Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 15
1.1 Дефицит селена как гигиеническая проблема 15
1.2 Болезни, ассоциированные с дефицитом селена 20
1.3 Методы изучения селенодефицита 32
1.4 Содержание селена в объектах окружающей среды 38
1.5 Системы управления здоровьем населения и современные направления профилактики селеновой недостаточности 45
Глава 2. Материалы и методы исследования 51
2.1 Организация и структура исследования 51
2.2 Источники и методы анализа информации о здоровье и питании населения 53
2.3 Источники и методы анализа информации о содержании селена в волосах жителей Омской области, почвах, водах и пищевых продуктах 61
2.4 Методы статистического анализа исходной информации 65
Глава 3. Эпидемиологическая характеристика потерь здоровья населения Омской области от болезней, ассоциированных с дефицитом селена 68
3.1 Анализ показателей заболеваемости 68
3.2 Анализ показателей смертности 77
3.3 Распространенность селенодефицита в различных группах населения (по данным исследования биосред)
Глава 4. Гигиеническая характеристика содержания селена в объектах окружающей среды 97
4.1 Структура питания и содержание селена в суточном рационе (по данным анализа фактического питания) 97
4.2 Содержание селена в пищевых продуктах (по данным лабораторных исследований) 107
4.3 Содержание селена в почвах и водах Омского региона 108
Глава 5. Научное обоснование региональной системы профилактики селенодефицитных состояний на территории Омской области 112
5.1 Условия, способствующие формированию селенодефицитных состояний у населения региона 112
5.2 Идентификация причинно-следственных связей в системе «селенодефицитные состояния — потери здоровья населения» 116
5.3 Мониторинг селенодефицитных состояний и патологии, ассоциированной с ними в системе социально-гигиенического мониторинга 120
5.4 Региональная система профилактики селенодефицитных состояний 121
Заключение 123
Выводы 132
Практические рекомендации 135
Список литературы 136
Приложения 1
- Содержание селена в объектах окружающей среды
- Источники и методы анализа информации о содержании селена в волосах жителей Омской области, почвах, водах и пищевых продуктах
- Структура питания и содержание селена в суточном рационе (по данным анализа фактического питания)
- Идентификация причинно-следственных связей в системе «селенодефицитные состояния — потери здоровья населения»
Введение к работе
Одной из приоритетных задач государства является снижение показателей смертности и улучшение здоровья населения [78]. Особую актуальность приобрело направление разработки коррекции питания населения с целью снижения распространенности полигиповитаминозов и микроэлементозов [103].
Микроэлементозы - патологические состояния, вызванные дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов в организме [2].
Дисбаланс микроэлементов, связанный с единством геохимической среды и физиологических свойств организмов, определяет не только изменчивость пищевых цепей и обмен веществ, но и способность организма адаптироваться к условиям среды и вероятность развития биогеохимических эндемий [39, 48, 99, 100].
Селенодефицитные состояния - патологические состояния, возникающие вследствие недостатка селена в организме. Изучением этой проблемы в нашей стране занимались и занимаются многие ученые: А.П. Авцын, В.А. Тутельян, Н.А. Голубкина, В.К. Мазо, И.В. Гмошинский, Л.А. Решетник и другие. По современным данным, до 80% населения России имеет недостаточную обеспеченность селеном [9, 22, 25, 26, 28, 30, 31, 95, 91, 98, 104, 144]. В то же время проблема болезней, ассоциированных с дефицитом селена (БАДС) все еще остается недостаточно осознанной.
Селен - эссенциальный микроэлемент, мощный природный антиоксидант, играющий важную роль в жизнедеятельности человеческого организма. Адекватный селеновый статус обеспечивает предупреждение возникновения и развития кардиологических и ряда онкологических заболеваний, участвует в процессе обмена йода, поддерживает иммунологический статус организма [13, 15, 18, 24, 27, 41, ПО, 117, 118, 123, 126].
Основной причиной недостатка селена является низкое содержание селена в почве и производимой на этих почвах сельскохозяйственной продукции: как растительной, так и животной. Особенно бедны селеном почвы регионов, подвергавшихся оледенению или другим воздействиям, разрушившим плодородный слой. Такие регионы имеются в Китае, США, Северной Европе. В России наиболее бедны селеном Карелия, Ленинградская и Псковская области, Верхнее Поволжье, Забайкалье. Имеются данные о наличии селенодефицита на территории Томской области [16, 21, 38, 40, 91].
