Medycyna Ārodowiskowa / Environmental Medicine - e
Transkrypt
Medycyna Ārodowiskowa / Environmental Medicine - e
Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine Czasopismo Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego w Sosnowcu oraz Polskiego Towarzystwa Medycyny Ârodowiskowej Journal of Institute of Occupational Medicine and Environmental Health in Sosnowiec and Polish Society of Environmental Medicine Ukazuje si´ cztery razy w roku It is published four times a year ZESPÓ¸ REDAKCYJNY / EDITORIAL STAFF Redaktor Naczelny / Editor-in-Chief Prof. dr hab. med. Zbigniew Rudkowski Zast´pcy Redaktora Naczelnego / Deputy Editors Prof. dr hab. med. Jan Grzesik Prof. dr hab. med. Janusz Ha∏uszka Sekretarz Redakcji / Co-editor Redakcja Techniczna / Technical Staff Lek. med. Maja Muszyƒska-Graca mgr Karina Erenkfeit RADA PROGRAMOWA / EDITORIAL BOARD Przewodniczàcy Rady Programowej / Chairperson Prof. dr hab. med. Gerard Jonderko Cz∏onkowie Rady Programowej / Members Dr n. med. Edmund Anczyk Prof. dr hab. n. med. Ryszard Andrzejak Dr n. med. Piotr Z. Brewczyƒski Dr n. med. Zdzis∏aw Brzeski Prof. dr hab. n med. Marian Dró˝d˝ Prof. dr hab. n. med. Jerzy Filikowski Dr in˝. Janina Fuda∏a Dr n. med. Marek Ludwik Grabowski Prof. dr hab. n. med. Jan Grzesik Dr hab. n. med. Rafa∏ Górny Prof. dr hab. n. med. Janusz Ha∏uszka Prof. dr hab. n. med. Wojciech Hanke Prof. dr hab. n. med. Marek Jakubowski Dr n. med. Dorota Jarosiƒska Prof. dr hab. n. med. Marcin Kamiƒski Prof. dr in˝. Roman Knapek Prof. dr hab. n. med. Aleksandra Kochaƒska-Dziurowicz Mgr Karol Kowal Prof. dr hab. n. przyr. Jerzy Kwapuliƒski Prof. dr hab. n. med. Henryka Langauer-Lewowicka Prof. dr hab. Jan Ludwicki Prof. dr hab. n. med. Kazimierz Marek Prof. dr hab. n. med. Jacek Musia∏ Prof. dr hab. n. med. Zofia Olszowy Prof. dr hab. n. med. Janusz Pach Prof. dr hab. n. med. Krystyna Pawlas Prof. dr hab. n. med. W∏adys∏aw Pierzcha∏a Prof. dr hab. n. med. Zbigniew Rudkowski Prof. dr hab. Jerzy Boles∏aw Samoliƒski Dr hab. n. med. Andrzej Sobczak Prof. dr hab. Jerzy A. Sokal Prof. dr hab. n. med. Neonila Szeszenia-Dàbrowska Prof. dr hab. n. h. Beata Tobiasz-Adamczyk Prof. dr hab. n. med. Barbara Zahorska-Markiewicz Prof. dr hab. n. med. Jan E. Zejda Prof. dr hab. n. med. Brunon Zem∏a Dr hab. n. med. Renata Z∏otkowska Cz∏onkowie Zagraniczni / International Editorial Board Stephan Boese O’ Reilly, M.D., Germany Prof. Gyula Dura, M.D., Hungary Prof. Helmut Greim, M.D., Germany Hannu Komulainen, M.D., Finland Prof. Jean Krutmann, M.D., Germany Peter Ohnsorge, M.D., Germany Prof. Roberto Ronchetti, M.D., Italy Prof. Karl Ernst von Muehlendahl, M.D., Germany Prof. Philippe Hartemann, M.D., France Peter van den Hazel, M.D., Netherlands Prof. Tore Sannel, M.D., Norway Prof. Staffan Skerfving, M.D., Sweden Prof. Anne Steenhout, M.D., Belgium Dr n. med. Andrzej Szpakow, Bia∏oruÊ Prof. Gerhard Winnecke, M.D., Germany Loreta Strumylaite, MD PhD, Lithuania Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2010; 13 (1) 1 Adres Redakcji i Wydawcy: Editorial office and publisher’s address: Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego oraz Polskie Towarzystwo Medycyny Ârodowiskowej ul. KoÊcielna 13 41-200 Sosnowiec tel. (32) 266-08-85 wew. 201, 202 fax (32) 266-11-24 e-mail: ms@ imp.sosnowiec.pl Institute of Occupational Medicine and Environmental Health and Polish Society of Environmental Medicine KoÊcielna 13 Str. 41-200 Sosnowiec, Poland Tel. +48 (32) 266-08-85 ext. 201, 202 Fax: +48 (32) 266-11-24 e-mail: ms@ imp.sosnowiec.pl Warunki prenumeraty: Subscription conditions: Cena prenumeraty rocznej dla instytucji wynosi 100 z∏ (25 z∏ za jeden numer), dla odbiorców indywidualnych 60 z∏ (15 z∏ za jeden numer). Annual subscription for institutions: 100 z∏ (25 z∏ one volume) Annual subscription for individuals: 60 z∏ (15 z∏ one volume). Subscription orders should be sent to the following address: Environmental Medicine Editorial Office Institute of Occupational Medicine and Environmental Health KoÊcielna 13 Str. 41-200 Sosnowiec, Poland Zamówienie prosimy kierowaç na adres: Redakcja Medycyny Ârodowiskowej Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego ul. KoÊcielna 13 41-200 Sosnowiec Zakup numeru bie˝àcego i numerów archiwalnych mo˝liwy jest po dokonaniu wp∏aty na konto Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego w Sosnowcu nr: 13 1160 2202 0000 0000 7623 3258 Wp∏at tytu∏em op∏aty cz∏onkowskiej mo˝na dokonywaç na konto Polskiego Towarzystwa Medycyny Ârodowiskowej nr: 56 1020 2498 0000 8502 0172 1018 Nak∏ad: 400 egz. People or institutions interested in subscribing should send an order to the address of editorial office. Payments could be made to the account no. MILLENIUM Bank S.S. Oddzia∏ Katowice PL13 1160 2202 0000 0000 7623 3258 BIC/SWIFT: BIGBPLPWXXX of the Institute of Occupational and Environmental Medicine in Sosnowiec Edition: 400 copies PUBLIKACJA ZOSTA¸A DOFINANSOWANA ZE ÂRODKÓW THE PUBLICATION IS SUPPORTED BY MINISTERSTWA NAUKI I SZKOLNICTWA WY˚SZEGO MINISTRY OF SCIENCE AND HIGHER EDUCATION Punktacja czasopisma: MNiSW (Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wy˝szego) – 6,0 p. IC (Index Copernicus) – 4,47 p. ISSN 1505-7054 2 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2010; 13 (1) SPIS TREÂCI ARTYKU¸ REDAKCYJNY Cancer risk in relation to exposure to trace elements Ryzyko choroby nowotworowej w zwiàzku z ekspozycjà na metale Êladowe Loreta Strumylaite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 PRACE ORYGINALNE Childhood leukaemia in children under 5 years of age in close vicinity of nuclear power plants Bia∏aczka u dzieci w wieku poni˝ej 5 lat w bliskim sàsiedztwie elektrowni atomowej Karl Ernst von Mühlendahl, Stephan Böse-O’Reilly, Ursula Heudorf, Thomas Lob-Corzilius, Matthias Otto, Sabine Schmidt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Ocena nara˝enia na tlenek w´gla grupy stra˝aków z jednostki ratowniczo-gaÊniczej Jadwiga Lembas-Bogaczyk, Anna D∏ugosz, Ilona Tokarczyk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Bioaerozol morski w rejonie Zatoki Gdaƒskiej Ma∏gorzata Michalska, Maria Bartoszewicz, Monika Cieszyƒska, Jacek Nowacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Nara˝enie ludzi na kontakt z ró˝nymi serotypami pa∏eczek Yersinia Nimfa Maria Stojek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Wp∏yw wybranych czynników spo∏eczno-ekonomicznych rodziny na predyspozycje koordynacyjne dzieci Jaros∏aw Domaradzki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Zró˝nicowanie postawy cia∏a dzieci zamieszkujàcych Êrodowisko zagro˝one ekologicznie Jakub Pokrywka, Jaros∏aw Fugiel, Pawe∏ Pos∏uszny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Poziom ot∏uszczenia dzieci wiejskich w m∏odszym wieku szkolnym z Legnicko-G∏ogowskiego Okr´gu Miedziowego Pawe∏ Pos∏uszny, Jaros∏aw Fugiel, Jakub Pokrywka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Rozwój fizyczny studentów wychowania fizycznego - trzyletnia obserwacja z uwzgl´dnieniem Êrodowiska pochodzenia Agnieszka Wasiluk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 ZawartoÊç wapnia w migda∏kach gard∏owych dzieci w zale˝noÊci od p∏ci, miejsca zamieszkania i wp∏ywu biernego palenia tytoniu Ewa Nogaj, Jerzy Kwapuliƒski, Ma∏gorzata Suflita, Marcin Babula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 PRACE POGLÑDOWE Czy krótki kwestionariusz mo˝e byç wiarygodnym narz´dziem badaƒ przesiewowych astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego? Agata Wypych-Âlusarska, Jerzy S∏owiƒski, Joanna Kasznia-Kocot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Salmonelozy jako wcià˝ aktualne zagro˝enie Êrodowiskowe dla ludzi i zwierzàt Teresa K∏apeç, Maria Stroczyƒska-Sikorska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Zasady oceny zagro˝eƒ zdrowotnych zwiàzanych z zakwitami sinic w kàpieliskach Agnieszka Stankiewicz, Ma∏gorzata Jamsheer-Bratkowska, Dorota Maziarka, Krzysztof Skotak . . . . . . . . . . . . 85 St´˝enie selenu we krwi w ró˝nych populacjach osób zdrowych i chorych – przeglàd piÊmiennictwa z lat 2005–2010 Pawe∏ Gaç, Krystyna Pawlas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Biochemiczne i fizjologiczne skutki oddzia∏ywania zwiàzków fenolowych na organizm cz∏owieka Danuta Wojcieszyƒska, Urszula Guzik, Katarzyna Hupert-Kocurek, Julita Marsza∏ek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 KOMUNIKATY Regulamin publikowania prac – wskazówki dla Autorów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Prace opublikowane w „Medycynie Ârodowiskowej” w 2010 r. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Spis autorów (2010 r.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 3 CONTENTS EDITORIAL Cancer risk in relation to exposure to trace elements Loreta Strumylaite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 ORIGINAL PAPERS Childhood leukaemia in children under 5 years of age in close vicinity of nuclear power plants Karl Ernst von Mühlendahl, Stephan Böse-O’Reilly, Ursula Heudorf, Thomas Lob-Corzilius, Matthias Otto, Sabine Schmidt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Assessment of exposure to carbon monoxide group of firefighters from fire fighting and rescue units Jadwiga Lembas-Bogaczyk, Anna D∏ugosz, Ilona Tokarczyk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Marine bioearosol in the area of Gdaƒsk Bay Ma∏gorzata Michalska, Maria Bartoszewicz, Monika Cieszyƒska, Jacek Nowacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 The risk on contact people with different serotypes of sticks the Yersinia Nimfa Maria Stojek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Impact of selected family socio-economic factors on coordinational predispositions of children Jaros∏aw Domaradzki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Variability of posture types in children from polluted environment Jakub Pokrywka, Jaros∏aw Fugiel, Pawe∏ Pos∏uszny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Body fat levels in rural children in younger school age from Copper Basin from south-western Poland Pawe∏ Pos∏uszny, Jaros∏aw Fugiel, Jakub Pokrywka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Three-year observation of physical development of students of physical education originating from various environments Agnieszka Wasiluk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 The occurrence of calcium in pharyngeal tonsils of children dependent on gender, living place and influence of passive smoking Ewa Nogaj, Jerzy Kwapuliƒski, Ma∏gorzata Suflita, Marcin Babula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 REVIEW PAPERS Short questionnaire – a reliable tool for screening of childhood asthma? Agata Wypych-Âlusarska, Jerzy S∏owiƒski, Joanna Kasznia-Kocot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Salmonellosis as still present environmental hazards to humans and animals Teresa K∏apeç, Maria Stroczyƒska-Sikorska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Health risk assessment standards of cyanobacteria bloom occurrence in bathing sites Agnieszka Stankiewicz, Ma∏gorzata Jamsheer-Bratkowska, Dorota Maziarka, Krzysztof Skotak . . . . . . . . . . . . 85 Blood selenium concentration in various populations of healthy and sick people – review of literature from the years 2005–2010 Pawe∏ Gaç, Krystyna Pawlas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Biochemical and physiological effects of phenols on human health Danuta Wojcieszyƒska, Urszula Guzik, Katarzyna Hupert-Kocurek, Julita Marsza∏ek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 ANNOUNCEMENTS Instructions to authors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Papers published in “Environmental Medicine” in 2010 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 List of authors (2010) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 4 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Od Redaktora W artykule wst´pnym przedstawiono rol´ metali jak arsen, chrom i kadm w nara˝eniu Êrodowiskowym na powstawanie nowotworów. Publikowana praca jest oparta o dane z okresu ostatniego dziesi´ciolecia. Oryginalne prace przedstawione w niniejszym wydaniu MS/EnvMed rozpoczyna sprawozdanie niemieckiej komisji na temat wyst´powania bia∏aczki u dzieci w zale˝noÊci od odleg∏oÊci zamieszkania od elektrowni atomowej. Wyniki badania nie sà jednoznaczne, ale jednak udowadniaj´ zwiàzek zapadalnoÊci z odleg∏oÊcià od êród∏a ekspozycji, ale nie z intensywnoÊcià radiacji. Praca jest obszernym fragmentem sprawozdania udost´pnionego naszej Redakcji. Zawodowe nara˝enie na tlenek w´gla ró˝ni si´ wynikami st´˝enia hemoglobiny tlenkow´glowej po ekspozycji mi´dzy palàcymi a niepalàcymi – to jeszcze jeden element wskazujàcy na szkodliwoÊç palenia i nara˝enie zawodowe stra˝aków. Bioaerosol morski – tak ceniony wÊród pla˝owiczów – przenosi tak˝e zanieczyszczenia mikrobiologiczne, co jest zale˝ne od pory roku i od kierunku wiatru, pozostaje otwarte pytanie, jakie mo˝e to mieç praktyczne znaczenie dla zdrowia? Przeglàd serologiczny na Podlasiu wykazuje obecnoÊç przeciwcia∏ przeciw Yersinia u 30% populacji zdrowych ludzi, mo˝na uwa˝aç to za wynik przebytego zaka˝enia Êrodowiskowego, ze êród∏a zaka˝enia jakim jest gleba, woda lub zwierz´ta (po˝ywienie). Wp∏yw nierównoÊci spo∏ecznej i ekonomicznej na zdrowie jest tak˝e przedmiotem badaƒ Êrodowiskowych. Doniesienia oryginalne przedstawiajà wyniki badaƒ grup dzieci reprezentujàcych ró˝ne Êrodowiska ekonomiczno-socjalne (badano cechy jak predyspozycje koordynacyjne, zdolnoÊci pami´ciowe) albo przebywajàcych w Êrodowisku „zanieczyszczonym” (badano postaw´ cia∏a, ot∏uszczenie, st´˝enie wapnia w migda∏kach), tak˝e wyniki badaƒ charakteryzujàcych rozwój fizyczny m∏odzie˝y ze wsi i miasta w zwiàzku z aktywnoÊcià motorycznà. Sà interesujàce odniesienia i porównania z innymi regionami kraju. Niestety w pracach Autorzy nie podajà aktualnych danych na temat wskaêników zanieczyszczenia Êrodowiska, a te zmieniajà si´ stale, zazwyczaj w kierunku polepszenia Êrodowiska. Prace poglàdowe dotyczà ró˝nych tematów. PrzydatnoÊç badaƒ ankietowych nad cz´stoÊcià astmy u dzieci jest tematem bardzo aktualnym z powodu tzw. pochodu alergicznego i prób oceny szybkoÊci tego fenomenu cywilizacyjnego i narastajàcego odsetka chorujàcych. Wspó∏czeÊnie aktualne ska˝enia biologiczne to m.in. rozprzestrzenianie si´ salmoneloz odzwierz´cych w populacji ludzkiej z powodu czynników cywilizacyjnych, jak te˝ inne zagro˝enie zdrowotne z powodu zakwitów sinic w kàpieliskach (zagadnienie ma∏o znane klinicystom!). Wyst´powanie i znaczenie dla zdrowia selenu, m.in. Êrednie st´˝enie selenu we krwi wg cytowanych w pracy ostatnich badaƒ, to treÊç kolejnej publikacji. Ostatnia praca poglàdowa w tym wydaniu MS/EnvMed dotyczy znaczenia zdrowotnego polifenoli, a tak˝e patologii z powodu chemicznego, cywilizacyjnego ska˝enia Êrodowiska zwiàzkami fenolowymi. Redaktor Naczelny Prof. dr. hab. n. med. Zbigniew Rudkowski Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 5 6 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2010; 14 (1) ARTYKU¸ REDAKCYJNY EDITORIAL Cancer risk in relation to exposure to trace elements Ryzyko choroby nowotworowej w zwiàzku z ekspozycjà na metale Êladowe Loreta Strumylaite Laboratory for Environmental Health Research, Institute for Biomedical Research, Academy of Medicine, Lithuanian University of Health Sciences Head of Laboratory for Environmental Health Research (Assoc Prof. ScD Olegas Abdrachmanovas) Director of Institute for Biomedical Research (Prof. dr. hab. Arimantas Tamasauskas) Rector of Lithuanian University of Health Sciences (Prof. dr. hab. Remigijus Zaliunas) Loreta Strumylaite MD, PhD, senior researcher Abstract Streszczenie Cancer is a major public health concern in many parts of the world. The genesis of cancer is multi-causal with some well known causal factors for some sites of cancer. However, some cancer causes are not clear up to nowadays. There are substantial geographic variations in mortality of some sites of cancer in different regions of the world that could be in relation with some environmental factors and trace elements such as arsenic, chromium and cadmium. The review summarizes the recent studies on that matter. Keywords: cancer, trace elements, arsenic, chromium, cadmium W wielu cz´Êciach Êwiata nowotwory sà g∏ównym zagadnieniem zdrowia publicznego. Powstawanie nowotworu jest zale˝ne od wielu przyczyn , niektóre z nich sà znane, jednak przyczyny innych nie sà dotàd wyjaÊnione. Istotne zró˝nicowanie geograficzne odnoÊnie ÊmiertelnoÊci nowotworów narzàdowych w ró˝nych regionach Êwiata mo˝e byç zwiàzane z czynnikami Êrodowiskowymi i ze Êladowymi metalami jak arsen, chrom i kadm. Niniejszy przeglàd przedstawia aktualne badania na ten temat. S∏owa kluczowe: cancer, trace elements, arsenic, chromium, cadmium Introduction Cancer is a major public health concern in many parts of the world accounting more than 10 million new cancer cases each year and being the cause of approximately 12% of all death. The lung, breast, colorectum, and stomach are the most common cancers worldwide [1]. Prostate cancer is the fifth most common cancer overall and the second most common among men, bladder cancer, ranks ninth in terms of incidence, and is more common in developed countries [1]. The genesis of cancer is multi-causal with some well known causal factors for some sites of cancer although some cancer causes are not clear up to nowadays. A substantial geographic variations in cancer mortality in some regions of the world make us think about environmental factors of the disease. Among many environmental factors trace elements are of particular interest. Trace elements refer to chemical elements present or required in small quantities. Trace elements are found naturally in the environment and human exposure derives from a variety of sources, including air, drinking water, and food (Table I) [3]. Nades∏ano: 24.11.2010 Zatwierdzono do druku: 20.12.2011 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 7 Table I. Average exposure to trace elements from environmental sources Trace element Exposure by source Air Watera Diet Arsenic 1–2000 ng [4, 5] *1 ng–7200 µg, depending on 50–200 µg (3.5 µg of geographic location [4, 7, 8] inorganic arsenic) [2, 4] Chromium 0.07–157 ng (200 ng in industrial areas ) [9] 0.8–16 µg [9] 50–200 µg [9] Cadmium 1–40 ng [6, 7] 0.01–0.2 µg (50 µg in heavily polluted areas) [6, 7] 3–160 µg, approximately 1–3 µg is absorbed [6, 7] Sources [2, 4, 5, 6, 7, 8, 9] a Assuming an intake of 2 l water/day Arsenic Arsenic (As) is ubiquitous in the environment due to both anthropogenic and natural processes [10, 11]. The major sources of human exposure to As may be through food, water, air and soil in that dietary intake is the major exposure route [12]. As species from drinking water are mainly found in the form of inorganic arsenicals, whereas organoarsenic compounds (e.g., arsenobetaine and arsenosugars) predominate in seafood [13, 14]. A high level of As in groundwater (up to 2–5000 µg/l) is found in areas of Argentina, Bangladesh, Bolivia, Chile, China (Xinjiang, Shanxi), India (West Bengal), Mexico, Mongolia, Taiwan, Thailand, the USA (Arizona, California, Nevada) and Vietnam. The most significant exposures, in terms of levels and populations, occur around the Gulf of Bengal, in South America and in Taiwan. In Europe, intermediate levels (not higher than 200 µg/l) are found in areas of Hungary and Romania in the Danube basin, as well as in Spain, Greece and Germany [15]. World Health Organization lowered the Maximum Contamination Level for As in drinking water from 0.05 to 0.01 mg/l [16], although dietary exposure to organic arsenicals was formerly neglected due to their relatively nontoxic nature. However, more and more studies have focused on As exposure through seafood rather than drinking water because some seafood contains high As concentrations [17, 18]. The toxicity of As in humans varies in its chemical form. It has been recognized that inorganic As is more toxic than its organic forms [13]. Inorganic trivalent arsenical, which reacts directly with protein-bound sulfhydryls, is considered more toxic than the inorganic pentavalent form [17]. Inorganic As is proposed to be metabolized to monomethylarsonic acid and dimethylarsinic acid of lower toxicity [18, 19]. 8 The International Agency for Research on Cancer recognized arsenic and arsenic compounds as carcinogenic to humans (Group I) [4]. There is strong evidence of an increased risk of bladder, skin and lung cancers following consumption of water with high As contamination [20, 21, 22, 23]. Very limited data are available on the risk of other neoplasms at low or intermediate exposure levels. [15]. Although some authors support the possibility of an increased risk of specific lung cancer histological types at lower levels of As exposure and recommend large-scale population-based studies [24]. The evidence for an increased risk of other cancers, such as those of the liver, colon and kidney, are weaker but suggestive of a systemic effect [15]. Most of the available studies have been conducted in areas with elevated As content (above 200 µg/l). It has been determined median cumulative cancer incidence ratios 2.6721016 and 3.8321016 for children and adults, indicating a low cancer risk for local residents exposed to As after ingestion of seafood [25]. Epidemiologic data from regions of the world with very high levels of As in drinking water (§150 µg/l) show a strong association between As exposure and risk of several internal cancers. A causal interpretation of the data is mainly based on the strength and consistency of study findings. At lower levels of exposure (*100 µg/l), in the absence of unambiguous human data, extrapolation from the high exposure studies has been used to estimate risk. Misclassification of exposure usually results in depressing observed levels of risk, and studies conducted in populations with exposures below 100 µg/l have been limited by the challenge of estimating past exposures, a critically important aspect of studying relative small increases in risk [26]. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Chromium Chromium (Cr) is the 21st most abundant element in the Earth’s crust [27]. While several valence states of Cr are possible, only the trivalent (Cr3&) and hexavalent (Cr6&) forms have significant environmental stability. Most of the naturally occurring Cr is in the Cr3& form as chromite ore [28], while Cr6& tends to occur as a result of anthropogenic uses. These include pigments, metal finishing (including Cr plating) and wood preservatives [29]. Although the highest levels of exposure occur in industrial settings, lesser levels of exposure are also common in the general population. Cr is also constituent of tobacco smoke and has been suspected to play a role in tobacco-induced carcinogenesis [30]. Cr is a human carcinogen primarily absorbed by inhalation exposure in occupational settings. The International Agency for Research on Cancer declared in 1980 that Cr and some of its compounds are carcinogenic and, in 1987, concluded that Cr6& is a human carcinogen but that Cr3& was not yet classifiable [31]. Adverse health effects of Cr have long been known and include skin ulceration, perforated nasal septum, nasal bleeding, and conjunctivitis. Recent studies updating chromium worker cohorts demonstrated an excess lung cancer risk from exposure to Cr6& [32, 33]. Some epidemiological studies found elevated standardized mortality ratios (SMR) for prostate, lymphoma, Hodgkin’s, leukemia, stomach, renal, bladder, and genital cancer. This index for cancers of the brain varied from 2.5 to 8.44 in a number of studies [34]. According to the reported elevation of brain cancers, and knowledge that Cr gets into the central nervous system, there should also be concern about the possibility that Cr6& may be neurotoxic [35]. Although Cr6& is not generally considered to be a neurotoxin, perhaps this should be reconsidered since Cr gains entry into the central nervous system and may be a carcinogenic at this site [36]. The meta-analyses of 49 epidemiologic studies mostly relating exposure to Cr6& compounds declared no excess mortality from all causes combined among chrome-exposed persons. A minimal excess of cancer overall, was due primarily to an excess of lung cancer but SMR was 112 among the better-quality, smoking-controlled studies. The overall SMR for stomach cancer was 113 but it was 82 among the studies that were controlled for economic status. Findings were unremarkable for the six other cancers evaluated: prostate, kidney, and central nervous system cancer and leukemia, Hodgkin’s disease and other lymphatohematopoietic cancer. Finally, the authors concluded that Cr6& is a weak cause of lung cancer and is not a cause of any of the other seven forms of cancer evaluated [37]. It has been stated that the relationship between Cr6& and lung cancer is weak because of the great capacity of the lung to reduce Cr6& to the non-carcinogenic Cr3&. Only very heavy exposure to Cr6& could overwhelm the lung’s reducing capacity and produce cancer [38]. Crump et al. [39] also inferred that Cr6& was only weakly carcinogenic for the lung. However, most of the evidence regarding lung cancer risks related to these agents comes from cohort studies in a narrow range of industries in which exposures have been relatively high. In the majority of these studies, it has been difficult to rule out confounding by smoking or other occupational co-exposures as a possible explanation for the associations [40]. Although lung cancer has been established as a consequence of Cr6& exposure in smokers and nonsmokers, some cancers of other tissues of the gastrointestinal and central nervous systems have also been noted [36]. It has been shown that Cr6& exposure, by either inhalation or ingestion, can have systemic effects that are distant from the site of exposure. Since Cr6& is isostructural with sulfate and phosphate at physiological pH, it can be carried throughout the body and even into the brain. Thus, if exposure is in sufficient amounts, the levels of Cr maybe elevated in many different organs. Depending on the genetic susceptibility of an individual, this could pose significant risk to cancer induction in any organ. All cells and organs possess the ability to take up hexavalent chromate, and any cell has the capacity to reduce the Cr6& intracellularly to Cr3&, which reacts with protein to produce toxicity and with DNA to potentially cause cancer. The ability of the stomach to reduce Cr6& is limited, and even at relatively low doses, chromate escapes reduction and enters the body, as illustrated by hairless mouse study [41]. Experimental study showed that the induction of malignant skin cancers in hairless mice exposed to 0.5–5.0 ppm Cr6& in drinking water was dose dependent and highly statistically significant [41]. In spite of Cr being a human carcinogen primarily by inhalation exposure, the experimental system representing an important new animal model developed for chromate-induced cancers by ingestion of drinking water developed, suggested that chromate could likely be considered a human carcinogen by ingestion as well [36]. Cadmium Cadmium (Cd) is a toxic, nonessential, and bioaccumulating heavy metal widely used in industry. Cd affects human health both through occupational and environmental exposures. In general Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 9 population the primary sources of Cd are cigarette smoke, food, water, and ambient air particularly in urban areas and in the vicinity of industrial settings [42]. About 10% of inhaled Cd is deposited in lung tissues and 30–40% is absorbed into blood. Generally, Cd uptake in the gastrointestinal tract is 5–20% and depends on speciation of Cd, interactions between components in the diet affecting the bioavailability of Cd and the person’s nutritional status. Approximately, 75% of the total dietary Cd intake is from vegetable food with the highest contribution from cereals [43]. Owing to long half-life of Cd in the human body, it accumulates in the kidneys. The urinary excretion of Cd is proportional to the body burden and used as a dose of lifetime exposure to Cd, whereas concentration in blood represents recent exposure [44]. Cd exerts multiple toxic effects, and has been classified as a human carcinogen by the International Agency for Research on Cancer [45]. Cd carcinogenesis can be explained by several mechanisms: (1) aberrant gene expression, (2) inhibition of DNA damage repair, (3) induction of oxidative stress, and (4) inhibition of apoptosis. The most important among them is oxidative stress because of its involvement in Cd-induced aberrant gene expression, inhibition of DNA damage repair, and apoptosis [46]. Although Cd is known as a human lung carcinogen [45], there is evidence that it may be related to other cancers such as human prostate cancer [47, 48], renal cell carcinoma [49, 50], and breast cancer [51, 52]. The human mammary gland is a controversial target site for Cd. Epidemiological study revealed twice the higher risk of breast cancer in women with creatinine-adjusted urine Cd more than 0.58 µg/g compare to those with Cd less than 0.26 µg/g [52]. Experimental studies suggest several pathways to explain association of Cd with human breast cancer. There is evidence that Cd may have estrogenicity [51]. According to some authors, the bivalent metal cations Cd belongs to a new class of potent environmental estrogens, referred to as metalloestrogens. The studies in vivo and in vitro show that Cd acts like an estradiol activating estrogen receptor (ER) a through a highaffinity interaction with the hormone binding domain of the receptor [53]. There is evidence that the effects of cadmium are mediated by the ER independent of estradiol [51]. Antila et al. [54] defined high content of Cd (3.2–86.9 µg/g) in breast samples from breast cancer patients, but the mean cadmium level did not differ from that of healthy controls. However, three other studies found significant difference between Cd in breast cancer and healthy breast tissue [55, 56, 57]. 10 Multiple studies have linked occupational exposure to cadmium with pulmonary cancer, as well as prostate, renal, liver, hematopoietic system, urinary bladder, pancreatic, and stomach cancers [58, 59, 60, 61, 62]. Some authors concluded that pancreatic cancer in the East Nile Delta region is significantly associated with high levels of serum Cd and farming [63]. However, the data are nor consistent. In contrast to laboratory studies, epidemiological studies do not convincingly implicate Cd as a cause of prostate cancer [64]. In conclusion, arsenic and its compounds, chromium (VI) compounds, cadmium and cadmium compounds are recognized human carcinogens. However, in spite of an association between chronic arsenic ingestion and internal cancers, epidemiologic studies have not produced convincing evidence of risks related to drinking-water concentrations of less than 100 µg As /liter. Compounds of chromium (VI) and cadmium are human carcinogens primarily by inhalation inducing lung cancer. However, due to inconsistency of the data the relationships with the other sites of cancer are not proved finally. Relatively small study size and misclassification of exposure usually results in depressing observed levels of risk and contributes to the variability of findings in most studies and makes interpretation of results challenging. References 1. Parkin D.M., Bray F., Ferlay J., et al.: Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005; 55: 74–108. 2. World Health Organization (WHO). Trace elements in human nutrition and health. World Health Organization, Geneva 1996. 3. Navarro Silvera S.A., Rohan T.E. Trace elements and cancer risk: a review of the epidemiologic evidence. Cancer Causes Control 2007; 18: 7–27. 4. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Toxicological profile for arsenic. US Department of Health and Human Services, Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Atlanta, GA, 2003: Report No.: 7440-38-2. 5. Rasmussen L., Andersen K.J.: Arsenic in drinking water (in:) World Health Organization, UNICEF (ed.): Environmental health and human exposure assessment. IWA, London, 2003: 67–168. 6. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Toxicological profile for cadmium. United States Department of Health and Human Services Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Atlanta, GA, 1999: Report No.: 7440– 43-9. 7. World Health Organization (WHO). Regional Office for Europe. Air quality guidelines, Second Ed. World Health Organization, Copenhagen, Denmark 2000. 8. Lamm S.H., Engel A., Kruse M.B., et al: Arsenic in drinking water and bladder cancer mortality in the United States: an analysis based on 133 U.S. counties and 30 years of observation. J Occup Environ Med 2004; 46:.298–306. 9. World Health Organization (WHO). Regional Office for Europe Air quality guidelines. Europian series No. 23. Copenhagen, 1987. 221–230. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 10. Polizzotto M.L., Kocar B.D., Benner S.G., et al.: Near-surface wetland sediments as a source of arsenic release to ground water in Asia. Nature 2008; 454: 505–508. 11. Winkel L., Berg M., Amini M., et al.: Predicting groundwater arsenic contamination in Southeast Asia from surface parameters, Nat Geosci 2008; 1: 536–542. 12. Yost L.J., Tao S.H., Egan S.K., et al.: Estimation of dietary intake of inorganic arsenic in US children. Hum Ecol Risk Assess 2004; 10: 473–483. 13. Brima E.I., Haris P.I., Jenkins R.O., et al.: Understanding arsenic metabolism through a comparative study of arsenic level in the urine, hair and fingernails of healthy volunteers from three unexposed ethnic group in the United Kingdom. Toxicol Appl Pharmacol 2006; 216 : 112–130. 14. Hata A., Endo Y., Nakajima Y., et al.: HPLCICP-MS speciation analysis of arsenic in urine of Japanese subjects without occupational exposure. J Occup Health 2007; 49: 217–223. 15. Boffetta P., Nyberg F. Contribution of environmental factors to cancer risk. Br Med Bull 2003; 68:71-94. 16. El-Masri H.A., Kenyon E.M.: Development of a human physiologically based pharmacokinetic (PBPK) model for inorganic arsenic and its mono- and dimethylated metabolites. J Pharmacokinet Pharmacodyn 2008; 35: 31–68. 17. Hughes M.F.: Biomarkers of exposure: a case study with inorganic arsenic. Environ Health Perspect 2006; 114: 1790–1796. 18. Hsueh Y.M., Hsu M.K, Chiou H.Y., et al.: Urinary arsenic speciation in subjects with or without restriction from seafood dietary intake. Toxicol Lett 2002; 133: 83–91. 19. Clewell H.J., Thomas R.S., Gentry P.R., et al.: Research toward the development of a biologically based dose response assessment for inorganic arsenic carcinogenicity: a progress report. Toxicol Appl Pharmacol 2007; 222: 288–398. 20. Hsueh Y.M., Cheng G.S., Wu M.M., et al.: Multiple risk factors associated with arsenic-induced skin cancer: effects of chronic liver disease and malnutritional status. Br J Cancer 1995; 71: 109-114. 21. Bates M.N., Rey O.A., Biggs M.L., et al.: Case-control ctudy of bladder cancer and exposure to arsenic in Argentina. Am J Epidemiol 2004;159:.381–389. 22. Celik I., Gallicchio L., Boydet K. et al.: Arsenic in drinking water and lung cancer: A systematic review. Environ Res 2008; 108: 48–55. 23. Chen Ch.L., YiChiou H., IHsu L., et al.: Ingested arsenic, characteristics of well water consumption and risk of different histological types of lung cancer in northeastern Taiwan. Environ Res 2010; 110: 455–462. 24. Heck J.E., Andrew A.S., Onega T., et al.: Lung Cancer in a U.S. Population with Low to Moderate Arsenic Exposure. Environ Health Perspect 2009; 117(11): 1718-1723. 25. Chen B.C., Wei-Chun Choub, Wei-Yu Chenb, Chung-Min Liao. Assessing the cancer risk associated with arsenic-contaminated seafood. J Hazardous Materials 2010; 181: 161–169. 26. Cantor K.P., Lubin J.H.: Arsenic, internal cancers, and issues in inference from studies of low-level exposures in human populations. Toxicol Appl Pharmacol 2007; .22: 252–257. 27. Krebs R.E.: The history and use of our Earth’s chemical elements: A Reference Guide. Second Ed. Greenwood Publishing Group, Santa Barbara, CA 2006: 96. 28. Independent Environmental Technical Evaluation Group (IETEG) (in:) Guertin, J., Jacobs, J.A., Avakian, C.P. (ed.), Chromium (VI) Handbook. CRC Press, Boca Raton 2005. 29. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Toxicological profile for chromium. Public health service, U.S. department of health and human services, Atlanta, GA 2000. 30. Stavrides J.C.: Lung carcinogenesis. Pivotal role of metals in tobacco smoke. Free Radic Biol Med 2006; 41: 1017–1030. 31. International Agency for Research on Cancer (IARC). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volume 49: Chromium, Nickel and Welding. IARC Press: Lyon, France 1990. 32. Sorahan T.J., Harrington J.M.: Lung cancer in Yorkshire chrome platers, 1972–97. Occup Environ Med 2000; 57: 385–389. 33. Luippold R.S., Mundt K.A., Panko J., et al.: Lung cancer mortality among chromate production workers. Occup Environl Med 2003; 60: 451–457. 34. Costa M.: Toxicity and carcinogenicity of Cr (VI) in animal models and humans. Crit Rev Toxicol 1997; 27(5): 431–442. 35. Wesseling C., Pukkala E., Neuvonen K., et al.: Cancer of the brain and nervous system and occupational exposures in Finnish women. J Occup Environ Med 2002; 44(7): 663–668. 36. Costa M., Klein C.B.: Toxicity and Carcinogenicity of Chromium Compounds in humans Crit Rev Toxicol 2006; 36: 155–163. 37. Cole P., Rodu B. Epidemiologic studies of chrome and cancer mortality: A series of meta-analyses. Regulatory Toxicology and Pharmacology 2005; 43: 225–231. 38. De Flora, S.: Threshold mechanisms and site specificity in chromium (VI) carcinogenesis. Carcinogenesis 2000; 21: 533–541. 39. Crump C., Crump K., Hack E., et al.: Dose–response and risk assessment of airborne hexavalent chromium and lung cancer mortality. Risk Analysis 2003; 23: 1147–1163. 40. Beveridge R., Pintos J., Parent M.E., et al.: Lung Cancer Risk Associated With Occupational Exposure to Nickel, Chromium VI, and Cadmium in Two Population-Based Case–Control Studies in Montreal. Am J Indust Med 2010; 53: 476–485. 41. Davidson T.L., Kluz T., Burns, F.J., et al.: Exposure to chromium (VI) in the drinking water increases susceptibility to UV-induced skin tumors in hairless mice. Toxicol Appl Pharmacol 2004; 196(3): 431–437. 42. The International Programme on Chemical Safety (IPCS). Cadmium. Environmental Health Criteria 134. World Health Organization, Geneva 1992. 43. EEC-European Council Regulation. Commission Regulation (EC) No 66/2001 of 8 March 2001 setting maximum levels for certain contaminants in food stuffs. Off J Eur Commun L 077:0001–0013. 2001. 44. The Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Third national report on human exposure to environmental chemicals. Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta 2005. 45. International Agency for Research on Cancer (IARC). IARC Monographs on Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. IARC, Lyon, 1993: 119–237. 46. Joseph P.: Mechanisms of cadmium carcinogenesis. Toxicol Appl Pharmacol 2009; 238: 272–279. 47. Achanzar W.E., Diwan B.A., Liu J., et al.: Cadmium-induced malignant transformation of human prostate epithelial cells. Cancer Res 2001; 61: 455–458. 48. Vinceti M., Venturelli M., Sighinolfi C., et al.: Case-control study of toenail cadmium and prostate cancer risk in Italy. Sci Total Environ 2007; 373: 77–81. 49. Pesch B., Haerting J., Ranft U., et al.: Occupational risk factors for renal cell carcinoma: agent-specific results from a case-control study in Germany. Int J Epidemiol 2000; 29: 1014–1024. 50. Hu J., Mao Y., White K.: Renal cell carcinoma and occupational exposure to chemicals in Canada. Occup Med (London) 2002; 52: 157–164. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 11 51. Garcia-Morales P., Saceda M., Kenney N., et al.: Effect of cadmium on estrogen receptor levels and estrogen-induced responses in human breast cancer cells. J BiolChem 1994; 269: 16896–16901. 52. McElroy J.A., Shafer M.M., Trentham-Dietz A., et al.: Cadmium exposure and breast cancer risk.J Natl Cancer Inst 2006; 98:869–872. 53. Martin M.B., Reiter R., Pham T., et al.: Estrogen-like activity of metals in Mcf-7 breast cancer cells. Endocrinology 2003; 144: 2425–2436. 54. Antila E., Mussalo-Rauhamaa H., Kantola M., et al.: Association of cadmium with human breast cancer. Sci Total Environ 1996;186: 251–256. 55. Ionescu J.G,. Novotny J., Stejskal V., et al.: Increased levels of transition metals in breast cancer tissue. Neuroendocrinol Lett 2006; 27(Suppl. 1): 36–39. 56. Strumylaite L., Bogusevicius A., Ryselis S., et al.,: Association between cadmium and breast cancer. Medicina (Kaunas) 2008; 44: 415–420. 57. Strumylaite L., Bogusevicius A., Abdrachmanovas O., et al.: Cadmium concentration in biological media of breast cancer patients Breast Cancer Res Treat DOI 10.1007/s10549-0101007-8 58. Waalkes M.: Cadmium carcinogenesis in review. J Inorg Biochem 2000; 79: 241–244. 59. Pesch B., Haerting J., Ranft U., et al.: Occupational risk factors for renal cell carcinoma:agent specific results from a case-control study in Germany. Int J Epidemiol, 2000; 29: 1014–1024. 12 60. Hu J., Mao Y., White K.: Canadian Cancer Registries Epidemiology Research Group. Renal cell carcinoma and occupational exposure in Canada. Occup Med 2002; 52: 157–164. 61. Waalkes M., Misra R.: Cadmium carcinogenicity and genotoxicity (in:) Chang L. (ed.): Toxicology of Metals. CRC Press, Boca Raton, FL, 1996:. 231–244. 62. Schwartz G., Reis I. Is cadmium a cause of human pancreatic cancer? Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev 2000; 9: 139–145. 63. Kriegel A.M., Soliman A.S., Zhang Q., et al.: Serum cadmium levels in pancreatic cancer patients from the East Nile Delta region of Egypt. Environ Health Perspect 2006; 114 (1): 113-119. 