Рылова
Н.В.
Качественный состав питьевой
воды рассматривается как фактор, с одной стороны, обеспечивающий нормальную
жизнедеятельность человека за счет сбалансированного водно-солевого обмена, с
другой – являющийся потенциальным источником поступления в организм вредных
химических веществ, способных приводить к неблагоприятным сдвигам в состоянии
здоровья. В России 15 территорий отнесены к зонам экологического бедствия, 30%
населения проживает в экологически неблагополучных городах и районах [1].
Пищевой (алиментарный) путь поступления ксенобиотиков в организм составляет 80% всех других путей их проникновения, включая аэрогенный. Многими исследователями доказано, что химический состав питьевой воды оказывает значительное влияние на формирование здоровья населения [8,10,19], что уровень заболеваемости желчнокаменной болезнью и холециститами превышает средне областной в большинстве территорий, имеющих жесткость питьевой воды свыше 10 мг-экв/л.
Избыточные
концентрации сульфатов, хлоридов определяют величину жесткости, влияют на
частоту рака желудка, пищевода [2]. Имеются данные об
изменении поведения токсических веществ в воде разной жесткости. Установлено,
что у детей, употребляющих воду с содержанием сульфатов 300-450 мг/дм3,
отмечается снижение активности ферментов щелочной фосфотазы, уропепсина,
энтерокиназы [16,17]. Сульфаты основное
воздействие оказывают на желудок в виде значительного торможения секреторной
деятельности желудка, начиная уже с концентрации 1000 мг/л. При концентрациях сульфатов 2500 мг/л
и выше они в основном выводятся через кишечник, оказывая послабляющее действие [21]. Установлено, что при
употреблении воды с избыточной концентрацией сульфатов возможно возникновение
нарушения функционального состояния органов пищеварения, угнетение секреторной
и моторной деятельности желудочных желез, уменьшение выделения желудочного
сока.
При длительном
употреблении воды с высоким содержанием иона карбоната (1000 мг/л) у крыс
развиваются хронический гастрит, дуоденит и колит с атрофическим процессом в
железистом аппарате. Видимо, длительное
воздействие высокой концентрации карбоната приводит к изменению проницаемости
слизисто-мукоидного барьера, так как нарушается секреторная активность
покровного эпителия и эпителия желез [6].
Опасность для здоровья
представляют нитраты в питьевой воде, они оказывают влияние на ферментные
системы, окислительно-восстановительные реакции, обменные процессы. В организме
человека нитраты могут превращаться в нитриты, которые представляют серьезную
опасность для организма. Высокие концентрации нитратов в воде обусловливают
дистрофические процессы в печени [15]. Полагают, что нитраты питьевой воды могут
способствовать развитию онкологических заболеваний [18].
Кроме того, проведенные исследования свидетельствуют
об образовании в процессе хлорирования воды галогенсодержащих соединений,
обладающих выраженной биологической активностью и, как правило, обладающие
мутагенным эффектом [20,21,22]. В водных объектах
почти всегда имеются гуминовые вещества природного и антропогенного
происхождения, количество которых в процессе водоподготовки не уменьшается,
некоторые из них весьма токсичны.
Обсуждая неблагоприятное
воздействие некоторых компонентов минерального состава питьевой воды,
необходимо отметить, что в естественных условиях основным источником
подавляющей доли химических элементов для организма человека являются продукты питания и вода. Природные воды соприкасаются
с разнообразными породами, минералами, растворяют их и включают в свой состав
различное количество разнообразных химических веществ. Совершенствование методов анализа, особенно, возможность, использовать
метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии для исследования целого ряда
макро- и микроэлементов, подтверждает высказанную гипотезу. К настоящему
времени в природных водах найдено 65-70 химических элементов, правда, многие из
них содержатся в ничтожных количествах.
С водой человек
получает 1-25% суточной потребности химических веществ. Минеральные вещества,
поступающие внутрь организма человека с водой, имеют более значительную
физиологическую ценность, чем поступающие с продуктами питания, так как
последние в процессе кулинарной обработки теряют некоторое их количество.
