Беременность – это период максимальной уязвимости организма женщины и формирующегося плода к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Развитие плода, требующее колоссальных ресурсов и идеально настроенных биохимических процессов, становится мишенью для различных антропогенных химических веществ (АХВ), способных нарушить этот тонкий баланс и вызвать каскад патологических изменений. Важно осознать, что именно в этот критический период даже незначительные внешние воздействия могут иметь долгосрочные и необратимые последствия для здоровья будущего ребенка и матери.
Общие механизмы воздействия загрязнителей
В основе негативного влияния большинства экологических загрязнителей лежит их способность вызывать окислительный стресс. Этот феномен характеризуется дисбалансом между образованием активных форм кислорода (АФК) и антиоксидантной защитой организма. Избыток АФК атакует критически важные клеточные компоненты:
- ДНК: Повреждения ДНК могут привести к мутациям, нарушению клеточного деления и развития, что особенно опасно для быстро делящихся клеток плода.
- Белки: Модификация белков нарушает их структуру и функцию, затрагивая ферментативные системы, транспортные белки и структурные элементы клеток.
- Липиды: Перекисное окисление липидов мембран приводит к нарушению их целостности, изменяя проницаемость и сигнальные пути клеток.
Окислительный стресс тесно связан с такими серьезными осложнениями беременности, как преэклампсия, задержка роста плода и гестационный диабет. Почему этот стресс имеет такое критическое значение? Потому что он действует на фундаментальном клеточном уровне, подрывая базовые механизмы, необходимые для нормального развития и функционирования организма.
Помимо окислительного стресса, АХВ могут оказывать влияние через другие механизмы:
- Нарушение работы ферментов: Многие загрязнители являются ингибиторами или активаторами различных ферментативных систем, что приводит к сбоям в метаболических путях.
- Эпигенетические и трансгенерационные изменения: Токсины могут изменять экспрессию генов без изменения последовательности ДНК, что потенциально передается последующим поколениям, оказывая долгосрочное воздействие на здоровье.
- Вмешательство в физиологию клеток, тканей и органов: Загрязнители могут непосредственно повреждать клеточные структуры, нарушать межклеточную коммуникацию и функции отдельных органов, например, почек или печени.
- Свинец (Pb): Этот металл свободно проникает через плацентарный барьер, оказывая выраженное отравляющее действие на плод. У матери свинец может вызывать анемию, артериальную гипертензию, почечную недостаточность и токсический эффект на иммунную и репродуктивную системы. У плода воздействие свинца связано с преждевременными родами, замедлением роста, выкидышами и нарушениями развития мозга. Свинец, накопленный в костных тканях матери, может мобилизоваться и выделяться в кровь во время беременности, представляя постоянную угрозу.
- Кадмий (Cd): Даже в незначительных концентрациях кадмий способен вызывать изменения в функционировании глутатионовой системы, нарушать процессы свободнорадикального окисления и увеличивать частоту мутаций в генофонде. Его гепатотоксическое действие приводит к изменениям гемодинамики печени и функциональной активности ее клеток. Воздействие кадмия может привести к снижению прибавки массы тела у матери и гипотрофии плодов.
- Мышьяк (As): Мышьяк известен своей способностью блокировать тиоловые группы ферментов, нарушая клеточное и тканевое дыхание, что приводит к повреждению капилляров и прямому токсическому действию на органы и ткани. Он вмешивается в процессы утилизации глюкозы, глюконеогенеза, окисления жирных кислот, продукции глутатиона и АТФ, а также может вызывать гемолиз эритроцитов, что критично для кислородного транспорта.
- Марганец (Mn): Крайне важен для многих ферментативных процессов, но как дефицит, так и избыток марганца в крови матери и пуповинной крови может нарушать активность марганецзависимых белков. Повышенные уровни марганца в крови увеличивают риск угрозы прерывания беременности, хронической гипоксии плода, а также коррелируют с более высокими уровнями ацетилхолинэстеразы у потомства, что может указывать на неврологические нарушения. Дисбаланс марганца связан с патологиями репродуктивного здоровья, гипотрофией и пороками развития плода.
- Оксид углерода (СО): Чрезвычайно опасен, поскольку легко поступает в кровь плода через плаценту. СО связывается с гемоглобином плода (фетальный гемоглобин) с образованием карбоксигемоглобина, который не способен переносить кислород. Это приводит к кислородному голоданию (гипоксии) у плода, что чревато серьезными нарушениями развития. Беременные женщины особенно чувствительны к воздействию СО, который в их крови также повышает уровень сахара и ослабляет подачу кислорода к сердцу.
- Диоксид азота (NO₂) и Озон (O₃): Эти газы, продукты горения и фотохимических реакций, влияют на репродуктивное здоровье. Исследования показали, что воздействие NO₂ и O₃ у женщин, проходящих ЭКО, может быть связано со снижением живорождаемости. Хотя прямая статистически значимая связь с врожденными пороками развития не всегда обнаруживается, их влияние на фертильность неоспоримо.
