[назад]   [тезисы доклада] 

ИСТОЧНИКИ, ПРИРОДА И МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ТОКСИЧНОГО ФАКТОРА, ПОСЛУЖИВШЕГО ПРИЧИНОЙ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ДЕТЕЙ АЛТАЙСКОГО КРАЯ В ПЕРИОД с 1989 по 1999 гг.
(пример ретроспективного решения долговременной медико-экологической проблемы территории, которая в 1989 году относилась к острым проблемам).

Исходная информация. В апреле 1989 года в двух удалённых друг от друга районах Алтайского Края - Локтевском и Тальменском стали регистрироваться с нарастающей частотой желтухи новорождённых неясной этиологии.
У большого числа детей эти желтухи имели гемолитический характер, при этом, анемия сопровождалась выраженным ретикулоцитозом. Одновременно отмечены и неврологические проявления в виде спонтанного тремора подбородка и рук, повышенной реактивности на внешние раздражители. Регистрировались симптомы угнетения ЦНС: быстрая истощаемость рефлексов автоматизма новорождённых. У части новорождённых эти изменения не сопровождались желтухой. Поражения ЦНС классифицировались как проявления симптомов пирамидной недостаточности, приводящих к развитию гипертензионно- гидроцефальному синдрому. Многие матери пострадавших детей выявляли анемию в период беременности
С 1990 года такая желтуха стала регистрироваться и в других районах Алтайского Края. Весной и осенью уровень заболеваемости новорождённых увеличивался. Симптоматическое лечение давало положительный эффект, но не решало проблемы в целом. Дети, перенёсшие заболевание, характеризовались замедленным физическим развитием, в этой группе выявлялись нарушения функции почек и надпочечников, а также врождённые аномалии. В настоящее время продолжается неуклонный рост частоты заболеваемости детей на территории Алтайского Края. Многочисленные бессистемные и дорогостоящие исследования не выявили истинной причины как вспышки заболевания в 1989 году, так и продолжающегося роста в последующие годы, вплоть до настоящего времени. Большая часть проверенных за это время версий причины заболеваний не выдерживала самой элементарной критики (таблица 1).

Таблица 1. Основные, ранее предполагаемые, причины происшедшего.

Цели исследования. Выявить причинную связь заболеваний с конкретным патогенным фактором. Определить источники патогенного фактора и причины его появления в 1989 - 90 годах.
Анализ предварительной информации. Анализ скорости и динамики распределения заболеваний по территории Края исключил воздух и продукты питания, как пути распространения искомого токсичного фактора. Наиболее вероятным источником искомых токсичных веществ признана артезианская вода. Основное отличие территории Края от не пострадавших граничных областей лежит в области геоморфологии и гидрогеологии. Предположена неорганическая природа искомого фактора.
Анализ основных групп риска и тяжести протекания заболеваний дал основание сделать заключение о невысокой удельной токсичности искомого токсичного фактора. Подверженность патологической желтухе только новорождённых, а также сходная динамика развития патологической желтухи с динамикой развития желтухи физиологической позволила предположить, что вторая является основой для развития первой и, что биохимические и клеточные механизмы патологической желтухи должны вписываться в соответствующие механизмы физиологической желтухи.
В связи с быстрым и практически синхронным распространением желтухи и поражений ЦНС по территории Алтайского Края было предположено, что мы имеем дело с полисиндромным заболеванием химической этиологии. Мы предположили, что желтуха и поражения ЦНС не являются единственными синдромами исследуемого массового заболевания.

Анализ статистики распространённости заболеваний детского контингента. Анализ распространённости заболеваний на территории Алтайского Края и на смежных территориях за 1993-98 годы позволил нам сделать следующие выводы:
1) Уровень заболеваний по целому ряду нозологических групп среди детей на территории Алтайского Края значимо превышает таковой для граничных территорий Новосибирской, Кемеровской и Горно-Алтайской областей: болезни органов пищеварения (в т.ч. гастрит, дуоденит, функциональные расстройства желудка), болезни поджелудочной железы, болезни мочеполовой системы, новообразования, болезни эндокринной системы, ожирение, врождённые аномалии, отдельные состояния возникающие в перинатальном периоде, болезни нервной системы (в т.ч. эпилепсия без психических расстройств), болезни крови и кроветворных органов (в т.ч. анемии), болезни системы кровообращения, например:

2) Распространённость перечисленных выше заболеваний продолжает постоянно нарастать, что свидетельствует о продолжении действия источника токсичных веществ. Экстраполяция значений распространённости перечисленных групп заболеваний к 1989 году в большинстве случаев давала региональный уровень распространённости, свойственный граничным территориям Новосибирской, Кемеровской и Горно-Алтайской областей. Предполагается, что без ликвидации действующего источника непрерывный рост распространённости заболеваний среди детей будет продолжаться вплоть до 2003 года, когда вся популяция детей будет представлена детьми, рождёнными при действии источника.
3) Общая динамика распространения перечисленных выше групп заболеваний за 1993-98 годы позволила нам с большой степенью вероятности отнести их к разным синдромным проявлениям единого заболевания.
4) Перечень нозологий, распространенность которых продолжает увеличиваться, исключает воздушный путь поступления токсичного фактора в организм.
5) Неуклонный рост распространённости заболеваний свидетельствует о неэффективности применяемых вслепую методов лечения.

Анализ статистики заболеваемости детского контингента. Анализ заболеваемости на территории Алтайского Края и на смежных территориях за 1993-98 годы позволил сделать следующие выводы:
1) Болезни крови и кроветворных органов, системы кровообращения, врождённые аномалии, анемии, новообразования, функциональные расстройства желудка - обусловлены воздействием не только на новорождённых, но и на остальную популяцию детей.
2) Разный наклон кривых роста заболеваемости свидетельствует, как о разной динамике развития патологических процессов, так и о разных порогах чувствительности систем, органов и тканей к действию искомого токсичного фактора.

Проведение токсико- клинико- патогенетического анализа. Мы исходили из того, что перечисленные выше нозологии являются синдромами единого заболевания вызванного искомым токсичным фактором. С целью выявления токсичного фактора, лежащего в основе этого полисиндромного заболевания нами был проведён информационный поиск в базе данных по токсикологии нескольких сотен тысяч токсичных веществ. Введение в базу данных того или иного ярко выраженного и часто встречающегося симптома заболевания приводило к получению значительного перечня токсичных веществ, вызывающих данный симптом. Введение в базу данных симптома "желтуха" дало перечень из более чем двух сотен токсичных веществ. Дальнейшее пересечение полученных перечней привело к появлению небольшого круга токсикантов, которые с наибольшей степенью вероятности могли быть причиной выявленного полисиндромного заболевания. Более тонкий анализ проявления особенностей полисиндромного заболевания на биохимическом и клеточном уровнях показал, что наиболее подходящим токсичным веществом, хроническое отравление которым могло привести к выявленному полисиндромному заболеванию является марганец.

Определение марганца в питьевой воде артезианских источников. Методом масс- спектрометрии с возбуждением в индуктивно связанной плазме (полиэлементный анализ на 60 элементов Периодической системы),
в воде артезианских источников Тальменского, Павловского и Косихинского районов Алтайского Края, а также в г. Барнауле, нами были обнаружены сверхнормативные концентрации марганца и железа. Ни в одном из проанализированных поверхностных источников (р. Обь, озеро Мочище, река Улыбердь) повышенного содержания марганца не обнаружено. Значительно более быстрое оседание гидроокиси железа по сравнению с гидроокисью марганца снимает возможный защитный эффект железа.
Токсикология марганца. Проведённый нами подробный анализ соответствия клиники и патогенеза выявленного перечня заболеваний токсикологии хронических отравлений марганцем, показал хорошее соответствие первого второму. При хроническом отравлении марганцем в перинатальный период происходит усиление процесса гемолиза эритроцитов. Ионы марганца стимулируют пролиферацию клеток - предшественников эритроцитов. Однако конкуренция марганца с железом на всех стадиях его утилизации приводит к снижению скорости созревания эритроцитов и как следствие этого к гемолизу несформировавшихся клеток. Ретикулоцитоз сопровождается гемолитической анемией. Таким образом, марганец усугубляет протекание физиологической желтухи, делая её более продолжительной и более выраженной. Внутрипечёночное холестатическое действие марганца обусловленое ингибированием одной из стадий утилизации билирубина, ещё больше усугубляет ситуацию. Достаточно успешное применение фенобарбитала в снижении уровня гипербилирубинемии у больных детей в Алтайском Крае объясняется не столько стимуляцией процесса конъюгации билирубина, сколько активацией энергозависимой системы его внутрипечёночного транспорта.