Основным путем проникновения химических элементов в организм является
желудочно-кишечный тракт. По существу, органы пищеварения являются первым
барьером на пути проникновения химических элементов и их простых соединений в
организм. Получены данные, что у детей с воспалительными заболеваниями верхних
отделов пищеварительного тракта нарушается всасывание жизненно важных
микроэлементов [9,13], что может сказаться на состоянии организма в целом, а также
функционировании отдельных систем.
Население города
Казани обеспечивается питьевой водой из подземных и поверхностных
водоисточников. 72% получают воду от Волжского водозабора, эксплуатирующего
Куйбышевское водохранилище (район сравнения II). Остальные 28% снабжаются
из водозаборов Танкодром, Азино, Дырбышки, Сухая река и др. Вода Волжского
водозабора характеризуется низкой минерализацией, составляющей 280 – 300 мг/л и
жесткостью (до 6 мгэкв/л), вода же подземных горизонтов (формирующихся на
территории бассейна реки Казанки) высокоминерализованная, сухой остаток
составляет 1800 мг/л, жесткость достигает 15 – 23 мгэкв/л, уровень сульфатов
превышает гигиенические нормативы в 1,5 раза – 700 – 800 мг/л. Высокая
концентрация сульфатов в питьевой воде является фактором риска, оказывающим
достоверное влияние на здоровье детей. Постоянное использование такой воды
вызывает формирование патологии органов пищеварения у детей уже на седьмой,
восьмой год жизни.
В качестве
района сравнения I нами выбран г. Чистополь, где в питьевых целях
многие годы использовалась вода реки Камы. В течение последних 8-10 лет
эксплуатируется водозабор «Грунтовый», формирующийся подземными водами
верхнетатарского яруса пермских отложений. Однако следует отметить, что
областью питания нового водозабора является Кама, которая находится на
расстоянии 150 метров от водозабора, на протяжении которых происходит
фильтрация воды. Это обеспечивает безопасность и отличительные свойства
химического состава данных вод, характеризующихся большей минерализацией 500 –
600 мг/л (в сравнении с Камской - 300 мг/л) и жесткостью (3-4 мгэкв/л), что
обусловлено накоплением минералов в процессе фильтрации через грунт.
В заключение,
следует отметить, что водопроводная вода в процессе очистки и обезараживания с
испльзованием хлорреагента включает в свой состав новые инградиенты: остаточный
алюминий, галогенсодержащие соединения,
обладающие выраженной биологической активностью и, как правило, мутагенным
эффектом. На пуске из главных водопроводных сооружений вода всегда
соответствует требованиям СанПин 2.1.4.1074-01, однако, во время
транспортировки проиходит ухудшение качества воды за счет поступления
загрязняющих веществ, обусловленное недостаточным проведением профилактических
работ трубопровода. По данным управления водоканала г. Казани ветхие сети
достигают до 50% в целом по
городу, что, как правило, снижает бактериологическую безопасность воды и
ухудшает санитарно-химические показатели. Доля нестандартных проб в г. Казани
по отдельным районам до 14-15% по санитарно-химическим показателям и до 4-8% по
бактериологическим.
Многими исследователями [3,5,11,] отмечена важность
диагностики предпатологических состояний организма. Интенсивное и длительное воздействие факторов окружающей среды на
организм человека вызывает появление донозологических и преморбидных состояний,
которые отличаются как от нормы, так и от патологии. Эти состояния возникают в
процессе адаптации организма к условиям внешней среды в результате напряжения
механизмов регуляции и истощения резервных возможностей организма, при этом
они, представляя ряд последовательных альтернативных состояний, отличаются друг
от друга по степени адаптации и представляют собой стадии адаптационного
процесса. В отличие от патологических (нозологических) состояний, для которых
характерны уже структурные изменения, донозологические и преморбидные состояния
сопровождаются преимущественно изменениями и нарушениями координации
биологических процессов.
