Спосіб визначення нітратного екологічного навантаження на організм людини

Изобретение относится к области медицины, конкретно к токсикологии, и может использоваться для определения нитратной экологической нагрузки на организм человека в скрининговых исследованиях. Нитраты и нитриты являются распространенными элементами круговорота азота в природе. Однако, интенсификация ряда технологий выращивания сельскохозяйственных культур в 60 - 70 - е годы потребовала дополнительного введения миллиардов тонн азота в почву, в связи с чем в продуктах растениеводства, а также животноводства резко возросло количество нитратов до уровня, опасного для здоровья (Ажипа Я.И. и соавт., 1990). Существуют и другие источники поступления нитратов в организм человека нитриты пищевых добавок, используемые для консервирования мясных продуктов и предотвращения развития патогенного микроорганизма Clostridium botulinum, a также окислы азота выхлопных газов транспорта, попадающие в организм ингаляционным путем. Оценка опасности воздействия нитросоединений на здоровье человека в настоящее время проводится на основании эпидемиологических и клинических данных. В эпидемиологических исследованиях, количество потребляемых нитратов определяют по содержанию их в пищевых продуктах и питьевой воде (Цыганенко О.И., 1989). Однако данный способ является косвенным методом, не отражающим индивидуальные метаболические особенности нитратного обмена в организме, и дает лишь весьма приблизительное представление об экологической нитратной нагрузке. В клинических исследованиях степень нитратной интоксикации определяют по содержанию метгемоглобина в крови (Середенко М.М., 1987). Способ достаточно точно отражает зависимость уровня метгемоглобина и степени интоксикации, но этот показатель может завышаться в присутствии други х химических веществ метгемоглобинобразователей, например, сульфатов. Кроме того, способ относится к инвазивным методам, которые используются для скрининговых исследований только в исключительных случаях. Известен способ определения количества выделяемых организмом нитратов методом меченых атомов (Wagner D.A. et al., 1983). Такой способ дает очень точную кинетическую энергию процесса "поступления-выделения" нитратов, однако, может быть использован лишь в экспериментальных целях. Исследование позволило установить, что в неизменном виде выделяются организмом через почки 60 - 70% нитратов. При определении количества нитратов, введенных перорально, в организм здоровых людей в виде раствора нитрата аммония (Ellen C. et al., 1982) также было установлено, что 75% поступившей дозы выводится с мочой через сутки после введения. Данный способ является наиболее близким по сути решаемой задачи и принят за прототип. Данный способ включает; 1) однократное пероральное введение раствора с солями нитратов, 2) исследование нитратов, выделенных с мочой за сутки. Определение нитратов методом прототипа также возможно лишь в научных целях, т.к. связано с дополнительной интоксикацией организма и проводится только на группе добровольцев. С другой стороны, процедура сбора мочи в течение суток нереальна для массового исследования обследуемых в амбулаторных условиях. Следовательно, современный методический уровень развития токсикологической оценки нитратной нагрузки на организм не располагает достаточно простыми, надежными и недорогостоящими методами, позволяющими проводить такую оценку в скрининговых эпидемиологических исследованиях больших групп населения. Задача изобретения состоит в определении нитратной экологической нагрузки на организм человека с применением безвредных для организма человека средств в возможно более краткие сроки, в результате чего становятся возможными массовые исследования населения. Поставленная задача решается следующим образом. Испытуемому производят нагрузку дистиллированной водой, в количестве 0,3 - 0,5% от массы тела, через 1 - 2 часа производят забор мочи и определяют количество нитратов в моче, а затем производят расчет по формуле: ЭH = (ENO3сут. - ENO3энд.) × 1,43, где ENO3с ут. - экскреция нитратов за сутки; ENO3энд. - экскреция эндогенных нитратов; 1,43 - коэффициент пересчета. Способ реализуется следующим образом. Испытуемому дают выпить дистиллированной воды в количестве 0,3 - 0,5% от массы тела. Через 1 - 2 часа собирают мочу. В моче определяют концентрацию нитратов ионометрическим способом (ИСО 7890 - 3, Р.