Тяжелые металлы в волосах людей проживающих в городе и сельской местности

Содержание: 
 
 

    Введение

    При длительном контакте с металлами  и их химическими производными в  промышленности, повседневной жизни металлы накапливаются в различных органах и тканях человека. С практической точки зрения наиболее удобными (доступными) формами забора материала являются: кровь, моча и волосы.

    После контакта, наиболее быстро, увеличение металлов можно зарегистрировать в крови и моче. При контакте с металлами они накапливаются в волосах и костях. Если удается обнаружить чрезмерное содержание металлов в волосах, то это говорит в пользу о более длительном контакте с ними и требует выяснения причин столь длительного воздействия.

    При интерпретации полученных результатов  содержания металлов необходимо учитывать  все возможные пути поступления  их в организм человека - повышенное содержание металлов в почве, воде, пище, расположенность рядом с  местами проживания людей промышленных объектов, преднамеренное введение.

    Соответственно, отклонения в содержании химических элементов, вызванные экологическими, профессиональными, климатогеографическими факторами или заболеваниями  приводят к  широкому спектру нарушений  в состоянии здоровья. Исследование волос в последнее время представляет все больший интерес для выявления состояния обмена элементов в организме и токсического воздействия отдельных тяжелых металлов. Во многих отношениях волосы являются благоприятным  материалом для такого рода исследований и имеют ряд преимуществ по сравнению с другими биосубстратами. Волосы являются легкодоступным биологическим материалом, сбор их прост, безболезнен, они могут длительно храниться и могут быть пригодны для массовых скрининговых обследований.

    Нарушенная  экология, возросший темп жизни с  неизбежным нарастанием стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов  питания, "убивающие" биологически активные вещества, не всегда качественные продукты питания, - вот далеко не полный перечень причин роста дефицита жизненно важных микроэлементов и избытка токсичных, наносящих непоправимый вред здоровью. Жители городов страдают как правило, от избытка в организме тяжелых металлов: свинца, мышьяка, кадмия, ртути, хрома, никеля. Ни для кого не секрет, что тяжелые металлы опасны для здоровья. Нередко можно наблюдать такие изменения во внешнем облике человека: волосы становятся тусклыми, с посеченными концами, ногти слоятся и ломаются, кожа приобретает землистый оттенок, теряет свою упругость. Почему это происходит? Потому, что волосы, как никакой другой биологический субстрат отражают процессы, годами протекающие в нашем организме. Концентрация всех химических элементов в волосах многократно выше, чем в привычных для анализа жидкостях - крови и моче. В сыворотке крови, например, можно определить содержание 6-8 элементов, а в волосах - 20-30. Статистика показывает, что содержание микроэлементов в волосах отражает микроэлементный статус организма в целом, и пробы волос являются интегральным показателем минерального обмена. Именно волосы помогают диагностировать хронические заболевания, когда они себя еще ничем не проявляют.

    Факторы риска развития патологии объединены в четыре обобщающие группы: образ жизни, среда обитания, наследственность и качество медико-санитарной помощи. При этом здоровье населения в связи с факторами окружающей среды рассматривается как своеобразный интегрирующий показатель качества жизни. Таким образом, с уверенностью можно сказать, что качество жизни в городе намного выше, чем в сельской местности.

    Проблемы загрязнения земель отходами, транспортные и шумовые загрязнения : одни из важнейших для городов. Существует зависимость между степенью загрязненности почв и показателями здоровья населения: по мере роста загрязненности увеличивается общая заболеваемость, число детей с хроническими заболеваниями, обнаруживается нарушение функционального состояния сердечно - сосудистой системы.

    Цель работы: изучить содержание тяжелых металлов в волосах людей проживающих в городе и сельской местности. 

    Глава 1. Проблемы исследования взаимосвязи качества окружающей среды и здоровья подростков города Калуга.

    По  мнению ряда авторов [2,3] современные экологические и социально-экономические условия проживания являются основными причинами ухудшения здоровья населения. А состояние здоровья, как «трудно восполнимый ресурс превратилось в лимитирующий фактор социально-экономического развития». Особую опасность представляет широкомасштабное загрязнение окружающей среды. Наиболее чувствителен к неблагоприятным воздействиям окружающей среды организм детей и подростков. У подростков происходят глубокие возрастные нейрогуморальные перестройки, которые часто вызывают различные функциональные нарушения или расстройства. Это в значительной степени снижает устойчивость и адаптационные возможности растущего организма. Ведущим критерием состояния здоровья растущего организма является физическое развитие, уровень которого тесно связан с экологическими и социально-экономическими условиями жизни. На современном этапе развития общества необходимо не только констатировать факт увеличения или снижения числа экологозависимых заболеваний на той или иной территории, но и иметь возможность выявления предболезненных экологически обусловленных состояний. Таким образом, особую значимость принимает изучение уровня физического развития и состояния функциональных систем организма детей и подростков, проживающих в различных по загрязнённости районах и воспитывающихся в разных социально-экономических условиях.

