Канд. биол. наук, зав. лаб. методов жидкостной хроматографии ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Пермь.
e-mail: tdkarn@fcrisk.ru
MD, PhD, Head of Liquid Chromatography Laboratory at FBSI “Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies”, Perm city, 614045, Russian Federation.
e-mail: tdkarn@fcrisk.ru
Введение. Формальдегид относится к широко распространённым и опасным для здоровья загрязнителям окружающей среды, имеет II класс опасности при ингаляционном воздействии. В условиях аэрогенного хронического действия повышается риск отрицательного воздействия на здоровье человека. Особенно чувствителен к неблагоприятному действию формальдегида детский организм.
Материалы и методы. Проведены химико-аналитические исследования содержания формальдегида в атмосферном воздухе, воздухе помещений дошкольных и школьных образовательных учреждений и в биологических средах детей, проживающих в крупном промышленном городе (группа наблюдения) и сельской местности (группа сравнения) Западного Урала.
Результаты. В условиях города установлено более высокое содержание формальдегида, чем в сельской местности: в 1,5 раза выше в атмосферном воздухе и в 2,9 раза выше в воздухе помещений детских садов и школ. Воздух закрытых помещений формирует более высокую по сравнению с атмосферным воздухом нагрузку по содержанию формальдегида: её доля составляет 93% на городской территории и 87% в сельской местности. Среднегрупповое содержание формальдегида в крови детей группы наблюдения в 4 раза превышает аналогичный показатель в группе сравнения. Установлено превышение регионального фонового уровня содержания формальдегида в крови детей в группе наблюдения в 7,6 раза, группе сравнения — в 1,8 раза. Анализ соматической заболеваемости по классам болезней показал, что в группе наблюдения приоритетные патологии, связанные с воздействием формальдегида, диагностированы в 1,1–9,5 раза чаще, чем в группе сравнения (р < 0,05). По отдельным нозоформам в группе наблюдения приоритетные нозологии встречаются в 1,8–9,7 раза чаще, чем в группе сравнения (р < 0,05). Получены статистически значимые модели зависимости вероятности повышения уровня заболеваемости детей болезнями органов дыхания, иммунной и нервной систем с увеличением концентрации свободного формальдегида в крови (R2 = 0,13–0,97; F = 45,4–4074; р ≤ 0,001).
Ограничения исследования. В проведённом исследовании не исключена вероятность увеличения заболеваемости детского населения, связанная с возможным влиянием факторов, не изученных в данной работе. Однако выявленные зависимости между содержанием формальдегида в крови и соматическим статусом детей по критерию вероятности повышения числа заболеваний от повышенного содержания формальдегида в крови могут свидетельствовать об установлении одной из причин увеличения частоты заболеваний органов дыхания, нарушений со стороны иммунной системы, болезней крови и кроветворных органов у детей при аэрогенном воздействии формальдегида.
Заключение. В результате изучения содержания формальдегида в воздушной среде городской и сельской территорий установлены более высокие концентрации токсиканта в воздухе помещений детских садов и школ и атмосферном воздухе в условиях городской среды по сравнению с сельской местностью. Повышенное содержание формальдегида в крови детей промышленного города, формирующееся в основном за счёт аэрогенного поступления формальдегида с воздухом внутри помещений, приводит к более высокой вероятности возникновения ассоциированных случаев заболеваний дыхательной, иммунной и нервной систем.
Участие авторов:
Уланова Т.С. — концепция и дизайн исследования, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи;
Лужецкий К.П. — концепция и дизайн исследования, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи;
Карнажицкая Т.Д. — написание текста, сбор и статистическая обработка материала;
Старчикова М.О. — написание текста, статистическая обработка материала;
Пустобаева М.С. — анализ формальдегида в крови методом ВЭЖХ.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Поступила: 06.07.2021 / Принята к печати: 25.11.2021 / Опубликована: 10.03.2022
Introduction. Formaldehyde is a widespread environmental contaminant hazardous for human health; it belongs to the second hazard category for its inhalation exposure. Aerogenic inhalation exposure results in elevated risks of adverse effects on human health. Children are susceptible to such adverse effects produced by formaldehyde.
Materials and methods. We performed chemical-analytical studies on formaldehyde contents in ambient air, inside pre-school children facilities and schools, and biological media of children living in a large industrial city (the test group) and a rural area (the reference group) in the Western Urals.
Results. In the city, formaldehyde contents were 1.5 times higher in ambient air and 2.9 times higher inside pre-school children facilities and schools than in rural areas. Indoor air creates a more significant burden as per formaldehyde against ambient air, and its share is equal to 93% in the city and 87% in the rural area. The average group concentration of formaldehyde in blood was four times higher in the test group than the same parameter in the reference one. We also detected that formaldehyde contents were 7.6 times higher than the regional background level in the blood of children from the test group and 1.8 times higher in children from the reference group. We analyzed somatic morbidity as per nosologic categories and revealed that priority pathologies caused by exposure to formaldehyde were diagnosed 1.1–1.9 times more frequently in the test group than in the reference one (р<0.05). Regarding specific nosologies, priority nosologies were 1.8–9.7 times more frequent in the test group than in the reference group (р<0.05). We created statistically significant models showing dependence between a potential growth in morbidity with respiratory diseases, immune and nervous system diseases among children with elevated concentrations of free formaldehyde in the blood (R2=0.13–0.97; F=45.4–4,074; р≤0.001).
Limitations. In the study, the possibility of an increase in the incidence of the child population, associated with the possible influence of factors not studied in this work, cannot be ruled out. However, the revealed relationships between the content of formaldehyde in the blood and the somatic status of children according to the criterion of the probability of an increase in the number of diseases from an increased content of formaldehyde in the blood may suggest one of the reasons for the increase in the frequency of respiratory diseases, disorders of the immune system, diseases of the blood and blood-forming organs in children under aerogenic exposure to formaldehyde.
Conclusion. Having examined formaldehyde contents in air in the city and rural area, we established that toxicant concentrations were higher inside pre-school children facilities and schools in the city than in the rural area. High formaldehyde contents in the blood of children living in sizeable industrial cities occur predominantly due to aerogenic exposure to formaldehyde in indoor air and lead to more probable associated diseases of the respiratory, immune, and nervous systems.
Contribution:
Ulanova T.S. — concept and design of the study, editing;
Luzhetskiy K.P. — concept and design of the study, editing;
Karnazhickaja T.D. — writing text, collection and statistical processing of material;
Starchikova M.O. — writing text, statistical processing of material;
Pustobaeva M.S. — analysis of formaldehyde in blood by HPLC. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgement. The study had no sponsorship.
Received: July 6, 2021 / Accepted: November 25, 2021 / Published: March 10, 2022
The authors declare that there are no conflicts of interest present.