ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА РАЗВИТИЕ ГАСТРОДУОДЕНАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ У ДЕТЕЙ

Н.В. Рылова

Казанский Государственный Медицинский Университет, Россия

Несмотря на то, что накоплены многочисленные данные по вопросам патогенеза, диагностики и лечения гастроэнтерологических заболеваний, болезни органов пищеварения занимают одну из первых позиций в структуре соматической патологии детского и взрослого населения [3,5,11]. Известно, что на распространенность и развитие гастроэнтерологической патологии оказывает влияние целый ряд разнонаправлено воздействующих факторов риска. Немаловажное место среди них занимают неблагоприятные воздействия окружающей среды. Многими исследователями доказано, что химический состав питьевой воды оказывает значительное влияние на формирование здоровья населения [6,8,9].

Целью исследования является разработка методов прогнозирования, ранней диагностики гастродуоденальной патологии у детей, употребляющих высокоминерализованную питьевую воду.

Материал и методы исследования

Для выявления зависимости показателей здоровья детей от химического состава питьевой воды были выбраны два района города Казани, которые отличаются по условиям водоснабжения и минеральному составу воды. В первом районе в качестве источника водоснабжения используются подземные воды, характеризующиеся высокой минерализацией, низкой концентрацией фтора и высоким уровнем сульфатов. Население второго района употребляет смешанную воду (подземные и поверхностные источники), которая имеет минерализацию не более 500 мг/л и низкое содержание сульфатов.

Для объективной оценки влияния водного фактора на детский организм группы были сформированы на основании принципа идентичности и однородности по следующим показателям: климатогеографическим и бытовым условиям, возрастному, социально-экономическому и алиментарному фактору. Осуществляли целенаправленный набор контингентов из двух районов города Казани, имеющих различный химический состав питьевой воды. Были отобраны 5 школ поселка Дербышки и 3 школы Приволжского района города Казани. Качественную однородность групп соблюдали, прежде всего, в отношении времени пребывания детей в районе с неблагоприятным химическим составом воды. Отбирались школьники, проживающие в данной местности с момента рождения. В группы не включались дети, прибывшие из другой местности.

Проведено анкетирование и обследование объективного статуса 833 школьников в возрасте 7-9 лет. Для анкетирования были разработаны специальные карты изучения состояния здоровья ребенка. Анализ заполненных анкет позволил оценить однородность жилищно-бытовых условий, собрать полный анамнез жизни детей, и имеющихся заболеваний. Особое внимание было уделено выявлению факторов риска, способствующих развитию гастроэнтерологических заболеваний. Также в анкету были включены вопросы, касающиеся характерной симптоматики заболеваний органов пищеварения. Оценка соматического состояния здоровья школьников проводилась в несколько этапов. Все дети обследованы врачами - педиатрами в школах. Вторым этапом явился фрагмент клинико-инструментального исследования в детской республиканской клинической больнице министерства здравоохранения Республики Татарстан.

Специальные методы исследования: предложен способ прогнозирования развития гастродуоденальных заболеваний у детей. Способ основан на гипотезе о пусковой роли нарушений сбалансированности биохимических компонентов слюны агрессивного и защитного характера (лактат/пируват) 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 его может указывать на нарушение нормального метаболизма.

Для исследования уровня молочной кислоты в слюне использовался простой метод определения лактата в биологических жидкостях [12]. Для определения содержания пировиноградной кислоты в слюне предложен модифицированный способ.

Содержание микроэлементов меди, алюминия, цинка, кадмия и макроэлементов кальция, магния в слюне проводилось методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на аппарате ААС-СА 10 МП.

Результаты исследований и их обсуждение

Химический состав питьевой воды централизованных систем водоснабжения в двух районах города Казани. Результаты представлены в таблице 1.

Химический состав питьевой воды I района имеет достоверные различия (р<0,05) по сравнению со II районом: по величине жесткости, содержанию хлоридов, кальция, магния, меди, цинка, алюминия, кремния, фтора. Однако данные показатели качества воды I и II районов находятся в пределах допустимых гигиенических нормативов (ДГН). В качестве факторов риска для здоровья детского населения принята повышенная минерализация (в 1,7 превышает ДГН), а также концентрация сульфатов (превышает в 1,5 раза ДГН).

