дерягина В.П., Хотимченко С.А. Содержание в про­дуктах питания нитратов и нитритов и оценка их поступления с пищевым рационом // Вопр. питания. 1993. № 4. С. 47-52.

8. Нитраты, нитриты и N-нитрозосоединения. Женева : Всемирная организация здравоохранения, 1981. 118 с.

9. Фролова Н.В. Экологическая оценка содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах растительного и животного происхождения и методы их снижения : автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2007.

10. Ажипа Я.И. Реакция эндокринных желез на нитратную интокси­кацию // Эндокринная система организма и вредные факторы внешней среды : материалы 2-й всесоюзной конференции. Л., 1983. С. 7.

11. Nitrate and Nitrite in Drinking-Water. Draft background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality 24 November 2015. URL: http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/nitrate-nitrite-background-24nov-v2.pdf.

12. Рожков И.М. Структурно-функциональные изменения в системе аденогипофиз-периферийные эндокринные железы в условиях длительного действия нитратов и ее коррекции : автореф. дис. . д-ра биол. наук. Киев, 2006.

13. Грибняк Н.П., Ванханен В.Д., Выхованец Т.А. и др. Гигиеническая оценка нитратной нагрузки в детском дошкольном учрежде­нии // Вопр. питания. 1995. № 5. С. 28-30.

14. Иванова А.С., Пахрова О.А., Назаров С.Б. Состояние эритроцитарной системы белых крыс при длительной нитратной инток­сикации // Гиг. и сан. 2004. № 1. С. 58-60.

15. Еремин Ю.В., Точарина М.Г. Влияние нитратов на состояние щитовидной железы при йодной недостаточности и качествен­но различном питании // Вопр. питания. 1981. № 5. С. 60-62.

16. Лужецкий К.П., Устинова О.Ю., Землянова М.А. Тиреоидный про­филь и антиоксидантный статус у детей в условиях природного дефицита эссенциальных микроэлементов и ингаляционного воздействия струмогенов // Изв. Самар. научн. центра РАН. 2014. Т. 16, № 5 (2). С. 723-727.

17. ATSDR, 2015; Radikova Z., Tajtakova M., Kocan A. et al. Pos­sible effects of environmental nitrates and toxic organochlorines on human thyroid in highly polluted areas in Slovakia // Thyroid. 2008. Vol. 18, N 3. P. 353-362.

18. El-Wakf A.M., Hassan H.A., El-Said F.G. et al. Hypothyroidism in male rats of different ages exposed to nitrate polluted drinking water // Mansoura J. Forensic Med. Clin. Toxicol. 2008. Vol. 15, N 2. P. 77-89.

19. Lundberg J.O., Weitzberg E., Gladwin M.T. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics // Nat. Rev. Drug Discov. 2008. Vol. 7. P. 156-167.

20. Tajtakova M., Semanova Z., Tomkova Z. et al. Increased thyroid vol­ume and frequency of thyroid disorders signs in schoolchildren from nitrate polluted area // Chemosphere. 2006. Vol. 62, N 4. P. 559-564.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)