64. Sahmoun A.E., Case L.D., Jackson S.A., Schwartz G.G. Cadmium and prostate cancer: A critical epidemiologic analysis cancer investigation 2005; 23:256–263. Address: Loreta Strumylaite MD.PhD Institute for Biomedical Research Medical Academy Lithuanian University of Health Sciences Eiveniu 4 LT-50009 Kaunas Lithuania e-mail: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) PRACE ORYGINANE ORIGINAL PAPERS Leukaemia in Children under 5 Years in the Close Vicinity of Nuclear Power Plants1 Bia∏aczka u dzieci w wieku poni˝ej 5 lat w bliskim sàsiedztwie elektrowni atomowej Karl Ernst v. Mühlendahl, Matthias Otto, Stephan Böse-O’Reilly, Ursula Heudorf, Thomas Lob-Corzilius, Sabine Schmidt From the Commission for Environmental Issues of the Deutsche Akademie für Kinder- und Jugendmedizin (DAKJ)* Abstract Streszczenie The KiKK (Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken) study shows that the relative risk (RR) for leukaemias in children under 5 years of age in the 5 km region around the German nuclear power plants (NPP) is significantly correlated to the distance between the living place and the NPP. The reason is unclear. There exists a discrepancy between the radiation exposure, as measured around the NPPs, and the observed risk increase. Further investigations into pathogenesis for the development of leukaemias are necessary. Studium KiKK (nowotwory u dzieci w otoczeniu elektrowni atomowych) wykaza∏o. ˝e wzgl´dne ryzyko (RR) bia∏aczki u dzieci w wieku poni˝ej 5 lat w promieniu 5 km wokó∏ niemieckiej elektrowni atomowej (NPP) jest znaczàco zale˝ne od odleg∏oÊci miejsca zamieszkania od elektrowni atomowej. Przyczyna jest niewyjaÊniona. Istnieje rozbie˝noÊç pomi´dzy ekspozycjà na promieniowanie mierzone wokó∏ elektrowni a wzmo˝eniem zaobserwowanego ryzyka. Konieczne sà dalsze badania przyczyn powstawania bia∏aczki. Key words: childhood leukaemia, nuclear radiation, leukaemia risk, KiKK Germany S∏owa kluczowe: bia∏aczka dzieci, promieniowanie jàdrowe, ryzyko bia∏aczki, KiKK Niemcy 1 Essential parts of the Position of the Commission for Environmental Issues of the Deutsche Akademie für Kinder- und Jugendmedizin (DAKJ) regarding the KiKK Study (Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken, Childhood Leukaemia in the Surrounding of Nuclear Power Plants) of the Kinderkrebsregister Mainz (German Childhood Cancer Registry) and regarding the ensuing discussions. The complete document is available in German language at http://www. dakj. de/. The literature citations at the bottom of the last refer to the original paper. Members of the Commission: Stefan Böse-O’Reilly, Ursula Heudorf, Thomas Lob-Corzilius, K. E. v. Mühlendahl (speaker), Matthias Otto, Sabine Schmidt * Published in MS/Env. Med. with the permission of chairman of the Commission – Prof Dr. KE v. Mühlendahl. Nades∏ano: 18.01.2011 Zatwierdzono do druku: 16.02.2011 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 13 Historical remarks By the end of the eighties of the last century, British investigators reported an increased occurrence of childhood leukaemias in the vicinity of nuclear installations in England and Wales [1]. In overall contradictory findings, some studies reported an increase of leukaemias in under 5 year old children in the close proximity of nuclear reprocessing plants and power plants (NPP). The German Childhood Cancer Registry (DKKR) in Mainz performed an ecological study (comparing incidences), looking for malignant diseases in under 15 year old children in the vicinity (15 km radius) of West German NPP [2], comparing the incidence to defined regions without NPP. For the period from 1980 to 1990, there was no increase of incidences [3]. However, consecutive, detailed explorations of the data showed an increased incidence of leukaemias in the age group of 0–5 in the 5 km proximity of NPP. Some years later, a second study of the DKKR was started, using the same design, with data of the period 1991–1995. Again, no relationship between the incidence of childhood leukaemias and residence within 15 km radius of NPP was found. Also, the data for the 0–5 year old children of the first study could not be confirmed [4, 5, 6]. Discordant results came from England [7, 8] and France [9]. A later metaanalysis [10] showed an increase of leukaemias in the vicinity of NPP, but correlations were mostly weak. A re-analysis of the Mainz data yielded again an increased relative risk (RR) for leukaemias in children under 5 years in the vicinity of German NPP [11]. The KiKK (Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken) study of the Mainzer Kinderkrebsregister (DKKR) With regard to the persisting controversies the German Ministry for Environment (Bundesumweltministerium) in 2001 invited applications for the performance of a case-control-study, and the task was given to the DKKR, also with regard to the extensive data already compiled there. The design of the new study was, in advance, defined with the Bundesamt für Strahlenschutz (Radiation Protection Agency, BfS) and a 12 person external expert committee [12]. The KiKK study [13] investigated 16 West German NPP. Study regions were the counties where the NPP were situated, and the counties neighbouring to the east, withouth NPP. Since the radiation exposure by other sources (background radiation, medicine, nutrition) could not be measured, the distance of 14 residence to the NPP was taken as surrogate for a possible radiation exposure due to the NPP. Cases were children who, between 1980 and 2003, were diagnosed as having malignant diseases, who were not older than 5 years and who lived in the study regions. There were 1592 cases, among them 593 leukaemias (512 ALL, 75 AML), 242 tumours of the central nervous system (CNS), and 486 embryonal tumours. For each case, three controls were added, taken from the person registries, with identical sex and with birth dates as close as possible to those of the cases (n44735). For cases and controls, residence was located by geo-coding (GPS); this was done for cases at the date of diagnosis, for controls at the time of attribution when they were defined as controls. Accuracy of geographical location was 25 m. There existed neither for cases, nor for controls, data on previous residences, or on changes of residency. The KiKK study re-used data from cases that had made part of the previous DKKR studies, amounting to approximately 70%. The median of the distance of residence to the NPP was 20.8 km in cases, and 21.1 km in controls (means: 23.4 and 24.1 km). The relative risk (RR) for malignant diseases was 1,61 for the under 5 years old in the 5 km vicinity, and for leukaemias 2,19, reconfirming the previously stated increase of incidences. Interpretations of these results Authors of the KiKK study “In Germany there is a relationship between the proximity of residence to a NPP and the frequency by which children before their fifth birthday have malignant disease, above all leukaemia. The study does not allow to say which factor is responsible for this increase in the surrounding of German NPPs. According to the present state of knowledge, radiation emitted from the NPP cannot be held to be the reason for this increase in risk. Conceivably, yet unknown factors could be implicated, or it could be accidentally. ” External expert group “The study applies the absolutely best statistical methods for probing the hypothesis which had been defined a priori. Grave weaknesses of previous studies thus were avoided. The main result gives a definite answer to the question of the study. The main result is the estimation of the regression curve, which alone answers the a priori given question of the study. The application of categories of distance has only limited power. ” Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Concerning the estimation of radiation related risk by international radiation protection agencies: “Quantitative estimations of the risk of radiation by such commissions repeatedly had to be later corrected towards higher risk values. These reports focused mainly on quantative radiation risks caused by high doses of external gamma radiation, mainly with high dose rate and high energies. Therefore, the conclusions drawn from these reports necessarily can only conditionally be applied to NPP. …. Thus the exposition of people living close to NPP is marked by an additional radiation dose which is below the exposition from natural sources and by diagnostic X-ray, by exposition with low dose rate, a mixed exposition of direct gamma radiation, external gamma and beta radiation resulting from the decay of short lived radionuclides, and from gamma, beta, and alpha radiation resulting from the decay of incorporated radionuclides. … Overall, a causal effect of radioactive emissions of German NPP cannot be excluded at the moment with regard to childhool leukaemia incidences. “ Strahlenschutzkommission (German Commission on Radiological Protection) [14, 15] “The KiKK-Study’s new data confirm the results of earlier exploratory studies that found an increased risk of leukaemia, for children younger than five, within a 5 km radius around German nuclear power plants, relative to the risk in the outer areas around the relevant study areas [16–20]. By virtue of its design, the KiKK-Study exhibits numerous methodological weaknesses with regard to determination of exposure and surveying of influencing factors. Consequently, the study should not have been carried out in the manner in which it was carried out. In spite of such weaknesses, the study’s design is suitable for the task of analysing dependence on distance. The study is thus not suited to the task of establishing a correlation with exposure to radiation from nuclear power plants. All of the radioecological and risk-based circumstances reviewed by the SSK indicate that exposure to ionising radiation caused by nuclear power plants cannot explain the results found by the KiKK-Study. The additional radiation exposure caused by nuclear power plants is lower, by a factor of considerably more than 1,000, than the radiation exposure that could cause the risks reported by the KiKK-Study. The natural radiation exposure within the study area, and its fluctuations, are both greater, by several orders of magnitude, than the additional radiation exposure caused by the relevant nuclear power plants. The reason for the increased leukaemia rate that the KiKK-Study observed in children is unclear. Since leukaemia is caused by multiple factors, numerous influencing factors could have been responsible for the observed result. If the many relevant conflicting findings in the literature, and the finding of the KiKK-Study, are to be understood, more extensive, interdisciplinary research into the causes and mechanisms of the development of leukaemias in children will have to be carried out.” Commission for Environmental Issues of the German Acadamy of Pediatrics (DAKJ) Lack of transparency of DKKR data Deplorably the Mainz data (which all come from German pediatricians and from the families of sick children) are not open to the public, nor to pediatricians or epidemiologists, hindering further analyses and transparency. Sufficient anonymisation of data to protect privacy and conform to data protection regulations would be possible. The commission asks for a change in this practice, e.g. by offering a public use file, as has been done with the results from KiGGS (Kinder- und Jugend-Gesundheitssurvey, Child and Youth Health Survey) and of the KUS (Kinderumweltsurvey, Child Environmental Survey). Many questions remain open so far. Most historical data referring to places of residence are lacking for cases and controls. One should know where the mothers have lived before conception, and where during the pregnancy, and whether they or the fathers have worked in the NPP. The extensive and important data in the hands of the DKKR appear to be suitable to bring more differentiating and clarifying results. Further analysis of this material must go on, to be done either by the DKKR, or by another institution. Radiation biology Background radiation (in Germany 2,1 mSv/a with some variations) is 100 or 1000 fold higher than the anthropogenic radiation caused by NPP. If NPP related radiations were at reason for the increase in leukaemia risk, there should be, due to the local variability of background radiation, important local differences in leukaemia frequency, which is not the case. Taking into account the calculations of radiation damage after the atomic bomb detonations in Hiroshima and Nagasaki, and the inductions of leukaemias by X ray investigations during pregnancy, the emissions from NPP are lower by two or Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 15 three orders of magnitude than those necessary for the induction of leukaemia. However, the dose calculations derived from the above mentioned sources have a very limited applicability for the context discussed here. Also, it remains unclear whether this dosimetry is applicable for all radionuclides, or for those incorporated, e.g. for tritium. (see minority vote 3 at the end of the text) Interpretation of results (by the Commission) The KiKK study confirms the results of earlier explorative studies that had given partly contradictory results and shows that the relative risk for leukaemias for children up to 5 years of age within a 5 km radius around NPP is elevated (Kaatsch et al. 2008 – 13). The reason for this increase is not clear. The maximal possible additional radiation exposure, as calculated from the data of the surveillance systems, applying a worst case scenario, is by two orders of magnitude lower than that which, according to our present state of knowledge, could explain on the basis of radiation biology the observed effect. The distance of residences to the NPP show small differences between cases and controls (cases 20.8 km, median, controls 21.1 km). The majority of the commission is of the opinion that it is not realistic to accept distances of residency as indicator for different radiation exposures. The investigation of confounders which has been performed in a second part of the KiKK study has shown no other significantly effective factors onto the induction of leukaemias (this second part has not made part of the KiKK study, due to methodological reasons). The results do not permit to exclude ionising radiation as cause for the increased incidence of malignancies, as has been stated by the authors of the KiKK study (“that the radiation emitted normally by NPP principally cannot be interpreted as cause”). Leukaemias in childhood are rare diseases, they mostly develop due to multifactorial influences, and in addition to ionising radiation, many other risk factors are defined. Within the KiKK study, the influence of such other risk factors could not be established with statistical significance. None of the known risk factors is potent enough as to explain the result, and, additionally, such factors should correlate with the distance to the NPP. The results of the second part of KiKK (case control study with questionnaires) give not any such indications. The Commission for Environmental Issues of the DAKJ, in accordance with most experts, sees the necessity for further investigations into the causes of 16 leukaemia, taking into account the increase in frequency of childhood leukaemias of 0.6–1.0% per year. Attribution of risks According to the authors of the KiKK and also to the SSK the attribution of cases should be restricted to the 5 km distance around NPP. On this basis, around all German NPP and during the time period between 1980–2003, an additional number of 29 ALL cases have been observed. An extrapolation for the 50 km region is mathematically possible, using a constant function, but is based on the unproven supposition that the function has an equal validity for all distances and that a supposed effect is present also in the more distant regions. This appears to be improbable if one takes into account the very small difference (300 m) between cases and controls regarding the distances between living places and NPP. Minority votes Two members of the commission, St. BöseO’Reilly and Th. Lob-Corzilius add the following comments: As to the precision of monitoring in the surroundings of NPP: The model estimations were prone to remarkable uncertainties of at least one to two orders of magnitude, due to numerous biokinetic and physical assumptions and simplifications. Additionally, the measurements have been done by the NPP operators themselves. The results presented as mean values have then be controlled by supervising authorities. It would be necessary to list and control all single results of measurement in order to control and better recognize peaks of radioactivity, e.g. during nuclear fuel rod exchange, because just short lived peaks radiation could yield radiobiological explanations. As to the special vulnerability of children: This statement takes into account only adult, male persons, the so called reference man, and not to women in reproductive age, or to embryos who have a considerably higher radiation sensitivity. Furthermore, effects of ingested or inhaled fission products are neglected by this approach. References 1. Beral V. (1990): Leukaemia and nuclear installations. BMJ. Vol. 300 (6722) p. 411-2. 2. DKKR (2008): Stellungnahme des Deutschen Kinderkrebsregisters/Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik (IMBEI) zu dem von der Mitgliedern des BfS-Expertengremiums im Auftrag des BfS erstellten Bericht Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) „Epidemiologische Qualitätsprüfung der KiKK-Studien“. Dtsch Arztebl 1999; 96(14): A 918–24. 3.Michaelis J, Keller B, Haaf G, Kaatsch P. (1992): Incidence of childhood malignancies in the vicinity of west German nuclear power plants. Cancer Causes Control. 1992 Vol. 3 S. 255-63. 4.Kaatsch P, Kaletsch U, Meinert R, Michaelis J. (1998): An extended study on childhood malignancies in the vicinity of German nuclear power plants. Cancer Causes Control. Vol. 5 S. 529-33. 5.Michaelis J, Kaatsch P, Kaletsch U (1999): Leukämien im Kindesalter - Epidemiologische Untersuchungen des Deutschen Kinderkrebsregisters. 6.Schulze-Rath R, Kaatsch P, Schmiedel S, Spix C, Blettner M (2006): Krebs bei Kindern in der Umgebung von Kernkraftwerken: Bericht zu einer laufenden epidemiologischen Studie. Umweltmed Forsch Prax 2006; 11: 20–6. 7.COMARE (Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment) (1988): Investigation of the possible increased incidence of childhood cancer in young persons near the Dounreay Nuclear Establishment, Caaiathness, Scotland. Her Majesty’s Stationary Office, London, UK, 1988. 8.COMARE (Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment) (1989): Report on the incidence of childhood cancer in the West Berkshire and North Hamshire Area, in which are situated the Atomic Weapons Research Establishment, Aldermason and Royal Ordnance Factory, Burghfield.. Her Majesty’s Stationary Office, London, UK, 1989. 9.Viel J. F, Pobel D, Carre A (1995): Incidence of leukaemia in young people around the La Hague nuclear waste reprocessing plant: a sensitivity analysis. Statis Medicine 14, 24592472, 1995 10. Baker P. J., Hoel D. G. (2007): Meta-analysis of standardized incidence and mortality rates of childhood leukaemia in proximity to nuclear facilities. Eur J Cancer Care Vol. 16 S. 355-363. 11. Körblein A, Hoffmann W (1999): Childhood Cancer in the Vicinity of German Power Plants. Med Global Surv, August 1999, Vol 6. 18-23 12. Expertengremium des BfS (2007): Stellungnahme vom 10. 12. 2007 zur KiKK-Studie. www. bfs. de/de/kerntechnik/kinder krebs/Expertengremium. html 13. Kaatsch P, Spix C, Jung I, Blettner M, (2008): Leukämien bei unter 5-jährigen Kindern in der Umgebung deutscher Kernkraftwerke. Deutsches Ärztebl Vol. 105, S. 725-732, 2008 14. SSK (2008): Berichte der Strahlenschutzkommission (SSK) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Bewertung der epidemiologischen Studie zu Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken (KiKK-Studie). Stellungnahme der Strahlenschutzkommission. Hoffmann Verlag, Berlin, Heft 57 (2008) 15. SSK (2009): Berichte der Strahlenschutzkommission (SSK) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bewertung der epidemiologischen Studie zu Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken (KiKK-Studie). Wissenschaftliche Begründung zur Stellungnahme der Strahlenschutzkommission. Hoffmann Verlag, Berlin, Heft 58 (2009) 16. Expertengremium des BfS (2007): Stellungnahme vom 10. 12. 2007 zur KiKK-Studie. www. bfs. de/de/kerntechnik/ kinderkrebs/Expertengremium. html 17. Gesellschaft für Strahlenschutz e. V., Symposion (2008): Umwelt - Evidenz – Kontroverse – Konsequenz am 28. 9. 2008, Berlin. www. gfstrahlenschutz. de/docs/sympumwmed080829. pdf 18. Grosche B, Jung,T, Weiß W (2008): Häufigkeit von Krebs bei Kindern in der Umgebung von Kernkraftwerken. ATW 53, 174-178, 2008. 19. Jöckel KH, Greiser E, Hoffmann W (2008): Epidemiologische Qualitätsprüfung der KiKK-Studien im Auftrag des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS) 19. 3. 2008 20. Nussbaum R. H. (2009): Childhood Leukemia and Cancers Near German Nuclear Reactors: Significance, Context, and Ramifications of Recent Studies. International Journal of Occupational and Environmental Health, Vol 15, No 3 (2009) p. 318-323 Address Prof. Dr. med. Karl Ernst v. Mühlendahl Kinderumwelt gGmbH der Deutschen Akademie für Kinder- und Jugendmedizin Westerbreite 7, D 49084 Osnabrück [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 17 Ocena nara˝enia na tlenek w´gla grupy stra˝aków z jednostki ratowniczo-gaÊniczej Assessment of exposure to carbon monoxide group of firefighters from fire fighting and rescue units Jadwiga Lembas-Bogaczyk, Anna D∏ugosz, Ilona Tokarczyk Akademia Medyczna im. Piastów Âlàskich we Wroc∏awiu, Katedra i Zak∏ad Toksykologii. Kierownik: Prof. dr hab. Anna D∏ugosz Praca wykonana w ramach dzia∏alnoÊci statutowej nr ST-280. Streszczenie Abstract Badania zagro˝eƒ stra˝aków w warunkach po˝aru substancjami chemicznymi wykaza∏y we wszystkich przypadkach obecnoÊç tlenku w´gla. Wch∏aniany przez drogi oddechowe ∏àczàc si´ z hemoglobinà blokuje transport tlenu w organizmie, co doprowadza do anoksji tkankowej, która jest bezpoÊrednim zagro˝eniem ˝ycia stra˝aków. Celem pracy by∏a ocena nara˝enia na tlenek w´gla stra˝aków uczestniczàcych w akcji gaszenia po˝aru. Oszacowanie iloÊci wch∏anianego tlenku w´gla przez stra˝aków wykonano w grupie 40 stra˝aków z Jednostki Ratowniczo-GaÊniczej Paƒstwowej Stra˝y Po˝arnej w Nysie na podstawie pomiaru tlenku w´gla w wydychanym powietrzu. Do pomiarów tlenku w´gla w wydychanym powietrzu u˝yto miernika Micro CO. Wyniki analizowano oddzielnie dla niepalàcych (n425) i dla palàcych papierosy (n415). Âredni poziom COHb % dla niepalàcych wykonany przed akcjà ratowniczo –gaÊniczà wyniós∏ 0,3950,30% i wzrós∏ po akcji istotnie statystycznie do 0,6150,34%, natomiast w grupie palàcych poziom ten wyniós∏ 2,1750,64% przed akcjà i wzrós∏ nieistotnie po akcji do 2,3350,63%. Poziom Êredni COHb% w tych samych grupach przed i po çwiczeniach sprawnoÊciowych wynosi∏ odpowiednio dla niepalàcych przed çwiczeniami 0,4850,28% i po çwiczeniach obni˝y∏ si´ statystycznie istotnie do 0,3050,27%, a w grupie palàcych przed çwiczeniami wynosi∏ 2,23%50,61 i obni˝y∏ si´ istotnie statystycznie do 1,5450,71%. Stosujàc podzia∏ zale˝nie od wieku i sta˝u pracy nie stwierdzono ró˝nic. Firemen threat during fire burning of chemical substances indicated presence of carbon monoxide (CO) in all cases. Carbon monoxide causes death of fire. Inhaled through respiratory system, links with hemoglobin, thus blocking transport and distribution of oxygen in the body. This leads to tissue anoxia, which is a direct threat to firefighters’ life. The purpose of this study was to assess the exposure to carbon monoxide of participating firefighters extinguishing fire. Estimation of carbon monoxide quantity absorbed by firefighters was isolated in a group of 40 firefighters from Fire Extinguishing and Rescue Unit of State Fire in Nysa. The study was conducted by measuring carbon monoxide in exhaled air. For measurement of carbon monoxide concentration in exhaled air Micro CO meter was used. Results were demonstrated separately for nonsmokers (n425) and smokers (n415). Mean COHb[%] levels in nonsmokers, measured prior the rescue action was 0,3950,3% and increased statistically significant after the action to 0,6150,34%, while in the group smokers, this level was 2,1750,64% before the action and increased insignificantly after the action to 2,3350,63%. The average COHb level in the same groups before and after exercise, was respectively: for nonsmokers prior to exercise was 0,4850,28% and after exercise decreased statistically significant to 0,3050,27%. In the group of smokers before exercise was 2,2350,61% and decreased statistically significant up to 1,5450,71%. It was no difference between the group of age and time of employment. S∏owa kluczowe: poziom COHb we krwi, nara˝enie na CO, stra˝acy,akcja ratunkowo-gaÊnicza Key words: COHb blood level, exposure to CO, firefighters, actions to extinguish the fire and rescue Nades∏ano: 30.07.2010 Zatwierdzono do druku: 30.09.2010 18 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Wst´p Sk∏ad toksycznych gazów powstajàcych podczas po˝arów zale˝y od rodzaju palàcych si´ materia∏ów i warunków procesu spalania. Badania sk∏adu substancji powstajàcych podczas po˝arów przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych wykaza∏y, ˝e tlenek w´gla by∏ obecny we wszystkich przypadkach, a jego st´˝enie oznaczane w powietrzu osiàga∏o wartoÊci maksymalne od 1000–15.000mg/m3 [1, 2]. Podobne badania przeprowadzone w Polsce, wykaza∏y obecnoÊç CO w pobranych próbkach powietrza bezpoÊrednio w warunkach akcji gaÊniczej i iloÊç CO waha∏a si´ od 0–720mg/m3 [3]. Nara˝enie stra˝aków na tlenek w´gla podczas akcji gaszenia po˝aru jest w ka˝dym przypadku mo˝liwe, ale iloÊç tlenku w´gla wch∏anianego przez stra˝aków nie jest dok∏adnie znana. Nieliczne badania st´˝enia tlenku w´gla w wydychanym powietrzu, potwierdzajà wi´ksze jego wch∏anianie u stra˝aków po akcji gaszenia po˝aru oraz wi´ksze st´˝enie u palàcych papierosy [4]. Podczas po˝arów dla podtrzymania palenia pobierany jest tlen z otaczajàcego powietrza, co powoduje zmniejszenie jego procentowej zawartoÊci w sk∏adzie powietrza niezb´dnego dla prawid∏owego funkcjonowania organizmu, a jednoczeÊnie wzrasta st´˝enie substancji toksycznych, takich jak tlenek w´gla. Szczególnà wra˝liwoÊç na brak tlenu wykazuje uk∏ad nerwowy i mi´sieƒ sercowy. Dopuszczalna granica obni˝enia zawartoÊci tlenu, z normalnej 21% w powietrzu, wynosi maksymalnie do 17–16%. Przy tym st´˝eniu przy normalnym ciÊnieniu 1013 hPa, hemoglobina we krwi jest wysycona tlenem w oko∏o 95%. Spadek zawartoÊci tlenu w powietrzu powoduje spadek wysycenia hemoglobiny i wyst´powanie objawów ostrego g∏odu tlenowego. Przy st´˝eniu tlenu w powietrzu 16–14% pojawia si´ wzmo˝ona cz´stotliwoÊç oddechów i przyspieszenie t´tna. Przy st´˝eniu tlenu 14–10% wyst´pujà zaburzenia równowagi i koordynacji ruchów oraz zaburzenia ze strony uk∏adu nerwowego. Przy obni˝eniu tlenu w powietrzu do 10–6% objawy niedotlenienia wzmagajà si´, wyst´pujà md∏oÊci, wymioty, utrata zdolnoÊci poruszania si´, a po pewnym czasie dochodzi do utraty przytomnoÊci i do Êpiàczki. Dalsze zmniejszanie si´ zawartoÊci tlenu w powietrzu powoduje w kilka minut ustanie akcji serca. Przebywanie w obszarze po˝aru oko∏o 5 minut przy spadku zawartoÊci tlenu o 3% jest jeszcze bezpieczne. Przy zawartoÊci tlenku w´gla w powietrzu 0,01% nawet kilka godzin, brak oznak zatrucia, przy st´˝eniu 0,04% do 2 godzin wyst´pujà bóle g∏owy i nudnoÊci. Przy 0,16% zawartoÊci CO przez 20 minut pojawiajà si´ dodatkowo bóle i zawroty g∏owy, a st´˝enie 0,5% w ciàgu 20–30 minut mo˝e spowodowaç zatrucie Êmiertelne, a zawartoÊç 1% CO Êmierç w ciàgu 1 do kilku minut. [5, 6]. Podczas po˝arów, stra˝acy sà nara˝eni na podwy˝szonà temperatur´ i strumieƒ promieniowania cieplnego. W strefie spalania gazów, cieczy i materia∏ów sta∏ych, Êrednia temperatura mo˝e wynosiç oko∏o 10.000° C. Toksyczne produkty powstajàce w warunkach po˝aru, oprócz CO2 i CO sà to równie˝: tlenki siarki, pi´ciotlenek fosforu, tlenki azotu, pary cyjanowodoru, chlorowodoru, siarkowodoru. Wiele ofiar zatrucia CO, umiera lub doÊwiadcza ci´˝kiego urazu neurologicznego pomimo leczenia. A˝ oko∏o 50% uratowanych po odzyskaniu przytomnoÊci, mo˝e doznaç w ró˝nym stopniu l˝ejszych, lecz ograniczajàcych sprawnoÊç, neuropsychiatrycznych powik∏aƒ. Zadymienie skutkuje mi´dzy innymi ograniczeniem widocznoÊci, co powoduje utrat´ orientacji, ∏zawienie oczu i utrudnia ewakuacj´ ludzi zagro˝onych. W Polsce przeprowadzono badania przyczyn zachorowaƒ wÊród stra˝aków wykonujàcych bezpoÊrednie czynnoÊci ratowniczo-gaÊnicze. Badania te wykaza∏y, ˝e najcz´stszà przyczynà czasowej niezdolnoÊci do pracy by∏y choroby uk∏adu oddechowego (22,3%), choroby uk∏adu nerwowego i narzàdów zmys∏ów (18,5%), choroby uk∏adu kostno-mi´Êniowego i tkanki ∏àcznej 18%, choroby uk∏adu krà˝enia (takie jak, nadciÊnienie, niedokrwienna choroba serca) stanowi∏y 12,9% absencji chorobowej. Zaburzenia psychiczne to a˝ 8,1%, choroby uk∏adu trawiennego – 6,8%, nowotwory 1,5%, wÊród pozosta∏ych przyczyn stwierdzono choroby krwi i narzàdów krwiotwórczych [7]. Oszacowanie jakie iloÊci tlenku w´gla sà wch∏aniane przez stra˝aków podczas akcji ratowniczo-gaÊniczej zosta∏y podj´te przez badaczy z Japonii, poprzez oznaczenie tlenku w´gla w powietrzu wydychanym u stra˝aków po powrocie z akcji. Stwierdzono obecnoÊç COHb Êrednio w iloÊci 3,5% u niepalàcych i 5,7% u palàcych, po 5 dniach wolnych oznaczone st´˝enie spad∏o odpowiednio u niepalàcych do 1,5% i do 3,8% u palàcych [8]. Badania amerykaƒskie ostrego dzia∏ania po toksycznej ekspozycji na uk∏ad oddechowy stra˝aków, wykaza∏y istotne zmiany funkcjonalne u tych, którzy nie chronili dróg oddechowych aparatem tlenowym. Nie zaobserwowano ˝adnych zmian u stra˝aków stosujàcych ochron´ dróg oddechowych. Oznaczony poziom we krwi COHb% u stra˝aków nie stosujàcych ochrony przed akcjà wynosi∏ 1,5% i po akcji wzrós∏ statystycznie nieistotnie do 2% [9]. Inne badania poprzez pomiar iloÊci CO w wydychanym powietrzu wykaza∏y poziom COHb% u stra˝aków stosujàcych ochron´ dróg oddechowych od 0%–3%, a bez zabezpieczenia otrzymano wartoÊci od 4% do 14%. Oceniono, ˝e ta metoda poÊrednia jest bardzo przydatna do oszacowania nara˝enia stra˝aków na CO [10]. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 19 na ogniwie elektrochemicznym, w którym zachodzi reakcja CO z elektrolitem na jednej elektrodzie i tlenem (z otaczajàcego powietrza) na drugiej. Wytworzony w reakcji pràd elektryczny jest proporcjonalny do st´˝enia CO w ppm, korelujàc z poziomem COHb we krwi w procentach. Zakres pomiaru od 0 do 500 ppm CO oraz czu∏oÊç 1 ppm. Urzàdzenie jest zaopatrzone w jednorazowy ustnik. Po w∏àczeniu aparatu nast´puje zerowanie i rozlega si´ sygna∏ dêwi´kowy, po us∏yszeniu którego osoba badana wykonuje g∏´boki wdech i zatrzymuje powietrze na 20 sekund. Po up∏ywie wskazanego czasu nale˝y zatrzymane w p∏ucach powietrze wdmuchaç do aparatu. Po chwili wynik ukazuje si´ na wyÊwietlaczu LCD. Otrzymane wyniki poziomów HbCO% opracowano statystycznie w programie Statistica, wersja 9. Do weryfikacji ró˝nic mi´dzy Êrednimi porównywanych grup zastosowano test t-Studenta dla prób niezale˝nych. Rozk∏ad wyników zmiennych jest normalny, wyniki statystycznie istotne zosta∏y okreÊlone dla p*0,05. Celem naszej pracy by∏o oszacowanie nara˝enia na CO stra˝aków przed i po akcji ratowniczo-gaÊniczej, przed i po çwiczeniach sprawnoÊciowych, poprzez poÊrednie oznaczanie poziomu COHb% we krwi oznaczajàc CO w wydychanym powietrzu aparatem Micro CO. Materia∏ i metody Oszacowanie nara˝enia na CO wykonano w grupie 40 stra˝aków pracujàcych zawodowo w Jednostce Ratowniczo-GaÊniczej Paƒstwowej Stra˝y Po˝arnej w Nysie. W grupie badanej 25 stra˝aków by∏o niepalàcych, a 15 palàcych papierosy, analiza otrzymanych wyników poziomów HbCO% by∏a prowadzona osobno dla grupy niepalàcych i palàcych. Ârednia wieku badanych wynosi∏a 33 lata, a Êredni sta˝ pracy 20 lat. Pomiar tlenku w´gla w wydychanym powietrzu wykonywano w siedzibie Jednostki, dwukrotnie przed i po powrocie zast´pów z akcji ratowniczo-gaÊniczej. Zachowujàc te same warunki pomiarów CO w wydychanym powietrzu, w tej samej grupie badanych stra˝aków wykonano pomiary przed i po çwiczeniach sprawnoÊciowych, które odbywajà si´ na terenach po∏o˝onych przy brzegu jeziora Nyskiego. Na tych terenach powietrze jest stosunkowo czyste, pozbawione zanieczyszczeƒ przemys∏owych, ze Êrodków transportu i komunalnych. Na çwiczeniach stra˝acy ubrani sà w takie same ubrania ochronne i u˝ywajà tego samego sprz´tu ochronnego dróg oddechowych, jak podczas rzeczywistych po˝arów. Do pomiarów CO w wydychanym powietrzu u˝yto przenoÊnego miernika „Micro CO” firmy MicroMedical. Zasada dzia∏ania miernika oparta jest Wyniki badaƒ Poziomy karboksyhemoglobiny (HbCO%) we krwi okreÊlone poprzez oznaczenie CO w wydychanym powietrzu w grupie 40 stra˝aków przed i po akcji ratowniczo-gaÊniczej (grupa A) oraz przed i po çwiczeniach sprawnoÊciowych (grupa B), oddzielnie dla palàcych i niepalàcych przedstawiono w tabeli I. W tabeli podano Êrednie i odchylenia standardowe, a istotnoÊç statystycznà porównywanych Êrednich okreÊlono testem t-Studenta dla p*0,05. Tabela I. Poziom karboksyhemoglobiny (COHb %) we krwi w grupie stra˝aków przed i po akcji ratowniczo-gaÊniczej (grupa A) oraz przed i po çwiczeniach (grupa B). Table I. Level of carboxyhemoglobin (COHb%) in blood in group of firemen before and after fire fighting and rescue action (group A) and also before and after exercises (group B) Niepalàcy Palàcy Grupa badana przed COHb (%) Êrednia 5 SD po A 0,3950,30* 0,6150,34* 25 2,1750,64 2,3350,63 15 B 0,4850,28** 0,3050,27** 25 2,2350,61*** 1,5450,71*** 15 n COHb (%) Êrednia 5 SD przed po n *** istotnoÊç statystyczna przy p*0,018 *** istotnoÊç statystyczna przy p*0,029 *** istotnoÊç statystyczna przy p*0,008 Ârednie poziomy HbCO% w grupie A dla niepalàcych ró˝ni∏y si´ statystycznie istotnie przy p*0,018 i wynosi∏y przed akcjà 0,3950,30%, a po akcji 0,6150,34%. Dla palàcych Êrednia wartoÊç HbCO% przed akcjà wynosi∏a 2,1750,64%, a po 20 akcji wzros∏a statystycznie nieistotnie do 2,3350,63%. W grupie B, w której przeprowadzono badania poziomu HbCO% przed i po çwiczeniach sprawnoÊciowych dla niepalàcych otrzymano Êrednie wartoÊci HbCO% przed çwiczeniami Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 0,4850,28%, a po çwiczeniach 0,3050,27%, wartoÊci Êrednich by∏y istotne statystycznie przy p*0,029. W grupie B dla palàcych równie˝ odnotowano istotny statystycznie spadek Êrednich wartoÊci HbCO% po çwiczeniach przy p*0,008, a Êrednia przed çwiczeniami wynosi∏a 2,2350,61% i po çwiczeniach spad∏a do 1,54 50,71%. W tabeli II przedstawiono wyniki Êrednich poziomów HbCO% we krwi dla niepalàcych w zale˝noÊci od sta˝u pracy i wieku przed i po çwiczeniach oraz przed i po akcji ratowniczo-gaÊniczej. Tabela II. Poziom karboksyhemoglobiny (COHb %) we krwi w trzech grupach stra˝aków niepalàcych w zale˝noÊci od wieku przed i po akcji ratowniczo-gaÊniczej oraz przed i po çwiczeniach. Table II. Level of carboxyhemoglobin (COHb) in blood of three groups of non-smoking firemen depending on age before and after fire extinguishing action and also before and after exercises Grupa stra˝aków przed çwiczeniami Poziom COHb [ % ] Êrednia 5 SD po çwiczeniach przed akcjà po akcji IstotnoÊç p*0,05 n 1 0,5350,22* 0,2150,15* 0,3750,21• 0,5650,27• *0,0087 • 0,1791 7 2 0,3950,23* 0,2350,20* 0,2850,20• 0,5250,23• *0,1170 •0,0254 10 3 0,5850,40* 0,4650,36* 0,5450,42• 0,7850,47• *0,5663 •0,3056 8 1 – grupa stra˝aków ze sta˝em pracy do 10 lat i Êrednià wieku 23 lata 2 – grupa stra˝aków ze sta˝em pracy od 10–20 lat i Êrednià wieku 33 lata 3 – grupa stra˝aków ze sta˝em pracy powy˝ej 20 lat i Êrednià wieku 44 lata Grup´ stra˝aków niepalàcych podzielono w zale˝noÊci od sta˝u pracy i wieku na trzy podgrupy: 1. grupa to badani ze sta˝em do 10 lat i Êrednià wieku 23 lata, 2. grupa od 10 do 20 lat pracy i Êrednià wieku 33 lata i 3. grupa ze sta˝em powy˝ej 20 lat ze Êrednià wieku 44 lata. Poziomy HbCO% wykonane przed çwiczeniami by∏y wy˝sze we wszystkich trzech grupach i spad∏y po çwiczeniach, ale tylko w grupie 1. najm∏odszych (Êrednia wieku 23 lata) z najni˝szym sta˝em, spadek by∏ statystycznie istotny przy p*0,0087. Odpowiednio wartoÊci Êrednich wynosi∏y przed i po çwiczeniach w grupie 1.: 0,53 50,22% i 0,2150,15%; w grupie 2.: 0,3950,23% i 0,2350,20%; w grupie 3.: 0,5850,40% i 0,46 50,36%. W grupach tych Êrednie poziomy HbCO% przed akcjà ratowniczo-gaÊniczà by∏y ni˝sze ni˝ po akcji, ale statystycznie istotny wzrost by∏ tylko w grupie 2. przy p*0,0254. Otrzymane wartoÊci Êrednich poziomów HbCO% przed akcjà i po akcji wynosi∏y odpowiednio dla grupy 1.: 0,3750,21% i 0,5650,27%; dla grupy 2.: 0,2850,20% i 0,52 50,23%; dla grupy 3.: 0,5450,42% i 0,7850,47%. Z ankiety przeprowadzonej w badanej grupie stra˝aków w kierunku odczuwania przez nich negatywnych skutków zdrowotnych spowodowanych okresowym niedotlenieniem organizmu w nara˝eniu na CO wynika, ˝e najcz´Êciej bo 27,5% badanych stra˝aków wskazywa∏o na sennoÊç w ciàgu dnia oraz uczucie zm´czenia, 15% bezsennoÊç w nocy, 12,5% wskaza∏o bóle g∏owy, 10% na trudnoÊci w zapami´tywaniu, 7,5% poda∏o utrat´ apetytu i tyle samo brak koncentracji. Zdecydowanie najwi´kszy procent, bo 67,5% badanych stra˝aków poda∏o wyst´powanie stresu, co jest zwiàzane z charakterem wykonywanej pracy. Dyskusja Badania przeprowadzone w ró˝nych krajach, wykaza∏y obecnoÊç w atmosferze dymów po˝arowych tlenku w´gla, który wyst´puje zawsze, ale równie˝ wiele innych substancji toksycznych dla cz∏owieka. Sk∏ad i iloÊç toksycznych substancji wyst´pujàcych w dymie po˝arowym zale˝y od rodzaju palàcych si´ materia∏ów [1, 2, 7]. W warunkach prowadzonych dzia∏aƒ ratowniczo-gaÊniczych podczas po˝aru, oznaczenie wielu substancji nie jest mo˝liwe ze wzgl´du na wymóg zastosowania specjalistycznej aparatury laboratoryjnej, którà dysponujà placówki naukowe lub instytuty badawcze. W badaniach przeprowadzonych na ofiarach po˝arów stwierdzono, ˝e 24% zgonów, majàcych miejsce w wyniku po˝arów budynków mieszkalnych, by∏o spowodowanych tlenkiem w´gla, a w prawie 35% przypadków zgonów, CO mia∏ g∏ówny udzia∏. Inne badania potwierdzajà obecnoÊç HbCO we krwi Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 21 u 66% pobranej ze zw∏ok osób – ofiar po˝arów. Badania nara˝enia stra˝aków na tlenek w´gla i iloÊci wch∏anianego CO przez stra˝aków uczestniczàcych w akcjach sà bardzo nieliczne. Próby oszacowania wch∏anianej iloÊci CO podj´li si´ w Japonii na podstawie pomiarów st´˝enia CO w wydychanym powietrzu u stra˝aków, w czasie 30–60minut po ich powrocie z akcji gaÊniczych i po 4. dniach. Ârednie st´˝enie HbCO% po akcji dla niepalàcych wynosi∏o 3,5%, a dla palàcych 5,7% po czterech dniach spad∏o odpowiednio do 1,5% i 3,8%. W badaniach tych wykazano ponadto, ˝e najwi´ksze st´˝enie CO w wydychanym powietrzu zanotowano u stra˝aków bioràcych bezpoÊredni udzia∏ w akcji gaszenia po˝aru, nast´pnie u stra˝aków pe∏niàcych funkcje dowódcze, a u stra˝aków nie bioràcych bezpoÊredniego udzia∏u, nie stwierdzono istotnych ró˝nic w st´˝eniach CO. Analiza wyników nie wykaza∏a zale˝noÊci st´˝enia CO w wydychanym powietrzu od czasu nara˝enia i czasu trwania akcji ratowniczo-gaÊniczej. [4, 10] Nasze badania, które opierajà si´ równie˝ na pomiarze poziomu CO w wydychanym powietrzu da∏y podobne rezultaty. Udzia∏ stra˝aków w akcji ratunkowo-gaÊniczej spowodowa∏ wzrost istotny statystycznie st´˝enia HbCO% po akcji w grupie niepalàcych, a w grupie palàcych niewielki wzrost statystycznie nieistotny. Udzia∏ w çwiczeniach sprawnoÊciowych spowodowa∏ spadek istotny statystycznie poziomu HbCO% zarówno u niepalàcych i palàcych. åwiczenia pomimo takiego samego wysi∏ku fizycznego jak przy rzeczywistych po˝arach, ale prowadzone w miejscu o ma∏ym zanieczyszczeniu powietrza wp∏yn´∏y na zmniejszenie iloÊci HbCO% w obydwu grupach. Trzeba te˝ zwróciç uwag´, ˝e stra˝acy palàcy podczas çwiczeƒ mieli przerw´ w paleniu. Nara˝enie na tlenek w´gla, wynikajàce z palenia papierosów jest wyraêne i potwierdzajà to badania innych autorów [11]. Dym tytoniowy zawiera od 10. do 17. mg CO w przeliczeniu na jeden papieros. Stwierdzono Êrednie poziomy HbCO% we krwi w grupie palaczy z Sosnowca wynios∏y 3,87%, a w grupie palaczy z Tomaszowa Lubelskiego 2,53%. Oznaczone poziomy HbCO% u palàcych i niepalàcych mieszkaƒców Monachium wynosi∏y odpowiednio 7,38% i 2,36%, natomiast z terenów wiejskich Bawarii wartoÊci te wynios∏y 6,06% i 1,03%. Nie ma wàtpliwoÊci, ˝e nara˝enie na tlenek w´gla palaczy papierosów dodaje si´ do nara˝enia Êrodowiskowego, a przemys∏owe i komunalne zanieczyszczenia wp∏ywajà wymiernie na nara˝enie ludzi, zarówno niepalàcych, jak i palaczy papierosów [11]. Jednak w przypadku palàcych stra˝aków mo˝na uznaç, ˝e sprawniej funkcjonujà mechanizmy adaptacyjne do wysokich st´˝eƒ CO podczas akcji gaÊniczej. Wydaje si´, ˝e te dane wskazujà na sprawniejsze mechanizmy reparacyjne u osób m∏o- 22 dych, u których çwiczenia dajà bardziej widoczny efekt ni˝ u osób starszych. Analiza wyników uzyskanych w grupie niepalàcych stra˝aków w zale˝noÊci od sta˝u pracy i wieku, wykaza∏a istotny statystycznie spadek poziomu HbCO% w grupie stra˝aków ze sta˝em do 10 lat i Êrednià wieku 23 lata po çwiczeniach sprawnoÊciowych, a nieistotny wzrost po akcji ratowniczo-gaÊniczej ze Êrednio 0,37% do 0,56%. W grupie 2. ze sta˝em od 10 do 20 lat i Êrednià wieku 33 lata, istotne statystycznie okaza∏ si´ wzrost HbCO% po akcji ratowniczo-gaÊniczej ze Êrednio 0,28% do 0,52%, a çwiczenia wp∏yn´∏y na nieistotny spadek ze Êrednio 0,39% do 0,23%. Natomiast, w grupie z najd∏u˝szym sta˝em powy˝ej 20 lat ze Êrednià wieku 44 lata zarówno spadek po çwiczeniach, jak i wzrost po akcji nie by∏y statystycznie istotne. Wnioski 1. Udzia∏ stra˝aków w akcji ratowniczo-gaÊniczej powoduje wzrost poziomu HbCO% istotny statystycznie w grupie niepalàcych i nieistotny w grupie palàcych. 2. åwiczenia wp∏ywajà na obni˝enie zawartoÊci HbCO, istotnie w grupie palàcych, niepalàcych i najm∏odszych stra˝aków. 3. Poziomy HbCO% nie ró˝nià si´ statystycznie istotnie pomi´dzy grupami o ró˝nym sta˝u i wieku. 4. Negatywne skutki zdrowotne wykazywane przez badanych to sennoÊç w ciàgu dnia i uczucie zm´czenia, bezsennoÊç w nocy i bóle g∏owy, a najcz´Êciej stres zwiàzany z wykonywaniem zawodu stra˝aka. Wykaz piÊmiennictwa 1. Brandt-Rauf P. W., Fallon L. F.,Tarantini T., Cathy Idema, Andrews L.: Health hazards of firefighters: exposure assessment. Br J Ind Med 1988; 45(9): 606 – 612. 2. Jankovic J.,Jones W., Burkhart J. i wsp.: Environmental study of firefighters. Ann Occup Hyg 1991;35 (6): 581-602. 3. PoÊniak M.: Zagro˝enia chemiczne w warunkach akcji gaÊniczo-ratowniczych. Med. Pracy 2000; LI (4): 335-344. 4. Sawicki T.: Oddzia∏ywanie tlenku w´gla na stra˝aków w warunkach akcji ratowniczo-gaÊniczej. Bezpieczeƒstwo Pracy 2004; 4: 28-29. 5. K∏opotowski J.: 12. Ostre zatrucia innymi zwiàzkami chemicznymi. Gazy. (w:) Bogdanik T. (ed.): Toksykologia Kliniczna. PZWL, Warszawa 1988: 383-391. 6. Indulski J. (red. nacz.): Kryteria zdrowotne Êrodowiska. 13. Tlenek w´gla.: MZ. OS, Departament Inspekcji Sanitarnej. PZWL, Warszawa 1987: 60-99. 7. Sawicki T.: Czynniki zagra˝ajàce bezpieczeƒstwu stra˝aków w warunkach po˝aru. Bezpieczeƒstwo Pracy 2004; 7-8: 35-38. 8. Takano T., Maeda H.: Exposure of firefighters to carbon monoxide. J Com- bustion Toxicology1981; 8: 89-95. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 9.Brandt-Rauf P. W., Cosman B., Fleming Fallon JR L., i wsp.: Health hazards of firefighters: acute pulmonary effects after toxic exposures. Br J Ind Med 1989; 46: 209-211. 10. Cone D. C., MacMillan D. S., Van Gelder C., i wsp.: Noninvasive fireground assessment of carboxyhemoglobin levels in firefighters. Prehosp Emerg Care 2005; 9 (1): 8-13. 