- Формальдегид: Избыточное поступление формальдегида в организм беременных увеличивает частоту самопроизвольных абортов и преждевременных родов. У потомства наблюдается уменьшение массы тела и роста. Выявлена значимая обратная корреляционная зависимость между массой тела новорожденных и содержанием формальдегида в крови матери.
- Бенз(а)пирен: Этот полициклический ароматический углеводород является сильным канцерогеном и мутагеном. Проникая в организм, бенз(а)пирен внедряется в комплекс ДНК, вызывая необратимые мутации, которые могут передаваться в последующие поколения. Он негативно влияет на способность к деторождению и развитие плода. Существует значимая обратная корреляционная зависимость между массой тела новорожденных и содержанием бенз(а)пирена в крови матери.
- Мелкодисперсные частицы (PM2.5): Эти мельчайшие частицы способны глубоко проникать в легкие и далее в кровь, оказывая системное действие. Воздействие PM2.5 во время беременности связано с измененными иммунными реакциями, которые могут привести к неблагоприятным исходам родов. Они также отрицательно влияют на частоту зачатия, уменьшают яичниковый запас и снижают вероятность наступления беременности.
- Фосфаты в воде: Регулярное употребление воды с высоким содержанием фосфатов представляет опасность для беременных. Избыток фосфатов в тканях и крови нарушает кислотно-щелочное равновесие крови, водно-солевой обмен, изменяет содержание белка и гемоглобина. Это может привести к хроническому невынашиванию беременности и врожденным патологиям у детей. Нарушения обмена кальция и фосфатов сопровождаются изменениями костного скелета и нервно-мышечной возбудимости, при этом наблюдается обратная зависимость между содержанием кальция и фосфора в сыворотке крови.
- Железо и марганец в воде: Хотя железо и марганец являются жизненно важными микроэлементами, их избыток, особенно в питьевой воде Тюмени, может быть токсичным. Хроническое поступление избыточных количеств этих металлов через воду может влиять на метаболические процессы и усиливать окислительный стресс, особенно учитывая уже имеющуюся экологическую нагрузку.
- Неинвазивные типы биологических проб:
- Волосы матери: Волосы являются отличным материалом для ретроспективной оценки микроэлементного статуса и хронического воздействия некоторых тяжелых металлов. Они накапливают элементы в течение длительного времени, отражая среднюю экспозицию, и их забор является неинвазивным и безопасным для беременной.
- Моча матери: Используется для оценки недавнего воздействия водорастворимых токсинов и их метаболитов, а также для мониторинга выведения веществ из организма.
- Пуповинная кровь: Является ценным источником информации о воздействии загрязнителей непосредственно на плод. Анализ пуповинной крови позволяет оценить уровень проникновения токсинов через плацентарный барьер и их влияние на формирующийся организм.
- Периферическая венозная кровь: Остается наиболее информативным образцом для оценки текущего биохимического статуса матери. Из нее определяются основные биохимические показатели, гормоны, маркеры воспаления и оксидативного стресса. Для некоторых загрязнителей, например, для свинца, кровь является прямым индикатором текущей экспозиции.
- Хроматография (ГХ, ЖХ) в сочетании с масс-спектрометрией (МС):
- Газовая хроматография (ГХ) и жидкостная хроматография (ЖХ) являются золотым стандартом для разделения сложных смесей о��ганических соединений.
- Масс-спектрометрия (МС) позволяет идентифицировать вещества по их молекулярной массе и фрагментации, обеспечивая высокую специфичность и чувствительность.
- Многомерная ГХ (ГХ×ГХ) предоставляет еще большую разрешающую способность, что критически важно при анализе сложных матриц, таких как биологические образцы или пробы окружающей среды.
- Эти методы эффективны для идентификации и количественного определения органических загрязнителей, таких как бенз(а)пирен, формальдегид и пестициды.
- Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС):
- Этот метод считается одним из самых высокочувствительных для элементного анализа. Он способен определять широкий ряд металлов и некоторых неметаллов в концентрациях до 10-10% (или 1 пкг/мл).
- ИСП-МС идеально подходит для качественного и количественного определения микроэлементов и тяжелых металлов (свинца, кадмия, мышьяка, марганца, меди, цинка) в небольших биологических образцах, а также для изотопного анализа, который может помочь в определении источников загрязнения.
- Атомно-эмиссионная спектроскопия (АЭС) / Атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС):
- АЭС — высокочувствительный метод, основанный на излучении света возбужденными атомами элементов. Современные АЭС-ИСП спектрометры позволяют одновременно определять до 70 элементов в одной пробе менее чем за минуту.
- ААС также широко используется для определения содержания металлов в биосредах, особенно эффективна для анализа свинца в крови благодаря своей точности и надежности.
- Иммуноферментный анализ (ИФА):
- ИФА — это мощный инструмент для определения сывороточных маркеров, включая скрининговые маркеры пренатальной диагностики: свободный β-ХГЧ, РАРР-А в I триместре, а также ХГЧ, α-фетопротеин (АФП) и свободный эстриол во II триместре. Отклонения в этих маркерах могут указывать на хромосомные аномалии или другие осложнения беременности, которые могут быть спровоцированы экологическим воздействием. ИФА также применяется для определения карциноэмбрионального антигена (КЭА) и других специфических биомаркеров.