В Омской области, граничащей с Томской, до настоящего времени исследования обеспеченности селеном жителей региона не проводились, не реализованы при изучении проявлений селенодефицита методологические возможности современных гигиенических и эпидемиологических методов, нет данных о территориях, группах и времени риска, хотя последствия селенодефицита в социальном плане являются весьма значимыми: рост заболеваемости новообразованиями, болезнями системы кровообращения, поражения щитовидной железы, нарушения иммунологического статуса,, бесплодие и др. [2, 18, 86, 87, 96, 133, 135, 159]. Кроме того, Ю.Н. Басовым (2003) приводятся данные о наличии на территории Омского региона, выраженного недостатка йода, тесно связанного биогеохимически с обменом селена.
Потери здоровья населения трудоспособного возраста являются причиной значительного социального и экономического ущерба [43]. Именно эта возрастная группа испытывала в последние два десятилетия наибольшее влияние социально-обусловленного стресса [42]. По данным официальной отчетности, на территории Омской области заболеваемость и смертность от этой патологии велика, в т.ч. в трудоспособном возрасте, однако детального изучения причин и условий, формирующих ее, не проводилось [12, 42, 101].
В некоторых странах мира ещё в 80-х годах XX века был установлен селенодефицит и в течение многих лет проводятся профилактические мероприятия (Финляндия, Новая Зеландия, Китай). Это позволило
7 значительно снизить заболеваемость в целом, и в т.ч. заболеваемость
болезнями системы кровообращения и новообразованиями [111, 112, 121, 130,
140,146, 147, 152, 154, 155, 160, 174, 177, 184].
Именно изучение региональных особенностей формирования здоровья населения является ключом к эффективному управлению здоровьем населения. При этом методологически важное значение имеет применение эпидемиолого-гигиенического комплексного подхода в выявлении причинно-следственных связей в системе «среда обитания - здоровье населения» [8, 43]. Исследования фактического питания населения, выполненные в последние годы в различных регионах страны, показали наличие как общих, так и специфических проблем, зависящих от социально-экономических, экологических и производственных факторов, а так же от традиций питания населения конкретного территориального образования [10, 23, 47, 60, 63, 69, 90,97,102,108,132,136].
Традиционное представление об эпидемиологии как науке связано с изучением распространения инфекционных заболеваний и факторов, их вызывающих. В широком смысле современное определение эпидемиологии подразумевает науку, изучающую причины и частоту распространения заболеваний в популяции. Таким образом, «эпидемиология питания» - это часть науки о питании, изучающая роль факторов питания в развитии и профилактике заболеваний современного человека [12, 63].
Задачи эпидемиологии питания заключаются в изучении и количественной характеристике фактического питания и пищевого статуса населения, установлении количественных статистических причинно-следственных взаимосвязей между характером питания и распространением заболеваний, и, наконец, в разработке рекомендаций на основе исследования взаимосвязей питания и заболеваемости.
Так как эпидемиология изучает количественное распространение факторов, вызывающих заболевание, специфической задачей эпидемиологии питания является изучение характера питания как фактора, воздействующего
8 на популяцию и являющегося фактором риска возникновения или
предупреждения заболевания. В полной мере это относится и к изучению
формирования селенодефицитных состояний в связи с характером питания.
Перспективным направлением реализации профилактического направления в здравоохранении является совершенствование социально-гигиенического мониторинга (СГМ) как информационно-аналитической системы, позволяющей идентифицировать причинно-следственные связи в системе «среда обитания — здоровье населения» и устанавливать санитарно-эпидемиологический диагноз, являющийся, в свою очередь, основой для проведения профилактических мероприятий [43]. Развитие региональных систем СГМ, внедрение современных методов, в частности биомониторинговых исследований, является с этих позиций актуальной задачей [42, 77, 79, 80].
Вышеизложенное определило необходимость изучения
эпидемиологических проявлений селенодефицитных состояний на территории Омской области, а также факторов среды, их определяющих, совершенствования системы СГМ за патологией, ассоциированной с дефицитом селена для разработки целевой, регионально ориентированной, программы профилактики.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Научное обоснование мер, направленных на снижение потерь здоровья населения Омской области, связанных с недостаточной обеспеченностью селеном.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Провести эпидемиологический анализ заболеваемости и смертности населения региона от заболеваний, ассоциированных с дефицитом селена.
Оценить обеспеченность селеном жителей Омской области.
3. Дать гигиеническую характеристику факторов, способствующих
возникновению селенодефицитных состояний.
4. Определить показатели для организации мониторинга
селенодефицитных состояний в рамках региональной системы CFM.
5. Обосновать и разработать регионально ориентированную целевую
программу профилактики селенодефицитных состояний на территории
Омского региона.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
Впервые установлено, что население Омской области имеет недостаточную обеспеченность селеном. Дана эпидемиологическая* характеристика селенодефицитных состояний среди различных групп населения, определены группы риска развития селенодефицита. Определена существенная* значимость болезней, ассоциированных с дефицитом селена, в структуре заболеваемости, общей и преждевременной смертности, выявлена неблагоприятная тенденция в их динамике. Получены новые знания о воздействии дефицита селена на формирование потерь здоровья жителей-области.