11. Czoga∏a J.: Wp∏yw palenia papierosów na kszta∏towanie si´ nara˝enia Êrodowiskowego na tlenek w´gla mieszkaƒców terenów silnie i s∏abo uprzemys∏owionych. Roczn PZH 1998; 49: 231-240. Adres do korespondencji: J. Lembas-Bogaczyk Katedra i Zak∏ad Toksykologii Akademii Medycznej we Wroc∏awiu ul. Traugutta 57/59, 50-417 Wroc∏aw tel./fax 71 344 43 75 e-mail: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 23 Bioaerozol morski w rejonie Zatoki Gdaƒskiej Marine bioearosol in the area of Gdaƒsk Bay Ma∏gorzata Michalska, Maria Bartoszewicz, Monika Cieszyƒska, Jacek Nowacki Gdaƒski Uniwersytet Medyczny Mi´dzywydzia∏owy Instytut Medycyny Morskiej i Tropikalnej w Gdyni. Kierownik: dr Ma∏gorzata Michalska Zak∏ad Ochrony Ârodowiska i Higieny Transportu Streszczenie Wa˝nym elementem procesów wymiany mas i energii, mi´dzy morzem i atmosferà przebiegajàcej za poÊrednictwem kropelek py∏u morskiego, jest proces powstawania bioaerozolu morskiego. W ostatnich dekadach XX wieku nastàpi∏ bardzo wyraêny wzrost badaƒ nad aktywnoÊcià aerozolowà morza. Wyniki tych badaƒ wykaza∏y, ˝e koncentracje bakterii wynoszonych z kroplà aerozolowà zwykle przewy˝sza∏y setki razy ich st´˝enie zaobserwowane w wodzie przypowierzchniowej. Badania te dowodzà, tak˝e, ˝e aktywnoÊç aerozolowa morza kszta∏tuje mi´dzy innymi stan sanitarny powietrza, zw∏aszcza w strefach nadmorskich. W celu ustalenia poziomów st´˝eƒ bioaerozolu bakteryjnego i grzybowego badania prowadzono na pla˝ach w Gdyni, Sopocie, Gdaƒsku-Brzeênie, w Sobieszewie i w Komarach. W strefie brzegowej próbki powietrza pobierano umieszczajàc koƒcówk´ urzàdzenia filtrujàcego, na wysokoÊci 1 m. W strefie morskiej punkty poboru próbek powietrza atmosferycznego zlokalizowane by∏y na terenie Zatoki Gdaƒskiej oraz w ujÊciu Wis∏y. Próbki powietrza pobierano metodà filtracyjnà na wysokoÊci 4 m od lustra wody na statku R/V Baltica. Powietrze filtrowano za pomocà urzàdzenia Air Sampler firmy Sartorius MD8 na ja∏owe filtry. Po zakoƒczeniu filtracji ˝elatynowe filtry nak∏adano na ja∏owe sta∏e pod∏o˝a mikrobiologiczne, a nast´pnie p∏ytki umieszczano w cieplarkach o temperaturach 20° C, 30° C i 37° C. Otrzymane wyniki podawano jako liczb´ jednostek tworzàcych kolonie w 1 m3 powietrza bakterii lub grzybów (CFU/m3). W czasie pobierania próbek powietrza, badano podstawowe parametry meteorologiczne, takie jak: temperatura, wilgotnoÊç powietrza atmosferycznego oraz kierunki i pr´dkoÊci wiatru. Wyniki badaƒ przeprowadzonych w rejonie brzegowym wskazujà na istotne statystycznie tendencje pomi´dzy ogólnà liczbà bakterii i zarodników grzybów, a miesiàcem poboru prób (maksymalne liczebnoÊci bakterii i zarodników grzybów odnotowano w czerwcu i lipcu oraz we wrzeÊniu, paêdzierniku i listopadzie), istotne statystycznie zale˝noÊci pomi´dzy liczebnoÊcià mikroorganizmów, a kierunkiem wiatru. Najwi´cej badanych bakterii i grzybów stwierdzono w Gdyni i Gdaƒsku-Brzeênie (wiatr z kierunków odlàdowych po∏udniowo-zachodnich) oraz w Sobieszewie i Komarach w dniach, w których przewa˝a∏y wiatry o sile 3–4° B, z kierunku i pó∏nocnowschodniego i wschodniego, ˝e wiatry pó∏nocno-wschodnie i wschodnie mogà przenosiç masy silnie zanieczyszczonego powietrza znad obszaru mieszania si´ wód rzeki Wis∏y, z wodami morskimi do miejscowoÊci po∏o˝onych w rejonie ujÊcia rzeki Wis∏y do Zatoki Gdaƒskiej. S∏owa kluczowe: bioaerozol, bakterie mezofile, bakterie psychrofilne, grzyby, pla˝e Abstract Formation of bioaerosol is an important process of mass and energy exchange between sea and atmosphere by means of droplets of marine dust. Studies on aerosol activity of the sea was developed in the last decades of the 20 th century. Those studies revealed that concentrations of bacteria in aerosol droplets were hundreds times higher Nades∏ano: 29.09.2009 Zatwierdzono do druku: 09.11.2010 24 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) than their concentrations in superficial parts of seawater. The research also proved that aerosol activity of the sea can influence the sanitary condition of the air, especially at the seacoast areas. Surveys of air structure in coastal regions were performed on the Tricity beaches as well as in Sobieszewo and Komary. Atmospheric air sampling stations in the marine zone were located on the Gulf of Gdansk at the Vistula river mouth. Air samples were collected from the front platform on the ship R/V Baltica at 4m above the sea surface. The air samples were collected by filtration method using Sartorius apparatus. Airborne microbes were deposited onto sterile gelatine Sartorius filters. All filters were exposed directly towards the oncoming wind. After sampling, the exposed filters were placed onto the agar media on Petri plates and incubated. All measurement results were depicted in (CFU/m3) i.e. colony forming units in 1 m3 of the examined air. Meteorolo- Wst´p Wiatr i falowanie, a tak˝e procesy fizyczno-chemiczne, powodujà powstawanie aerozolu na granicy woda–powietrze. Powstawanie tego aerozolu mo˝na ogólnie powiàzaç z mechanizmami zwiàzanymi z p´kaniem p´cherzyków powietrza powstajàcych w wyniku za∏amania si´ fal wiatrowych, opadów deszczu i Êniegu oraz w wyniku generacji kropel rozbryzgu. P´cherzyki powietrza powstajà na powierzchni wody tak˝e na skutek nag∏ego ogrzewania wody w okresie wiosny lub wzmo˝onej produkcji biologicznej. Jak dotàd najwi´cej o bioaerozolach morskich mo˝na dowiedzieç si´ z badaƒ prowadzonych nad wzbogaceniem ich w bakterie i wirusy. W szeregu badaƒ laboratoryjnych Bezdek i Carlucci, Blanchard i Syzdek., Weber i wsp. oraz Marks i wsp. [1, 2, 3, 4] wykazali istnienie potencjalnej mo˝liwoÊci wyst´powania aerozolu wzbogacanego w bakterie i wirusy. Autorzy ci prowadzili eksperymenty w warunkach laboratoryjnych, badajàc liczb´ bakterii Serratia marcescens zawartych w kroplach aerozoli emitowanych przez p´cherzyki gazu, w´drujàce przez oÊrodek wodny o ustalonej koncentracji bakterii. Eksperyment polega∏ na badaniu liczby bakterii zawartych w pierwszej kropli pob∏onowej generowanej z pojedynczego p´cherzyka wynoszonego z toni wodnej. Uzyskane wyniki wskazywa∏y na wzrost wspó∏czynnika wzbogacenia w wynoszone bakterie wraz z wyd∏u˝eniem drogi w´drówki p´cherzyka przez kolumn´ wody. Dla zawiesiny bakterii Serratia marcescens, wspó∏czynnik wzbogacenia w bakterie przewy˝sza∏ 1000 razy koncentracj´ tych˝e bakterii zawieszonych w toni wodnej. Wynik ten t∏umaczy si´ zdolnoÊcià wy∏apywania bakterii w toni wodnej przez w´drujàce ku powierzchni wo- gical measurements included: temperature, humidity, wind speed and direction. The obtained results revealed that statistically significant trends were observed between the total number of bacteria or moulds and a season of sampling. The greatest number of microorganisms was noted in spring and autumn. Correlation analysis showed that statistically significant relationship exists between microbial abundance and the wind direction or speed and location of sampling site. Large quantities of fungal spores was detected in the areas of Gdynia and Gdansk Brzeêno when south-west winds were blowing from the land. The highest number of bacteria were observed at the sampling stations located closest to the Vistula river mouth (Sobieszewo and Komary). Key words: bioaerosol, mesophilic bacteria, psychrophilic bacteria, fungi, beaches dy p´cherzyki gazu. Wyst´powanie podobnie wysokich, kilkusetkrotnych wzbogaceƒ w kroplach aerozoli wodnych, potwierdzono równie˝ dla czàstek wirusów rozproszonych w toni wodnej. Blanchard wraz ze wspó∏pracownikami [5], w warunkach laboratoryjnych, oszacowali wspó∏czynnik wzbogacania, który wynosi 600 razy, przy d∏ugoÊci drogi w´drówki p´cherzyka przez kolumn´ wody powy˝ej 10 cm. Ulevicius [6] w eksperymencie obliczy∏, ˝e wspó∏czynnik wzbogacenia w bakterie kropel b∏onowych i pob∏onowych przewy˝sza 1000 razy koncentracj´ bakterii w stosunku do bakterii zawieszonych w zawiesinie wodnej. Badania nad selekcjà bakterii zawartych w toni wodnej oraz nad wzbogacaniem aerozoli morskich w bakterie psychrofilne i mezofilne, prowadzono równie˝ w czasie eksperymentów morskich na Zatoce Gdaƒskiej oraz podczas badaƒ laboratoryjnych. Liczba mikroorganizmów w aerozolach dla Zatoki Gdaƒskiej waha∏y si´ w granicach od 37 do 2545 CFU/m3 dla bakterii mezofilnych oraz od 14 do 585 CFU/m3 dla bakterii psychrofilnych. W badaniach tych zaobserwowano tak˝e przenoszenie zarodników pleÊni wraz z masami powietrza znad obszarów làdowych nad akwen Zatoki Gdaƒskiej [4]. Badania prowadzone na linii brzegowej nad Zatokà Gdaƒskà wykaza∏y, ˝e Êrednio liczba bakterii mezofilnych wynios∏a 308 CFU/m3, bakterii psychrofilnych od 1 do 190 CFU/m3 i grzybów od 5 do 1100 CFU/m3 [7]. Z punktu widzenia zdrowia wa˝na jest wiedza o wp∏ywie, jaki wywiera bioaerozol powstajàcy nad Zatokà Gdaƒskà na aglomeracj´ Trójmiasta. Celem niniejszej pracy by∏o ustalenie poziomów st´˝eƒ bioaerozolu bakteryjnego i grzybowego w rejonie trójmiejskich pla˝ oraz w ujÊciu Wis∏y do Zatoki Gdaƒskiej. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 25 Materia∏ i metody Materia∏ do badaƒ stanowi∏o 312 prób powietrza pobranych na pla˝y i 24 próby powietrza atmosferycznego pobrane w strefie morskiej. Próby powietrza atmosferycznego pobierano na pla˝ach w Gdyni, Sopocie, Gdaƒsku-Brzeênie, Sobieszewie i w Komarach w cyklu rocznym w okresie od 1998 do 2005 roku. W strefie morskiej badania prowadzono w sierpniu 2001 roku. Punkty poboru próbek powietrza atmosferycznego zlokalizowane by∏y na terenie Zatoki Gdaƒskiej oraz u ujÊcia Wis∏y (ryc. 1). W strefie brzegowej próbki powietrza pobierano umieszczajàc koƒcówk´ urzàdzenia filtrujàcego, na wysokoÊci 1 m. Próbki powietrza w strefie morskiej pobierano metodà filtracyjnà na wysokoÊci 4 m od lustra wody na pok∏adzie statku R/V „Baltica”. WysokoÊç pobierania próbek ustalono w taki sposób aby uniknàç b∏´dów pomiarowych spowodowanych powierzchnià terenu (piasek na pla˝y) lub falowaniem, furtà burtowà lub ˝urawikiem, znajdujàcym si´ pok∏adzie statku. Powietrze w jednym miejscu pomiarowym trzy razy filtrowano za pomocà urzàdzenia Air Sampler firmy Sartorius MD8. Jednorazowo zasysano na ja∏owe filtry 100 l powietrza. Po zakoƒczeniu filtracji ˝elatynowe filtry nak∏adano na ja∏owe sta∏e pod∏o˝a mikrobiologiczne (typowe pod∏o˝e agarowe i pod∏o˝e Sabourauda), a nast´p- nie p∏ytki umieszczano w cieplarkach o temperaturach 20° C, 30° C i 37° C. Otrzymane wyniki podawano jako liczb´ jednostek tworzàcych kolonie w 1 m3 powietrza bakterii lub grzybów (CFU/m3). W czasie pobierania próbek powietrza, badano podstawowe parametry meteorologiczne, takie jak: temperatura, wilgotnoÊç powietrza atmosferycznego oraz kierunki i pr´dkoÊci wiatru. Temperatury powietrza charakterystyczne by∏y dla badanego sezonu i wynosi∏y od 0° C do 11° C (sezon zimowy), od 2° C do 25° C (sezon wiosenny), od 17° C do 28° C (sezon letni), od 1° C do 17° C (sezon jesienny). WilgotnoÊç wzgl´dna w sezonie zimowym wynosi∏a od 60% do 96%, w sezonie wiosennym od 61% do 89%, w sezonie letnim od 42% do 94% i w sezonie jesiennym od 71% do 99%. Próbek powietrza atmosferycznego nie pobierano w czasie deszczu. Uzyskane wyniki badaƒ poddano analizie statystycznej. Baz´ danych wykonano w przy pomocy programu Excel XP for Windows, natomiast analiz´ statystycznà przeprowadzono z u˝yciem pakietu programu STATISTICA 7.1 (StatSoft). W celu okreÊlenia stopnia, w jakim badane zmienne (temperatura powietrza, pr´dkoÊç wiatru, wilgotnoÊç wzgl´dna powietrza) sà ze sobà powiàzane, (jakim rodzajem i si∏à zale˝noÊci), wykonano analiz´ korelacji. Obliczenia prowadzono na poziomie istotnoÊci *0,05. Rycina 1. Po∏o˝enie stacji pomiarowych w Zatoce Gdaƒskiej i w ujÊciu rzeki Wis∏y. Figure 1. Map of the study area and locations of monitoring stations on the Gulf of Gdansk, in the area of the Vistula River mouth. 26 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) σ4439 w Sobieszewie oraz 1566 CFU/m3, σ4438 w Komarach) odnotowano w lipcu i w sierpniu oraz we wrzeÊniu i paêdzierniku, ale przy wietrze wiejàcym z kierunku po∏udniowo-wschodniego i wschodniego (ryc. 2). Przeprowadzona analiza statystyczna liczby bakterii i grzybów pozwoli∏a zbadaç si∏´ zale˝noÊci miedzy tà liczbà a warunkami meteorologicznymi panujàcymi w czasie poboru prób oraz porà roku i miejscem poboru prób. Porównujàc stopieƒ korelacji pomi´dzy poszczególnymi parametrami stwierdzono: istotne statystycznie tendencje pomi´dzy ogólnà liczbà bakterii psychrofilnych (V40,63), mezofilnych (V40,53) i zarodników grzybów (V40,4) a miejscem poboru prób, a tak˝e istotne statystycznie zale˝noÊci pomi´dzy liczbà mikroorganizmów a kierunkiem wiatru. Najwi´cej badanych bakterii i grzybów stwierdzono na pla˝y w Gdyni i w Gdaƒsku-Brzeênie w czasie, gdy wia∏y wiatry z kierunków odlàdowych po∏udniowo-zachodnich, oraz w Sobieszewie i Komarach w dniach, w których przewa˝a∏y wiatry o sile 3–4° B, z kierunku pó∏nocno-wschodniego i wschodniego przy wilgotnoÊci wzgl´dnej powietrza 89% i temperaturze powietrza 16° C. Wyniki badaƒ Na podstawie uzyskanych wyników badaƒ stwierdzono, ˝e maksymalne liczebnoÊci bakterii psychrofilnych w Gdyni 786 CFU/m3 (σ4197), w Sopocie 236 CFU/m3 (σ443), w Gdaƒsku – Brzeênie 334 CFU/m3 (σ471), mezofilnych w Gdyni 157 CFU/m3 (σ421), w Sopocie 550 CFU/m3 (σ4102), w Gdaƒsku-Brzeênie 204 CFU/m3 (σ455) i zarodników grzybów na terenie trójmiejskich pla˝ w Gdyni 266 CFU/m3 (σ467), w Sopocie 2030 CFU/m3 (σ4368), w Gdaƒsku – Brzeênie 588 CFU/m3 (σ4141) odnotowano w miesiàcach: czerwcu i lipcu oraz we wrzeÊniu, paêdzierniku i listopadzie. Maksymalne ich liczebnoÊci stwierdzono w dniach, w których przewa˝a∏y wiatry z kierunku po∏udniowo-zachodniego. Innà sytuacj´ zaobserwowano na pla˝ach w Sobieszewie i Komarach. Maksymalne wartoÊci st´˝enia bioaerozolu bakteryjnego (bakterie psychrofilne 1799 CFU/m3, σ4307, mezofilne 1486 CFU/m3, σ4301 dla Sobieszewa) i (bakterie psychrofilne 2012 CFU/m3, σ4408, bakterie mezofilne 1578 CFU/m3, σ4401 dla miejscowoÊci Komary) oraz bioaerozolu grzybowego (1522 CFU/m3, 1400 Ârednia liczba mikroorganizmów CFU/m3 bakterie psychrofilne 1200 bakterie mezofilne 1000 grzyby 800 600 400 200 0 Gdynia Sopot Gdaƒsk-Brzeêno Sobieszewo Komary Rycina 2. Ârednia liczba mikroorganizmów CFU/m3 a miejsce poboru prób Figure 2. Mean number of microorganisms CFU/m3 and location of sampling station W strefie morskiej maksymalne liczby mikroorganizmów w powietrzu atmosferycznym wykryto w punktach zlokalizowanych najbli˝ej ujÊcia Wis∏y, w rejonie mieszania wód Wis∏y z wodami morskimi. Maksymalne st´˝enia bakterii psychrofilnych (261 CFU/m3, σ457) oraz mezofilnych (631 CFU/m3, σ4126) odnotowano przy wietrze z kierunku wschodniego, pó∏nocno-wschodniego i po∏udniowo- wschodniego o sile 3–4° B. Zaobserwowano równie˝ przenoszenie si´ zarodników grzybów wraz z masami powietrza znad obszarów làdowych nad akwen Zatoki Gdaƒskiej. Maksymalnà liczb´ zarodnikówgrzybów (1941 CFU/m3, σ4566) wyizolowano, gdy wia∏y wiatry z kierunków po∏udniowo-zachodnichi zachodnich. WilgotnoÊç wzgl´dna badanego powietrza wynosi∏a 68% a temperatura powietrza 22,5° C. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 27 Wyniki przeprowadzonych badaƒ wskazujà na istotny zwiàzek pomi´dzy liczbà bakterii psychrofilnych a pr´dkoÊcià wiatru (r40,52) i wilgotnoÊcià powietrza (r40,36). Stwierdzono równie˝ statystyczny zwiàzek pomi´dzy liczebnoÊcià bakterii mezofilnych a kierunkiem wiatru (V40,47) oraz pr´dkoÊcià wiatru (r40,36). LiczebnoÊç bioaerozolu grzybowego silnie korelowa∏a z temperaturà powietrza (r40,59) s∏abiej z kierunkiem wiatru (V40,35), z jego pr´dkoÊcià (r40,41) oraz wilgotnoÊcià powietrza (r40,38). Dyskusja Analizujàc uzyskane wyniki badaƒ mikrobiologicznych powietrza atmosferycznego prowadzonych na trójmiejskich pla˝ach stwierdzono, ˝e w okresie letnim i jesiennym, przy wietrze z kierunku po∏udniowo-zachodniego êród∏em mikroorganizmów w powietrzu atmosferycznym sà aglomeracje miejskie. Zbli˝one dane przytaczajà tak˝e inni autorzy analizujàcy iloÊciowy i jakoÊciowy sk∏ad mikrobiologiczny powietrza [8, 9, 10, 11]. Wyniki przeprowadzonych badaƒ powietrza w Sobieszewie i Komarach potwierdzajà tez´, ˝e wiatry wschodnie mogà przenosiç masy silnie zanieczyszczonego powietrza znad obszaru mieszania si´ zanieczyszczonych wód rzeki Wis∏y, z wodami Zatoki Gdaƒskiej [4]. Tez´ t´ potwierdzajà równie˝ ca∏oroczne badania koncentracji bakterii w powietrzu na stacji zlokalizowanej w Sopocie [7]. W strefie morskiej maksymalne liczby mikroorganizmów wykryto w punktach poboru zlokalizowanych najbli˝ej ujÊcia Wis∏y. Zaobserwowano równie˝ przenoszenie si´ zarodników grzybów wraz z masami powietrza znad obszarów làdowych nad akwen Zatoki Gdaƒskiej. Podobne wyniki badaƒ otrzyma∏ Marks i wsp. [4] prowadzàc badania mikrobiologiczne powietrza w 1995 i 1996 roku. Autorzy stwierdzili, ˝e przy s∏abych wiatrach ros∏a koncentracja grzybów w powietrzu, przy prawie ca∏kowitym ich braku w toni wodnej. W niniejszej pracy pomini´to wp∏yw pobliskiej oczyszczalni Êcieków „Gdaƒsk-Wschód” na wody Zatoki Gdaƒskiej, gdy˝ z danych literaturowych wynika ˝e liczba mikroorganizmów w powietrzu wokó∏ obiektu obni˝a si´ do poziomu t∏a w odleg∏oÊci od 50–200 m od êróde∏ bioaerozolu. Wieloletnie badania w∏asne dotyczàce powietrza atmosferycznego w oczyszczalni Êcieków „Gdaƒsk-Wschód” wykaza∏y, ˝e maksymalne st´˝enia bakterii psychrofilnych, mezofilnych i zarodników grzybów wyst´powa∏y g∏ównie na terenie oczyszczalni w pobli˝u piaskownika i w okolicach komory napowietrzania. 28 Wnioski Uzyskane wyniki badaƒ bioaerozolu na trójmiejskich pla˝ach wskazujà na statystycznie znamienny zwiàzek pomi´dzy liczbà bakterii psychrofilnych, mezofilnych i zarodnikami grzybów, a lokalizacjà i warunkami atmosferycznymi. W rejonie Zatoki Gdaƒskiej liczba bakterii psychrofilnych, mezofilnych zale˝y od kierunku i pr´dkoÊci wiatru, a liczba zarodników grzybów koreluje si´ nie tylko z kierunkiem wiatru, ale równie˝ z jego pr´dkoÊcià, wilgotnoÊcià i temperaturà powietrza. Wyniki badaƒ wykaza∏y, ˝e procesy emisji bioaerozoli do powietrza atmosferycznego zachodzà z najwi´kszà intensywnoÊcià w rejonie ujÊcia Wis∏y do Zatoki Gdaƒskiej. PiÊmiennictwo 1.Bezdek H. F., Carlucci A. F.: Surface concentration of marine bacteria. Limnology and Oceanography 1972; 17: 556-569. 2.Blanchard D. C., Syzdek L. D.: Mechanism for the water–toair transfer and concentration of bacteria. Science 1970; 170: 626-628. 3.Weber M. E., Blanchard D. C., Syzdek L. D.: The mechanism of scavenging of waterborne bacteria by a rising bubble. Limnology and Oceanography 1983; 28: 101-105. 4.Marks R., Kruczalak K., Jankowska K., Michalska M.: Bacteria and fungi in air over the Gulf of Gdansk and Baltic Sea. Journal of Aerosol Science 2001; 32: 43-56. 5.Blanchard D. C., Syzdek L. D., Weber M. E.: Bubble scavenging of bacteria in freshwater quickly produces bacterial enrichment in airborne jet drops. Limnology and Oceanography 1981; 26: 961-964. 6.Ulevicius V., Willeke K., Grinshpun S. A. i wsp.: Aerosolization of particles from a bubbling liquid: characteristics and generator development. Aerosol Science and Technology 1997; 26: 175–190. 7.Kruczalak K., Olanczuk-Neyman K., Marks R.: Airborne microorganisms fluctuations over the Gulf of Gdansk Coastal zone (Southern Baltic). Polish Journal of Environmental Studies 2002; 11: 531-536. 8.Di Giorgio C., Krempff A., Guiraud H. i wsp.: Atmospheric pollution by airborne microorganisms in the city of Marseilles. Atmospheric Environment 1996; 30: 155-160. 9.Shaffer B. T., Lighthart B.: Survey of culturable airborne bacteria at four diverse locations in Oregon: urban, rural, forest and coastal. Microbial Ecology 1997; 34: 167-177 10. Nowak A., Przybulewska K., Tarnowska A.: Zanieczyszczenie mikrobiologiczne powietrza na terenie Szczecina w ró˝nych porach roku. Drobnoustroje w Êrodowisku. Wyd. Akademii Rolniczej, Kraków 1997: 527-549. 11. Zmys∏owska I., Jackowska B.: The occurrence of fungal microflora in atmospheric air in the area of the city of Olsztyn 2006; Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, Environmental Development 9. www. ejpau. media. pl/volume9 Adres do korespondencji: Ma∏gorzata Michalska Zak∏ad Ochrony Ârodowiska i Higieny Transportu 81-519 Gdynia, ul. Powstania Styczniowego 9b tel. 58 349-37-67, mail: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Nara˝enie ludzi na kontakt z ró˝nymi serotypami pa∏eczek Yersinia The risk on contact people with different serotypes of sticks the Yersinia Nimfa Maria Stojek Instytut Medycyny Wsi. Kierownik Instytutu: dr med. Cz. Horoch Zak∏ad Biologicznych SzkodliwoÊci Zawodowych . Kierownik Zak∏adu: dr hab. Danuta Kruszewska Streszczenie Abstract Zaniepokojenie specjalistów budzi pojawienie si´ w latach 2000 na terenie Europy „amerykaƒskiego serotypu” Yersinia enterocolitica O:8 z uwagi na jego wysokà chorobotwórczoÊç. Celem pracy by∏a ocena nara˝enia populacji na kontakt z ró˝nymi serotypami pa∏eczek Yersinia na podstawie serologicznych badaƒ z lat 1997–99 w odniesieniu do aktualnej sytuacji epidemiologicznej. Badaniom poddano surowice pobrane od 573 osób, 300 zdrowych, 157 podejrzanych o jersinioz´ i 116 podejrzanych o inne choroby odzwierz´ce. Badania wykonano przy u˝yciu odczynu hemaglutynacji biernej z antygenami Y. enterocolitica 03, 05, 06, 08, 09 oraz Y. pseudotuberculosis grupy I i III. Sumarycznie do najcz´Êciej wykrywanych przeciwcia∏, nale˝a∏y anty-Y.e. O:5 (41,2%) i kolejno anty-Y.e. O:8, (36,6%) anty-Y.e. O:3 (20,1%), anty-Y.e. O:6 (9,2%), antyY.e. O:9 (4,6%) anty-Y. pseudotuberculosis I i III (11,8 i 10,3). Uzyskane wyniki badaƒ wskazujà, ˝e ju˝ w latach 1997–1999 ponad 30% populacji mia∏o kontakt z pa∏eczkami Yersinia, w tym równie˝ z serotypami uwa˝anymi za chorobotwórcze: Y. enterocolitoca O:3 (20,1%) Y. enterocolitica O:9 (4,6%), a szczególnie z Y. enterocolitica O:8 (36,6%). Experts are anxious because “American serotype” Yersinia entorocolitica O:8 unexpectedly appeared in Europe in the years 2000 because of its high pathogenicity. The aim of the investigations was to determine people risk contact with different serotypes of Yersinia, based on serological investigations in the years 1997–99 in relation to current epidemiological situation. The study covered 573 sera, from 300 healthy persons and 157 suspicious of yersiniosis, and 116 suspicious of other zoonosis. Tests were performed by passive hemaglutination reaction with antigens viewed as pathogenic to humans Y. enterocolitica O:3, O:5, O:6, O:8, O:9 and Y. pseudotuberculosis group I and III. The most frequently detected antibodies were anti-Y.e. O:5 (41,2%) and then anti-Y.e. O:8 (36,6%), anti-Y.e. O;3 (20,1%), anti-Y.e. O;6 (9,2%), anti-Y.e. O:9 (4,6%) and anti-Y. pseudotuberculosis I i III (11,8% and 10,3%). The results of investigations show, that already in the years 1997–1999 over 30% of population had contact with Yersinia sticks, including serotypes thought as pathogenic: Y. enterocolitica O:3 (20,1 %), Y. enterocolitica O:9 (4,6 %) and particularly with Y. enterocolitica O:8 (36,6 %). S∏owa kluczowe: Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis, chorobotwórcze serotypy, badania serologiczne. Key words: Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis, pathogenic serotypes, serological tests. Nades∏ano: 20.04.2010 Zatwierdzono do druku: 19.09.2010 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 29 Wst´p Pierwsze izolacje bakterii z rodzaju Yersinia mia∏y miejsce w XIX wieku, jednak choroby przez nie wywo∏ane, za wyjàtkiem d˝umy, uchodzà za stosunkowo nowe [1]. D˝uma by∏a znana ludzkoÊci od wieków a jej czynnik etiologiczny, Yersinia pestis, zosta∏ wykryty i opisany w 1894 r. podczas epidemii „czarnej Êmierci” w Honkongu, niezale˝nie przez dwu badaczy, Francuza Alexandra Yersina i Japoƒczyka Shibasauro Kitasato. Rok wczeÊniej (1893) wyizolowano od dziecka zmar∏ego z powodu zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych nieznanà bakteri´, aktualnie okreÊlonà jako Y. pseudotuberculosis [2]. Kolejne Êwiatowe doniesienia o nieznanych bakteriach, pochodzà z lat 30 XX wieku, z Europy z 1949 roku a z Polski z 1971 roku [3, 4]. Wszystkie te bakterie dzi´ki badaniom molekularnym (1976 r.) ostatecznie zakwalifikowano do rodzaju Yersinia i rodziny Enterobacteriaceae z podzia∏em na 12 gatunków, z których aktualnie znaczenie dla zdrowia cz∏owieka majà w zasadzie dwa: Y. enterocolitica i Y. pseudotuberculosis [4, 5]. SpoÊród poznanych ponad 70 serotypów Y. enterocolitica za chorobotwórcze dla ludzi sà uznawane Y.e. O:3, Y.e. O:5, Y.e. O:8 i Y.e. O:9, oraz wszystkie znane (6) serotypy Y. pseudotuberculosis. Czynniki wirulencji tych bakterii sà zakodowane zarówno w chromosomach jak i plazmidach. [6]. Rozmieszczenie poszczególnych serotypów uchodzàcych za chorobotwórcze jest geograficzne zró˝nicowane i jak si´ okaza∏o zmienne, a przyczyny tych zmian nie sà w pe∏ni wyjaÊnione. Do koƒca lat osiemdziesiàtych XX wieku w krajach europejskich, Kanadzie, Japonii i Po∏udniowej Afryce dominowa∏y typy serologiczne Y. enterolitica O:3 i O:9, a w USA typ Y. enterocolitica O:8. W latach dziewi´çdziesiàtych w USA pojawi∏ si´ serotyp O:3, a w krajach europejskich O:8 [1]. Re- zerwuarem pa∏eczek Yersina i êród∏em zaka˝enia mo˝e byç woda, gleba i zainfekowane zwierz´ta. Cel badania Celem badaƒ w tej pracy by∏a ocena nara˝enia populacji na kontakt z ró˝nymi serotypami pa∏eczek Yersinia na podstawie serologicznych badaƒ z lat 1997–99 w odniesieniu do aktualnej sytuacji epidemiologicznej. Materia∏ i metody Badaniom poddano surowice pobrane od 573 osób, 300 zdrowych i 273 chorych, wÊród których by∏o 157 osób podejrzanych o jersinioz´ i 116 podejrzanych o inne choroby odzwierz´ce (toksoplazmoz´, borelioz´, chlamydiozy, chorob´ kociego pazura). Badania wykonano przy u˝yciu odczynu hemaglutynacji biernej z antygenami Y. enterocolitica O:3, O:5, O:6, O:8, O;9 oraz Y. pseudotuberculosis grupy I i III. Wyniki badaƒ W sumie obecnoÊç przeciwcia∏ anty-Yersinia wykazano w surowicach pobranych od 194 osób (33,9%) (tabela I). W niektórych surowicach wykazywano wspó∏wyst´powanie przeciwcia∏ przeciw kilku ró˝nym serotypom Yersinia (tabela II). ObecnoÊç przeciwcia∏ anty-Y.e. O:3 ∏àcznie jako jedyne i wspó∏wyst´pujàce z innymi przeciwcia∏ami wykazano w 39 surowicach, co stanowi∏o 20,1% wszystkich wyników dodatnich i kolejno anty-Y.e. O:5 wykazano w 80 (41,2%) surowicach, anty-Y.e. O:6 w 18 (9,2%), antyY.e. O:8 w 71 (36,6%) i anty-Y.e. O:9 w 9 (4,6%) surowicach. Z antygenami Y. pseudotuberculosis I i III reagowa∏o 23 (11,8%) i 20 (10,3%) surowic. Tabela I. Sumaryczne wyniki badan surowic ludzkich z antygenami Yersinia eterocolitica i Yersinia pseudotuberculosis. Table I. Overall results of human sera identification with antigens Yersinia eterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis. Badana grupa Wyniki Liczba dodatnie zbadaliczba nych % Wyniki dodatnie z poszczególnymi antygenami Yersinia enterocolitica i Yersinia pseudotuberculosis (liczba / odsetek) Y.e. O3 Y.e. O5 Y.e. O6 Y.e. O8 Y.e. O9 Y.p. I Y.p. III 2 / 3,3 1 / 1,6 Podejrzani o jersinioz´ 157 60 38,2 27 / 45,0 28 / 46,6 3 / 5,0 18 / 30,0 5 / 8,3 Podejrzani o zoonozy 116 43 37,0 7 / 16,2 27 / 62,8 1 / 2,3 22 / 51,1 1 / 2,3 Osoby zdrowe 300 91 30,3 5 / 5,5 30 / 33,0 14 / 15,4 31 / 34,0 3 / 3,3 21 / 23,0 19 / 20,9 Ogólna liczba 573 194 33,9 39 / 20,1 80 / 41,2 18 / 9,2 71 / 36,6 9 / 4,65 23 / 11,8 20 / 10,3 30 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Tabela II. Szczegó∏owe wyniki badaƒ surowic ludzkich z ró˝nymi antygenami Yersinia enterocolitica i Yersinia pseudotuberculosis. Table II. Detailed results of human sera identification with manifold antigens Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis. Antygeny Yersinia enterocolitica (Y.e.) i Yersinia pseudotuberculosis (Y.p.) Wyniki dodatnie w grupie Ogólna liczba podejrzanych o jersinioz´ podejrzanych o inne zoonozy zdrowych Y.e. O3 11 5 1 17 Y.e. O5 10 14 19 43 Y.e. O6 3 1 12 16 Y.e. O8 4 7 10 21 Y.e. O9 3 1 6 10 Y.p. I 2 11 13 Y.p. III 3 11 14 Y.e. O3&O5 7 1 8 Y.e. O3&O8 5 1 8 1 1 1 1 2 Y.e. O3&O8&O9 Y.e. O3&O8&Y.p. I Y.e. O3&05&O8 4 4 Y.e. O5&O6 2 2 3 21 Y.e. O5&O8&Y.p. III 1 1 Y.e. O5&O8&O9 1 1 Y.e. O5&O8 Y.e. O5&O9 5 13 2 2 Y.e. O5&Y.p. I 1 1 Y.e. O5&Y.p. III 2 2 Y.e. O8&Y.p. I 3 3 Y.e. O8&Y.p. I&III 3 3 Y.p. III 1 1 Y.p. I&III 1 W grupie podejrzanych o jersinioz´ reakcje seropozytywne wykazano u 60 (38,2%) osób, w tym z antygenem Y.e. O:3 pojedynczo lub ∏àcznie z innymi antygenami reagowa∏o 27 (45,0%) surowic i kolejno z Y.e. O:5 – 28 (46,6%) surowic, z Y.e. O:6 – 3 (5,0%) surowice, z Y.e. O:8 – 18 (30,0%) surowic, z Y.e. O:9 – 5 (8,3%) i z Y. pseudotuberculosis I i III dwie (3,3%) i jedna (1,6%) surowica. W grupie podejrzanych o inne zoonozy przeciwcia∏a anty-Yersinia wykazano u 43 (37,0%) osób, w tym z antygenem Y.e. O:3 u 7 (16,2%) osób i kolejno z antygenem Y.e. O:5 u 27 (62,8%) osób, z Y.e. O:6 u 1 (2,3%) osoby, z Y.e. O:8 u 22 (51,1%) osób i Y.e. O:9 u 1 osoby (2,3%). SpoÊród osób zdrowych reakcje seropozytywne wykazano u 91 (30,3%) osób. Z poszczególnymi antygenami reagowa∏o ko- 1 lejno: 5 (5,5%) surowic, 30 (33,0%), 14 (15,4%), 31 (34,0%), 3 (3,3%), 21 (23,0%) i 19 (20,9%) (tabele I i II). Dyskusja W latach siedemdziesiàtych dwudziestego wieku w Polsce, podobnie jak w Êwiecie, panowa∏y ró˝ne opinie na temat pa∏eczek Yersinia i wywo∏ywanych przez nie chorób. Ostroff uwa˝a∏, ˝e jersinioza jest narastajàcym problem Êwiatowym [1]. W odniesieniu do Polski Anusz uwa˝a∏, ˝e przypadki tej choroby sà sporadyczne [7]. Zaremba i wsp. ocenia∏a, ˝e w kraju do 5% schorzeƒ jelitowych by∏o wywo∏anych przez pa∏eczki Y. enterocolitica O:3 [10]. W badaniach na nosicielstwo Yersinia enterocolitica bak- Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 31 terie wyizolowano od 0,9% osób zdrowych i od 2,2%, osób z zaburzeniami w uk∏adzie pokarmowym [8]. Natomiast Ka∏u˝ewski i wsp. stwierdza∏ obecnoÊç przeciwcia∏ anty-Yersinia u 96% badanych dzieci w wieku 7–14 lat [10]. W badaniach w∏asnych przeprowadzonych u osób ze schorzeniami o charakterze reumatoidalnym u których wykluczono obecnoÊç czynnika reumatoidalnego, przeciwcia∏a anty-Yersinia wykazano u 43,2% badanych [11]. W prezentowanej pracy w sumie wyniki dodatnie uzyskano u 33,9% badanych, jednak odsetek ten nieco ró˝ni∏ si´ w zale˝noÊci od badanej grupy. W grupie osób zdrowych by∏ najni˝szy i wynosi∏ 30,3%, w obu pozosta∏ych grupach by∏ wy˝szy, jednak mi´dzy sobà nie ró˝ni∏ si´ zasadniczo. WÊród osób podejrzanych o jersinioz´ reagowa∏o seropozytywnie 38,2% badanych, wÊród podejrzanych o inne zoonozy – 37,0%. Te w sumie niewielkie ró˝nice w iloÊci osób reagujàcych dodatnio w poszczególnych grupach byç mo˝e wynikajà z faktu, ˝e dodatni wynik badania serologicznego nie zawsze jest wyrazem ostrego procesu, mo˝e wskazywaç te˝ na proces przewlek∏y jak i bezobjawowy kontakt u ludzi zdrowych z bakteriami Yersinia. Nie wykluczone sà te˝ reakcje krzy˝owe mi´dzy Yersinia i innymi drobnoustrojami [12]. W okresie badawczym nie dysponowano dok∏adnymi danymi epidemiologicznymi na temat zachorowaƒ na jersinioz´, gdy˝ obowiàzek zg∏aszania jej jako oddzielnej jednostki chorobowej istnieje w Polsce od 2002 roku. WczeÊniejsze informacje by∏y wynikiem badaƒ wyrywkowych, bez jednoznacznej definicji zachorowania. Aktualnie w Polsce istnieje podzia∏ na „jersinioz´ jelitowà” i „pozajelitowà”. Liczba zarejestrowanych przypadków jersiniozy w kraju wzros∏a od 71 zachorowaƒ w 2003 roku do 253 i 328 w 2008 i 2009 roku [13]. Istnieje jednak podejrzenie, ˝e liczby te nie odzwierciedlajà faktycznego stanu, gdy˝ byç mo˝e, cz´Êç przypadków pozostaje nierozpoznana, jak równie˝ prawdopodobnie nie wszystkie przypadki rozpoznane sà zg∏aszane. SpecjaliÊci w kraju piszà o jersiniozie jako o niedocenianej, jak i rzadko rozpoznawanej chorobie [4, 14]. W 2009 roku zg∏oszono 3772 nieokreÊlone przypadki zatruç pokarmowych i zapaleƒ jelit, wÊród których mogà byç równie˝ wywo∏ane przez pa∏eczki Yersinia. Jednak problem jest dostrzegany, wzmo˝ona liczba przypadków jersinozy by∏a przedmiotem interpelacji poselskiej w 2008 r. [15]. Szczególne zaniepokojenie specjalistów budzi pojawienie si´ na terenie Europy „szczepu amerykaƒskiego” Y enterocolitica O:8, z uwagi na jego szczególne w∏asnoÊci chorobotwórcze. Pierwsze izolacje tego serotypu w Europie mia∏y miejsce w 2003 roku, w Polsce w 2004 roku [16]. 32 WczeÊniejsze jak i aktualne badania bakteriologiczne i serologiczne wskazujà na dominacj´ w Europie i równie˝ w naszym kraju serotypu Yersinia entercolitica O:3 i O: 9 [17, 18]. Na 490 przypadków jersiniozy zdiagnozowanej w Polsce w latach 1972–1979 stwierdzono, ˝e w 72% czynnikiem etiologicznym by∏a Y.e. O:3, w 21% Y.e. O:9, w 6% stwierdzono zaka˝enie mieszane tymi serotypami, a w 1% przyczynà zachorowania by∏y inne typy serologiczne. Równie˝ u nosicieli, w tym bezobjawowych, wyizolowane bakterie nale˝a∏y g∏ównie do serotypu Y.e. O:3 [8, 9]. Aktualnie stosowane w rutynowej serologicznej diagnostyce komercyjne testy ELISA, nie okreÊlajà serotypu Yersinia bioràcego udzia∏ w generowaniu odpowiedzi u badanych osób, a w rutynowej diagnostyce bakteriologicznej nie zawsze jest wykonywane serotypowanie. W 2006 roku na 140 zdiagnozowanych przypadków jedynie w 43 by∏a podana informacja na temat udzia∏u poszczególnych typów serologicznch Yersinia w zachorowaniach. Okaza∏o si´, ˝e 39 spoÊród nich oznaczono jako serotyp Y.e. O:3, 2 jako O:8 i jeden jako O:9. Z 29 przypadków jersiniozy pozajelitowej tylko jeden szczep zosta∏ okreÊlony i by∏ to serotyp Y.e. O:3 [17]. Z 233 przypadków jersiniozy zarejestrowanej w 2007 roku tylko w 75 okreÊlono serotyp, równie˝ w wi´kszoÊci jako Y.e. O:3, 11 jako Y.e. O:9 [18]. Istniejà jednak publikacje, w których autorzy donoszà o stosunkowo cz´stym wyst´powaniu poza serotypami Y.e. O:3 i Y.e. O:9, równie˝ serotypu Y.e. O:5. O ich wyst´powaniu na terenie Niemiec donosi Stojanka i wsp. [19]. W szwajcarskich badaniach z 2007 roku na 174 szczepy izolowane od ludzi z biegunkà 52 okreÊlono jako Y.e. O:3, 34 jako Y.e. O:9, a 22 jako O:5 [ 20]. W kraju na wzmo˝ony udzia∏ serotypu Y.e. O:5 w odpowiedzi immunologicznej wskazywa∏y badania Ka∏u˝ewskiego i wsp. z 1985 roku [21]. Prezentowane badania tylko w cz´Êci potwierdzajà wyniki cytowanych autorów. W zale˝noÊci od badanej grupy osób inaczej uk∏ada∏ si´ procentowy udzia∏ poszczególnych serotypów w odpowiedzi immunologicznej. Ogólnie, sumarycznie do najcz´Êciej wykrywanych przeciwcia∏ u ludzi, nale˝a∏y przeciwcia∏a anty Y.e. O:5 (41,2%) i kolejno antyY.e. O:8, (36,6%), anty-Y.e. O:3 (20,0%), natomiast anty-Y.e. O:9 (4,6%) by∏y wykrywane najrzadziej. Tylko wÊród osób podejrzanych o jersinioz´ wykazano nasilonà obecnoÊç przeciwcia∏ any-Y.e. O:3, jednak na równi z anty-Y.e. O:5, których by∏o nawet nieco wi´cej (45,0% i 46,6%). Stosunkowo du˝o wykryto te˝ przeciwcia∏ anty-Y.e. O:8 (30,0)% natomiast z antygenem Y.e. O: 9 reagowa∏o zaledwie 5 (8,3%) surowic. W dwu pozosta∏ych badanych grupach do najcz´Êciej wykrywanych przeciwcia∏ nale˝a∏y na zmia- Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) n´ anty-Y.e. O:5 i anty-Y.e. O:8, u podejrzanych o zoonozy (62,8% i 51,1%) a u zdrowych odwrotnie (33,0% i 36,6%). Przeciwcia∏a anty Y. e O:3 u podejrzanych o zoonozy by∏y na trzecim miejscu (16,2%) natomiast w grupie osób zdrowych na czwartym (5,5%) po anty anty-Y.e. O:6 (15,4%). Wniosek Uzyskane wyniki badaƒ wskazujà, ˝e ju˝ w latach 1997–1999 ponad 30% populacji mia∏o kontakt z pa∏eczkami Yersinia, w tym równie˝ z serotypami uwa˝anymi za chorobotwórcze: Y. enterocolitoca O:3 (20,1%), Yenterocolitica O:9 (4,6%), a szczególnie z Yersinia enterocolitica O:8 (36,6%. PiÊmiennictwo 1.Ostroff S: Yersinia as an emerging infection. W: Ravagnana G, Chiese C (red.): Yersiniosis: Present and Future, 1-4. Karger, Roma 1994. 2.Garwoliƒska H., Noworyta J., Brasse-Rumin M.: Reaktywne zapalenie stawów po infekcji Yersinia enterocolitica. Reumatologia 1993, 4, 386-398. 3.Andersen J. K., Sorensen R., Glensbjerg M.: Aspects of the epidemiology of Yersinia enterocolitica: a review. Int. J. Food. Microbiol. 1991, 13, 1-7. 4.Mielczarek P., Baglaj M.: Jersinioza – rzadko rozpoznawana choroba przewodu pokarmowego. Gastroenterologia Polska, 2004, 11, 69-74. 5.Staroniewicz Z.: Nowe gatunki rodzaju Yersinia i ich znaczenie dla cz∏owieka oraz zwierzàt. Y. intermedia, Y. frederikseni, Y. kristenseni, Y. ruckeri. Med. Wet. 1995, 51, 446-448. 6.Brzostek K.: Mechanizmy regulacji czynników wirulencji Yersinia enterocolitica. Post Mikrobiol 2004 43 1, 7-38. 7.Anusz Z.: Zapobieganie i zwalczanie zawodowych chorób odzwierz´cych. ART Olsztyn 1995. 8.Zaremba M: Kompleksowe badania nad Yersinia enterocolitica i wyst´powanie jersiniozy w Polsce w latach 1972-1979. Pol Tyg Lek 1979, 47, 1849-1851 9.Zaremba M. Kubasik J. Piotrowski J. Grala-Ka∏u˝na A. Badania kierunku nosicielstwa Yersinia enerocolitica w kale osób zdrowych Przeg Epid 1980, 2, 180-186. 10. Ka∏u˝ewski S, Po∏owniak-Pracka H, Szych J, Zaleska M: Wyst´powanie i poziom przeciwcia∏ dla O antygenów Y. enterocolitica wykrywanych u wybranych grup ludzi odczynem hemaglutynacji biernej. Med DoÊw Mikrobiol 1985, 37, 147164. 11. Stojek N.M. Sroka J.: ObecnoÊç przeciwcia∏ anty-Yersinia w surowicach osób ze zmianami reumatycznymi Med. Ogólna 1998 ,4 432- 436 12. Królak M. Kurek Cz. Jersinioza u zwierzàt i ludz.II. Neswoiste odczyny serologiczne w brucelozie na tle zaka˝eƒ Yersinia enterocolitica. Med Wet ,1974, 7, 395-397. 13. Biuletyny PZH i GIS 14. Jagielski M., RastawickiW., Ka∏u˝ewski S., Gierczyƒski R. Jersinioza – niedoceniana choroba zakaêna. Przegl Epid 2002, 56, 57-64. 15. Interpelacja pana pos∏a Jaros∏awa Stawiarskiego w sprawie zapobiegania jersiniozie na Lubelszczyênie, nr SPS-0234547/08 16. Szych J.: Alarmujàcy wzrost zaka˝eƒ ludzi „amerykaƒskim typem serologicznym pa∏eczek Yersinia enterocolitica.” Choroby zakaêne i zatrucia w Polsce w 2006 roku. Biuletyn PZH i GIS Meldunek 5/B/06. 17. Bobel D., Sadkowska –Todys M.: Jersinioza w 2006 roku Przeg epidemiol 2008, 62 , 287-293 18. Napiórkowska A, Bobel D., Sadkowska –Todys M.: Jersinioza w Polsce w 2007 roku Przegl. Epid 2009, 63, 221224 19. Stojanka A, Beckmühl J, Hanns-Herbet W.: Epidemiology of Y. pseudotuberculosis in Germany 1983-1993. W: Ravagnana G, Chiese C (red.): Yersiniosis: Present and Future, 55-58. Karger, Roma 1994. 20. Baumgartner A., Kufer M., Suter D.: Antimicrobial resistance of Yersinia enterocolitica strains from human patiens, pigs and retial pork in Switzerland. Intern J. of Food Microbiol 2007, 115, 110-114 21. Ka∏u˝ewski S, Po∏owniak - Pracka H., Szych J., Zaleska M.: Wyst´powanie i poziom przeciwcia∏ dla O antygenów Y. enterocolitica wykrywanych u wybranych grup ludzi odczynem hemaglutynacji biernej. Med DoÊw Mikrobiol 1985, 37, 147164. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Adres do korespondencji: Nimfa Maria Stojek Instytutu Medycyny Wsi Zak∏ad Biologicznych SzkodliwoÊci Zawodowych 20-090 Lublin, ul. Jaczewskiego 2 e-mail: [email protected] 33 Wp∏yw wybranych czynników spo∏eczno-ekonomicznych rodziny na predyspozycje koordynacyjne dzieci Impact of selected family socio-economic factors on coordinational predispositions of children Jaros∏aw Domaradzki Akademia Wychowania Fizycznego we Wroc∏awiu Katedra Biostruktury. Kierownik: Prof. dr hab. Zofia Ignasiak Streszczenie Wprowadzenie: Rozwój biologiczny organizmu, warunkowany genetycznie, podlega modyfikujàcym wp∏ywom wielu czynników Êrodowiskowych. Problematyka Êrodowiskowych uwarunkowaƒ rozwoju dzieci i m∏odzie˝y by∏a i jest tematem wielu opracowaƒ. Wi´kszoÊç autorów wskazuje, ˝e czynniki spo∏eczno-ekonomiczne silniej oddzia∏ujà na cechy somatyczne, ani˝eli na funkcjonalne. Za jedne z najbardziej ró˝nicujàcych uwa˝a si´ liczb´ dzieci w rodzinie i wykszta∏cenie rodziców. Czynniki powy˝sze oddzia∏ujà na rozwój dziecka w sposób poÊredni, poprzez bodêce biologiczne ukryte pod poj´ciem czynników. Wykszta∏cenie rodziców traktuje si´ jako wyznacznik ÊwiadomoÊci co do potrzeb dziecka, a liczba dzieci w rodzinie traktowana jest jako czynnik informujàcy o mo˝liwoÊciach ekonomicznych rodziny. Czynniki te nie oddzia∏ujà jednak pojedynczo, lecz wchodzà ze sobà w interakcje. Od wzajemnych relacji mi´dzy czynnikami zale˝y, czy wzmaga si´ ich si∏a oddzia∏ywania i jaki jest jej kierunek. Cel pracy: Celem pracy by∏a odpowiedê na pytanie czy istnieje wp∏yw dwóch czynników spo∏eczno-ekonomicznych (wykszta∏cenie rodziców i liczba dzieci w rodzinie) na wybrane predyspozycje koordynacyjne oraz identyfikacja interakcji pomi´dzy tymi czynnikami. Materia∏ i metody: Materia∏ badawczy stanowi∏y wyniki prób wykonywanych przez dzieci i m∏odzie˝ z Polkowic na modu∏ach do analizy pojemnoÊci pami´ci krótkiego czasu i ma∏ej motoryki, z Wiedeƒskiego Systemu Testowego. Badania przeprowadzono w 2008 roku. SpoÊród przebadanych 10 grup wiekowych, do pracy niniejszej wybrano dzieci 10–11-letnie. Próby obejmowa∏y: test Corsi – pami´ci krótkiego czasu, test celowania – precyzja r´ki i przedramienia oraz tapping test – szybkoÊç ruchów. Do ustalenia liczebnoÊci dzieci w rodzinach oraz poziomu wykszta∏cenia rodziców wykorzystano informacje ankietowe. Na ich podstawie dzieci podzielono na podgrupy zró˝nicowane pod wzgl´dem sytuacji spo∏ecznoekonomicznej rodzin. Wyniki opracowano obliczajàc podstawowe miary statystyczne, zaÊ do oceny wp∏ywu na wyniki prób i interakcje pomi´dzy analizowanymi zmiennymi spo∏eczno-ekonomicznymi wykorzystano dwuczynnikowà analiz´ wariancji. Wyniki: Uzyskane wyniki wskazujà na istotne oddzia∏ywanie obu analizowanych czynników na sfer´ predyspozycji koordynacyjnych. Uogólniajàc stwierdziç mo˝na, ˝e w bardziej uprzywilejowanych, pod wzgl´dem statusu spo∏eczno-ekonomicznego, rodzinach poziom rozwoju predyspozycji koordynacyjnych jest wy˝szy. Obserwowane interakcje potwierdzajà tendencje do wzmacniania si´ oddzia∏ywania zmiennych ekonomiczno-spo∏ecznych. S∏owa kluczowe: wykszta∏cenie rodziców, liczba dzieci w rodzinie, predyspozycje koordynacyjne, Wiedeƒski System Testowy Abstract Introduction: Biological growth of children is genetically determined but there are a lot of factors modifying trends of growth. Among them the most important seems to be parents’ education and number of children in family – socio-economical factors. Factors don’t affect orga- Nades∏ano: 27.05.2010 Zatwierdzono do druku: 27.09.2010 34 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) nism individually. Interactions between them can increase or decrease. So the aim of the work was to estimate the influence of socio-economic factors like parents’ education and number of children in family on coordinational traits of children aged 10–11. Material and methods: 199 children aged 10-11 underwent medical examination in 2008 in Polkowice and data collected were used in this study.. Information on parents’ education and number of children was used to divide children into four groups: lower education and 3 or more children in family, lower education and less than 3 children in family, higher education and more than 3 children in family and higher education and less than 3 children in family. Three coordinational traits were measured: short time memory, precision of hand and speed movement of the hand. MANOVA test was used to estimate differences between groups and to check interactions between factors. Results: From among 4 groups of boys, these from the worst socio-economic status of family received the worst results in all three tests. Differences between them and the rest of the groups were statistically significant. Differen- Wst´p Rozwój cz∏owieka, warunkowany genotypem, podlega modyfikujàcym wp∏ywom czynników Êrodowiskowych. Mogà one zarówno pozytywnie jak i negatywnie oddzia∏ywaç na biologiczne w∏aÊciwoÊci organizmu. Do najwa˝niejszych modyfikatorów rozwoju zalicza si´ ska˝enie miejsca zamieszkania i czynniki ekonomiczno-spo∏eczne [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]. O ile wp∏yw tego pierwszego jest jednoznacznie niekorzystny, to oddzia∏ywanie tych drugich (wy˝sze wykszta∏cenie rodziców, mniejsza liczba dzieci w rodzinie itp.) mo˝e mieç pozytywne znaczenie [2, 8, 9, 10, 11, 12, 13]. Wp∏yw modyfikatorów nie jest najcz´Êciej samoistny. Wchodzà one ze sobà w ró˝norakie relacje, a interakcje pomi´dzy nimi mogà wzmacniaç lub os∏abiaç si∏´ ich oddzia∏ywania. Uwa˝a si´ na przyk∏ad, ˝e korzystniejsze warunki Êrodowiska wewnàtrzrodzinnego, okreÊlone stopniem wykszta∏cenia rodziców neutralizowaç mogà niekorzystne wp∏ywy ska˝enia Êrodowiska naturalnego. Wyt∏umaczenie tego zjawiska opiera si´ o sposób dzia∏ania czynnika „wykszta∏cenie rodziców”. Pod poj´ciem tym kryje si´ wy˝sza ÊwiadomoÊç co do potrzeb dziecka, odnoÊnie zabawy czy zachowaƒ, które pozwalajà ograniczaç nara˝enie dzieci na intoksykacj´ metalami ci´˝kimi, nawet w Êrodowisku o znacznym stopniu ska˝enia. W podobny sposób czynnik ten mo˝e os∏abiaç negatywne wp∏ywy innych czynników ekonomiczno-spo∏ecznych np. liczby dzieci w rodzinie. Zak∏ada si´, ˝e zwi´kszenie liczby dzieci, przy takim samym poziomie zamo˝- ces between the rest of the groups were not statistically significant. In the girls groups children from families with higher parents’ education received statistically significant better results in test of memory. There were not differences between all 4 groups in precision of the hand test. Girls from family with higher parents’ education and 3 or more children in family received the best results in speed of the hand test. Conclusions: Boys are the gender more eco-sensitive. The family with more than 2 children in family and with lower parents’ education don’t ensure proper conditions of the coordinational development. Among girls parents’ education seems to be more important factor than number of children in family for development of the short time memory. Both factors didn’t affect precision of the hand. The best conditions of hand‘s speed development seems to be in family with lot of children, but only if parents are better educated. Key-words: parent’s educations factor, number of children in family factor, Vienna Test System, coordinational traits noÊci rodziny, powoduje obni˝enie nak∏adów na ka˝de dziecko. JeÊli jednak rodzic ma ÊwiadomoÊç np. w zakresie w∏aÊciwego od˝ywiania, higieny czy kszta∏towania pozytywnego stylu ˝ycia, to przy pewnych niedoborach finansowych mo˝e bardziej racjonalnie post´powaç z dzieckiem. Warunki Êrodowiskowe oddzia∏ujà równie˝ na sfer´ motorycznà organizmu [14]. Wi´kszoÊç opracowaƒ dotyczy zwiàzków modyfikatorów ze zdolnoÊciami kondycyjnymi (o pod∏o˝u energetycznym). Znacznie mniej jest natomiast publikacji z zakresu tej problematyki w odniesieniu do zdolnoÊci koordynacyjnych (opartych na sprawnoÊci dzia∏ania uk∏adu nerwowego i narzàdów zmys∏ów). Poszerzanie wiedzy na temat wp∏ywu czynników spo∏ecznoekonomicznych na w∏aÊciwoÊci biologiczne zwiàzane z dzia∏aniem uk∏adu nerwowego jest szczególnie konieczne w odniesieniu do populacji zamieszkujàcej tereny w znacznym stopniu zdegradowane ekologicznie. Nara˝enie na deficyty w rozwoju psychomotorycznym i neuropsychologicznym jest u nich wi´ksze, w porównaniu do populacji zamieszkujàcych tereny ekologicznie czystsze [1, 15, 16]. U dzieci zamieszkujàcych tereny ska˝one obserwowano zaburzenia uwagi, obni˝enie szybkoÊci reakcji na zmiany, nadruchliwoÊç i brak koncentracji, a tak˝e pogorszenie zdolnoÊci zapami´tywania [1, 17, 18]. Pojawia si´ wobec tego pytanie jak zachowujà si´ zmienne spo∏eczno-ekonomiczne w stosunku do predyspozycji koordynacyjnych. Czy i w ich przypadku mo˝liwa jest ochronna i kompensujàca rola „lepszych” warunków wewnàtrzrodzinnych ˝ycia dzieci. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 35 Celem pracy by∏a odpowiedê na pytania: 1) czy istnieje wp∏yw czynników wykszta∏cenie rodziców i liczba dzieci w rodzinie na wybrane predyspozycje koordynacyjne, 2) czy oba czynniki wchodzà ze sobà w interakcje i jakiego sà one typu. kiem w ciàgu 32 sekund). Wszystkie próby badani wykonywali r´kà sprawniejszà (dominujàcà). Wiedeƒski System Testowy pozwala na wieloaspektowà diagnostyk´ psychomotorycznych w∏aÊciwoÊci cz∏owieka [19]. Z przeprowadzonej ankiety wybrano informacje dotyczàce wykszta∏cenia rodziców i liczby dzieci w rodzinie. Wykszta∏cenie rodziców kategoryzowano nast´pujàco: podstawowe i zawodowe – wykszta∏cenie tzw. ni˝sze oraz co najmniej Êrednie jednego rodzica (dominujàce wykszta∏cenie rodziców). DzietnoÊç rodziny: 1–2 rodzeƒstwa i 3 lub wi´cej (rodzina wielodzietna). Nast´pnie, odr´bnie dla ka˝dej p∏ci, badanych podzielono na 4 podgrupy o ró˝nym statusie spo∏eczno-ekonomicznym rodziny: 1. ni˝sze wykszta∏cenie rodziców i rodzina wielodzietna (grupa o najni˝szym statusie spo∏ecznoekonomicznym rodziny), 2. ni˝sze wykszta∏cenie rodziców i 1–2 dzieci, 3. wykszta∏cenie co najmniej Êrednie i rodzina wielodzietna, 4. wykszta∏cenie co najmniej Êrednie i rodzina z 1–2 dzieci. LiczebnoÊci dzieci w grupach przedstawia tabela I. Materia∏ i metody W pracy wykorzystano cz´Êç wyników badaƒ przeprowadzonych w 2008 roku, w Polkowicach. Materia∏ badawczy stanowià dane pomiarowe 199 ch∏opców i dziewczàt w wieku 10–11 lat. Do analizy wybrano trzy w∏aÊciwoÊci, których przejawy w postaci efektów motorycznych oparte sà w du˝ym stopniu o sprawnoÊç dzia∏ania uk∏adu nerwowego i narzàdów zmys∏ów. Próby wykonywane by∏y na modu∏ach z Wiedeƒskiego Systemu Testowego i obj´∏y: czas pami´ci krótkiego czasu – test Corsi (wynikiem by∏a liczba poprawnych wskazaƒ), precyzj´ ruchów r´ki – test celowania (wynikiem by∏a liczba pope∏nionych b∏´dów), szybkoÊç ruchów r´ki – tapping test (wynikiem by∏a liczba uderzeƒ wskaêni- Tabela I. LiczebnoÊci dzieci w podgrupach wykszta∏cenia i liczby dzieci w rodzinie. Table I. The number of children in each group. P∏eç dziewcz´ta dziewcz´ta Wykszta∏cenie 1–2-dzietne Wielodzietne Razem ni˝sze wy˝sze 23 23 21 21 44 44 46 42 88 31 23 24 33 55 56 54 57 111 Ogó∏em ch∏opcy ch∏opcy ni˝sze wy˝sze Ogó∏em Razem 199 Obliczono podstawowe charakterystyki statystyczne: Êrednie, odchylenia standardowe i wspó∏czynniki zmiennoÊci. Oceny istotnoÊci ró˝nic i ewentualnych interakcji mi´dzy czynnikami dokonano wykorzystujàc dwuczynnikowà analiz´ wariancji. Indywidualne ró˝nice mi´dzy poszczególnymi grupami oceniono na podstawie testów post-hoc NIR Fishera. Wyniki badaƒ Charakterystyki statystyczne wyników trzech prób w kategoriach statusu spo∏eczno-ekonomicznego rodziny ch∏opców i dziewczàt przedstawiono w tabeli II. Procedur´ analizy rozpocz´to od oceny istotnoÊci ró˝nic pomi´dzy dzieçmi w wieku 10 i 11 36 lat. Brak istotnych statystycznie ró˝nic we wszystkich trzech w∏aÊciwoÊciach mi´dzy badanymi m∏odszymi i starszymi rocznikami pozwoli∏ na po∏àczenie grup bez koniecznoÊci transformacji danych. W grupie ch∏opców kierunki ró˝nic mi´dzygrupowych wszystkich trzech analizowanych prób by∏y do siebie zbli˝one (ryc. 1–3). We wszystkich przypadkach najgorsze wyniki uzyskali ch∏opcy z rodzin o najni˝szym statusie spo∏eczno-ekonomicznym rodzin. Ró˝nili si´ oni istotnie statystycznie od pozosta∏ych grup (tabela III). W próbie pami´ci i precyzji ruchów r´ki nieznacznie lepsze wyniki uzyskali ch∏opcy z rodzin 1–2-dzietnych, niezale˝nie od wykszta∏cenia rodziców (ryc. 1–2). W próbie szybkoÊci ruchów pojawi∏a si´ interakcja mi´dzy czynnikami, wskazujàca na nieznacznie lepsze wyniki ch∏opców Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Tabela II. Charakterystyka statystyczna wyników ch∏opców i dziewczàt z czterech grup Êrodowiskowych. Table II. Basic statistics of the results in boys and girls divided into groups of parent’s education and the number of children in family. Grupa P∏eç Wykszta∏cenie ni˝sze Próba 1–2-dzietne x ch∏opcy s Wykszta∏cenie wy˝sze wielodzietne v x s v 1–2-dzietne x s wielodzietne v x s v pami´ç 5,05 0,86 17,13 4,07 1,27 31,16 4,90 0,72 14,66 4,50 0,71 15,71 celowanie - b∏´dy 1,33 0,77 57,89 2,93 0,82 28,86 1,65 0,92 55,75 2,33 0,65 28,96 tapping 173,29 14,96 pami´ç dziewcz´ta celowanie - b∏´dy tapping 8,63 155,00 21,89 14,13 167,09 7,38 10,40 174,33 21,08 12,09 4,35 0,93 21,46 4,46 1,14 25,67 5,14 1,06 20,66 4,91 0,70 14,27 1,04 0,77 74,03 1,43 0,86 60,13 0,61 0,18 29,50 0,91 0,31 34,06 162,91 21,68 13,31 159,48 15,20 9,53 155,83 15,05 9,66 176,55 25,43 14,40 Tabela III. Indywidualne ró˝nice mi´dzygrupowe ch∏opców (testy NIR). Table III. Individual differences between each pair of groups (post-hoc tests). Próba Grupa pami´ç {1} {2} {2} 0,00 {3} 0,60 0,01 {4} 0,43 0,49 celowanie {3} {1} {2} tapping {3} 0,00 0,57 {1} {2} {3} 0,04 0,51 0,02 0,56 0,38 0,77 0,27 0,27 0,90 0,36 0,71 {1} – grupa z ni˝szym wykszta∏ceniem rodziców i rodzina wielodzietna / lower parent’s education and 3 or more children in family, {2} – grupa z ni˝szym wykszta∏ceniem rodziców i 1-2 dzieci / lower parent’s education and 1–2 children in family, {3} – co najmniej Êrednie wykszta∏cenie rodziców i rodzina wielodzietna / middle and higher parent’s education and 3 or more children in family {4} – co najmniej Êrednie wykszta∏cenie rodziców i rodzina 1-2-dzietna / middle and higher parent’s education and 1–2 children in family Tabela IV. Indywidualne ró˝nice mi´dzygrupowe dziewczàt (testy NIR). Table IV. Individual differences between each pair of groups (post-hoc tests). Próba Grupa pami´ç {1} {2} {2} 0,59 {3} 0,01 0,08 {4} 0,16 0,37 celowanie {3} {1} {2} tapping {3} 0,08 0,59 {1} {2} {3} 0,59 0,24 0,28 0,55 0,24 0,74 0,16 0,46 0,13 0,05 0,01 {1} – grupa z ni˝szym wykszta∏ceniem rodziców i rodzina wielodzietna / lower parent’s education and 3 or more children in family, {2} – grupa z ni˝szym wykszta∏ceniem rodziców i 1-2 dzieci / lower parent’s education and 1–2 children in family, {3} – co najmniej Êrednie wykszta∏cenie rodziców i rodzina wielodzietna / middle and higher parent’s education and 3 or more children in family {4} – co najmniej Êrednie wykszta∏cenie rodziców i rodzina 1-2-dzietna / middle and higher parent’s education and 1–2 children in family Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 37 z rodzin wielodzietnych, ale o wy˝szym wykszta∏ceniu rodziców. Jednak brak istotnego statystycznie zró˝nicowania pomi´dzy tymi grupami oraz brak istotnoÊci statystycznej interakcji nakazuje ostro˝noÊç w interpretacji i powÊciàgliwoÊç w wyciàganiu wniosków. W grupie dziewczàt kierunki zró˝nicowania mi´dzygrupowego by∏y inne w ka˝dej z prób, a tak˝e odmienne od ch∏opców, co wskazuje na zró˝nicowanie p∏ciowe rozwoju tych w∏aÊciwoÊci.. Wy˝szym poziomem pami´ci krótkiego czasu charakteryzowa∏y si´ córki rodziców z co najmniej Êrednim wykszta∏ceniem, niezale˝nie od liczby rodzeƒstwa. Ró˝nice Êrednich pomi´dzy grupami, które uzyska∏y skrajnie ró˝ne wyniki by∏y istotne statystycznie. Ni˝sze wykszta∏cenie rodziców nie stanowi natomiast bariery w kszta∏towaniu si´ precyzji ruchów r´ki dziewczàt. Brak istotnego statystycznie zró˝nicowania mi´dzy wszystkimi grupami, wskazuje, ˝e oba czynniki nie odgrywajà wi´kszej roli w kszta∏towaniu si´ tej w∏aÊciwoÊci. Najlepsze warunki do rozwoju szybkoÊci ruchów r´ki zapewnia dziewcz´tom rodzina z co najmniej Êrednim wykszta∏ceniem rodziców, ale wielodzietna. Taka konfiguracja czynników wydaje si´ byç najlepsza, co potwierdza istotnie statystycznie najwy˝szy poziom rozwoju tej w∏aÊciwoÊci u dziewczàt z takich w∏aÊnie rodzin. Na wzmacniajàcy si∏´ oddzia∏ywania efekt nak∏adania si´ tych czynników wskazuje istotna statystycznie interakcja pomi´dzy nimi. Dyskusja Wyniki badaƒ w∏asnych wskazujà na odmiennoÊci p∏ciowe w kszta∏towaniu si´ zró˝nicowania Êrodowiskowego analizowanych w∏aÊciwoÊci psychomotorycznych. Stale wyst´pujàcy i wyraênie widoczny ni˝szy poziom rozwoju ch∏opców z grupy o najni˝szym statusie spo∏eczno-ekonomicznym rodziny mo˝e wskazywaç na wi´kszà tzw. ekosensytywnoÊç p∏ci m´skiej, a co z tym zwiàzane, na wi´ksze ich nara˝enie na niekorzystne czynniki Êrodowiskowe w porównaniu do dziewczàt. Wskazujà na to równie˝ wyniki innych autorów [20, 21, 22]. Wyniki prac dotyczàce wp∏ywu czynników Êrodowiska spo∏eczno-ekonomicznego na predyspozycje koordynacyjne sà niejednoznaczne. Cz´Êç autorów wskazuje na brak uwarunkowaƒ Êrodowiskowych, podczas gdy inni dowodzà wyst´powania wp∏ywów, argumentujàc, ˝e skoro predyspozycje te nie sà silnie uwarunkowane genetycznie, to mo˝liwe sà do obserwacji przejawy oddzia∏ywania modyfikatorów Êrodowiskowych w ich wymiarze [7, 14, 23, 24]. 38 W badaniach w∏asnych oba czynniki zaznaczy∏y swoje oddzia∏ywanie, aczkolwiek nieco odmiennie u obu p∏ci. WÊród ch∏opców najgorsze warunki rozwoju analizowanych w∏aÊciwoÊci wyst´pujà wtedy, gdy sumujà si´ niekorzystne uk∏ady obu czynników (niskie wykszta∏cenie rodziców i zarazem rodzina wielodzietna). Mo˝na mówiç tu o interakcji która stwarza przepaÊç mi´dzy ch∏opcami z rodzin o najni˝szym statusie spo∏eczno-ekonomicznym, a ich rówieÊnikami z pozosta∏ych typów rodzin. WÊród dziewczàt wi´ksze znaczenie wydaje si´ mieç czynnik wykszta∏cenia rodziców, szczególnie w odniesieniu do pojemnoÊci pami´ci krótkiego czasu. Wp∏ywy czynników dzietnoÊç rodziny oraz wykszta∏cenie rodziców (zw∏aszcza matki) obserwowane by∏y w równie˝ w populacjach zamieszkujàcych odmienne, pod wzgl´dem stopnia urbanizacji miejsca zamieszkania, Êrodowiska [25, 26]. Brak jest niestety mo˝liwoÊci bezpoÊredniego porównania wyników badaƒ w∏asnych z innymi autorami. Wynika to z dwóch faktów. Po pierwsze, zdaniem Mleczki [7], do interpretacji bezwzgl´dnych wyników pomiaru predyspozycji koordynacyjnych nale˝y podchodziç bardzo ostro˝nie, nawet jeÊli do porównaƒ dobiera si´ badania, w których stosuje si´ podobnà metodologi´. Na pomiar tych predyspozycji ma bowiem wp∏yw wiele czynników wewn´trznych i zewn´trznych, które powodujà, i˝ wynik ostateczny jest tylko orientacyjny. Po drugie, badania w∏aÊciwoÊci koordynacyjnych w oparciu o Wiedeƒski System Testowy sà w Polsce prowadzone od niedawna i dotyczà przede wszystkim osób doros∏ych (g∏ównie studentów), stàd brak jest materia∏ów porównawczych dla dzieci w wieku szkolnym. Wnioski 1. WÊród ch∏opców nierównoÊci spo∏eczne przejawiajà si´ w fakcie istotnie statystycznie najni˝szego poziomu rozwoju analizowanych predyspozycji koordynacyjnych w grupie o najni˝szym statusie SES. 2. W przypadku dziewczàt: a) na poziom pami´ci krótkotrwa∏ej wi´kszy wp∏yw ma czynnik wykszta∏cenie rodziców, ani˝eli liczba dzieci w rodzinie, b) oba czynniki nie wp∏ywajà istotnie statystycznie na precyzj´ ruchów r´ki, c) najlepsze warunki rozwoju szybkoÊci ruchów zapewnia rodzina z wi´kszà liczbà dzieci, ale z wykszta∏ceniem co najmniej Êrednim jednego z rodziców. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Ch∏opcy 6,5 rodzina z 1–2 dzieçmi rodzina wielodzietna Pami´ç [liczba poprawnych wskazaƒ] 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 ni˝sze wy˝sze Wykszta∏cenie Rycina 1. Zró˝nicowanie pami´ci krótkiego czasu ch∏opców. Figure 1. Memory differentiation of boys’ short time. Ch∏opcy 6 5 Celowanie [liczba b∏´dów] 4 3 2 1 0 –1 rodzina z 1–2 dzieçmi rodzina wielodzietna –2 ni˝sze wy˝sze Wykszta∏cenie Rycina 2. Zró˝nicowanie precyzji ruchów r´ki ch∏opców. Figure 2. Precision differentiation of boys’ hand test. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 39 Ch∏opcy 200 195 190 rodzina z 1–2 dzieçmi rodzina wielodzietna Tapping [liczba uderzeƒ] 185 180 175 170 165 160 155 150 145 140 ni˝sze wy˝sze Wykszta∏cenie Rycina 3. Zró˝nicowanie szybkoÊci ruchów r´ki ch∏opców. Figure 3. Speed differentation of boys’ hand test. Dziewcz´ta 5,8 5,6 rodzina z 1–2 dzieçmi rodzina wielodzietna Pami´ç [liczba poprawnych wskazaƒ] 5,4 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4,0 3,8 3,6 ni˝sze wy˝sze Wykszta∏cenie Rycina 4. Zró˝nicowanie pami´ci krótkiego czasu dziewczàt. Figure 4. Memory differentiation of girls’ short time. 40 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Dziewcz´ta 2,5 rodzina z 1–2 dzieçmi rodzina wielodzietna Celowanie [liczba b∏´dów] 2,0 1,5 1,0 0,5 –0,0 –0,5 ni˝sze wy˝sze Wykszta∏cenie Rycina 5. Zró˝nicowanie precyzji ruchów r´ki dziewczàt. Figure 5. Precision differentiation of girls’hand test. Dziewcz´ta 195 190 rodzina z 1–2 dzieçmi rodzina wielodzietna Tapping [liczba uderzeƒ] 185 180 175 170 165 160 155 150 145 ni˝sze wy˝sze Wykszta∏cenie Rycina 6. Zró˝nicowanie szybkoÊci ruchów r´ki dziewczàt. Figure 6. Speed differentiation of girls’hand test. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 41 Wykaz piÊmiennictwa 1.Bellinger D.: The neuropsychological toxicity of lead exposure in children., Pediatria Polska 1996; 4: 131-138. 2.Graef J.: Zatrucie o∏owiem u dzieci. Pediatria Polska 1994, Suplement: 31-40. 3.Needleman H. L., Gatsonis C.: Low–level lead exposure and the IQ of children. JAMA 1990: 263-275. 4.Bielicki T., Welon Z., Waliszko A.: Zmiany w rozwoju fizycznym m∏odzie˝y w Polsce w okresie 1955–1978, PAN, Wroc∏aw 1981. 5.Bielicki T., Welon Z., ˚ukowski W.: Problem nierównoÊci biologicznej warstw spo∏ecznych, Materia∏y i Prace Antropologiczne 1988, 109: 123-140. 6.Charzewski J.: Spo∏eczne uwarunkowania rozwoju fizycznego dzieci warszawskich. Studia i Monografie, AWF Warszawa 1984. 7.Mleczko E.: Przebieg i uwarunkowania rozwoju funkcjonalnego dzieci krakowskich mi´dzy 7 a 14 rokiem ˝ycia, Wydawnictwo Monograficzne, 44, AWF Kraków 1991. 8. Rudkowski Z.: Rola metali ksenobiotycznych i fizjologicznych w odczynach odpornoÊciowych. Pediatria Polska 1999, Suplement: 39-44. 9.Schell L. M.: Human growth and urban pollution. Collegium Antropologicum 1991: 15-30. 10. Bocheƒska Z.: Rozwój fizyczny dziecka w Êrodowisku przemys∏owym. Zeszyty Naukowe: 31; AWF Kraków 1984. 11. Ignasiak Z., Bakoƒska-Pacoƒ E., Wolski P.: Próba oceny wp∏ywu Êrodowiska na zró˝nicowanie wybranych cech u dzieci z regionu dolnego Êlàska. [w:] Malinowski A., ¸uczak B., Grabowska J. (red.): Antropologia a medycyna i promocja zdrowia. WU¸, ¸ódê 1996. 12. Szopa J.: Genetyczne i Êrodowiskowe uwarunkowania rozwoju somatycznego mi´dzy 7 a 14 rokiem ˝ycia: wyniki longitudinalnych badaƒ rodzinnych. Wydawnictwo Monograficzne: 42; AWF Kraków 1990. 13. Domaradzki J., Ignasiak Z., S∏awiƒska T.: Wp∏yw wybranych czynników Êrodowiskowych na cechy somatyczne i funkcjonalne m∏odych dziewczàt. Medycyna Ârodowiskowa 2008, 11: 61-66. 14. Szopa J., Mleczko E., ˚ak S.: Podstawy antropomotoryki. PWN, Warszawa-Kraków 1996. 15. Zar´ba A., Struga∏a-Stawik H., Pietraszkiewicz T., Dembicka D., Pastuszek B., Doniewicz-Rudziak E., Rudkowski Z.: Obserwacje rozwoju psychomotorycznego w pierwszych latach ˝ycia w zale˝noÊci od peri- i postnatalnych st´˝eƒ o∏owiu we krwi (0-3 lat). Pediatria Polska, Suplement: 71-78. 16. Ignasiak Z., Domaradzki J., S∏awiƒska T., Krynicka I.: The level of biological condition of the youth and environmental pollution degree in the light of discrimination analysis. Polish Journal of Environmental Studies 2006; vol. 15; nr 5B, cz. 1: 122-124 42 17. Petit T., ALfano D., LeBoutillier J.: Early lead exposure and the hippocampus. A review and recent advances., Neurotoxicol. 1983, 4: 79-94. 18. Guilarte T., Miceli R., Jett D.: Neurochemical aspects of hipocampal and cortical b2+ neurotoxicity. Neurotoxicol. 1994, 15: 959-966. 19. Raczek J., Mynarski W., Ljach W., Teoretyczno-empiryczne podstawy kszta∏towania i diagnozowania koordynacyjnych zdolnoÊci motorycznych., Studia nad motorycznoÊcià ludzkà 4, AWF, Katowice 1998. 20. Bielicki T., Szczotka H., Górny S., Charzewski J.: Rozwarstwienie spo∏eczne ludnoÊci Polski: analiza wysokoÊci cia∏a poborowych urodzonych w 1957 roku. Przeglàd Antropologiczny 1981, 47, 2: 237-261. 21. Przew´da R.: Uwarunkowania poziomu sprawnoÊci fizycznej polskiej m∏odzie˝y szkolnej, Z Warsztatów Badawczych, AWF Warszawa 1985. 22. Szopa J.: Longitudinalna stabilnoÊç rozwoju jako metoda okreÊlenia genetycznych uwarunkowaƒ rozwoju (na przyk∏adzie wybranych cech somatycznych i funkcjonalnych). Antropomotoryka 1991, 5: 35-42. 23. Mleczko E., Ambro˝y T. (1997) Zanieczyszczenia Êrodowiska naturalnego a rozwój somatyczny i funkcjonalny dzieci i m∏odzie˝y z regionu krakowskiego. Antropomotoryka, 16: 3-26. 24. Szopa J., Mleczko E., Cempla J.: ZmiennoÊç oraz genetyczne i Êrodowiskowe uwarunkowanie podstawowych cech psychomotorycznych i fizjologicznych w populacji wielkomiejskiej w przedziale wieku 7–62 lat. Wydawnictwo Monograficzne, AWF Kraków 1985, 25. 25. S∏awiƒska T.: Uwarunkowania Êrodowiskowe w rozwoju motorycznoÊci dzieci wiejskich. Prace habilitacyjne. AWF Wroc∏aw 2000. 26. Strzelczyk R.: Uwarunkowania rozwoju ruchowego dzieci wiejskich. Monografie. AWF Poznaƒ 1995. Adres do korespondencji: Jaros∏aw Domaradzki Akademia Wychowania Fizycznego we Wroc∏awiu, al. Paderewskiego 35, Wroc∏aw, tel. 71 347-33-65/61 email: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Zró˝nicowanie postawy cia∏a dzieci zamieszkujàcych Êrodowisko zagro˝one ekologicznie Variability of posture types in children from polluted environment Jakub Pokrywka, Jaros∏aw Fugiel, Pawe∏ Pos∏uszny Akademia Wychowania Fizycznego, Wroc∏aw Katedra Biostruktury. Kierownik Katedry: Prof. zw. dr hab. Z. Ignasiak Streszczenie Problem wad postawy cia∏a dotyczy du˝ego odsetka populacji dzieci i m∏odzie˝y, a m∏odszy wiek szkolny jest okresem, w którym cz´stoÊç powstajàcych wad postawy cia∏a jest najwi´ksza. Ârodowisko zagro˝one ekologicznie mo˝e niekorzystnie wp∏ywaç na kszta∏towanie si´ postawy cia∏a dzieci w okresie przedpokwitaniowym. Celem pracy jest ocena postawy cia∏a w p∏aszczyênie strza∏kowej oraz ocena cz´stoÊci wyst´powania poszczególnych typów sylwetki cia∏a ch∏opców i dziewczàt zamieszkujàcych Êrodowisko zagro˝one ekologicznie na terenie Legnicko-G∏ogowskiego Zag∏´bia Miedziowego. Badania przeprowadzono w 2002 roku we wszystkich szko∏ach podstawowych w Polkowicach. Grupa badanych obejmowa∏a 1311 dzieci, w tym 620 ch∏opców i 691 dziewczàt w wieku od 7 do 11 lat. Zmierzono wysokoÊç i mas´ cia∏a oraz u ka˝dego dziecka przeprowadzono ocen´ postawy cia∏a w p∏aszczyênie strza∏kowej, z u˝yciem metody fotogrametrycznej wykorzystujàcej zjawisko Moire'a. OkreÊlone zosta∏y kategorie typów postawy cia∏a w uj´ciu Wolaƒskiego w modyfikacji Zeyland-Malawki. Do postaw prawid∏owych zaliczono postawy równowa˝ne – R typu I i II, kifotycznà – K typu I, lordotycznà – L typu I. Do postaw nieprawid∏owych zaliczono postawy: równowa˝ne – R typu III, kifotycznà – K typu II i III, lordotycznà – L typu II i III. Na podstawie przeprowadzonych badaƒ stwierdzono, ˝e liczba postaw prawid∏owych u dzieci z Polkowic pomi´dzy 7 a 11 rokiem ˝ycia zmniejsza si´ wraz z wiekiem badanych. Postawy nieprawid∏owe u dzieci z Polkowic w tym okresie wyst´pujà cz´Êciej u dziewczàt (44–57%) ni˝ u ch∏opców (38,5–52%). Dominujàcym typem sylwetki w grupach ch∏opców sà postawy równowa˝ne i kifotyczne, a mi´dzy 7 a 10 rokiem ˝ycia obserwuje si´ wi´kszà liczb´ postaw prawid∏owych – od 51-61,5%. Dominujàcym typem sylwetki u dziewczàt sà postawy równowa˝ne i lordotyczne, mi´dzy 8 a 11 rokiem ˝ycia obserwuje si´ wi´kszà liczb´ postaw nieprawid∏owych – od 50-57%. S∏owa kluczowe: postawa cia∏a, wady postawy w p∏aszczyênie strza∏kowej, Êrodowisko zagro˝one ekologicznie Abstract Introduction: Problems of posture concern large number of children population and adolescents. Early school age is a period in which the increasing number of faulty posture is most frequent. Polluted environment can affect development of posture during prepubertal growth. The aim of the study was to assess the posture in the sagittal plane and incidence of different types of body posture in boys and girls living in polluted environment. Material and methods. The study was conducted in 2002 in all primary schools in Polkowice. 1311 children were evaluated: 620 boys and 691 girls aged 7 to 11. The measurement included basic somatic features such as height and body weight and for the posture in the sagittal plane photogrametric analysis was used. The body posture types were identified according to Wolaƒski typology modified by Zeyland-Malawka. The correct posture types included RI, RII – balanced types, KI – kyphotic and LI – lordotic type. In the faulty group there was RIII – balanced types, KII, KIII – kyphotic, LII and LIII – lordotic posture types. Nades∏ano: 12.08.2010 Zatwierdzono do druku: 29.09.2010 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 43 Results. Based on the study it was observed that number of regular body posture types in children from Polkowice between 7 and 11 decreases with age. At the same time it was observed that the faulty body posture types are more common in groups of girls (from 44% to 57%) than boys (from 38,5% to 52%). The dominant type of body posture in boys are balanced and kiphotic. In boys betwe- en age 7 and 10 there are more regular body posture types – from 51% to 61,5%. The dominant type of body posture in girl groups are balanced and lordotic types. In girls between 8 and 11 there are more faulty body posture types – from 50% to 57%. Key words: body posture faults, posture types, younger school age, polluted environment, Wst´p Cel pracy Wady postawy cia∏a sà jednym z powa˝niejszych zagro˝eƒ dla prawid∏owego funkcjonowania m∏odego organizmu. Dotyczà one du˝ego odsetka, oko∏o 32 do 69 procent populacji dzieci i m∏odzie˝y, sà na tyle powszechne, ˝e sta∏y si´ zjawiskiem spo∏ecznym [1, 2, 3, 4]. RównoczeÊnie m∏odszy wiek szkolny jest okresem, w którym nasilenie liczby powstajàcych wad postawy cia∏a jest najwi´ksze [5, 6, 7]. WÊród czynników wp∏ywajàcych niekorzystnie na kszta∏towanie si´ postawy cia∏a du˝e znaczenie przypisuje si´ niedba∏ej postawie, niesymetrycznemu noszeniu ci´˝arów, jednostronnym, asymetrycznym zaj´ciom, niew∏aÊciwej sylwetce wynikajàcej np. z wad wzroku czy s∏uchu [8, 9, 10, 11]. Jednak najwi´kszym zagro˝eniem wydaje si´ byç siedzàcy tryb ˝ycia i jednostajnoÊç pozycji [12, 13]. Dzieci i m∏odzie˝ w ciàgu dnia wi´kszoÊç czasu sp´dzajà w pozycji siedzàcej – przebywajàc w szkole, odrabiajàc lekcje, siedzàc przed komputerem i telewizorem czy spo˝ywajàc posi∏ki. Dla prawid∏owego rozwoju fizycznego zagro˝eniem mo˝e byç równie˝ zamieszkiwanie w Êrodowisku zagro˝onym ekologicznie [14, 15, 16, 17]. Celem pracy jest ocena postawy cia∏a w p∏aszczyênie strza∏kowej oraz cz´stoÊci wyst´powania poszczególnych typów sylwetki cia∏a ch∏opców i dziewczàt zamieszkujàcych Êrodowisko zagro˝one ekologicznie. Wielokrotnie udowodniono wyst´powanie zwiàzków mi´dzy stanem Êrodowiska bytowego a poziomem zdrowia dzieci i m∏odzie˝y. Badane w pracy osoby mieszkajà w Polkowicach, mieÊcie znajdujàcym si´ na terenie Legnicko-G∏ogowskiego Okr´gu Miedziowego. Obszar ten przez wiele lat nale˝a∏ do najbardziej zanieczyszczonych terenów w Polsce. Materia∏ i metody Badania przeprowadzono w 2002 roku we wszystkich szko∏ach podstawowych w Polkowicach. Grupa badanych obejmowa∏a 1311 dzieci, w tym 620 ch∏opców i 691 dziewczàt w wieku od 7 do 11 lat (tabela I). Do grupy 7-latków zaliczono dzieci, które w momencie przeprowadzania badania mieÊci∏y si´ w przedziale wiekowym od 6,50 do 7,49 lat. Dla kolejnych roczników przedzia∏y wiekowe przyj´to analogicznie. Tabela I. LiczebnoÊç badanych w poszczególnych grupach wiekowych z uwzgl´dnieniem p∏ci. Table I. Quantity in age groups by gender. Wiek [lata] Ch∏opcy Dziewcz´ta Razem 7 98 104 202 8 122 143 265 9 122 149 271 10 138 137 275 11 140 158 298 Razem 620 691 1311 U badanych dzieci zmierzono wysokoÊç i mas´ cia∏a oraz u ka˝dego dziecka przeprowadzono ocen´ postawy cia∏a w p∏aszczyênie strza∏kowej. Badanie postawy cia∏a obejmujàce pomiar krzywizn kr´gos∏upa w p∏aszczyênie strza∏kowej wykonano z u˝yciem metody fotogrametrycznej wyko- 44 rzystujàcej zjawisko Moire’a. Zestaw do badania sk∏ada∏ si´ ze specjalnej kamery projekcyjno-odbiorczej i komputera wyposa˝onego w odpowiednià kart´ do odbioru sygna∏u oraz program do analizy postawy cia∏a [8, 18]. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Przed pomiarem na skórze badanego zaznaczano odpowiednie punkty kostne: ● wyrostki kolczyste od siódmego kr´gu szyjnego a˝ do odcinka krzy˝owego (C7-S1), ● kàty dolne ∏opatek (¸l, ¸p), ● kolce biodrowe tylne górne (Ml, Mp), ● wyrostki barkowe (Bl, Bp). Osoba badana sta∏a ty∏em w pozycji swobodnej, nawykowej w sta∏ej odleg∏oÊci od zestawu pomiarowego (2,6 m). Na czas wykonania badania w pomieszczeniu wymagane by∏o zaciemnienie. W trakcie rejestracji zwrócono uwag´ na równomierne obcià˝enie koƒczyn dolnych oraz ustawienie w pozycji frankfurckiej. Na podstawie badania uzyskano informacj´ o wielkoÊci kàtów nachylenia poszczególnych odcinków kr´gos∏upa: ● kàt alfa (α) – nachylenie kr´gos∏upa w odcinku piersiowym górnym, ● kàt beta (β) – nachylenie kr´gos∏upa w odcinku piersiowo-l´dêwiowym, ● kàt gamma (γ) – nachylenie kr´gos∏upa w od- cinku l´dêwiowo-krzy˝owym. Oznaczenie nachylenia poszczególnych odcinków przyj´to za Zeyland-Malawkà [9] uwzgl´dniajàc tak˝e jej modyfikacje do obliczeƒ Wolaƒskiego [10]. Wymienione cechy kàtowe pos∏u˝y∏y do obliczenia: ● kàta kifozy (χ), χ4α&β, ● kàta lordozy (λ), λ4β&γ, ● sumy kàtów w poszczególnych odcinkach (σ), σ4α&β&γ, ● wskaênika kompensacji (µ), µ4χ&λ. WielkoÊç wskaênika kompensacji (µ) pos∏u˝y∏a do okreÊlenia postawy jako, kifotycznej (K), równowa˝nej (R) lub lordotycznej (L). Typy postawy (I, II, III) zosta∏y okreÊlone na podstawie wielkoÊci kifozy piersiowej (χ) dla typu kifotycznego, sumy kàtów (σ) w poszczególnych odcinkach (α, β, γ) dla postawy równowa˝nej oraz wielkoÊci lordozy l´dêwiowej (λ) dla typu lordotycznego. Uzyskane wyniki dla ch∏opców i dziewczàt zawarto w tabeli II. Tabela II. WartoÊci kàtów i wskaênika kompensacji w grupach dziewczàt i ch∏opców oraz porównanie grup p∏ci testem t-Studenta. Table II. Angles and compensation rate values in the groups of girls and boys, with a comparison of gender groups by t-student. Ch∏opcy Dziewcz´ta Test t-Studenta Wiek [lata] kàt α kàt β kàt γ wsk. komp. µ kàt α kàt β 7 · x s 11,03 4,40 8,28 2,99 13,70 2,99 2,68 4,93 13,62 5,08 8,72 3,55 13,45 10,07 3,08 6,13 t 13,87 10,95 0,58 3,51 p 0,0001 0,3440 0,5659 0,0006 8 · x s 11,87 4,38 8,55 3,31 13,30 3,19 1,43 5,29 14,49 4,70 8,26 3,40 13,36 11,12 3,24 5,57 t 14,67 0,69 10,15 3,81 p 0,0000 0,4894 0,8838 0,0002 9 · x s 12,70 4,40 9,03 3,25 13,52 2,93 0,83 5,66 15,07 5,14 8,99 3,24 13,28 11,79 3,35 6,02 t 14,03 0,10 0,63 3,66 p 0,0001 0,9229 0,5271 0,0003 10 · x s 12,70 4,42 8,72 3,21 14,00 3,03 1,31 5,56 14,64 4,93 8,68 3,82 13,15 11,49 3,25 6,31 t 13,45 0,09 2,25 3,90 p 0,0007 0,9292 0,0256 0,0001 11 · x s 13,49 4,37 8,82 3,19 14,22 2,93 0,73 5,40 14,23 4,55 8,33 3,32 13,43 10,74 3,70 6,35 t 11,42 1,30 2,03 2,14 p 0,1565 0,1945 0,0431 0,0331 kàt γ wsk. komp. µ kàt α kàt β kàt γ wsk. komp. µ Przyj´ty poziom istotnoÊci wynosi∏ p†0,05 Kryteria wed∏ug których zakwalifikowano badanych do poszczególnych grup: ● Postawy kifotyczne, gdy µ§3° χ*29° – KI, 29°†χ†31° – KII, χ§31° – KIII ● Postawy równowa˝ne, gdy 13°†µ†3° σ*33° – RI, 33°†σ† 41° – RII, σ§41° – RIII ● Postawy lordotyczne, gdy µ*3° λ*25° – LI, 25°†λ†29° – LII, λ§29° – LIII Do postaw prawid∏owych zaliczono postawy równowa˝ne – R typu I i II, kifotycznà – K typu I, lordotycznà – L typu I. Do postaw nieprawid∏owych zaliczono postawy: równowa˝ne – R typu III, kifotycznà – K typu II i III, lordotycznà – L typu II i III. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 45 Omówienie wyników czyli u 16,3% oraz 15% wszystkich badanych. Pozosta∏e typy postawy wyst´pujà rzadziej, typ RIII, wystàpi∏ u 57 ch∏opców, co stanowi 9,1% tej grupy, typ LIII u 48 badanych, co stanowi 7,7% wszystkich ch∏opców, typ LII i LI odpowiednio u 43 i 26 badanych ch∏opców, co stanowi 6,9% i 4,1% wszystkich ch∏opców. Najrzadziej wyst´powa∏a postawa typu KIII u 6 ch∏opców, czyli ok 1% badanych (tabela III). Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, ˝e najcz´Êciej u ch∏opców wyst´puje typ postawy cia∏a KII – 131 badanych, co stanowi 21% wszystkich ch∏opców. Drugim co do cz´stoÊci wyst´powania by∏ typ RII – 115 badanych, co stanowi 18,5% wszystkich ch∏opców. Typy postawy KI oraz RI wyst´powa∏y odpowiednio u 101 i 93 ch∏opców, Tabela III. LiczebnoÊç ch∏opców w poszczególnych typach postawy cia∏a. Table III. The number of boys in specific types of body posture. Typ sylwetki Wiek [lata] KI n KII % n % KIII RI n % n 7 24 24,49 22 22,45 0 0 8 26 21,31 21 17,21 2 % RII n RIII % n LI LII LIII Razem % n % n % n % n % 16 16,33 16 16,33 8 8,16 4 4,08 3 3,06 5 5,1 98 15,81 1,64 19 15,57 22 18,03 7 5,74 8 6,56 8 6,56 9 7,38 122 19,68 7,38 3 9 17 13,93 27 22,13 1 0,82 20 16,39 22 18,03 9 10 19 13,77 31 22,46 2 1,45 17 12,32 28 20,29 15 10,87 7 5,07 11 7,97 8 5,80 138 22,26 11 15 10,71 30 21,43 1 0,71 21 15 27 19,29 18 12,86 4 2,86 10 7,14 14 10 140 22,58 Suma 101 16,29 131 21,13 6 0,97 93 15 115 18,55 57 Ch∏opcy z prawid∏owymi typami postawy w liczbie 335 stanowià 54% badanej grupy. Pozosta∏a cz´Êç 285 ch∏opców, czyli 46% posiada typy zaliczane do nieprawid∏owych. U dziewczàt stwierdzono, ˝e najcz´Êciej wyst´pujàcym typem sylwetki cia∏a by∏ typ RII. Wystàpi∏ on u 117 dziewczàt, co stanowi ok 17% badanej grupy. Drugim cz´sto wyst´pujàcym typem postawy by∏ typ LIII, który zanotowano u 111 dziewczàt, czyli 2,46 11 9,02 12 9,84 122 19,68 9,19 26 4,19 43 6,94 48 7,74 620 100 16% badanych. Typy postawy KII oraz RI wyst´powa∏y odpowiednio u 98 i 90 badanych, co stanowi 14% i 13% badanej grupy. Typy postawy LII, KI, RIII oraz LI wyst´powa∏y u 83, 73, 59, 55 badanych dziewczàt, co stanowi odpowiednio 12%, 10,5%, 8,5% oraz 8% badanej grupy. WÊród dziewczàt podobnie jak u ch∏opców najrzadziej wyst´powa∏ typ postawy KIII, stwierdzony u 5 badanych, co stanowi 0,7% badanej grupy dziewczàt (tabela IV). Tabela IV. LiczebnoÊç dziewczàt w poszczególnych typach postawy cia∏a. Table IV. The number of girls in specific types of body posture. Typ sylwetki Wiek [lata] KI n % KII n % KIII n n % RII n % RIII n LII % n % n 9,62 6 5,77 9 % LIII n % Razem n % 14 13,46 13 12,5 8 13 9,09 17 11,89 2 1,4 9 18 12,08 18 12,08 0 0 15 10,07 26 17,45 6,71 10 13 9,49 21 15,33 0 0 18 13,14 27 19,71 7 5,11 11 8,03 16 11,68 24 17,52 137 19,83 11 5 46 9,49 29 18,35 2 73 10,56 98 14,18 5 0,96 17 16,35 21 20,19 10 LI 7 Suma 1 % RI 8,65 13 12,5 104 15,05 19 13,29 23 16,08 16 11,19 16 11,19 16 11,19 21 14,69 143 20,69 9 6,04 20 13,42 33 22,15 149 21,56 1,27 21 13,29 20 12,66 16 10,13 13 8,23 22 13,92 20 12,66 158 22,87 0,72 90 13,02 117 16,93 59 8,54 55 8 83 12 111 16 691 100 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Dziewcz´ta z prawid∏owymi typami postawy w liczbie 335 stanowià 48,5% badanej grupy. Pozosta∏a cz´Êç 356 dziewczàt, czyli 51,5% posiada typy zaliczane do nieprawid∏owych. WÊród postaw prawid∏owych u ch∏opców w m∏odszym wieku szkolnym najcz´Êciej spotykane sà postawy z kategorii KI i RII (tabela III). U dziewczàt najcz´Êciej wyst´pujàcym rodzajem prawid∏owej postawy by∏y typy RII i RI (tabela IV). Zarówno u ch∏opców jak i u dziewczàt wÊród postaw prawid∏owych najrzadziej wyst´powa∏ typ LI. WÊród postaw nieprawid∏owych u ch∏opców dominuje typ KII i RIII zaÊ najrzadziej notowano sylwetki z kategorii KIII (tabela III). Typy postaw nieprawid∏owych u dziewczàt to najcz´Êciej KII oraz LII. Podobnie jak u ch∏opców wÊród postaw nieprawid∏owych najrzadziej wyst´puje typ KIII (tabela IV). Ponadto stwierdzono wi´kszà cz´stoÊç wyst´powania typów równowa˝nych i kifotycznych wÊród ch∏opców, a u dziewczàt postawy cia∏a typu równowa˝nego i lordotycznego. Podobna tendencja wyst´puje we wszystkich grupach wiekowych. W tabeli V przedstawiono cz´stoÊci wyst´powania prawid∏owych i nieprawid∏owych typów postawy cia∏a w grupach ch∏opców. Stwierdzono, ˝e w kolejnych przedzia∏ach wieku wyst´puje tendencja do zmniejszania liczby osób charakteryzujàcych si´ prawid∏owà postawà cia∏a. W grupach dziewczàt stwierdzono podobnà sytuacj´, liczba osób z nieprawid∏owà sylwetkà cia∏a zwi´ksza si´ wraz z wiekiem badanych (tabele VI, VII). RównoczeÊnie postawy nieprawid∏owe wyst´pujà cz´Êciej w grupach dziewczàt. Dyskusja Liczba wad postawy wÊród dzieci i m∏odzie˝y budzi du˝y niepokój rodziców oraz lekarzy, fizjoterapeutów i nauczycieli. Pomimo stale prowadzonych badaƒ, zwi´kszania liczby i jakoÊci aparatury pomiarowej, wyjaÊniania przyczyn i prób zapobiegania powstawaniu i rozwojowi wad postawy cia∏a, sà one nadal powa˝nym problemem zarówno medycznym, jak i spo∏ecznym [4, 19, 20, 21]. W badanych grupach ch∏opców i dziewczàt z Polkowic stwierdzono niepokojàcà tendencj´ do zwi´kszania si´ liczby dzieci z nieprawid∏owà sylwetkà cia∏a. Pomi´dzy 7 a 11 rokiem ˝ycia odsetek ch∏opców z prawid∏owà postawà cia∏a w p∏aszczyênie strza∏kowej zmniejsza si´ z 61 do 48%. U dziewczàt sytuacja jest jeszcze gorsza. Wi´kszà liczb´ postaw prawid∏owych zanotowano tylko w 7 roku ˝ycia badanych, a odsetek postaw nieprawid∏owych zwi´ksza si´ z 44 do 56% w 11 roku ˝ycia. Wyniki te Tabela V. Cz´stoÊç wyst´powania kategorii postawy cia∏a w grupie ch∏opców. Table V. The ocurrence of categories of body posture in boys. Postawy prawid∏owe Postawy nieprawid∏owe % Razem Wiek [lata] n % n % 7 60 61,2 38 38,8 98 8 75 61,5 47 38,5 122 9 62 50,8 60 49,2 122 10 71 51,5 67 48,5 138 11 67 47,9 73 52,1 140 n Tabela VI. Cz´stoÊç wyst´powania kategorii postawy cia∏a w grupie dziewczàt. Table VI. The ocurrence of categories of body posture in girls. Postawy prawid∏owe Postawy nieprawid∏owe % Razem Wiek [lata] n % n % n 7 58 55,8 46 44,2 104 8 71 49,7 72 50,3 143 9 68 45,6 81 54,4 149 10 69 50,4 68 49,6 137 11 69 43,7 89 56,3 158 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 47 Tabela VII. Ró˝nice mi´dzyroczne wielkoÊci kàtów i wskaênika kompensacji u ch∏opców i dziewczàt. Table VII. Interannual differences in the angles and the compensation rate for boys and girls. Ch∏opcy Wiek [lata] kàt α kàt β 7–8 7–9 7–10 7–11 8–9 8–10 8–11 9–10 9–11 10–11 0,1596 0,0051 0,0042 0,0000 0,1382 0,1299 0,0030 0,9899 0,1478 0,1317 0,5301 0,0829 0,2918 0,1959 0,2406 0,6631 0,4912 0,4390 0,5995 0,7952 Dziewcz´ta kàt γ wsk. komp. µ kàt α kàt β kàt γ wsk. komp. µ 0,3283 0,6681 0,4471 0,1889 0,5608 0,0611 0,0138 0,2021 0,0622 0,5445 0,0881 0,0114 0,0540 0,0063 0,3804 0,8517 0,2970 0,4734 0,8916 0,3771 0,1682 0,0200 0,1075 0,3247 0,3047 0,7902 0,6442 0,4552 0,1290 0,4660 0,3093 0,5330 0,9439 0,3771 0,0722 0,3080 0,8659 0,4531 0,0943 0,3805 0,8246 0,6849 0,4899 0,9546 0,8422 0,6084 0,8531 0,7485 0,6956 0,4792 0,1794 0,0274 0,0727 0,3860 0,3507 0,6127 0,5815 0,6805 0,1303 0,2877 Przyj´ty poziom istotnoÊci wynosi∏ p†0,05 sà zgodne z obserwacjami innych autorów i Êwiadczà o pogarszaniu jakoÊci postawy cia∏a w okresie przedpokwitaniowym w obu grupach p∏ci, niezale˝nie od Êrodowiska bytowego [2, 5, 19, 22]. Zwi´kszanie si´ wielkoÊci kàtów kifozy i lordozy zanotowali równie˝ Uetake i wsp., Wojtys i wsp. [23, 24]. Chromik i wsp. w badaniach ponad 16.000 dzieci ze Êrodowisk miejskich i wiejskich stwierdzili, ˝e u ch∏opców mi´dzy 7 a 10 rokiem ˝ycia liczba postaw prawid∏owych zmniejsza si´ z oko∏o 74 do 62%. U dziewczàt w tym wieku liczba postaw prawid∏owych zmniejsza si´ od oko∏o 69 do 61% [21]. Porównanie liczby postaw nieprawid∏owych dzieci zamieszkujàcych Êrodowisko zagro˝one ekologicznie do rówieÊników z innych regionów kraju wskazuje na wyst´powanie wi´kszej liczby wad postawy u ch∏opców i dziewczàt z Polkowic. Podobne wyniki u dzieci z województwa Êlàskiego, uzyska∏a Grabara wykazujàc u dzieci od 8 do 13 roku ˝ycia oko∏o 70% postaw nieprawid∏owych [25]. Ocena typów sylwetki cia∏a dzieci z Polkowic wskaza∏a na zró˝nicowanie p∏ciowe. W grupach ch∏opców cz´Êciej wyst´pujà postawy równowa˝ne i kifotyczne, a u dziewczàt postawy równowa˝ne i lordotyczne. Taka sytuacja jest typowa w tym okresie ontogenezy. Podobne wyniki w innych populacjach uzyskali równie˝ Chromik i wsp., Adamczak, Górniak [21, 20, 26] oraz Barczyk i wsp., Fugiel, S∏awiƒska, Saulicz i wsp. u ch∏opców i dziewczàt od 11 do 15 roku ˝ycia [27, 28, 29]. RównoczeÊnie w ka˝dej grupie wiekowej wyst´puje wi´cej postaw nieprawid∏owych u dziewczàt ni˝ u ch∏opców, wynoszàc Êrednio w badanym okresie 5,6% (tabele V, VI). Taka zale˝noÊç wystàpi∏a równie˝ w bada- 48 niach Chromik i wsp., jednak ró˝nice mi´dzy grupami rówieÊników by∏y mniejsze wynoszàc Êrednio 2,7% [21]. Natomiast Grabara stwierdzi∏a w badaniach dzieci województwa Êlàskiego wyst´powanie wad postawy w p∏aszczyênie strza∏kowej u 68,5% dziewczàt i 69,1% ch∏opców [25]. Innà sytuacje ukaza∏y badania Kasperczyka, który stwierdzi∏ wyst´powanie wad postawy u 40% ch∏opców i 28% dziewczàt. Analiza dotyczy∏a jednak wszystkich wad postawy, a w badaniach w∏asnych oceniano kszta∏t kr´gos∏upa w p∏aszczyênie strza∏kowej [30]. W badaniach ch∏opców i dziewczàt z Polkowic wykazano znacznà liczb´ wad postawy w p∏aszczyênie strza∏kowej, wi´kszà ni˝ u rówieÊników z innych regionów kraju. Mo˝e to Êwiadczyç o niekorzystnym wp∏ywie zamieszkiwania w Êrodowisku zagro˝onym ekologicznie. Nale˝y równie˝ pami´taç, ˝e do oceny postawy cia∏a wykorzystywane sà ró˝ne metody i urzàdzenia pomiarowe, co w pewnym stopniu utrudnia porównywanie wyników badaƒ. Wyniki i wnioski 1. Liczba postaw prawid∏owych u dzieci z Polkowic w m∏odszym wieku szkolnym zmniejsza si´ wraz z wiekiem badanych. 2. Liczba postaw nieprawid∏owych w p∏aszczyênie strza∏kowej jest wi´ksza u dzieci z Polkowic ni˝ u rówieÊników z innych regionów kraju. 3. Dominujàcym typem sylwetki u ch∏opców sà postawy równowa˝ne i kifotyczne, u dziewczàt dominujàcym typem sylwetki sà postawy równowa˝ne i lordotyczne. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 4. U ch∏opców mi´dzy 7 a 10 rokiem ˝ycia obserwuje si´ wi´kszà liczb´ postaw prawid∏owych ni˝ postaw nieprawid∏owych. 5. U dziewczàt mi´dzy 8 a 11 rokiem ˝ycia obserwuje si´ wi´kszà liczb´ postaw nieprawid∏owych ni˝ postaw prawid∏owych. 6. Postawy nieprawid∏owe u dzieci z Polkowic w m∏odszym wieku szkolnym wyst´pujà cz´Êciej w grupach dziewczàt ni˝ ch∏opców. PiÊmiennictwo 1.Barczyk K., Skolimowski T., Ostrowska B.; Rozwój fizyczny dzieci a wady postawy; Fizjoterapia 2003; AWF Wroc∏aw; 11; 2; supl. 1; 42. 2.Garbara M.; Wady postawy cia∏a u dzieci w wieku szkolnym; Wychowanie Fizyczne i Zdrowotne 2004; 12; 14-17. 3.Kasperczyk T.; Diagnostyka wad postawy [w:] J. Âl´˝yƒski (red.) Postawa cia∏a cz∏owieka i metody jej oceny 1992; AWF Katowice. 4.Zeyland-Malawka E.; Drogi, rozdro˝a i drogowskazy w kierunku prawid∏owej postawy cia∏a, Advances in Clinical and Experimental Medicine 2002; 11(1); 91-96. 5.Kutzner-Koziƒska M.; Proces korygowania wad postawy; 2001; AWF Warszawa. 6.Kasperczyk T.; Wady postawy cia∏a – diagnostyka i leczenie; Firma HandlowoUs∏ugowa „Kasper” 1998; Kraków. 7.Wolaƒski N.; Rozwój biologiczny cz∏owieka; PWN 1986; Warszawa. 8.Tokarczyk R., Mazur T.; Fotogrametria, zasady dzia∏ania i zastosowanie w rehabilitacji; Rehabilitacja Medyczna 2006; 4; 31–38. 9.Zeyland-Malawka E.; Klasyfikacja i ocena postawy cia∏a w modyfikacjach metody Wolaƒskiego i Nowojorskiego Testu Klasyfikacyjnego 1999; Fizjoterapia; t. 7, nr 4. 10. Wolaƒski N.; Typy postawy cia∏a i ich okreÊlanie; Kultura Fizyczna 1957; 7. 11. Black K. M., McClure P., Polansky M.; The influence of different sitting positions on cervical and lumbar posture; Spine 1996; 1; 21; (1); 65-70. 12. Muszkieta R.; Styl ˝ycia i aktywnoÊç fizyczna dzieci i m∏odzie˝y; Kultura Fizyczna 1999; 9-10; 9-11. 13. S∏awiƒska T.; Uwarunkowania Êrodowiskowe w rozwoju motorycznoÊci dzieci wiejskich; Prace habilitacyjne 2000; AWF Wroc∏aw. 14. Baghurst PA., McMichael AJ., Wigg NR., Vimpani GV., Robertson EF., Roberts RJ., Tong SL.; Environmental exposure to lead and children's intelligence at the age of seven years. The Port Pirie Cohort Study; N Engl J Med; 1992; 327(18); 1279-84. 15. Wigle DT., Arbuckle TE., Turner MC., Bérubé A., Yang Q., Liu S., Krewski D.; Epidemiologic evidence of relationships between reproductive and child health outcomes and environmental chemical contaminants; J Toxicol Environ Health B; 2008; 11(5-6); 373-517. 16. Andrzejak R., Smolik R.; Wspó∏czesne problemy ekspozycji na o∏ów ze szczególnym uwzgl´dnieniem sytuacji w Polsce; 1996; 50(6); 581-595 17. Dudek B.; Efekty toksyczne o∏owiu u dzieci; Medycyna Pracy; 1993,6; supl. 1; 101-114. 18. Adair I. V., Van Wijk M. C., Armstrong G. W.; Moire topography in scoliosis screening; Clin. Orthop. Relat. Res. 1977, 129; 165-171. 19. Suder A., KoÊcisk T., Po∏osz J.; Cz´stoÊç wyst´powania wad postawy cia∏a ch∏opców krakowskich w wieku od 4 do 18 – stan aktualny i zmiany w ostatnim trzydziestoleciu; Pediatria Polska 2003; 78(2); 123-130. 20. Adamczak I.; Analiza cz´stoÊci wyst´powania wad postawy cia∏a dzieci i m∏odzie˝y w wieku 7–15 lat wybranych miejscowoÊciach w województwie kujawsko-pomorskim. Scripta Periodica 2000; III (2); supl. 1; 185–191. 21. Chromik K., Rohan-Fugiel A., Âliwa D., Fugiel J.; Cz´stoÊç wyst´powania typów postawy cia∏a ch∏opców i dziewczàt w m∏odszym wieku szkolnym. Acta Bio-Optica et Informatica Medica 2009; 15; 4; 346-347. 22. Lichota M.; Zmiany w postawie cia∏a 6 – 7 letnich dzieci; Annales Univesrsitatis Mariae Curie – Sk∏odowska 2003; Vol. 18; Suppl. 13; 148; 241-245. 23. Uetake T., Ohtsuki F.; Sagittal configuration of spinal curvature line in sportsmen using Moire technique. Okajimas Folia Anat. Jpn 1993; 70(2-3); 91-103. 24. Wojtys E. M., Ashton-Miller J. A., Huston L. J., Moga P. J.; The assotiation between athletic training time and the sagittal curvature of the immature spine. Am. J. Sports Med.; 2000; 28(4); 490-498. 25. Grabara M.; Zró˝nicowanie postawy cia∏a dziewczàt i ch∏opców w wieku 8-13 lat w ocenie metodà fotogrametrycznà. Universitatis Mariae Curie-Sk∏odowska Lublin 2005; 60; supl. 16; 129; 87-91. 26. Górniak K.; Postawa cia∏a dziewczàt ch∏opców wiejskich. [w:] M. Sk∏ad (red.) Wybrane wskaêniki rozwoju biologicznego dziewczàt i ch∏opców wiejskich z Podlasia 2000; IWFiS; Bia∏a Podlaska; 303–336. 27. Barczyk K., Demczuk-W∏odarczyk E., Bieç E.; Kszta∏towanie si´ krzywizn przednio-tylnych kr´gos∏upa u 12-15-letnich dzieci. Fizjoterapia 1997; 1; 15-18. 28. Fugiel J., S∏awiƒska T.; Postawa cia∏a dzieci wczesnej specjalizacji sportowej. Materia∏y z Mi´dzynarodowej Konferencji Naukowej "Sport szkolny w teorii i praktyce”; AWF Wroc∏aw; 2009,11. 12. 2009. 29. Saulicz E. i wsp.: Dymorficzne zró˝nicowanie postawy cia∏a w p∏aszczyênie strza∏kowej w okresie pokwitania. Zeszyty Metodyczno-Naukowe AWF Katowice 1996; 8: 15-26. 