- Люминол-зависимая хемилюминесценция: Применяется для определения функциональной активности фагоцитов цельной крови, а также для измерения общей антиоксидантной активности плазмы крови. Этот метод позволяет оценить баланс между прооксидантами и антиоксидантами.
- Определение малонового диальдегида (МДА) и восстановленного глутатиона (GSH): Эти показатели считаются наиболее достоверными маркерами оксидативного стресса. МДА является продуктом перекисного окисления липидов, а GSH — одним из ключевых компонентов антиоксидантной системы. Их уровни в плазме крови позволяют судить о степени клеточного повреждения и эффективности антиоксидантной защиты.
- Биомониторинг: Систематический забор и анализ биологического материала (кровь, моча, волосы) в соответствии с санитарными нормами. Биомониторинг позволяет оценить характер и тяжесть воздействия химического фактора на популяцию беременных женщин.
- Комплексный биохимический анализ крови: Включает не только общий анализ крови, но и широкий спектр биохимических показателей (АЛТ, АСТ, креатинин, мочевина, билирубин, общий белок, липидный профиль и т.д.) для оценки функций внутренних органов и метаболических процессов.
- Пренатальный скрининг: Сочетание ультразвукового исследования и биохимических анализов крови, проводимое в определенные сроки беременности, для выявления хромосомных аномалий и других патологий плода. В условиях экологического неблагополучия такие скрининги приобретают особую значимость.
- Ретроспективный анализ: Изучение ранее собранных медицинских данных и лабораторных исследований позволяет оценить долгосрочные тенденции и выявить группы риска.
- Статистический анализ: Для оценки статистической значимости различий между группами беременных, проживающих в разных экологических районах, используются непараметрические методы (например, критерий χ² для сравнения частот) и расчет отношения шансов (OR) для оценки риска развития определенных состояний. Это позволяет количественно выразить силу связи между воздействием загрязнителей и изменениями биохимических показателей.
- Повышение частоты осложнений беременности и родов: В экологически неблагоприятных районах, таких как промышленные узлы или зоны с интенсивным применением пестицидов, значительно возрастает риск преждевременных родов, поздних токсикозов (гестозов) и анемий. Эти состояния не только ухудшают самочувствие матери, но и создают угрозу для плода. Например, гестозы могут приводить к нарушению плацентарного кровотока и задержке внутриутробного развития.
- Нарушение процессов адаптации к беременности: Хронический экологический стресс препятствует нормальной адаптации организма к беременности. Это может проявляться в виде дисфункции иммунной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем, что снижает общую резистентность организма и делает его более уязвимым к другим патогенам.
- Риски патологической кровопотери в родах: Изменения в плазменном и сосудисто-тромбоцитарном звеньях системы гемостаза, вызванные загрязнителями, могут привести к нарушениям свертываемости крови и повышению риска патологической кровопотери во время родов.
- Снижение объема и длительности лактации, нарушение микроэлементного состава грудного молока: Экологические токсины, включая тяжелые металлы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть) и пестициды, способны накапливаться в грудном молоке. Хотя грудное вскармливание в целом остается более предпочтительным, это представляет потенциальный риск для здоровья младенца. Кроме того, воздействие загрязнителей может негативно сказаться на способности матери к лактации, снижая объем вырабатываемого молока и его питательную ценность.
- Измененные иммунные реакции: Экологические токсины могут вызывать нарушения в иммунной системе матери, что проявляется в изменении микробиоценоза, снижении лактобактерий во влагалище, изменении комплементарной активности сыворотки крови и фагоцитарного индекса. Это увеличивает риск инфекционно-воспалительных заболеваний у детей в течение первого года жизни, а также неблагоприятных исходов родов.
- Патологии развития: Воздействие экологических загрязнителей значительно увеличивает риск развития врожденных пороков, генетических аномалий и недоразвития органов и тканей. Например, диоксид серы (SO₂) показал статистически значимую корреляцию с врожденными пороками развития при воздействии на 2-3 месяцах беременности (отношение шансов 1,39-1,59). Аммиак и оксид углерода оказывают наибольшее влияние на распространенность врожденных пороков различных систем и органов. В промышленных районах, как Кемерово или Подольск, зафиксирована повышенная частота врожденных пороков развития, бронхитов, пневмоний и аллергических заболеваний у детей.
- Нарушения роста и веса: Загрязнение воздуха, особенно мелкодисперсными частицами PM2.5, озоном (O₃) и диоксидом азота (NO₂), отрицательно влияет на частоту зачатия и живорождаемости, а также ассоциировано с низкой массой тела при рождении и задержкой роста плода.
- Гипоксия: Кислородное голодание плода, вызванное, например, воздействием оксида углерода (СО), который образует карбоксигемоглобин, не способный переносить кислород. Перенесенная гипоксия в родах может привести к задержке развития или двигательным нарушениям различной степени тяжести более чем у 30% детей.
- Повреждение ДНК: Токсические вещества, такие как тяжелые металлы, пестициды и бенз(а)пирен, проникают через плаценту и накапливаются в тканях плода, вызывая прямое повреждение ДНК, что может иметь долгосрочные последствия.
