Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ В ВОЛОСАХ КАЛЬЦИЯ, СЕЛЕНА И ЦИНКА У ДОШКОЛЬНИКОВ Г. СУРГУТА

Шапошникова Е.А. 1 Корчин В.И. 2 Корчина Т.Я. 2
1 ГОУ ВПО Сургутский государственный педагогический университет, Сургут
2 ГОУ ВПО Ханты-Мансийская медицинская академия, Ханты-Мансийск
Наряду с другими факторами важнейшее значение для нормального роста, развития и функционирования всех систем организма имеет обеспеченность детского организма кальцием, селеном и цинком. Цель исследования: с помощью методов биоинформационного анализа оценить обеспеченность селеном, цинком и кальцием организма детей дошкольного возраста г. Сургута. Дефицит кальция обнаружен у 20 (44,4 %) детей контрольной группы и только у 16 (28,1 %) – основной. Недостаточная обеспеченность селеном выявлена у 21 (36,8 %) детей основной группы и у 24 (53,3 %) – контрольной. Недостаточность цинка различной степени выраженности была обнаружена у 15 (26,3 %) детей основной группы и у 22 (48,9 %) –- контрольной. Таким образом, у детей основной группы значительно реже наблюдалась недостаточная обеспеченность организма жизненно важными химическими элементами: кальцием, селеном и цинком, что можно объяснить более качественным питанием и дополнительным приемом микроэлементов в виде биологически активных добавок к пище.
цинк
селен
кальций
Север
дошкольники
элементный статус
1. Голубкина Н. А, Корчина Т. Я., Меркулова Н. Н. и др. Селеновый статус Ханты-Мансийского автономного округа // Микроэлементы в медицине. – 2005. – Том 6, Вып. 1. – С. 2-7.
2. Еськов В. М., Хадарцев А. А., Филатова О. Е. Синергетика в клинической кибернетике. Часть 1. Теоретические основы системного синтеза и исследований хаоса в биомедицинских системах. – Самара: ООО «Офорт», 2006. – 233 с.
3. Ключников С. О. Витаминно-минеральные комплексы для детей: теория и практика // Педиатрия. – 2008. – Т. 87. – № 4. – С. 103 – 111.
4. Подунова Л. Г., Скачков В. Б., Скальный А. В. и др. Методика определения микроэлементов в диагностируемых субстратах атомной спектрометрией с индуктивно связанной аргоновой плазмой. Метод. реком., утвер. ФУГСЭН МЗ РФ 29.01.2003.–М.: ФУГСЭН МЗ РФ.–17 с.
5. Рудаков И. А., Егорова Г. А., Скальный А. В. и др. Коэффициент статистической нестабильности – дополнительный критерий при оценке результатов многоэлементного анализа волос // Микроэлементы в медицине. – 2006. – Т. 7. – Вып. 4. – С. 1 – 6.
6. Скальный А. В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученных методом ИСП-АЭС (АНО ЦБМ) // Микроэлементы в медицине. – 2003. – Т. 4, Вып. 1. – С. 55 – 56.
7. Скальная М. Г., Дубовой Р. М., Скальный А. В. Химические элементы – микронутриенты как резерв восстановления здоровья жителей России. – Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. – 239 с.
8. Скальная М. Г., Нотова С. В. Макро- и микроэлементы в питании современного человека: эколого-физиологические и социальные аспекты / М. Г. Скальная, С. В. Нотова. – М.: РОСМЭМ, 2004. – 310 с.
9. Bertram, H. P. Spurenelemente. Analytik, Oekotoxikologische und medizinisch – klinische Bedeutung. – Muenchen, Wien, Baltimore. – Urban und Schwarzenberg, 1992. – 207 р.
В последние годы все чаще исследование волос используется как один из методов выявления нарушения обмена веществ [5], т.к. физиологический баланс химических элементов в организме человека является обязательным условием для обеспечения нормальной жизнедеятельности и поддержания здоровья [3].

Проведение многоэлементного анализа волос позволяет с высокой степенью надежности выделить группы риска по гипо- и гиперэлементозам, разработать и своевременно применить меры профилактического характера, восстанавливающие нарушения гомеостаза элементов, а также связанные  с ними биохимические и физиологические функции организма [5-8].

Наряду с другими факторами важнейшее значение для нормального роста, развития и функционирования всех систем организма имеет обеспеченность детского организма кальцием, селеном и цинком.