Проведено анкетирование и обследование 688 детей, постоянно проживающих в первом районе и 145 школьников второго района. Дети каждого из районов исследования были условно разделены на следующие группы:

I группа включила детей, не имеющих гастродуоденальной патологии (ГДП), а также факторов риска, способствующих ее развитию: в 1 районе – 12,9%; во 2 – 29,7%.

II группа представлена школьниками, имеющими факторы риска: в 1 районе – 26,5%; во 2 – 51%.

III группа состояла из детей, имеющих данные, свидетельствующие о наличии гастродуоденальной патологии: в 1 районе – 60,6%; во 2 – 19,3%.

Таким образом, распространенность гастродуоденальной патологии среди детей, употребляющих указанную питьевую воду, составляет – 606%о, что в 3 раза превышает аналогичный показатель контрольного района – 193%о.

В дальнейшем из общей совокупности были выделены 102 школьника для более детального изучения. Дети были разделены на следующие группы:

1 группу составили 27 практически здоровых школьников II района;

2 группу представили 40 практически здоровых школьников I района;

3 группа включила 35 детей с хроническим гастродуоденитом I района.

В 1 и 2 группу отбирались школьники, не имеющие факторов риска развития гастродуоденальной патологии. У детей указанных групп изучались биохимические показатели слюны (табл. 2). Результаты исследования показали, что у детей II и III группы относительно школьников I группы достоверно (<0,01) увеличивается агрессивный компонент слюны и снижается защитный, вследствие чего, закономерно нарастает критерий агрессивности (КА).

Таким образом, у здоровых школьников группы экологического риска (ГЭР), употребляющих питьевую воду неблагоприятного минерального состава, выявлено достоверное повышение агрессивности слюны по сравнению с детьми контрольного района. 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 II группы к развитию заболеваний гастродуоденальной зоны. Предложенный способ диагностики донозологических состояний и патологии органов гастродуоденальной зоны доступен и неинвазивен, что немаловажно для практического здравоохранения.

Изучалось также содержание макро- и микроэлементов: кальция, магния, цинка, меди, алюминия, кадмия в слюне методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Показатели проведенного исследования представлены в таблице 3. Содержание металлов в слюне школьников II группы (ГЭР) достоверно (р<0,05) отличалось от соответствующих показателей контрольной группы. Отмечено значительное увеличение уровня макроэлементов (р<0,001), по-видимому, обусловленное повышенным содержанием Ca и Mg в питьевой воде, употребляемой детьми ГЭР. Избыточное поступление макроэлементов в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) может помешать процессу усвоения эссенциальных микроэлементов (МЭ) и привести к дисбалансу микроэлементного обмена [1,4], что вторично может способствовать поражениям механизмов иммунной защиты и воспалительным изменениям в кишечнике.

Содержание эссенциального МЭ – Zn у школьников ГЭР достоверно (р<0,01) снижалось, а уровень токсичного МЭ - Cd повышался (р<0,01), что свидетельствует о повышении агрессивности слюны и тенденции к потере протективных свойств по отношению к слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта. Выявленное снижение содержания Al (р<0,01) у школьников II группы обусловлено, скорее всего, меньшим его содержанием в питьевой воде района экологического риска.

Интересно, что содержание в слюне эссенциального МЭ – Cu достоверно (р<0,01) и закономерно увеличивается от I группы к III. Полученные результаты согласуются с некоторыми литературными данными, свидетельствующими о повышении содержания меди в организме при острых и хронических воспалительных заболеваниях [2,7]. Можно предположить, что подобные изменения обусловлены мобилизаций данного микроэлемента из депо для синтеза ферментов антиоксидантной системы.

Сравнительная оценка изучаемых показателей у школьников ГЭР и детей с хроническим гастродуоденитом (ХГД) показала, что у больных детей имеются изменения микроэлементного состава слюны за счет увеличения содержания токсичных МЭ – Al (р<0,05), Сd (р>0,05), макроэлементов (р<0,001) и меди (р<0,05), снижения уровня эссенциального цинка (р<0,05). Уменьшение концентрации Zn в слюне больных школьников позволяет подтвердить его противовоспалительное действие, которое основано на его способности стабилизировать мембраны лизосом, тормозить катализируемое железом свободно-радикальное окисление, подавлять перекисное окисление липидов. Исследования Сироткиной М.В. (2000) свидетельствуют о повышении содержания кадмия в сыворотке крови у детей при нарушении функции органов пищеварения по сравнению с контрольной группой. С учетом приведенных данных, выявленное нами нарастание концентрации Cd в слюне детей с гастродуоденальной патологией (ГДП), может рассматриваться как агрессивный фактор по отношению к слизистой оболочке ЖКТ.