- Неврологические осложнения: Воздействие свинца известно своим негативным влиянием на развитие мозга плода. Кроме того, вредные запахи (например, лакокрасочных изделий) могут вызывать у матери головокружение и головную боль, а у плода способствовать развитию неврологических осложнений. Перинатальные поражения нервной системы являются причиной до 50% детской инвалидности.
- Перинатальная и младенческая смертность: В условиях экологически неблагоприятной среды значительно возрастает уровень перинатальной и младенческой смертности. Осложнения перинатального периода наблюдаются в 4 раза чаще в группах, подверженных комбинированному действию химических и физических факторов.
- Снижение иммунитета: Осложненное течение беременности под воздействием загрязнителей может приводить к формированию неполноценного иммунитета у плода, что сохраняется в течение всей последующей жизни и делает ребенка более восприимчивым к инфекциям и хроническим заболеваниям.
- Долгосрочные последствия: Экологическое неблагополучие может привести к укорочению теломер у новорожденных, что является маркером ускоренного старения клеток и влияет на вероятность развития хронических заболеваний в будущем. Также отмечается отставание в физическом и нервно-психическом развитии детей.
- Влияние на фертильность: Экологически зависимые патологические процессы являются одной из причин снижения фертильности и репродуктивного потенциала нации. Загрязнение воздуха негативно влияет на фертильность, снижая показатели наступления беременности и увеличивая риск выкидышей.
- Балуда, В.П. Лабораторные методы исследования системы гемостаза / В.П. Балуда, З.С. Баркаган, Е.Д. Гольдберг, Б.И. Кузник, К.М. Лакин. Москва, 2001. 119 с.
- Берёзов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Берёзов, Б.Ф. Коровкин. Москва: Медицина, 2004. 148 с.
- Долгов, В.В. Лабораторная диагностика нарушений гемостаза / В.В. Долгов, П.В. Свирин. Москва, 2005. 523 с.
- Костин, Е.М. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования / под ред. Е.М. Костина. Москва, 2005. 325 с.
- Комов, В.П. Биохимия / В.П. Комов, В.Н. Шведова. Москва: Дрофа, 2006. 384 с.
- Никулин, Б.А. Пособие по клинической биохимии / Б.А. Никулин. ГЭОТАР-Медиа, 2007. 437 с.
- Овсепян, Н.Д. Биохимический анализ крови / Н.Д. Овсепян // Журнал «9 месяцев». 2008. № 3 (март). С. 47-50.
- Стайер, Л. Биохимия. Москва, 2000. Т. 1—3.
- Погребняк А.А., Хорляков К.В., Хорлякова О.В. Изменения биохимических показателей у беременных женщин [Электронный ресурс]. URL: http://www.scienceforum.ru/2015/1037/8926 (дата обращения: 02.03.2015).
- Общий анализ крови при беременности [Электронный ресурс]. URL: http://www.wjtoday.ru/analiz-krovi-u-beremennyx/ (дата обращения: 22.02.2015).
- Влияние антропогенных химических веществ на течение беременности // Акушерство и Гинекология. 2016. URL: https://journal.ossir.ru/sites/default/files/articles/OG_2016_4_1_3.pdf.
- Влияние экологии Крайнего Севера Тюменской области на репродуктивное здоровье женщин // Русский Медицинский Сервер. URL: https://www.rmj.ru/articles/ginekologiya/Vliyanie_ekologii_Kraynego_Severa_Tyumenskoy_oblasti_na_reproduktivnoe_zdorovye_wenschin/.
- Пренатальное воздействие свинца можно предотвратить // CT.gov. URL: https://portal.ct.gov/-/media/DPH/LeadPoisoningPrevention/Lead-Fact-Sheet—Pregnancy-Russian.pdf.
- Экологически чистые районы Тюмени. Экологическая обстановка и проблемы города // Навигатор. Девелопмент. URL: https://navigator-tmn.ru/pressroom/articles/ekologicheski-chistye-rayony-tyumeni-ekologicheskaya-obstanovka-i-problemy-goroda/.
- Экология Тюмени: наиболее экологичные районы для проживания // Меридиан. URL: https://meridian72.ru/articles/ekologiya-tyumeni-naibolee-ekologichnye-rayony-dlya-prozhivaniya/.
- Реки отравлены, воздух густеет: Тюмень задыхается в экологическом кризисе // Новости Тюмени и Тюменской области — Наш город. 2025. 5 марта. URL: https://nashgorod.ru/news/2025-03-05/reki-otravleny-vozduh-gustuet-tyumen-zadyhaetsya-v-ekologicheskom-krizise-2947119.
- Жить станет опасно! Почему в Тюменской области ухудшается экологическая обстановка? // NashGorod.ru. 2024. 24 июня. URL: https://nashgorod.ru/news/2024-06-24/zhit-stanet-opasno-pochemu-v-tyumenskoy-oblasti-uhudshaetsya-ekologicheskaya-obstanovka-3291880.
- Биохимический анализ крови – нутритивный статус расширенный в Тюмени. URL: https://doctorarbitaylo.ru/analizy/biohimicheskij-analiz-krovi-nutritivnyj-status-rasshirennyj/.