Кальций, обладающий многочисленными метаболическими свойствами (активатор ферментных систем, участник каскада реакций гликогенолиза, глюконеогенеза, липолиза и др.), оказывает выраженное влияние на состояние нервной, костно-мышечной, желудочно-кишечной, сердечно-сосудистой, гемопоэтической и эндокринной систем. Этот макроэлемент также влияет на иммунный статус, когнитивные функции и процессы аллергического воспаления. Ярким примером выраженного дефицита кальция может служить целая группа патологических состояний, являющихся следствием его дефицита (остеопороз, остеопения, рахит), а также другие клинические ситуации [1, 3, 7, 8].

Важнейшей биохимической функцией селена, лежащей в основе его эссенциальности для человека, является активное участие в формировании и функционировании антиоксидантной системы организма [1, 3, 8].

Цель настоящего исследования: с помощью методов биоинформационного анализа оценить обеспеченность селеном, цинком и кальцием организма детей дошкольного возраста г. Сургута.

Материал и методы исследования. Под наблюдением находились 102 ребенка, из них 57 (55,9 %) - посещали дошкольное образовательное учреждение (ДОУ) № 2 и составили I группу (основную), а 45 (44,1 %) - посещали ДОУ № 10 - II группа (контрольная). ДОУ № 2 является базовым учреждением по внедрению здоровьесберегающих технологий. Помимо расширения комплекса физкультурно-оздоровительных мероприятий с родителями проводится целенаправленная и планомерная работа по проблемам питания и обеспеченности организма ребенка витаминами и микроэлементами, в результате которой в рацион детей данного дошкольного учреждения был включен прием витаминно-минерального  комплекса («Алфавит», «Детский сад»).

Среди детей I группы было обследовано 20 (35,1 %) мальчиков и 37 (64,9 %) девочек, а во II группе - 19 (42,2 %) мальчиков и 26 (57,8 %) девочек.

В волосах всех обследованных было проведено определение кальция, селена и цинка в составе 25 химических элементов  в ЦБМ (г. Москва) методами АЭС - ИСП, МС - ИСП [4].

Собственные результаты по содержанию химических элементов в волосах сравнивали с референтными значениями [6, 9].

 Статистическую обработку информации проводили при помощи программы Statistica 6.0. и MICROSOFT EXSEL. Достоверность различий определяли по критерию Фишера - Стьюдента. Данные по микронутриентной обеспеченности обрабатывались с помощью программы: «Идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m ¬ мерном фазовом пространстве» [2].  Цифровой материал обрабатывали на IBM PC/ Pentium IV.

При сравнении концентрации в волосах данных биоэлементов у обследованных детей были получены следующие результаты (табл. 1).

Таблица 1

Концентрация Ca, Se и Zn  в волосах детей дошкольного возраста, проживающих в г. Сургуте  (мкг/г)

 

показатель

Дети дошкольного возраста

(n=102)

Основная группа (n=57)

Контрольная группа (n=45)

Ca

Se

Zn

Ca

Se

Zn

<x>

421,86

0,58

121,65

304,65*

0,49

94,98**

dx

70,10

0,06

11,92

61,02

0,08

13,65

Ме

346,30

0,62

126,7

262,30

0,47

90,40

25 %

253,41

0,23

94,32

196,34

0,18

82,55

75 %

678,56

0,74

162,54

517,12

0,61

135,41

Примечание: достоверность различий между группами детей: * p <0,05;  ** p <0,01.

Средние величины концентрации кальция в волосах у обследованных детей обеих групп находились в диапазоне физиологических колебаний, характерных для лиц соответствующего возраста [6, 9]. Однако было выявлено достоверное уменьшение концентрации кальция в волосах дошкольников контрольной группы (p<0,05): медиана данного показателя превосходила более чем в 1,3 раза у детей основной группы аналогичный показатель контрольной группы. Дефицит кальция обнаружен у 20 (44,4 %) детей контрольной группы и только у 16 (28,1 %) - основной. Выраженная недостаточность 3-4 степени среди дошкольников основной группы наблюдалась в 4 раза реже при сравнении с таковой у контрольной группы.