М.-Ф. Салихджанова, 1990), используя, например, иономер "ЭВ-74", либо любой аналогичный прибор, и нитратселективный электрод, избирательно реагирующий на изменение активности нитратов. Определяют суточную экскрецию нитратов: ENO3сут. = UNO3 × Vt × 24час, где UNO3 - концентрация нитратов в моче; Vt - ди урез за 1 час. Производят расчет экологической нитратной нагрузки по формуле: ЭН = (ENO3сут. - ENO3энд.) × 1,43. Величина эндогенной экскреции (ENO3энд.) определяется из расчета 11мкмоль/кг массы тела (Сорокин Д.Ю., 1991). Коэффициент 1,43 получают при пересчете ENO3 с 70% (нитраты, выделяемые почками) на 100% нитратов, присутствующих в организме на момент исследования (100 : 70 = 1,43). Величину полученной ЭН сравнивают с допустимой суточной дозой (ДСД), которая по данным (Габович Р.Д., Припутиной Л.С., 1987) равна 5мг/кг (81мкмоль/кг). Разница между величинами более 5% (при p = 95%) свидетельствует об увеличении экологической нитратной нагрузки. Пример 1. Испытуемому с массой тела 70кг дают выпить 350мл дистиллированной воды (0,5% от м.т.). Через 1 час собрано 180мл мочи. Определяют концентрацию нитратов ионометрическим способом. Концентрация составила 2,52ммоль/л. 1. Определяют суточн ую экскрецию, ENO3сут.: ENO3сут. = 2,52 × 180 × 24 = 10886,4мкмоль (10,89ммоль). 2. Определяют эндогенное образование нитратов: ENO3энд. =11 × 70 = 770мкмоль (0,77ммоль). 3) Определяют экологическую нитратную нагрузку: ЭН = (10,89 - 0,77) × 1,43 = 14,47ммоль. 4) ЭН сравнивают с допустимой суточной дозой: ДСД = 81мкмоль - 70 = 5670мкмоль (5,67ммоль) ЭН = 14,47 14,47 - 5,67 = 8,80. Экологическая нагрузка превышает допустимую суточную дозу на 8,80ммоль, т.е. в 1,5 раза. Пример 2. Испытуемому с массой тела 80кг дают выпить 240мл дистиллированной воды (0,3% от м.т.). Через 2 часа собрано 190мл мочи. Измеряют концентрацию нитратов ионометрическим способом. Концентрация составила 1,43ммоль/л. 1. Определяют суточн ую экскрецию, ENO3сут.: ENO3сут. = (1,43 × 190 × 24)/2 = 3260мкмоль (3,26ммоль). 2. Определяют эндогенное образование нитратов: ENO3энд. = 11 × 80 = 880мкмоль (0,88ммоль). 3) Определяют экологическую нитратную нагрузку: ЭН = (3,26 - 0.88) × 1,43 = 3,403ммоль. 4) ЭН сравнивают с допустимой суточной нагрузкой: ДСД = 81 × 80 = 6480мкмоль (6,48ммоль) ЭН = 3,4. Экологическая нагрузка меньше ДСД в 1,9 раза. Использование дистиллированной воды в заявляемом способе имеет двойное значение: с одной стороны, стимулируется мочевыделение и поэтому появляется возможность определить диурез за короткий промежуток времени, с другой - дистиллированная вода не содержит нитратных ионов, следовательно, измеренная концентрация нитратов в моче является результатом содержания нитратов, поступивших из окружающей среды (пищи, воды и воздуха), т. е. представляет полную нагрузку экологической среды, полученной на момент исследования. Объем дистиллированной воды в количестве 0,3% от м.т. является минимальной дозой в предлагаемом техническом решении, т.к. использование меньшего количества снижает темп мочевыделительного процесса и, следовательно, увеличивает длительность процедуры. Использование дозы более 0,5% нецелесообразно из-за большого объема и связанного с этим дискомфорта в ее потреблении. Сравнивая заявляемый способ с прототипом, необходимо отметить, что к его преимуществам относятся безвредность исследования, значительное сокращение сроков исследования (с 24 до 1 - 2час), упрощение процедуры (однократный сбор мочи). Данные преимущества позволяют применять способ определения нитратной экологической нагрузки для эпидемиологических исследований больших групп населения и оценки загрязнения нитратами изучаемого региона.