Введение
Курение - значимая социально-экономическая проблема, так как с курением ассоциирован значительный ущерб, наносимый обществу, обусловленный как затратами системы здравоохранения, связанными с заболеваниями, вызванными курением, так и с утратой трудоспособности и преждевременной смертностью от этих заболеваний. Согласно данным ВОЗ, к 2030 году ежегодная смертность в мире от болезней, связанных с курением, возрастет до 10 млн человек [2,4]. В юношеском возрасте курение преимущественно носит психологический характер, хотя уже имеются и признаки физической зависимости. У курящих молодых людей более выражена нервно-психическая неустойчивость, в связи с чем риск развития дизадаптации в условиях стресса повышен. Наряду с психолого-социальными проблемами курение в молодом возрасте замедляет темпы физического развития подростков, приводит к развитию бронхо-легочных заболеваний, снижению функциональных адаптивных способностей сердца и развитию в нем метаболических изменений и т. п. [6].
Целью данного исследования явилось изучение элементного статуса и показателей адаптации курящих юношей, студентов Оренбургского государственного университета.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 76 студентов Оренбургского государственного университета, проживающих в г. Оренбурге. Обследование студентов проводилось в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации. Студенты в возрасте 17-20 лет не имели острых и хронических заболеваний на момент обследования. Все обследуемые были ранжированы на 2 группы: курящие (n=40) и некурящие (n=36).
Для проведения общего анализа крови использовался анализатор гематологический MEDONIC CA-620 А/О Юнимед Москва 2002 г. Из биохимических показателей для анализа нами было выбрано общее сывороточное железо.
Для определения вида неспецифической реакции адаптации использовали классификацию Гаркави Л. Х. и соавт. 1986., согласно которой ответом организма человека на слабые воздействия является реакция тренировки, на воздействия средней силы - реакции спокойной и повышенной активации [1]. При сильном воздействии реакция повышенной активации переходит в стресс или переактивацию. При этом стресс и переактивация рассматриваются в качестве неспецифической основы предпатологии и патологии. При повышении силы действующего фактора вначале формируется реакция спокойной активации, а затем - реакция повышенной активации. Изменения многих систем организма при этих реакциях отличаются лишь по степени выраженности. Так, при реакции повышенной активации более выражено увеличение активности органов тимико-лимфатической системы, клеточного иммунитета, секреции гормонов щитовидной железы, половых желез, тропных гормонов гипофиза. При реакции спокойной активации это повышение лежит в пределах верхней половины зоны нормы, а при реакции повышенной активации захватывает верхнюю треть зоны нормы, верхнюю границу нормы и несколько выше. Нормальное количество лимфоцитов крови соответствует реакции тренировки, лимфопения характеризует стресс, а повышенное количество лимфоцитов свидетельствует о реакции переактивации.
Из биохимических показателей оценивался уровень сывороточного железа.
Для оценки элементного статуса респондентов использовали образцы волос. Анализ исследуемых образцов осуществлялся по 25 химическим элементам в лаборатории АНО «Центра биотической медицины» (регистрационный номер в государственном реестре - Росс. RU 0001. 513118 от 29 мая 2003; Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017-5.04.06) методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой на приборах Optima 2000 DV и ELAN 9000 (Perkin Elmer, США). Собственные результаты по содержанию химических элементов в волосах сравнивали со средними значениями содержания данных химических элементов в волосах (25-75 центильный интервал), полученными при проведении популяционных исследований в различных регионах России (Скальный А. В., 2003) и с референтными значениями (по P. Bertram, с дополнениями А. В. Скального, 2000) [5, 7]. Статистическая обработка полученного материала проводилась с применением общепринятых методик при помощи приложения «Excel» из программного пакета «Office XP» и «Statistica 6.0», включая определение средней арифметической величины (М), стандартной ошибки средней (m), оценку достоверности различий по Стьюденту.
