Физиологически активной формой кобальта является витамин В12, а недостаточность в организме кобальта - это, по своей сути, недостаточность витамина В12 с характерной симптоматикой мегалобластной анемии. Кобальт хорошо усваивается организмом из пищи - 0,30-1,77 мкг в сутки, а из воды - 10 мкг; 90% получаемого организмом кобальта обеспечивают продукты растительного происхождения: пшеница, греча, зерна какао, чай, кукуруза и др. Кобальт является кофактором витамина В12, который входит в состав S-аденозил-метионин-В12-метилтрансферазы, участвующей в процессе метилирования ДНК и липидов, входящих в состав миелинового вещества. Кобальт активирует ряд ферментов, способствует регуляции синтеза и кинетики катехиламинов при посредничестве кальция и магния, участвует процессах кроветворения и регенерации, продукции тиреоидных гормонов и биосинтеза миелина, стимулирует лейкопоэз. В последние годы появились новые данные о роли кобальта в нейропротекторных механизмах [4].
Всего в организме накапливается до 1,1 -1,5мг кобальта; из этого количества непосредственно в витамине В12 содержится - 50-100 мкг данного микроэлемента. Уровень кобальта в сыворотке крови составляет 0,07-0,6 мкмоль/л (40-350 мкг/л). Выводится кобальт с мочой - 200 мкг/сут, с калом - 90 мкг/сут, с потом - 4 мкг/сут [4,5,6].
Кобальт предотвращает развитие анемии и должен поступать в организм из пищевых источников. Белковая пища способствует усвоению кобальта. У строгих вегетарианцев существует большая вероятность появления дефицита этого минерального вещества в сравнении с теми, кто включает в свой рацион мясо, рыбу, устриц и крабов. Кобальт и витамин В12 полезны детям и лицам, подвергающимся повышенным физическим нагрузкам, спортсменам, так как витамин В12 обладает анаболическим эффектом - способствует увеличению мышечной массы и ускоряет процессы физического восстановления. Лекарственные препараты, содержащие кобальт, способствуют усвоению железа и оказывают благоприятное влияние на иммунологическую реактивность организма [2,3,4,5].
Дисбаланс биоэлементов, в том числе и кобальта, в организме детей влечет за собой задержку умственного, физического и полового развития, снижение иммунитета, развитие хронических заболеваний. Проблема распространенности дисбалансов макро- и микроэлементов у детей различных регионов России, в том числе и в Республике Татарстан, является актуальной и до настоящего времени остается недостаточно изученной. В качестве индикатора общего состояния организма и деятельности его адаптационных механизмов, целесообразно использовать сердечно-сосудистую систему. В целом ряде работ показана информативность мультиэлементного анализа в решении проблем, связанных с повышением частоты онкологических, сердечно-сосудистых, нервно-психических и обменных заболеваний [5,6,7,8].
Цель работы. Изучение морфофункциональных показателей девочек младшего школьного возраста на фоне содержания кобальта в организме.
Методы исследования. Исследования проводились в общеобразовательных школах г. Казани. Для исследования были сформированы группы девочек 7-8 летнего возраста 1 и 2 групп здоровья [1]. Для изучения физического развития использовали общепринятые методики определения соматических показателей: роста, массы, окружности грудной клетки (ОКГ); и физиометрических показателей: жизненной емкости легких (ЖЕЛ), мышечной силы сжатия правой и левой кисти, рассчитывали индекс Кетле 2 [3]. Значения параметров характеризующих деятельность сердечно-сосудистой системы регистрировали с помощью реографического комплекса «Рео-Спектр», для изучения параметров артериального давления применяли метод Короткова с использованием тонометра Omron M4n.
Для оценки микроэлементного статуса детей в качестве биосубстратов использовали волосы, учитывая, что концентрации химических элементов в волосах наиболее полно отражают их тканевое содержание и хорошо коррелируют с элементным профилем внутренней среды организма [2,7]. Отбор проб проводили по общепринятой методике. Определение химических элементов в волосах детей проводилось методами ИСП-АЭС и ИСП-МС. Количественное содержание микроэлементов в волосах детей оценивалось путем сопоставления с биологически допустимым уровнем по данным ВОЗ [5,9].