В своих работах Нарциссов Р.П. подчеркивает необходимость выверять не
только больного ребенка по здоровому, но и здорового по больному, концентрируя
внимание на механизмах удержания здоровья. Донозологические состояния встречаются у немалого
числа так называемых практически здоровых людей, которые находятся вне сферы
медицинского наблюдения. Существующие методы диспансерного и клинического
исследования человека направлены, в основном, на диагностику нозологических
форм патологии и не позволяют распознать и дифференцировать преморбидные
состояния, тогда как обследование «практически здоровых лиц» показало, что 37%
имеют напряжение механизмов адаптации, 25,8% - неудовлетворительную адаптацию,
а 8,9% - срыв адаптации. Что касается детского населения, то число детей в
возрасте 4-6 лет и 7-8 лет, имеющих те или иные нарушения адаптации, колеблется
от 11% до 26% и даже до 39% соответственно, в зависимости от характера и
степени загрязнения окружающей среды [4].
В последние годы ведется
интенсивный поиск и разработка объективных и информативных показателей ранних
изменений в организме, обусловленных влиянием неблагоприятных факторов
окружающей среды. Опираясь на экспериментальные данные и натурные наблюдения,
многие авторы использовали различные показатели, характеризующие состояние
отдельных систем организма. Сидоренко Г.И. с соавторами (1989) убедительно
показали, что иммунная система обладает высокой чувствительностью к воздействию
факторов среды, она является мишенью значительного числа ксенобиотиков. Кроме
выраженных проявлений иммуннотоксического действия, наблюдаются многочисленные
иммунномоделирующие эффекты – транзиторное угнетение или стимуляция иммунного
ответа, сдвиг пика антителообразования, снижение активности антител и т.д.
На протяжении ряда лет
проводятся исследования роли характера перекисного окисления липидов (ПОЛ) и
состояния антиоксидантной системы (АОС) в молекулярных механизмах
неспецифической резистентности организма к воздействию различных факторов.
Показаны сдвиги гомеостаза изучаемых
систем при влиянии различных неблагоприятных экологических факторов, носят
фазовый характер. На основании этих наблюдений был сделан вывод о возможности
использования параметров АОС в качестве
критериев оценки состояния защитно-приспособительной системы организма.
Современная наука достигла
немалых успехов, проникнув в самые глубинные и тончайшие механизмы частных
проблем морфологической, биофизической и молекулярной организации живой
материи. Но, тем не менее, на современном этапе перед разработчиками программ
профилактики и коррекции дезадаптивных состояний остается проблема комплексного
изучения системы неспецифической резистентности организма с целью выявления
сдвигов в различных звеньях ее функционирования и оценки резервных
возможностей. Первоочередной задачей при составлении схем обследования является
разработка и апробация неинвазивных методов исследования.
В течение ряда лет
Нижегородским Научно-исследовательским институтом детской гастроэнтерологии
проводились исследования, направленные на решение проблем донозологической
диагностики. Особое внимание уделено неспецифическим звеньям регуляции
процессов жизнедеятельности: поддержанию гомеостаза путем изменений
гемато-саливарного баланса биологически активных веществ. Результаты
проведенных наблюдений доказывают общеорганизменную функцию слюнных желез.
Нормальное состояние органов, их структурная и функциональная целостность зависят от постоянства химического состава,
биологических свойств их внутренней среды. Гомеостаз этой среды обусловлен
функциональным состоянием гисто-гематических барьеров, их активностью и
проницаемостью. Оценивая деятельность внутренних гисто-гематических барьеров,
их роль в регуляции гомеостаза организма, можно утверждать, что она всегда
направлена в пользу интересов охраняемых ими органов, а не в пользу крови.
