Роль техногенных химических факторов риска в развитии когнитивных дисфункций у детей в зоне влияния предприятий цветной металлургии

Введение. Когнитивные нарушения у детей, приводящие к снижению социальных возможностей и обучаемости, являются одной из актуальных медико-социальных проблем.

Материалы и методы. Группу наблюдения составили 268 детей 4–7 лет, проживающих и посещающих дошкольные организации в зоне влияния предприятия цветной металлургии. В группу сравнения вошли 97 детей аналогичного возраста, находящиеся вне зоны экспозиции. Выполнен анализ качества атмосферного воздуха исследуемых территорий. Для изучения процессов познавательной деятельности использовали серию тестовых заданий. Лабораторная диагностика включала оценку состояния перекисно-антиоксидантного баланса, уровня нейромедиаторов и нейротрофических факторов в сыворотке крови.

Результаты. У детей группы наблюдения кратность превышения референтных уровней и показателей группы сравнения составила по содержанию марганца в крови 1,3 раза, алюминия в моче — 1,7–2,2 (р < 0,001). Результативность тестов для диагностики уровня развития восприятия и логичности мышления, внимания, сенсомоторной координации у экспонированных детей была ниже в 1,2–2 раза относительно группы сравнения (р = 0,001–0,034). Установлена связь вероятности снижения уровня восприятия и мышления с содержанием марганца, алюминия в биосредах (R² = 0,28–0,33). У детей группы наблюдения выше в 1,2–1,5 раза уровень малонового диальдегида плазмы (вклад алюминия составил 25%, марганца – 31%) и гидроперекисей липидов (вклад алюминия — 71%), ниже в 1,2 раза антиоксидантная активность плазмы и отмечено повышение уровня нейротропина-3 (вклад марганца — 13%). Также у детей группы наблюдения выявлена тенденция к снижению уровня нейронспецифической енолазы в сыворотке крови (вклад алюминия составил 58%).

Ограничения исследования: возрастное ограничение возможностей применения серии тестовых испытаний.

Заключение. Показатели снижения уровня восприятия и логичности мышления, интенсификации пероксидации липидов и нарушения баланса нейротрофических факторов являются целевыми для мероприятий диагностической и профилактической направленности у детей в зоне влияния предприятий цветной металлургии.

Соблюдение этических стандартов. Исследование проводилось в соответствии с этическими принципами медико-биологических исследований, изложенных в Хельсинкской декларации (с дополнениями 2008 г.), национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 52379–2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP), одобрено локальным этическим комитетом ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения».

Согласие пациентов. Каждый участник исследования (или его законный представитель) дал информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании и публикацию персональной медицинской информации в обезличенной форме в журнале «Гигиена и санитария».

Участие авторов:
Валина С.Л. — концепция и дизайн исследования, статистическая обработка, написание текста, редактирование;
Устинова О.Ю. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, написание текста, редактирование;
Савинков М.А. — сбор материала и обработка данных, статистическая обработка;
Ошева Л.В. — написание текста;
Кобякова О.А. — сбор материала и обработка данных;
Эйсфельд Д.А. — концепция и дизайн исследования.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 06.09.2022 / Принята к печати: 03.10.2022 / Опубликована: 30.11.2022

1. Сетко Н.П., Жданова О.М., Сетко А.Г. Психофизиологическая характеристика особенностей становления когнитивных функций у учащихся старших классов. Гигиена и санитария. 2021; 100(4): 358-64. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-4-358-364

2. Екушева Е.В. Когнитивные нарушения - актуальная междисциплинарная проблема. РМЖ. 2018; 26(12-1): 32-7.

3. Рукавишников В.С., Ефимова Н.В., Мыльникова И.В., Журба О.М. Оценка воздействия допустимых концентраций формальдегида на функциональное состояние центральной нервной системы подростков. Гигиена и санитария. 2017; 96(5): 474-8. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2017-96-5-474-478

4. Гамаюнова Т.Ю., Куташов В.А. Пантогам в лечении когнитивных расстройств у детей. Молодой ученый. 2015; (22): 244-6.

5. Елшанский С.П. Когнитивная неэффективность школьного обучения в условиях цифровизации. Сибирский психологический журнал. 2021; (79): 130-52. https://doi.org/10.17223/17267080/79/8

6. Немкова С.А., Маслова О.И., Каркашадзе Г.А., Курбатов Ю.Н., Подкорытова И.В. Использование полипептидного стимулятора в комплексном лечении когнитивных нарушений у детей с заболеваниями центральной нервной системы. Педиатрическая фармакология. 2012; 9(5): 80-4.

