В пробах волос сотрудников ФПС по сравнению с практически здоровыми людьми достоверно выше (p<0,05) содержание таких жизненно необходимых элементов, как ванадий, йод, калий, кальций, кобальт, магний, медь, натрий, фосфор, хром и цинк. Более высокое обеспечение эссенциальными биоэлементами среди пожарных, по-видимому, связано с отсутствием у данной категории граждан выраженной соматической патологии, что является непременным условием их предварительного профессионального отбора и последующей профессиональной деятельности.

По токсичным элементам в сравниваемых группах выявлена противоположная картина. Можно говорить о более интенсивном накоплении у сотрудников ФПС, по сравнению с группой сравнения, следующих токсичных элементов: кадмия, рубидия, свинца, серебра и марганца, содержание которых статистически достоверно выше в пробах волос пожарных (p<0,05).

В целом, в результате сравнения биоэлементных показателей в пробах волос пожарных, спасателей и группы практически здоровых людей выявлено накопление в организме сотрудников ФПС таких токсичных элементов, как барий, кадмий, рубидий, свинец, серебро и стронций, что, вероятнее всего, является следствием воздействия неблагоприятных условий труда.

Биоэлементный статус пожарных и условия труда.

В соответствии с полученными в ходе диссертационного исследования данными, на биоэлементном статусе пожарных отражаются региональные особенности, в связи с чем, анализ возможных зависимостей содержания химических элементов в организме от особенностей труда осуществлялся по отдельным регионам.

При сравнении биоэлементного статуса и стажа работы пожарных выявлен ряд взаимосвязей.

Необходимо отметить, что для каждого вошедшего в исследование региона характерна своя зависимость содержания токсичных элементов от стажа работы.

Среди сотрудников ФПС Уральского региона со стажем работы 4 и более лет наблюдается повышение содержание ртути в пробах волос (р<0,05). В Приволжском регионе у пожарных со стажем 4-10 лет статистически достоверно повышено содержание свинца и алюминия по сравнению с другими группами (р<0,05). Среди обследованных Центрального региона, работающих более 10 лет, получены максимальные показатели содержания алюминия и лития (р<0,05). В Северо-Западном регионе наиболее интенсивно в организме накапливается никель, свинец, стронций, кадмий и серебро у пожарных со стажем до 4-х лет.

Распределение содержания эссенциальных элементов в пробах волос сотрудников ФПС в зависимости от стажа так же имеет свои региональные особенности. В Уральском регионе содержание йод ниже у пожарных со стажем работы до 4-х лет, а ванадия и кобальта - у сотрудников ФПС со стажем до 10 лет (p<0,05). Наиболее высокое содержание кобальта, магния и натрия у пожарных Приволжского региона со стажем 4-10 лет, в тоже время в этой группе понижено содержание селена (р<0,05). Среди сотрудников ФПС Центрального региона, работающих 4-10 лет статистически достоверно ниже йод и фосфор (р<0,05). В Северо-Западном регионе концентрация хрома, кальция, калия и натрия выше у пожарных со стажем до 4-х лет на фоне пониженного содержания цинка (р<0,05).

При сравнении биоэлементного статуса пожарных и их степени участия в пожаротушении выявлен ряд особенностей.

Наблюдается зависимость накопления токсичных элементов в зависимости от характера выполняемых работ.

Так, в Уральском регионе содержание алюминия выше у сотрудников ФПС, непосредственно участвующих в пожаротушении (р<0,05). Среди сотрудников ФПС Приволжского региона, не задействованных в тушении пожаров выше содержание марганца, ртути и свинца (р<0,05). В Центральном регионе у пожарных, менее интенсивно участвующих в тушении пожаров выше содержание мышьяка, а у непосредственно участвующих в пожаротушении - кадмия, свинца и серебра (р<0,05). У пожарных Северо-Западного региона, интенсивно принимающих участие в пожаротушении выше концентрация алюминия, лития и свинца (р<0,05).

В ходе исследования выявлен ряд зависимостей распределения содержания эссенциальных элементов в пробах волос сотрудников ФПС от степени участия в пожаротушении, характерных для каждого обследованного региона. В Уральском регионе у пожарных с менее интенсивным участием в пожаротушении выше концентрация калия, меди и фосфора, а цинка выше у сотрудников, непосредственно участвующих (р<0,05). У сотрудников ФПС Приволжского региона, принимающих менее интенсивное участие в тушении пожаров ниже содержание магния, по сравнению с другими группами (р<0,05). В Центральном регионе у сотрудников, принимающих непосредственное участие в пожаротушении, ниже концентрация селена, на фоне более высоких показателей содержания кобальта и натрия (р<0,05).