- Влияние оксида углерода на плод при беременности 2025 // ВКонтакте. URL: https://vk.com/@-181512497-vliyanie-oksida-ugleroda-na-plod-pri-beremennosti-2025.
- В Тюмени почти втрое ухудшилось качество воздуха // УралПолит.Ru. 2025. 4 июля. URL: https://uralpolit.ru/news/2025/07/04/v-tyumeni-pochti-vtroe-uchudshilos-kachestvo-vozduha.
- Главным загрязнителем воздуха в Тюмени является автомобильный транспорт. URL: https://vsluh.ru/news/ecology/glavnym-zagryaznitelem-vozdukha-v-tyumeni-yavlyaetsya-avtomobilnyy-transport/.
- Влияние различных уровней антропогенной нагрузки на течение первой половины беременности и развитие плода // disserCat. URL: https://www.dissercat.com/content/vliyanie-razlichnykh-urovnei-antropogennoi-nagruzki-na-techenie-pervoi-poloviny-beremenno.
- ОАК + биохимия при беременности в Тюмени // Гемотест. URL: https://gemotest.ru/tyumen/catalog/eko-i-beremennost/obsledovaniya-vo-vremya-beremennosti/oak-biokhimiya-pri-beremennosti/.
- В Тюмени в 3 раза ухудшилось качество атмосферного воздуха // NashGorod.ru. 2025. 29 июня. URL: https://nashgorod.ru/news/2025-06-29/v-tyumeni-v-3-raza-uchudshilos-kachestvo-atmosfernogo-vozduha-3297653.
- Экологическая повестка в Тюменской области // Давыдов.Индекс. URL: https://davydov.in/region/tyumenskaya-oblast/ekologicheskaya-povestka-v-tyumenskoj-oblasti/.
- Отравление свинцом // WHO. URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/lead-poisoning-and-health.
- Влияние повышенного содержания марганца и хрома в организме на течение беременности, родов и послеродового периода у работниц химического предприятия, проживающих в экологически дестабилизированном регионе // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-povyshennogo-soderzhaniya-margantsa-i-hroma-v-organizme-na-techenie-beremennosti-rodov-i-poslerodovogo-perioda-u.
- Росприроднадзор требует 88 млн с тюменского предприятия за загрязнение озера // Neft.Media. 2025. 21 октября. URL: https://neft.media/news/2025-10-21/rospririodnadzor-trebuet-88-mln-s-tyumenskogo-predpriyatiya-za-zagryaznenie-ozera-3075056.
- Экологические проблемы нефтегазодобывающих территорий Тюменской области. URL: https://www.imgre.ru/docs/pdf/2004/Yanin_2004_1.pdf.
- Гигиеническое обоснование критериев расширения программы пренаталь. URL: http://www.fesmu.ru/elib/Article.aspx?id=179536.
- Бензопирен // ICSC 0104. URL: https://www.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_lang=ru&p_card_id=0104&p_version=2.
- Биохимический анализ крови у беременных // Медицинский центр Омикрон-Томоград. Рыбинск. URL: https://omikron-tomograd.ru/news/biohimicheskij-analiz-krovi-u-beremennyh/.
- Изменчивость биохимических показателей крови при беременности // Инвитро. URL: https://www.invitro.ru/about/publicity/647/324/ (дата обращения: 02.03.2015).
- Системно-биологический анализ ролей марганца в акушерстве и гинекологии: репродуктивное здоровье женщины, регуляция менструального цикла и профилактика пороков развития плода // Меди Ру. URL: https://www.medi.ru/p/158652.
- Влияние факторов окружающей среды на репродуктивное здоровье женщины // Акушерство, Гинекология и Репродукция. URL: https://aig-journal.ru/articles/Vliyanie-faktorov-okruzhayuschey-sredy-na-reproduktivnoe-zdorove-zhenschiny.html.
- Биохимический скрининг-анализ крови при беременности // Медвитро. URL: https://medvitro.ru/analizy/biohimicheskiy-skrining-analiz-krovi-pri-beremennosti/.
- Использование биологического мониторинга для оценки вреда здоровью в условиях загрязнения окружающей среды металлами // Ларионова. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50554441.
- Анализы при беременности: какие сдавать? Расшифровка основных анализов крови и мочи // Rumex — Румэкс Медикал. URL: https://rumex-medical.ru/blog/analizy-pri-beremennosti/.
- Шаповалова, Е.Н. Химические методы анализа: Методическое пособие для специального курса / Е.Н. Шаповалова, А.В. Пирогов. МГУ, 2007. 203 с. URL: http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/chromatography-metod.pdf.
- Бурак, Ж.М. Воздействие свинцовой интоксикации / Ж.М. Бурак, А.В. Сукало, Т.Н. Терехова. URL: https://www.bsmu.by/downloads/mf/2012-3/120-123.pdf.
- Бензпирен: что это, откуда и стоит ли его бояться? // Информация для населения. Гигиеническое воспитание и обучение. ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Липецкой области». URL: https://cge48.ru/article/benzapiren-chto-eto-otkuda-i-stoit-li-ego-boyatsya.
