Вплив мінеральної води різних типів при використанні як питної на стан здоров'я населення

ДУ “ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ ІМ. О.М. МАРЗЄЄВА

АМН УКРАЇНИ”

Дичка Людмила Василівна

УДК 553.7:577.4:61(477.87)

Вплив мінеральної води різних типів при використанні як питної на стан здоров’я населення

14.02.01 – гігієна та професійна патологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

КИЇВ-2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в НПО “Реабілітація” МОЗ України, м. Ужгород

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Прокопов В’ячеслав Олександрович,

ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім.О.М. Марзєєва АМН України”, завідувач лабораторії

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор Волощенко Олег Гнатович ,

ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім.О.М. Марзєєва АМН України”, завідувач лабораторії

доктор медичних наук Мудрий Іван Васильович

Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя МОЗ України,

провідний науковий співробітник

Захист відбудеться ” 20 ” червня 2008 р. о 12⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.604.01 ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України” (м.Київ-94, вул. Попудренка 50)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України” (02660, м. Київ, вул. Попудренка, 50)

Автореферат розісланий “16 ” травня 2008 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради _________________________________Б.Ю.Селезньов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми . Вода як і повітря відноситься до важливішого фактору зовнішнього середовища. Вона забезпечує існування усього живого на землі, функціонування всіх процесів життєдіяльності організмів (В.В. Цапко, 1973; Р.Д. Габович, 1989). Вважається, що питна вода (ПВ) є основним джерелом надходження в організм мінеральних речовин. Однак, в залежності від якості вода, як складова біогеохімічного ланцюга (БГЛ), може впливати на захворюваність людей, зокрема, сприяти появі природних екзогенних мікроелементозів при нестачі або надлишку розчинних форм як макро-, так мікро- і мезокомпонентів залежно від фізіологічної та патофізіологічної дії кожного елементу в будь-якій місцевості, враховуючи не тільки умови господарської діяльності, але і природні особливості формування підземних питних вод (С.В. Крайнов, 1980; В.И. Смоляр, 1989; А.П. Авцын и др., 1991; І.М.Трахтенберг, 2005).

Забезпечення населення України якісною ПВ не втрачає своєї актуальності, особливо в сільській місцевості, де переважає місцеве водопостачання (В.О. Прокопов, 2001, 2005; Н.С. Грищенко, 2005; В.В. Гончарук, 2005). На вирішення цього питання спрямована загальнодержавна програма “Питна вода України” на 2006-2020 роки, яка ставить за мету покращення забезпечення населення України питною водою нормативної якості в межах науково обґрунтованих нормативів (норм) питного водопостачання, поліпшення на цій основі стану здоров’я населення та оздоровлення соціально-екологічної ситуації в Україні. Актуальним це питання є і для Закарпаття.

Одним із основних багатств Закарпатської області (4/5 території займають гірські масиви) є різноманітні гідромінеральні ресурси, в тому числі надзвичайна насиченість родовищами мінеральних вод (МВ) (Л.П. Киртич та ін., 1997; М.В. Лобода та ін., 1999; І.С. Лемко та ін., 2000). Так, на території Закарпатської області на сьогодні виявлено 67 основних родовищ МВ, із них 58 - питних, вивчено понад 740 водопроявів (ВП) майже всіх типів МВ (30), в тому числі 365 свердловин та 375 джерел, серед яких переважають МВ карбонатного типу (90%), вуглекислі (75%), слабко- та маломінералізовані до 2 г/л (60%). Серед 375 джерел – 120 прісні води, більшість із яких із-за вмісту вуглекислоти, згідно класифікації являються мінеральними (В.М. Шестопалов и др., 2003). Тому традиційним для способу життя місцевого населення краю є широкорозповсюджене вживання питних МВ, які відповідають у діючому на даний час ДСТУ 878-93 “Води мінеральні питні” класу “природні столові” та “лікувально-столові” води. Для окремих ключових мікроелементів (МЕ) цих вод (кремній, бор, залізо, миш’як) існує демонстративний етіологічний зв’язок з виникненням біогеохімічних ендемій (І.М. Трахтенберг, 1998). Питання чи створює питне використання МВ різних типів зональні біогеохімічні умови для захворюваності місцевого населення не вивчалось.