30. Kasperczyk T. i wsp.: Ocena cz´stoÊci wyst´powania wad postawy u dzieci i m∏odzie˝y; w: Post´powanie korekcyjne i rekreacja ruchowa w rozwoju fizycznym dzieci i m∏odzie˝y. AWF, Warszawa 1986: 226-240. Adres do korespondencji: Jakub Pokrywka Akademia Wychowania Fizycznego we Wroc∏awiu Katedra Biostruktury Al. J.I. Paderewskiego 35, 51-612 Wroc∏aw, tel: 0 71 347 33 61 email: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 49 Poziom ot∏uszczenia dzieci wiejskich w m∏odszym wieku szkolnym z Legnicko-G∏ogowskiego Okr´gu Miedziowego Body fat levels in children in younger school age from rural areas living in Copper Mining Region in south-west Poland Pawe∏ Pos∏uszny, Jaros∏aw Fugiel, Jakub Pokrywka Akademia Wychowania Fizycznego we Wroc∏awiu Katedra Biostruktury. Kierownik Katedry: Prof. zw. dr hab. Z. Ignasiak Streszczenie Wst´p. Oty∏oÊç uwa˝ana jest za chorob´ cywilizacyjnà, nazywana jest „epidemià” koƒca XX wieku. Jest ona czynnikiem ryzyka wielu innych schorzeƒ, mi´dzy innymi chorób uk∏adu krà˝enia, które sà ostatnimi czasy g∏ównà przyczynà zgonów. W Europie i w Stanach Zjednoczonych iloÊç osób z nadwagà przekracza ju˝ 50% populacji. Co gorsza, cz´stoÊç wyst´powania nadwagi i oty∏oÊci ciàgle wzrasta, sytuacja ta obserwowana jest tak˝e w naszym kraju i wyst´puje ju˝ od najm∏odszych lat ˝ycia. W Polsce odsetek ch∏opców i dziewczàt w m∏odszym w wieku szkolnym, u których stwierdzono nadwag´ lub oty∏oÊç wynosi oko∏o 15%. Oty∏oÊç szczególnie cz´sto wyst´puje wÊród dzieci ze Êrodowisk uprzemys∏owionych mieszkajàcych w krajach rozwini´tych gospodarczo. Celem pracy jest ocena poziomu ot∏uszczenia ch∏opców i dziewczàt wiejskich w wieku od 7 do 10 lat ze Êrodowiska przemys∏owego. Materia∏ i metody. Badania przeprowadzono w 2001 w szeÊciu szko∏ach wiejskich Zag∏´bia Miedziowego. W niniejszej pracy zosta∏y wykorzystane wyniki badaƒ 488 dzieci w m∏odszym wieku szkolnym, w tym 261 dziewczàt i 227 ch∏opców. Dokonano pomiarów wysokoÊci cia∏a, masy cia∏a, obwodów pasa i bioder oraz masy t∏uszczu, wody i cia∏a szczup∏ego za pomocà aparatu Futrex. Na podstawie pomiarów wyliczono wskaênik masy cia∏a BMI i wskaênik typu ot∏uszczenia WHR. Wyniki i wnioski. Poziom wskaênika masy cia∏a BMI znajduje si´ w granicach wartoÊci uznawanych za norm´ u wi´kszoÊci zbadanych dzieci. Odsetek dzieci powy˝ej normy oscyluje w granicach charakterystycznych dla rówieÊników z innych regionów kraju i wynosi oko∏o 15%. U ch∏opców cz´stoÊç wyst´powania nadwagi roÊnie wraz z wiekiem, wÊród dziewczàt wzrasta odsetek oty∏ych, sà to jednak wartoÊci marginalne. Wi´kszoÊç badanych dzieci charakteryzuje si´ Êrednim poziomem ca∏kowitego ot∏uszczenia cia∏a. Bardzo niewielki odsetek badanych przekracza poziom uznawany za oty∏oÊç. S∏owa kluczowe: BMI, oty∏oÊç, m∏odszy wiek szkolny, zdrowie Abstract Background. Obesity as a civilization disease has been called the "epidemic" in the late twentieth century. It is a risk factor for many diseases, including cardiovascular disease, which is the last time a major cause of death. In Europe and the United States, the number of overweight people exceeds now 50% of the population. The incidence of overweight and obesity continue to rise and this phenomenon is also observed in our country even in case of an early childhood. In Poland, percentage of very young school children (boys and girls) who are overweight or obese amounts to about 15%. Obesity is particularly common among children from industrial environments living in highly developed countries. Nades∏ano: 12.08.2010 Zatwierdzono do druku: 29.09.2010 50 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) The aim of his study was to assess the level of fat in boys and girls from rural areas aged 7 to 10 from industrial environment. Material and methods. The study was carried out at six rural schools located in the copper mining region in south-west Poland in 2001. For the needs of the study use was made of existing results covering altogether 488 children of early school age – 261 girls and 227 boys. Measurements were taken of height, body mass, waist and hip circumferences. Body fat, body water and lean body mass were measured with Futrex. Respectively the BMI and WHR were calculated from measurements taken earlier. Results and conclusions. The BMI level is within the values of acceptable standard in majority of children. The percentage of children above the standard fluctuates within the limits of typical peers from other regions of the country and is about 15%. In boys obesity increases with age, in girls the values increase also, but they are of lower importance. Most of the examined children present an average level of total body fatness. A very small percentage of them exceeds the level considered as obese. Wst´p Materia∏ i metody Oty∏oÊç uwa˝ana jest za chorob´ cywilizacyjnà, nazywana jest „epidemià” koƒca XX wieku. W du˝ym stopniu zale˝y od stylu ˝ycia. Jest ona jednoczeÊnie czynnikiem ryzyka wielu innych schorzeƒ, mi´dzy innymi chorób uk∏adu krà˝enia, które sà ostatnimi czasy g∏ównà przyczynà zgonów. Na oty∏oÊç wp∏ywa przede wszystkim niski poziom aktywnoÊci fizycznej i z∏e nawyki ˝ywieniowe, szczególnie nadmierna kalorycznoÊç spo˝ywanych pokarmów [1, 2, 3, 4]. Obserwuje si´, ˝e w Europie i w Stanach Zjednoczonych iloÊç osób z nadwagà przekracza ju˝ 50% populacji. Co gorsza, cz´stoÊç wyst´powania nadwagi i oty∏oÊci ciàgle wzrasta, sytuacja ta obserwowana jest tak˝e w Polsce i wyst´puje ju˝ od najm∏odszych lat ˝ycia [5, 6, 7]. W Polsce odsetek ch∏opców i dziewczàt w m∏odszym w wieku szkolnym, u których stwierdzono nadwag´ lub oty∏oÊç wynosi oko∏o 15% [8]. Wed∏ug Drabika [9] oty∏oÊç szczególnie cz´sto wyst´puje wÊród dzieci ze Êrodowisk uprzemys∏owionych mieszkajàcych w krajach rozwini´tych gospodarczo. Celem pracy jest ocena poziomu ot∏uszczenia ch∏opców i dziewczàt wiejskich w wieku od 7 do 10 lat ze Êrodowiska przemys∏owego. W badaniach wzi´∏y udzia∏ wszystkie dzieci ze szkó∏ Brzegu G∏ogowskiego, Kotli i Kromolina zlokalizowanych w pobli˝u G∏ogowa oraz z Nielubii, Rosochatej i Rzeszotar zlokalizowanych w okolicach Legnicy. Badania przeprowadzono we wrzeÊniu 2001 w godzinach porannych i przedpo∏udniowych. Dane zosta∏y zgromadzone przez zespó∏ pracowników Katedry Biostruktury AWF we Wroc∏awiu w ramach programu badawczego, realizowanego w Katedrze od ponad 10 lat. W niniejszej pracy zostanà wykorzystane wyniki badaƒ 488 dzieci, w tym 261 dziewczàt i 227 ch∏opców. W ustaleniu wieku kalendarzowego przyj´to nast´pujàce kryterium: do grupy 7-latków zaliczono wszystkie zbadane dzieci, których wiek w dniu badaƒ znajdowa∏ si´ w przedziale 6,50–7,49; do grupy 8-latków dzieci w wieku od 7,50 do 8,49 do 9latków od 8,50 do 9,49 i do 10-latków od 9,5 do 10,49. Podczas pomiarów stworzono niezb´dne warunki dla uzyskania porównywalnych wyników. Do badaƒ nie w∏àczono uczniów, którzy mieli d∏ugotrwa∏e zwolnienie lekarskie z zaj´ç. Liczb´ dzieci w kategoriach p∏ci i wieku zawiera tabela 1. Keywords: younger school age, BMI, obesity, health Tabela I. LiczebnoÊç materia∏u. Table I. Number of schoolchildren. P∏eç Wiek [lata] Razem 7 8 9 10 Ch∏opcy 48 62 54 63 227 Dziewcz´ta 58 52 67 84 261 Razem 106 114 121 147 488 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 51 Ka˝demu dziecku wykonano pomiary podstawowych cech somatycznych zgodnie z technikà Martina: ● wysokoÊci cia∏a (B–v) – mierzonej antropometrem z dok∏adnoÊcià odczytu do 0,1 cm, ● masy cia∏a – mierzonej na wadze lekarskiej z dok∏adnoÊcià odczytu do 0,1 kg, Na podstawie pomiarów indywidualnych cech somatycznych obliczone zosta∏y proporcje wysokoÊci i masy cia∏a i wskaênik typu ot∏uszczenia: ● wskaênik masy cia∏a BMI, Przyj´to klasyfikacj´ nadwagi i oty∏oÊci opracowanà przez Cole’a i wsp. [1] na podstawie badaƒ populacyjnych BMI dzieci i m∏odzie˝y z szeÊciu krajów Êwiata, gdzie przyj´to jako kryterium nadwagi poziom BMI powy˝ej 85. centyla, a oty∏oÊci poziom BMI powy˝ej 95. centyla. Mas´ t∏uszczu, wody i cia∏a szczup∏ego oceniono za pomocà aparatu Futrex 5000A/ZL, który umo˝liwia szybki, nieinwazyjny i wzgl´dnie dok∏adny pomiar sk∏adu cia∏a, co jest niezmiernie istotne w badaniach populacyjnych [10, 11]. oty∏oÊç Wyniki badaƒ Analizujàc wartoÊci wskaênika BMI zmierzonych dzieci w odniesieniu do wartoÊci uznawanych przez Cole’a i wsp. [1] za nadwag´ i oty∏oÊç, zauwa˝yç mo˝na, i˝ wi´kszoÊç dzieci znajduje si´ w granicach normy (rycina 1, tabela II). W grupach m´skich odsetek ten wnosi od 92% u 7-latków do 83% u 10-latków, a w grupach ˝eƒskich od 78% u 7-latek do 86% u 8-latek. Liczba dzieci z nadwagà wyraênie wzrasta wraz z wiekiem: u ch∏opców od 6% w najm∏odszej grupie, do blisko 16% w najstarszej. WartoÊç wskaênika BMI uznawana za granic´ oty∏oÊci w kolejnych grupach wieku nieznacznie wzrasta, wartoÊci te przekracza 2–3% ch∏opców. W grupie dziewczàt 21% 7-latek ma nadwag´, w pozosta∏ych grupach wieku oko∏o 10%. Liczba oty∏ych dziewczàt zwi´ksza si´ nieznacznie wraz wiekiem od nieca∏ych 2% w najm∏odszej grupie do prawie 5% w najstarszej. Ogó∏em nadwag´ ma 11% ch∏opców i 12% dziewczàt (rycina 1, tabela II). Oty∏ych ch∏opców jest nieco ponad 2%, a dziewczàt blisko 3,5%. Ró˝nice mi´dzyp∏ciowe nie wykaza∏y istotnoÊci statystycznej (χ240,9, p40,64). nadwaga norma 100 80 [%] 60 40 20 0 7 8 9 ch∏opcy 10 Êrednia 7 wiek [lata] 8 9 10 Êrednia dziewcz´ta Rycina 1. Zestawienie procentowe wyst´powania nadwagi i oty∏oÊci u badanych dzieci wed∏ug norm opracowanych przez Cole i wsp. (2000) dla wskaênika BMI. Figure 1. Percentage break down of overweight and obesity in children according to standards by Cole et. al., (2000) for BMI indice. 52 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Tabela II. Charakterystyka statystyczna i zró˝nicowanie p∏ciowe parametrów ot∏uszczenia cia∏a dzieci (prawdopodobieƒstwa istotne statystycznie na poziomie p†0,05 zaznaczono t∏ustym drukiem). Table II. Statistics characteristics and gender differentiation of body fat parameters in children (probabilities statistically significant on the level p†0,05 marked in thick print. Cecha Wiek [lata] Masa cia∏a [kg] WysokoÊç cia∏a [cm] Ch∏opcy Dziewcz´ta Test t-Studenta Wiek [lata] · x s v · x s v t p 7 7,19 0,18 2,48 7,15 0,22 3,02 1,07 0,286 8 8,07 0,28 3,44 8,04 0,27 3,33 0,50 0,616 9 9,02 0,29 3,23 9,05 0,29 3,20 10,54 0,593 10 10,04 0,28 2,76 10,04 0,27 2,72 0,04 0,964 7 23,71 4,69 19,77 24,62 4,63 18,79 11,01 0,316 8 26,00 4,34 16,70 26,92 4,93 18,30 11,05 0,295 9 30,31 5,07 16,73 29,31 6,37 21,72 0,94 0,349 10 33,64 6,95 20,67 32,63 8,52 26,12 0,77 0,443 7 123,05 5,04 4,09 123,17 5,90 4,79 10,10 0,918 8 126,59 6,32 4,99 127,51 6,14 4,82 10,79 0,432 9 132,66 5,54 4,18 132,08 6,31 4,78 0,53 0,599 10 138,83 6,99 5,03 137,60 7,17 5,21 1,04 0,300 7 15,55 2,12 13,65 16,13 2,01 12,47 11,44 0,154 8 16,15 1,83 11,35 16,46 1,94 11,80 10,88 0,380 9 17,14 1,99 11,60 16,71 2,78 16,67 0,96 0,337 10 17,34 2,68 15,47 17,01 3,00 17,64 0,68 0,499 7 0,90 0,03 3,89 0,88 0,04 4,59 2,04 0,044 8 0,89 0,04 4,06 0,86 0,04 4,70 4,01 0,000 9 0,89 0,04 4,03 0,86 0,04 4,44 4,17 0,000 10 0,90 0,03 3,75 0,86 0,04 4,37 6,44 0,000 7 18,08 2,99 16,53 15,09 2,16 14,28 5,98 0,000 8 18,78 3,89 20,69 15,27 2,66 17,41 5,53 0,000 9 20,61 3,65 17,70 15,63 3,66 23,44 7,42 0,000 10 21,11 5,79 27,41 16,07 4,57 28,46 5,87 0,000 7 4,41 1,79 40,54 3,81 1,33 34,96 1,99 0,049 8 5,03 1,99 39,60 4,22 1,75 41,41 2,28 0,024 9 6,41 2,29 35,70 4,80 2,56 53,35 3,59 0,000 10 7,46 3,58 47,98 5,61 3,49 62,13 3,13 0,002 7 19,30 2,98 15,43 20,82 3,33 15,98 12,45 0,016 Cia∏o szczup∏e 8 20,97 2,53 12,08 22,69 3,32 14,62 -3,14 0,002 (Futrex) [kg] 9 23,90 2,88 12,05 24,56 4,00 16,28 11,01 0,316 10 26,12 3,56 13,64 27,02 5,21 19,30 11,16 0,246 Wskaênik BMI WHR T∏uszcz (Futrex) [%] T∏uszcz (Futrex) [kg] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 53 Poziom ot∏uszczenia organizmu badany za pomocà aparatu Futrex charakteryzuje si´ wyraênym dymorfizmem p∏ciowym. Interesujàcy wydaje si´ fakt, i˝ wyniki pomiarów wykaza∏y wi´ksze ot∏uszczenie ch∏opców. Ró˝nice w grupach 7–8-latków wynosi∏y oko∏o 3% natomiast u 9- i 10-latków si´ga∏y 5%. Widoczny jest przyrost wartoÊci Êrednich w kolejnych grupach wieku, szczególnie w grupach ch∏opców. U dziewczàt Êredni przyrost ot∏uszczenia mi´dzy grupà 7-, a 10-latek wynosi zaledwie 1%. IstotnoÊç statystycznà osiàgajà ró˝nice Êrednich procentowej zawartoÊci tkanki t∏uszczowej jedynie mi´dzy 8- a 9-latkami p∏ci m´skiej. WartoÊci Êrednie ot∏uszczenia 7- i 8-letnich ch∏opców znajdujà si´ w przedziale optymalnym, a 9- i 10-latków przekraoty∏oÊç czajà ten poziom. Wi´kszoÊç badanych ch∏opców (86%) poni˝ej 10,5 roku ˝ycia nie osiàga poziomu uznawanego za wysoki, a ˝aden z nich nie osiàga wartoÊci uznawanych za niskie i bardzo niskie (rycina 2, tabela II). Wyznaczenie zawartoÊci tkanki t∏uszczowej metodà optycznà (Futrex) wykaza∏o, i˝ wi´kszoÊç badanych ch∏opców znajduje si´ w przedziale ot∏uszczenia uznawanym za optymalny (od przesz∏o 54% w najstarszej grupie wieku do 81% w najm∏odszej). Wy˝szym poziomem ot∏uszczenia okreÊlanym ju˝ jako Êrednio wysoki charakteryzowa∏o si´ ponad 9% 8-latków i 35% 9-latków. Odsetek ch∏opców o wysokim poziomie ot∏uszczenia wzrasta wraz z wiekiem, wynoszàc od 2% w najm∏odszej grupie do 30% w najstarszej. nadwaga norma 100 80 [%] 60 40 20 0 7 8 9 ch∏opcy 10 Êrednia 7 wiek [lata] 8 9 10 Êrednia dziewcz´ta Rycina 2. Zestawienie procentowe zawartoÊci t∏uszczu badanych dzieci mierzonej aparatem Futrex 5000. Figure 2. Percentage break down of fat content in children measured by Futrex 5000 device. Ârednie wartoÊci ot∏uszczenia dziewczàt znajdujà si´ w dolnym przedziale wartoÊci optymalnych. A˝ 75% dziewczàt charakteryzuje niski odsetek t∏uszczu. Jest to odpowiednio 69% 10-latek i oko∏o 78% dziewczàt z trzech m∏odszych grup wieku. Wi´kszoÊç pozosta∏ych dziewczàt znajduje si´ w przedziale optymalnego ot∏uszczenia i jest to odpowiednio od 18% u 9-latek do 25% u 10-latek. Tylko pojedyncze dziewcz´ta reprezentujà Êrednio wysoki poziom ot∏uszczenia, od prawie 2% 8-latek do niespe∏na 6% 10-latek. W tej ostatniej grupie nie znalaz∏a si´ ani jedna 7-latka, a liczba dziewczàt o tym najwy˝szym stwierdzonym ot∏uszczeniu roÊnie wraz wiekiem. U ˝adnej z dziewczàt nie stwierdzono poziomu wysokiego. W dwukomponentowym modelu sk∏adu cia∏a, 54 sprowadzajàcym morfologi´ organizmów do tkanki t∏uszczowej i pozosta∏ej reszty tkanek, zwanej masà cia∏a szczup∏ego (LBM – Lean Body Mass), lub przez niektórych autorów bezt∏uszczowà masà cia∏a, wartoÊci tej masy otrzymujemy po odj´ciu masy t∏uszczu od masy cia∏a [13]. W badanej populacji Êrednie wartoÊci masy cia∏a szczup∏ego wykaza∏y monotoniczny przyrost w kolejnych grupach wieku (rycina 3, tabela II). U dziewczàt przyrost roczny wynosi w granicach 2–2,5 kg, u ch∏opców 1,5–3 kg (mi´dzy 8- a 9-latkami). Ró˝nice dymorficzne, objawiajàce si´ w wi´kszych wartoÊciach LBM u dziewczàt, sà istotne tylko w grupach 7- i 8-latków, w kolejnych rocznikach przestajà byç istotne statystycznie, choç przewaga dziewczàt utrzymuje si´. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 45 Êrednia Êrednia ± odch. std. min.– maks. Masa cia∏a szczup∏ego [kg] 40 35 30 25 20 15 7 8 9 10 7 ch∏opcy 8 9 10 dziewcz´ta Rycina 3. Charakterystyka masy cia∏a szczup∏ego. Figure 3. Characteristics of lean body mass. Dyskusja Wskaênik BMI (Body Mass Index), okreÊlany jako wskaênik wagowo-wzrostowy, wzgl´dna masa cia∏a lub wskaênik Quetelleta II, jest obecnie jednym z najpopularniejszych wskaêników okreÊlajàcych prawid∏owà mas´ cia∏a i stwierdzajàcych nadwag´ i oty∏oÊç [14, 15, 16]. Istnieje wiele wyników badaƒ wykazujàcych du˝y zwiàzek wartoÊci wskaênika BMI z zachorowalnoÊcià na ró˝ne choroby [3, 17]. WÊród dzieci nadmiernà masà cia∏a charakteryzuje si´ 11,4% ch∏opców i 12,1% dziewczàt, natomiast oty∏ych ch∏opców jest 3,6%, a dziewczàt 3,7% [8]. Wyniki badaƒ w∏asnych nie odbiegajà od wyników populacji polskiej. Na wnikliwszà i dok∏adniejszà analiz´ sk∏adu cia∏a, w tym okreÊlenie iloÊci tkanki t∏uszczowej w organizmie i zdiagnozowanie oty∏oÊci, pozwalajà metody z u˝yciem specjalistycznych analizatorów sk∏adu cia∏a. Jednà z takich metod jest pomiar sk∏adu cia∏a aparatem Futrex, który wykorzystuje „przeÊwietlanie” tkanek falami bliskiej podczerwieni. Literatura tematu oceny sk∏adu cia∏a metodà optycznà (Futrex 5000) oraz zwiàzkami ot∏uszczenia z innymi zmiennymi jest bardzo uboga, szczególnie w Polsce, mimo i˝ fali bliskiej podczerwieni u˝ywa si´ do okreÊlenia stopnia ot∏uszczenia cia∏a w wielu krajach od przesz∏o 20 lat. Metoda nie wymaga spe∏nienia praktycznie ˝adnych wymogów przed badaniem, które trwa bardzo krótko, nie d∏u˝ej ni˝ 2 minuty i jest mo˝liwe do wykonania bez ponoszenia dodatkowych kosztów zwiàzanych z wykonywaniem pomiaru. Umo˝liwia to przebadanie du˝ej liczby osób w krótkim czasie, bez obni˝enia dok∏adnoÊci pomiaru. Stàd te˝ jest ona polecana do badaƒ populacyjnych, szczególnie dzieci [18]. Wykazuje wysokie korelacje (od r40,76 do r40,90) z poziomem ot∏uszczenia wyliczonym z pomiarów fa∏dów skórno-t∏uszczowych [19, 20, 21], a tak˝e z innymi metodami laboratoryjnymi takimi jak metoda ultradêwi´kowa (ultrasound) (r40,89), z u˝yciem ci´˝kiej wody [deuteru] (deuterum oxide dilution) (r40,94) [20] oraz densytometrycznà (densitometry) (od r40,84 do r40,92) [22, 23]. Elia i wsp. [22] wykazali bardzo wysokà korelacj´ wyników metody optycznej (NIRI) z metodà densytometrycznà w zakresie pomiaru bezt∏uszczowej masy cia∏a (fat-free mass) (od r40,96 do r40,97), jest to znacznie wy˝sza korelacja w porównaniu do innych metod. Wy˝ej wspomniani autorzy wykazali tak˝e, i˝ pomiar na mi´Êniu dwug∏owym ramienia jest miejscem o najwi´kszej korelacji z metodà densytometrycznà, w porównaniu do pomiarów wykonywanych na mi´Êniu trójg∏owym ramienia, czy ∏ydce. Wymienione zalety metody (NIRI) spowodowa∏y, i˝ jest ona stosowana w badaniach populacyjnych oceny ot∏uszczenia cia∏a w wielu krajach [18, 21, 23, 24]. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 55 Jest metodà szybkiej, wygodnej i bezpiecznej oceny sk∏adu cia∏a, choç niektóre aspekty budzà pewne wàtpliwoÊci [25]. Analiza wyników badaƒ w∏asnych wskazuje na nieznacznà iloÊç osób z oty∏oÊcià, szczególnie w grupach dziewczàt. Podobnie wyglàda∏o rozpowszechnienie nadwagi i oty∏oÊci w populacji kraju wed∏ug danych na rok 1995. Dzieci z nadwagà by∏o 5%, oty∏ych ch∏opców 3%, a dziewczàt 2,5% [26]. Poziom ot∏uszczenia uzyskany za pomocà metody optycznej wskazuje na wi´ksze ot∏uszczenie badanej grupy dziewczàt. Mo˝e wynikaç to z faktu, wyst´powania ró˝nych typów ot∏uszczenia, a wzory oparte na sumie fa∏dów skórno-t∏uszczowych bazujà wy∏àcznie na wynikach pomiarów ot∏uszczenia podskórnego, inaczej ni˝ w przypadku badania aparatem Futrex. Wi´ksze ot∏uszczenie w grupach m´skich w porównaniu do grup ˝eƒskich, uzyskane w badaniach w∏asnych, by∏o ju˝ w piÊmiennictwie odnotowywane [27]. Wyraêna przewaga iloÊci tkanki t∏uszczowej u dziewczàt oraz ró˝nice w budowie cia∏a wyst´pujà dopiero w okresie pokwitania, w m∏odszym wieku szkolnym dymorfizm p∏ciowy tej cechy nie jest tak widoczny, podobnie jak innych cech somatycznych [28, 29]. Wnioski 1. Poziom wskaênika masy cia∏a BMI znajduje si´ w granicach wartoÊci uznawanych za norm´ u wi´kszoÊci zbadanych dzieci. Odsetek dzieci powy˝ej normy oscyluje w granicach charakterystycznych dla rówieÊników z innych regionów kraju i wynosi oko∏o 15%. U ch∏opców cz´stoÊç wyst´powania nadwagi roÊnie wraz z wiekiem, wÊród dziewczàt wzrasta odsetek oty∏ych, sà to jednak wartoÊci marginalne. 2. Wi´kszoÊç badanych dzieci charakteryzuje si´ Êrednim poziomem ca∏kowitego ot∏uszczenia cia∏a. Bardzo niewielki odsetek badanych przekracza poziom uznawany za oty∏oÊç. Wykaz piÊmiennictwa 1. Cole J. T., Bellizzi M. C., Flegal K. M., Dietz W. H. Establishing a standard definition for child overweight and obesity worldwide: international survey. B. M. J. 2000; 320, 1–6. 2. James P. T., Leach R., Kalamara E., Shayeghi M. The Worldwide Obesity Epidemic. Obes Res. 2001; 9, supl. 4, 228S–233S. 3. Janssen I., Katzmarzyk P. T., Srinivasan S. R., Chen W., Malina R. M., Bouchard C., Berenson G. S. Combined influence of Body Mass Index and Waist Circumference on coronary artery disease risk factors among children and adolescents. Pediatrics 2005; 115, 6, 1623–1630. 4. Veugelers P. J., Fitzgerald A. L. Prevalence of and risk factors for childhood overweight and obesity. CMAJ 2005; 13, 173 (6), 607–613. 56 5.Rywik S., Wàgrowska H., Piotrowski W., Broda G. Oty∏oÊç jako czynnik ryzyka chorób uk∏adu krà˝enia. Polski Tygodnik Lekarski 1995; 1, 63–67. 6.Wang Y., Monteiro C., Popkin B. M. Trends of obesity and underweight in older children and adolescents in the United States, Brazil, China, and Russia. Am. J. Clin. Nutr. 2002; 75 (6), 971–977. 7.Welon Z., Szklarska A., Bielicki T. Nadwaga i Oty∏oÊç w Populacji Wielkomiejskiej w latach 1983–1999. Monografie Zak∏adu Antropologii PAN 2001; 21, Wroc∏aw. 8.Ma∏ecka-Tendera, E., Klimek, K., Matusik, P., OlszaneckaGlinianowicz, M., Lehingue Y. Obesity and overweight prevalence in Polish 7- to 9-year-old children. Obes Res. 2005; 13: 964–968. 9.Drabik J. AktywnoÊç fizyczna w edukacji zdrowotnej spo∏eczeƒstwa cz. I, Wydawnictwo Uczelniane AWF Gdaƒsk 1995. 10. FUTREX, INC. Futrex-5000 Research Manual. Gaithersburg, MD, 1988. 11. Heyward V. H., Stolarczyk L. M. Applied Body Composition Assessment. Human Kinetics, Champaign 1996. 12. Stupnicki R., Przew´da R., Milde K. Centylowe siatki sprawnoÊci fizycznej polskiej m∏odzie˝y wg testów Eurofit. AWF Warszawa 2003. 13. Koz∏owski S., Nazar K. Wprowadzenie do fizjologii klinicznej. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1999. 14. Flegal K. M., Ogden C. L., Wei R., Kuczmarski R. L., Johnson C. L. Prevalence of overweight in US children: comparison of US growth charts from the Centers for Disease Control and Prevention with other reference values for body mass index. Am J Clin Nutr. 2001; 73(6), 1086–1093. 15. Przyby∏owicz K., Cichoƒ R. Ocena wyst´powania oty∏oÊci wÊród studentek przy zastosowaniu klasyfikacji BMI i pomiaru szerokoÊci nasady nadgarstkowej. Nowiny Lekarskie 2002; 71, 1, 40–43. 16. Sachdev H. S., Fall C. H. D., Osmond C., Lakshmy R., Dey Biswas S. K., Leary S. D., Reddy K. S., Barker D. J. P., Bhargava S. K. Anthropometric indicators of body composition in young adults: relation to size at birth and serial measurements of body mass index in childhood in the New Delhi birth cohort. Am J Clin Nutr. 2005; 82, 456–466. 17. Botton J., Heude B., Kettaneh A., Borys J. M., Lommez A., Bresson J. L., Ducimetiere P., Charles M. A. Cardiovascular risk factor levels and their relationships with overweight and fat distribution in children: the Fleurbaix Laventie Ville Santé II study. Metabolism, 56(5), 614–6 Janssen I., Katzmarzyk P. T., Ross R. (2002) Body Mass Index, waist circumference and health risk. Arch. Intern. Med. 2007; 162, 14, 2074–2079. 18. Fuller N. J., Dewit O., Wells J. C. The potential of near infrared interactance for predicting body composition in children. Eur. J. Clin. Nut. 2001; 55(11), 967–972. 19. Brooke-Wavell K., Jones P. R. M., Norgan N. G. Hardman A. E. Evaluation of near infra-red interactance for assessment of subcutaneous and total body fat. Eur. J. Clin. Nut. 1995, 49, 57–65. 20. Conway J. M., Norris K. H., Bodwell C. E. A new approach for the estimation of body composition: infrared interactance. Am. J. Clin. Nutr. 1984; 40(6), 1123–1130. 21. Kalantar-Zadeh K., Dunne E., Nixon K., Kahn K., Lee G. H., Kleiner M., Luft F. C. Near infra-red interactance for nutritional assessment of dialysis patients. Nephrol. Dial. Transplant. 1999; 14(1), 169–175. 22. Elia M., Parkinson S. A., Diaz E. Evaluation of near infrared interactance as a method for predicting body composition. Eur. J. Clin. Nutr. 1990; 44(2), 113–121. 23. Young H., Porcari J., Terry L., Brice G. Validity of body composition assessment methods for older men with cardiac disease. J. Cardiopulm Rehabil. 1998;18 (3), 221–227. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 24. Smith D. B., Johnson G. O., Stout J. R., Housh T. J., Housh D. J., Evetovich T. K. Validity of near-infrared interactance for estimating relative body fat in female high school gymnasts. Int. J. Sports. Med. 1997; 18 (7), 531–537. 25. Wit B., Busko K., Mroz A., Klossowski M. The using of bioelectric impedance (BIA) and nearinfrared spectrophotometric (futrex) determinations of body composition in males of variable physical activity – a comparative analysis. Biology of Sport 2001; 4, 321–334. 26. Oblaciƒska A., Jodkowska M., Tabak I., Ostr´ga W. Samoocena zdrowia i sprawnoÊci fizycznej polskich gimnazjalistów z nadwagà i oty∏oÊcià. Auksologia a promocja zdrowia 2007; 4, 69–80. 27. Zió∏kowska E. Studia tendencji przemian cech morfologicznych. Uwarunkowania i skutki w Êwietle badaƒ wieloletnich. Monografie AWF w Poznaniu 1999; 336. 28. Ignasiak Z., Zaleski A., Wolski P. SprawnoÊç fizyczna dzieci wiejskich. Studia i Monografie AWF we Wroc∏awiu 1993; 36, 81–91. 29. Wolaƒski N. Rozwój biologiczny cz∏owieka Podstawy auksologii, gerontologii i promocji zdrowia, PWN, Warszawa 2005. Adres do korespondencji: Pawe∏ Pos∏uszny Akademia Wychowania Fizycznego we Wroc∏awiu Katedra Biostruktury Al. J.I. Paderewskiego 35, 51-612 Wroc∏aw, tel: 0 71 347 33 61 email: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 57 Rozwój fizyczny studentów wychowania fizycznego – trzyletnia obserwacja z uwzgl´dnieniem Êrodowiska pochodzenia Three-year observation of physical development of students of physical education originating from various environments Agnieszka Wasiluk Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Pi∏sudskiego w Warszawie Wydzia∏ Wychowania Fizycznego i Sportu w Bia∏ej Podlaskiej Zak∏ad ˚ywienia i Rozwoju Biologicznego Cz∏owieka. Kierownik Zak∏adu: dr hab. prof AWF J. Czeczelewski * Prac´ wykonano w ramach badaƒ w∏asnych nr VII/146, finansowanych przez KBN w latach 2000–2005 Streszczenie Abstract W Êwietle wspó∏czesnej wiedzy nie ulega wàtpliwoÊci, ˝e rozwój cz∏owieka jest rezultatem wspó∏zale˝noÊci pomi´dzy czynnikami zdeterminowanymi przez program genetyczny, a wp∏ywami Êrodowiska zewn´trznego. Analizà obj´to zmiany w budowie cia∏a studentów wychowania fizycznego w obr´bie grup pochodzàcych ze Êrodowiska miejskiego i wiejskiego. W pracy wykorzystano wyniki obserwacji 147 studentów z ZWWF w Bia∏ej Podlaskiej prowadzonych w sposób ciàg∏y w latach 2000–2003. Wykonano pomiary umo˝liwiajàce oszacowanie somatotypów m´˝czyzn metodà Sheldona w modyfikacji Heat i Cartera. Analiz´ zmian w rozwoju fizycznym m∏odzie˝y prowadzono w grupie miejskiej (n498) i wiejskiej (n449). Materia∏ opracowano statystycznie. WysokoÊç cia∏a zwi´kszy∏a si´ w obu ocenianych zespo∏ach o blisko 1 cm, zaÊ masa cia∏a o 6 kg. W szerokoÊci ∏okcia przyrost wyniós∏ 0,18 cm, nieco wi´kszy by∏ w szerokoÊci kolana (ok. 0,20 cm). Obwód ramienia zwi´kszy∏ si´ w zespole miejskim o 1,63 cm, zaÊ w grupie wiejskiej o 1,31 cm. Natomiast w obwodzie podudzia obserwowano przyrost o ok. 0,70 cm. Poziom endomorfii w grupie miejskiej wzrós∏ o 0,48 punktu, mezomorfii o 0,71 punktu, przy równoczesnym spadku ektomorfii o 0,65 punktu. U s∏uchaczy ze Êrodowiska wiejskiego endomorfia zwi´kszy∏a si´ o 0,26 punktu, mezomorfia o 0,69 punktu, zaÊ regres ektomorfii wyniós∏ 0,61 punktu. Na wielkoÊç zmian w poziomie rozwoju fizycznego m∏odzie˝y akademickiej pochodzàcej z odmiennych Êrodowisk wp∏yw mia∏a aktywnoÊç ruchowa zwiàzana z kierunkiem studiów. S∏owa kluczowe: studenci, wychowanie fizyczne, typ budowy, badania longitudinalne In the view of contemporary knowledge, it is indisputable that development of man results from correlations between factors determined by genetic programme, and impact of environment. This manuscript reports observations of 147 students from External Department of Physical Education (EDPE) in Bia∏a Podlaska conducted intermittently in the years 2000–2003. Measurements enabled evaluating somatic types of men with Sheldon’s method modified by Heat and Carter. Changes in physical development were analyzed in urban (n498) and rural (n449) groups of adolescents. Results were elaborated statistically. In both surveyed groups, body height values were observed to increase by nearly 1 cm, whereas body mass values – by 6 kg. The width of elbow increased by 0.18 cm, whereas the knee width increased slightly more, i. e. by ca. 0.20 cm. Arm circumference was observed to increase by 1.63 cm and 1.31 cm in urban and rural group, respectively. In turn, shank circumference was demonstrated to increase by ca. 0.70 cm. In urban group, the level of endomorphy increased by 0.48 point, that of mesomorphy by 0.71 point, whilst that of ectomorphy decreased by 0.65 points. In turn, in case of students originating from rural areas the level of endomorphy increased by 0.26 point, that of mesomorphy by 0.69 point, whereas the regress of ectomorphy accounted for 0.61 point. The extent of changes in physical development of academic adolescents originating from various environments was demonstrated to be affected by low physical mobility linked with study. Key words: students, physical education, somatic type, longitudinal studies Nades∏ano: 05.05.2010 Zatwierdzono do druku: 18.10.2010 58 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Wst´p Materia∏ i metody Jak wskazujà dotychczasowe badania auksologiczne, proces aktywnego zwi´kszania wymiarów cech antropometrycznych koƒczy si´ pod koniec okresu dzieciƒstwa i na poczàtku okresu m∏odzieƒczego. Niemniej jednak po zakoƒczeniu okresu m∏odzieƒczego nadal wyst´pujà niewielkie przyrosty cech somatycznych, jak równie˝ ostatecznie kszta∏tujà si´ cechy czynnoÊciowe. Dlatego te˝ kolejne stadium rozwoju ontogenetycznego okreÊla si´ jako okres dorastania i ostatecznego dojrzewania organizmu. RównoczeÊnie jest to czas, na który przypada ostatni etap kszta∏cenia instytucjonalnego odbywajàcego si´ w ramach studiów wy˝szych [1]. WielkoÊç zmian zachodzàcych w tym czasie w rozwoju fizycznym, jak i czas ich trwania jest bardzo zró˝nicowany, a przy tym nie do koƒca poznany. Wynika to mi´dzy innymi z faktu, i˝ zdecydowane gros autorów charakteryzujàc poziom rozwoju somatycznego studentów koncentruje si´ na jednorazowych obserwacjach wybranej przez siebie m∏odzie˝y akademickiej. W konsekwencji dane pomiarowe z badaƒ poszczególnych autorów opracowywane i publikowane sà na ogó∏ w sposób niejednolity. Ró˝norodnoÊç programów badawczych zarówno w odniesieniu do ocenianych cech, jak równie˝ stosowanych metod analizy, utrudnia, a niekiedy wr´cz uniemo˝liwia ich interpretacj´. Cz´sto prowadzàc do sprzecznych wniosków. Pomimo, ˝e badania m∏odzie˝y akademickiej majà w Polsce d∏ugoletnià tradycj´, si´gajàcà dziewi´tnastego wieku, to tylko niewielka ich czeÊç prowadzona by∏a w sposób ciàg∏y [2–6]. Pozwalajàcy monitorowaç przyrosty w rozwoju fizycznym w kolejnych latach nauki. Spowodowane to by∏o zapewne trudnoÊciami natury organizacyjnej, jak równie˝ zbyt d∏ugim czasem oczekiwania na rezultaty. Zdecydowana wi´kszoÊç obserwacji o charakterze longitudinalnym pochodzi z lat 50–70 dwudziestego wieku. A jak wiadomo wymiary i proporcje cia∏a charakteryzujà si´ du˝à zmiennoÊcià osobniczà zarówno w czasie i przestrzeni. W Êwietle wspó∏czesnej wiedzy nie ulega wàtpliwoÊci, ˝e rozwój cz∏owieka jest rezultatem wspó∏zale˝noÊci pomi´dzy czynnikami zdeterminowanymi przez program genetyczny, a wp∏ywami Êrodowiska zewn´trznego [7]. Od czynników Êrodowiska zewn´trznego w du˝ym stopniu zale˝y stopieƒ realizacji potencja∏u genetycznego dziecka. W literaturze dost´pnych jest szereg prac potwierdzajàcych istnienie ró˝nicujàcego wp∏ywu wielkoÊci miejsca zamieszkania na cechy somatyczne [8–10 i inni]. Majàc na uwadze, powy˝sze kwestie celem pracy by∏a analiza zmian w budowie cia∏a studentów wychowania fizycznego w obr´bie grup pochodzàcych ze Êrodowiska miejskiego i wiejskiego. W pracy wykorzystano wyniki obserwacji 147 studentów z Zamiejscowego Wydzia∏u Wychowania Fizycznego w Bia∏ej Podlaskiej prowadzonych w sposób ciàg∏y w latach 2000–2003. Wiek m´˝czyzn w pierwszym badaniu wynosi∏ 19,6850,91 lat. Badania realizowano w rocznych odst´pach, poczàwszy od egzaminu wst´pnego do zakoƒczenia trzeciego roku nauki. W badaniach uwzgl´dniono 11 cech antropometrycznych. Pomiary wykonano zgodnie z ogólno przyj´tymi metodami opracowanymi przez Martina [11]. WysokoÊç cia∏a zmierzono antropometrem z dok∏adnoÊcià do 0,1 cm. Pomiaru szerokoÊci ∏okcia oraz kolana dokonano cyrklem kab∏àkowym ma∏ym z dok∏adnoÊcià do 0,1 cm. Obwód ramienia oraz podudzia zmierzono z dok∏adnoÊcià do 0,5 cm wykorzystujàc w tym celu taÊm´ metrycznà. Natomiast pomiary fa∏dów skórno-t∏uszczowych na ramieniu, pod ∏opatkà, nad talerzem biodrowym, na brzuchu oraz na podudziu wykonano kaliperem z dok∏adnoÊcià do 0,2 mm. Mas´ cia∏a okreÊlono za pomocà wagi elektronicznej TP 150-WTL II B z dok∏adnoÊcià do 50 g. Pomiary wykonano po lewej stronie cia∏a. Uzyskane wyniki umo˝liwi∏y oszacowanie somatotypów m´˝czyzn metodà Sheldona w modyfikacji Heath i Cartera [12]. Podczas szczegó∏owych analiz zmian w poziomie rozwoju fizycznego m∏odzie˝y studiujàcej na kierunku wychowania fizycznego w ZWWF w Bia∏ej Podlaskiej pos∏ugiwano si´ dwiema grupami wywodzàcymi si´ ze Êrodowiska miejskiego i wiejskiego. Zgromadzony materia∏ poddano opracowaniu statystycznemu wyliczajàc Êrednià arytmetycznà oraz odchylenie standardowe. Ró˝nice w poziomie rozwoju fizycznego w obr´bie grup m´˝czyzn pochodzàcych ze Êrodowiska wiejskiego (n498) i miejskiego (n449) oceniono testem Studenta dla danych zale˝nych [13]. Wyniki badaƒ Ogólnà charakterystyk´ zmian w poziomie wskaêników rozwoju fizycznego w badanej grupie m´˝czyzn z uwzgl´dnieniem wielkoÊci miejsca zamieszkania przedstawiono w tabeli I oraz na rycinach 1–8. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, i˝ m´˝czyêni pochodzàcy z miast, przed podj´ciem nauki w ZWWF w Bia∏ej Podlaskiej mierzyli 180,71 cm, zaÊ po trzech latach studiów 181,64 cm. Odpowiednio studenci wiejscy 180,27 cm oraz 181,07 cm. Zatem wielkoÊç zmian w wysokoÊci cia∏a w pierwszej uprzednio wymienionej grupie mia∏a wartoÊç 0,93 cm, zaÊ w drugiej 0,80 cm i by∏y to przyrosty istotne statystycznie. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 59 Tabela I. Zmiany w poziomie rozwoju badanych cech u studentów podczas studiów wychowania fizycznego oraz testowanie ró˝nic pomi´dzy Êrednimi arytmetycznymi przy uwzgl´dnieniu wielkoÊci miejsca zamieszkania. Table I. Gains in the selected indices of body built in male students during studies at Physical Education major and evaluation of differences between arithmetic means as affected by the size of the place of living. Przyrosty w kolejnych latach studiów po I roku po II roku po III roku miasto x SD 0,29 0,45 0,43 0,58 0,22 0,52 6,34** 7,33** 4,16** wieÊ x SD 0,22 0,39 0,28 0,39 0,29 0,42 4,00** 5,08** 4,87** miasto x SD 3,59 3,45 0,88 2,38 1,74 2,91 10,30** 3,66** 5,92** wieÊ x SD 2,70 3,58 1,73 2,28 1,71 3,73 5,28** 5,29** 3,21** miasto x SD 0,10 0,09 0,07 0,08 0,01 0,03 10,68** 8,88** 3,13** wieÊ x SD 0,11 0,11 0,06 0,08 0,01 0,03 6,60** 5,48** 2,59* miasto x SD 0,12 0,16 0,07 0,08 0,02 0,06 7,20** 7,74** 2,75** wieÊ x SD 0,09 0,09 0,09 0,11 0,00 0,14 6,47** 5,72** 0,10 miasto x SD 0,96 1,36 0,31 1,03 0,36 0,74 6,99** 2,95** 4,81** wieÊ x SD 0,61 1,36 0,38 0,96 0,38 0,71 3,15** 2,77** 3,71** miasto x SD 0,23 1,21 0,09 0,82 0,44 0,72 1,86 1,05 6,06** wieÊ x SD 0,01 0,90 0,29 0,84 0,40 0,69 0,05 2,39* 4,11** miasto x SD 0,14 0,93 0,25 0,86 0,10 0,61 1,46 2,89** 1,57 wieÊ x SD 10,08 0,97 0,27 0,70 0,07 0,73 0,59 2,65* 0,69 miasto x SD 0,43 0,44 0,14 0,29 0,14 0,26 9,67** 4,82** 5,40** wieÊ x SD 0,32 0,46 0,17 0,31 0,20 0,32 4,79** 3,90** 4,33** miasto x SD 10,43 0,59 10,05 0,34 10,17 0,44 7,22** 1,32 3,87** wieÊ x SD 10,41 0,46 10,08 0,34 10,12 0,43 6,16** 1,66 2,01* Ektomorfia [punkty] Mezomorfia [punkty] Endomorfia [punkty] WysokoÊç cia∏a [cm] po III roku Masa cia∏a [kg] po II roku SzerokoÊç ∏okcia [cm] po I roku WartoÊç testu Studenta Obwód SzerokoÊç Obwód podudzia [cm] ramienia [cm] kolana [cm] Badane Miejsce cechy zamieszkania ** ró˝nica istotna statystycznie na poziomie p*0,05 ** ró˝nica istotna statystycznie na poziomie p*0,01 60 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) miasto wieÊ 181,8 wysokoÊç cia∏a [cm] 181,6 181,4 181,2 181 180,8 180,6 180,4 181,2 181 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 1. Zmiany w wysokoÊci cia∏a studentów Figure 1. Changes in body height levels of male students miasto wieÊ 80 79 masa cia∏a [kg] 78 77 76 75 74 73 72 71 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 2. Zmiany w masie cia∏a studentów Figure 2. Changes in body mass levels of male students miasto wieÊ szerokoÊç ∏okcia [cm] 7,2 7,15 7,1 7,05 7 6,95 6,9 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 3. Zmiany w szerokoÊci ∏okcia studentów Figure 3. Changes in elbow width levels of male students Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 61 miasto wieÊ szerokoÊç kolana [cm] 9,85 9,8 9,75 9,7 9,65 9,6 9,55 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 4. Zmiany w szerokoÊci kolana studentów Figure 4. Changes in knee width levels of male students miasto wieÊ obwód ramienia [cm] 33,5 33 32,5 32 31,5 31 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 5. Zmiany w obwodzie ramienia studentów Figure 5. Changes in arm circumference levels of male students miasto wieÊ 37,6 obwód podudzia [cm] 37,4 37,2 37 36,8 36,6 36,4 36,2 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 6. Zmiany w obwodzie podudzia studentów Figure 6. Changes in shank circumference levels of male students 62 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) miasto wieÊ 3,6 endomorfia [pkt] 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3 2,9 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 7. Zmiany w poziomie endomorfii studentów Figure 7. Changes in endomorphy levels of female students miasto wieÊ 4,8 4,7 mezomorfia [pkt] 4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4 3,9 3,8 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 8. Zmiany w poziomie mezomorfii studentów Figure 8. Changes in mesomorphy levels of female students miasto wieÊ 3,4 3,3 ektomorfia [pkt] 3,2 3,1 3 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 kandydaci I rok studiów II rok studiów III rok studiów Rycina 9. Zmiany w poziomie ektomorfii studentów Figure 9. Changes in ectomorphy levels of female students Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 63 Kolejnà rozpatrywanà cechà by∏a masa cia∏a. U studentów w ca∏ym analizowanym okresie badaƒ obserwowano systematyczny przyrost masy cia∏a. M´˝czyêni przyj´ci na studia pochodzàcy ze Êrodowiska miejskiego wa˝yli 71,97 kg, zaÊ po trzech latach studiów 78,18 kg. W zespole, który jako miejsce zamieszkania wskaza∏ wieÊ wartoÊci te wynosi∏y odpowiednio 73,02 kg oraz 79,15 kg. Zatem Êredni przyrost masy cia∏a w obu analizowanych grupach przekroczy∏ 6 kg. Odnotowane wartoÊci testu Studenta dowodzà, ˝e zmiany te by∏y istotne statystycznie na wszystkich etapach badaƒ. T´goÊç szkieletu mierzona szerokoÊcià nasad koÊci d∏ugich wskazywa∏a tendencj´ wzrostowà. U m´˝czyzn, którzy jako miejsce zamieszkania podali miasto szerokoÊç ∏okcia na egzaminie wst´pnym wynosi∏a 6,95 cm, zaÊ po trzecim roku studiów 7,13 cm. Natomiast w zespole wiejskim odpowiednio 6,99 cm i 7,17 cm. Przyrosty w omawianej cesze by∏y istotne statystycznie i w obu analizowanych grupach m´skich mia∏y wielkoÊç 0,18 cm. WÊród m´˝czyzn pochodzàcych ze Êrodowiska miejskiego szerokoÊç kolana na egzaminie wst´pnym wynosi∏a 9,59 cm, zaÊ w ostatnim badaniu 9,79 cm. W zespole wiejskim wartoÊci te mia∏y poziom 9,64 cm i 9,81 cm. Stàd w ca∏ym analizowanym okresie przyrosty osiàgn´∏y wartoÊç 0,20 cm u studentów miejskich i 0,17 cm u s∏uchaczy wiejskich. Owe zmiany by∏y wyraêne i istotne statystycznie w obu analizowanych grupach na wszystkich etapach badaƒ. Jednym wyjàtkiem byli m´˝czyêni pochodzàcy ze wsi, u których po trzecim roku studiów nie odnotowano wyraênych przyrostów w szerokoÊci kolana. Na podstawie pomiarów obwodu ramienia i podudzia oszacowano zmiany w obr´bie umi´Ênienia. W zespole m´˝czyzn pochodzàcych z miast obwód ramienia zmierzony podczas egzaminu wst´pnego kszta∏towa∏ si´ na poziomie 31,25 cm, zaÊ po trzecim roku nauki mia∏ wartoÊç 32,90 cm. Odpowiednio wÊród studentów wiejskich wartoÊci te wzros∏y z 31,57 cm do 32,94 cm. Zatem przyrost w pierwszej monitorowanej grupie wyniós∏ 1,63 cm, zaÊ w drugiej 1,31 cm. Odnotowane zmiany na wszystkich etapach badaƒ by∏y istotne statystycznie. W rozpatrywanym okresie wÊród m´˝czyzn obserwowano wyraênà tendencj´ wzrostowà obwodu podudzia. U studentów miejskich podczas egzaminu wst´pnego mia∏ on poziom 36,75 cm, a po trzecim roku studiów osiàgnà∏ wartoÊç 37,50 cm. Zatem ca∏kowity przyrost wyniós∏ 0,75 cm i by∏ istotny statystycznie jedynie na ostatnim etapie badaƒ. WÊród studentów, którzy jako miejsce zamieszkania wskazali wieÊ wartoÊci te mia∏y nast´pujàcy poziom 36,68 cm i 37,38 cm. Przy czym wyraêny przyrost analizowanej cechy stwierdzono po drugim i trzecim roku studiów. 64 Typ budowy cia∏a oszacowano na podstawie wartoÊci punktowych endomorfii, mezomorfii i ektomorfii. Somatotyp kandydatów na studia pochodzàcych ze Êrodowiska miejskiego wyra˝a∏ si´ wzorem 3,00–3,92–3,26, u m´˝czyzn wiejskich zaÊ mia∏ wartoÊç 3,12–4,04–3,11. Âwiadczy to o dominacji w budowie cia∏a uk∏adu mi´Êniowego i kostnego oraz przeci´tnej smuk∏oÊci cia∏a, jak równie˝ przeci´tnym ot∏uszczeniu. W toku studiów dwa pierwsze komponenty tj. endomorfia i mezomorfia uleg∏y powi´kszeniu. Natomiast w poziomie ektomorfii nastàpi∏ regres. Stàd somatotyp studentów miejskich po trzecim roku nauki okreÊla∏ wzór: 3,48–4,63–2,61, odpowiednio w grupie wiejskiej 3,38–4,73–2,50. Na podstawie powy˝szych rezultatów mo˝na wnosiç, i˝ w trakcie badaƒ poziom endomorfii w pierwszej z wymienionych grup wzrós∏ o 0,48 punktu, mezomorfii o 0,71 punktu, przy równoczesnym spadku ektomorfii o 0,65 punktu. WÊród s∏uchaczy ze Êrodowiska wiejskiego zmiany te mia∏y nieco mniejsze wartoÊci. Endomorfia zwi´kszy∏a si´ o 0,26 punktu, mezomorfia o 0,69 punktu, zaÊ regres ektomorfii wyniós∏ 0,61 punktu. Istotny statystycznie przyrost endomorfii obserwowano w obu analizowanych grupach jedynie po drugim roku studiów. Przyrosty w mezomorfii by∏y wyraêne na wszystkich etapach badaƒ, zaÊ spadki w ektomorfii po pierwszym i trzecim roku studiów. Dyskusja SkutecznoÊç oddzia∏ywania ruchu na organizm cz∏owieka uzale˝niona jest mi´dzy innymi od wieku, p∏ci, pory roku, rodzaju wykonywanych çwiczeƒ fizycznych, ich intensywnoÊci i systematycznoÊci oraz okresu w jakim ustrój jest w nie zaanga˝owany [3]. Z dotychczasowych badaƒ wiadomo, ˝e wp∏yw aktywnoÊci ruchowej na kszta∏towanie si´ cech morfologicznych osobnika dotyczy przede wszystkim tkanek mi´kkich oraz elementów szerokoÊciowych, w mniejszym stopniu cech d∏ugoÊciowych [2, 14, 15]. WysokoÊç cia∏a jest podstawowà cechà wielkoÊci osobnika. Z poczynionych obserwacji wynika, i˝ wysokoÊç cia∏a na przestrzeni studiów ulega∏a dodatnim przyrostom. Widoczna w obu grupach tendencja do zwi´kszania si´ wymiarów d∏ugoÊciowych cia∏a mo˝e wskazywaç na proces dorastania, który zdaniem Drozdowskiego [16] koƒczy si´ u m∏odych m´˝czyzn oko∏o 23 roku ˝ycia. W tym miejscu nale˝y nadmieniç, i˝ Êrednia wieku studentów podczas ostatniego badania wynosi∏a w zespole miejskim 22,5850,86, zaÊ w zespole wiejskim 22,6550,92. Otrzymane w niniejszej pracy wyniki znalaz∏y równie˝ potwierdzenie w innych opracowaniach naukowych [2, 4, 17]. Natomiast badania Sierakowskiej Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) prowadzone wÊród studentów Akademii Wychowania Fizycznego w Poznaniu wskazujà na nieznaczny regres ocenianej cechy somatycznej [5]. Wed∏ug autorki mo˝e byç to nast´pstwem procesów rozwojowych zachodzàcych w organizmie w okresie harmonizacji morfologicznej. Witkowski za przyczyn´ zmniejszenia wysokoÊci cia∏a studentów Akademii Wychowania Fizycznego w Warszawie uzna∏ zbyt du˝e obcià˝enie badanej m∏odzie˝y çwiczeniami fizycznymi, do których organizm nie by∏ przystosowany przed podj´ciem nauki w uczelni o profilu sportowym [3]. Masa cia∏a nie jest tak silnie genetycznie zdeterminowana jak wysokoÊç cia∏a. Jej wielkoÊç w procesie ontogenezy podlega zmianom adiustacyjnym pod wp∏ywem ró˝nych czynników. Nawet krótkotrwa∏e zmiany w sposobie od˝ywiania, aktywnoÊci fizycznej czy te˝ czynnikach chorobowych mogà byç powodem jej wzrostu lub spadku [18]. W niniejszych badaniach zauwa˝ono istotny statystycznie wzrost masy cia∏a badanych m´˝czyzn. Zale˝noÊç tà potwierdzajà badania studentów wychowania fizycznego prowadzone przez Witkowskiego wÊród s∏uchaczy AWF w Warszawie oraz przez Trzeciak i Forjasz w zespole studentów z Gorzowa Wielkopolskiego [3, 6]. Procesom rozwoju koÊçca, ich budowie, skutkom przecià˝enia pracà fizycznà i treningiem sportowym poÊwi´cono wiele opracowaƒ [19 i inni]. Wynika z nich mi´dzy innymi, i˝ çwiczenia fizyczne stymulujàc prac´ mi´Êni wp∏ywajà pozytywnie na proces budowy koÊci w okresie wzrostu i dojrzewania, na kszta∏towanie si´ szczytowej masy kostnej, a w wieku doros∏ym na utrzymanie optymalnego jej poziomu [20]. Stàd mo˝na przyjàç, ˝e stwierdzone w niniejszej pracy przyrosty nasad koÊci d∏ugich mogà byç efektem adaptacji organizmu do zwi´kszonych obcià˝eƒ fizycznych. Proces rozwoju uk∏adu mi´Êniowego dotyczy zmian w budowie mikroskopowej i makroskopowej oraz sk∏adzie chemicznym mi´Êni. Zak∏ada si´, i˝ liczba w∏ókien mi´Êniowych w momencie urodzenia jest sta∏a a przyrost masy mi´Êniowej odbywa si´ g∏ównie w wieku m∏odzieƒczym i doros∏ym, przede wszystkim w wyniku pogrubienia i wyd∏u˝enia w∏ókien mi´Êniowych [21]. Bardzo wyraênie na bodziec ruchu zareagowa∏a tkanka mi´Êniowa. Dotyczy to szczególnie obwodu ramienia. Natomiast ró˝nice pomi´dzy pomiarami wst´pnymi i koƒcowymi w obwodzie podudzia wykaza∏y co prawda tendencj´ wzrostowà, aczkolwiek nie tak wyraênà jak w przypadku obwodu ramienia. Otrzymane wyniki mogà sugerowaç z jednej strony, i˝ m´˝czyêni przed rozpocz´ciem studiów wychowania fizycznego charakteryzowali si´ s∏abszym rozwojem umi´Ênienia w∏aÊnie tej cz´Êci cia∏a, z drugiej zaÊ na wi´ksze obcià˝enie çwiczeniami fizycznymi koƒczyn górnych w trakcie nauki. Trening fizyczny wywo∏uje bowiem hipertrofi´ mi´Êni, a ta uzale˝niona jest przede wszystkim od intensywnoÊci pracy wykonywanej przez te mi´Ênie. Somatotyp jest poj´ciem odnoszàcym si´ do typu budowy jako ca∏oÊci. Pozwala on na ogólnà charakterystyk´ cia∏a osobnika, jak równie˝ przy jego pomocy mo˝na okreÊlaç ró˝nice pomi´dzy grupami lub populacjami. Umo˝liwia równie˝ ocen´ kierunku selekcji ze wzgl´du na budow´ cia∏a grupy osób wybranej ze wzgl´du na wiek, p∏eç lub te˝ poziom aktywnoÊci ruchowej [22–25]. W niniejszej pracy stwierdzono istotne zmian w poszczególnych czynnikach opisujàcych budow´ cia∏a. Zaznaczy∏ si´ wyraêny wzrost wartoÊci punktowych endomorfii i mezomorfii oraz regres w poziomie ektomorfii. O ile wzrost czynnika drugiego Êwiadczy pozytywnie o wp∏ywie çwiczeƒ fizycznych na poziom rozwoju uk∏adu kostnego i mi´Êniowego, to niepokój wzbudza zwi´kszenie iloÊci tkanki t∏uszczowej. M∏odzie˝, która podj´∏a nauk´ na kierunku wychowanie fizyczne najwi´cej czasu na nauk´ przedmiotów sportowych poÊwi´ca∏a w dwóch pierwszych latach nauki. W tym czasie studenci uczestniczyli we wszystkich zaj´ciach sportowych przewidzianych w standardach programowych. Z ka˝dym kolejnym rokiem studiów zwi´ksza∏a si´ przewaga liczby godzin dydaktycznych przeznaczanych na przedmioty teoretyczne nad sportowymi. Ró˝nica w iloÊci godzin na pierwszym roku wynosi∏a 117 godzin, na drugim 234 godziny, zaÊ na trzecim 289 godzin dydaktycznych. Odnotowany przyrost endomorfii odzwierciedlajàcej ot∏uszczenie cia∏a powinien byç uznany za obiektywnà przes∏ank´ do wprowadzenia zmian w standardach programowych pod wzgl´dem doboru çwiczeƒ ruchowych, czy te˝ dozowania wysi∏ku fizycznego. Mo˝na równie˝ przyjàç, ˝e wzrost masy cia∏a, jak i iloÊci tkanki t∏uszczowej, ocenianej poprzez poziom endomorfii jest efektem sposobu ˝ywienia. Jak donosi wielu autorów, tryb ˝ycia m∏odzie˝y akademickiej jest nieregularny, a dieta êle zbilansowana (2, 26–28). Wnioski Zgromadzone rezultaty z badaƒ ciàg∏ych studentów wychowania fizycznego z ZWWF w Bia∏ej Podlaskiej pozwoli∏y na sformu∏owanie nast´pujàcych wniosków i spostrze˝eƒ: 1. W trakcie kilkuletnich obserwacji stwierdzono u badanych m´˝czyzn wyraêne zmiany w poziomie rozwoju fizycznego. 2. WielkoÊç zmian mia∏a zbli˝ony poziom zarówno u studentów pochodzàcych ze Êrodowiska miejskiego, jak i wiejskiego. 3. Kierunek zmian w analizowanych wskaênikach budowy cia∏a by∏ taki sam w obu grupach badanych. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 65 Wykaz piÊmiennictwa 1.Czarny W., Badania zmiennoÊci budowy somatycznej i sprawnoÊci motorycznej m∏odzie˝y akademickiej w Polsce. Wydawnictwo Uniwersytetu Rzeszowskiego, Rzeszów 2007: 159. 2.Milicerowa H.: ZmiennoÊç cech budowy cia∏a pod wp∏ywem wychowania fizycznego. Przeglàd Antropologiczny 1951; 17: 212-302. 3.Witkowski M.: ZmiennoÊç komponentów tkankowych u m∏odzie˝y. PWN, Warszawa 1977: 111. 