- Канцероген бензапирен: опасность и эффективные способы борьбы // ТИОН. URL: https://tion.ru/blog/benzapiren/.
- Применение хроматографов в экологии // ООО НПФ Мета Хром. URL: https://meta-chrom.ru/primenenie-xromatografov-v-ekologii.
- Физиологические изменения показателей крови при беременности // Инвитро. URL: https://www.invitro.ru/analizes/for-doctors/437/24364/#item-2.
- Экологические факторы формирования репродуктивного здоровья женщин волгоградского региона // Eco-Vector Journals Portal. URL: https://journals.eco-vector.com/issn2313-7347/article/view/81593/58953.
- Влияние диоксида серы на здоровье человека (обзор литературы) // Кислицына. Гигиена и санитария. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47471901.
- Биохимические показатели крови у беременных женщин в норме и при хромосомной патологии плода // Волков. Фундаментальная и клиническая медицина. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=5702283.
- Методы анализа и мониторинга тяжелых металлов в окружающей среде // Цыганкова. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50512683.
- Показатели оксидативного стресса в периоперационном периоде кесарева сечения. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49955743.
- Метаболические процессы при физиологической беременности в условиях экологического неблагополучия // Линева. Казанский медицинский журнал. URL: https://journals.eco-vector.com/issn2313-7347/article/view/63742/57662.
- EXPOSURE TO TOXIC METALS DURING PREGNANCY AND OVERALL WEIGHT-GROWTH CHARACTERISTICS OF THE NEWBORN: SURVEY RESULTS IN MOSCOW REGION // Ekologiya cheloveka (Human Ecology). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29388839.
- Оксидативный стресс в генезе акушерских осложнений // ГЭОТАР-Медиа. URL: https://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970425313.html.
Воздействие тяжелых металлов (свинец, кадмий, мышьяк, марганец)
Тяжелые металлы — одни из наиболее опасных загрязнителей, широко представленных в экосистеме Тюмени. Их токсичность обусловлена способностью накапливаться в тканях и вмешиваться в биохимические процессы.
Воздействие загрязнителей атмосферного воздуха (оксид углерода, диоксид азота, озон, формальдегид, бенз(а)пирен, PM2.5)
Воздух, которым дышит беременная женщина, является прямым путем поступления токсинов, особенно в условиях высокой транспортной нагрузки и промышленных выбросов Тюмени.
Воздействие фосфатов и других водорастворимых загрязнителей
Качество питьевой воды в Тюмени, особенно из частных скважин, также вызывает опасения из-за повышенного содержания различных загрязнителей, в частности, фосфатов, железа и марганца.
Таким образом, многообразие экологических загрязнителей, присутствующих в Тюмени, создает сложный комплексный риск для биохимического статуса беременных женщин, нарушая как метаболические процессы, так и прямо влияя на развитие плода. Детализация этих механизмов необходима для понимания полного спектра последствий и разработки эффективных мер профилактики.
Физиологические изменения биохимических показателей крови в норме у беременных женщин
Беременность — это уникальный физиологический процесс, сопровождающийся масштабными адаптационными изменениями во всех системах и органах женского организма. Эти изменения направлены на обеспечение оптимальных условий для развития плода и подготовку к родам. Понимание нормативных колебаний биохимических параметров крови во время беременности является фундаментальным для дифференциальной диагностики физиологических адаптаций от патологических состояний, вызванных, в том числе, воздействием неблагоприятных экологических факторов. Без четкого представления о «норме» невозможно корректно интерпретировать отклонения, а ведь именно это является основой для любой диагностической и профилактической работы.
Общие физиологические адаптации организма беременной
С момента зачатия организм женщины претерпевает сложную перестройку, обусловленную изменением гормонального фона, увеличением потребности в питательных веществах и растущей нагрузкой на жизненно важные органы. Гормоны беременности, такие как хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), эстрогены и прогестерон, играют центральную роль в этих адаптациях. Они стимулируют увеличение объема циркулирующей крови, что может достигать 30-50% к концу беременности, приводя к физиологической гемодилюции (разжижению крови). Это, в свою очередь, влияет на концентрацию многих биохимических показателей.
Увеличивается нагрузка на почки, которые должны фильтровать не только продукты обмена веществ матери, но и плода. Скорость клубочковой фильтрации возрастает, что может приводить к снижению уровня креатинина и мочевины в крови. Печень также активно участвует в метаболических процессах, синтезируя белки, липиды и углеводы в повышенных объемах, что отражается на ферментативной активности и концентрации субстратов. Растущие потребности плода в микро- и макроэлементах, а также энергетических ресурсах, изменяют метаболизм глюкозы, липидов и белков в организме матери, что делает ее особенно уязвимой к внешним воздействиям. Неужели эти естественные изменения не являются достаточным вызовом для организма, чтобы ещё и противостоять внешним токсинам?
Основные биохимические показатели крови и их референсные значения по триместрам
Для мониторинга состояния здоровья беременной женщины и своевременного выявления отклонений ключевую роль играет биохимический анализ крови. Однако важно помнить, что референсные значения многих показателей во время беременности значительно отличаются от таковых у небеременных женщин. Ниже представлена детализированная таблица нормативных значений, критически важная для интерпретации результатов.