Содержание токсичных и эссенциальных биоэлементов в пробах волос сотрудников ФПС так же зависит от количества боевых выездов в неделю.

По содержанию токсичных элементов выявлено следующее:

- в Уральском регионе в группе с количеством выездов более 10 раз в неделю статистически достоверно выше содержание мышьяка (р<0,05);

- среди пожарных Центрального региона в группе с количеством выездов 6-10 раз выше концентрация никеля и кадмия, а в группе с 3-5 выездами - выше марганца (р<0,05);

- у сотрудников ФПС Северо-Западного региона, выезжающих до 3-х раз в неделю статистически достоверно выше концентрация кадмия, в группе 3-5 выездами в неделю наблюдаются более высокие показатели содержания лития, никеля, алюминия, серебра, стронция и свинца (р<0,05).

По содержанию эссенциальных биоэлементов выявлено следующее:

- в Уральском регионе у пожарных, выезжающих 3-5 раз в неделю достоверно ниже содержание меди и натрия (р<0,05);

- у сотрудников ФПС Приволжского региона, выезжающих 3-5 раз ниже содержание фосфора, а в группе с количеством выездов до 3-х раз в неделю концентрация хрома повышена и цинка снижен по сравнению с другими группами (р<0,05);

- более низкие показатели содержания цинка также наблюдаются у пожарных Центрального региона, участвующих в 3-х и менее боевых выездах за неделю (р<0,05);

- в Северо-Западном регионе концентрация кальция, магния, кобальта и фосфора статистически достоверно ниже у сотрудников ФПС с максимальным количеством выездов более 10 в неделю (р<0,05).

В целом единой закономерности выявить не удалость. В каждом регионе наблюдаются свои особенности.

При проведении ранговой корреляции выявили:

- в Уральском регионе - среднюю положительную корреляцию между стажем работы и содержанием ртути в пробах волос пожарных (r=0,406, p<0,05), среднюю отрицательная корреляция между количеством выездов в неделю и концентрацией натрия (r= -0,382, p<0,05);

- в Приволжском регионе - среднюю отрицательную корреляцию между стажем работы и содержанием в пробах волос цинка (r= -0,392, p<0,05);

- в Центральном регионе - среднюю положительную корреляцию между количеством выездов в неделю и концентрацией никеля (r=0,556, p<0,05), кадмия (r=0,449, p<0,05), марганца (r=0,430, p<0,05) и свинца (r=0,376, p<0,05) в пробах волос.

С целью оценки поступления токсичных элементов в организм сотрудников ФПС в ходе участия в тушении пожаров, данные о концентрации тяжелых металлов в сыворотке крови пожарных Санкт-Петербурга сопоставляли с характером труда и датой ближайшего к забору крови выезда. В результате анализа полученных данных установлено, что у пожарных, принимающих непосредственное участие в пожаротушении, концетрация кадмия в сыворотке крови достоверно выше (p<0,05) по сравнению с другими сотрудниками ФПС. Доказательством вклада самого характера труда на концентрацию кадмия в сыворотке крови, является то, что его содержание тем выше, чем меньше времени прошло с момента пожаротушения до момента взятия крови на анализ (p<0,05).

Характеристика питания пожарных и их биоэлементный статус.

Один из основных компонентов, формирующий биоэлементный статус человека, это его фактическое питание, так как пища является основным источником поступления химических элементов в организм. В связи с этим для достижения поставленной цели исследования мы проанализировали особенности питания пожарных. Нами изучены не только количественные характеристики поступления отдельных химических веществ с пищей, но и другие базовые показатели питания, которые в конечном итоге и формируют пищевой статус человека.

Известно, что одним из важнейших требований, предъявляемых к питанию, является правильно организованный режим (кратность и условия приема пищи), количественная и качественная адекватность питания потребностям организма. При анкетировании были получены следующие данные:

1. Во время дежурств преобладает трехразовый режим питания (от 48% до 84%, в зависимости от региона), в большинстве случаев еда носит смешанный характер (мясная и растительная) (от 79% до 86%), чаше питаются едой приготовленной дома (от 66% до 83%), принимают пищу в столовой (от 42% до 65%);

2. Дома преобладает трехразовый режим питания (от 60% до 74%), еда носит смешанный характер (79% до 83%), принимают пищу приготовленную дома (от 89% до 95%).

