ПРИМЕНЕНИЕ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ

Нартаева Акжаркын Елибаевна

к. м. н., доцент КазНМУ, г. Алматы, респ. Казахстан

E-mail: nartayeva_pat@mail.ru

Введение. Лёгкие являются органом, через которого в организм c вдыхаемым воздухом могут попадать патогенные микроорганизмы, различные пыли и агрессивные газообразные вещества [3,7]. Длительное воздействие экзогенно поступающих токсических веществ, могут привести к качественным изменениям в альвеолярной стенке. Поражается и интерстициальная ткань лёгкого. Попадание в дыхательные пути мельчайших частиц резины и пыли растительного, а также почвенного происхождения сопровождается развитием гиперчувствительности лёгочной ткани и интерстициального (межуточного) пневмонита (пневмонит — атипичный вид воспаления в лёгких). Снижение или повышение содержания в клетке эссенциальных микроэлементов по сравнению с физиологически необходимым уровнем приводит к неблагоприятным внутриклеточным изменениям [1,2]. Выделенные в настоящее время так называемые полимикроэлементозы, где существенную роль играют несколько микроэлементов или их дисбаланс с некоторыми макроэлементами, существуют и в стёртых формах с минимальной клинической симптоматикой, вызывая мало изученные формы биогеохимической патологии[4,5,6,7,9,10].

Цель. Определить микро- и макроэлементный состав в ткани легких детей проживавших в крупном городе в условиях экологического неблагополучия.

МАТЕРИАЛ. Отобраны 77 историй болезней, протоколов вскрытий и 81 акт судебно-медицинской экспертизы детей в возрасте от 0 до 14 лет, постоянно проживавших в г. Алматы, причина смерти которых не была связана с патологией органов дыхания. В группу сравнения вошёл аутопсийный материал лёгких детей, проживавших в городах со сравнительно благополучным атмосферным воздухом — г. Каскелене и Талдыкургане. Подбор групп осуществлялся с учётом пола, возраста и принципа паракопии.

Методы исследования. Для исследования микроэлементного состава срезов легочной ткани выполнены ядерно-физические исследования срезов легочной ткани. Для этой цели применялись методы рентгеновского анализа с протонным возбуждением (PIXE), Резерфордовского обратного рассеяния (RBS) и индукционно-связанной плазмы с масс — сепарацией (ИСП МС). Забор материала лёгких для морфологических и ядерно-физических исследований производился из переднего отдела средней доли правого лёгкого (как участков наилучшей аэрации). Из материала лёгкого вырезались кусочки размерами 10х10х10мми. Хранение и транспортировка свежего материала выполнялись по методике Ф.Е. Вишневского, А.А. Ющенко, (авторское изобретение №19765) «Способ хранения и транспортировки образцов тканей человека и животных в состоянии, пригодном для гистоферментохимических исследований». По окончании хранения флакон разгерметизировался, ткань лёгкого промывали в небольшом количестве дистиллированной воды, тщательно просушивали на промокательной бумаге. В случае подготовки образцов для анализа на ускоренных пучках заряженных частиц кусочки легкого фиксировались на блоки в парах жидкого азота в течение 60 секунд и с помощью микротомного ножа изготовлялись срезы толщиной ~200 мкм. Срезы промывались бидистиллированной водой и крепились на алюминиевых рамках размером 1,5х1,5см квадратной формы с вырезанным отверстием посредине. Материал помещался в пластмассовые контейнеры с герметичной крышкой и в таком виде доставлялся в исследовательскую лабораторию, где он высушивался в вакуумной камере. Для каждого образца легкого ребенка изготавливалось 8‑9 срезов.

Результаты исследования. В подгруппе биогенных макроэлементов наблюдалось высокое содержание и увеличение количества элементов натрия, магния и кальция (рисунок 1). Содержание натрия во всех возрастных группах было выше, чем в группах сравнения. У детей до 2, от 2 до 5 и старше 5 лет содержание натрия в 5,1, 1,7 и 3,9 раза превышало данные групп сравнения. Содержание магния также у всех детей превышало данные групп сравнения: до 2 лет в 2,7, от 2 до 5 в 1,4 раза, старше 5 лет в 4 раз.

Рисунок 1. Содержание биогенных макроэлементов

Рисунок 2. Содержание биогенных микроэлементов

Содержание кальция — в возрасте до 2 лет в основной группе было меньше в 1,9 раз, в возрасте от 2 до 5 лет и старше его содержание превышало в 1,3 и 2 раза соответственно.