Установлено, что приоритетными факторами среды, определяющими низкий уровень обеспеченности населения селеном, являются недостаточное содержание селена в рационе питания, в воде и* почвах региона. Разработана научно обоснованная система биомониторинга селенодефицитных состояний-и патологии, ассоциированной с дефицитом селена, интегрированная в региональную систему СГМ' для эффективного выявления причинно-следственных связей в системе «среда обитания — здоровье населения».
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.
Показано, что обеспеченность селеном жителей Омской области не соответствует гигиеническим рекомендациям, что приводит к развитию селенодефицитных состояний и формированию патологии, ассоциированной с дефицитом селена; определены конкретные территории риска и группы риска среди населения, что предполагает разработку регионально ориентированных целевых профилактических программ, целенаправленного проведения
10 профилактических мероприятий.
Разработанные предложения в систему социально-гигиенического мониторинга позволят обеспечить ее адекватное функционирование и всестороннюю оценку здоровья населения региона с учетом комплекса факторов, влияющих на него.
Обоснована комплексная многоуровневая регионально-ориентированная система профилактики алиментарно-обусловленной патологии, реализация которой позволит существенно снизить потери здоровья сельского населения Сибири, улучшить демографические показатели.
Предложены наиболее рациональные способы коррекции селеновой недостаточности у населения региона с учетом конкретных условий, что позволит снизить частоту возникновения заболеваний, обусловленных дефицитом селена.
На основании результатов исследования разработаны и внедрены в учебный процесс материалы к элективному курсу «Рациональное питание» для студентов Омской государственной медицинской академии.
Результаты исследования использованы при подготовке следующих нормативно-распорядительных и методических документов:
-федеральных государственных докладов «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации» за 2005 и 2006 гг.;
-при составлении региональной целевой программы «Здоровое питание населения Омской области на 2005-2010 гг.»;
-постановления Главного государственного санитарного врача по Омской области от 27.03.2008 г. №5 «О преодолении дефицита микронутриентов населения Омской области»;
-государственных докладов «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Омской области» в 2006, 2007 гг.;
-региональных докладов «О состоянии окружающей природной среды Омской области» в 2006 и 2007 гг.;
-информационных бюллетеней «Здоровье населения Омской области»
«Состояние среды обитания и ее влияние на здоровье населения Омской области» (Омск, 2007).
Результаты исследования внедрены и используются в деятельности Управления Роспотребнадзора по Омской области, Министерства здравоохранения Омской области, Центра оздоровительного питания Омской области, Координационно-экспертного совета по вопросам здорового питания населения Омской области, ООО «Спецмолпродукт», Центре гигиенического воспитания и образования БФ «Санэпидблагополучие Омской области», внедрены в учебный процесс на кафедрах медицинской экологии с курсом гигиены питания, эпидемиологии Омской государственной медицинской академии.
На территории Омской области утверждены и введены в действие следующие методические рекомендации, подготовленные в рамках настоящего исследования:
-MP 2.3.7.002-06 «Организация и методика проведения социально-гигиенического мониторинга (раздел «здоровье населения — питание населения - качество и безопасность пищевых продуктов») на региональном и муниципальном уровнях»;
-MP 5.1/5.2.003-06 «Организация и методика проведения социально-гигиенического мониторинга на территории Омской области»;
-MP 2.3.7.006-07 «Профилактика дефицита селена в различных группах населения Омской области» (выдержки приведены в приложении 3);
-MP 2.3.1/2.3.7.007-07 «Оценка питания и коррекция пищевого статуса населения Омской области: методические рекомендации для врачей общей практики, врачей-диетологов, врачей по гигиене питания».
ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:
1. Население Омской области испытывает умеренный дефицит селена, связанный, главным образом, с недостаточным содержанием селена в рационе
12 питания, обусловленным его низким содержанием в объектах окружающей
среды (воде, почве, пищевых продуктах местного производства).
2. Эпидемиологическими последствиями широкого распространения
селенодефицитных состояний являются повышение заболеваемости и
смертности населения от патологии, ассоциированной с дефицитом селена, на
территории Омского региона, особенно в г. Омске и северных районах
области. Группами риска развития селенодефицитных состояний являются:
женщины, особенно беременные и кормящие грудью, вегетарианцы, лица,
страдающие хроническими заболеваниями системы кровообращения,
щитовидной железы. Факторами риска, способствующими формированию
селенодефицита являются нерациональное питание, табакокурение,
злоупотребление алкоголем.