Результаты и их обсуждение
При оценке показателей общего клинического анализа крови и сывороточного железа все полученные результаты находились в пределах нормы, однако были выявлены следующие особенности. Наблюдалась тенденция к снижению содержания гемоглобина в крови курящих студентов (126,9 ± 2,05 г/л) по сравнению с некурящими (146,6 ± 1,6 г/л). Следует отметить, что содержание сывороточного железа у курящих студентов находилось на нижней границе нормы (9,6 ± 0,23 мкмоль/л). Среднее содержание лейкоцитов в группе курящих студентов составило 5,86±0,24 кл×109/л, некурящих - 5,61±0,24 кл×109/л соответственно. Несмотря на то, что средние значения лейкоцитов в группах курящих и некурящих студентов практически не отличались друг от друга, лейкоцитарная формула выглядела в обследуемых группах по-разному.
При оценке показателей неспецифической реакции адаптации были выявлены некоторые особенности. Представленные в таблице 1 данные свидетельствуют о том, что подавляющее большинство курящих юношей находится в состоянии переактивации (55 %). Биологический смысл переактивации - в попытке сохранить активацию в ответ на непосильную нагрузку без перехода в состояние стресса. Переактивация, по мнению авторов методики, не только опасна переходом в стресс, но также является неспецифической основой некоторых болезней.
Таблица 1. Распределение курящих студентов в зависимости от вида неспецифической реакции адаптации
|
Вид неспецифической реакции адаптации |
Процентное содержание лимфоцитов в лейкоцитарной формуле |
Курящие студенты (%) |
|
Стресс |
Менее 20 |
2,5 |
|
Тренировка |
20-27,5 |
0 |
|
Спокойная активация |
28-34 |
5 |
|
Повышенная активация |
34,5-40-44 |
37,5 |
|
Переактивация |
более 40-44,5 |
55 |
В стрессе находится 2,5 % обследованных юношей. Обращает на себя внимание тот факт, что реакция тренировки в данной группе студентов отсутствовала. Биологический смысл реакции тренировки - сохранение гомеостаза в пределах нижней половины зоны нормы в условиях действия слабых, незначительных раздражителей. В состоянии активации находилось 42,5 % курящих студентов. Причем 5 % из них были в состоянии спокойной активации, а 37,5 % - в повышенной активации.
Таблица 2. Распределение некурящих студентов в зависимости от вида неспецифической реакции адаптации
|
Вид неспецифической реакции адаптации |
Процентное содержание лимфоцитов в лейкоцитарной формуле |
Некурящие студенты (%) |
|
Стресс |
Менее 20 |
0 |
|
Тренировка |
20-27,5 |
13,9 |
|
Спокойная активация |
28-34 |
32,8 |
|
Повышенная активация |
34,5-40-44 |
22,2 |
|
Переактивация |
более 40-44,5 |
31,1 |
В отношении некурящих студентов были получены следующие данные (табл. 2). В отличие от курящих студентов, среди некурящих не было выявлено ни одного, находящегося в состоянии стресса. В состоянии тренировки находилось 13,9 % студентов. В состоянии активации - 55 % студентов: 32,8 % в спокойной активации и 22,2 % в повышенной активации. Реакции переактивации была обнаружена у 31,1 % обследованных студентов.
В результате анализа элементного состава волос обследованных студентов были получены следующие данные (табл. 3).
При сравнении содержания элементов в волосах обследуемых с центильными значения в обеих группах было выявлено превышение концентрации некоторых элементов. Содержание макроэлементов магния и натрия было выше в обеих группах, содержание железа и марганца превышало в волосах курящих студентов по сравнению с центильными значениями. Полученные данные согласуются с исследованиями, проведенными ранее [3]. Содержание цинка было выше в обеих группах, кроме того, концентрация токсичного элемента алюминия была выше в волосах курящих студентов.
