You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Нові підходи до гігієнічного нормування оптимальних концентрацій токсичних металів та есенційних мікроелементів у біологічних середовищах людини

Нові підходи до гігієнічного нормування оптимальних концентрацій токсичних металів та есенційних мікроелементів у біологічних середовищах людини

ISSN 2223-6775 Український журнал з проблем медицини праці Том.18, №2, 2022


https://doi.org/10.33573/ujoh2022.02.096

Нові підходи до гігієнічного нормування оптимальних концентрацій токсичних металів та есенційних мікроелементів у біологічних середовищах людини

Іщейкін К.Є., Андрусишина І.М., Голуб І.О., Лампека О.Г., Пивовар Т.М., Цапко В.Г.
Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України», м. Київ


 Повна стаття (PDF), УКР

Вступ. У статті відображено підходи до методології нормування оптимальних рівнів вмісту токсичних металів та есенційних мікроелементів (МЕ) у біологічних середовищах людини. Сьогодні поняття норма не є сталою величиною через гетерогенність геохімічних умов проживання, шкідливих звичок, характеру харчування, віку та гендерних відмінностей. Застосування різних аналітичних методів визначення хімічних елементів привело до значних розбіжностей при визначенні меж їхньої фізіологічної норми в біологічних середовищах людини.

Мета дослідження – надати еколого-гігієнічну оцінку впливу токсичних металів та есенційних МЕ на формування оптимальних рівнів їхнього вмісту в біологічних середовищах.

Матеріали та методи дослідження. Вміст токсичних металів та есенційних МЕ визначали в об’єктах довкілля (атмосферне повітря, питна вода, продукти харчування) та біологічних середовищах здорових осіб – волонтерів (волосся, цільна кров, сироватка крові). Для визначення вмісту токсичних металів був використаний оптико-емісійний спектрометр з індуктивно зв’язаною плазмою, методи анкетування та математичної статистики.

Результати. Отримані результати досліджень показали наявність тісного зв’язку між хімічним складом повітря, питної води, продуктів харчування у формуванні оптимальних рівнів вмісту макроелементів (МаЕ) і МЕ у біологічних середовищах людини. Вміст МаЕ та МЕ у біологічних середовищах обстежених у ряді випадків відповідав мінімуму фізіологічних рівнів [для свинцю (Pb), цинку (Zn), кадмію (Cd), магнію (Mg), хрому (Cr), селену (Se)], для мангану (Mn), заліза (Fe), міді (Cu), нікелю (Ni), кальцію (Ca) виявлено оптимальне значення, але для алюмінію (Al), арсену (As) виявлений вміст відповідав максимальним фізіологічним рівням. Хімічні елементи, концентрація яких у біологічних середовищах була в межах «г – мг» (для Ca, Mg, калію (K), натрію (Na), Fe, Cu, Zn у сироватці крові), знаходилися в межах «умовної норми» при визначенні методом ОЕС-ІЗП. Для виявлення ризику розвитку дисбалансу МаЕ та МЕ в організмі людини необхідно використовувати комплексний підхід (одночасне визначення вмісту металів у декількох біологічних середовищах) та застосовувати методи багатоелементного аналізу як на індивідуальному, так і на популяційному рівнях.

Ключові слова: токсичні метали, есенційні мікроелементи, оптимальні рівні вмісту металів, референтні значення, макро- та мікроелементи, біологічні середовища