В умовах Закарпаття питання впливу тривалого вживання МВ на стан здоров’я місцевогонаселення, особливо з огляду на появу нових можливостей оцінки порушень мінерального обміну з використанням методів поліелементного аналізу в індикаторних субстратах людини, залишилось поза уваги дослідників.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Матеріали дисертації є фрагментом науково-дослідних робіт НПО “Реабілітація” МОЗ України: “Розробка інформативної

Висловлюю щиру подяку д.м.н. Киртич Л.П. за постійну допомогу при виконанні дисертаційної роботи та створення творчої атмосфери, яка сприяла її завершенню.

бази з документальних джерел для визначення лікувальних природних ресурсів – родовищ мінеральних вод Закарпаття”, № держреєстрації 0103U002599; “Обґрунтування можливостей лікувально-профілактичного використання мінеральних вод Закарпаття для корекції супутніх порушень мінерального обміну”, № держреєстрації 0105U004139.

Мета і завдання досліджень. Мета роботи: оцінити вплив мінеральної води різних типів при постійному тривалому її вживанні як питної на стан здоров’я місцевого населення Закарпаття та обґрунтувати профілактичні заходи.

Для досягнення поставленої мети були визначені наступні завдання:

1. Провести аналіз мінерального складу питних МВ основних чотирьох гідрохімічних провінцій з позицій біологічної доступності ключових елементів (кремнію, бору, заліза, миш’яку), які можуть приймати участь у формуванні біогеохімічного ланцюга.

2. Вивчити вплив елементного складу питних МВ при постійному їх вживанні на мінеральний обмін людини в ареалах найбільшого зосередження кремнистих (Ужгородський район), борних (Свалявський район), залізистих (Міжгірський район), залізисто-миш’яковистих мінеральних вод (Рахівський район) з використанням сучасних методів поліелементного аналізу.

3. Вивчити вплив питних МВ різних типів (кремнистих, борних, залізистих, залізисто-миш’яковистих) при постійному тривалому вживанні на стан здоров’я місцевого населення.

4. Розробити рекомендації щодо організації раціонального питного водопостачання населення, що проживає в межах гідрохімічних провінцій питних МВ, оновити реєстр мінеральних та прісних вод, які підлягають державній охороні.

Об’єкт досліджень. Об’єктом досліджень були макро-, мікро- і мезокомпонентний склад питних мінеральних вод, показники обміну мікроелементів у місцевого населення, вплив мінеральної води різних типів при тривалому використанні як питної на стан здоров’я людей.

Предмет досліджень. Предметом досліджень були підземні води різних типів: кремнисті, борні, залізисті, залізисто-миш’яковисті; біосубстрат (волосся людей); стан здоров’я населення.

Методи дослідження. У представленому науковому дослідженні використовувались методи: епідеміологічні, медико-соціальні при обстеженні місцевого населення чотирьох гідрохімічних провінцій (ГХП); фізико-хімічні при аналізі МВ за загальноприйнятими методиками; фізичні - рентген-флуоресцентна спектрофотометрія (РФС) та атомна спектрометрія з індуктивно-зв’язаною плазмою (АЕС-ІСП) при дослідженні індикаторного субстрату (волосся); статистичні - обробка результатів дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів . В результаті проведених досліджень уперше:

- дана гігієнічна оцінка тривалому вживанню населенням Закарпаття питних МВ різних типів з урахуванням впливу на мінеральний обмін та на стан здоров’я місцевого населення відповідних ГХП;

- виявлено зональні особливості мінерального обміну в населення, що проживає в межах ГХП питних МВ різних типів при їх тривалому вживанні, для визначення наявності мікроелементозів природного походження за допомогою сучасного методу поліелементного аналізу біосубстрату (волосся);

- обґрунтовано доцільність виділення кремнієвого, борного та інших біогеохімічних субрегіонів в регіональній біогеохімічній провінції (БГП) з нестачею йоду та фтору, яким є Закарпаття, як за рахунок внесення даних про надлишок або нестачу МЕ у питних МВ Закарпаття, так і за ступенем вірогідності біогеохімічно зумовлених ними захворювань - природних екзогенних мікроелементозів.