Недостаточная обеспеченность селена  выявлена у  21 (36,8 %) детей основной группы и  у 24 (53,3 %) - контрольной, причем выраженный дефицит 3-4 степени в контрольной группе встречался в 3 раза чаще сравнительно с основной.

Установлено достоверное уменьшение концентрации цинка в волосах у детей контрольной группы сравнительно с аналогичным показателем у основной (p<0,01). Средние значения содержания цинка в волосах детей основной группы находились в диапазоне физиологически нормальных величин, характерных для лиц данного возраста. Однако у детей контрольной группы показатель среднего арифметического соответствовал нижней границе референтных величин, а медиана оказалась даже меньше её (табл. 1). Недостаточность цинка различной степени выраженности была обнаружена у 15 (26,3 %) детей основной группы и у 22 (48,9 %)  - контрольной. При этом выраженный дефицит 3 - 4 степени почти в 2 раза чаще наблюдался  у детей контрольной группы.

Интересно отметить, что количество часто и длительно болеющих детей в контрольной группе - 20 (35,1 %), а среди детей основной группы - 11 (19,3 %). Мы полагаем, что именно недостаточная обеспеченность важнейшими микроэлементами антиоксидантной (селен) и иммунной (цинк) защиты организма привели к значительному увеличению доли часто и длительно болеющих детей в группе контроля.

Биоинформационный анализ позволил выявить различия в основной и контрольной группах детей дошкольного возраста по интегральным параметрам квазиаттракторов состояния накопления микроэлементов (Ca, Se и Zn)  в волосах (табл. 2). Было установлено, что в основной группе расстояние между стохастическим и геометрическим центрами квазиаттрактора меньше в 1,93 раза, чем в контрольной (в основной - rX=231,79; в контрольной - rX=447,04). Объем многомерного параллелепипеда, ограничивающего квазиаттрактор движения вектора состояния системы в основной группе, был меньше в 2,72 раза по сравнению с контрольной (в основной - Vg=1,28e+005; в контрольной - Vg=2,86e+005).

Таблица 2

Параметры квазиаттракторов состояния накопления микроэлементов (Ca, Se и Zn)  в волосах детей дошкольного возраста, проживающих в г. Сургуте 

Параметры

ДОУ №2

(основная группа)

ДОУ №10

(контрольная группа)

Ca

 

 

Se

 

 

Zn

IntervalX1= 954,10     AsymmetryX1= 0,24

 

IntervalX2= 1,11         AsymmetryX2= 0,22

 

IntervalX3= 120,80     AsymmetryX3= 0,05

IntervalX1= 1314,70    AsymmetryX1= 0,34

 

IntervalX2= 1,15          AsymmetryX2= 0,13

 

IntervalX3= 189,20      AsymmetryX3= 0,09

Интегральные параметры квазиаттракторов

General asymmetry value rX = 231,79

General V value : 1,28e+005

General asymmetry value rX = 447,04

General V value : 2,86e+005

Характер накопления микроэлементов (Ca, Se и Zn)  в волосах детей дошкольного возраста, проживающих в г. Сургуте,  в основной группе более упорядочен (имеет меньший уровень флуктуаций) по сравнению с контрольной группой (рис. 1). Это связано с характером поступления микроэлементов из внешней среды.

pic  pic

                  а) основная группа                                    б) контрольная группа

Рис.1. Квазиаттрактор состояния накопления микронутриентов (Ca, Se и Zn)  в волосах детей дошкольного возраста в трехмерном фазовом пространстве

Таким образом, у детей основной группы значительно реже наблюдалась недостаточная обеспеченность организма жизненно важными химическими элементами: кальцием, селеном и цинком, что можно объяснить более качественным питанием и дополнительным приемом микроэлементов в виде биологически активных добавок к пище. 

Рецензенты:

Еськов В. М., д.б.н., профессор, зав. кафедрой биофизики и нейрокибернетики ГОУ ВПО Сургутский государственный университет, г. Сургут.

Филатов М. А., д.б.н., доцент кафедры биофизики и нейрокибернетики ГОУ ВПО Сургутский государственный университет, г. Сургут.


Библиографическая ссылка

Шапошникова Е.А., Корчин В.И., Корчина Т.Я. БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ В ВОЛОСАХ КАЛЬЦИЯ, СЕЛЕНА И ЦИНКА У ДОШКОЛЬНИКОВ Г. СУРГУТА // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=5817 (дата обращения: 15.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074