Важным моментом программы осуществления адаптационно-приспособительного
процесса является способность организма экономить энергетические и материальные
ресурсы путем концентрации их на главном участке нарушения гомеостаза,
возможность обеспечения оптимального уровня процесса жизнедеятельности
какой-либо системы за счет другой. Как правило, «жертва» приносится в пользу
жизненно важных органов и систем, например, в пользу центральной нервной и
сердечно-сосудистой системы. При этом «жертвой» оказывается эволюционно
наиболее древняя система, которая принимает на себя «удар», оберегая тем самым
менее устойчивые системы. Установлено, что сбалансированность сдвигов в крови
может быть достигнута ценой нарушения биохимического равновесия слюны, и
снижения, вследствие этого, ее защитных свойств в отношении органов гастродуоденальной
зоны.
Для объективной оценки
влияния водного фактора на детский организм нами были сформированы группы на
основании принципа идентичности и однородности. Проводилось анкетирование и
обследование 918 школьников в возрасте 7-12 лет. Распространенность
гастродуоденальной патологии среди детей, употребляющих питьевую воду неблагоприятного минерального
состава составила – 606%о, что в 2 раза
превысило аналогичный показатель района сравнения I (г. Чистополь – водозабор
«Грунтовый») – 294%о, и в 3 раза - аналогичный показатель района сравнения II (г. Казань - Волжский
водозабор)– 193%о.
Для оценки
влияния качественного состава питьевой воды на организм ребенка проводились
специальные методы исследования: предложен способ прогнозирования развития
гастродуоденальных заболеваний у детей
(Приоритетная справка на получение патента РФ №2001103840 от 12.02.2001).
Способ основан на гипотезе о пусковой
роли нарушений сбалансированности биохимических компонентов слюны агрессивного
и защитного характера в возникновении гастроэнтерологических заболеваний. В
качестве критерия агрессивности исследовалось соотношение уровня молочной и
пировиноградной кислот. Поскольку указанные вещества являются ключевыми
метаболитами цикла энергообеспечения, они могут служить критериями оценки
энергетического гомеостаза.
Количественное соотношение этих кислот
является показателем интенсивности гликолитических и окислительных
превращений углеводов, а изменение данных показателей может указывать на
нарушение нормального метаболизма. При увеличении показателя лактат/пируват
предполагается направленность энергообразования по анаэробному пути гликолиза,
что происходит при гипоксии, которая имеет место при воспалении.
Для исследования уровня
молочной кислоты в слюне использовался простой метод определения лактата в
биологических жидкостях (Храмов В.А., Савин Г.А.; 1996). Для определения
содержания пировиноградной кислоты в слюне предложен модифицированный способ
(Приоритетная справка на получение патента РФ №2001112514 от 25.05.2001).
Использование в качестве субстрата исследования – слюны наиболее доступно,
атравматично и не менее информативно, чем исследование крови или других
жидкостей.
51 %
Результаты исследования показали, что у здоровых школьников
группы экологического риска, употребляющих питьевую воду неблагоприятного
минерального состава, выявлено достоверное повышение агрессивности слюны по
сравнению с детьми районов исследования. Полученные результаты свидетельствуют
об изменении процессов адаптации организма
ребенка к условиям окружающей среды, в результате которых происходит истощение
резервных возможностей организма, и, как следствие, возникает предрасположенность
детей к развитию заболеваний гастродуоденальной зоны.
В
заключение, следует подчеркнуть, что последние годы в профилактической медицине
большое значение приобретает разработка «скрининг-тестов» для массового
обследования населения. Важным аспектом, которого считается выявление
донозологических и преморбидных состояний, поскольку предотвратить развитие
заболевания значительно проще, нежели вылечить.
Литература
1.
Вельтищев Ю.Е., Фокеева
В.В. Экология и здоровье детей// Материнство и детство. – 1992. – т. 37. - №12.
– С.30-35.
2.
Голубев И.М., Зимин В.П. О нормативе общей жесткости в питьевых водах//
Гигиена и санитария. - 1994. - №8. - С.22-23.
3.
Коротько Г.Ф. Принципы и критерии оценки функции пищеварительной системы// Российский журнал
гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2000. - Том 10. - №4.
4.
Кутепов Е.Н. Разработка показателей и методов экономической и гигиенической
оценки последствий загрязнения окружающей среды для здоровья населения// НИР –
НИИОКГ им. А.Н. Сысина ФМН СССР. М.- 1990.- 91с.