7. Жданова-Заплесвичко И.Г., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В. Биомаркеры неканцерогенных негативных эффектов со стороны центральной нервной системы у детей в зоне влияния источников выбросов алюминиевого производства. Гигиена и санитария. 2018; 97(5): 461-9. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2018-97-5-461-469

8. Боев В.М., Георги И.В., Кряжев Д.А., Кряжева Е.А. Гигиеническая оценка риска здоровью населения при воздействии веществ, поступающих из бытовых смесителей в питьевую воду. Анализ риска здоровью. 2021; (4): 50-7. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.4.05

9. Fitsanakis V., Au C., Erikson K., Aschner M. The effects of manganese on glutamate, dopamine and gamma-aminobutyric acid regulation. Neurochem.Int. 2006; 48(6-7): 426-33. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2005.10.012

10. Бонь Е.И. Характеристика медиаторов и модуляторов, их биологическая роль в функционировании нервной системы. Вестник Новгородского государственного университета. 2021; (1): 6-14. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2021.1(122).6-14

11. Шутова С.В., Муравьева И.В. Сенсомоторные реакции как характеристика функционального состояния ЦНС. Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013; 18(5-3): 2831-40.

12. Маркелова Е.В., Зенина А.А., Кадыров Р.В. Нейропептиды как маркеры повреждения головного мозга. Современные проблемы науки и образования. 2018; (5): 206.

13. Отдельнова К.А. Определение необходимого числа наблюдений в социально-гигиенических исследованиях. Сборник трудов 2-го ММИ. 1980; 150(6): 18-22.

14. Забрамная С.Д. Психолого-педагогическая диагностика умственного развития детей. М.: Просвещение-Владос; 1995.

15. Немов Р.С. Психология. М.: Владос; 2001.

16. Гуткина Н.И. Психологическая готовность к школе. СПб.: Питер; 2004.

17. Гланц С. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. М.: Практика; 1998.

18. Парцалис Е.М. Факторы риска нарушения когнитивного развития у детей (обзор). Новые исследования. 2013; (2): 4-22.

19. Гмошинский И.В., Хотимченко С.А. Оценка риска никельсодержащих наноматериалов: характеристика опасности in vivo. Анализ риска здоровью. 2021; 3(2): 177-91. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.2.17

20. Дубенко С.Э. Эффективность использования специализированного пищевого продукта у рабочих медной промышленности. Гигиена и санитария. 2021; 100(3): 254-60. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-3-254-260

21. Алексеев В.Б., Шур П.З., Шляпников Д.М., Костарев В.Г. Гигиеническая оценка влияния условий труда на здоровье работников комплекса по производству фталевого ангидрида и фумаровой кислоты. Гигиена и санитария. 2018; 97(1): 54-8. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2018-97-1-54-58

22. Chetverkina K.V. On determination of reference chloroform content in children’s blood. Analiz riska zdorov’yu. 2018; (3): 85-93. https://doi.org/10.21668/health.risk/2018.3.09.eng

23. Кострова Т.А. Экспериментальная оценка изменений нейротрофических и апоптотических факторов в реализации отдалённых последствий острого тяжелого отравления тиопенталом натрия. Токсикологический вестник. 2019; (5): 49-53. https://doi.org/10.36946/0869-7922-2019-5-49-53

24. Haque A., Polcyn R., Matzelle D., Banik N.L. New insights into the role of neuron-specific enolase in neuro-inflammation, neurodegeneration, and neuroprotection. Brain Sci. 2018; 8(2): 33. https://doi.org/10.3390/brainsci8020033

25. Müller J., Bissmann B., Becker C., Beck K., Loretz N., Gross S., et al. Neuron-specific enolase (NSE) predicts long-term mortality in adult patients after cardiac arrest: results from a prospective trial. Medicines (Basel). 2021; 8(11): 72. https://doi.org/10.3390/medicines8110072

26. Hong R.H., Zhu J., Li Z.Z., Yuan J., Zhao P., Ding J., et al. Red blood cell distribution width is associated with neuronal damage in acute ischemic stroke. Aging (Albany NY). 2020; 12(10): 9855-67. https://doi.org/10.18632/aging.103250