3. Предложенная регионально ориентированная система профилактики
селенодефицитных состояний на территории с умеренным селенодефицитом,
основывается на материалах скорректированной системы СГМ и предполагает
применение мер по гигиеническому воспитанию и образованию населения,
изменение структуры питания, использование селенсодержащих биологически
активных добавок и внедрение технологий производства продуктов питания,
обогащенных селеном.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ
Диссертационная работа апробирована на совместном заседании проблемной комиссии «Гигиена, экология, эпидемиология, общественное здоровье и здравоохранение» и кафедр гигиены, эпидемиологии, медицинской экологии с курсами гигиены питания и радиационной гигиены Омской государственной медицинской академии.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: I Всероссийской конференции «Центры оздоровительного питания — региональная политика здорового питания населения» (Новосибирск, 2006), международной научной конференции «Человек, питание, здоровье» (Тверь,
13 2006), II Международной научно-практической конференции «Биоэлементы»
(Оренбург, 2007), VII межрегиональной конференции с международным
участием (Омск, 2007), X Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных
врачей (Москва, 2007), VII Международной научно-практической
конференции «Сибирская деревня: история, современное состояние,
перспективы развития» (Омск, 2008), Всероссийской научной конференции
«Теоретические основы эпидемиологии. Современные эпидемиологические и
профилактические аспекты инфекционных и массовых неинфекционных
заболеваний» (Санкт-Петербург, 2008), региональных конференциях
специалистов здравоохранения.
Результаты исследования опубликованы в 17 печатных работах, в том
числе в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией
Минобразования и науки РФ для публикаций основных положений
диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук - 2, методических
рекомендаций - 4.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
Работа изложена на 180 страницах машинописного текста, иллюстрирована 32 таблицами, 28 рисунками.
Диссертация состоит из введения, литературного обзора, главы, описывающей материалы и методы исследования, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций. Имеется 3 приложения. Библиографический указатель содержит 185 источников, в том числе 75 - зарубежных авторов.
Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Омской государственной медицинской академии, номер государственной регистрации 0120.0601310 и «Программой научных исследований по актуальным проблемам гигиены и эпидемиологии на 2003-2010 гг.», одобренной Научно-методическим советом Госсанэпидслужбы России 23.04.2003 г. (протокол №1-2003).
14 ЛИЧНЫЙ ВКЛАД
Автором совместно с научными руководителями определены цель, задачи, объем и программа, выбраны объекты и методы исследования. Автор принимала участие в сборе исходных данных, сформировала электронные базы данных, провела анализ и интерпретацию результатов исследования показателей здоровья населения и факторов окружающей среды, подготовила информационно-методические материалы, разработала предложения в программу развития социально-гигиенического мониторинга на региональном уровне, в планы и программы профилактических мероприятий. Автором сформулированы основные положения, выводы и подготовлена диссертационная работа.
Содержание селена в объектах окружающей среды
Селен распространен повсеместно, однако, неравномерное распределение этого элемента по поверхности земли приводит к существованию регионов с естественно повышенной и пониженной концентрацией селена в окружающей среде. Основным источником селена для животных являются растения, которые потребляют селен из почвы. Концентрация селена в почвах различных генетических типов изменяется в очень широких пределах от 10"6 до 10" %. Концентрации селена в воздухе и воде обычно очень низкие, и составляют менее 10 нг/м в воздухе и несколько мкг/л в воде.
Эндемический дефицит микроэлементов в регионе определяют по критериям, предложенным в биогеохимии: содержанию элементов в почве, горных породах, воде природных источников, в дикорастущих растениях, в биосубстратах травоядных животных и человека. При этом полученные данные сравнивают со средним содержанием определённого элемента на планете для изучаемых объектов (кларковым значением). Большое значение в определении дефицитных территорий имеет распространённость эндемических заболеваний [48]. В медицине наличие дефицита элемента Консенсус по эндемическому зобу 1999, 2000. 2005 года, либо в результате работы специальных комитетов [151].
Распределение и транспорт селена определяется естественными геофизическими и биологическими процессами в природе, а также антропогенными процессами, связанными с промышленной деятельностью человека. Антропогенные воздействия могут являться причиной некоторого перераспределения селена в окружающей среде. Основным источником селена в промышленности может служить прежде всего выплавка и очистка меди, свинца цинка, урана, а также восстановление и очистка самого селена и сжигание ископаемого топлива. Поэтому некоторые проблемы, связанные с выбросами селена могут возникать в регионах, расположенных вблизи промышленных предприятий выбрасывающих селенсодержащие продукты. Так, например в районах, где перерабатываются медносульфидные руды концентрация селена в атмосферном воздухе составляет 0,15 - 6,5 мкг/м , в пределах 0,5 -10 км от предприятия по переработке руды [54].