Что касается патологии ЦНС, то она носит комплексный характер и обусловлена совместным токсическим действием марганца и неконъюгированного билирубина. Действие марганца на нервную систему приводит к энцефалопатии, связанной с дегенерацией нейронов в некоторых отделах головного мозга, что симптоматически сходно с поражением экстрапирамидных структур при паркинсонизме и сопровождается: слабостью ног, увеличением мышечного тонуса, неразборчивой речью, судорожной походкой и психической деградацией или деменцией. Особенность марганцевой энцефалопатии обусловлена селективным повреждением субталамических ядер и структуры бледного шара.
Высокий уровень врождённых патологий негенетического плана, регистрируемый на территории Алтайского Края, характерен для действия токсичных агентов на ранних стадиях развития организма. В токсическое действие марганца укладывается высокий уровень патологий гепатобилиарной системы и поджелудочной железы. Печень и поджелудочная железа являются главными органами-накопителями марганца. Хорошо укладывается в токсическое действие марганца и высокий уровень патологий системы крови. Влияние марганца на пролиферацию предшественников эритроцитов может приводить к изменению соотношения клеточных элементов системы крови. Что касается высокого уровня патологий мочевыделительной системы, то они могут носить вторичный характер и быть обусловлены врождёнными аномалиями, развивающимися на фоне долговременного воздействия высоких концентраций билирубина.
Таким образом, ведущие детские и младенческие патологии, регистрируемые на территории Алтайского Края вполне удовлетворительно вписываются в хроническое токсическое действие марганца, избыточные количества которого поступают с питьевой водой, молоком и продуктами питания местного производства в организм ребёнка начиная с ранних стадий эмбриогенеза.

Возможные причины появления марганца в водозаборных горизонтах. На основе проведённых исследований был сделан вывод, что в 1989 году на территории Алтайского Края произошло глобальное событие, давшее начало появлению марганца в артезианской воде, что в свою очередь и привело к полисиндромному заболеванию детей.
На основе анализа глобальных событий 1989-90 годов мы пришли к выводу, что случившееся является итогом редкого совпадения времени реализации 150 килотонного подземного ядерного взрыва на Семипалатинском Полигоне и землетрясения с магнитудой 4,5 балла на 84 меридиане 12 февраля 1989 года. Предполагается, что интерференция сейсмических волн от взрыва и землетрясения привела к появлению межгоризонтных перфораций в области старых глубинных разломов (характерных для этого региона), с последующим поступлением воды нижних горизонтов, содержащей марганец, в верхние водозаборные горизонты. По оценке специалистов ядерные взрывы мощностью 150 килотонн производят землетрясения с магнитудой 4-8 баллов, что соразмерно с магнитудой землетрясений на этой территории. В литературе отмечены особые свойства всего нескольких подземных ядерных взрывов. Среди них и февральский взрыв 1989 года. Усугубить создавшуюся гидрогеологическую ситуацию в регионе могло 8 бальное Зайсанское землетрясение 1990 года, приведшее к дальнейшему распространению воды содержащей марганец по всей территории Алтайского Края.

Вторичные источники марганца. Марганец свободно проникает через плаценту и накапливается в организме плода. Марганец накапливается в молоке кормящих матерей. Марганец аккумулируется в зерновых культурах, а также в листовых овощах, накапливается в молоке и печени животных. На Алтае много маслосыродельных заводов. В связи с тем, что марганец эффективно накапливается в молоке, оно является эффективным вторичным источником этого элемента. Не исключено и высокое содержание этого элемента в масле и сырах, производимых на территории Алтайского Края. Алтай является значительным производителем растительной продукции. Поскольку капуста и ряд других овощей, а также зерновые эффективно накапливают марганец, они также являются эффективными вторичными источниками этого токсичного элемента.

Заключение. Значительная часть заболеваемости детей, регистрируемая на территории Алтайского Края относится к химической этиологии. Выявлены также вторичные инфекционные заболевания почек, обусловленные первичным поражением систем организма соединениями марганца.
Для нас совершенно очевидно, что происшедшее не могло существенно не отразиться и на заболеваемости взрослого населения Алтайского Края. В настоящее время мы проводим обработку статистики заболеваемости взрослого населения Края с целью проверки этого предположения.

обсуждение

[назад]