Для подгруппы биогенных микроэлементов (рисунок 2) содержание алюминия, титана и кремния во всех возрастных группах детей также имело тенденцию к возрастанию. Содержание алюминия было выше в основной группе детей до 2 и старше 5 лет в 1,4 и 4,2 раз соответственно. Содержание титана в возрастных группах до 2 и старше 5 лет было больше в основной группе в 6,7 и 1,8 раз. Содержание кремния у детей от 2 до 5 и старше 5 лет превышало данные группы сравнения в 2,9 и 3,7 раза. У детей основной группы в больших концентрациях определялись элементы тяжёлых металлов (рисунок 3 и 4). Содержание меди у детей от 2 до 5 лет и старше превышало данные группы сравнения в 2 и 3,6 раз. Содержание цинка превышало данные контроля у детей до 2 лет в 1,7 раз, старше 5 лет в 1,6 раза. Содержание хрома, свинца, никеля, ванадия, бария, стронция, олова, висмута и молибдена определялось в весьма малых, следовых количествах в младших группах детей и резко увеличиваясь у детей старше 5 лет: хром в 1,3, свинец в 5,5, никель в 4,7, ванадий в 2, барий в 35,4, стронций в 5,7, олово в 2,7, висмут в 2,6, молибден в 1,9 раз больше чем в группе сравнения.

Рисунок 3. Содержание элементов тяжёлых металлов

Рисунок 4. Содержание элементов тяжёлых металлов

Таким образом, качественный состав указанных химических элементов совпадал с группой сравнения, но по количеству содержание всех элементов во много раз превышало содержание их в ткани лёгких детей группы сравнения.

Выводы. Лёгочная ткань детей всех возрастных групп г. Алматы характеризуется накоплением биогенных макроэлементов: натрий, магний, кальций и микроэлементов: алюминий, титан, кремний, а также отдельных элементов тяжёлых металлов: цинк, медь. Содержание ряда тяжёлых металлов: хром, свинец, никель, ванадий, барий, стронций, олово, висмут, молибден определяется в малых следовых концентрациях, увеличиваясь у детей старше 5 лет.

Список литературы:

1.        Пауков В. С., Степанов С. А., Кауфман О. Я. Хронические интерстициальные заболевания лёгких. Состояние проблемы // Архив патологии. — 1990. — Т. 52. — №6. — С. 12‑15.

2.        Сидоренко Г. И., Кутепов Е. Н. Приоритетные направления научных исследований по проблемам оценки и прогнозирования влияния факторов риска на здоровье населения //Гигиена и санитария. — 1994. — № 8. — С. 3‑5.

3.        Сливина Л.П. Зависимость неспецифических биоэффектов у детей от воздействия химических загрязнителей воздушной среды // Гигиена и санитария. — 2002. — №6. — С. 67‑69.

4.        Утарбаев Ж. Некоторые тенденции в развитие экологических процессов // Евразийское сообщество. — 1997. — №2. — С. 133‑135.

5.        Fuselli S., Bonadonna L., Nusca A. Porticolato dei filtri di un sistema di climatizzazione: Determinazioni analitiche caratterizzazione dei contaminanti presenti // Riv. Ital. ig. 2002. — V. 62. — №5-6. — P. 222‑232.

6.        Longstreth J. Consjguencesdu changement global de climate sure la santi publique aux I tats-Unis. Certaines rigions pourraient souffrir de fazon disproportionnie // Energ. sante. — V. 10, №4. — C. 614‑616.

7.        Moseholm L., Taudorf E., Frosing A. Pulmonary functions changes in asthmatics associated with low live SO2 and No2 air pollution, weather, and medicine intake. An 8-month prospective study // Allergy. 1993. — V. 48 (5). — № 1. — P. 334‑344.

8.        Raghu G. Interstitial lung disease: A diagnostic approach. Are CT scan and lung biopsy indicated in every patient // Am.J.Respir.Crit.Care Med. — V. 43. — №3. — P. 909‑914.

9.        Wai K, Mori T. Idiopathic approaches to occupational exposure //Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1994. — V. 150. — Р. 670‑674.

10.     Wanner H.U // Effects of atmospheric pollution on human health. Experientia. 1993. — V. 49(9). — P. 754‑758.