5.
Мальцев С.В., Валиев В.С. Экологические аспекты исследований
микроэлементного спектра организма человека// Влияние окружающей среды на
состояние здоровья женщин и детей. Академия наук РТ. - Казань. - 1996. -
С.14-17.
6.
Мишина С.В., Майбородина Г.Ф. Минеральный состав питьевой воды и здоровье
населения. Новосибирск, 1985. - С.43-46.
7.
Нарциссов Р.П. Диагностические и прогностические возможности клинической
цитохимии в педиатрии. Актовая речь на торжественном собрании, посв. 75-летию
Института педиатрии РАМН. М. - 1997. - 45с.
8.
Новиков Ю.В., Плитман С.И. Современные вопросы водоснабжения и здоровья
населения// Химический состав воды и здоровье населения. - 1992. - С.139-141.
9.
Пыжик О.Ф. Цинк, медь, магний плазмы и эритроцитов в крови при
хронической гастродуоденальной патологии у детей. Автореф. дис… канд. мед.
наук. - Гродно. - 1993. – 21с.
10. Рахманин Ю.Ф.,
Михайлова Р.И. Методика вычленения влияния химического состава питьевой воды на
состояние здоровья населения// Тезисы докладов региональной научной конференции
«Окружающая среда и здоровье». - Казань, 1996. - С.98-99.
11. Румянцев Г.И.,
Новиков С.М. Проблемы прогнозирования токсичности и риска воздействия
химических веществ на здоровье населения// Гигиена и санитария. -1997. - №6. -
С.13-18.
12. Сидоренко Г.И.,
Федосеева В.Н., Шарецкий А.Н. и др. Иммунотоксикология – важнейшее направление
исследований в гигиене окружающей среды// Гигиена и санитария. - 1989. –С.7-11.
13. Шапкина О.А.
Особенности нарушений содержания микро- и макроэлементов при язвенной болезни
двенадцатиперстной кишки у детей и их коррекция. Дис…. канд. мед. наук. - Н.
Новгород, 1994.
14. Щеплягина Л.А.
Методология оценки риска экологически зависимой патологии у детей// Российский
педиатрический журнал. - 1998. - №2. - С.41-46.
15. Arbuckle T.E., Sherman G.J. Сравнение
результатов экологических и медицинских исследований: нитраты в воде и аномалии
ЦНС у новорожденных в провинции Нью-Брансиик (Канада)// Chron. Pis. Canada. –
1989.; Vol. 10.; №2. – P. 30-32.
16. Basler H.P. Chronifizierung sprozesse von
Ruckenschmerzen. [ Chronification process of backache]. Ther-Umsih. 1994 Jun;
51(6). P. 395-402.
17. Berhstein J.H., Assessment of developmental
toxicity: neuropsychological
batteries// Environ – Health - Perspect. 1994 Jun; 102 Suppl. 2. – P. 141-144.
18.
Beresford A.A. Is nitrate in the
drinking water associated with the risk of cancer in the urban// Jut. J.
Epidemiol. – 1985. – Vol.14, №1. – P. 57-63.
19. Schaffer S.J., Campbell J.R.. The new CDC and AAP lead
poisoning prevention recommendations: consensus versus controversy//
Pediatr-Ann. 1994 Nov; 23(11). – P. 592-599.
20.
Steemson Y.// Occup. Safety
Health. – 1984. – Vol. 14. - №9. –
P.36-37.
21. YeatesK.O., Mortensen M.E. Acute and chronic
neuropsychological consequences of merairy vapour poisoning in two early
adolersxents// J-Clin-Exp- Neuropsychol. 1994 Apr.; 16 (2). – P.209-222.
22. Zurutuza-Fernandez R., Santos-Burgoa C. Evaluacion
ecbnomica y toma de decisiones en salud ambental. [Economic evolution and
decision making in environmental health]// Rev-Saude-Publica. 1994 Apr.; 28
(2). P.153-166.