Таблица 3. Средние значения содержания химических элементов в волосах обследованных мг/кг (M ± m)
|
Элемент |
Курящие студенты |
Некурящие студенты |
25 - 75 центильныезначения мг/кг |
|
|
Макроэлементы |
||
|
Ca |
1 021,56±148,45 |
960,24±161,96 |
494-1619 |
|
K |
128,57±16,45 |
112,97±13,15 |
29-159 |
|
Mg |
180,70±29,32 |
164,17±29,69 |
39-137 |
|
Na |
349,51±25,28 |
369,51±26,46 |
73-331 |
|
P |
153,15±3,79 |
147,94±3,96 |
135-181 |
|
|
Эссенциальные и условно эссенциальные элементы |
||
|
Co |
0,03±0,001 |
0,02±0,01 |
0,04-0,16 |
|
Cr |
0,83±0,06 |
0,94±0,1 |
0,32-0,96 |
|
Cu |
11,53±0,50 |
11,53±0,60 |
9-14 |
|
Fe |
32,33±1,79* |
26,59±2,14 |
11-24 |
|
I |
1,28±0,20 |
1,44±0,23 |
0,27-4,21 |
|
Mn |
1,51±0,35 |
0,95±0,23 |
0,32-1,13 |
|
Ni |
0,26±0,02 |
0,27±0,02 |
0,14-0,53 |
|
Se |
0,28±0,02 |
0,33±0,03 |
0,69-2,2 |
|
Si |
28,31±1,48 |
31,79±2,51 |
11-37 |
|
V |
0,25±0,02 |
0,27±0,03 |
0,005-0,51 |
|
Zn |
211,30±9,65* |
264,45±14,32 |
155-206 |
|
|
Токсичные элементы |
||
|
Al |
20,16±0,85* |
16,78±1,24 |
6-18 |
|
Cd |
0,08±0,01 |
0,04±0,01 |
0,02-0,12 |
|
Hg |
0,25±0,04 |
0,20±0,03 |
0,05-2,01 |
|
Pb |
0,67±0,10 |
0,69±0,10 |
0,38-1,4 |
Примечание: значком * обозначена достоверная разница между группами курящих и некурящих студентов (р≤0,05); 1 - референтные значения (Iyengar G. V. et al., 1978; Bertram P., 1992; Скальный А.В., 2000).
Достоверные различия в содержании химических элементов в этих группах были получены для железа, цинка и алюминия. Так, содержание железа было выше в волосах курящих студентов на 17,8 % (р≤0,05), содержание цинка было ниже на 20,1 % (р≤0,05), в то время как содержание алюминия было выше на 16,7 % по сравнению с некурящими студентами. Наряду с этим была обнаружена тенденция к более высокому содержанию ряда макроэлементов в волосах курящих студентов. Содержание кальция было повышено на 6 % , калия на 12,5 %, магния на 8,9 % и фосфора на 4 %. Подобная тенденция может свидетельствовать о стадии преддефицита этих элементов. Кроме того, обращает на себя внимание более высокое содержание кадмия в волосах курящих студентов.
Выводы
Таким образом, проведенное исследование показало, что у курящих студентов в периферической крови имеются изменения, характерные для реакции переактивации и стресса, которые является неспецифической основой донозологических состояний и предболезни. Наряду с этим элементный профиль курящих студентов характеризуется достоверно более высоким содержанием железа и алюминия и более низким содержанием цинка. Учитывая повешенный уровень железа в волосах, а также достаточно низкое содержание уровня сывороточного железа, можно предположить активное выведение железа из организма курящих студентов.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Госзадания на выполнение НИР (проект № 1.5.11).
Рецензенты:
Барышева Е.С., д.м.н., заведующий кафедрой биохимии и молекулярной биологии Оренбургского государственного университета, г.Оренбург.
Лебедев С.В., д.б.н., заведующий лабораторией Института биоэлементологии Оренбургского государственного университета, г.Оренбург.