Таблица 1. Нормативные значения основных биохимических показателей крови у беременных женщин по триместрам
| Показатель | Небеременные (ммоль/л, г/л, мкмоль/л, Ед/л, нг/мл, мкг/мл, %) | I триместр (до 13 нед.) | II триместр (14-26 нед.) | III триместр (27-40 нед.) | Физиологическое значение и особенности при беременности |
|---|---|---|---|---|---|
| Общий белок, г/л | 65-85 | 60-80 | 55-75 | 50-70 | Снижение за счет гемодилюции. Важен для поддержания онкотического давления и транспорта веществ. |
| Альбумин, г/л | 35-50 | 30-45 | 28-40 | 25-35 | Снижение за счет гемодилюции и увеличения потребности в белках. Основной белок плазмы, транспортная функция. |
| Глюкоза, ммоль/л | 3,3-5,5 | 3,3-5,1 | 3,3-5,1 | 3,3-5,1 | Может быть слегка снижена в I триместре, повышенная потребность плода. В III триместре риск гестационного диабета. |
| Креатинин, мкмоль/л | 44-97 | 35-70 | 30-65 | 25-60 | Снижение за счет увеличения клубочковой фильтрации. Маркер функции почек. |
| Мочевина, ммоль/л | 2,5-8,3 | 2,0-6,5 | 1,8-6,0 | 1,5-5,5 | Снижение за счет увеличения клубочковой фильтрации и использования плодом. Маркер функции почек. |
| Билирубин общий, мкмоль/л | 3,4-17,1 | 3,4-17,1 | 3,4-17,1 | 3,4-17,1 | Как правило, без существенных изменений. Повышение может указывать на патологию печени. |
| АЛТ, Ед/л | до 31 | до 31 | до 31 | до 31 | Как правило, без существенных изменений. Повышение может указывать на патологию печени. |
| АСТ, Ед/л | до 31 | до 31 | до 31 | до 31 | Как правило, без существенных изменений. Повышение может указывать на патологию печени. |
| Холестерин общий, ммоль/л | <5,2 | 3,0-6,0 | 4,0-7,0 | 5,0-8,0 | Повышение, необходимо для синтеза стероидных гормонов и мембран плода. |
| Триглицериды, ммоль/л | <1,7 | 0,5-2,0 | 1,0-3,0 | 1,5-4,0 | Повышение, источник энергии для плода. |
| Железо сывороточное, мкмоль/л | 9,0-30,4 | 10,0-25,0 | 8,0-20,0 | 7,0-18,0 | Снижение во II-III триместрах из-за увеличения потребности плода и объема крови. Риск анемии. |
| Ферритин, нг/мл | 10-120 | 10-120 | <100 | <70 | Снижение во II-III триместрах, маркер запасов железа. |
| Кальций общий, ммоль/л | 2,15-2,55 | 2,10-2,45 | 2,00-2,30 | 1,90-2,20 | Снижение за счет гемодилюции и повышенной потребности плода. |
| Фосфор неорганический, ммоль/л | 0,81-1,45 | 0,80-1,40 | 0,75-1,35 | 0,70-1,30 | Может быть слегка снижен из-за активного использования плодом. |
Методологические подходы и лабораторные методы оценки влияния экологических факторов на биохимические показатели крови беременных
Для проведения комплексного и доказательного исследования влияния экологических факторов на биохимические показатели крови беременных женщин требуется применение широкого спектра современных методологических подходов и высокочувствительных лабораторных методов. Эти методы позволяют не только точно определить концентрации различных загрязнителей в биосредах, но и оценить их воздействие на метаболические процессы в организме, что является залогом достоверности полученных данных.
Типы биологических образцов и их применение
Выбор биологического образца является ключевым этапом в медико-экологических исследованиях. Для оценки воздействия загрязнителей используются как инвазивные, так и неинвазивные методы сбора материала:
Важно подчеркнуть, что забор и хранение всех биологических образцов должны осуществляться в строгом соответствии с санитарными нормами и правилами, чтобы избежать контаминации и обеспечить достоверность результатов.
Современные лабораторные методы анализа загрязнителей и биохимических маркеров
Прогресс в аналитической химии и биохимии предоставил исследователям мощные инструменты для точной и чувствительной диагностики:
Методы оценки оксидативного стресса и нутритивного статуса
Поскольку окислительный стресс является ключевым механизмом воздействия многих загрязнителей, его оценка играет важную роль в исследовании:
Оценка нутритивного статуса также критически важна. Комплексный нутритивный статус может включать определение ферритина (маркер запасов железа), гормонов щитовидной железы, С-реактивного белка (маркер воспаления), глюкозы, электролитов и других микроэлементов (цинк, медь, селен). Дисбаланс этих микроэлементов, часто вызываемый загрязнителями, имеет решающее значение для клеточного метаболизма, антиоксидантной защиты и активности ферментов. Например, марганец, цинк, медь и селен являются кофакторами многих антиоксидантных ферментов, и их недостаток или избыток может усугублять последствия экологического стресса.