Результаты исследования
В результате проведенного исследования установлена значительная распространенность дефицита кобальта (Со) у девочек 7-8 летнего возраста, проживающих на территории РТ (таб. 1).
Таблица 1
Содержание кобальта в волосах девочек младшего школьного возраста
|
Возраст |
Содержание Со (мкг/г) |
% детей от общего кол-ва обследованных |
Биологически допустимый уровень (БДУ) (мкг/г) ▲ |
Среднее содержание Со в волосах девочек (мкг/г) |
|
|
Нижняя граница |
Верхняя граница |
||||
|
7-8 лет
|
Норма Со |
11% |
0,05 |
0,5 |
0,058±0,0025 |
|
Недостаток Со |
89% |
0,05 |
0,5 |
*** 0,019±0,0012 |
|
*** - p <0,001; ▲ [5,9]
Анализ полученных данных показал, что 89% обследованных девочек имели низкое содержание кобальта (Co), в среднем составившее 0,019±0,0012 мкг/г (р<0,001), что на 38% меньше нижней границы биологически допустимого уровня (БДУ) установленного ВОЗ (0,05-0,5 мкг/г) [5,9]. И лишь у 11% девочек содержание кобальта в волосах было в пределах нижней границы нормы и составило 0,058±0,0025 мкг/г.
Проведенный сравнительный анализ параметров физического развития у девочек 7-8 лет на фоне нормального содержания и недостатка кобальта в организме выявил достоверные отличия значений длины тела и ЖЕЛ (р<0,05), тогда как, в значениях других параметров физического развития (массы тела, ОГК, ИМТ, силы мышечного сокращения правой и левой кисти) значимых отличий выявлено не было. Так значение длины тела у девочек на фоне нормального содержания Со в организме составило 130±1,82 см, тогда как у детей на фоне недостатка кобальта данный показатель был на 4% меньше и равнялся 126±1,06 см (р<0,05) (таб.2). Значение ЖЕЛ у девочек на фоне нормального содержания Со в организме составило 1,6±0,19 л, тогда как у детей на фоне недостатка кобальта данный показатель был на 65% меньше и равнялся 1,05±0,05 см (р<0,05) (таб.2).
Таблица 2
Параметры физического развития девочек на фоне содержания Со в организме
|
Возраст |
Содержание Со (мкг/г) |
Длина тела (см) |
Масса (кг) |
ОГК (см) |
ИМТ |
ЖЕЛ (л) |
Сила мыш.сокр. правой кисти (кг) |
Сила мыш.сокр. левой кисти (кг) |
|
7-8 лет (n=47) |
Норма Со |
130±1,82 |
28,4±1,63 |
53±6,73 |
16,74±0,63 |
1,6±0,19 |
8,2±1,24 |
7±0,71 |
|
Недостаток |
* 126±1,06 |
25,1±0,94 |
48±2,98 |
15,67±0,4 |
* 1,05±0,05 |
6,63±0,44 |
6,01±0,34 |
* - p <0,05
Полученные данные свидетельствуют, что девочки 7-8 лет с недостатком кобальта в организме отстают по показателям физического развития от девочек аналогичного возраста с нормальным содержанием кобальта в организме. Недостаток кобальта в организме особенно отрицательно влияет на такие параметры как длина тела и жизненная емкость легких.
