В окрестностях многих крупных промышленных предприятий, осуществляющих выбросы отходов своего производства в атмосферу, формируются биогеохимические зоны с повышенным содержанием в объектах окружающей среды тех или иных токсических веществ. Характерным примером такой экопатогенной зоны являются окрестности Сибайского филиала Учалинского горно-обогатительного комбината, ведущего добычу медно-цинковых руд в Зауралье Республики Башкортостан с 1948 года. Город Сибай, как и большинство горнорудных территорий, по санитарно-экологической ситуации для человека является гипокомфортной зоной. Этому способствует дисбаланс химических элементов в почве, воде и растениях [2, 5, 6]. Дефицит, избыток или дисбаланс микроэлементов называют микроэлементозом [1, 4, 9].

К клиническим эффектам воздействия ионов тяжелых металлов, способных самым активным образом оказывать влияние и непосредственно участвовать в жизнедеятельности кровяных клеток, и в первую очередь, элементов красной крови, относятся болезни крови, в основном представленные анемией. В 2012 г. в г.Сибай зарегистрировано 1444 детей с патологией болезней крови, из них 1428 детям поставлен диагноз «анемия» [7]

Между концентрацией меди в воде, продуктах питания и содержанием гемоглобина была выявлена достоверная обратная корреляция, что позволило в достаточной мере обосновать эндемический характер анемии человека, распространенной в условиях повышенного содержания меди на Южном Урале [3]. Что касается цинка, то в настоящее время отсутствуют данные, достоверно подтверждающие участие этого элемента в патогенетических механизмах анемий. В то же время имеются сведения о снижении его уровня в волосах детей с дефицитными анемиями различных степеней тяжести (у 62,1 % детей; р < 0,05) [10]. Однако достоверной корреляционной связи между степенью тяжести анемии и выраженностью дефицита цинка авторами установлено не было.

Целью данного исследования явилось изучение встречаемости микроэлементозов, обусловленных нарушением обмена ряда эссенциальных микроэлементов (меди, цинка и железа), имеющих непосредственное отношение к гемопоэзу, у лиц, постоянно проживающих в г.Сибай.

Для выявления встречаемости микроэлементозов методом случайного бесповторного отбора исследовали 36 представителей населения г. Сибай, не занятых в производственной сфере:15 женщин и 21 мужчину. Средний возраст обследуемых лиц составил 24,5 ± 5,7 лет. Содержание микроэлементов определяли в Центре Биотической медицины (Москва) методами атомной эмиссионной спектрометрии и масс-спект-рометрией с индуктивно связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИСП, МС-ИСП). Особенности элементного статуса жителей оценивали по двум параметрам: по содержанию элементов в волосах относительно референтных величин [9], а также по частоте распространения их пониженных или повышенных концентраций в исследуемых группах. Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ Microsoft Excel 2003 и Statistica 6.0.

Распределение концентраций железа в наших исследованиях являлось нормальным (по критерию Колмогорова–Смирнова). Среднее содержание железа в волосах жителей г.Сибай составило 30,2±14,5 мг/кг при допустимом уровне от 11,0 до 24,0 мг/кг. У мужчин содержание железа в волосах равнялось 23,0±7,7. У женщин среднее значение этого показателя составляло 40,3±15,8, что достоверно превышало среднее значение этого показателя у мужчин (р=0,000118) (рис.1).

Рис. 1. Содержание железа в волосах жителей г.Сибай

Среднее содержание меди в волосах жителей г.Сибай составило 13,8±3,5 мг/кг при допустимом уровне от 9,0 до 14,0 мг/кг. Распределение концентраций меди подчинялось закону нормального распределения (по критериям Колмогорова–Смирнова и Лиллифорса, а также W-тесту Шапиро-Уилка). Достоверной разницы между содержанием меди в волосах мужчин и женщин не выявлено (р> 0,05). 4,8% мужчин и 40,0% женщин имели повышенный уровень меди в волосах, у 6,7% женщин этот показатель был сниженным (рис.2).

Рис. 2. Содержание меди в волосах жителей г.Сибай

Распределение концентраций цинка не подчинялось закону нормального распределения. Среднее содержание цинка в волосах жителей г.Сибай составило 241,6±111,4 мг/кг при допустимом уровне от 155,0 до 206,0 мг/кг. Достоверных отличий в содержании цинка в волосах мужчин и женщин выявлено не было. У 4,8% мужчин и 20,0% женщин содержание цинка в волосах было ниже биологически допустимого уровня, в то время как у 47,6% мужчин и 40,0% женщин этот показатель превышал его (рис.3). По мнению А.В.Скального (2004), повышенная концентрация цинка в волосах обычно свидетельствует о нарушении обмена веществ, которое может приводить к развитию дефицита и перераспределению цинка в организме, а не об избыточном поступлении цинка в организм, хотя это тоже возможно.

Рис. 3. Содержание цинка в волосах жителей г.Сибай

При проведении биокоррекции микроэлементозной недостаточности необходимо учитывать антагонистическую направленность меди и цинка. Игнорирование этого явления может привести к тому, что введение дополнительного количества цинка в организм может способствовать возникновению дефицита меди ввиду существования конкуренции между этими элементами. В свою очередь это может привести к падению уровня железа со всеми вытекающими последствиями. Результаты наших исследований подтверждают наличие таких взаимоотношений между микроэлементами, в особенности выраженное у женщин. Так, между содержанием меди и цинка в составе их волос выявлено наличие слабой обратной корреляционной связи (r = -0,15), в то время как между содержанием в волосах железа и меди – наличие прямой связи средней силы (r=0,30).

Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют о подверженности населения города Сибай развитию микроэлементозов, обусловливающих возможность возникновения ряда заболеваний, в том числе анемий.