Марганец относится к числу жизненно необходимых микроэлементов, входит в состав многих ферментов, участвует в реализации различных функций организма: синтез и обмен нейромедиаторов, антиоксидантную защиту, причастен к регуляции обмена глюкозы, витаминов, липидов, влияет на репродуктивную функцию и тому подобное. Не только дефицит, но и чрезмерное количество марганца может наносить вред организму, что проявляется в большинстве случаев нарушением функции центральной и периферической нервной системы (снижение памяти, утомляемость, слабость, головокружение, плохое настроение, нарушение сократительной функции мышц, склонность к спазмам и судорогам, боли в мышцах, двигательные расстройства и т.д.). Именно поэтому ВОЗ отнесла марганец к категории условно эссенциальных микроэлементов (1).
Повышенный уровень экспонирования может наблюдаться на производстве где, в технологическом процессе, используется марганец, среди населения, проживающего в загрязненной регионе, а также в отдельных случаях при отравлениях.
Для определения уровня марганца в организме определяют его содержание в крови, сыворотке и моче. Агентство токсичных веществ и регистрации заболеваний США (Agency for Toxic Substances and Disease Registry) приводит данные о том, что показатели марганца в сыворотке крови в норме равняются 0,4 — 0,8 мкг / л (0,0004 — 0,0008 мг / л), крови 4-15 мкг / л (0,004 — 0,015 мг / л) (2). Немного больший диапазон приводят Burtis et al. (3) – в сыворотке от 0,5 до 1,3 мкг / л (0,0005 — 0,0013 мг / л) и в крови от 5 до 15 мкг / л (0,005-0,015 мг / л).
По мнению авторов превышение показателей сыворотки больше 5,4 мкг / л (0,0054 мг / л) и цельной крови выше 20 мкг / л (0,02 мг / л) свидетельствует о повышенный уровень экспонирования.
Токсической признана концентрация марганца в сыворотке крови — 4.6 мг / л (4).
Безусловно, существуют популяционные различия экспонирования населения марганцем.
Многие государства провели изучение популяционных показателей содержания марганца в организме. Исследования проводились среди различных слоев населения, которое не претерпело профессионального экспонирования. Так, например, в Германии было определено, предельным показателем считать концентрацию марганца в крови 0,015 мг / л (5). Этот показатель соответствует 95-процентили НЕ экспонированного населения.
В Канаде 95-процентиль в крови определен на уровне 0,01563 мг / л, медиана — 0,009 мг / л (6), в США 95-процентиль — 0,0167 мг / л, медиана 0,0092 мг / л (7)
Уровень экспонирования населения Украина марганцем
Для проведения собственных исследований было выбрано несколько групп. Первая группа состояла из женщин репродуктивного возраста без патологии репродуктивной системы, которые не подверглись риску профессионального экспонирования (38 женщин). В этой группе марганец определяли в сыворотке крови. Вторая группа состояла из 61 донора крови, которые не имели профессионального контакта с источниками экспонирования марганцем и отклонений в состоянии здоровья и прошли соответствующее обследования. В этой группе марганец определяли в цельной крови.
Исследование микроэлементов проводилось на базе аккредитованной лаборатории ГП «Научного центра превентивной токсикологии, пищевой и хической безопасности имени академика Л. И. Медведя » МОЗ Украины валидированной методике МУК 4.1.1483-03. Для исследования использовали около 3 мл образцов крови. После микроволновой минерализации образцы анализировали в масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Bruker MS 820 (Австралия) с использованием специального программного обеспечения ICPMS Expert.
Для того, чтобы легче было сравнивать наши результаты с данными отечественных авторов, мы проводили расчет среднеарифметического показателя (М). Как известно, медиана более устойчивый показатель к аномальным отклонений по сравнению с средним арифметическим показателем. Кроме того, определение 95-го процентили позволяет оценить верхние показатели значений экспонирования популяции населения. Статистическая обработка результатов с определением медиан и процентили, применяется в большинстве стран для оценки популяционных показателей экспонирования. Именно поэтому при проведении и статистической обработке результатов, мы отдаем предпочтение и определению медианы и 95 процентили.
Это позволило нам впервые сравнить полученные нами результаты с показателями других стран.
Обсуждение результатов исследования
Фактически, во всех сообщениях отечественных исследователей уровень марганца в сыворотке и в цельной крови превышал популяционные
показатели других государств. (Табл. 1). С высокими показателями марганца в организме, ученые связывают возникновения ряда заболеваний. Кроме того, мы обратили внимание на то, что в случаях, когда в состав группы контроля входили доноры, то есть Абсолютно здоровые люди, то показатели марганца были несколько ниже. По нашему мнению, это свидетельствует о том, что по крайней мере часть населения испытывает повышенного уровня экспонирования.
Нами было проведено несколько серий исследований с целью изучения популяционных показателей марганца в организме населения Украины. Полученные нами результаты (табл. 2) показали, что среди женщин репродуктивного возраста показатель медианы находится на уровне 0,0035 мг / л, что существенно превышает приведенные выше показатели нормы, а средний показатель достиг уровня повышенного экспонирования (3). Более того, показатель 95-процентили находится на уровне 0,014 мг / л. Большой диапазон отклонение 95-процентили от медианы свидетельствует о наличии в группе лиц с повышенным уровнем экспонирования. Для сравнения у рабочих на марганцевом горно-обогатительном комбинате в Сингапуре показатели концентрации марганца в сыворотке и составили в среднем 4,5 мкг / дл (0,045 мг / л), диапазон от 2 — 32.8 мкг / дл (0,02 -0,32 мг / л), а в крови — 25 мкг / дл, (0,25 мг / л), диапазон 15 — 92,5 мкг / дл (0,15-0,92 мг / л) (13).
Таким образом, в обследованной популяции женщин обнаружены достаточно высокие показатели марганца в сыворотке и крови. Часть популяции имеет повышенный уровень экспонирования марганцем.
В нашем исследовании вторая группа состояла из доноров крови обоих полов. Требования к отбору доноров предполагают, что это абсолютно здоровые люди, которые не имеют хронических заболеваний, профессиональных контактов. Приведен к минимуму риск попадания в эту группу лиц с повышенным уровнем экспонирования. Полученные нами результаты показали, что среди доноров крови показатели медианы находились на уровне 0,011 мг / л, а 95 процентили — на уровне 0,018 мг / л.
В крови доноров показатели марганца были выше, чем в других странах, где проводились соответствующие эпидемиологические исследования. Ранее, в Украина подобная статистическая обработка показателей марганца в организме населения не применялась.
Поэтому было невозможно сравнивать результаты с популяционными показателями других стран и оценивать верхний уровень экспонирования населения.
Нами было проведено исследование марганца в 38 образцах сыворотки и 61 образца крови. Сравнение наших результатов с данными других стран дают основанию утверждать, что по крайней мере часть население подвергается повышенному уровню экспонирования марганцем. Эти результаты подкрепляются нашими коллегами из других учреждений в разных регионах Украина.
Выводы
- Населення Украины испытывает повышенный уровень экспонирования марганцем.
- Дальнейшие исследования должны быть направлены и на изучение популяционных показателей содержания марганца в организме и источников экспонирования населения Украины.
Перспективы дальнейших исследований
Дальнейшие исследования будут направлены на изучение популяционных показателей содержания марганца в организме и источников экспонирования населения Украины. Заслуживают внимания и многочисленные рекомендации о широком применении витаминных и минеральных комплексов, поскольку большинство из этих препаратов содержат марганец и разрабатывались с учетом потребностей населения страны производителя лекарств.
С.В. Гуньков,
О.О. Макаров
Комментировать