Література

  1. Оберлис Д., Харланд Б., Скальный А. Биологическая роль макро- и микроэлементов у человека и животных. Санкт-Петербург : Наука, 2008. 544 с.
  2. Швыряев А. А., Меньшиков В. В. Оценка риска воздействия загрязнения атмосферы в исследуемом регионе: учебное пособие для вузов. Москва : Изд-во МГУ, 2004. 124 с.
  3. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. 155 Биомаркеры и оценка риска. Концепции и принципы. ВООЗ, 1996. 96 с.
  4. Методичні рекомендації з оцінки ризику для здоров’я населення від забруднення атмосферного повітря викидами промислових джерел. А. М. Сердюк, О. І. Турос, О. М. Картавцев та ін. Київ, 2005. 38 с.
  5. Методичні рекомендації (111) 72.14/133.14 Оцінка порушень мінерального обміну у професійних контингентів за допомогою методу атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно-зв’язаною плазмою. І. М. Андрусишина, О. Г. Лампека, І. О. Голуб та ін. Київ : ВД «Авіцена», 2014. 60 с.
  6. ДСТУ ISO 11885:2019. Визначення 33 елементів методом атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно-зв’язаною плазмою у воді. Вид. офіц. Київ : Держспоживстандарт України, 2020. 14 с.
  7. Metal and metalloid particulates in workplace atmospheres (ICP analysis). URL: File://E:/nioshdbs/oshameth/id125g/id25/id15g.htm.
  8. ГОСТ 30538-97. Межгосударственный стандарт. Продукты пищевые. Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом. Принят Госстандартом Украины № 12 от 21.11.97. 2000. 32 с.
  9. Антомонов М. Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных. Киев : МДК, 2006. 558 с.
  10. Андрусишина І. М., Лампека О. Г., Голуб І. О. Мікроелементози в Україні (до проблеми використання спектральних методів для оцінки екологічно та професійно обумовлених порушень мінерального обміну у людини). Науковий журнал МОЗ України. 2013. № 3 (4). С. 136–146.
  11. Особливості застосування неінвазивних біологічних субстратів у біомоніторингу експозиції важкими металами на виробництві. В. Ф. Демченко, І. П. Лубянова, І. М. Андрусишина та ін. Український журнал з проблем медицини праці. 2012. № 4. С. 29–35.
  12. Тяжелые металлы внешней среды и их влияние на иммунный статус населения. Н. М. Паранько, E. Н. Белицкая, Н. Г. Карнаух и др. Днепропетровск : Полиграфист, 2002. 146 с.
  13. Толмачева Н. В., Сусликов В. Л., Винокур Т. Ю. Эколого-физиологическое обоснование нормативов оптимальных уровней и соотношения макро- и микроэлементов в питьевой воде и суточных пищевых рационах. Медицинские науки. 2011. № 3. С. 155–160.
  14. Рахманин Ю. А., Шашина Т. А., Новиков С. М. Современные направления методологи оценки риска. Гигиена и санитария. 2007. № 3. С. 3–8.
  15. Трахтенберг І. М. Нарис 6 – Вікові відмінності вмісту деяких хімічних елементів в організмі людини та експериментальних тварин. Нариси вікової токсикології; за ред. І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2005. 256 с.
  16. Toxicity, mechanism and health effects of some heavy metals. M. Jaishankar, T. Tseten, N. Anbalagan et al. Interdiscip. Toxicol. 2014. Vol. 7, № 2. Р. 60–72. https://doi.org/10.2478/intox-2014-0009.
  17. Drinking water minerals and mineral balance. I. Rosborg, F. Koszisek, O. Selinus et al. Switzerland : SIP, 2015. 105 р. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09593-6.
  18. Reference values for trace essential elements in the whole blood and serum samples of the adult Serbian population: significance of selenium deficiency. A. Stojsavljević, J. Jagodić, L. Vujotić, et al. Environ Sci Pollut Res Int. 2020. Vol. 27, № 2. P. 1397–1405. https://doi.org/10.1007/s11356-019-06936-8.
  19. Human biomonitoring reference values for metals and trace elements in blood and urine derived from the Canadian health measures survey 2007–2013. G. Saravanabhavan, K. Werry, M. Walker et al. Inter. J. of Hygiene and Environmental health. 2016. P. 12. URL: journal home page: www.elservier.com/ locate/ijheh. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2016.10.006.
  20. Impact of endocrine-disrupting compounds (EDCs) on female reproductive health. P. A. Fowler, M. Bellingham, K. D. Sinclair et al. Mol. Cell. Endocrinol. 2012. Vol. 355. Р. 231–239. https://doi.org/10.1016/j.mce.2011.10.021.
  21. The importance of speciation analysis in neurodegeneration research. B. Michalke, D. Willkommen, E. Drobyshev, N. Solovyev. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2018. Vol. 104. P. 160–170. https://doi.org/10.1016/j.trac.2017.08.008.