Таким образом, полученные результаты указывают на наличие дисбаланса макро- и микроэлементного гомеостаза у детей, имеющих ГДП. Изучаемые показатели школьников ГЭР достоверно (р<0,01) отличаются от аналогичных данных здоровых детей, что указывает на изменения адаптационных процессов в организме детей этого района.

Наряду с оценкой абсолютных показателей отдельных металлов, нами изучалось соотношение между ними. Наиболее информативными оказались соотношения токсичных МЭ и Zn: Al/Zn достоверно (р<0,05) выше у больных; Cd/Zn закономерно (р<0,05) увеличивался от I группы к III. Представили особый интерес соотношения макроэлементов и цинка (Ca/Zn, Mg/Zn), которые аналогично повышались (р<0,001). Указанные показатели могут использоваться для ранней диагностики гастродуоденальных заболеваний.

Корреляционный анализ показал наличие линейной зависимости между содержанием МЭ и биохимическими показателями слюны. Имеется высокая прямая корреляционная связь между содержанием макроэлементов и критерием агрессивности (КА) слюны: для Ca и КА r=0,76; p<0,01; Mg и КА r=0,71; p<0,01; что подтверждает предположение о негативном влиянии избытка макроэлементов на состояние пищеварительного тракта.

Средняя степень обратной взаимосвязи выявлена между: Сu и пируватом (r=-0,37; p<0,05), Mg и пируватом (r=-0,38; p<0,05), Ca и пируватом (r=-0,44; p<0,05), Zn и лактатом (r=-0,36; p<0,05), Zn и КА (r=-0,48; p<0,01). Прямая корреляционная связь обнаружена между: Ca и лактатом (r=0,4; p<0,05), Mg и лактатом (r=0,38; p<0,05), Cu и лактатом (r=0,31; p<0,05), Cu и КА (r=0,63; p<0,01). Между остальными изучаемыми МЭ и биохимическими показателями слюны связи менее прочные: для Zn и пирувата r=0,24; p<0,05, для Сd и лактата r=0,21; p<0,05, Cd и КА r=0,22; p<0,05. Проведенный корреляционный анализ показал также наличие зависимости между содержанием металлов слюны и химическим составом питьевой воды. Для Ca слюны выявлена высокая обратная взаимосвязь с содержанием Zn, прямая с уровнем сульфатов, сухого остатка, хлоридами, жесткостью и Mg. Для Mg, Cu, Cd характер зависимости аналогичен, для Zn противоположен. Таким образом, можно предположить, что повышенный уровень макроэлементов, токсичных МЭ и сниженное содержание Zn слюны оказывает неблагоприятное воздействие на состояние органов гастродуоденальной зоны у детей.

Выводы

1. Распространенность гастродуоденальной патологии среди детей, употребляющих питьевую воду неблагоприятного минерального состава, составляет – 606%о, что в 3 раза превышает аналогичный показатель контрольного района – 193%о.

2. Выявленное повышение критерия агрессивности слюны у школьников, имеющих гастродуоденальную патологию, а также у здоровых детей группы экологического риска указывает на изменения процессов адаптации организма здоровых детей, и может использоваться для прогнозирования и ранней диагностики гастродуоденальной патологии.

3. У детей с хроническим гастродуоденитом нарушается микроэлементный гомеостаз слюны за счет повышения уровня макроэлементов (Ca, Mg), токсичных МЭ (Al, Cd) и снижения эссенциального МЭ (Zn), что может использоваться для прогнозирования и ранней диагностики гастродуоденальной патологии.

ТАБЛИЦА 1.

Качественный состав питьевой воды двух районов г. Казани.