4.Bocheƒska Z., Go∏àb S., Kurnik G.: ZmiennoÊç cech morfologicznych studentów i studentek AWF w Krakowie w okresie czteroletnich studiów. Materia∏y i Prace Antropologiczne 1979; 96: 11-25. 5.Sierakowska M.: Doniesienie z badaƒ zmian wybranych cech somatycznych w czasie 4-letnich studiów wychowania fizycznego. Roczniki Naukowe, AWF w Poznaniu 1993; 42: 153155. 6.Trzeciak J., Forjasz J.: Zmiany cech somatycznych w czasie nauki i w okresie wakacyjnym m∏odzie˝y studiujàcej wychowanie fizyczne. (w:) D. Umiastowska (red.): AktywnoÊç ruchowa ludzi w ró˝nym wieku. Wydawnictwo Promocyjne „Albatros”, Szczecin 2002; 7: 219-224. 7.Wolaƒski N. Rozwój biologiczny cz∏owieka. Podstawy auksologii, gerontologii i promocji zdrowia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005: 573. 8.Mirek W., Mleczko E., Topisz-Starzewska J.: Pochodzenie spo∏eczne i miejsce zamieszkania jako czynniki ró˝nicujàce poziom rozwoju somatycznego i motorycznego krakowskich studentów. (w:) J. Zagórski, H. Pop∏awska, M. Sk∏ad (red.): Uwarunkowania rozwoju dzieci i m∏odzie˝y wiejskiej. Instytut Medycyny Wsi, Lublin, 2004: 789-797. 9.Mi´sowicz I., Palus D.: Spo∏eczne i Êrodowiskowe dystanse rozwoju fizycznego studentek Akademii Pedagogiki Specjalnej im. Marii Grzegorzewskiej w Warszawie. (w:) A. Jopkiewicz (red.): Auksologia a promocja zdrowia. Kieleckie Towarzystwo Naukowe, Kielce, 2007: 57-68. 10. Dàbrowski D., Kasprowicz M.: Miejsce zamieszkania a rozwój fizyczny i motoryczny studentów Paƒstwowej Wy˝szej Szko∏y Zawodowej w Bia∏ej Podlaskiej. (w:) A. Dencikowska, S. Drozd, W. Czarny (red.) AktywnoÊç fizyczna jako czynnik wspomagajàcy rozwój i zdrowie. Wydawnictwo Uniwersytetu Rzeszowskiego, Rzeszów 2008: 168-174. 11. Malinowski A., Bo˝i∏ow W.: Podstawy antropometrii. Metody, techniki, normy. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa-¸ódê 1997: 512. 12. Heath B. H., Carter J. E. L.: A modified somatotype method. Am J Phys Anthropol 1967; 27: 54-74. 13. Stupnicki R.: Biometria. Krótki zarys. Wydawnictwo “Margos”, Warszawa, 2000: 114. 14. Sk∏ad M., Krawczyk B., Majle B.: Effects of an intense annual training on body components and other somatic traits in young male and female rowers. Biol Sport 1993; 4: 239-243. 15. Pietraszewska J.: Wp∏yw uprawiania sportu na rozwój fizyczny m∏odzie˝y. Studia i Monografie, AWF we Wroc∏awiu 2001; 59: 7-16. 66 16. Drozdowski Z.: Antropologia dla nauczycieli wychowania fizycznego. AWF Poznaƒ 2002: 195. 17. Hornowska E.: ZmiennoÊç zespo∏u cech budowy cia∏a studentek Wy˝szej Szko∏y Wychowania Fizycznego we Wroc∏awiu w okresie czteroletnich studiów. Rozprawy Naukowe, WSWF we Wroc∏awiu 1970; 8: 105-135. 18. Bielicki T., Szklarska A., Kosie∏ S., Welon Z., Transformacja ustrojowa w Polsce w Êwietle antropologicznych badaƒ 19-letnich m´˝czyzn. Monografie Zak∏adu Antropologii, PAN, 2003. 23. 19. Lloyd T., Lifestyle factors and development of bone mass and bone strength in young women. J Pediatr 2004; 6: 776782. 20. Ksi´˝opolska-Or∏owska K., Znaczenie ruchu w profilaktyce i leczeniu nast´pstw osteoporozy. Terapia 2006; 3: 36-41. 21. Malinowski A.: Wst´p do antropologii i ekologii cz∏owieka. Uniwersytet ¸ódzki, 1999: 474. 22. Litva D., Paulík V.: Somaticky∂ profil vojakov prieskumníkov. Telesná Vy∂chowa & Šport 2000; 1: 25-26. 23. Giampietro M., Pujia A., Bertini I: Anthropometric features and body composition of young athletes practicing karate at a high and medium competitive level. Acta Diabetologica 2003; 4: 145-148, Supplement 1. 24. Buffa R., Succa V., Garau D., Marini E., Floris G.: Variations of somatotype in elderly Sardinians. Am J Hum Biol 2005; 4: 403-411. 25. Tambovtseva R. V., Zhukova S. G.: Age related changes of somatotype and body mass component in girls. Morfologiia 2005; 1: 48-51. 26. Kolarczyk E., Kwiatkowski J., Lang-M∏ynarska D.: Nutritional model and nutritional behaviors depending on BMI value among students of the Collegium Medicum of Jagiellonian University in Cracow. Przegl Lek 2003; 6: 43-7. 27. Huang T. T., Harris K. J., Lee R. E., Nazir N., Born W., Kaur H.: Assessing overweight, obesity, diet, and physical activity in college students. J Am Coll Health 2003; 2: 83-6. 28. Ilov R.: Ocena zwyczajów ˝ywieniowych studentów Akademii Medycznej we Wroc∏awiu. Adv Clin Exp Med 2005; 5: 929-938. 29. Szponar B., Krzyszycka R., Ocena sposobu od˝ywiania studentów Uniwersytetu Medycznego w Lublinie w roku akademickim 2007-2008. Bromat Chem Toksykol 2009; 2: 111-116. Adres do korespondencji: Agnieszka Wasiluk ul. Akademicka 2 21-500 Bia∏a Podlaska tel. 83 342-87-41 agnieszka. wasiluk@awf-bp. edu. pl Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) ZawartoÊç wapnia w migda∏kach gard∏owych dzieci w zale˝noÊci od p∏ci, miejsca zamieszkania i wp∏ywu biernego palenia tytoniu The occurrence of calcium in pharyngeal tonsils of children dependent on gender, living place and influence of passive smoking Ewa Nogaj, Jerzy Kwapuliƒski, Ma∏gorzata Suflita, Marcin Babula Katedra i Zak∏ad Toksykologii, Âlàski Uniwersytet Medyczny w Katowicach Kierownik Zak∏adu Toksykologii: prof. dr hab. n. przyr. J. Kwapuliƒski Streszczenie Abstract Przedmiotem badaƒ by∏y migda∏ki gard∏owe uzyskane na drodze adenotomii od 60 dziewczynek i 90 ch∏opców, zamieszkujàcych w 9 rejonach województwa Êlàskiego pozostajàcych w zasi´gu oddzia∏ywania przemys∏u. Analiz´ zawartoÊci wapnia w migda∏kach gard∏owych rozpatrywano w kontekÊcie nara˝enia i nienara˝enia dzieci na dym tytoniowy, wp∏ywu parametrów Êrodowiskowych oraz wspó∏wyst´powania wapnia z innymi badanymi metalami: Al, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Mg, Ba. Zauwa˝ono wyst´powanie u dziewczynek wspó∏zale˝noÊci jonów Ca z Cd, Al., Zn, Ni, Pb. W przypadku ch∏opców wspólnà zale˝noÊcià by∏a zale˝noÊç Ca z Mg, Cd, Zn. Ârednia zawartoÊç Ca w migda∏kach gard∏owych pochodzàcych od dziewczynek nara˝onych na dym tytoniowy wynosi∏a 1345,00 µg/g, w przypadku dziewczynek nienara˝onych zawartoÊç wapnia by∏a ni˝sza – 1292,88 µg/g, przy czym ró˝nice te nie by∏y istotne statystycznie. Odwrotnie u ch∏opców: u nara˝onych na dym tytoniowy zawartoÊç wapnia w migda∏kach gard∏owych wynosi∏a 1832,63 µg/g, a u nienara˝onych zawartoÊç badanego pierwiastka wynosi∏a 565,05 µg/g. Okaza∏o si´, i˝ p∏eç odgrywa znaczàcà rol´ w kumulacji wapnia i tu dostrzegalna by∏a wi´ksza predyspozycja do kumulowania szkodliwych metali u dziewczynek. The characteristic of occurrence calcium content in pharyngeal tonsils from 60 girls and 90 boys living in 9 region of Upper Silesia is presented in this article. Analysis of content of Ca in pharyngheal tonsils was observed in four groups of children: girls and boys exposed to tobacco smoke and unexposed to tabacco smoke, influence parameters environments on contents Ca in tissue tonsil and the cross-correlation analysis between content of ion Ca and other metals Al, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Mg, Ba, showed repeating co-dependences between Ca in girls from Cd, Al., Zn, Ni, Pb. In case of boys colective dependence was been dependence Ca in Mg, Cd, Zn. Arithmetic mean of calcium in pharyngeal tonsils from exposed girls was 1345.00 µg/g, in comparison to unexposed girls 1292.88 µg/g, in exposed to tobacco smoke boys- 1832.63 µg/g and unexposed boys 565.05 µg/g. It turned out that gender perform important part in absorbed calcium and here noticeable was been big ability to concentrate toxic metals in girls. Key words: calcium, children, pharyngeal tonsils S∏owa kluczowe: wapƒ, dzieci, migda∏ki gard∏owe Nades∏ano: 19.12.2009 Zatwierdzono do druku: 20.01.2011 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 67 Wst´p Monitoring biologiczny wybranego pierwiastka polega na systematycznym pomiarze jego st´˝eƒ w tkankach, wydzielinach, wydalinach. Pozwala on oceniç wielkoÊç nara˝enia na dany pierwiastek i zwiàzane z nim ryzyko zdrowotne. Oznaczanie zawartoÊci ksenobiotyków w biomarkerach ekspozycji, pozwala na ocenà wielkoÊci ekspozycji, tak˝e ekspozycji przewlek∏ej. Biomarkerami ekspozycji najcz´Êciej wykorzystywanymi do oceny nara˝enia w miejscach pracy, sà w∏osy, krew i mocz [1]. Kumulacja wybranego pierwiastka w danej tkance jest wynikiem nie tylko jego znaczenia biochemicznego lecz równie˝ jego potencjalnych interakcji z innymi pierwiastkami, które mogà posiadaç w∏aÊciwoÊci antagonistyczne [2,3]. W∏aÊciwoÊci chemiczne jonów wapnia pozwalajà przeciwdzia∏aç przenikaniu i odk∏adaniu si´ w organizmie toksycznych metali ci´˝kich jak, o∏ów, kadm, rt´ç, beryl lub arsen. Nadmiar jonów wapnia lub ich niedobór w organizmie mo˝e powodowaç odk∏adanie si´ jonów innych metali w naczyniach krwionoÊnych, nerkach i innych narzàdach jako rezultat synergizmu lub antagonizmu. Sam nadmiar wapnia nie powoduje takich zmian bez udzia∏u dodatkowych czynników jak: stany zapalne, uszkodzenia tkanek przez wolne rodniki, zbyt t∏usta dieta czy niski poziom zawartoÊci magnezu w po˝ywieniu [3, 4]. Du˝a poda˝ wapnia w pokarmach tylko nieznacznie zwi´ksza jego przyswajanie. Powodem tego jest istnienie bariery jelitowej regulujàcej iloÊç przyswajanego pierwiastka. Wch∏anianie jonów wapnia w przewodzie pokarmowym wspomagajà: witamina D oraz aniony mleczanów i cytrynianów. Natomiast wch∏anianie zwiàzków glinu, nadmiar jonów magnezu, potasu, strontu oraz fosforanów, które dodawane sà do wielu produktów i napojów gazowanych, mo˝e nasilaç wydalanie jonów wapnia z moczem. Bilans wapnia stymulowany jest niekorzystnie t∏uszczami, kwasem szczawiowym obecnym np. w czekoladzie oraz kwasem fitynowym zawartym w produktach zbo˝owych, a tak˝e dietà wysokobia∏kowà z wysokà zawartoÊcià fosforu (spo˝ywanie nadmiernych iloÊci produktów zwierz´cych, wysoko przetworzonych, napojów gazowanych) [5, 6]. Ostateczna kumulacja wybranych pierwiastków w tkance, zale˝y nie tylko od ich bezpoÊrednich interakcji mi´dzy nimi oraz ich znaczenia fizjologicznego, lecz tak˝e od funkcji fizjologicznych danej tkanki i jej po∏o˝enia w organizmie, a tak˝e od sposobu wch∏aniania poszczególnych pierwiastków. Szczególnà pozycj´ anatomicznà i fizjologicznà, na etapie wch∏aniania jako rezultat tak˝e tzw. biodost´pnoÊci toksykologicznej poszczególnych pierwiastków, posiada w uk∏adzie oddechowym migda- 68 ∏ek gard∏owy. Migda∏ek gard∏owy jest tkankà adenoidalnà, po∏o˝onà w g∏ównym strumieniu wdychanego powietrza wraz z py∏ami zawieszonymi, które zawierajà zró˝nicowane iloÊci zwiàzków wybranych pierwiastków, w tym Ca. Dotàd nierozpoznana jest rola wapnia w budowie strukturalnej tkanek mi´kkich, dlatego migda∏ek gard∏owy posiadajàc potencjalnie selektywne w∏aÊciwoÊci kumulowania Ca, pozwoli bli˝ej rozpoznaç jego rol´ fizjologicznà. Uwa˝a si´, ˝e pomimo mniejszej roli fizjologicznej Ca w odniesieniu do tkanek mi´kkich zasadne b´dzie rozpoznanie udzia∏u tego pierwiastka w strukturze mineralnej migda∏ka gard∏owego jako potencjalnego antagonisty. Wa˝nymi tu b´dà potencjalne interakcje z Ca na poziomie wch∏aniania i kumulacji z innymi dwuwartoÊciowymi pierwiastkami np. Cu, Al, Mg, Fe, Cd, Zn [7, 8, 9, 10]. Znana rola fizjologiczna Ca w organizmie ludzkim nie by∏a dotychczas dok∏adnie rozpoznana w migda∏ku gard∏owym, który w sposób wybiórczy kontaktuje si´ wy∏àcznie ze zwiàzkami metali zawartymi w pyle zawieszonym w powietrzu. Ten fakt oraz koniecznoÊç poszukiwania reprezentatywnych dla danego zanieczyszczenia wiarygodnych biomarkerów ekspozycji, uzasadni∏ zainteresowanie si´ migda∏kiem gard∏owym. W szczególnoÊci zasadne by∏o przebadanie zmian zawartoÊci Ca w nawiàzaniu do nara˝enia dzieci na bierne palenie tytoniu w ich najbli˝szym otoczeniu, ich p∏ci, wieku, a tak˝e miejsca zamieszkania w znaczeniu lokalnego wyst´powania badanych pierwiastków we wdychanym pyle zawieszonym. Materia∏y i metody Materia∏em do badaƒ zawartoÊci Ca by∏y migda∏ki gard∏owe dzieci (n4150), w tym 60 pochodzàcych od dziewczynek i 90 od ch∏opców. Wszyscy pacjenci, od których pozyskano próbki, zostali zakwalifikowani z powodów zdrowotnych do usuni´cia migda∏ka gard∏owego poprzez wykonanie zabiegu adenotomii. Dla poszczególnych przypadków posiadano tak˝e informacje dotyczàce pacjentów: ich wieku, p∏ci, miejsca zamieszkania oraz nara˝enia na bierne palenie w najbli˝szym ich otoczeniu. Informacje o wp∏ywie biernego palenia uzyskano od 121 dzieci. Nara˝onà na ETS (Environmental Tobacco Smoke – Êrodowiskowy dym tytoniowy) populacj´ stanowi∏o 44 dzieci w tym 15 dziewczynek i 29 ch∏opców, natomiast grupa dzieci nienara˝onych stanowi∏a 77 dzieci, w tym 37 dziewczynek i 45 ch∏opców. Grupa badanych pochodzi∏a z województwa Êlàskiego z 9 rejonów pozostajàcych w zasi´gu oddzia∏ywania przemys∏u. Informacje na ten temat zawiera tabela I. Obszar odniesienia stanowi∏y miejscowoÊci – ˚abno i Bielsko-Bia∏a, które nale˝à do terenów rekreacyjnych. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Tabela I. Podzia∏ na obszary ze wzgl´du na miejsce zamieszkania. Table I. Division on areas for the sake place of residence. Obszar (rejon) MiejscowoÊç R41 Zabrze R42 Gliwice, Ornontowice, Paniówki R43 Katowice, Chorzów R44 Bytom, Piekary Âlàskie, Tarnowskie Góry, Radzionków, Âwi´toch∏owice, Hanusek R45 Tychy, Miko∏ów, ˚ory R46 Rybnik, Czerwionka-Leszczyny, Knurów, Jastrz´bie, Orzesze, Jejkowice R47 Dàbrowa Górnicza, Jaworzno Szczakowa, Sosnowiec R48 ( tereny rekreacyjne ) ˚abno, Bielsko-Bia∏a R49 Cz´stochowa, Lubliniec, Kleszczów, Kamieƒskie M∏yny Dane dotyczàce zawartoÊci Ca w glebie i w powietrzu uzyskano z Wojewódzkiej Stacji SanitarnoEpidemiologicznej w Katowicach [11] oraz z „Atlasu Geochemicznego Górnego Âlàska ” [12]. Na przeprowadzenie badaƒ majàcych na celu oznaczenie Ca w migda∏ku gard∏owym, uzyskano zgod´ Komisji Bioetycznej Âlàskiej Akademii Medycznej w Katowicach. Oznaczanie metali w uprzednio przygotowanych próbkach przeprowadzono metodà ICP-AES w G∏ównym Instytucie Górnictwa w Katowicach, za pomocà aparatu SOLAR 2000. Ca zosta∏ wykryty z dok∏adnoÊcià 0,1 µg/g. Zastosowana metoda by∏a walidowana w oparciu o wzorce Ca firmy Wzormat we wspó∏pracy Instytutu Chemii Nieorganicznej Politechniki Âlàskiej. Odzysk Ca mieÊci∏ si´ w granicach 97%–102%. Wyniki analiz walidacyjnych ró˝ni∏y si´ od iloÊci testowanych od 2,0–4,0%. Walidacja obejmowa∏a obserwowany zakres st´˝eƒ oznaczanych pierwiastków. Wyniki i ich omówienie Charakterystyk´ statystycznà wyst´powania Ca w migda∏kach gard∏owych dziewczynek i ch∏opców w nawiàzaniu tak˝e do wp∏ywu ETS zawierajà tabele II i III. Zakres zmian Ârednia arytmeMenajbardziej tyczna 5 odchyletale prawdopodobny nia standardowe statystycznie Ârednia geometryczna Tabela II. Charakterystyka statystyczna wyst´powania wapnia w migda∏kach gard∏owych dzieci w zale˝noÊci od p∏ci [µg/g]. Table II. Statistical characteristics of occurrence of calcium in pharyngeal tonsils in children depending on gender [µg/g]. Zaobserwowany zakres zmian ZawartoÊci odpowiadajàce percentylom 10 50 95 Wspó∏Wspó∏czynniki czynnik rozk∏adu zmiensko- kur- noÊci [%] ÊnoÊç toza Ca∏a badana populacja (n4150) Ca 1190,6152871,28 575,00–1806,21 498,66 104,46–24604,15 149,05 343,55 4350,11 6,73 53,11 241 Dziewczynki (n460) Ca 1311,8351810,91 669,71–1953,95 617,76 106,83–7243,00 149,00 582,20 5856,50 2,00 3,38 138 Ca 1115,1353382,74 182,73–2047,53 436,40 104,46–24604,15 160,96 322,97 2917,86 6,69 47,01 303 Ch∏opcy (n490) Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 69 Tabela III. Charakterystyka statystyczna wyst´powania wapnia w migda∏kach gard∏owych u dziewczynek i ch∏opców nara˝onych i nienara˝onych na dym tytoniowy [µg/g]. Table III. Statistical characteristics of occurrence of calcium in pharyngeal tonsils girls and boys exposure and Zakres zmian Ârednia arytmeMenajbardziej tyczna 5 odchyletale prawdopodobny nia standardowe statystycznie Ârednia geometryczna unexposure passive smoking [µg/g]. Zaobserwowany zakres zmian ZawartoÊci odpowiadajàce percentylom 10 50 95 Wspó∏Wspó∏czynniki czynnik rozk∏adu zmiensko- kur- noÊci [%] ÊnoÊç toza Dziewczynki nara˝one na dym tytoniowy (n415) Ca 1345,0051857,78 164,62–2525,38 655,12 117,69–5856,50 168,91 501,25 5856,50 1,95 2,83 138 4,88 142 Ca 1832,6355047,77 350,19–4015,45 563,81 131,78–24604,15 191,80 329,85 2917,86 4,55 21,29 275 Dziewczynki nienara˝one na dym tytoniowy (n432) Ca 1292,8851829,69 460,01–2125,74 597,38 106,83–7243,00 149,05 582,20 4350,11 2,19 Ch∏opcy nara˝eni na dym tytoniowy (n429) Ch∏opcy nienara˝eni na dym tytoniowy (n445) Ca 565,055683,65 309,76–820,33 358,58 104,46–3200,54 135,17 293,37 1957,79 2,55 Najbardziej prawdopodobny statystycznie zakres zmian zawartoÊci jonów Ca wynosi odpowiednio u dziewczynek i ch∏opców 670–1954 µg/g i 183–2048 µg/g (tabela II). Wyst´powanie jonów Ca w migda∏ku gard∏owym w zale˝noÊci od p∏ci opisuje wspó∏czynnik zmiennoÊci, który dla Ca w migda∏kach gard∏owych dziewczynek wynosi 138%, a ch∏opców 303%. Oznacza to, ˝e udzia∏ Ca wyraênie nawiàzuje do stopnia zapylenia powietrza w miejscach zamieszkania, bowiem udzia∏ tego pierwiastka wg WSSE w Katowicach jest bardzo zró˝nicowany [11]. Dodaç nale˝y, ˝e ze wzgl´du na p∏eç zmiennoÊç wyst´powania Ca w migda∏kach gard∏owych jest du˝o wi´ksza w przypadku ch∏opców, którzy dodatkowo w wyniku du˝ej ruchliwoÊci nara˝eni sà poprzez wi´kszà wentylacj´ p∏uc np. podczas zabaw ruchowych, przez drogi oddechowe (wspó∏czynnik zmiennoÊci 303%). Przeci´tna zawartoÊç Ca odpowiadajàca Êredniej geometrycznej ró˝ni si´ istotnie (p†0,01): dziewczynki 617 µg/g, ch∏opcy 436 µg/g. O du˝ych mo˝liwoÊciach kumulowania Ca Êwiadczà równie˝ zawartoÊci odpowiadajàce 95 percentylowi (tabela II). ZawartoÊci te dla dziewczynek wynoszà 5856 µg/g, dla ch∏opców 2917 µg/g. WartoÊci te ró˝nià si´ istotnie na poziomie p†0,01. Charakter rozk∏adu cz´stoÊci wyst´powania Ca, opisany wspó∏czynnikami rozk∏adu wskazuje, ˝e zawartoÊci Ca odpowiadajàce 50 percentylowi w porównaniu do Êredniej geometrycznej sà istotnie mniejsze u dziewczynek o 25 µg/g (p†0,05), a u ch∏opców o 114 µg/g (p†0,05). Wyznaczone zawartoÊci odpo- 70 7,17 121 wiadajàce 10 percentylowi mo˝na interpretowaç jako st´˝enie fizjologiczne w∏aÊciwe danej p∏ci: u ch∏opców 161 µg/g, dziewczynek 149 µg/g. Uwzgl´dniajàc informacje o zmiennoÊci wyst´powania jonów Ca w migda∏kach gard∏owych (wspó∏czynnik zmiennoÊci, skoÊnoÊci, kurtozy) wskazujà, ˝e wartoÊci te mo˝na uznaç jako zawartoÊci odpowiadajàce przeci´tnemu nara˝eniu Êrodowiskowemu. Kolejnym êród∏em obecnoÊci jonów Ca w tkance migda∏ka gard∏owego dzieci jest nara˝enie na dzia∏anie Êrodowiskowego dymu tytoniowego – ETS (tabela III). Porównanie przeci´tnych zawartoÊci odpowiadajàcych Êredniej geometrycznej Ca, wyraênie wskazuje na wzrost zawartoÊci Ca w migda∏kach gard∏owych u ch∏opców nara˝onych, o 205 µg/g, a u dziewczynek o 58 µg/g (p†0,05). Kolejnà przes∏ankà wskazujàcà na rol´ zjawiska biernego palenia jest ró˝nica mi´dzy zawartoÊciami odpowiadajàcymi 10 percentylowi, które sà wi´ksze w migda∏kach gard∏owych dziewczynek nara˝onych na ETS o oko∏o 20 µg/g (p†0,05) w porównaniu do dziewczynek nienara˝onych na ETS. W przypadku ch∏opców sytuacja wyglàda podobnie z tym, ˝e ró˝nica ta wynosi∏a ok. 60 µg/g. Równie˝ zawartoÊci odpowiadajàce 95 percentylowi, które sà odpowiednio wi´ksze w migda∏kach pochodzàcych od dziewczynek i ch∏opców nara˝onych na ETS (5856,5 µg/g i 2917,9 µg/g, wskazuje, ˝e dym tytoniowy mo˝e byç dodatkowym êród∏em obecnoÊci Ca w tkance migda∏ka gard∏owego (tabela III). Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Rol´ lokalnej emisji Êrodowiskowej ilustrujà dane zawarte w tabeli IV, dotyczàce gleby jako êród∏a potencjalnej wtórnej emisji, w wyniku obecnoÊci ruchu samochodowego i wiatru o okreÊlonej pr´dkoÊci, co wywo∏uje dodatkowà emisj´ metali. Region drugi, który pozostaje pod du˝ym wp∏ywem emisji elektrownianej m. in. wapnia, sprawia, ˝e w migda∏kach gard∏owych dzieci zamieszka∏ych na terenie i w okolicach Gliwic zawartoÊç Ca 1017 µg/g jest najwi´ksza. Równie˝ w Zabrzu migda∏ki gard∏owe dzieci zawiera∏y przeci´tnie wapƒ w iloÊci 834 µg/g. Najmniejsze iloÊci wapnia obserwowano u dzieci z terenu Sosnowca, Jaworzna Szczakowej, Dàbrowy Górniczej i w innych miastach Zag∏´bia, które ze wzgl´du na przeci´tnà „ró˝´ wiatrów”, pozostajà pod mniejszym, zró˝nicowanym, bezpoÊrednim wp∏ywem emisji py∏ów elektrownianych [11]. Tabela IV. Wspó∏czynniki wzbogacenia i kumulacji wapnia w glebie w odniesieniu do poszczególnych rejonów. Table IV. Enriche and cumulation calcium in soil in connection to particular region. R41 R42 R43 R44 R45 R46 R47 R48 R49 CCa w migda∏ku [µg/g] 834,32 1017,59 258,16 637,02 755,28 743,66 221,48 276,20 725,93 CMn w migda∏ku [µg/g] 1,56 2,39 1,66 2,34 1,89 1,85 0,68 0,74 1,51 CCa w glebie [µg/g] 0,50 0,50 1,75 3 1,5 0,50 3,5 0,50 0,50 CMn w glebie [µg/g] 250 500 375 750 125 125 125 100 100 Wspó∏czynnik wzbogacenia – gleba 267,41 Wspó∏czynnik kumulacji – gleba 1668,64 425 769,87 33 325,30 68 057,70 33 301,59 100 494,60 11 632,35 74 648,65 96 149,67 2035,18 147,52 212,34 Kolejnym zagadnieniem potencjalnie determinujàcym wyst´powanie jonów Ca w nawiàzaniu do zmian zawartoÊci innych wybranych jonów metali opisuje wspó∏czynnik korelacji (rycina 1). Porównanie wspó∏czynników, opisujàcych wspó∏wyst´powanie Ca z: Al, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Mg, Ba wskazuje na obecnoÊç silniejszych ich relacji w migda∏kach gard∏owych dziewczynek, w szczególnoÊci dotyczy to Al, Cd, Zn, Pb, Ni i Ba. Wspó∏zale˝noÊç charakteryzowana podobnymi wspó∏czynnikami korelacji dotyczàca migda∏ków ch∏opców i dziewczynek mia∏a miejsce w przypadku jonów Cu. Jakkolwiek zmiany zawartoÊci jonów Ca w migda∏kach ch∏opców jak i dziewczynek mia∏y charakter zmian wprost proporcjonalnych, to jednak charakterystyczne by∏y mniejsze wspó∏czynniki korelacji. Obserwowany sposób zmian zawartoÊci Ca, w funkcji zmian zawartoÊci pozosta∏ych pierwiastków wyraênie wskazuje, ˝e migda∏ek gard∏owy poddany jest ekspozycji homogenicznego strumienia py∏ów zawieszonych w powietrzu, a dla ogólnej populacji obserwuje si´ zró˝nicowanà kumulacj´ ze wzgl´du na ró˝ne zapylanie powietrza w miejscu zamieszkania dzieci. 503,52 1487,32 442,96 552,4 1451,86 Dyskusja Wp∏yw zanieczyszczenia Êrodowiska na zdrowie cz∏owieka stanowi powszechnie podejmowany problem. Emisja wielu toksycznych substancji do Êrodowiska przyrodniczego tj. powietrza, gleby czy wód, przyczynia si´ do powstawania licznych schorzeƒ, w wyniku zdolnoÊci niektórych tkanek do kumulowania szkodliwych substancji [13]. Obszar województwa Êlàskiego nale˝y do najbardziej zanieczyszczonego w kraju drobnodyspersyjnymi py∏ami. Jest to wynik du˝ej lokalnej emisji py∏ów przemys∏owych, obecnoÊci zjawiska wtórnego pylenia, py∏ów powstajàcych w wyniku ruchu komunikacyjnego, które powodujà nie tylko ich homogenizacj´ lecz tak˝e wzrost ich zawartoÊci we wdychanym powietrzu [14]. Badanie wp∏ywu zanieczyszczenia na zdrowie cz∏owieka polega na okreÊleniu skutków kontaktu organizmu z toksycznymi substancjami egzogennymi. W celu umo˝liwienia analizy skutków dzia∏ania ksenobiotyku stosowane sà biomarkery, które stanowià odpowiedê biologicznà, oraz mierzalne zmia- Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 71 0,80 0,30 0,20 0,10 0,00 y;y;y; y;y; y;y;y; ch∏opcy y ; y ; y ; y ; yyyyyy ;;;;;; y ; y ; y ; y ; y ; y ; y ; y ; ;;;;;; y ; y ; y ; ;y;yyyyyyy y ; ;y;y ;y;y ;y;y ;y;y 0,40 y ; y ; ;;;; y ; y ; ;;yy;yyyyy y ; y ; y ; y ; yyyy ;;;; y ; ;y;y ;y;y ;y;y;y ;y 0,50 y;y;y; y;y;y; y;y;y; y;y;y; y; y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y; wspó∏czynnik korelacji [r] 0,60 yy;;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y;y; 0,70 dziewczynki Al 0,27 0,65 Cd 0,45 0,70 Cu 0,36 0,41 Ni 0,34 0,55 Pb 0,34 0,52 Zn 0,44 0,58 Mg 0,69 0,44 Ba 0,08 0,48 y;y; ;y;yy ; yy ;; Rycina 1. Wspó∏wyst´powanie wapnia z pozosta∏ymi badanymi pierwiastkami w migda∏kach gard∏owych ch∏opców i dziewczynek (p†0,05) (r‡0,35). Figure 1. Co-occurrence of Ca in other identified elements in pharyngeal tonsils in boys and girls (p†0.05) (r‡0.35). ny w tkankach organizmu i zachodzàcych w nich biochemicznych procesach wymiany i kumulacji wch∏oni´tych zwiàzków wybranych pierwiastków. Stosowanie biomarkerów umo˝liwia szacowanie ryzyka zdrowotnego. Biomarkery majà na celu zapobieganie rozwojowi zaburzeƒ, u˝ywa si´ ich tak˝e w monitorowaniu nara˝enia i ocenie skutecznoÊci leczenia [15]. Jako biomarkery ekspozycji wykorzystywane sà ró˝ne tkanki, które kumulujà dostajàce si´ wraz z krwià substancje egzogenne i które odzwierciedlajà w∏aÊciwe nara˝enie i stanowià o szeroko rozpo- 72 wszechnionej biokumulacji [16]. W dost´pnym piÊmiennictwie brak jest danych dotyczàcych bezpoÊredniej kumulacji w tkankach zwiàzków Ca. Tkanki, w których mo˝liwe jest przeprowadzenie analizy ksenobiotyków sà trudno dost´pne [17, 18]. Migda∏ek gard∏owy stanowi wyjàtek, ze wzgl´du na swoje po∏o˝enie anatomiczne, bowiem jest jednà z pierwszych tkanek organizmu, które wchodzà w bezpoÊredni kontakt z wdychanym powietrzem. Stanowi on ∏atwo dost´pny materia∏ do badaƒ, ze wzgl´du na powszechnie wykonywany zabieg usuni´cia migda∏ka tzw. adenotomia. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Tak wi´c migda∏ek gard∏owy posiada cechy, które umo˝liwiajà wykorzystanie go jako biomarkera ekspozycji na metale ci´˝kie, w tym Ca. Wapƒ jako pierwiastek fizjologiczny w 99% znajduje si´ w szkielecie kostnym, pozosta∏y 1% wyst´puje w osoczu krwi [19]. W dost´pnej literaturze dane wskazujàce na w∏aÊciwoÊci kumulowania przez migda∏ki gard∏owe metali ci´˝kich oraz innych substancji sà fragmentarycznie. Przedstawione informacje o wyst´powaniu Ca w migda∏kach gard∏owych, pozwalajà sàdziç, i˝ migda∏ek gard∏owy mo˝e byç przydatny jako niespecyficzny biomarker dla ró˝nych zwiàzków chemicznych zawartych w powietrzu m. in. metali ci´˝kich [7–10]. Uzyskane wyniki dotyczà zró˝nicowanej, ze wzgl´du na obecnoÊç Ca w pyle zawieszonym w powietrzu, populacji migda∏ków gard∏owych, a jego obecnoÊç opisuje odr´bna zmiennoÊç statystyczna zawartoÊci pierwiastków u ch∏opców i dziewczynek (tabela II). St´˝enia wapnia w badanych migda∏kach gard∏owych u ca∏ej populacji (tabela II) mieÊci∏y si´ w szerokim zakresie 104,46–24604,15 µgCa/g, przy czym Êrednia geometryczna wszystkich badanych prób wynosi∏a 498,66 µgCa/g. WartoÊç wapnia dla 50 percentyla wynosi∏a 343,55 µgCa/g i by∏a ponad dwunastokrotnie mniejsza od wartoÊci odpowiadajàcej 95 percentylowi 4350,11 µgCa/g. Powy˝sze wyniki wskazujà na powszechnoÊç wyst´powania, wysokich przeci´tnych st´˝eƒ wapnia w tkance migda∏ka, co odpowiada ich wysokim st´˝eniom w powietrzu i glebie [12]. Porównujàc wyniki st´˝enia wapnia w migda∏kach gard∏owych obu p∏ci mo˝na zauwa˝yç, ˝e Êrednia geometryczna zawartoÊç wapnia w migda∏kach gard∏owych dziewczynek okaza∏a si´ istotnie wy˝sza (617,76 µgCa/g), w stosunku do zawartoÊci wapnia u ch∏opców (436,40 µgCa/g) (p†0,05). Jest to jeden z przyk∏adów, wskazujàcych na rol´ p∏ci w kumulacji wapnia. T∏umaczy si´ to dysproporcjà w tempie dojrzewania psychicznego i fizycznego ch∏opców i dziewczynek, oraz ró˝nicami w szybkoÊci metabolizmu i poziomie hormonów [20]. W dost´pnym piÊmiennictwie istniejà liczne publikacje, w których wskazano na wa˝nà rol´ na∏ogu palenia w wyst´powaniu wielu pierwiastków w wybranych tkankach [21, 22, 23, 24]. Badania dotyczy∏y biernego nara˝enia dzieci na dym tytoniowy, na co mia∏ wp∏yw udzia∏ palàcych rodziców. O roli biernego palenia Êwiadczy wi´ksza zawartoÊç wapnia w migda∏kach gard∏owych dzieci nara˝onych na bierne palenie tytoniu (tabela III). Porównujàc Êrednià geometrycznà zawartoÊç Ca u ch∏opców i dziewczynek nara˝onych i nienara˝onych, zauwa˝alna jest znaczna ró˝nica w zawartoÊci wapnia u dziewczynek i ch∏opców nara˝onych na bierne palenie. ZawartoÊci poszczególnych metali sà znacznie wi´ksze u dzieci nara˝onych w stosunku do nienara˝onych. ZawartoÊç wapnia w migda∏kach gard∏owych dziewczynek nara˝onych na bierne palenie tytoniu wynosi 655,12 µgCa/g, w porównaniu do nienara˝onych dziewczynek 597,38 µgCa/g. Z kolei zawartoÊci wapnia u ch∏opców nienara˝onych na ETS sà rz´du 358,58 µgCa/g, natomiast w przypadku ch∏opców nara˝onych zawartoÊç wapnia wynosi 563,81 µgCa/g. Porównujàc wyniki zestawione w tabeli III, mo˝na dostrzec wiele przyk∏adów wp∏ywajàcych na metabolizm pierwiastków przy okazji biernego palenia. Uzyskane wyniki sà zgodne z innymi wynikami, przyk∏adowo dotyczàcymi wyst´powania o∏owiu i kadmu w stawie biodrowym w aspekcie na∏ogu palenia [21], udzia∏u o∏owiu na st´˝enie we krwi tego pierwiastka, u dzieci nara˝onych na bierne palenie tytoniu [22], kumulacji miedzi w migda∏kach gard∏owych dzieci nara˝onych i nienara˝onych na dzia∏anie dymu tytoniowego [23], wp∏ywu o∏owiu na st´˝enie osoczowego bia∏ka cià˝owego A (PAPP-A) u kobiet palàcych tytoƒ [24], zawartoÊci o∏owiu we w∏osach dzieci w zale˝noÊci od pochodzenia z rodziny palàcej bàdê niepalàcej [25]. Wspó∏wyst´powanie Ca z innymi metalami u dzieci w zale˝noÊci od p∏ci ilustrujà dane przedstawione na rycinie 1. Wspó∏czynnik korelacji jonów Ca z Ba osiàga najwi´ksze wartoÊci u dziewczynek (0,48), natomiast u ch∏opców jest bardzo niski r40,08. Porównujàc wspó∏wyst´powanie Ca z badanymi pierwiastkami u dziewczynek i ch∏opców, zauwa˝alne sà wi´ksze wartoÊci wspó∏czynników korelacji Ca z pozosta∏ymi metalami (Al, Cd, Ni, Zn, Mg, Ba) u dziewczynek, z kolei u ch∏opców wspó∏wyst´powanie Pb, Cu i Ca z pozosta∏ymi pierwiastkami by∏o mniej zale˝ne. Charakterystyka ekotoksykologiczna opisujàca w∏aÊciwoÊci kumulacyjne migda∏ka gard∏owego obejmuje wyznaczenie wspó∏czynnika wzbogacenia i wspó∏czynnika kumulacji. Wyniki obliczeƒ wspó∏czynnika wzbogacenia odniesiono do zawartoÊci Ca w glebie i w powietrzu (tabela IV). Wspó∏czynniki wzbogacenia i kumulacji migda∏ka gard∏owego Ca sà rz´du od 102 do 104. Ten fakt potwierdza, i˝ Ca jest bardzo wa˝nym fizjologicznym pierwiastkiem w strukturze mineralnej migda∏ka gard∏owego. Najwi´kszà kumulacj´ Ca stwierdzono u dzieci zamieszka∏ych we wszystkich analizowanych rejonach, z wyjàtkiem regionu pierwszego (Zabrza). W podsumowaniu niniejszej dyskusji, bioràc pod uwag´ powy˝sze spostrze˝enia, mo˝na uznaç, ˝e migda∏ek gard∏owy mo˝e byç dobrym biomarkerem ekspozycji w badaniach zmian zawartoÊci Ca i innych metali ci´˝kich wyst´pujàcych zarówno w glebie jak i powietrzu. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 73 Wnioski 1) ZawartoÊç Ca w migda∏ku gard∏owym determinowana jest zró˝nicowanà zawartoÊcià Ca w pyle zawieszonym (WSSE) oraz dodatkowo jest zale˝na od p∏ci i miejsca zamieszkania (10 percentyl, Êrednia geometryczna). 3) Dodatkowym êród∏em obecnoÊci jonów Ca w tkance migda∏ka gard∏owego jest bierne palenie. 4) Fakt wyst´powania proporcjonalnych zmian zawartoÊci Ca z Al, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Mg, Ba, potwierdza przydatnoÊç tej tkanki nie tylko jako biomarkera ekspozycji na badane pierwiastki, lecz tak˝e podkreÊla rol´ interakcji mi´dzy nimi na etapie wch∏aniania. Bibliografia 1.Jakubowski M., Trzcinka-Ochocka M.: Biological Monitoring of Exposure: Trends and Key Developments. J Occup Health 2005; 47: 22-48. 2.Seƒczuk W.: Toksykologia. Podr´cznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów. PZWL, Warszawa 2002. 3.Kabata-Pendias A., Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków Êladowych. PWN, Warszawa, 1999. 4.Ko∏∏àtaj W., Szewczyk L.: Gospodarka wapniowa - rola wapnia w organizmie ludzkim. Endokrynol. Pediatr. 2006: 5 (1); 57-61. 5.Tomaszewski J.: Diagnostyka Laboratoryjna. Podr´cznik dla studentów medycyny. PZWL. Warszawa 2001. 6.Kokot F.: Gospodarka wodno-elektrolitowa i kwasowo-zasadowa stanach fizjologii i patologii. PZWL, Warszawa 2005; 129-156. 7.Nogaj E., Kwapuliƒski J., Cecherz K., Misio∏ek M. Badania nad wyznaczeniem Êrodowiskowych i fizjologicznych zawartoÊci cynku w migda∏kach gard∏owych. Med. Ârod. 2010. 13, 1, 65-71. 8.Nogaj E., Kwapuliƒski J., Misio∏ek M. i wsp. Aluminium as Trace Element in Pharyngeal Tonsils. Polish J. of Environ. Stud. 2010, 19, 3, 621-626. 9.Nogaj E., Kwapuliƒski J., Misio∏ek M. i wsp.: Wp∏yw biernego palenia na zawartoÊç pierwiastków fizjologicznych w migda∏kach gard∏owych w nawiàzaniu do p∏ci i miejsca zamieszkania. Przegl. Lek. 2009, 66, 10, 665-668. 10. Misio∏ek M., Kwapuliƒski J., Macio∏ Z. i wsp.: Pharyngeal tonsil cadmium contamination in children from regions of upper Silesia and Malopolska. Bull Environ Contam Toxicol 2007, 78(6):436-9. 11. Sosnowska M., Tyczyƒski A. (red) Zanieczyszczenie atmosfery w województwie Êlàskim w roku 2007. Wojewódzka Stacja sanitarno-Epidemiologiczna w Katowicach, Katowice 2007. 74 12. Lis J., Pasieczna A. Atlas Geochemiczny Górnego Âlàska. Paƒstwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 1995. 13. Olendrzyƒski K., D´bski B., SkoÊkiewicz J. i wsp.: Inwentaryzacja emisji do powietrza za rok 2003. Instyt. Ochr. Zdrow. Warszawa, 2003. 14. Kwapuliƒski J., Miros∏awski J. Charakterystyka fizyczno-chemiczna zjawiska wtórnego pylenia w otoczeniu ulicy. Ochrona Powietrza 1990, 5, 97101. 15. Indulski J. A.: Kryteria zdrowotne Êrodowiska. Biomarkery i ocena ryzyka. Poj´cia i zasady. Tom 155, Instytut Medycyny Pracy, ¸ódê 1995. 16. Albertini R., Bird M., Doerrer N. et al.: The Use of Biomonitoring Data in Exposure and Human Health in Risk Assesments. Environ. Health Perspective 2006; 114(11) 17. Delfino R., Sioutas C., Malik S.: Potential role of ultrafine particles in associations between airborne particle mass and cardiovascular health. Environ Health Perspect 2005; 113(8): 934-946 18. Leeder J., Kearns G.: Pharmcogenetics in pediatrics. Implications for practice. Pediatr Clin North Am 1997, 44(1): 55-77. 19. Angielski S., Jakubowski Z., Dominiczak M.: Biochemia kliniczna. PZWL, Gdaƒsk 1996. 20. Szymanowski K., Chmaj-Wierzchowska K., Florek E., Opala T.: Z∏ogi wapnia w ∏o˝ysku- czy Êwiadczà wy∏àcznie o paleniu papierosów. Przeglàd Lekarski 2007, (64) 10. 21. Bogunia M., Brodziak-Dopiera∏a B., Kwapuliƒski J i wsp.: Wyst´powanie o∏owiu, kadmu w stawie biodrowym w aspekcie nara˝enia na dym tytoniowy. Przeglàd Lekarski 2008, (65), 10. 22. Bogunia M., Kwapuliƒski J., Bogunia E., i wsp.: Wyst´powanie o∏owiu w krwi dzieci zamieszka∏ych w zasi´gu oddzia∏ywania Huty Cynku „Miasteczko Âlàskie” nara˝onych na bierne palenie tytoniu. Przegl. Lek. 2007, 64, 10, 723-728. 23. Kwapuliƒski J., Nogaj E., Misio∏ek M., i wsp.: Kumulacja Cu w migda∏kach gard∏owych dzieci nara˝onych i nienara˝onych na dzia∏anie dymu tytoniowego. Przegl. Lek. 2008/65/10. 24. Gomó∏ka E., Piekoszewski W., Florek E. i wsp.: Wp∏yw o∏owiu na st´˝enie osoczowego bia∏ka cià˝owego A (PAPP-A) u kobiet ci´˝arnych palàcych tytoƒ. Przegl. Lek. 2006, (63), 10. 25. Seƒczuk M., Florek E., Piekoszewski W. i wsp.: Nikotyna we w∏osach noworodków jako wskaênik palenia tytoniu przez kobiety w czasie cià˝y- badania wst´pne. Przegl. Lek. 2007, (64), 10. Adres do korespondencji: Dr n. med. Ewa Nogaj Katedra i Zak∏ad Toksykologii Âlàski Uniwersytet Medyczny ul. Jagielloƒska 4, 41-200 Sosnowiec enogaj@sum. edu. pl Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) PRACE POGLÑDOWE REVIEV PAPERS Czy krótki kwestionariusz mo˝e byç wiarygodnym narz´dziem badaƒ przesiewowych astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego? Short questionnaire – a reliable tool for screening of childhood asthma? Agata Wypych-Âlusarska, Jerzy S∏owiƒski, Joanna Kasznia-Kocot Zak∏ad Epidemiologii, Wydzia∏ Zdrowia Publicznego, Âlàski Uniwersytet Medyczny, Bytom Kierownik Zak∏adu: dr hab. n. med. J. S∏owiƒski Streszczenie Summary Epidemiologia astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego sprawia, ˝e choroba ta zajmuje priorytetowe miejsce w programach zdrowia publicznego. Szacuje si´, ˝e mo˝e ona dotyczyç nawet do 25% populacji dzieci na Êwiecie. W ostatnich latach w niektórych krajach mo˝na zaobserwowaç stabilizacj´ w cz´stoÊci wyst´powania astmy oskrzelowej, jednak w wielu regionach Êwiata wspó∏czynniki chorobowoÊci z powodu tej choroby systematycznie rosnà. Dlatego te˝ konieczne jest prowadzenie skutecznych programów profilaktycznych. Mo˝liwoÊci profilaktyki I stopnia wydajà si´ byç ograniczone, ze wzgl´du na z∏o˝onà etiologi´ choroby, a tak˝e jej przewlek∏y charakter. Dlatego te˝ wi´ksze oczekiwania stawia si´ profilaktyce II stopnia, a w szczególnoÊci badaniom przesiewowym. Jednym z warunków skutecznoÊci skriningu jest istnienie wiarygodnego testu przesiewowego. W przypadku astmy oskrzelowej takim prostym narz´dziem mo˝e byç krótki kwestionariusz, bazujàcy na pytaniach dotyczàcych objawów ze strony uk∏adu oddechowego. W pracy przedstawiono przyk∏ady krótkich kwestionariuszy, wykorzystywanych do identyfikacji astmy oskrzelowej zarówno na Êwiecie, jak i w Polsce. Epidemiology of childhood asthma determines its priority in public health programmes. It is estimated that up to 25% of children population could be affected worldwide. While recently, in some countries a plateau in incidence of asthma is observed, in many regions of the world the prevalence rates of this disease are rising steadily. Therefore, it is necessary to conduct suitable prevention programmes. Chances for success of the first stage prophylaxis seem to be limited due to complex etiology and its chronic nature. Therefore, much more is expected from the second stage prophylaxis – screening in particular. One of the determinants of screening effectiveness is a reliable screening test. In case of asthma such a simple tool may be a short questionnaire comprising of questions on symptoms of respiratory system. The paper presents examples of short questionnaires, which are used to identify asthma, both worldwide and in Poland. Key words: asthma, prevention, screening, short questionnaire S∏owa kluczowe: astma, profilaktyka, badania przesiewowe, krótki kwestionariusz Nades∏ano: 11.10.2010 Zatwierdzono do druku: 18.10.2010 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 75 Astma jest jednà z najcz´stszych chorób przewlek∏ych wieku dzieci´cego. Szacuje si´, ˝e dotyczy od 5% do 25% populacji dzieci na Êwiecie. Cz´stoÊç astmy oraz objawów ze strony uk∏adu oddechowego wÊród dzieci ciàgle wzrasta [1–4]. Dynamika chorobowoÊci w Stanach Zjednoczonych w latach 1980 – 1994 u dzieci, okreÊlana jako „asthma crisis”, w wyraêny sposób wskazuje na rang´ problemu [5]. W omawianym okresie zaobserwowano 160% wzrost chorobowoÊci z powodu astmy u m∏odszych dzieci (poni˝ej 5 roku ˝ycia), natomiast u dzieci w wieku 5–14 lat chorobowoÊç wzros∏a o 74%. Podobnà sytuacj´ zaobserwowano w Polsce. Porównanie wyników badaƒ epidemiologicznych, przeprowadzonych w 1993 r. i powtórnie w 2002 r. w grupie dzieci w m∏odszym wieku szkolnym, zamieszka∏ych w Chorzowie, ujawni∏o wzrost wyst´powania astmy oskrzelowej, a tak˝e objawów ze strony uk∏adu oddechowego w badanej populacji [2]. Dane literaturowe na temat rozpowszechnienia i cz´stoÊci wyst´powania objawów bronchospastycznych, a tak˝e stanowiska grup eksperckich uzasadniajà potrzeb´ opracowania i wdro˝enia skutecznych programów profilaktycznych [6]. W przypadku astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego, mo˝liwoÊci profilaktyki I stopnia wydajà si´ byç ograniczone, ze wzgl´du na z∏o˝onà etiologi´ choroby, a tak˝e jej przewlek∏y charakter. Dlatego te˝ wi´ksze oczekiwania stawia si´ profilaktyce II stopnia, a w szczególnoÊci badaniom przesiewowym. Warunkiem przeprowadzenia efektywnych programów profilaktycznych jest dost´pnoÊç w∏aÊciwych, akceptowalnych i trafnych testów przesiewowych. W przypadku astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego najprostszym testem przesiewowym jest standaryzowany kwestionariusz [7–8]. Istniejàce standaryzowane kwestionariusze wykorzystywane w badaniach naukowych nad astmà oskrzelowà wieku dzieci´cego sà rozbudowane i czasoch∏onne [1] Tym samym nie spe∏niajà one kryterium testu przesiewowego. Jak wskazujà liczne badania epidemiologiczne, prostym testem przesiewowym astmy oskrzelowej mo˝e byç krótki kwestionariusz [9–11]. W niniejszym artykule dokonano przeglàdu istniejàcych badaƒ z zastosowaniem prostych i krótkich kwestionariuszy w kierunku identyfikacji dzieci z astmà oskrzelowà. Celem doniesienia jest próba odpowiedzi na pytanie o wiarygodnoÊç, a tym samym zasadnoÊç stosowania krótkiego kwestionariusza w badaniach przesiewowych astmy wieku dzieci´cego. Objawy sugerujàce astm´ Kwestionariusze wykorzystywane w badaniach epidemiologicznych astmy oskrzelowej bazujà g∏ównie na podstawowych objawach ze strony uk∏a- 76 du oddechowego, które mogà sugerowaç wyst´powanie astmy lub jej rozwój w póêniejszym okresie [2,9–11]. Jednak, jak donoszà liczne badania epidemiologiczne, nie ka˝dy objaw jest wystarczajàcym predyktorem astmy [10–11]. Co wi´cej, identyfikacja objawów ze strony uk∏adu oddechowego, które stwarzajà ryzyko rozwoju astmy jest równie˝ dyskusyjna [12–13]. Szacuje si´, ˝e najcz´stszy symptom towarzyszàcy tej chorobie, Êwiszczàcy oddech dotyczy 20% – 60% dzieci w pierwszych latach ˝ycia [1]. Pomimo i˝, u wi´kszoÊç dzieci ze Êwiszczàcym oddechem nie rozwinie si´ astma, dochodzi jednak do remisji tego objawu w póêniejszym okresie ˝ycia [14]. Podobnie klasyczna triada obejmujàca dusznoÊç, kaszel i Êwisty, charakteryzuje si´ ograniczonà wartoÊcià predyktywnà w diagnozowaniu astmy [15]. Dane literaturowe sugerujà, ˝e jedynie u 36% badanych objawy te wyst´pujà równoczeÊnie [15]. Natomiast badania Dodge’a i in. wskazujà, ˝e ryzyko wystàpienia astmy jest znamiennie wy˝sze u dzieci, które manifestujà przynajmniej jeden z trzech objawów, takich jak przewlek∏y kaszel, Êwiszczàcy oddech i napady dusznoÊci, ni˝ u dzieci bezobjawowych [16]. Niemniej jednak, identyfikacja objawów bronchospastycznych przy pomocy badania kwestionariuszowego, pomimo pewnych ograniczeƒ, ma znaczenie dla przewidywania pogorszenia sprawnoÊci wentylacyjnej p∏uc w przysz∏oÊci [12]. Wyniki badaƒ epidemiologicznych, prowadzonych zarówno w Polsce, jak i na Êwiece sugerujà, ˝e nawet proste kombinacje poszczególnych symptomów mogà byç wiarygodnymi miernikami diagnostycznymi astmy oskrzelowej [15, 17]. Krótkie kwestionariusze przesiewowe Kryteria standardowego kwestionariusza do badaƒ nad rozpowszechnieniem astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego spe∏nia kwestionariusz ISAAC [1]. Zaprojektowane w 1991 r. badanie, dzi´ki ujednoliconej metodologii i wystandaryzowanym narz´dziom badawczym, dostarcza wiarygodnych informacji na temat epidemiologii astmy wieku dzieci´cego. Jednak rozmiary kwestionariusza ISAAC sprawiajà, ˝e mo˝e byç on k∏opotliwy dla respondenta, ponadto s∏u˝y on przede wszystkim celom naukowym, a nie badaniom przesiewowym. Dlatego te˝ uzasadnione sà próby opracowania krótkiego kwestionariusza, który spe∏nia∏by wymogi badaƒ przesiewowych. W literaturze przedmiotu istnieje niewiele doniesieƒ dotyczàcych takich badaƒ [9–11]. Najcz´Êciej proponowane krótkie kwestionariusze bazujà na zmodyfikowanej wersji kwestionariusza ISAAC oraz kluczowych pytaniach dotyczàcych objawów ze strony uk∏adu oddechowego, które mogà sugerowaç astm´ [7, 9, 10, 18,]. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Jednym z nielicznych badaƒ przesiewowych z zastosowaniem prostego kwestionariusza jest badanie przeprowadzone w grupie dzieci w wieku 5–15 lat, w 1995 r. w Manchester [18]. Badanie by∏o cz´Êcià The Wythenshawe Community Asthma Project, jako odpowiedê na zaobserwowane 10% niedodiagnozowanie astmy w populacji dzieci [10]. Opracowany dwunastopunktowy kwestionariusz oprócz klasycznych pytaƒ o objawy ze strony uk∏adu oddechowego porusza∏ kwestie wyst´powania astmy w rodzinie dziecka, nara˝enia na dym tytoniowy, a tak˝e przyjmowania przez dziecko leków z powodu chorób uk∏adu oddechowego. Twierdzàca odpowiedê na co najmniej 3 pytania (Êwiszczàcy oddech, nocny kaszel, leczenie z powodu astmy, napady astmy, egzema, wyst´powanie astmy w rodzinie dziecka) wykaza∏a dobrà wartoÊç predyktywnà dodatnià (79%–96%) w odniesieniu do trzech standardów wyznaczonych przez ekspertów, jako „z∏oty standard” identyfikacji astmy oskrzelowej. Sugeruje to równoczeÊnie niski odsetek wyników fa∏szywie dodatnich i tym samym sprawia, ˝e zaproponowany kwestionariusz mo˝e byç skutecznym narz´dziem w programach przesiewowych astmy wieku dzieci´cego. Podobne obserwacje poczyniono w przypadku innego narz´dzia, jakim jest Brief Pediatric Asthma Screen [19]. Zawierajàcy zaledwie 5 pytaƒ kwestionariusz jest trafnym narz´dziem w identyfikacji astmy. Wszystkie pytania kwestionariusza odznaczajà si´ wysokà czu∏oÊcià i swoistoÊcià, jednak najbardziej wiarygodne wyniki daje kombinacja wyst´powania co najmniej dwóch objawów ze strony uk∏adu oddechowego albo wizyta w izbie przyj´ç z powodu napadów dusznoÊci i Êwiszczàcego oddechu. Badanie zosta∏o rozwini´te jako tzw. Brief Pediatric Asthma Screen Plus, a tak˝e zaadoptowane na potrzeby badaƒ przesiewowych w innych krajach [20, 21]. Na bazie badania ISAAC oraz BPAS opracowano inny, prosty kwestionariusz identyfikujàcy dzieci z astmà w Belgii [11]. Kwestionariusz w za∏o˝eniach mia∏ byç w∏àczony do d∏ugofalowego projektu badajàcego styl ˝ycia uczniów – Health Behaviour in School – aged Children (HBSC) [22]. Badanie zosta∏o przygotowane w dwóch wersjach – dla dzieci oraz dla rodziców. Odró˝nia to kwestionariusz HBSC, od wczeÊniejszych narz´dzi badawczych. Zastosowanie dwóch wersji kwestionariusza mo˝e zwi´kszyç liczb´ przypadków z „prawdopodobnà astmà”, gdy˝ dzieci cz´Êciej ni˝ ich rodzice zg∏aszajà objawy sugerujàce astm´, natomiast znacznie rzadziej astm´ rozpoznanà przez lekarza. Podobne zale˝noÊci zaobserwowano w innych badaniach epidemiologicznych, dlatego te˝ w∏àczenie dwóch kwestionariuszy (dla dziecka i dla rodziców) mo˝e lepiej oszacowaç wystàpienie astmy [23]. Badanie wykaza∏o relatywnie wysokà zgodnoÊç odpowiedzi udzielo- nych przez dzieci i rodziców (83,5%–97%). Pi´ciopunktowy kwestionariusz równie˝ okaza∏ si´ wiarygodnym narz´dziem w identyfikacji dzieci z astmà. Tak˝e obiecujàcym narz´dziem w badaniach epidemiologicznych astmy wieku dzieci´cego jest tzw. kwestionariusz VASC-S.A. (Video-guided Asthma Screening for Children-School Age), przeprowadzony w Stanach Zjednoczonych [24]. Badanie pilotowe mia∏o za zadanie zbadaç wiarygodnoÊç (czu∏oÊç, swoistoÊç, wartoÊç predyktywnà dodatnià i negatywnà) zastosowanego narz´dzia badawczego. Zarówno dzieci, jak i ich rodzice wype∏niali otrzymany 9-punktowy kwestionariusz, przy czym dla wiarygodnoÊci odpowiedzi udzielonych przez dzieci pos∏u˝ono si´ 10-minutowym kwestionariuszem video. Autorzy zaobserwowali jednak stosunkowo niskà wiarygodnoÊç pytaƒ, na które odpowiada∏y dzieci w porównaniu z odpowiedziami ich rodziców. Obserwacje te wydajà si´ byç interesujàce, jeÊli weêmiemy pod uwag´ wyniki badania HBSC. Byç mo˝e rozbie˝noÊci w wiarygodnoÊci odpowiedzi w obu badaniach, wynikajà z ró˝nicy wieku dzieci. W badaniu HBSC wzi´∏y udzia∏ starsze dzieci (10–12 lat) ni˝ w badaniu VASC-S.A (6–9 lat). Wyniki wst´pnie przeprowadzonego badania VASC-S.A (wartoÊç predyktywna dodatnia – 66%) uzasadniajà zastosowanie zaproponowanego kwestionariusza jako elementu programów profilaktycznych, jednak˝e autorzy pracy wskazujà na potrzeb´ dalszych d∏ugookresowych badaƒ. Prowadzenie takich badaƒ jest uzasadnione z naukowego punktu widzenia. Wskazujà na to wyniki wczeÊniej przeprowadzonych badaƒ. Na przyk∏ad kwestionariusz BPAS zosta∏ zwalidowany i zastosowany w badaniach poza granicami Stanów Zjednoczonych [20, 21]. Niektóre z krótkich kwestionariuszy doskonale wkomponowujà si´ w programy polityki zdrowotnej. Na przyk∏ad krótki, zwierajàcy 8 pytaƒ kwestionariusz by∏ cz´Êcià projektu NHLBI – CSGA (National Heart, Lung and Blood Institute, Collaborative Studeies on the Genetics Asthma) [9]. Wysokie wartoÊci czu∏oÊci oraz swoistoÊci testu przesiewowego (97% i 97%) a tak˝e dobra wartoÊç predyktywna dodatnia (58%) sprawiajà, ˝e nawet prosty kwestionariusz, z ograniczonà liczbà pytaƒ, mo˝e byç skutecznym narz´dziem w badaniach przesiewowych. Mo˝liwoÊci zastosowania krótkich kwestionariuszy Literatura przedmiotu nie dostarcza wielu danych dotyczàcych zastosowania krótkiego kwestionariusza jako narz´dzia w badaniach przesiewowych astmy oskrzelowej. Istniejàce raporty i wyniki badaƒ zach´cajà jednak do prowadzenia dalszych Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 77 badaƒ. Wszystkie wy˝ej omówione kwestionariusze odznaczajà si´ wysokà wiarygodnoÊcià, a tym samym spe∏niajà kryteria testów skriningowych. Narz´dzia kwestionariuszowe mogà byç zastosowane na szerokà skal´ w programach profilaktycznych, jako etap poprzedzajàcy wykonanie w∏aÊciwych badaƒ diagnostycznych. Kwestionariusze przesiewowe sà krótkie i proste do wype∏nienia, a ponadto ich zastosowanie jest uzasadnione z ekonomicznego punktu widzenia. W porównaniu ze spirometrià sà to badania du˝o taƒsze, a ich wprowadzenie na szerokà skal´ mog∏oby ograniczyç liczb´ pacjentów do tych, u których istnieje uzasadniona potrzeba przeprowadzenia badaƒ diagnostycznych. W Polsce dotychczas nie prowadzono badaƒ nad zastosowaniem krótkiego kwestionariusza w badaniach przesiewowych astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego. Jednak przeprowadzane analizy wiarygodnoÊci poszczególnych pytaƒ dotyczàcych prostych i z∏o˝onych objawów ze strony uk∏adu oddechowego, mo˝na uznaç za preludium do tego typu badaƒ [8, 17]. BezpoÊrednia adaptacja kwestionariuszy tego typu pojawiajàcych si´ sporadycznie w zagranicznej literaturze przedmiotu nie jest w∏aÊciwà metodà post´powania, co przede wszystkim stwierdzono w odniesieniu do rozbudowanych kwestionariuszy, stosowanych w epidemiologicznych badaniach nad astmà. Wszystkie tego typu narz´dzia wymagajà tzw. walidacji, poprzez ocen´ ich trafnoÊci diagnostycznej w warunkach charakteryzujàcych lokalnà populacj´. Ponadto w analizowanych kwestionariuszach stosowano ró˝ne kryteria „z∏otego standardu”, w stosunku do których obliczano wiarygodnoÊç danego narz´dzia. Niemniej jednak, pomimo zastosowania ró˝nych metod badawczych, odr´bnych kwestionariuszy i ró˝nych sposobów sprawdzania ich wiarygodnoÊci, istniejàce nieliczne doniesienia epidemiologiczne uzasadniajà wprowadzenie krótkich kwestionariuszy do programów badaƒ przesiewowych astmy wieku dzieci´cego. PiÊmiennictwo 1. Asher M. J, Weiland S. K.: The International Study of Asthma and Allergies in Childchood (ISAAC). ISAAC Steering Committee. Clin Exp Allergy 1998; 28 suppl.:52 – 66. 2. Bro˝ek G. M., Zejda J. E.: Wzrost cz´stoÊci rozpoznawania chorób alergicznych u dzieci – fakt czy artefakt? Pediatria Polska 2004; 5:385-392 3. European Allergy White Paper. Allergic diseases as public health problem in Europe. Ed. D. Van Moerlbele, 1997; Brussels, The UCB Institute of Allergy. 4. Johansson S. G. O., Haathela T.: Prevention of allergy and asthma: interim report. Allergy 2000;55: 1069-1088 5. Lara M., Nicholas W., Morton S. i in: Improving childhood asthma outcomes in the United States. Rand 2001 6. WHO Strategy for prevention and control of chronic respiratory diseases. WHO, Menagement of Noncommunicalble Di- 78 seases Department, Chronic Respiratory Diseases and Arthritis, 2002. 7. Jaêwiec-Kanyion B., Z∏otkowska R., Zejda J. E.: Ocena powtarzalnoÊci odpowiedzi w kwestionariuszowym badaniu objawów ze strony uk∏adu oddechowego u dzieci. Pneumonol Alergol Pol 1997; 65: 621 – 627 8. Jaêwiec-Kanyion B., Zejda J. E, Skiba M.: WiarygodnoÊç wyników badania kwestionariuszowego w identyfikacji dzieci z atopià. Med. Ârodow. 2002; 5: 53-59 9. Bansal A., Farnham JM, Crapo RO, i in.: A simple diagnostic index for asthma. Ciln and Experimental Allergy, 2001; 31:757 – 760. 10. Frank P. J, Ferry S., Hannaford P.: The use of a postal questionnaire to estimate the likely underdiagnosis of asthma in children living in South Manchester, UK. Eur Respir J 1995;suppl., 19: 284 11. Hublet A., De Bacquer D, Vereecken C. i in: Value of a shortened questionnaire in the description of asthma in 10 – 12 year old pupils. Pediatric Allergy and Immunology, 2004; 15: 247 – 252. 12. Csonka P., Kaila M, Laippala P i in.: Wheezing in early life and asthma at school age: Predictors of symptom persistence.. Pediatr Allergy Immunol 2000;11:225 – 229. 13. de Benedictis F.M, Selvaggio D., de Benedictis D.: Cough, wheezing and asthma in children: lesson from the past. Pediatr Allergy Immunol, 2004;15: 386-393 14. Koopman L. P, Brunekreef B., de Jongste J. C i in.: Definition of respiratory symptoms and disease in early childhood in large prospective birth cohort studies that predict the development of asthma. Pediatr Allergy Immunol, 2001;12:118-124 15. Sistek D, Tschopp J-M.,. Schindler C, i in.: Clinical diagnosis of current asthma: predictive value of respiratory symptoms in the SAPALDIA study. Eur Respir J 2001; 17: 214–219 16. Dodge R., Martinez F. D, Cline M. G i in.: Early childhood respiratory symptoms and the subsequent diagnosis of asthma. J Allergy Clin Immunol 1996; 98:48-54 17. Zejda J. E, Brozek G. M, Cholewa Z i in.: Profilaktyka astmy oskrzelowej wieku dzieci´cego – potrzeby, mo˝liwoÊci, ograniczenia. WiadomoÊci Lekarskie 2002; supl. 1, cz. I: 599 – 602 18. Frank T. L., Frank P. I, Wright T., I in.: Assessment of a simple scoring system applied to a screening questionnaire for asthma in children aged 5–15 yrs. Eur Respir J 1999; 14: 11901197 19. Raoul L. Wolf, MD, Carolyn A i in.: Validation of the Brief Pediatric Asthma Screen. Chest. 1999;116:224-229 20. Berry C. A, Quinn K, Wolf R. i in.: Validation of the Spanish and English versions of the asthma portion of Brief Pediatric Asthma Screen Plus among Hispanic. Annals of Allergy, Asthma and Immunology 2005; 1: 53-60 21. Greenfield R. O, Lee A. C, Tang R. i in.: Screening for asthma in Cantonese – speaking immigrant children. BMC Public Health 2005; 5: 48 – 57 22. Currie C., Hurrelmann K., Settetobule W i in.: Health and health behaviour among young people. Issue 1. WHO, Who Policy for children and adolescents, 2000 23. Magzamem S., Mortimer K. M., Davis A. i in.: School – based asthma surveillance: a comparison of student and parental report. Pediatr Allergy Immunol 2005; 16: 669-678 24. Virant F. S.: Pilot Study of a Screening questionnaire for asthma. Pediatrics 2002; 110: 45 Adres do korespondencji: Agata Wypych-Âlusarska Zak∏ad Epidemiologii WZP 41-902 Bytom, ul. Piekarska 18 tel. (32) 397 65 43, e-mail: awypych@sum. edu. pl Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Salmonelozy jako wcià˝ aktualne zagro˝enie Êrodowiskowe dla ludzi i zwierzàt Salmonellosis as still present environmental hazards to humans and animals Teresa K∏apeç, Maria Stroczyƒska-Sikorska Instytut Medycyny Wsi im. Witolda Chodêki Zak∏ad Higieny i Parazytologii Ârodowiska Streszczenie Abstract Salmonelozy odzwierz´ce sà to zachorowania wywo∏ane przez pa∏eczki Salmonella, z wy∏àczeniem Salmonella Typhi oraz Salmonella ParaTyphi ABC. W artykule przedstawiono sytuacj´ epidemiologicznà i epizootiologicznà salmoneloz w Polsce i w Europie. Rezerwuarem pa∏eczek Salmonella sà zwierz´ta domowe i dzikie, ptactwo domowe i dzikie, gryzonie, nawóz, gleba oraz ludzie chorzy lub nosiciele. G∏ównym, pierwotnym rezerwuarem odzwierz´cych pa∏eczek Salmonella w Polsce i na Êwiecie jest drób. Dominujàcym ostatnio serotypem epidemicznym jest Salmonella Enteritidis. W Polsce na przestrzeni ostatniego dziesi´ciolecia notuje si´ spadek liczby zachorowaƒ na salmonelozy. Mimo to sytuacja epidemiologiczna salmoneloz nie jest zadawalajàca i wymaga dalszego monitorowania. Salmonellosis are zoonotic illnesses caused by Salmonella, with the exception of Salmonella Typhi and Salmonella Paratyphi ABC. The article presents epidemiological and epizootiological situation of salmonellosis in Poland and Europe. Salmonella reservoirs are domestic and wild animals, domestic and wild birds, rodents, fertilizer, soil, the sick or carriers. The predominant and original reservoir of zoonotic Salmonella is poultry in Poland and the world. Prevailing last epidemic serotype is Salmonella Enteritidis. In Poland over the past decade the number of cases of salmonellosis has dropped down. Epidemiological standing of salmonellosis is unsatisfactory and requires further monitoring. Key words: salmonellosis, environment, epidemiological situation, epizootic situation S∏owa kluczowe: salmonelozy, Êrodowisko, sytuacja epidemiologiczna, sytuacja epizootiologiczna Wst´p Chorobami odzwierz´cymi (zoonozami) przyj´to nazywaç choroby zakaêne i inwazyjne przenoszone ze zwierzàt na cz∏owieka. Aktualnie istnieje ponad 200 chorób odzwierz´cych, ale z powodu coraz bli˝szego kontaktu cz∏owieka z przyrodà niemal ka˝de- go roku opisywane sà „nowe” zoonozy, których rezerwuar, przenosiciele i êród∏o infekcji znajdujà si´ w otaczajàcym nas Êrodowisku (gleba, woda, powietrze, Êcieki, osady Êciekowe, zwierz´ta dzikie i domowe, produkty zwierz´ce). Nades∏ano: 19.05.2010 Zatwierdzono do druku: 20.09.2010 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 79 Salmonelozy odzwierz´ce sà to zachorowania wywo∏ane przez pa∏eczki Salmonella, z wy∏àczeniem Salmonella Typhi oraz Salmonella ParaTyphi ABC [1]. Podejrzenie o zachorowaniu podlega obowiàzkowi zg∏oszenia do stacji sanitarno-epidemoiologicznej i przeprowadzenia obowiàzkowych badaƒ bakteriologicznych w celu potwierdzenia rozpoznania. Post´powanie to normuje Ustawa z dnia 30 grudnia 2008 r. o zapobieganiu oraz zwalczaniu zaka˝eƒ i chorób zakaênych u ludzi (Dz.U. Nr 234 poz. 1570). W Êwietle Raportu Europejskiego Urz´du do spraw Bezpieczeƒstwa ˚ywnoÊci, opublikowanego w 2008 roku, salmoneloza jest drugà (po kampylobakteriozie) zoonozà pod wzgl´dem liczby potwierdzonych przypadków zachorowaƒ ludzi w krajach cz∏onkowskich UE [2]. Rezerwuar bakterii Rezerwuarem pa∏eczek Salmonella sà zwierz´ta domowe i dzikie, nawóz, gleba oraz ludzie chorzy lub nosiciele. Wa˝nym rezerwuarem zarazka sà gryzonie, psy, koty oraz dzikie ptactwo [3]. Najcz´stszà przyczynà zaka˝enia sà serowary Salmonella Eneteritidis i Salmonella Typhimurium. Niektóre spoÊród serotypów pa∏eczek Salmonella sà zaadaptowane do jednego ˝ywiciela, np. S. Dublin do byd∏a, S. Choleraesuis do trzody chlewnej, S. Gallinarum i S. Pullorum do drobiu, co nie oznacza braku ich chorobotwórczoÊci dla innych gatunków, w tym cz∏owieka. Inne, g∏ównie Salmonella Enteritidis i Salmonella Typhimurium izolowane sà od ró˝nych zwierzàt oraz od cz∏owieka. W Szkocji wykazano, ˝e u byd∏a wyst´puje Salmonella Typhimurium DT104 i stanowi ona 73,1% wszystkich izolowanych przypadków salmonelli u zwierzàt. U ludzi wymieniona Salmonella wyst´puje g∏ównie u osób majàcych kontakt z byd∏em. U zwierzàt cz´ste sà bezobjawowe przypadki salmonelozy i wyst´pujàce nosicielstwo tych drobnoustrojów. Niekiedy u byd∏a mo˝e wyst´powaç biegunka, ronienia i padni´cia cielàt. Badania przeprowadzone w 1994 roku na fermie zwierzàt futerkowych (lisów) w pó∏nocno-wschodniej Polsce wykaza∏y obecnoÊç w karmie i kale lisów bakterii S. Typhimurium, S. Enteritidis i S. Dublin [4]. Wyniki kontroli bakteriologicznej kotów przeprowadzonej w Wielkiej Brytanii wykaza∏y, ˝e w kale tych zwierzàt stwierdzono S. Typhimurium typ DT104 (5). Autorzy badaƒ wskazujà na mo˝liwoÊç ska˝enia Êrodowiska, w tym tak˝e zaka˝enia ludzi pa∏eczkami Salmonella. Koty po ustàpieniu objawów ˝o∏àdkowo-jelitowych mogà jeszcze przez 14 dni wydalaç te drobnoustroje wraz z ka∏em do Êrodowiska. Poza tym Salmonella pozostawaç mogà 80 tak˝e w w´z∏ach ch∏onnych, migda∏kach i jamie ustnej kotów. W ostatnich latach popularne sta∏o si´ w wielu domach w Europie, w tym tak˝e w Polsce przetrzymywanie w terrariach gadów i p∏azów (g∏ównie iguan, gekonów, jaszczurek i w´˝y), które sà nosicielami pa∏eczek Salmonella [6]. Nosicielstwo Salmonella u ró˝nych gatunków p∏azów i gadów jest znane od dawna, praktycznie od 1946 roku, kiedy ukaza∏y si´ pierwsze doniesienia na temat ˝ó∏wi pochodzàcych z Galapagos [7]. Istotnà rol´ w pojawianiu si´ w naszym kraju nowych salmoneli, niebezpiecznych dla ludzi i zwierzàt mogà odgrywaç ˝ó∏wie s∏odkowodne [8]. Bezobjawowe nosicielstwo pa∏eczek Salmonella u ˝ó∏wi sta∏o si´ przedmiotem zainteresowania w Stanach Zjednoczonych, w Niemczech, a ostatnio równie˝ w Polsce. ˚ó∏wie sà popularnymi zwierz´tami hodowanymi w domach, w szko∏ach i przedszkolach, gdzie sà ma∏e dzieci. Badania donoszà o cz´stych zaka˝eniach dzieci ró˝norodnymi serotypami Salmonella z równoczeÊnie trudnà ich eliminacjà. Dzikie ptactwo odwiedzajàce fermy zwierzàt zaka˝onych staje si´ równie˝ rezerwuarem zarazka. Badania prowadzone w Norwegii na lisach rudych (Vulpes vulpes) wykaza∏y, ˝e lisy zjadajàce drobne ptaki wróblowate zaka˝one Salmonella Typhimurium, mogà byç wskaênikiem lokalnego ska˝enia Êrodowiska przez Salmonella Typhimurium [9]. èród∏em Salmonella jest ˝ywnoÊç zaka˝ona odchodami zwierzàt, w której bakterie te nie zosta∏y zniszczone przez obróbk´ kulinarnà. Do zaka˝enia dochodzi po namno˝eniu si´ bakterii w ˝ywnoÊci. IloÊç bakterii powodujàca zaka˝enie to oko∏o 1 milion komórek bakteryjnych, ale w przypadku szczepów o wzmo˝onej zjadliwoÊci lub szczególnej wra˝liwoÊci osobniczej dawkà zaka˝ajàcà mo˝e byç od 100 do 10000 komórek. Do zaka˝enia Salmonella Eneteritidis dochodzi przez spo˝ycie ska˝onego mi´sa drobiowego i jaj. Natomiast zaka˝enie Salmonella Typhimurium spowodowane jest najcz´Êciej spo˝ywaniem mi´sa wieprzowego, wo∏owego, drobiowego oraz produktów mlecznych [10, 11, 12, 13]. Potencjalne êród∏o szerzenia si´ salmoneloz stanowià gleba i woda, ze wzgl´du na d∏ugà prze˝ywalnoÊç omawianych bakterii w tych Êrodowiskach. Gleba odgrywa wi´kszà rol´ w rozprzestrzenianiu si´ zarazków ni˝ woda, gdy˝ kontakt zwierzàt z glebà jest cz´stszy. Gleba i pastwiska sà stale nara˝one na zanieczyszczenia wydalinami cz∏owieka i zwierzàt. Powa˝nym zagro˝eniem dla gleby sà Êcieki, osady Êciekowe, gnojowica, a tak˝e nawozy produkowane na bazie osadów Êciekowych [14, 15]. Sà one êród∏em mi´dzy innymi bakterii Salmonella, które w warunkach terenowych w gnojowicy bydl´cej mogà przetrwaç do 286 dni [16], a w odchodach drobiu Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) do 57 dni [15]. Prze˝ywalnoÊç bakterii Salmonella w Êrodowisku zale˝y od wielu czynników: od rodzaju serotypu, od temperatury otoczenia, wilgotnoÊci, pH, od sk∏adników od˝ywczych znajdujàcych si´ w glebie, od rodzaju gleby, a tak˝e od obecnoÊci w Êrodowisku bakteriofagów i antagonistycznych drobnoustrojów (E. coli, Pseudomonas aeruginosa, pierwotniaki czy grzyby). Strza∏kowski i wsp. wykazali, ˝e S. Enteritidis w glebie eksperymentalnie zaka˝onej mo˝e prze˝ywaç – 451 dni, S. Typhimurium – 321 dni, a S. Choleraesuis – 257 dni (17). Pra˝mo i wsp. z Zak∏adu Higieny i Parazytologii Ârodowiska (dawniej Mikrobiologii) IMW w Lublinie wykazali, ˝e S. Enteritidis w piasku s∏abo-gliniastym prze˝ywa – 59 dni w okresie letnim, natomiast w glebie lessowej, w okresie jesienno-zimowym – 185 dni (18). Istnieje równie˝ mo˝liwoÊç zaka˝enia poprzez wod´ ska˝onà odchodami zwierzàt, wykorzystywanà na potrzeby konsumpcyjne i bytowe. Taksonomia i nomenklatura rodzaju Salmonella Aktualnie opisanych jest 2449 serowarów (serotypów) Salmonella (19,20). Rodzaj Salmonella obejmuje dwa gatunki Salmonella enterica i Salmonella bongori. Gatunek S. bongori jest homogennà grupa bakterii, natomiast S. enterica dzieli si´ na szeÊç podgatunków: 1. S. enterica subsp. enterica 2. S. enterica subsp. salamae 3. S. enterica subsp. arizonae 4. S. enterica subsp. diarizonae 5. S. enterica subsp. houtenae 6. S. enterica subsp. indica W praktyce klinicznej 99% izolowanych szczepów nale˝y do gatunku S. enterica subsp. enterica. Klasyfikacja ta opiera si´ na analizie pokrewieƒstwa genomów oraz profili enzymatycznych szczepów Salmonella. Ró˝nicowanie salmoneli w obr´bie gatunków i podgatunków polega na identyfikacji antygenów somatycznych (O), antygenów rz´skowych (H) oraz antygenu otoczkowego (Vi). Struktura antygenowa znanych obecnie serowarów zawarta jest w schemacie Kauffmanna – White’a. W Polsce nowa systematyka i nazewnictwo bakterii z rodzaju Salmonella przedstawione zosta∏y w meldunku 6/B/93 Krajowego OÊrodka Salmonella, Instytutu Medycyny Morskiej i Tropikalnej w Gdyni. Salmonelozy u ludzi Postacie kliniczne salmonelozy to najcz´Êciej schorzenia jelitowe, ostre zatrucia pokarmowe lub nie˝yt ˝o∏àdkowo-jelitowy. Choroba u ludzi cechuje si´ goràczkà, bólem brzucha, nudnoÊciami, czasem wymiotami. Objawy te sà zwykle ∏agodne i cz´sto ust´pujà po kilku dniach. W niektórych przypadkach mo˝e dojÊç do odwodnienia organizmu, a u niemowlàt, ma∏ych dzieci, osób starszych lub z obni˝onà odpornoÊcià mogà wystàpiç zaka˝enia uk∏adowe o ci´˝kim przebiegu [1]. Znacznie rzadziej wyst´pujà postacie pozajelitowe: posocznica oraz salmonelozy narzàdowe (zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie stawów, ropnie). Wyst´pujà równie˝ zaka˝enia bezobjawowe, po∏àczone z wydalaniem zarazka z ka∏em, co wykrywane jest (wed∏ug badaƒ WSSE) u 0,7% zdrowych ludzi badanych dla celów sanitarnych i 2,3% dzieci przyjmowanych do szpitali i sanatoriów oraz u 5,2% ludzi b´dàcych w stycznoÊci z chorymi [21]. Szczególnym przypadkiem salmoneloz sà zaka˝enia szpitalne. Wykrywa si´ w nich te serotypy Salmonella, w których wyst´pujà szczepy oporne na leki przeciwbakteryjne, mi´dzy innymi Salmonella Enteritidis i Salmonella Infantis. Liczba zachorowaƒ na salmonelozy w Polsce, notowana corocznie od 2000 roku na podstawie Meldunków NIZP-PZH/GIS, ulega powolnemu zmniejszaniu (tabela I). W 2009 roku zarejestrowano ogó∏em 8964 zachorowania na salmonelozy (zapadalnoÊç 23,49 na 100.000), tj. ponad 600 przypadków mniej ni˝ w poprzednim roku, i a˝ ponad 13.000 mniej ni˝ w 2000 roku. W 2009 r. zarejestrowano 117 zachorowaƒ na salmonelozy pozajelitowe (zapadalnoÊç 0,31 na 100.000). Jest to o 74 mniej ni˝ w 2005 r., w którym liczba przypadków by∏a najwy˝sza (191). By∏a to najwy˝sza liczba zachorowaƒ na salmonelozy pozajelitowe od 1994 roku, w którym wprowadzono obowiàzek zg∏aszania tych zachorowaƒ. Mimo to sytuacja epidemiologiczna salmoneloz nie jest zadawalajàca i wymaga dalszego monitorowania. Coroczne oceny sytuacji analizowane sà równie˝ w krajach unijnych i na Êwiecie. Na podstawie danych dost´pnych w 2008 roku z 27 krajów UE oraz Szwajcarii, Islandii, Lichtensteinu i Norwegii wynika, ˝e liczba przypadków salmonelozy u ludzi wynosi ∏àcznie 137 386, w tym 133 258 w krajach UE. Wspó∏czynnik zapadalnoÊci wynosi∏ 26,4/100.000 [2]. Najwi´cej zachorowaƒ stwierdzono w Niemczech (42 909 przypadków), Wielkiej Brytanii (11.511), w Czechach (10.707), natomiast najmniej na Malcie (161). Podobnie jak w Polsce zaobserwowano sezonowoÊç zachorowaƒ, tj. w okresie od czerwca do paêdziernika, zw∏aszcza serowaru S. Enteritidis. Zaobserwowano tak˝e dalszy spadek liczby zachorowaƒ w stosunku do lat wczeÊniejszych. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 81 Tabela I. Salmonelozy w Polsce w latach 2000–2009. Zachorowania* (zapadalnoÊç na 100000 mieszkaƒców) Table I. Salmonellosis in Poland in 2000 – 2009. Number of cases* (morbidity rate per 100000 population) Zatrucia pokarmowe Rok Salmonelozy pozajelitowe liczba zachorowaƒ zapadalnoÊç 22 712 58,80 2000 liczba zachorowaƒ 87 Razem zapadalnoÊç zachorowaƒ liczba zapadalnoÊç 0,23 22 799 59,0 2001 19 788 51,20 93 0,24 19 881 51,5 2002 20 575 53,80 113 0,30 20 688 54,1 2003 15 496 43,20 121 0,32 16 617 43,5 2004 15 818 41,40 140 0,37 15 958 41,8 2005 15 815 41,40 191 0,50 16 006 41,9 2006 13 210 34,60 152 0,40 13 362 35,0 2007 11 568 30,30 136 0,36 11 704 30,7 2008 9 478 24,87 130 0,34 9 608 25,21 2009 8 847 23,19 117 0,31 8 964 23,49 *) dane dotyczàce zachorowaƒ – wg biuletynów rocznych PIZP-PZH/GIS „Choroby zakaêne i zatrucia w Polsce” Tabela II. Serotypy pa∏eczek Salmonella najcz´Êciej wykrywane w Polsce * Table II. Salmonella serotypes generally detect in Poland. W latach 1967–1978 Serotyp i grupa % W 2005 roku Serotyp i grupa W 2006 roku % 80,0 Serotyp i grupa W 2007 roku % % S. Typhimurium B 29,9 S. Enteritidis D S. Enteritidis D 24,1 S. Typhimurium B 6,06 S. Typhimurium B 6,73 S. Typhimurium B 8,53 S. Anatum E1 12,0 S. Infantis C1 8,63 S. Hadar C2 3,90 S. Virchow C1 3,45 S. Agona B 8,9 S. Hadar C2 3,44 S. Infantis C1 2,83 S. Infantis C1 2,87 S. Bovismorbif. C2 4,4 S. Virchow C1 2,21 S. Virchow C1 2,48 S. Hadar C2 2,19 S. Derby B 3,9 S. Newport C2 0,40 S. Newport C2 0,81 S. Newport C2 0,64 S. Branderburg B 3,0 S. Indiana B 0,38 S. Mbandaka C1 0,53 S. Mbandaka 0,50 S. Heidelberg B 1,8 S. Agona B 0,35 S. Indiana B 0,35 S. Agona B 0,38 S. Newport C2 1,3 S. Mbandaka C1 0,31 S. Agona B 0,28 S. Saintpaul B 0,34 S. Kottbus C2 1,3 S. Kottbus C2 0,29 S. Thompson C1 0,24 S. Indiana B 0,21 S. Panama D1 1,0 S. Saintpaul B 0,24 S. Derby B 0,22 S. Derby B 0,18 S. Stanleyville B 0,9 S. Thompson C1 0,22 S. Saintpaul B 0,18 S. Anatum E1 0,16 S. Newington E2 0,9 S. Derby B 0,22 S. Blockley C2 0,15 S. Bredeney B 0,09 S. Give E1 0,8 S. Albany C2 0,15 S. Anatum E1 0,14 S. Chester B 0,08 S. Oranienburg C1 0,6 S. Chester C1 0,13 S. Chester C1 0,13 S. Livingst. C1 0,8 S. Enteritidis D 77,6 Serotyp i grupa S. Enteritidis D 77,6 *) dane Zak∏adu Bakteriologii NIZP-PZH Jak wynika z danych Zak∏adu Bakteriologii NIZP-PZH (tabela II) w Polsce, w 2007 roku wÊród przyczyn zaka˝enia pa∏eczkami Salmonella dominujàce by∏y serowary (serotypy): 1. Salmonella Enteritidis (D) – 77,60% 2. Salmonella Typhimurium (B) – 8,53% 82 3. Salmonella Virchow (C1) – 3,45% 4. Salmonella Infantis (C1) – 2,87% 5. Salmonella Hadar (C2) – 2,19% Dwa pierwsze serotypy odpowiedzialne sà za 86,13% zaka˝eƒ u ludzi, Salmonella Virchow (C1), Salmonella Infantis (C1), Salmonella Hadar (C2) – Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) sà przyczynà 8,51% zaka˝eƒ. Pozosta∏e sà coraz bardziej zanikajàce oraz mniej liczne, reprezentujà one poni˝ej 1% drobnoustrojów oznaczonych serologicznie. Salmonelozy u zwierzàt G∏ównym, pierwotnym rezerwuarem odzwierz´cych pa∏eczek Salmonella w Polsce i na Êwiecie jest jednak drób [10, 24, 25]. Zaka˝one ptaki mogà byç potencjalnà przyczynà wzrostu zachorowaƒ na salmonelozy u ludzi. Dotyczy to zarówno drobiu jak i ptaków ozdobnych [22]. Rzadziej zwraca si´ uwag´ na rol´ ptaków wolno ˝yjàcych, ale bytujàcych w bezpoÊrednim otoczeniu cz∏owieka (go∏´bie, wróble). „Nosicielstwo pa∏eczek Salmonella, a szczególnie S. Typhimurium stwierdza si´ u go∏´bi stosunkowo cz´sto, przy czym go∏´bie miejskie sà dwukrotnie cz´Êciej nosicielami tego drobnoustroju ni˝ go∏´bie hodowlane” [cyt. wg 23]. W wielu krajach, w tym tak˝e w Polsce podj´to akcje zwalczania salmonelozy wÊród drobiu. Unia Europejska majàc na uwadze ten problem zobligowa∏a producentów drobiu do ustanowienia i wprowadzenia w ka˝dym kraju Programów Zwalczania Niektórych Serotypów Salmonella w Stadach Hodowlanych Gatunku Kura (Gallus Gallus) [2]. W Polsce Rozporzàdzeniem Rady Ministrów (Dz. U. Nr 69 poz. 625 z dnia 06. 04. 2007) wprowadzony zosta∏ Krajowy Program Zwalczania Niektórych Serotypów Salmonella w Stadach Hodowlanych Gatunku Kura (Gallus Gallus) i wdro˝ony w 2008 roku. Z Programu wynika, ˝e serotypem absolutnie dominujàcym jest Salmonella Enteritidis (od 70 do ponad 90% przypadków). „Salmonella Enteritidis, w odró˝nieniu od innych serotypów posiada zdolnoÊç zaka˝ania jajników, co powoduje przedostawanie si´ bakterii do jaj. Inne serotypy pozostajà zwykle w kale i zanieczyszczajà powierzchnie skorupek jaj. S. Enteritidis w zaka˝onych stadach hodowlanych, za poÊrednictwem jaj, zaka˝a piskl´ta, a te w stadach nieÊnych – jaja i produkty jajeczne. Zatem obserwowane jest pionowe i poziome: bezpoÊrednie (z osobnika na osobnika) i poÊrednie (ze Êrodowiska) szerzenie si´ zaka˝eƒ pa∏eczkami Salmonella w stadach drobiu”. Stada drobiu najcz´Êciej nie wykazujà objawów choroby, ale sà jej nosicielami. Oprócz kur w Polsce i w UE monitorowane sà równie˝ stada kaczek, indyków i g´si. Badaniom podlegajà równie˝ mieszanki paszowe dla zwierzàt oraz produkty mleczarskie, g∏ównie sery wytworzone z mleka surowego jak i poddanego obróbce termicznej. W odniesieniu do serów, ∏àcznie przebadano 16978 prób z 14 krajów UE (brak jest danych z Polski). Stwierdzono poni˝ej 0,1% wyników do- datnich. By∏y to tylko sery wyprodukowane w S∏owacji z surowego lub poddanego obróbce termicznej mleka krowiego lub owczego [2]. W 15 krajach Unii Europejskiej badano warzywa i owoce na obecnoÊç pa∏eczek Salmonella (∏àcznie 13.215 próbek). Odsetek wyników dodatnich by∏ bardzo niski, Êrednio 0,7% [2]. W 2004 roku K∏apeç i wsp. przebadali gleb´ i warzywa pod kàtem ska˝enia bakteriami Salmonella [26]. Próby pobierano spod upraw pod os∏onami foliowymi w gospodarstwach na Lubelszczyênie. W glebie i w warzywach badanych gospodarstw nie stwierdzono bakterii Salmonella. Diagnostyka salmoneloz Dominujàcym ostatnio w Polsce i w Europie serotypem epidemicznym jest Salmonella Enteritidis. Jednak ka˝dego roku pojawiajà si´ nowe serotypy, które nale˝y zidentyfikowaç. Do bardziej efektywnego wykrywania rzadziej wyst´pujàcych serotypów przyczyniajà si´ nowe metody i techniki badawcze [27, 28, 29, 30]. Wed∏ug obowiàzujàcych przepisów prawnych, metodà rozpoznawania zaka˝eƒ na tle Salmonella jest badanie bakteriologiczne. Obejmuje ono cztery g∏ówne etapy: przednamna˝anie, namna˝anie selektywne, izolacj´ na po˝ywkach wybiórczo-ró˝nicujàcych i identyfikacj´ na podstawie testów biochemicznych i serologicznych. Du˝à pomocà we wst´pnej identyfikacji jest zestaw API, który umo˝liwia identyfikacj´ 31 gatunków bakterii nale˝àcych do rodziny Enterobacteriaceae [27]. Niewàtpliwà zaletà tego zestawu jest zapewnienie daleko idàcej standaryzacji, mo˝liwoÊç szybkiego uzyskania wyników, a tak˝e wyeliminowanie wielu pracoch∏onnych czynnoÊci przygotowawczych i koƒcowych. W celu skrócenia czasu badania i obni˝enia jego kosztów, szczególnie w masowych badaniach przeglàdowych w kierunku nosicielstwa pa∏eczek Salmonella wykorzystuje si´ testy lateksowe. Dla potrzeb Stacji Sanitarno-Epidemiologicznych opracowany zosta∏ test lateksowy Lateks Salmonella (LS) jako szybki test przeglàdowy s∏u˝àcy do wykrywania i oznaczania grupowych antygenów bakterii Salmonella w mieszanych hodowlach bakteryjnych w pod∏o˝u SF, jak równie˝ w czystych hodowlach na pod∏o˝u sta∏ym [28]. Test ten charakteryzuje si´ zadawalajàcà swoistoÊcià, wysokà czu∏oÊcià i ∏atwoÊcià wykonania. Stosowana obecnie diagnostyka bakterii Salmonella, zw∏aszcza w ocenie sanitarno-weterynaryjnej surowców i produktów spo˝ywczych pochodzenia zwierz´cego, pasz i materia∏u biologicznego oparta na hodowli bakterii i uzupe∏niana badaniami biochemicznymi i serologicznymi jest nadal czaso- Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 83 ch∏onna i nie zawsze koƒczy si´ miarodajnym wynikiem. Stàd w ostatnich latach roÊnie zainteresowanie szybszymi technikami diagnostycznymi. Nale˝à do nich: test immunofluorescencyjny, immunodyfuzja w ˝elu agarowym, metoda hybrydyzacji DNA, technika PCR. Immunoenzymatyczna technika ELISA znalaz∏a szerokie zastosowanie w identyfikacji nosicieli pa∏eczek Salmonella w stadach drobiu. Pozwala ona na wykrywanie obecnoÊci przeciwcia∏ zarówno dla urz´sionych pa∏eczek Salmonella (S. Enteritidis, S. Typhimurium) jak i nieurz´sionych (S. Gallinarum i S. Pullorum). Technika PCR zastosowana w diagnostyce salmoneloz pozwala na szybkie zidentyfikowanie pa∏eczek Salmonella, mo˝e byç równie˝ u˝yta jako metoda uzupe∏niajàca w laboratoryjnym rozpoznawaniu zaka˝eƒ wywo∏anych przez te bakterie. Wykaz piÊmiennictwa 1.Gonera E.: W: Magdzik W., Naruszewicz-Lesiuk D., Zieliƒski A. (red.): Choroby zakaêne i paso˝ytnicze – epidemiologia i profilaktyka. Wydanie VI Wydawnictwo Alfa Medica Press 2007; 273-278. 2.Osek J., Wieczorek K.: Choroby odzwierz´ce i ich czynniki etiologiczne w Raporcie Europejskiego Urz´du do spraw Bezpieczeƒstwa ˚ywnoÊci za 2008 r. ˚ycie Wet 2010; 85(4): 315324. 3.Gliƒski Z., Kostro K.: Zwierz´ta nieudomowione êród∏em chorób odzwierz´cych-zoonotyczne bakterie. ˚ycie Wet 2009; 84(9): 718-722. 4.S∏awoƒ J., Saba L., Bis-Wencel H., Wencel C.: Pa∏eczki Salmonella w Êrodowisku ferm mi´so˝ernych zwierzàt futerkowych. Medycyna Wet 1994; 50(11): 545-548. 5.Anonim. Koty siewcami salmoneli. Medycyna Wet 1997; 53(1): 60. 6.Bertrand S., Rimhanen-Finne R., Weill F. X., Rabach W., Thornton L., Perevescikovs J., van Pelt W., Heck M.: Salmonella infections associated with reptiles: the current situation in Europe. Eurosurveillance 2008; 13: 264-269. 7.P´conek J.: Charakterystyka pa∏eczek Salmonella wyst´pujàcych u ˝ó∏wi w Polsce i wytwarzanej przez nie enterotoksyny. I. Charakterystyka szczepów Salmonella wyizolowanych od ˝ó∏wi. Przegl Epidemiol 1984; 38: 273-280. 8.P´conek J., Szczawiƒski J., Szczawiƒska M.: ˚ó∏wie a salmonelozy u ludzi.. ˚ycie Wet 2009; 84(9): 733-734. 9.Handeland K., Nesce L. L., Lillchaug A., Vikoren T., DjonneB., Bergsjo B.: Natura and experimental Salmonella Typhimurium infections in foxes (Vulpes vulpes). Vet Microbiol 2008; 132: 129-134. 10. B∏aszczak B., Binek M.: Nosicielstwo w stadzie oraz obecnoÊç Salmonella Enteritidis w jajach i zarodkach kurzych. Medycyna Wet 1999; 55(1): 39-41. 11. Humphrey T. J.: Salmonella enteritidis w jajach kurzych. Medycyna Wet 1995; 51(9): 505-507. 12. Radkowski M.: Prze˝ywalnoÊç pa∏eczek Salmonella w jajach. Medycyna Wet 1995; 51(9): 507-509. 13. Szkucik K.: Wyst´powanie pa∏eczek Salmonella w toku produkcji kie∏bas oraz ocena metodyki ich izolacji. Medycyna Wet 1993; 49(2): 86-88. 14. K∏apeç T.: Salmonella bacteria as an indicator of sanitary evaluation of sewage sludge used for fertilizer production. Pol J Environ Stud. 2004; Vol. 13: 126-128. 84 15. Strauch D.: Prze˝ywalnoÊç drobnoustrojów chorobotwórczych i paso˝ytów w wydalinach, nawozie i szlamie Êciekowym. Cz. I. Medycyna Wet 1993; 49(2): 59-65. 16. Kluczek J.: Gnojowica groêna dla Êrodowiska. Aura 1987; 2: 11-14. 17. Strza∏kowski L., Kopczewski A.: Prze˝ywalnoÊç w ziemi i w wodzie pa∏eczek rodzaju Salmonella izolowanych od lisów. Medycyna Wet 1991; 47(9): 397-399. 18. Stroczyƒska-Sikorska M., Pra˝mo Z., K∏apeç T.: Prze˝ywalnoÊç Salmonella sp. i E. coli w ró˝nych rodzajach gleb, a wzgl´dy sanitarno-epidemiologiczne. Materia∏y Konferencji Naukowej z Geografii Medycznej „Zdrowie a Ârodowisko”, UMCS, Lublin 14-15. 09. 1993, 224-231. 19. Hoszowski A., Wasyl D.: Taksonomia i nomenklatura rodzaju Salmonella. Medycyna Wet 2000; 56(2): 75-78. 20. Hoszowski A., Wasyl D., G∏oÊnicka R., Truszczyƒski M.: Typy bakteriofagowe szczepów Salmonella enteritidis pochodzenia zwierz´cego. Medycyna Wet 1998; 54(10): 676-678. 21. Stypu∏kowska-Misiurewicz H.: Aktualne problemy epidemiologiczne shigelloz i salmonelloz. Mikrobiol Med 1996; 2(7): 37-43. 22. Rzedzicki J., Pawelec M.: Ptaki jako potencjalne êród∏o zaka˝enia ludzi salmonelami. Medycyna Wet 1998; 54(1): 19-21. 23. Piasecki T.: Ocena stanu zdrowotnego go∏´bi miejskich w aspekcie zagro˝enia zdrowia ludzi. Medycyna Wet 2006; 62(5): 531-535. 24. Rzedzicki J., Ko∏odziejczyk A., Tokarzewski S., BoÊ M.: Niektóre aspekty epidemiologiczne salmonelozy ptaków. Medycyna Wet 2000; 56(2): 79-84. 25. Rzedzicki J., Pilaszek J., Tokarzewski S., Szulowski K., Iwaniak W.: Przeciwcia∏a dla Salmonella Enteritidis w surowicy, ˝ó∏tku i tkance mi´Êniowej ptaków wykrywane metodà ELISA. Medycyna Wet 2000; 56(4): 235-239. 26. K∏apeç T., Stroczyƒska-Sikorska M.: Ocena biologicznego ska˝enia gleb i warzyw spod upraw pod os∏onami foliowymi w gospodarstwach na terenie woj. lubelskiego. Medycyna Ârodowiskowa 2005; 8(2): 147-154. 27. Dzier˝anowska D., Borowski J.: Zastosowanie zestawu API do identyfikacji pa∏eczek Gram-ujemnych z rodziny Enterobacteriaceae. Pol Tyg Lek 1975; XXX,18: 745-747. 28. Filczak K.: Ocena przydatnoÊci odczynu lateksowego do szybkiego wykrywania antygenów pa∏eczek Salmonella w próbkach materia∏u klinicznego w trakcie rutynowych badaƒ diagnostycznych. Problemy Lek 1992; XXX, 3-4: 189194. 29. Salwa A., Przewoski W., Strza∏kowski L., Burkiewicz A.: Identyfikacja drobnoustrojów z rodzaju Salmonella w oparciu o technik´ PCR. Medycyna Wet 2001; 57(5): 349-352. 30. Szych J., Jagielski M., CieÊlik A.: Porównawcza ocena zestawów lateksowych Wellcolex Salmonella i Lateks Salmonella s∏u˝àcych do wykrywania i identyfikacji somatycznych antygenów pa∏eczek z rodzaju Salmonella. Med Dosw Mikrob 1994; 46: 259-276. Adres do korespondencji: Dr n. wet. Teresa K∏apeç Instytut Medycyny Wsi im. Witolda Chodêki Zak∏ad Higieny i Parazytologii Ârodowiska 20-090 Lublin, ul. Jaczewskiego 2 tel. 81 718 44 00, fax 81 747 86 46 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Zasady oceny zagro˝eƒ zdrowotnych zwiàzanych z zakwitami sinic w kàpieliskach Health risk assessment standards of cyanobacteria bloom occurrence in bathing sites Agnieszka Stankiewicz1, Ma∏gorzata Jamsheer-Bratkowska1, Dorota Maziarka1, Krzysztof Skotak2 Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Paƒstwowy Zak∏ad Higieny Zak∏ad Higieny Komunalnej. Kierownik Zak∏adu Higieny Komunalnej: dr Bo˝ena Krogulska 1 Pracownia Higieny Ârodowiska 2 Pracownia Monitoringu Ârodowiska Streszczenie Summary Zagro˝enie dla zdrowia ludzi wyst´puje w sytuacji masowego pojawienia si´ sinic wytwarzajàcych toksyny w wodach ujmowanych do celów zaopatrzenia ludnoÊci lub w akwenach wykorzystywanych do celów rekreacyjnych. W pracy przedstawiono mo˝liwoÊci oceny zagro˝enia dla zdrowia ludzi oraz zasady post´powania s∏u˝b sanitarnych w Polsce w zakresie: – oceny zagro˝enia wystàpieniem zakwitu sinic w danym kàpielisku / zbiorniku wodnym; – post´powania w przypadku stwierdzonego zakwitu sinic, w tym oceny zagro˝enia, jakie stwarza on dla zdrowia ludzi oraz podejmowania decyzji, majàcych chroniç zdrowie u˝ytkowników kàpielisk; – podejmowania dzia∏aƒ, majàcych przeciwdzia∏aç zakwitom sinic w kàpieliskach i w akwenach, na których obiekty takie sà zlokalizowane. Threat for human health appears during a massive cyanobacteria bloom in potable water used for human consumption or in basins used for recreational purposes. General health risk assessment standards and preventive measures to be taken by sanitation service were presented in scope of: – evaluation of cyanobacteria bloom occurrence in bathing sites / water bodies, – procedures in case of cyanobacteria bloom, including health risk assessment and decision making process to protect users’ health at bathing sites, – preventive measures, to be taken in case of cyanobacteria bloom occurrence in bathing sites and basins, where bathing sites are located. Key words: cyanobacteria, cyanotoxins, bathing sites, health risk S∏owa kluczowe: sinice, toksyny sinicowe, kàpieliska, ryzyko zdrowotne Wst´p Sinice sà mikroorganizmami powszechnie wyst´pujàcymi w wodach powierzchniowych, wykazujàcymi cechy morfologiczne zarówno bakterii, jak i glonów (wielkoÊç komórek, zdolnoÊç do fotosyntezy, zawartoÊç chlorofilu-a). Ich wzrost uzale˝niony jest od dost´pu Êwiat∏a, dwutlenku w´gla oraz sub- stancji od˝ywczych, wÊród których szczególnie wa˝nà rol´ odgrywa fosfor. Poszczególne komórki mogà wyst´powaç w koloniach i wi´kszych skupieniach, które w przypadku masowego pojawienia si´ sinic mogà tworzyç widoczne w wodzie smugi, g´stà pian´ lub ko˝uch. Zakwity takie powstajà w powierzchniowych warstwach akwenów wodnych, Nades∏ano: 23.9.2010 Zatwierdzono do druku: 05.10.2010 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 85 nawet w znacznej odleg∏oÊci od brzegu i charakteryzujà si´ zmiennoÊcià nasilenia. Jednym z powodów tego zjawiska jest wp∏yw wiatru oraz fal, które przemieszczajàc powierzchniowe warstwy wody wraz z obecnymi w nich sinicami mogà w ciàgu kilku godzin prowadziç zarówno do ich nagromadzenia si´ w cz´Êci akwenu i znacznego nasilenia zakwitu na tym obszarze, jak równie˝ do ich fragmentacji lub rozproszenia. Znaczenie zdrowotne sinic wynika przede wszystkim z ich zdolnoÊci do wytwarzania substancji o silnych w∏aÊciwoÊciach toksycznych (toksyny sinicowe) oraz wyst´pujàcych niezale˝nie w∏aÊciwoÊci dra˝niàcych i alergogennych, mogàcych byç przyczynà reakcji uczuleniowych. W literaturze opisano liczne przypadki zatruç zwierzàt dzikich i domowych, w tym byd∏a, trzody chlewnej i psów w nast´pstwie spo˝ywania przez nie wody ze zbiorników, w których nastàpi∏o masowe pojawienie si´ sinic [1]. Toksycznie mogà oddzia∏ywaç równie˝ artyku∏y spo˝ywcze (ryby, skorupiaki) pochodzàce z wód, w których dosz∏o do zakwitu sinic. Zagro˝enie dla zdrowia ludzi dotyczy przede wszystkim sytuacji, gdy masowo wyst´pujàce sinice pojawiajà si´ w wodach ujmowanych na zaopatrzenie ludnoÊci a wytwarzane przez nie toksyny mogà przenikaç do wody przeznaczonej do spo˝ycia lub gdy do zakwitu sinic dochodzi w akwenach wykorzystywanych do celów rekreacyjnych. Zagro˝enie zdrowotne zwiàzane z wyst´powaniem sinic w zbiornikach wodnych wykorzystywanych do celów rekreacyjnych dotyczy nie tylko osób za˝ywajàcych w nich kàpieli, ale tak˝e korzystajàcych z innych form odpoczynku nad wodà lub uprawiajàcych sporty wodne, szczególnie wià˝àcych si´ z mo˝liwoÊcià wdychania aerozolu wodno-powietrznego, jak narty wodne lub ˝eglowanie. Szkodliwe nast´pstwa zdrowotne mogà byç wynikiem bezpoÊredniego dzia∏ania toksyn sinicowych lub reakcji na zawarte w komórkach sinic alergeny przy ró˝nych drogach ekspozycji – przy nara˝eniu poprzez skór´ i bezpoÊredni kontakt z komórkami sinic lub toksynami sinicowymi. Pojawienie si´ zmian skórnych zwykle poprzedzone jest uczuciem Êwiàdu i pieczenia, pojawiajàcym si´ po up∏ywie kilku minut do kilku godzin po kàpieli w wodzie, w której obecne by∏y skupienia sinic. Zmiany skórne o typie rumienia lub rumieniowo-grudkowe pojawiajà si´ po 3–8 godzinach po kàpieli. Cz´sto obserwowanà cechà jest ich najwi´ksze nasilenie na skórze cz´Êci cia∏a pokrytych strojem kàpielowym, co jest wynikiem zatrzymywania i nagromadzenia sinic przez tkanin´ kostiumu, dzia∏ajàcà w tym przypadku jak filtr oraz uwalniania toksyn sinicowych w nast´pstwie mechanicznego uszkodzenia komórek sinic. Opisywano tak˝e przypadki zmian skórnych o cha- 86 rakterze alergicznym, identyfikujàc jako jeden z odpowiedzialnych za nie czynników zawarty w sinicach barwnik – fikocyjanin´ [2]. Cz´stoÊç takich zmian jest zdecydowanie wi´ksza u osób wykazujàcych objawy innych chorób alergicznych, w tym alergii uk∏adu oddechowego. Podra˝nienie skóry w nast´pstwie kàpieli w wodach, w których nastàpi∏ zakwit sinic opisywane jest jako cz´sto wyst´pujàca reakcja. W jednym z doniesieƒ podkreÊlono, ˝e cz´stoÊç wyst´powania takich zmian koreluje z iloÊcià komórek sinicowych w jednostce obj´toÊci wody i czasem trwania nara˝enia, nie stwierdzono natomiast takiej zale˝noÊci w odniesieniu do st´˝enia mikrocystyny w wodzie. Wskazuje to na udzia∏ w patogenezie zmian skórnych albo niezidentyfikowanych dotychczas toksyn sinicowych, albo innych substancji lub antygenów [3] – przy nara˝eniu drogà doustnà poprzez po∏ykanie wody podczas p∏ywania, nurkowania lub kàpieli. IloÊç wody, spo˝ywana w takich warunkach przez poszczególne osoby ró˝ni si´ znacznie w zale˝noÊci mi´dzy innymi od wieku i umiej´tnoÊci p∏ywania i wynosi przeci´tnie u osób doros∏ych ok. 100 ml, u dzieci 250 ml, okazjonalnie jednak mo˝e byç wi´ksza, zw∏aszcza przy d∏u˝szym czasie kàpieli. Nara˝enie drogà doustnà jest przyczynà wi´kszoÊci przypadków zachorowaƒ wywo∏anych przez sinice. Podstawowà rol´ w ich patogenezie odgrywajà toksyny sinicowe. Ryzyko zachorowania mo˝na oceniç na podstawie danych dotyczàcych g´stoÊci komórek sinicowych w wodzie, uwzgl´dniajàc zawartoÊç toksyn w komórkach sinic oraz mechanizm dzia∏ania tych substancji - przy nara˝eniu drogà wziewnà poprzez wdychanie aerozolu wodno-powietrznego lub w wyniku zach∏yÊni´cia. Efekty toksyczne przy tej drodze nara˝enia poznane sà najs∏abiej, ponadto ta forma ekspozycji zwykle wspó∏istnieje z nara˝eniem drogà doustnà. Opisywano jednak przypadki zmian w p∏ucach oraz zmian analogicznych jak w wyniku nara˝enia doustnego u osób uprawiajàcych windsurfing, ˝eglowanie lub wioÊlarstwo. Wiodàcà rol´ w ich patogenezie równie˝ przypisuje si´ toksynom sinicowym. Do najbardziej znanych i najlepiej udokumentowanych przypadków zbiorowych zachorowaƒ w nast´pstwie korzystania z rekreacji w zbiornikach wodnych [1, 2], w których masowo pojawi∏y si´ sinice i ekspozycji na toksyny sinicowe nale˝à: 1. Saskatchewan, Kanada, 1959. Objawy choroby wystàpi∏y u 13 osób po p∏ywaniu w jeziorze, w którym pojawi∏ si´ zakwit sinic. Do zdarzenia tego dosz∏o mimo wczeÊniejszych ostrze˝eƒ przed kàpielà w tym akwenie, rozpowszechnionych na skutek przypadków padania byd∏a, pojonego wodà z jeziora. W obrazie klinicznym dominowa∏y bóle g∏owy, bóle mi´Êniowe, nudnoÊci, biegunka i bóle brzucha. Od jednego z chorych, który przypadkowo Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) napi∏ si´ wody z jeziora w czasie kàpieli, izolowano z ka∏u liczne komórki Microcystis ssp. i Anabaena circinalis [4]; 2. Wielka Brytania, 1989: Zachorowania wystàpi∏y w grupie 10 z 20 ˝o∏nierzy po çwiczeniach obejmujàcych p∏ywanie i trening kajakarstwa w wodzie z masywnym zakwitem Microcystis ssp. U dwóch osób wystàpi∏o zapalenie p∏uc o ci´˝kim przebiegu, z powodu którego wymaga∏y one hospitalizacji i leczenia w oddziale intensywniej opieki medycznej. Zmiany w p∏ucach uznano za wynik inhalacji mikrocystyny [5]; 3. Australia, 1995: W prospektywnym badaniu, którym obj´to 852 uczestników, odnotowano zwi´kszonà cz´stoÊç wyst´powania biegunki, wymiotów, objawów przezi´bienia, wysypek skórnych, owrzodzeƒ Êluzówek jamy ustnej, goràczki, podra˝nienia spojówek w ciàgu 2–7 dni po kàpieli w wodzie, w której by∏y obecne sinice. Nasilenie objawów znaczàco wzrasta∏o tym bardziej, im d∏u˝szy by∏ czas ekspozycji i im wi´ksza by∏a g´stoÊç komórek sinic w wodzie, nie by∏o ono natomiast zale˝ne od st´˝enia znanych toksyn sinicowych [3]. W patogenezie zachorowaƒ, wywo∏anych przez sinice obecne w wodzie kàpielisk wiodàca rola przypada wytwarzanym przez te mikroorganizmy toksynom. Ogólna liczba zidentyfikowanych dotychczas toksyn sinicowych jest bardzo du˝a i znacznie przekracza sto [1]. Pod wzgl´dem struktury chemicznej, wszystkie zidentyfikowane dotychczas toksyny sinicowe zaliczane sà do jednej z trzech grup: cyklicznych peptydów, alkaloidów lub lipopolisacharydów. Bardziej rozpowszechniona jest klasyfikacja, której podstawà jest mechanizm dzia∏ania toksyn sinicowych, zgodnie z którym wyró˝nia si´ wÊród nich cztery grupy: 1. Hepatotoksyny – najcz´Êciej wyst´pujàce toksyny sinicowe, g∏ównym efektem ich dzia∏ania jest uszkodzenie wàtroby. Mechanizm ich dzia∏ania polega na blokowaniu fosfataz bia∏kowych. Toksyny te sà rozpuszczalne w wodzie i nie przenikajà samoistnie przez b∏ony komórkowe, mogà natomiast dostawaç si´ do wn´trza komórek jedynie wtedy, gdy sà aktywnie wychwytywane i transportowane analogicznie jak niektóre substancje od˝ywcze [1]. Najprawdopodobniej dzi´ki temu mechanizmowi ich efekt toksyczny ograniczony jest do wàtroby. Toksyny te wytwarzane sà g∏ównie przez sinice z rodzaju Microcystis, Planktothrix, Anabaena, Nostoc i Nodularia. Do tej grupy toksyn nale˝à najbardziej rozpowszechnione i silnie toksyczne mikrocystyny i nodularyny, wÊród nich mikrocystyna LR. 2. Neurotoksyny – majàce struktur´ alkaloidowà, powodujà zaburzenie przewodnictwa nerwowo-mi´Êniowego, prowadzàc do zgonu poprzez pora˝enie mi´Êni oddechowych. Blokowanie przewodnictwa nerwowo-mi´Êniowego dokonuje si´ w ró˝nym mechanizmie – w przypadku anatoksyny-a jest wynikiem zaburzenia postsynaptycznej depolaryzacji, saksitoksyna i jej strukturalne analogi dzia∏ajà poprzez blokowanie szybkiego kana∏u sodowego znoszàc mo˝liwoÊç przenoszenia impulsów, anatoksyna-(a)S powoduje inhibicj´ acetylocholin esterazy. Toksyny te wytwarzane sà przez sinice z rodzaju Anabaena, Planktothrix, Aphanizomenon, Lyngbya, Cylindrospermopsis. 