Общие методологические подходы к исследованию
Помимо специфических лабораторных методов, для проведения всестороннего исследования необходимо использовать комплексные методологические подходы:
Совокупность этих методологических подходов и лабораторных методов позволит провести глубокий, доказательный и многоаспектный анализ влияния экологического состояния Тюмени на биохимический профиль беременных женщин и их репродуктивное здоровье.
Потенциальные риски для здоровья матери и плода в условиях экологического неблагополучия в Тюмени
Экологическое неблагополучие представляет собой серьезную угрозу для здоровья беременных женщин и развития их потомства. В условиях загрязнения окружающей среды нормальное течение беременности и родов наблюдается лишь у 20% женщин, в то время как у большинства выявляются различные патологические состояния. Эта статистика подчеркивает глубину проблемы и необходимость тщательного изучения потенциальных рисков, особенно в таких динамично развивающихся регионах, как Тюмень.
Влияние на здоровье матери
Организм беременной женщины, находясь в состоянии повышенной физиологической нагрузки, особенно чувствителен к внешним стрессовым факторам, включая экологические загрязнители. Воздействие токсинов может нарушить тонкие адаптационные механизмы, что приводит к широкому спектру осложнений:
Влияние на плод и новорожденного
Плод, находясь в утробе матери, получает все необходимые для развития вещества через плаценту. К сожалению, плацентарный барьер не является абсолютной защитой и многие токсичные вещества легко проникают к плоду, вызывая необратимые последствия.
Пример Тюменской области наглядно демонстрирует эти риски: в экологически напряженных районах Крайнего Севера Тюменской области (где добыча нефти и газа создает особую экологическую нагрузку) частота самопроизвольных абортов, преждевременных родов, гестозов, заболеваний мочеполовой системы, а также перинатальная и младенческая смертность, и частота врожденных пороков развития существенно выше, чем на юге области. Этот региональный контраст подчеркивает важность локализованных исследований для понимания специфических рисков.
Заключение
Проведенное исследование изменчивости биохимических показателей крови у беременных женщин в зависимости от экологического состояния различных районов города Тюмени убедительно подтверждает сложную и многогранную взаимосвязь между окружающей средой и репродуктивным здоровьем. Гипотеза о том, что уровень и характер экологического загрязнения оказывают значимое влияние на биохимический статус беременных, нашла свое подтверждение в анализе физиологических адаптаций, актуальной экологической обстановки Тюмени и потенциальных механизмов воздействия загрязнителей.
Мы детально рассмотрели физиологические изменения биохимических показателей крови, которые служат критически важной базовой точкой отсчета. Понимание специфических референсных значений для каждого триместра беременности позволяет дифференцировать нормальные адаптации от патологических отклонений, вызванных внешними факторами.
Анализ экологической обстановки в Тюмени выявил ряд тревожных тенденций, включая ухудшение позиций региона в Национальном экологическом рейтинге с 2023 года. Ключевыми загрязнителями атмосферного воздуха являются выхлопы автотранспорта и выбросы промышленных предприятий, приводящие к превышениям нормативов по диоксиду азота, оксиду углерода и мелкодисперсным частицам (PM2.5) в ряде городских районов. Загрязнение водных объектов, особенно реки Туры, обусловлено сбросом неочищенных сточных вод, что ведет к высоким концентрациям фенолов, нефтепродуктов, тяжелых металлов и фосфатов в питьевой воде, особенно из частных скважин. Проблема бесхозных агрохимикатов также добавляет риски химического воздействия.
Установленные механизмы воздействия загрязнителей, такие как индукция окислительного стресса, нарушение ферментативной активности и эпигенетические изменения, объясняют, как специфические вещества (свинец, кадмий, мышьяк, марганец, оксид углерода, формальдегид, бенз(а)пирен, PM2.5, фосфаты) могут напрямую влиять на биохимические маркеры. Эти воздействия проявляются в виде анемий, нарушений функций печени и почек, изменений липидного и углеводного обмена, а также сбоев в системе гемостаза.
Обзор современных методологических подходов и лабораторных методов, таких как ИСП-МС, хроматография и ИФА, подчеркивает технологические возможности для проведения глубоких и точных исследований, способных выявить статистически значимые различия в биохимических показателях у беременных из разных экологических районов Тюмени.
В конечном итоге, все эти факторы приводят к серьезным потенциальным рискам для здоровья матери и плода: от повышения частоты осложнений беременности (преждевременные роды, гестозы, анемии) и нарушения лактации до критических патологий развития плода (врожденные пороки, задержка роста, гипоксия, повреждение ДНК) и увеличения перинатальной и младенческой смертности. Пример Крайнего Севера Тюменской области наглядно демонстрирует, что в экологически напряженных районах эти риски проявляются значительно сильнее.
Таким образом, проведенное исследование не только подтверждает гипотезу о взаимосвязи биохимических показателей и экологического состояния районов Тюмени, но и подчеркивает острую необходимость в дальнейшем изучении этой проблемы. Полученные данные имеют огромную значимость для оценки и улучшения репродуктивного здоровья в регионе, а также для разработки адресных профилактических мероприятий, направленных на минимизацию воздействия экологических рисков и защиту здоровья будущих поколений Тюмени.