Показатели	Район 1		Район 2		P
	n	M±m	n	M±m
Жесткость, мг-экв/дм^3	23	17,8±1,6	41	6,0±0,4	<0,01
Сухой остаток, мг/дм^3	23	1786,0±91,6	41	596,4±14,8	<0,01
Хлориды, мг/дм^3	23	82,3±3,9	41	51,6±3,1	<0,01
Сульфаты, мг/дм^3	23	762,4±28,6	41	68,4±6,8	<0,01
Кальций, мг/дм^3	23	71,6±8,8	41	39,8±4,0	<0,05
Магний, мг/дм^3	14	14,2±0,9	22	8,6±0,6	<0,05
Калий+натрий, мг/дм^3	23	16,8±0,8	41	12,3±0,9	>0,5
Фтор, мг/дм^3	23	0,42±0,06	41	0,2±0,08	<0,01
Цинк, мг/дм^3	23	0,001±0,0001	41	0,03±0,001	<0,01
Алюминий, мг/дм^3	23	0,00±0,0	41	0,4±0,003	<0,01
Кремний, мг/дм^3	14	3,2±0,4	22	2,0±0,3	<0,05
Медь, мг/дм^3	14	0,001±0,0001	22	0,02±0,001	<0,05

ТАБЛИЦА 2.

Биохимические показатели слюны у детей в изучаемых группах.

Группы	N	Лактат, ммоль/л (М±m)	Пируват ммоль/л (М±m)	КА (М±m)
I	27	0,567±0,048	0,075±0,005	7,55±0,46
II	40	0,784±0,033*	0,062±0,003*	13,58±0,74*
III	35	0,876±0,121*	0,046±0,004*!	19,06±0,65*!

* - достоверность различий по отношению к I группе (р < 0,05).

! - достоверность различий по отношению ко II группе (р < 0,05).

ТАБЛИЦА 3.

Содержание металлов в слюне детей изучаемых групп.

Показатели	Группы школьников
	I (N=27) M±m	II (N=40) M±m	III (N=35) M±m
Ca, мг/л	22,4±0,6	43,1±1,8*	63,5±1,7*!
Mg, мг/л	4,73±0,13	8,53±0,27*	13,1±0,6*!
Zn, мкг/л	57,4±2,1	39,3±1,6*	34,6±1,6*!
Cu, мкг/л	330,3±8,8	437,8±17,5*	635,1±20,2*!
Al, мкг/л	137±7,2	69,3±2,1*	98,6±5,3*!
Cd, мкг/л	52,2±2,8	85,3±4,2*	109±20,1*

* - достоверность различий по отношению к I группе (р< 0,01).

! - достоверность различий по отношению ко II группе (р< 0,05).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека.- М., 1991. - 496 с.

2. Афанасьев Ю.И., Калетина Н.И., Харитонов Ю.Я. и др. // Вестник Рос. Академии мед. наук. - 1995. - №10. - С. 44-48.

3. Баранов А.А. Здоровье детей России. - М., 1999. - С. 138-146.

4. Бергнер П. Целительная сила минералов, особых питательных веществ и микроэлементов. - М., - 1998. – 286 с.

5. Запруднов A.M., Харитонова Л.А. // Сб. научных работ «Достижения отечественной гастроэнтерологии в диагностике и терапии заболеваний органов пищеварения у детей». - т. 2. - Н.Новгород., 1994.- С. 179-184.

6. Красовский Г.Н., Надеенко В.Г., Кепесариев У.М. Токсичность металлов в питьевой воде. - Алма-ата. - 1992. - С. 126.

7. Кудрин А.В.// Международный медицинский журнал. - 1997. - №11-12. - С. 1000-1006.

8. Лутай Г.Ф.// Гигиена и санитария. - 1992. - №1. - С. 13-15.

9. Сидоренко Г.И., Кутепов Е.Н.// Гигиена и санитария. - 1994. -№1. - С. 13-16.

10. Сироткина М.В. Тяжелые металлы у детей в норме и при нарушении пищеварения. - Автореферат дис. … канд. биол. наук. - Н. Новгород. - 2000.- 22 с.

11. Студеникин М.Я.// Педиатрия. - 1994. - №4. Спец. выпуск. - С. 15-18.

12. Храмов В.А., Савин Г.// Гигиена и санитария. - 1996.- №4. - С. 52-54.