- створено реєстр, проведена систематизація та типізація ВП мінеральних (свердловин та джерел) та прісних вод (джерел) Закарпаття, що підлягають державній охороні гідромінеральних ресурсів.

Практичне значення одержаних результатів . Одержані результати досліджень є базою наукового обґрунтування шляхів оптимізації використання населенням МВ різних типів як питних в ареалах їх найбільшого зосередження залежно від мінералізації та хімічного складу. Отримані дані розширюють можливості диференційованого підходу до розробки профілактичних заходів для збереження здоров’я населення при вживанні МВ як питної на рівні району, окремого населеного пункту. Розроблені методичні рекомендації для підвищення гігієнічних знань населення, що мешкає на територіях (ГХП) кремнистих, борних, залізистих та залізисто-миш’яковистих МВ.

Виділено коло першочергових еколого-гігієнічних та соціальних проблем, що потребують втручання держави та матеріального забезпечення щодо несприятливих факторів біогеохімічної обстановки природного походження - забезпечення населення Закарпаття, особливо сільського (62,3%), якісною водою із природно збалансованим вмістом МЕ за рахунок більш широкого використання природних джерельних підземних слабкомінералізованих МВ або фасованих газованих та негазованих “природних столових”, “природних питних” вод. Такими водами повинні забезпечуватися у якості питної насамперед діти та підлітки у дитячих та шкільних закладах, лікувальні установи, промислові підприємства.

Особистий внесок здобувача. Авторкою особисто проаналізована література, проведений інформаційний пошук за темою дослідження, опрацьовано програму досліджень. Здійснено експедиційні виїзди в райони області для медико-соціальних досліджень та відбору проб МВ, біоматеріалу у місцевого населення. Проведено опрацювання, аналіз та інтерпретація отриманих результатів, наукових положень і висновків, створення схем – карт, обгрунтування практичних рекомендацій. Дисертант також особисто провела первинну обробку результатів і написання всіх розділів роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи викладено і обговорено на Міжнародному конгресі “Биометеорология человека” (м. Санкт-Петербург, 2000); науково-практичній конференції “Актуальні проблеми застосування мінеральних вод у медичній практиці” (м. Трускавець - Моршин, 2001); II Національному конгресі фізіотерапевтів та курортологів “Курортні природні ресурси та фізичні чинники в медичній реабілітації” (м. Слов’янськ, 2002); VII Міжнародному конгресі студентів і молодих вчених (м. Тернопіль, 2003); Ювілейному з’їзді ВУЛТ, присвяченому 15-річчю Всеукраїнського лікарського товариства (м. Івано-Франківськ, 2005); ІV міжнародній науково-практичній конференції "Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія” (м. Харків, 2006); I-ому Європейському конгресі проти старіння (I European Congress on Anti-Aging Medicine) (м. Відень, Австрія 2006).

Публікації. Результати досліджень опубліковані в 20 працях, зокрема в 7 фахових виданнях, у 13 збірниках наукових праць та матеріалах з’їздів і конференцій. Матеріали дисертації увійшли в 2 довідники.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, огляду літератури, викладу основних методів досліджень, 3 розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел.

Матеріал викладено на 153 сторінках, містить 17 таблиць, 25 рисунків. Список використаних джерел включає 182 найменувань вітчизняної та іноземної літератури.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Об’єкти, методи та обсяг досліджень. Для досягнення мети та вирішення поставлених завдань дослідження проведено в населених пунктах чотирьох основних ГХП МВ Закарпаття, де населення постійно на протязі свого життя вживає МВ у якості питної: кремнистих (Ужгородський район, низина), борних (Свалявський район, передгір’я), залізистих (Міжгірський район, західна частина гірської зони), залізисто-миш’яковистих (Рахівський район, східна частина гірської зони). Контролем слугував низинний Берегівський район, де практично не існує ВП питних МВ, а всі вони представлені свердловинами кремнистих МВ для зовнішнього використання.