При анализе количественной и качественной адекватности питания в качестве критерия сбалансированности питания использовали официальные методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации». В соответствии с данными методическими рекомендациями в качестве нормативов были выбраны показатели для работников высокой физической активности (4-я группа). Качественная характеристика питания пожарных проводилась только у сотрудников ФПС города Санкт-Петербург.

Во время дежурства отмечается пониженное поступление белков (30% от нормы), жиров (68% от нормы) и углеводов (27% от нормы). Энергетическая ценность принимаемой пищи во время дежурства составляет всего лишь 30% от рекомендуемой нормы. Соотношение белков: жиров: углеводов составляет 1,0:2,9:5,2 при рекомендуемом соотношении 1,0:1,3:5,7. Как следует из приведенных данных, в структуре питания на дежурстве преобладают жиры. При питании дома наблюдается пониженное поступление углеводов (52% от нормы), незначительно повышенное белков и жиров. Соотношение белков: жиров: углеводов составляет 1,0:1,3:2,8 при рекомендуемом соотношении 1,0:1,3:5,7.

Такой несбалансированный характер питания сказался, прежде всего, на пищевом статусе обследованных пожарных, интегральным индикатором которого является такой показатель как индекс массы тела (ИМТ). Средний ИМТ у обследованных лиц находился выше рекомендуемой величины и составил 25±0,16. ИМТ 25 и более свидетельствует об избыточной массе тела, а более 30 свидетельствует об ожирении (наблюдается у 10% обследованных пожарных). Распределение показателя ИМТ пожарных в изученных городах представлено на рисунке 4.

Рисунок 4 Распределение обследованных пожарных по величине ИМТ, в зависимости от региона, %

При качественной характеристики питания у пожарных во время дежурства выявлено пониженное потребление по отношению к физиологической норме следующих минеральных веществ: I - 23% от нормы, Ca - 27% от нормы, Se - 30% от нормы, Mg - 36% от нормы, K - 52% от нормы, P - 55% от нормы, Cr - 64% от нормы и Zn - 67% от нормы), витаминов (B2 - 22% от нормы, PP - 30% от нормы, B1 - 33% от нормы, A - 52% от нормы и C - 56% от нормы), насыщенных (68% от нормы) и полиненасыщенных жирных кислот (73% от нормы), холестерина (32% от нормы), крахмала (23% от нормы) и пищевых волокон (20% от нормы). При этом наблюдается незначительное повышение Na (123% от нормы) (табл. 1).

Таблица 1

Качественная характеристика витаминно-минерального состава питания сотрудников ФПС во время дежурств (101 человек)

В отличие от этого, при питании дома выявлено повышенное содержание насыщенных (164% от нормы) и полиненасыщенных жирных кислот (218% от нормы), холестерина (129% от нормы), моно- и дисахаров (218% от нормы) на фоне значительного пониженного содержания крахмала (32% от нормы) и пищевых волокон (45% от нормы). Также отмечается недостаточное количество I (41% от нормы) и Se (76% от нормы), на фоне повышенного Na (385% от нормы), P (207% от нормы) и K (156% от нормы), и содержание витаминов A (153% от нормы) и C (131% от нормы) (табл. 2).

Таблица 2

Качественная характеристика витаминно-минерального состава питания сотрудников ФПС вне дежурств (101 человек)

В целом можно констатировать, что во время дежурств пожарные недополучают все необходимые химические вещества (белки, жиры, углеводы, макро- и микроэлементы). В то же время, при приеме пищи дома наблюдается как пониженное поступление некоторых углеводов, биоэлементов (I, Se), так и повышенное содержание некоторых витаминов (A, C) и макроэлементов (K, Na и P). Тем самым, за счет питания в домашних условиях компенсируются недостатки питания пожарных во время суточного дежурства.

При повышенном поступлении таких биоэлементов как Na, K, P и Mn, медианы их содержания в пробах волос находятся в границах референтных интервалов. Потребление I и Se во время дежурств на 30% и 23% и вне работы на 41% и 76% соответственно ниже рекомендуемых норм, что отразилось на их содержание в пробах волос. Медианы содержания остальных биоэлементов в пробах волос находиться в пределах референтных интервалов, несмотря на повышенное или пониженное их поступление с пищей. Это является проявлением гомеостатических механизмов регуляции биоэлементного статуса организма человека, когда устанавливается определенный баланс поступления и выведения химических элементов. В тоже время, при систематическом недополучением отдельных элементов, этот баланс не возможен, что и проявилось в низком содержании йода и селена.