    Особое  значение в связи с вышесказанным приобретает также обучение самих школьников приемам изучения состояния здоровья, приемам изучения состояния среды проживания. Наиболее актуальным для сохранения здоровья подрастающего поколения мне видится участие самих школьников в оценке влияния различных социально-экономических и экологических факторов на изменение их здоровья, создание таких условий, при которых учащиеся самостоятельно анализируют и сопоставляют полученные в ходе исследования данные об изменении состояния здоровья населения, проживающего в различных условиях.

    Все исследования, проведенные школьниками  при выполнении настоящего проекта, были разделены на несколько направлений. Было проведено изучение состояния  окружающей среды методом биоиндикации, была проведена оценка загрязнения атмосферного воздуха г. Калуги, эколого-токсикологическая оценка загрязнения почв г. Калуги тяжелыми металлами, а также исследование содержания тяжелых металлов в волосах подростков, оценка физического развития и состояния функциональных систем организма подростков, изучение социально-гигиенических факторов. В течение 3 лет было проанализировано 1500 образцов почвы, обследовано 1258 учащихся 7-11 классов общеобразовательных школ г. Калуги. Над проектом работали учащиеся экологического кружка МОУ «Гимназия № 24» г. Калуги. Результаты исследования были представлены школьниками на городских, областных, всероссийских конференциях им. А. Л. Чижевского, городских и областных олимпиадах по экологии.

1. Этапы проекта.
1. Исследовать содержание тяжелых металлов в волосах подростков, проживающих на территории г. Калуги. Исследование содержания тяжелых металлов в волосах провести на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант» с пламенным атомизатором после предварительной проб подготовки. 
2. Обучение навыкам сбора волос, проб подготовки, работа в лаборатории на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант» с пламенным атомизатором. 
3. Исследование содержания тяжелых металлов в волосах подростков выполнить в Калужской аккредитованной испытательной лаборатории по качеству пищевых продуктов, продовольственного сырья и экологии (ИЛКППЭ) на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант» с пламенным атомизатором после предварительной проб подготовки.
4. Рассмотреть взаимосвязь между загрязненностью окружающей среды тяжелыми металлами, их содержанием в волосах подростков и уровнем здоровья подростков. 
5. Навыки анализа, обобщения, умение сравнивать, устанавливать зависимость, делать выводы, навыки статистического анализа. 
6. Консультации, контроль проведения обработки результатов, обучение учащихся методам статистического анализа. 
7. Компьютер с необходимым программным обеспечением.

2. Результаты  исследований.

    В ходе проведения проекта были обследованы 1258 учащихся 7-11 классов общеобразовательных  школ города Калуги. Был изучен уровень  физического развития школьников, проведена оценка уровня физического развития и функционального состояния организма подростков в зависимости от комплекса социально-экономических, гигиенических и экологических факторов.

    Проведенные нами исследования выявили зависимость  между загрязнением почвы и атмосферы тяжелыми металлами и антропометрическими данными подростков. Анализ содержания тяжелых металлов в волосах подростков показал присутствие всех тяжелых металлов, характерных для почв города и городской атмосферы (табл. 1).Установлено, что в волосах мальчиков никеля, цинка, марганца, ртути и мышьяка содержится больше, чем в волосах девочек. Волосы девочек отличаются повышенным содержанием железа.

    Сравнение полученных нами результатов с аналогичными результатами других авторов, показало, что содержание тяжелых металлов в волосах калужских подростков выше, например, меди – примерно в 2 раза, марганца – в 4-6 раз. Особенно значителен недостаток железа, содержание которого в волосах калужских школьников в 2-4 раза ниже, чем у подростков из других регионов.

    Анализ  содержания тяжелых металлов в волосах  калужских подростков 13-15 лет показал, что с возрастом происходит изменение  их содержания. Причем с возрастом  увеличивается и разница в  концентрации тяжёлых металлов в  волосах подростков различного пола в сторону увеличения содержания их у мальчиков.

    Дальнейшие  исследования антропометрических и  физиометрических показателей подростков показали, что гармоничность их развития также может быть связана с  присутствием тяжелых металлов в  окружающей среде, индикатором которых являются волосы. У подростков с повышенным содержанием комплекса тяжелых металлов в волосах наблюдается дисгармоничное развитие, по сравнению с детьми, с более низким содержанием комплекса тяжелых металлов.

    Таким образом, результаты исследований свидетельствуют о наличии зависимости между здоровьем окружающей среды и уровнем здоровья подростков.

Таблица 1

    Содержание  металлов в волосах подростков города Калуги (мг/кг)