Загрязнение селеном воздуха может сказываться и на загрязнении открытых водоемов. Водотоки могут загрязняться также непосредственно за счет шахтных и промышленных стоков, содержащих селен. Было отмечено, что сточные воды рудников и ряда предприятий цветной металлургии содержат селен в концентрациях 14-56 мкг/л. Селен может попадать в воду и со станций очистки сточных вод. Неочищенные сточные воды содержат до 280 мкг/л селена, концентрация селена после первичной и вторичной очисток составляет 45-50 мкг/л [62].
К непосредственно преднамеренным вмешательствам человека в распределение селена в окружающей среде является применение в некоторых северных странах удобрений, содержащих соединения селена. В прежние годы применение селена в сельском хозяйстве в качестве пестицидов было очень ограниченным и кратковременным. В современных условиях соединения селена применяют в качестве кормовых добавок для профилактики селенодефицитных заболеваний у сельскохозяйственных животных. Все это ограниченным и кратковременным. В современных условиях соединения селена применяют в качестве кормовых добавок для профилактики селенодефицитных заболеваний у сельскохозяйственных животных. Все это является источником загрязнения окружающей среды, однако по сравнению с присутствующими концентрациями селена в почвах и в большинстве кормов этот источник представляется весьма несущественным. В Новой Зеландии после обогащения кормов селеном наблюдалось небольшое увеличение содержания этого элемента в продуктах питания человека. Для коррекции дефицита селена в кормах применяются удобрения и опрыскивание листьев, однако маловероятно, что это представляет опасность для окружающей среды.
Ирригация селенистых земель может приводить к увеличению концентрации селена в дренажных водах. В настоящее время в долине Сан -Хоакин, штат Калифорния, у водоплавающих птиц, живущих в ирригационных прудах с дренажной водой, наблюдаются токсические признаки птичьего селеноза [124].
Содержание селена в земной коре (кларк) - 0,05 мг/кг. Селен обладает способностью к концентрации и, несмотря на низкий кларк, образует 38 самостоятельных минералов - селенидов, селенитов, селенатов и др.
В природе селен содержится в изверженных горных породах, вулканических дымах, вулканических термальных водах, поэтому в районах современного и древнего вулканизма почвы и осадочные породы нередко обогащены селеном (в среднем в глинах и сланцах содержится 0,6 мг/кг), чаще всего это примеси к соединениям серы. Чистые селеновые минералы чрезвычайно редки.
В почве происходят изменения химических форм селена. Так, описаны автотрофные бактерии, переводящие элементарный селен в селенид, а затем окисляющие его до селената. Селенит- и селенат-ионы, органические соединения селена встречаются в молодых, хорошо аэрируемых почвах аридного климата с рН=8-9. Селенит-ион доминирует в более глубоких слоях почвы (в анаэробных условиях), в верхних гумусовых слоях больше селенат 41
Содержание селена в почвах может колебаться в очень широких пределах относительно кларкового значения [21, 22, 127, 159]. Содержание селена в почве увеличивается с глубиной; в сухую погоду выше, чем в дождливую [99]. Некоторые минеральные удобрения (фосфаты, комбинированные удобрения) содержат технологические примеси селена (в вытяжке содержится 2-3 мг из 1 кг удобрений), таким образом, наблюдается тенденция к валовому накоплению этого элемента в почвах.
Человеческая деятельность (внесение удобрений, техногенное загрязнение) изменяет структуру почв, формируя искусственные биогеохимические провинции.
Содержание селена в воде. В воде преобладают неорганические соединения селена - селениты и селенаты. Большинство речных и морских вод содержат селен в пределах 1 мкг/л. Концентрация селена в воде озера Байкал -0,06 мкг/л; в озёрах мира - 0,1-0,8 мкг/л; в речных водах мира - 0,2 мкг/л. Солёные воды содержат селен на уровне 2,8 мкг/л.
Речные воды беднее селеном и сульфатами, чем солёные и воды артезианских скважин. Повышенная концентрация сульфатов и высокая щёлочность (рН 8) вод коррелирует с повышенной концентрацией селена в ней. Повышенная щёлочность усиливает миграцию селена в воду.
Высокие концентрации селена в поверхностных и подземных водах обычно встречаются на территориях, где воды для орошения проходят через почву с высоким содержанием селена или в озёрах, получающих конденсорную охлаждённую воду от каменноугольных электростанций.