Макро- та мікроелементний склад підземних МВ вивчався стандартними методами хімічного аналізу. Оцінка результатів проводилась в порівнянні з гідрохімічними фоновими показниками цих елементів (ГХФ) для МВ Закарпаття (С.П. Билак, 1986) та гранично допустимою концентрацією (ГДК) для питних вод (ГОСТ 2874-82, ДСанПіН № 136/1940).

Для визначення рівня вмісту макро- та мікроелементів в організмі місцевих жителів було обрано метод поліелементного аналізу в індикаторних субстратах людини (волоссі), яке зберігає інформацію про мінеральний обмін всього організму (Ф.В.Скальний, 2003; Б.А.Ревич, 2004; S. Puczkowskі, 2006).

Вміст МЕ у волоссі відображає їх концентрацію в організмі, а також і стан їх засвоєння, в той час як вміст МЕ в крові може змінюватися лише короткочасно або зовсім не змінюватися. Крім того, цей метод вважається відносно простим та швидким неінвазивним методом вивчення накопичення мікроелементів в організмі людини в умовах хронічного техногенного забруднення або біогеохімічного впливу (О.Г. Волощенко, 1991). Йому надається перевага і при масових діагностично-скринінгових обстеженнях для оцінки загального стану здоров’я. Він може слугувати і непрямим методом для визначення біологічної доступності МЕ мінеральних вод (С.В. Івасівка, 1992). Визначення елементного складу волосся проводилось методом рентген-флюоресцентної спектрофотометрії (РФС) в Науково-технічному Центрі “Віріа” (м. Київ), а також методом атомної спектрометрії з індуктивно-зв’язаною плазмою (АЕС-ІСП) на базі Лабораторії елементів незначного вмісту “BIOMOL-MED” (м. Лодзь, Польща), що дозволило визначити концентрацію спектру до 33 елементів як за їх абсолютною величиною, так і за відсотком (%) відхилень від норми. У дослідних районах обстежено 130 жителів від 18 до 70 років, в контрольному – 20 жителів такої ж вікової категорії. Загальна характеристика видів та обсягу досліджень представлена у таблиці 1.

Таблиця1

Характеристика видів та об’єму досліджень

Стан здоров’я населення оцінювався за двома критеріями: рівнем захворюваності та частотою скарг респондентів на наявність у них хронічних хвороб. Аналіз захворюваності здійснювався на основі викопіювання даних серед 290524 дорослих осіб. Джерелом були матеріали обласного Центру медичної статистики. Обробка проводилась за допомогою методів варіаційної статистики, зокрема розрахунку середніх арифметичних значень (M), їх похибок (m) та вірогідності різниці за критерієм Ст’юдента, коефіцієнта рангової кореляції (r), а також використання електронних таблиць Exсel 7,0 з пакету програм Microsoft Office.

Результати досліджень та їх обговорення. В умовах Закарпаття місцеве населення постійно вживає підземні питні МВ різних типів із бюветів на джерелах, свердловинах, які за хімічними і бактеріологічними показниками мають стабільний склад і відповідають нормативам чинного стандарту на мінеральну воду. В противагу МВ прісні питні води систем місцевого та централізованого водопостачання (колодязі, свердловини, водопровід), не завжди відповідають вимогам високої якості (О.В.Фера, 2002).

В МВ ГХП кремнистих (Ужгородський), борних (Свалявський), залізистих (Міжгірський), залізисто-миш’яковистих МВ (Рахівський райони) основні макро- та мікрокомпоненти знаходяться у концентраціях, вищих за їх вміст у ПВ всіх ландшафтних зон (табл.2).

В Ужгородському районі, де переважають слабко- та маломінералізовані вуглекислі та азотні кремнисті та висококремнисті питні МВ (М в межах від 0,4-2,3 г/дм³ ), вміст кремнію (у формі розчинної метакремнієвої кислоти H₃ SiO₃ ) (ГХФ - 31,7 мг/дм³ ) найвищий для МВ Закарпаття. Перевищують ГДК для ПВ вміст – кремнію, натрію, фтору, літію, заліза, марганцю.

В елементному складі переважно мало- та середньомінералізованих вуглекислих борних питних МВ Свалявського району (М в межах від 4,5-10,0 г/дм³ ) вміст бору (у вигляді ортоборної кислоти H₃ BO₃ ) (ГХФ - 28,0 мг/дм³ ), фтору (ГХФ – 0,6 мг/дм³ ) найвищий і зумовлений геохімічним походженням, в т. ч. перевищують ГДK для ПВ вміст натрію, калію, заліза, літію, марганцю, бору.