ВЫВОДЫ

1. В пробах волос сотрудников ФПС обследованных регионов выявлены полидисэлементозы, проявляющиеся дефицитом ряда эссенциальных (йода у 79% обследованных, кальция - у 19%, кобальта - у 74%, магния - у 21%, селена - у 54%, цинка - у 25%) и инкорпорацией токсичных элементов (кадмия - у 18%, никеля - у 22%, свинца - у 10%, стронция - у 9%, алюминия - у 10%, мышьяка - у 13%, серебра - у 17%). Это необходимо учитывать при оценке состояния здоровья пожарных, разработке и проведении профилактических мероприятий по коррекции дисэлементозов.

2. Элементный состав у сотрудников ФПС существенно отличается в зависимости от региона проживания. В Северо-Западном регионе отмечается выраженный дефицит ряда эссенциальных биоэлементов (кобальта у 86% обследованных, йода - у 69%, кальция - у 31%, селена - у 49%, цинка - у 38% и магния - у 35%) и избыток некоторых токсических элементов (никеля - у 10%, серебра - у 16%, кадмия - у 24%, алюминия - у 14% и свинца - у 10%). В Центральном регионе в волосах пожарных определен недостаток йода (у 88%), кобальта (у 65%), селена (у 65%), цинка (у 29%), магния (у 27%), кальция (у 21%) и накопление никеля (у 44%), стронция (у 35%), серебра (у 29%), мышьяка (у 24%), алюминия (у 15%), кадмия (у 12%) и свинца (у 12%). У пожарных, проживающих в Приволжском регионе, наблюдается дефицит йода (у 80%), кобальта (у 64%), селена (у 64%) и избыток никеля (у 27%), мышьяка (у 25%), кадмия (у 18%), серебра (у 11%), стронеция (у 11%). В Уральском регионе отмечается недостаток йода (у 95%), селена (у 52%), кобальта (у 49%) и повышенное содержание никеля (у 33%), серебра (у 16%), мышьяка (у 10%), свинца (у 10%).

3. Выявлены статистически достоверные корреляционные связи между содержанием биоэлементов в организме и условиями труда. В частности, установлено, что с увеличении стажа работы происходит увеличение в пробах волос сотрудников ФПС Екатеринбурга концетрации ртути (r=0,406, p<0,05) и уменьшение содержание цинца (r= -0,392, p<0,05) у пожарных Нижнего Новгорода. Чем больше количество боевых выездов у сотрудников ФПС Москвы, тем выше у них концентрация никеля (r=0,556, p<0,05), кадмия (r=0,449, p<0,05), марганца (r=0,430, p<0,05) и свинца (r=0,376, p<0,05). У пожарных, принимающих непосредственное участие в пожаротушении, концетрация кадмия в сыворотке крови достоверно выше (p<0,05) по сравнению с другими сотрудниками ФПС. Доказательством вклада самого характера труда на концентрацию кадмия в сыворотке крови, является то, что его содержание тем выше, чем меньше времени прошло с момента пожаротушения до момента взятия крови на анализ (p<0,05).

4. Во время дежурств пожарные недополучают с пищей все необходимые химические вещества: белки (30% от нормы), жиры (68% от нормы), углеводы (27% от нормы), макро- и микроэлементы (Ca - 27% от нормы, Mg - 36% от нормы, K - 52% от нормы, P - 55% от нормы, Cr - 64% от нормы и Zn - 67% от нормы), витамины (B2 - 22% от нормы, PP - 30% от нормы, B1 - 33% от нормы, A - 52% от нормы и C - 56% от нормы). В тоже время, при приеме пищи дома наблюдается повышенное поступление белков (107% от нормы), жиров (105% от нормы), ряда макроэлементов (натрия - 385% от нормы, фосфора - 207% от нормы, калия - 156% от нормы) и витаминов (A - 153% от нормы, C - 131% от нормы). Тем самым, за счет питания в домашних условиях компенсируются недостатки во время суточного дежурства. Поступление йода и селена как во время дежурств (23% и 30% от нормы соответственно), так и вне работы (41% и 76% от нормы соответственно) ниже рекомендуемых норм, что отразилось на их содержании в пробах волос.