Источники и методы анализа информации о содержании селена в волосах жителей Омской области, почвах, водах и пищевых продуктах
Данные о распространенности селенодефицитных состояний среди населения Омской области получены в 2006 году в рамках скринингового исследования микроэлементозов (организовано совместно с Д.В. Турчаниновым, Е.А. Вильмс, Ю.В. Ерофеевым). Определение содержания в волосах селена и 24 важнейших минеральных элементов проводилось в аккредитованной лаборатории «Центра биотической медицины» (г. Москва) методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой. Использованы квадрупольный масс-спектрометр Elan 9000 и атомно-эмиссионный спектрометр Optima 2000 DV (Perkin Elmer, США; рис. 2.2). Проведено 5500 элементо-анализов. Отбор лиц для исследования (п=220) осуществлялся случайным образом из числа, участников предыдущих этапов исследования при условии получения их информированного согласия. Выборка являлась репрезентативной, поскольку при изучении микроэлементозов, по данным [96], необходимо исследовать 0,01% численности генеральной совокупности, что составляет 53 человека в минимальной для анализа группе. При количестве групп 4 минимально необходимая численность выборки составила 212 человек.
Квадрупольный масс-спектрометр Elan 9000 (слева) и атомно-эмиссионный спектрометр Optima 2000 DV (Perkin Elmer, США; справа). Для определения содержания селена в волосах была необходима прядь волос длиной до 3-5 см (непосредственно от корня волос). Волосы состригались в 4-5 местах на затылке, ближе к шее и далее объединялись в пучок толщиной с тонкий карандаш. Коротких волос необходимо было количество, способное заполнить чайную ложку. Волосы были чистыми, без лака, геля, жидкости для укладки и пр. Химическая завивка, окраска и обесцвечивание не являются затруднением для анализа, однако об этом сообщалось в прилагаемой медицинской карточке, указывался также естественный цвет волос. Волосы вкладывались в отдельный конверт, отметив корневой конец пряди. Специальных условий хранения и транспортировки пробы не требовали.
Данные о содержании селена в продуктах питания (п=84), произведенных на территории Омской области, в почвах (п=12), воде поверхностных и подземных источников (п=32), минеральных водах (п=12) Омской области получены в 2007 году в рамках исследования причин микроэлементозов (организовано совместно с Д.В. Турчаниновым). Определение содержания в указанных субстратах селена проводились в аккредитованной лаборатории «Центра биотической медицины» (г. Москва) (те же методы и аппаратура, п. 3) а также в геохимической лаборатории Института почвоведения и агрохимии СО РАН (г.Новосибирск) гидридным методом определения селена с использованием атомно-абсорбционного спектрофотометра Кварт-2 с гидридной приставкой ГРГ-2. Отбор проб и доставка их в лабораторию производились в соответствии с утвержденными методиками.
Порядок отбора проб субстратов для исследования: одна проба состояла из трех образцов. Каждый образец пищевых продуктов предоставлялся в количестве не менее 50 г (50 мл), по возможности с сохранением оригинальной упаковки. В случае, если оригинальная упаковка нарушалась, продукт был упакован с использованием чистой полиэтиленовой пленки (твердые субстанции) или помещен в чистую полиэтиленовую или полипропиленовую тару (флаконы, пробирки и т.д. - жидкие и сыпучие субстанции). Продукты хранились в условиях, обеспечивающих сохранение их потребительских свойств (на момент передачи в лабораторию продукты были пригодны для употребления в пишу; рис. 2.3). Комплект проб пищевых продуктов и воды для отправки в лабораторию АНО ЦВМ (г.Москва), 2007 г.
Исследования производились в соответствии с утвержденными Главным государственным санитарным врачом РФ методиками «Определение содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах, препаратах и биологически активных добавках методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой» (методические указания МУК 4.1.1483-03 и МУК 4.1.1482-03). 2.4. Методы статистического анализа исходной информации
Материалы исследования, отражающие выраженность факторов окружающей среды и здоровье населения, были подвергнуты статистической разработке с использованием методов параметрического и непараметрического анализа, а также методики интегральной оценки совокупности показателей [14, 17, 19, 34, 37, 45, 50, 65, 66, 84, 94]. Накопление, корректировка, систематизация, статистический анализ исходной информации и визуализация полученных результатов проводилась в системе управления базами данных «Access», электронных таблицах «Excel». Биометрический анализ осуществлялся с использованием пакетов STATISTICAL, БИОСТАТИСТИКА, возможностей Microsoft Excel.
Выбор методов статистической обработки был обусловлен характером распределения изучаемых признаков (проверка по критерию Шапиро-Уилки), типом данных (количественные или качественные) и дизайном исследования.
Проверка нормальности распределения производилась с использованием методов Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилки, проверка гипотез о равенстве генеральных дисперсий - с помощью критерия Левене. Средние выборочные значения количественных признаков приведены в тексте в виде M±SE, где М - среднее выборочное, SE — стандартная ошибка среднего. При ненормальном распределении значений в ряду указывалась также медиана (V0,5), 16-процентиль (Vo.ie) и 84-процентиль (V0,84) [76, 78]. Во всех процедурах статистического анализа критический уровень значимости р принимался равным 0,05.