Таблиця 2

Вміст основних елементів в питній воді та мінеральних водах відповідних гідрохімічних провінцій (мг/дм³ )

В Міжгірському районі в складі мало- та середньомінералізованих вуглекислих залізистих питних МВ (М в межах 1,6-6,9 г/дм³ ) спостерігається найвищий для Закарпаття вміст кальцію, магнію (ГХФ - 0,2 мг/дм³ ), натрію, фтору, заліза, літію (ГХФ - 0,9 мг/дм³ ), марганцю (ГХФ - 0,2 мг/дм³ ), бору, стронцію (ГХФ - 0,01 мг/дм³ ), в т. ч. вищий за ГДК для ПВ вміст кальцію, магнію, натрію, заліза, літію, марганцю, бору. В Рахівському районі в складі переважно маломінералізованих (М в межах від 1,3-3,1г/дм³ ) вуглекислих залізисто-миш’яковистих питних МВ виявлено найвищий для Закарпаття вміст миш’яку (у вигляді миш’яковистої кислоти) (ГХФ - 0,02 мг/дм³ ), калію (ГХФ - 14,0 мг/дм³ ), магнію (ГХФ - 0,2 мг/дм³ ), марганцю (ГХФ-0,2 мг/дм³ ), в т.ч. вищий за ГДК для ПВ вміст кальцію, заліза, літію, марганцю, бору.

Для всіх ГХП характерна нестача йоду у ПВ та МВ, хоча в останніх він був в межах ГХФ для МВ Закарпаття (ГХФ - 0,3 мг/дм³ ). В той же час у всіх районах на фоні нестачі у ПВ спостерігається вищий за ГДК вміст фтору, літію, марганцю у МВ, особливо в передгірній та західній частині гірської зони – Свалявському та Міжгірському районах. Крім того, для всіх чотирьох ГХП характерна нестача кальцію та калію у ПВ при їх надлишковому вмісті у МВ. Спостерігається також високий вміст заліза в МВ всіх чотирьох ГХП.

Підвищенні рівні макро- та мікроелементів у питних МВ давали підстави чекати появи їх у біосубстраті обстежених в залежності від біологічної доступності кожного МЕ із МВ. Показники надлишку або нестачі основних елементів у біосубстраті (волоссі) місцевих жителів 4 провінцій, що помітно відрізнялись від показників у контрольному районі (р<0,05), представлені на рис.1.Серед структурних МЕ спостерігається надлишок кальцію, натрію, калію, сірки; ессенціальних - у марганцю, стронцію, заліза, селену, які також присутні у біологічно активних концентраціях у МВ. Однак ступінь надлишку, або нестачі цих МЕ у провінціях МВ різних типів в найбільшій мірі залежав від рівня концентрації цього елементу у МВ. Це перш за все стосується вмісту кальцію, натрію, калію, сірки, марганцю, стронцію, а також кремнію, бору, заліза, миш’яку, йоду. Так, в низинному Ужгородському районі, ГХП кремнистих МВ, у місцевих жителів спостерігався найбільший надлишок кальцію (+243%), найбільша нестача цинку (-73%), бору (-62%), нікелю (-24%), найменша нестача йоду (-38%), кремнію (-53%), міді (-5,4 %) у волоссі; високий ступінь прямої кореляції між вмістом кремнію у волоссі та вмістом H₃ SiO₃ у МВ (r=+0,95), середній ступінь між вмістом кремнію та йоду у волоссі та їх вмістом у МВ (r=+0,60). В Свалявському районі, ГХП борних МВ, у волоссі місцевих жителів відмічено найбільший надлишок натрію (+107%), найбільша нестача йоду (-59%), кремнію (-71%), магнію ( ‑12,5%), найменша нестача бору (-14%). Виявлено також середній ступінь прямого кореляційного зв’язку між вмістом бору у волоссі та віком (r=+0,51), що може свідчити про тенденцію до його накопичення


8-09-2015, 21:55