Анализ показателей сердечно-сосудистой системы у девочек 7-8 лет, с разным содержанием Со в волосах, выявил достоверные отличия в значениях ЧСС, АДд и СИ. Так, ЧСС у девочек с нормальным содержанием Со в волосах составила 82±1,03 уд/мин, что на 12% меньше чем у девочек с недостатком Со (92±2,76 уд/мин) (p<0,001). Показатели АДд у девочек с нормальным содержанием Со в волосах составили 75±0,4 мм рт.ст, что на 7% больше чем у девочек с недостатком Со (70±1,08 мм рт.ст.) (p<0,001). Значения СИ у девочек с нормальным содержанием Со равнялись 3,38±0,31, а у девочек с недостатком Со - 4,21±0,2 (p<0,05). Показатели АДс, УОК и МОК у девочек с разным содержанием Со в волосах практически не отличались (таб. 3).
Таблица 3
Параметры, характеризующие состояние сердечнососудистой системы девочек на фоне содержания Со в организме
|
Возраст |
Содержание Со (мкг/г) |
ЧСС (уд/мин) |
АДс (мм рт.ст.) |
АДд (мм рт.ст.) |
СОК (мл) |
МОК (л) |
СИ |
|
7-8 лет (n=47) |
Норма Со |
82±1,03 |
115±3,68 |
75±0,4 |
41,2±2,83 |
3,39±0,22 |
3,38±0,31 |
|
Недостаток |
*** 92±2,76 |
107±1,23 |
*** 70±1,08 |
41,9±1,44 |
3,87±0,17 |
* 4,21±0,2 |
* - p <0,05; *** - p <0,001
При изучении взаимосвязи содержания кобальта (Co) в волосах девочек 7-8 летнего возраста с показателями физического развития были обнаружены значимые корреляционные зависимости с ростом (r = -0,53), массой (r = -0,48), ОГК (r = -0,47), силой мышечного сокращения кисти (r = -0,5). Проведенный анализ корреляционной зависимости содержания Со в волосах девочек 7-8 лет с показателями сердечно-сосудистой системы, выявил достоверную корреляционную связь с ЧСС (r = 0,8), СОК (r = 0,59), МОК (r = 0,65) и СИ (r = 0,76) значимую отрицательную корреляцию с АДс (r = -0,4) и АДд (r = -0,54).
Таблица 4
Корреляционная зависимость между содержанием Со в волосах и морфофункциональными показателями девочек 7-8 лет
|
|
Девочки 7-8 лет, нормальное содержание Со (мкг/г) |
Девочки 7-8 лет, недостаток содержания Со (мкг/г) |
|
Рост |
-0,53 |
0,21 |
|
Масса |
-0,48 |
-0,02 |
|
ИМТ |
0,15 |
-0,14 |
|
ОГК |
-0,47 |
-0,16 |
|
ЖЕЛ |
-0,05 |
-0,06 |
|
Сила мыш.сокр.правой кисти |
-0,5 |
0,1 |
|
Сила мыш.сокр.левой кисти |
-0,48 |
-0,047 |
|
ЧСС |
0,8 |
0,13 |
|
АДс |
-0,4 |
-0,25 |
|
АДд |
-0,54 |
-0,12 |
|
СОК |
0,59 |
-0,04 |
|
МОК |
0,65 |
0,05 |
|
СИ |
0,76 |
0,06 |
Выводы
1. Для всех девочек 7-8 летнего возраста характерен высокий риск возникновения дефицита Co. Встречаемость показателей низкой концентрации в волосах детей составила 89%.
2. Выявлены значимые корреляционные связи между показателями физического развития (ростом, массой тела, ОГК, силой мышечного сокращения кисти), показателями сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АДс, АДд, УОК, МОК, СИ) и содержанием в волосах Cо. Полученные данные позволяют сделать вывод, что для нормального роста, развития детского организма, деятельности сердечно-сосудистой системы важен положительный баланс Со.
Рецензенты:
Маликов Р.Ш., д.п.н., профессор, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности ИФКиС КФУ, Институт физической культуры и спорта Казанского (Приволжского) федерального университета, г. Казань;
Вахитов И.Х., д.б.н., профессор, заведующий кафедрой адаптивной физической культуры ИФКиС КФУ Институт физической культуры и спорта Казанского (Приволжского) федерального университета, г. Казань.