Структура питания и содержание селена в суточном рационе (по данным анализа фактического питания)
Изучение питания взрослого населения Омской области проводилось путем оценки факторов питания - характеристик и параметров питания человека, включающих величины потребления пищевых продуктов, пищевых веществ и энергии, а также изучения пищевого статуса.
Фактическое потребление пищи оценивалось в соответствии с основными элементами рационального питания: сбалансированностью пищевого рациона, в т.ч. обеспечение оптимального соотношения основных питательных и биологически активных веществ и обеспечение баланса энергии поступающей с пищей и расходуемой организмом; также изучался режим питания. Анализ сбалансированности пищевого рациона подразумевает оценку качественных и количественных показателей.
Содержание основных питательных веществ (белков, жиров, углеводов) в пределах рекомендуемых величин, действующих в настоящее время в Российской Федерации, имели только 7,2% населения. Недостаточное содержание в пищевом рационе жиров выявлено у 28,6% населения, глубина недостатка составила 27,4%. Оптимальное соотношение между энерготратами и энергетической ценностью рациона имели лишь 13,6% населения. Соотношение Белки : Жиры : Углеводы по массе в среднем составляло 1:1:3,4 (при рекомендуемой величине 1:1,2:4,6), разбалансирован ность рациона по этому показателю наблюдалась у 88,4% населения. Удельный вес белка животного происхождения в среднем составлял 55,1% от общего белка в суточном рационе, однако индивидуальная качественная оценка показала, что у 48,6±3,1% лиц рекомендуемые нормы не выдерживались. Содержание жиров растительного происхождения в суточном рационе у 32,1 ±2,1% населения было ниже рекомендуемых величин.
По результатам расчета потребления селена с продуктами питания по данным изучения фактического питания жителей Омской области установлено, что средние величины потребления составили 25 мкг/сутки у мужчин и 20 мкг/сутки у женщин (при адекватном уровне потребления селена 70-150 мкг/сут). Такое поступление селена недостаточно, особенно в условиях интенсивного воздействия неблагоприятных факторов среды.
Рацион с большим избытком энергии имели 55,9±1,9% населения. Чаще всего (в 82,7% случаев) это сочеталось с повышенным потреблением холестерина, поскольку и то и другое является следствием высокого потребления жиров, особенно животного происхождения. В большей степени это касалось мужской части сельского населения. Важно отметить, что при значительной доле лиц с высоким уровнем потребления холестерина (51,0±0,9%) еще выше был удельный вес населения с недостаточным потреблением фосфолипидов (58,9±1,3%), что свидетельствовало об атерогенном характере питания лиц группы обследования (табл. 4.1.6).
Основными источниками энергии в рационе жителей сельских районов являлись хлеб и хлебобулочные изделия (за счет этой группы продуктов поступало 17,8% энергии), мясные продукты (17,9%), пищевые жиры (16,9%) и кондитерские изделия и сахар (14,6%). Источниками белка являлись мясные продукты (34,3%) и хлебобулочные изделия (17,0%), жиров - группа пищевых жиров и мясопродуктов, углеводов - хлебобулочные, кондитерские изделия и зерновые продукты (табл. 4.1.7 - 4.1.9).
Овощи, фрукты и соки являлись основными источниками витамина А, Вь В6, С, РР, магния, калия, йода, кобальта, молибдена, меди, хрома, алюминия, стронция, рубидия, никеля, бора, ванадия и лития. Молочные продукты - витамина В2, биотина, незаменимых аминокислот, арахидоновой кислоты, кальция, селена.
Идентификация причинно-следственных связей в системе «селенодефицитные состояния — потери здоровья населения»
При выявлении причинно-следственных связей на начальном этапе, на основе литературных данных высказывалась гипотеза о возможном влиянии изучаемого фактора (дефицит селена в организме) на следствие, т.е. формирование зависимой от этого фактора патологии. В частности, был определен перечень заболеваний, ассоциированных с дефицитом селена. В дальнейшем, такая гипотеза проверялась статистически (с помощью корреляционных или иных мер определения статистических связей, формирования альтернативных групп по наличию исследуемого фактора и выявлению между ними статистических различий и других приемов).
Наконец, причинно-следственный характер установленных зависимостей обосновывался логически. Определяющим фактором формирования селенодефицита является комплексное взаимодействие биогеохимической специфики территории (недостаточное содержание этого элемента в продуктах питания, почве, воде) и воздействия факторов природной и социальной среды. В настоящем исследовании установлено и подтверждено наличие всех указанных выше факторов, действующих на население Омской области. Идентифицированы все причины и условия, формирующие селенодефицитные состояния у населения региона.
Проверка эмпирической гипотезы о возможном наличии селенодефицита на территории области с помощью эпидемиологических исследований заболеваемости и смертности населения позволила установить, что патология, ассоциированная в научной литературе с селенодефицитом, широко распространена на территории Омской области и имеет неблагоприятную динамику.
На следующем этапе организация биомониторинговых популяционных исследований позволила впервые установить факт наличия и масштабы распространенности селенодефицитных состояний и выдвинуть гипотезы о причинах и условиях, их определяющих.
Проведенные впервые на территории региона гигиенические исследования содержания селена в рационе, лабораторное определение селена в продуктах питания и далее, в обратном направлении по пищевым цепям — в почвах и водах Омской области, позволили обосновать причины селенодефицита, а социологические и клинические исследования - условия, способствующие его формированию.
На заключительном этапе, для определения величины вклада собственно дефицита селена в формирование заболеваемости и смертности населения проводилось медико-экологическое районирование, корреляционный и дисперсионный анализ. Установлено, что уровни заболеваемости и смертности от БАДС находятся в прямой корреляционной зависимости от комплексного показателя распространенности и глубины дефицита селена у населения территории (г=+0,55; р 0,01), при районировании на территориях риска по селенодефициту (районы северной зоны и г.Омск) установлены одни из наиболее высоких потерь здоровья от БАДС. В свою очередь, установлена прямая сильная корреляционная зависимость содержания селена в организме и величины его потребления с продуктами питания (г=+0,72; р 0,001).
По результатам дисперсионного анализа, уровень обеспеченности населения селеном оказывает статистически значимое влияние на уровни заболеваемости и смертности от новообразований (пх =0,37), ишемической болезни сердца (Чх=0,31), болезней, характеризующихся повышенным кровяным давлением (тх =0,28; табл. 5.2.1).
Необходимо подчеркнуть, что в настоящем разделе исследования целью определения взаимосвязей между обеспеченностью селеном и развитием патологии у населения являлось не подтверждение действительного влияния селена на формирование этой патологии (это подтверждено в гораздо более массовых многоцентровых исследованиях, проведенных в различных странах мира), а оценка потенциальной эффективности от проведения профилактических мероприятий по коррекции содержания селена в рационе питания.
Наибольшее число статистически значимых коэффициентов корреляции характеристик обеспеченности населения селеном и показателей потерь здоровья от БАДС установлено для болезней системы кровообращения и новообразований — соответственно 37,4% и 33,2% рассчитанных коэффициентов были статистически значимы. Кроме того, их величины были достаточно существенны и характеризовали корреляционную связь между изучаемыми факторами, в основном, как «значительную» и «сильную».
Болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани (класс-13 МКБ-10, М00-М93) 0,06 Мужское бесплодие (N46) 0,18 Женское бесплодие (N97) 0,24 ВСЕГО по БАДС 0,24 0,30
Результаты исследования позволяют прогнозировать положительный эффект в отношении этой патологии от реализации мероприятий по профилактике дефицита селена и определяет необходимость дальнейшего изучения БАДС и разработки системы мониторинга и контроля селенодефицитных состояний и БАДС.
Коэффициенты корреляции между содержанием селена в волосах жителей Омской области и смертностью населения региона (г; в долях единицы; - р 0,05; все связи были обратными; на рисунке указаны их абсолютные величины)
Основой успешной профилактики и управления патологией на популяционном уровне являются современные информационно-аналитические (диагностические) системы. В Российской Федерации действует государственная система социально-гигиенического мониторинга (СГМ), целью которой является определение причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания.
Следовательно, мониторинг селенодефицитных состояний и БАДС должен быть интегрирован в эту систему на региональном уровне, на тех территориях, где обосновано наличие селенодефицита у населения.
С современных позиций, система СГМ включает информационную и аналитическую подсистемы (В.В. Далматов с соавт., 2005).
В число информационных потоков первой подсистемы по результатам исследования необходимо включить данные о распространенности селенодефицитных состояний среди населения, о территориях, группах времени риска проявлений БАДС, данные о содержании селена в рационе населения (по результатам анализа фактического питания, проведенного с помощью региональных таблиц химического состава пищевых продуктов), данные о содержании селена в почвах и водах региона.
Аналитическая подсистема базируется на алгоритмах гигиенической и эпидемиологической диагностики. Результатом функционирования СГМ является санитарно-эпидемиологический диагноз, включающий: характеристику потерь здоровья населения с указанием ведущих проблем, связанных с БАДС, информацию о выявленных территориях, группах риска, факторах риска, оценку эффективности системы профилактических мероприятий, прогноз потерь здоровья.