3. Cytotoksyny – równie˝ o strukturze alkaloidu, blokujàce syntez´ bia∏ek. Do tej grupy zaliczane sà cylindrospermopsyny, wytwarzane przez sinice z rodzaju Aphanizomenon, Umezakia. 4. Dermatotoksyny – powodujà zmiany skórne, dzia∏ajà dra˝niàco. Obejmujà one aplysiatoksyn´ i lyngbyatoksyny, produkowane przez morskie sinice wyst´pujàce g∏ównie w tropikalnych wodach morskich z rodzaju Lyngbia, Planktothrix, Schizotrix (w Polsce bez wi´kszego znaczenia). Dla oceny ryzyka zdrowotnego zwiàzanego z pojawieniem si´ zakwitów sinic w akwenach wodnych istotne jest, ˝e nie wszystkie szczepy danego gatunku wytwarzajà toksyny. W zestawieniu badaƒ doÊwiadczalnych cz´stoÊç wyst´powania szczepów majàcych zdolnoÊç produkowania toksyn oceniana jest w zale˝noÊci od gatunku na 10–92% (Êrednio 59%, tabela 1). Na ogó∏ jednak jest to ponad po∏owa izolowanych szczepów [2]. W tej sytuacji przyj´cie za∏o˝enia, ˝e przy ka˝dym zakwicie sinic nale˝y post´powaç tak, jak w przypadku szczepu toksycznego, zapewnia nale˝ny poziom ochrony u˝ytkownikom kàpieliska. Istotne jest równie˝, ˝e toksyny sinicowe zawarte sà we wn´trzu komórek tych organizmów i mogà przenikaç do wody po ich uprzednim rozpadzie. Zakwity sinic w zbiornikach wodnych W warunkach europejskich ok. 50% zbiorników s∏odkowodnych wykazuje cechy eutrofizacji [6]. W wi´kszoÊci krajów Europy nie prowadzi si´ systematycznych badaƒ ogó∏u kàpielisk, pozwalajàcych na dok∏adne okreÊlenie cz´stoÊci wyst´powania zakwitów sinic, czasu trwania zakwitów, identyfikacji rodzajowej sinic b´dàcych powodem zakwitu i okreÊlenia ich toksycznoÊci, rodzaju wykrytych toksyn sinicowych, wreszcie cz´stoÊci zachorowaƒ, do których dochodzi w nast´pstwie ekspozycji. Opierajàc si´ na dost´pnych danych z obszaru naszego kraju, a tak˝e innych paƒstw sàsiadujàcych z Polskà (Czechy, Niemcy), mo˝na przyjàç, ˝e najcz´stszà formà zakwitów sinic w Polsce jest rodzaj Microcystis, z nieco mniejszà cz´stoÊcià wyst´puje Anabaena [7]. SpoÊród toksyn sinicowych najwi´ksze znaczenie majà najbardziej rozpowszechnione, a zarazem silnie toksyczne mikrocystyny. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 87 Tabela I. Cz´stoÊç wyst´powania masowych zakwitów sinic wytwarzajàcych toksyny w wodach powierzchniowych wybranych krajów Êwiata [6]. Table I. Frequencies of mass occurrences of toxic cyanobacteria in freshwaters. Liczba badanych próbek Procent próbek toksycznych Australia 231 42 Australia Brazylia Kanada (Alberta) Kanada (Alberta) Kanada (Alberta) Kanada (Saskatchewan) 31 16 24 39 226 50 84 75 66 95 74 10 Chiny Republika Czeska i S∏owacka Dania 26 63 296 73 82 82 Niemcy Niemcy Grecja Finlandia 533 393 18 215 72 22 ? 44 Francja (Brittany) W´gry Japonia Holandia Norwegia 22 50 23 10 64 73 66 39 90 92 Portugalia Szwecja 30 331 60 47 Wielka Brytania USA (Minnesota) 50 92 48, 28 53 USA (Wisconsin) 102 25 Kraj Ârednio Hepatotoxic Neurotoxic Neurotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Neurotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Neurotoxic SDF Hepatotoxic Neurotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Neurotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Hepatotoxic Neurotoxic SDF Hepatotoxic Hepatotoxic Neurotoxic Hepatotoxic Unspecified Neurotoxic Hepatotoxic Neurotoxic èród∏o informacji Baker and Humpage, 1994 Negri et al., 1997 Costa and Azevedo, 1994 Gorham, 1962 Kotak et al., 1993 Kotak et al., 1995 Hammer, 1968 Carmichael et al., 1988b Maršálek et al., 1996 Henriksen et al.,1996b Fastner, 1998 Bumke-Vogt, 1998 Lanaras et al., 1989 Sivonen, 1990a Vezie et al., 1997 Törökné,1991 Watanabe and Oishi, 1980 Leeuwangh et al.,1983 Skulberg et al., 1994 Vasconcelos, 1994 Willén and Mattsson, 1997 Codd and Bell, 1996 Olson, 1960 Repavich et al.,1990 59 Zasady oceny zagro˝enia dla zdrowia ludzi, wynikajàcego z zakwitów sinic w kàpieliskach Przypadki zachorowaƒ ludzi, do których dochodzi w nast´pstwie kàpieli w zbiornikach wodnych z zakwitem sinic sà przede wszystkim wynikiem oddzia∏ywania toksyn sinicowych, spoÊród których w warunkach polskich najwi´ksze znaczenie z uwagi na cz´stoÊç wyst´powania i silne dzia∏anie toksyczne majà mikrocystyny. Substancje te zawarte sà 88 Typ toksyny wewnàtrz komórek sinic i uwalniane sà dopiero po ich rozpadzie, stàd du˝e znaczenie ma ustalenie, przy jakiej g´stoÊci komórek sinicowych w wodzie (iloÊç komórek w jednostce obj´toÊci wody) mo˝na oczekiwaç efektów toksycznych. W ustaleniu tej zale˝noÊci pomocne okaza∏o si´ wspomniane poni˝ej badanie, przeprowadzone przez Pilotto [3]. Przeprowadza∏ on badania 852 ochotników w dniu, w którym korzystali oni z kàpielisk, w których wyst´powa∏y zakwity sinic, zbierajàc dane na temat ich sta- Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) nu zdrowia i rodzaju rekreacji nad wodà. Ankieta przeprowadzona dwa dni po kàpieli nie wykaza∏a zale˝noÊci mi´dzy cz´stoÊcià objawów chorobowych u u˝ytkowników kàpielisk a iloÊcià komórek sinic w jednostce obj´toÊci wody, ale ró˝nic´ takà stwierdzono w badaniu wykonanym 7 dnia po wizycie w kàpielisku. Wzrost cz´stoÊci wszystkich badanych objawów i dolegliwoÊci odnotowywano przy g´stoÊci komórek sinicowych w wodzie kàpieliska w zakresie 5000–80.000 komórek/ml wody. Powy˝sza analiza pos∏u˝y∏a ekspertom Âwiatowej Organizacji Zdrowia (WHO) do ustalenia wartoÊci zalecanych. Uznali oni poziom 20.000 komórek/ml wody za granicznà wartoÊç, przy której przekroczeniu u˝ytkowników kàpieliska nale˝y poinformowaç o mo˝liwym ryzyku dla zdrowia, wynikajàcym z kàpieli w danym miejscu. [2]. Poziom 5000 komórek/ ml wody pomini´to jako nazbyt restrykcyjny, bioràc pod uwag´, ˝e objawy wyst´pujàce przy tym nara˝eniu mia∏y bez wyjàtku ∏agodny przebieg, a ponadto pojawia∏y si´ u nielicznych spoÊród nara˝onych osób. Istotnym kryterium oceny ryzyka zdrowotnego jest ocena toksycznoÊci mikrocystyny. Fawell w 1994 r. dokona∏ takiej oceny w przeprowadzonym 13-tygodniowym badaniu toksycznoÊci doustnej u myszy. Przyjmujàc za podstaw´ oceny efektów toksycznych zmiany histopatologiczne w wàtrobie oraz zmiany aktywnoÊci wybranych enzymów w surowicy stwierdzi∏, ˝e dawka dzienna 40 µg/kg m.c. nie powoduje negatywnych skutków zdrowotnych i odpowiada wartoÊci NOAEL (No Observed Adverse Effect Level). Odnoszàc powy˝szà wartoÊç do organizmu cz∏owieka, eksperci WHO zastosowali wspó∏czynnik niepewnoÊci wynoszàcy 1000, uzyskujàc w ten sposób wartoÊç TDI (tolerable daily intake) równà 0,04 µg/kg m.c. Dawka ta oznacza iloÊç substancji, która mo˝e byç spo˝ywana codziennie przez ca∏e ˝ycie bez uchwytnej szkody dla zdrowia. Przyjmujàc nast´pnie przeci´tnà iloÊç spo˝ywanej podczas kàpieli wody jako 100 ml dla osoby doros∏ej, o masie cia∏a równej 60 kg i odpowiednio 250 ml w przypadku dziecka o masie cia∏a 15 kg uznano, ˝e przy st´˝eniu mikrocystyny w wodzie wynoszàcym 1 µg/l nara˝enie b´dzie praktycznie równe TDI u osoby doros∏ej, b´dzie je natomiast dziesi´ciokrotnie przewy˝szaç u dziecka. Nale˝y tak˝e pami´taç o wi´kszym ryzyku w przypadku osób z chorobami wàtroby. Bioràc pod uwag´ bardzo ostro˝ne za∏o˝enia, przyj´te przy okreÊlaniu TDI oraz specyfik´ nara˝enia w warunkach rekreacji nad wodà, wartoÊç zalecanà (odpowiadajàcà maksymalnej wartoÊci dopuszczalnej st´˝enia mikrocystyny w wodzie) okreÊlono jako 20 µg/l. Dla celów praktycznych istotne znaczenie ma ustalenie korelacji mi´dzy g´stoÊcià komórek sinic w wodzie a poziomem toksyn sinicowych w wodzie. Zale˝noÊç ta nie ma jednoznacznego charakteru, co wynika z nag∏ych zmian st´˝enia toksyn w wyniku obumierania i rozpadu komórek sinicowych. W przypadkach takich obserwuje si´ spadek liczby komórek sinic w jednostce obj´toÊci wody przy jednoczesnym wzroÊcie st´˝enia toksyn. Ogólnie bioràc, w przypadku gdy g´stoÊç komórek sinic w wodzie kàpieliska wynosi 20.000 komórek /ml, mo˝na oczekiwaç, ˝e st´˝enie mikrocystyny w wodzie w razie jej uwolnienia z komórek b´dzie waha∏o si´ w granicach 2–4 µg/l. Jest to poziom niewiele wy˝szy od uznanego za dopuszczalny w wodzie przeznaczonej do spo˝ycia (1 µg/l), który by∏ okreÊlony przy za∏o˝eniu, ˝e nie b´dzie on wiàza∏ si´ z jakimkolwiek zagro˝eniem zdrowotnym mimo nara˝enia trwajàcego przez ca∏e ˝ycie [2]. Mo˝na wi´c za∏o˝yç, ˝e w wodach wykorzystywanych do rekreacji, gdzie nara˝enie ludzi jest niewspó∏miernie mniejsze, powy˝sze wartoÊci tym bardziej nie b´dà stanowi∏y zagro˝enia dla u˝ytkowników kàpielisk. W miar´ jednak zwi´kszania si´ g´stoÊci komórek sinic w wodzie kàpieliska, mo˝na oczekiwaç wzrastajàcych wartoÊci st´˝eƒ mikrocystyny w wodzie. Badania doÊwiadczalne wskazujà, ˝e z chwilà gdy liczba komórek sinic w jednostce obj´toÊci wody wynosi 100.000/ml, co odpowiada zwykle st´˝eniu chlorofilu a wynoszàcemu 50 µg/l maksymalne st´˝enia mikrocysty w wodzie mogà osiàgaç poziom ok. 20 µg/l. WartoÊç ta 20 krotnie przewy˝sza maksymalny poziom dopuszczalny w wodzie przeznaczonej do spo˝ycia i jest zbli˝ona do TDI, wyliczonego standardowo dla osoby doros∏ej o masie cia∏a wynoszàcej 60 kg, przy za∏o˝eniu, ˝e podczas kàpieli spo˝ywa ona ok. 100 ml wody (zamiast 2 litrów dziennie, jak w przypadku wody przeznaczonej do spo˝ycia). Stàd te˝ nasilenie zakwitu sinic, przy którym ich zag´szczenie w wodzie osiàga poziom 100.000 komórek/ml nale˝y uznaç za poziom graniczny, wymagajàcy wprowadzenia czasowego zakazu kàpieli. System nadzoru nad wyst´powaniem zakwitów sinic w kàpieliskach – monitoring, kontrola, ocena ryzyka Dla zapewnienia w∏aÊciwej ochrony zdrowia ludzi wa˝nà rol´ spe∏nia monitoring i kontrola zakwitów sinic w kàpieliskach. Podstawà nadzoru nad wyst´powaniem zakwitów sinic i przeciwdzia∏ania ich nast´pstwom zdrowotnym jest systematyczna wzrokowa ocena wody w kàpielisku. Szczególnego nadzoru wymagajà zw∏aszcza kàpieliska, w których zakwity sinic by∏y stwierdzane w minionym sezonie kàpieliskowym i w latach wczeÊniejszych. ZnajomoÊç lokalnych warunków, panujàcych w akwenie i lokalizacja zakwitów sinic w latach ubieg∏ych mo˝e Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 89 mieç du˝y wp∏yw na wykrywanie zakwitów na wczesnym etapie ich formowania si´. Nale˝y tu wyraênie zaznaczyç, ˝e z uwagi na znacznà zmiennoÊç nasilenia zakwitów sinic i warunków, które je modyfikujà, wizualna ocena wody w kàpieliskach w celu wczesnego wykrycia tych mikroorganizmów powinna byç przeprowadzana mo˝liwie cz´sto. Obowiàzujàce obecnie przepisy prawne w Polsce (Rozporzàdzenie Ministra Zdrowia z dnia 16 paêdziernika 2002 r. – Dz. U. Z 2002 r., Nr 187, poz. 1530) przewidujà, ˝e kontrola taka ma byç dokonywana w trakcie trwania sezonu kàpieliskowego standardowo co dwa tygodnie, przy pobieraniu próbki wody do badaƒ mikrobiologicznych oraz fizykochemicznych. W przypadku kàpielisk zlokalizowanych nad akwenami, które nie sà zagro˝one eutrofizacjà, cz´stoÊç taka jest wystarczajàca, jednak dla obiektów, w których wyst´puje takie zagro˝enie, a w przesz∏oÊci odnotowywano zakwity sinic, mo˝e byç to za ma∏o, zw∏aszcza w drugiej po∏owie sezonu, kiedy ryzyko zakwitów jest wi´ksze i kiedy kontrol´ nale˝a∏oby przeprowadzaç co tydzieƒ. Szczególnie starannej oceny wymagajà kàpieliska najbardziej ucz´szczane, które w ciàgu doby odwiedza kilka lub kilkanaÊcie tysi´cy ludzi. Zbyt rzadka ocena i wykrywanie zakwitu sinic z opóênieniem mo˝e sprawiç, ˝e Êrodki zaradcze, majàce zapewniaç ochron´ zdrowia ludzi, równie˝ b´dà spóênione. W kontekÊcie tych uwag pewien niepokój wzbudzajà zalecenia nowej dyrektywy 2006/7/WE, dotyczàcej zarzàdzania jakoÊcià wody w kàpieliskach i uchylajàcej dyrektyw´ 75/160/EWG. Przewidujà one ograniczenie iloÊci pobieranych w danym kàpielisku próbek wody do badaƒ do 4 w ciàgu sezonu, w∏àczajàc w to próbk´ pobranà przed sezonem. Ze wzgl´du na przeci´tnà d∏ugoÊç trwania sezonu w Polsce (∏àcznie ok. 3–4 miesi´cy) oznacza to w praktyce wizyty próbkobiorcy na kàpielisku w odst´pach czterotygodniowych. JednoczeÊnie z parametrów wymagajàcych obligatoryjnej oceny wy∏àczono przejrzystoÊç wody i pH, nie wspominajàc tak˝e wprost o oznaczaniu fosforanów w wodzie. W efekcie nale˝y uznaç, ˝e dos∏owne ograniczenie si´ do kontroli jakoÊci wody w kàpieliskach w formie zalecanej przez wspomnianà dyrektyw´, nie zapewni pe∏nej ochrony u˝ytkowników kàpieliska przed zagro˝eniem ze strony zakwitów sinic. Ze wzgl´du na specyfik´ realizacji zadaƒ ustawowych oraz dodatkowe koszty, wydaje si´ te˝ nierealne, aby we wszystkich kàpieliskach, w których wyst´puje znaczne ryzyko ich zakwitu, s∏u˝by sanitarne przeprowadza∏y stale inspekcj´ z cz´stoÊcià dwukrotnie lub czterokrotnie wi´kszà ni˝ wymagana przez regulacje prawne. W tej sytuacji za najprostsze rozwiàzanie nale˝y uznaç Êcis∏à wspó∏prac´ s∏u˝b sanitarnych (paƒstwowego terenowego inspektora sani- 90 tarnego) z administratorem kàpieliska lub jego przedstawicielem, przebywajàcym na kàpielisku codziennie. Dzi´ki temu, mogli by oni prowadziç cz´stà obserwacj´ wody w kàpielisku, odnotowujàc ocen´ co najmniej raz w tygodniu. Wa˝ne jest równie˝, aby w razie pojawienia si´ w wodzie smug lub ko˝ucha, mogàcych Êwiadczyç o zakwicie sinic, bezzw∏ocznie o takim fakcie powiadamiali odpowiednie organy PIS. Podstawowym elementem monitorowania zakwitów sinic jest wizualna ocena wody w kàpielisku. W razie stwierdzenia makroskopowo widocznych smug, g´stej piany lub ko˝ucha, w szczególnoÊci obejmujàcych znaczny obszar kàpieliska, nale˝y bezzw∏ocznie ostrzec u˝ytkowników kàpieliska przed korzystaniem z kàpieli i wchodzeniem do wody. Zgodnie z zaleceniami WHO, ka˝dy zakwit sinic nale˝y traktowaç tak, jakby by∏ spowodowany przez szczep wytwarzajàcy toksyny [2]. Utworzenie przez szybko namna˝ajàce si´ sinice rozleg∏ych i wyraênie widocznych skupieƒ Êwiadczy o znacznej g´stoÊci, czyli du˝ej liczbie komórek sinic w jednostce obj´toÊci wody. PoÊrednio wskazuje to na mo˝liwoÊç uwolnienia z nich znacznych iloÊci toksyn, co uzasadnia ostrze˝enie przed kàpielà i kontaktem z wodà w takim akwenie. Opisane wy˝ej zmiany Êwiadczà o znacznym nasileniu zakwitu sinic. Z uwagi na mo˝liwoÊç szybkiego namna˝ania si´ tych mikroorganizmów nale˝y dà˝yç do jak najwczeÊniejszego wykrycia zakwitu, aby szybko przeciwdzia∏aç nara˝eniu ludnoÊci. W sytuacji, gdy powy˝sze zmiany w wodzie nie wyst´pujà, nale˝y poszukiwaç zmienionej barwy wody oraz zwracaç uwag´ na jej zapach (geosmina), natomiast sta∏ym elementem wzrokowej oceny wody w kàpielisku powinien byç pomiar przezroczystoÊci wody za pomocà dysku Secchiego. Test ten, prosty technicznie i tani, mo˝e byç cz´sto powtarzany, dostarczajàc przy niewielkim nak∏adzie pracy stosunkowo du˝o przydatnych informacji. W sytuacji, gdy przezroczystoÊç wody jest mniejsza ni˝ 1 m, osad z pobranej próbki wody nale˝y poddaç jakoÊciowej ocenie mikroskopowej w celu weryfikacji przyczyny zm´tnienia wody. Ocena ta ma wykazaç, czy dominujàcym elementem w obrazie mikroskopowym sà sinice, czy te˝ inne organizmy, na przyk∏ad glony. Wystarczajàca jest zatem identyfikacja sinic do szczebla rodzaju. Niektóre oÊrodki badawcze zalecajà ponadto monitorowanie czynników, sprzyjajàcych namna˝aniu i gromadzeniu si´ sinic. Post´powanie takie mo˝e byç przydatne w ustalaniu, które zbiorniki wodne sà szczególnie zagro˝one zakwitem sinic i z tego powodu wymagajà wyjàtkowo starannej kontroli. Parametrem o najwi´kszym znaczeniu dla namna˝ania si´ sinic jest st´˝enie fosforu w wodzie. Ocenia si´, ˝e st´˝enie fosforu ca∏kowitego przekraczajàce Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 20–40 µg/l Êwiadczy o warunkach sprzyjajàcych proliferacji tych mikroorganizmów. Dane dotyczàce tego wskaênika mogà byç tak˝e wykorzystane przy planowaniu dzia∏aƒ naprawczych, majàcych przeciwdzia∏aç zakwitom i w ocenie ich skutecznoÊci. Z uwagi na ograniczonà zmiennoÊç sezonowà st´˝enia fosforu ca∏kowitego nie wymaga on cz´stych oznaczeƒ i zwykle wystarczajàce jest jednorazowe badanie w sezonie. Inne parametry, w szczególnoÊci dane hydrologiczne, jak czas retencji, stratyfikacja termiczna, dost´pnoÊç Êwiat∏a, wartoÊç st´˝enia azotu rozpuszczonego (azot azotanowy i jon amonowy) majà znaczenie uzupe∏niajàce i mogà t∏umaczyç przewag´ okreÊlonego rodzaju lub gatunku wÊród sinic wyst´pujàcych w danym akwenie. Podstawà szacowania ryzyka zdrowotnego, zwiàzanego z wyst´powaniem zakwitów sinic jest ocena iloÊciowa i jakoÊciowa wyst´powania sinic w kàpieliskach. Obecnie realizowana jest ocena wskaêników informujàcych o biomasie tych mikroorganizmów w akwenie. IloÊciowa ocena wyst´powania sinic zgodnie z zaleceniami WHO mo˝e byç realizowana poprzez: – okreÊlenie w badaniu mikroskopowym liczby komórek sinic, wyst´pujàcych w jednostce obj´toÊci wody, – okreÊlenie st´˝enia chlorofilu-a w wodzie, po uprzedniej krótkiej jakoÊciowej ocenie mikroskopowej, potwierdzajàcej przewag´ wyst´powania sinic w fitoplanktonie. Oba badania majà kluczowe znaczenie dla oceny ekspozycji osób korzystajàcych z kàpieliska. IloÊciowa analiza toksyn sinicowych, mogàcych wyst´powaç w wodzie kàpielisk, w warunkach polskich mo˝e dotyczyç praktycznie wy∏àcznie mikrocystyn z uwagi na cz´stoÊç ich wyst´powania i znaczàce dzia∏anie hepatotoksyczne. Oznaczenie to mo˝na przeprowadziç, stosujàc metod´ wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Do badaƒ mo˝na wykorzystaç równie˝ biotesty inhibicji fosfataz bia∏kowych oraz immunobiotest oparty na metodzie ELISA [5]. Wybór metody zale˝y od dost´pnoÊci odpowiedniego sprz´tu i od doÊwiadczenia personelu. Oznaczenia z zastosowaniem biotestów preferowane sà zw∏aszcza w sytuacji, gdy potrzebne jest szybkie uzyskanie wyniku. W ocenie ryzyka zwiàzanego z ekspozycjà na zakwit sinic w zbiornikach wodnych wykorzystywanych do rekreacji badania specjalistyczne nie sà niezb´dne i majà raczej znaczenie uzupe∏niajàce. Znaczenie badania w wodzie st´˝eƒ produkowanych przez sinice toksyn i przydatnoÊç tego badania w ocenie zagro˝eƒ zdrowia osób kàpiàcych si´ jest jednak dyskusyjne. W niektórych paƒstwach europejskich przyj´to, ˝e oznaczenia takie mogà byç zasadne w sytuacji, gdy liczba komórek sinic w jedno- stce obj´toÊci wody przekracza poziom graniczny niskiego ryzyka. Z punktu widzenia s∏u˝b sanitarnych i dzia∏aƒ majàcych na celu ochron´ zdrowia u˝ytkowników kàpielisk, identyfikacja i okreÊlenie st´˝enia toksyn sinicowych w wodzie w kàpieliskach jest ma∏o przydatne i znajduje ograniczone zastosowanie. Powodem tego jest: – du˝a liczba istniejàcych toksyn sinicowych, o zró˝nicowanej strukturze chemicznej i toksycznoÊci. Wiele z nich nie zosta∏o dotychczas zidentyfikowanych. Ponadto szkodliwy wp∏yw sinic na zdrowie ludzi nie jest wynikiem wy∏àcznie oddzia∏ywania cyjanotoksyn – mogà one byç tak˝e powodem reakcji alergicznych. Dotyczy to przede wszystkim zmian skórnych i zmian na b∏onach Êluzowych; – toksyny wytwarzane przez sinice wymagajà z regu∏y czasoch∏onnych, skomplikowanych i kosztownych metod oznaczania. Znajdujà one zastosowanie w specjalistycznych badaniach naukowych, sà jednak nieprzydatne dla rutynowego monitoringu jakoÊci wody w kàpieliskach; – toksyny zawarte sà we wn´trzu komórek sinic, z których sà uwalniane tylko w wyniku ich rozpadu. Stàd przyj´cie za podstaw´ szacowania ryzyka samego st´˝enia toksyn mo˝e prowadziç do mylnych wniosków i niedoceniania zagro˝enia dla u˝ytkowników kàpielisk; – st´˝enie toksyn sinicowych w wodzie mo˝e ulegaç szybkiej lub niekiedy nawet bardzo szybkiej zmianie zale˝nie od pogody, kierunku wiatru, rozpadu komórek sinic itd.; – pojawienia si´ toksyn sinicowych w wodzie mo˝na oczekiwaç tylko tam, gdzie aktualnie wyst´pujà lub wyst´powa∏y sinice, stàd dzia∏ania ukierunkowane na zarzàdzenie ryzykiem zapewniajà wystarczajàcà ochron´, jeÊli opierajà si´ na analizie g´stoÊci komórek sinic i wartoÊci st´˝eƒ chlorofilu-a w wodzie. Do zapewnienia skutecznej ochrony zdrowia ludzi niezb´dna jest wizualna inspekcja wody w kàpielisku, z ewentualnym uwzgl´dnieniem danych ekologicznych i hydrologicznych oraz ocena iloÊciowa i jakoÊciowa wyst´powania sinic. Znaczenie badania mikrocystyn (najcz´Êciej wyst´pujàcych toksyn sinicowych) polega g∏ównie na tym, ˝e umo˝liwia ono unikni´cie nadmiernych restrykcji przy podejmowaniu decyzji o udost´pnianiu kàpieliska u˝ytkownikom. Zapobieganie zakwitom sinic – dzia∏ania d∏ugofalowe Wa˝nym czynnikiem w ochronie zdrowia ludzi poza bie˝àcym monitoringiem jakoÊci wody w kàpieliskach, jest ograniczanie wszelkimi mo˝liwymi Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 91 metodami przyczyn powstawania zakwitów sinicowych. Dzia∏ania zapobiegawcze w d∏u˝szej perspektywie czasowej sprowadzajà si´ do przeciwdzia∏ania eutrofizacji zbiorników wodnych. Jest to jednak zagadnienie z∏o˝one o charakterze interdyscyplinarnym, anga˝ujàce nie tylko s∏u˝by sanitarne, ale równie˝ instytucje z obszaru ochrony Êrodowiska, rolnictwa czy gospodarki komunalnej. Wszystkie instytucje uczestniczàce w tym procesie powinny byç Êwiadome istniejàcych zagro˝eƒ i sygnalizowaç lokalnym w∏adzom samorzàdowym i organom Inspekcji Ochrony Ârodowiska znaczenie problemu, wskazujàc akweny, w których zakwity sinic stwarzajà szczególne zagro˝enie dla osób kàpiàcych si´ i korzystajàcych z rekreacji nad wodà. Tego typu obszary powinny byç obiektem priorytetowych dzia∏aƒ naprawczych. Podstawowe znaczenie ma ograniczenie dop∏ywu substancji od˝ywczych do wody, g∏ównie fosforanów i azotanów, poprzez: 1. Rozbudow´ systemów kanalizacji i oczyszczania Êcieków, z uwzgl´dnieniem posesji po∏o˝onych w bezpoÊrednim sàsiedztwie zbiorników wodnych oraz miejscowoÊci po∏o˝onych nad ciekami wodnymi, zasilajàcymi zbiorniki wodne. Dzia∏ania te sà tym bardziej istotne, ˝e mogà przyczyniç si´ jednoczeÊnie do zmniejszenia znaczàcej poprawy jakoÊci wód powierzchniowych pod wzgl´dem mikrobiologicznym. Nale˝y pami´taç, ˝e w Polsce nadal zaledwie 58% ludnoÊci ma dost´p do sieci kanalizacyjnej, a na wsi odsetek ten jest jeszcze ni˝szy i wynosi 35%. 2. Budow´ p∏yt gnojowych oraz zbiorników na gnojówk´ i gnojowic´ w gospodarstwach, w których prowadzony jest chów zwierzàt. 3. Rozwa˝ne stosowanie nawozów naturalnych i sztucznych, szczególnie w bezpoÊrednim sàsiedztwie zbiorników wodnych. SpecjaliÊci Âwiatowej Organizacji Zdrowia zalecajà, aby wokó∏ akwenów, w szczególnoÊci wykorzystywanych do celów rekreacyjnych tworzyç rodzaj stref ochronnych szerokoÊci ok. 20 m, w których nie prowadzi si´ upraw rolnych i nie stosuje nawo˝enia, a w zamian sadzi si´ krzewy, ograniczajàc w ten sposób erozj´ gleby i sp∏yw wody deszczowej do zbiornika, zawierajàcej wyp∏ukane z gleby substancje od˝ywcze. 4. Ograniczanie zawartoÊci fosforanów w Êrodkach pioràcych. Wyroby te zawierajà znaczne ich iloÊci (5–15%). Podsumowanie Zagro˝enia dla zdrowia ludzi wynikajàce z zakwitów sinicowych sk∏ania nadzorujàce s∏u˝by sanitarne, do szczegó∏owej kontroli wodnych obiektów rekreacyjnych zw∏aszcza w okresie sezonowym. Wczesne wykrycie potencjalnego zagro˝enia pozwoli na 92 szybkie przeciwdzia∏anie nara˝eniu ludnoÊci i w konsekwencji unikni´cie ewentualnych nast´pstw negatywnych skutków zdrowotnych. Podstawowà sprawà jest obj´cie szczegó∏owym nadzorem tych kàpielisk, w którym zakwity stwierdzono ju˝ wczeÊniej i prowadzenie tam badaƒ z wi´kszà cz´stotliwoÊcià, zw∏aszcza w drugiej po∏owie sezonu, kiedy ryzyko zakwitu jest potencjalnie najwi´ksze. Jednym z istotnych elementów ochrony zdrowia jest podejmowanie szeregu dzia∏aƒ o charakterze prewencyjnym. Kluczem do sukcesu tych dzia∏aƒ, poza samym ograniczaniem przyczyn powstawania zakwitów sinicowych, wydaje si´ byç sukcesywne zwi´kszanie ÊwiadomoÊci spo∏eczeƒstwa m. in. poprzez edukacj´ i zapewnienie dost´pu do informacji w zakresie zagro˝eƒ zwiàzanych z zakwitami sinic, ich rozpoznawania i post´powania w przypadku wykrycia. SkutecznoÊç tych dzia∏aƒ zale˝y w wielu przypadkach od poziomu wiedzy ludzi, mo˝liwoÊci jej weryfikacji dzi´ki dostarczeniu na czas wiarygodnych i rzetelnych informacji, sposobu prezentacji tych informacji, szczególne w zakresie realnego zagro˝enia zdrowotnego oraz aktywnoÊci i efektywnoÊci dzia∏aƒ podejmowanych w celu jego obni˝enia. Wykaz piÊmiennictwa 1. Chorus I., Bertram J. ed.: Toxic cyanobacteria in water. A guide to their public health consequences, monitoring and management. Published by E. & F. N. Spon on behalf of the World Health Organization, 1999, 2. Algae and cyanobacteria in fresh waters. In: Guidelines for safe reacreational water environments. Vol. 1: Coastal and fresh waters, 136-158. World Health Organization, Genewa, 2003. 3. Pilotto L. S. et al.: Health effects of exposure to cyanobacteria (blue-green algae) due to recreational water related activities. Australian and New Zeland Journal of Public Health, 1997, 21: 562-6. 4. Dillenberg HO, Dehnel MK (1960): Toxic waterbloom in Sakatchewan,1959. Canadian Medical Association Journal, 83:1151-1154. 5. Turner PC, Gammie AJ, Hollinrake K, Codd GA (1990).:Pneumonia associated with cyanobacteria. British Medical Journal, 300: 1440-1441. 6. Sivonen K., Jones J.: Cyanobacterial toxins. In: Chorus I., Bertram J. ed.: Toxic cyjanobacteria in water. A guide to their public health consequences, monitoring and management. Published by E. & F. N. Spon on behalf of the World Health Organization, 1999. 7. Tarczyƒska M., Romanowska-Duda Z., Jurczak T., Zalewski M.: Toxic cyanobacteria blooms in a drinking water reservoirs – causes, consequences and management strategy. Water Science Technology, 2001, 1, 237-246 Adres do korespondencji: Agnieszka Stankiewicz Zak∏ad Higieny Komunalnej Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – PZH ul. Chocimska 24 00-791 Warszawa tel. 22 5421322, fax. 22 5421287 e-mail: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) St´˝enie selenu we krwi w ró˝nych populacjach osób zdrowych i chorych – przeglàd piÊmiennictwa z lat 2005–2010 Blood selenium concentration in various populations of healthy and sick people – review of literature fromthe years 2005–2010 Pawe∏ Gaç1, Krystyna Pawlas2,3 1 2 3 Ko∏o Naukowe Zdrowia Ârodowiskowego i Epidemiologii przy Katedrze i Zak∏adzie Higieny Akademii Medycznej im. Piastów Âlàskich we Wroc∏awiu. Kierownik: dr hab. n. med. K. Pawlas, prof. nadzw. Katedra i Zak∏ad Higieny Akademii Medycznej im. Piastów Âlàskich we Wroc∏awiu. Kierownik: dr hab. n. med. K. Pawlas, prof. nadzw. Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego w Sosnowcu. Dyrektor: dr n. med. P. Brewczyƒski Streszczenie Abstract Selenu ze wzgl´du na istotne funkcje biologiczne, a tak˝e niewielkà rozpi´toÊç mi´dzy dawkà niezb´dnà do prawid∏owego funkcjonowania organizmu a jego dawkà toksycznà stanowi w ostatnich latach przedmiot du˝ego zainteresowania toksykologów i badaczy innych dziedzin. W obecnej pracy dokonano przeglàdu 55 artyku∏ów opublikowanych w latach 2005–2010 pod kàtem analizy st´˝enia selenu we krwi w ró˝nych populacjach. Omówiono metodyk´ oznaczeƒ selenu we krwi, zakres st´˝eƒ selenu we krwi u osób zdrowych oraz zale˝noÊci pomi´dzy st´˝eniem selenu we krwi a wyst´powaniem ró˝nych jednostek chorobowych m.in. nowotworów z∏oÊliwych, chorób uk∏adu krà˝enia, cukrzycy oraz zaka˝eƒ wirusowych. Zdaniem autorów wa˝ne wydaje si´ opracowanie i standaryzacja jednej rekomendowanej metody oznaczania st´˝enia selenu oraz wskazanie preferowanego materia∏u biologicznego do jego oznaczeƒ. Ponadto wskazana jest dalsza kontynuacja badaƒ na temat znaczenia selenu dla zdrowia ludzi, która rozwia∏aby istniejàce w tej dziedzinie wàtpliwoÊci. Due to its significant biological functions, as well as slight diversity between the dose essential for proper functioning of the organism and its toxic dosage, during the recent years selenium concentration constituted a subject of considerable interest as far as toxicology specialists and researchers from other branches are concerned. This thesis reviews 55 articles published between 2005 and 2010 and focuses on the analysis concerning blood selenium concentration in various populations. Methodology related with various manners of marking blood selenium level, scope of blood selenium concentrations in healthy people, as well as dependence between blood selenium concentration and the occurrence of various diseases, such as malignant tumours, diseases of circulatory system, diabetes and viral infections. According to the authors, what seems important is the elaboration and standardisation of the method used to mark selenium concentration and indication of preferred biological material for marking the above. What is more, further follow up of the study focusing on significance of selenium on people health is recommended, as this would resolve all doubts within this field. S∏owa kluczowe: selen, st´˝enie we krwi, zdrowi, chorzy Keywords: blood selenium concentration, healthy, sick Nades∏ano: 17.01.2011 Zatwierdzono do druku: 25.01.2011 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 93 Rola selenu w organizmie Optymalne funkcjonowanie ca∏ego organizmu wymaga odpowiednich st´˝eƒ wielu pierwiastków chemicznych. Dla prawid∏owego przebiegu szlaków metabolicznych niezb´dne sà pierwiastki wyst´pujàce w organizmach w niewielkich st´˝eniach. SpoÊród wielu z nich na szczególnà uwag´ zas∏uguje selen (Se). Uznanie selenu za pierwiastek Êladowy stanowi osiàgni´cie ostatnich 50 lat [1]. Rola selenu w organizmach ˝ywych jest wieloraka. Selen wyst´puje we wszystkich komórkach organizmu. Najwi´ksze st´˝enia osiàga w narzàdach mià˝szowych tj. w wàtrobie, nerkach i trzustce. Sumaryczna zawartoÊç selenu w ca∏ym organizmie si´ga 16 mg [2]. Selen wchodzi w sk∏ad co najmniej 20 enzymów, g∏ównie selenoprotein [1, 3]. Rola selenoprotein zwiàzana jest, przede wszystkim, z katalizowaniem reakcji oksydo-redukcyjnych i równowagà oksydacyjn´ organizmu. Najlepiej poznany uk∏ad selenoprotein stanowi rodzina peroksydaz glutatiotowych (GPX), do których zalicza si´: cytoplazmatycznà peroksydaz´ glutationowà, osoczowà peroksydaz´ glutationowà, fosfolipidowà hydroperoksydowà peroksydaz´ glutationu i ˝o∏àdkowo-jelitowà peroksydaz´ glutationu. SpoÊród pozosta∏ych selenoprotein znaczàcà rol´ pe∏nià jeszcze: selenoproteiny P i W, dejodynazy jodotyroninowe (typu I, II i III), syntetaz´ selenofosfatowà oraz reduktaz´ tioredoksynów [3, 4]. Niewystarczajàce st´˝enia selenu skutkujà obni˝eniem aktywnoÊci selenoproteaz, a w efekcie nasilonym powstawaniem wolnych rodników tlenowych w organizmie. SpoÊród znanych selenoproteaz jedynie dejodynazy jodotyroninowe nie pe∏nià funkcji zwiàzanych z detoksyfikacjà, ich rola polega raczej na modulacji metabolizmu hormonów tarczycy w tkankach docelowych [3]. Ponadto jony selenu sà niezb´dne dla prawid∏owego funkcjonowania uk∏adu immunologicznego. Najprawdopodobniej odgrywajà kluczowà rol´ w hamowaniu progresji niektórych wirusów. Ochronne dzia∏anie selenu polega przede wszystkim na podtrzymywaniu immunokompetencji gospodarza i prawid∏owym przebiegu reakcji redox (utleniania i redukcji). W dost´pnym piÊmiennictwie potwierdzono wst´pnie t´ hipotez´, w badaniach dotyczàcych infekcji: wirusem ospy wietrznej, mi´czaka zakaênego (molluscum contagiosum), HIV-1, Coxsackie typu B3, wirusem WZW B i C oraz wirusem odry [5–7]. Liczne badania ostatniego 20-lecia wykaza∏y równie˝, ˝e selen stanowi potrzebny element dla prawid∏owego funkcjonowania uk∏adu rozrodczego oraz prawid∏owego rozwoju p∏odu i dziecka. U kobiet, u których wyst´powa∏y poronienia, podobnie jak 94 u m´˝czyzn, u których rozpoznawano oligospermi´, odnotowywano obni˝one st´˝enia selenu w surowicy [8, 9]. Wcià˝ poznawane jest poza tym znaczenie selenu w procesie kancerogenezy i w fukcjonowaniu uk∏adu sercowo-naczyniowego. Liczne badania zdajà si´ potwierdzaç protekcyjne dzia∏anie selenu w tych aspektach [10–13]. èród∏a selenu Selen znajduje si´ w skorupie ziemskiej, glebie i wodzie. Jednak jego rozmieszczenie nie jest równomierne. Istniejà obszary ubogie w ten pierwiastek jak np. prowincja Keshan w Chinach, czy Finlandia w Europie, oraz obszary o jego podwy˝szonej zawartoÊci np. niektóre tereny Chin, Ameryki Pó∏nocnej, czy Amazonii w pobli˝u emitorów przemys∏owych. èród∏em selenu dla cz∏owieka jest po˝ywienie, g∏ównie zbo˝a, podroby, owoce morza, drób i mi´so. W zale˝noÊci od miejsca pochodzenia Êrodków spo˝ywczych, mogà one byç ubogie w selen, jak zbo˝e i ry˝ z prowincji Keshan lub zawieraç jego podwy˝szone wartoÊci jak np. orzechy brazylijskie. BioprzyswajalnoÊç selenu zale˝y od formy wyst´powania i sk∏adu po˝ywienia oraz od cech osobniczych. Zwiàzki organiczne sà ∏atwiej przyswajane ni˝ nieorganiczne zwiàzki selenu [14–16]. W przypadku selenu okreÊlona w 1993 przez Scientific Committee for Food of the Eouropean Commission zalecana dawka dziennego spo˝ycia wynosi 55 µg/dzieƒ, ale ró˝ne kraje przyj´∏y inne wartoÊci (zakres waha si´ od 30–85 µg/dzieƒ), a wg WHO (1996) zalecane dawki to 30 µg/dzieƒ dla kobiet i 40 µg/dzieƒ dla m´˝czyzn. St´˝enie tego pierwiastka w ustroju oznacza si´ we krwi, surowicy, osoczu, moczu, w∏osach i innych mediach. Sam poziom selenu nienajlepiej odzwierciedla status tego pierwiastka w organizmie. Ocenia si´, ˝e lepszym wskaênikiem by∏aby ocena aktywnoÊci poszczególnych selenoprotein. Do tej pory nie uda∏o si´ jednak˝e ustaliç, którà lub które selenoproteiny wybraç, stàd do porównaƒ mi´dzy poszczególnymi krajami u˝ywa si´ poziomu selenu w osoczu, krwi, czy surowicy. Nadmierna ekspozycja objawia si´ wzrostem poziomu selenu we krwi, moczu i w∏osach, ale nie przyj´to jak do tej pory markera dla tego pierwiastka. Przyjmuje si´, ˝e niedobór selenu w organizmie wyst´puje, gdy w osoczu jego poziom spada poni˝ej 85 µg/L [17, 18]. Zarówno niedobór selenu jak i jego nadmiar sà niekorzystne dla organizmu. Niedobór selenu Problem szkodliwoÊci niedoboru selenu dla organizmu zosta∏ rozpoznany w drugiej po∏owie lat 50. ubieg∏ego wieku, gdy stwierdzono u wielu zwie- Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) rzàt, a zw∏aszcza jagniàt i cielàt, choroby zwiàzane z niedoborem selenu: choroby mi´Êni tj. chorob´ bia∏ych mi´Êni, miopati´ serca i mi´Êni szkieletowych. Póêniejsze badania potwierdzi∏y tak˝e wiele zmian chorobowych u ludzi. W rejonie Keshan w Chinach stwierdzano kardiomiopatie wieku dzieci´cego zwiàzane z silnym niedoborem selenu w diecie, tzw. chorob´ Keshan oraz chorob´ degeneracyjnà naczyƒ krwionoÊnych w obr´bie koÊci zwanà chorobà Keshin-Beck. Aczkolwiek obecnie przyjmuje si´, ˝e do schorzeƒ tych przyczyniajà si´ tak˝e oprócz selenu ró˝ne kofaktory. Niewàtpliwie zaÊ niedobór selenu powoduje zaburzenia uk∏adu immunologicznego, zaburzenia uk∏adu obrony antyoksydacyjnej, funkcjonowania tarczycy oraz zaburzenia funkcjonowania wszystkich tych systemów, w których selen odgrywa podstawowà rolà, o czym by∏a mowa powy˝ej. Z niedoborem selenu zwiàzana jest podatnoÊç na choroby wirusowe, choroby nowotworowe, zaburzenia neuropsychiatryczne i zaburzenia zdolnoÊci rozrodczych u m´˝czyzn. Szczególnà rol´ niedobór selenu odgrywa w chorobach uk∏adu krà˝enia. W Finlandii, gdzie w populacji poziom selenu by∏ niski obserwowano wysokà nadumieralnoÊç z powodu chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego, która uleg∏a radykalnemu zmniejszeniu po wprowadzeniu suplementacji tym pierwiastkiem. Obecnie rozwa˝a si´ wprowadzenie takiego rozwiàzania z powodu niedoboru selenu w Rosji [19–21]. ToksycznoÊç selenu JednoczeÊnie zauwa˝yç nale˝y, ˝e selen charakteryzuje jedna z najwy˝szych toksycznoÊci spoÊród wszystkich uznanych pierwiastków Êladowych [1]. Wykazano, ˝e nadmierne st´˝enia selenu w organizmie mogà mieç dzia∏anie szkodliwe, efekty toksyczne zale˝à zaÊ od rodzaju zwiàzku chemicznego selenu, drogi wch∏aniania, czasu ekspozycji i dawki przyj´tej. Wed∏ug obecnego stanu wiedzy uwa˝a si´, ˝e toksyczne sà st´˝enie selenu ju˝ w zakresie 0,4–0,7 mg/kg [22]. Dawniej opisywano objawy ostrych zatruç zwiàzkami selenu (objawy grypopodobne, zmiany stawowe, zmiany skórne, objawy podra˝nienia uk∏adu oddechowego, metaliczny smak w ustach), pod postacià tzw. goràczki odlewników. Objawy toksycznego dzia∏ania selenu na organizm, nazywane równie˝ selenozà, wyst´pujà gdy poda˝ Se w diecie przekroczy 900 µg/dzieƒ [22]. W zwiàzku z tym ustalono najwy˝sze dopuszczalne st´˝enie (NDS) dla zwiàzków selenu w Êrodowisku pracy. Zgodnie z obowiàzujàcym w Polsce rozporzàdzaniem Ministra Pracy i Polityki Spo∏ecznej wynosi ono w przeliczeniu na st´˝enie selenu 0,1 mg/m3 [23]. Za bezpiecznà poda˝ dziennà selenu w diecie uznano 450 µg [24]. Metodyka oznaczeƒ selenu w materiale biologicznym Z uwagi na pokrótce opisanà powy˝ej niewielkà rozpi´toÊç pomi´dzy poda˝à selenu niezb´dnà do prawid∏owego funkcjonowania organizmu a jego dawkà toksycznà, selen budzi w ostatnich latach du˝e zainteresowania toksykologów i badaczy innych dziedzin. Istotne wydaje si´ ustalenie norm prawid∏owego st´˝enia selenu w materiale biologicznym. St´˝enia selenu we krwi w ró˝nych populacjach dost´pne w 55 artyku∏ach opublikowanych w latach 2005–2010 przedstawiono w tabelach I i II [25–79]. W analizowanym artyku∏ach st´˝enia selenu we krwi oznaczano przy pomocy 8 metod badawczych. Najcz´Êciej stosowano atomowà spektrometri´ absorpcyjnà (AAS, ang. Atomic Absorption Spectrometry) [26, 28–31, 36, 38, 40–42, 45, 47, 48, 51–56, 59–62, 68, 72, 73, 75, 76, 79], ponadto spektrometri´ mas w plazmie indukcyjnie sprz´˝onej (ICP-MS, ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) [27, 32, 43, 46, 49, 63, 64, 70, 71], w niektórych badaniach zmodyfikowanà przez u˝ycie dynamicznej komory reakcyjnej (ICP-DRC-MS, ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry with Dynamic Reaction Cell) [65–67, 69]. Sporadycznie zw∏aszcza w najnowszych badaniach pos∏ugiwano si´ równie˝ spektroskopià fluorescencji (F, ang. Fluorescence Spectroscopy) [33, 34, 50, 57, 77, 78], spektrometrià absorpcji atomowej z generowaniem wodorków (HGAAS, ang. Hybrid Generation Atomic Absorption Spektrometry) [25, 37, 44], chromatografià gazowà z detekcjà spektrometrii mass (GC-MS, ang. Gas Chromatography Mass Spectrometry) [39] oraz katodowà woltamperometrià stripingowà zró˝nicowanego impulsu (DPCSV, ang. Differential Pulse Catholic Stripping Voltametry) [35]. Niektórzy badacze stosowali ponadto poÊrednie metody oznaczenia st´˝enia selenu [58]. Jako materia∏ badawczy najcz´Êciej wybierano surowic´ [26, 28–32, 34–36, 42, 45, 47, 49, 50, 52, 54–56, 58–62, 65–67, 72, 73, 75, 78], rzadziej osocze [27, 38, 40, 41, 43, 46, 53, 57, 68, 74, 76, 77, 79] oraz krew pe∏nà [25, 27, 33, 37, 39, 44, 48, 51, 63, 64, 69–71]. W pojedynczych badaniach st´˝enie selenu oznaczano w krwinkach czerwonych [27, 40, 68]. W przypadku badaƒ prowadzonych u noworodków za materia∏ badawczy przyj´to krew p´powinowà [51]. W analizowanym piÊmiennictwie wyniki oznaczenia st´˝enia selenu przedstawiano najcz´Êciej w µg/L, µg/dL lub równowa˝nych ng/mL [25, 28–35, 37, 39–44, 47–51, 54–62, 64–74, 77–79]. W cz´Êci badaƒ, zw∏aszcza tych póêniej publikowanych, st´˝enia selenu przedstawiano w µmol/L [26, 27, 36, 38, 45, 46, 52, 53, 63, 75, 76]. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 95 96 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 2008 2007 2005 Belgia Iran 2007 Chiny Turcja 2005 2008 W∏ochy 2007 W∏ochy Czechy 2007 2008 Wielka Brytania 2006 Indie Wielka Brytania 2006 2008 Wietnam 2006 2008 Wielka Brytania 2008 Wietnam Wietnam Polska 2008 Wielka Brytania 2009 Turcja 2007 2009 Turcja Polska 2007 2010 Wielka Brytania 2009 Turcja 2010 Nigeria Nowa Zelandia Kraj badania 2001 1998–2000 1996–2001 1998 1998–1999 1999–2005 2004 2004 2004 2007 2007 2007–2008 1998–1999 1996–2006 Data Lata publikacji badania badania 32 80 61 401 1042 2414 966 22 56 30 250 1380 140 292 152 27 49 70 74 351 62 67 88 83,7 79,7 78,98 75,01 0,94 73,2 0,9 69,8 0,87 68,04 67,6 63,5 61,6 61 60,5 58,4 51 47,6 46,8 46,2 0,49 0,47 19,1 LiczebÂrednie noÊç st´˝enie badanej selenu grupy 11,1 4,4 24,14 28,35 0,16 20,2 0,2 11,7 0,21 5,36 18,1 14,3 13,6 12,9 14,9 8,26 20,6 26,4 10,2 0,15 0,23 3,0 µg/l ng/ml ng/ml µg/l µmol/l µg/l µmol/l µg/l µmol/l ng/ml µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µmol/l µmol/l µg/l 83,7 79,7 78,98 75,01 74,26 73,2 71,1 69,8 68,73 68,04 67,6 63,5 61,6 61 60,5 58,4 51 47,6 46,8 46,2 38,71 37,13 19,1 OdchyÂrednie lenie st´˝enie Jednostka standarselenu dowe (w µg/l) surowica osocze osocze krew pe∏na osocze krew pe∏na surowica surowica krew pe∏na surowica surowica krew pe∏na surowica surowica surowica surowica surowica surowica surowica surowica osocze surowica krew pe∏na Materia∏ badany ch∏opcy wczeÊniaki kobiety ch∏opcy dziewcz´ta kobiety w cià˝y kobiety kobiety, matki dzieci z wadami cewy nerwowej kobiety ci´˝arne wczeÊniaki Uwagi nt. badanej populacji *16 18–65 60 15–84 75,6 33 74,8 30 *1 33,65 `45 10–105 7,75 7,7 7,8 29 9 25,8 28,8 20–43 *1 *1 19–68 42 41 40 39 38 37 36 31 27 35 34 33 32 32 32 31 30 29 29 28 27 26 25 Âredni wiek Refebadanej rencja populacji Tabela I. St´˝enia selenu we krwi w ró˝nych populacjach osób zdrowych (dost´pne w publikacjach opublikowanych w latach 2005–2010). Table I. Blood selenium concentration in various populations of healthy people (available in publications published between 2005 and 2010). AAS AAS AAS GC-MS AAS HGAAS AAS AAS ICP-MS DPCSV F F ICP-MS ICP-MS ICP-MS AAS AAS AAS AAS AAS ICP–MS AAS HGAAS Metoda oznaczenia selenu Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 97 2007 2008 2005 2007 2007 2007 2008 Wielka Brytania Iran Iran Belgia Belgia Belgia Szwajcaria 2006 2009 2006 2006 Tajwan USA USA 2009 Iran Iran 2010 2006 Czechy Norwegia Chiny 2005 2009 Iran 2009 2006 Francja Iran 2006 Francja 2009 2006 Austria 2007 2005 Iran Belgia 2007 Belgia Dania 2007 Belgia 2003 1992–1993 2008 2008 1986–2001 2007–2008 1995–2006 2008 1985–1989 1997– 2005 2005–2006 1985–1989 1985–1989 2006 1991–1997 1994–1995 1994–1995 2002–2004 2006 2006 59 619 30 2755 30 1087 37 98 106 30 374 817 1847 710 346 49 24 100 121 7876 5141 159 22 41 119 121 118,2 117,03 110,9 110,56 10,9 1,35 1,34 102,1 100,3 98,9 98,7 98 97 94,8 95 93,9 91,7 1,15 1,14 1,09 85,9 85 85 85 14 19,2 17,15 21,5 17,49 0,48 12,2 11,72 18,2 19,8 12,9 19 19,7 17 13,6 11,9 0,016 0,20 0,19 24,0 10,8 16 13 µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/dl µmol/l µmol/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µmol/l µmol/l µmol/l µg/l µg/l µg/l µg/l 121 118,2 117,03 110,9 110,5 109 106,65 105,86 102,1 100,3 98,9 98,7 98 97 94,8 95 93,9 91,7 90,85 90,06 86,11 85,9 85 85 85 osocze surowica krew pe∏na surowica krew pe∏na surowica osocze surowica surowica krew p´powinowa krew pe∏na surowica surowica krew pe∏na krew pe∏na osocze surowica surowica osocze surowica surowica krew pe∏na surowica osocze osocze kobiety kobiety kobiety, matki wczesniaków palacze m´˝czyêni wczeÊniaki kobiety m´˝czyêni kobiety stosujàce doustnà antykoncepcj´ kobiety kobiety m´˝czyêni dziewcz´ta kobiety stosujàce antykoncepcj´ wewnàtrzmacicznà kobiety niestosujàce aktykoncepcji 35,8 77,3 18 –*69 63,4 63,8 29–69 §16 *1 18–65 18–72 48,8 44,4 §16 32,4 20–60 35–60 40–60 18–65 *16 44 44,6 57 56 51 55 51 54 53 52 42 51 48 50 49 48 48 43 42 47 46 45 45 44 42 43 43 F AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS F ICP-MS AAS AAS ICP-MS AAS AAS ICP-MS AAS AAS HGAAS AAS ICP-MS ICP-MS 98 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 2008 Turcja 2006 2002–2003 2000–2002 1996–2000 2002–2003 61 12 155 31 849 50 31 1893 796 1227 158 130 193 56 274 358 7497 432,45 303 291,8 216,69 152,3 142 139,08 137,7 136,4 136,1 135 133 1,68 1,68 132 126 125,7 125,6 124,8 123 122 122 122 1,54 65,4 7,44 5,76 1,2 19,9 18,8 0,4 1 14,72 10 13 35 ng/ml µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l ng/ml µg/l µg/l µg/l µg/l µmol/l µmol/l µg/l µg/l ng/ml ng/ml µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µmol/l 432,45 303 291,8 216,69 152,3 142 139,08 137,7 136,4 136,1 135 133 132,72 132,72 132 126 125,7 125,6 124,8 123 122 122 122 121,66 krwinki czerwone krew pe∏na krew pe∏na osocze krew pe∏na surowica krwinki czerwone surowica surowica surowica surowica krew pe∏na krew pe∏na krwinki czerwone surowica surowica surowica surowica krew p´powinowa osocze osocze surowica surowica surowica kobiety 132,1–1500,2 µg/l 85–182 µg/l 1,26– 2,24 µmol/l wczeÊniaki m´˝czyêni kobiety m´˝czyêni niepalacze 60 15 –65 43,2 36,6 40–49 43,2 55,6 53,6 52,5 50–59 18–70 30–65 *1 60–69 §70 42,8 `45 *1 37,1 36,2 74,1 58,93 29–69 40 71 70 68 69 62 68 67 66 65 62 64 63 27 62 62 61 60 51 57 57 59 58 52 AAS ICP-MS ICP-MS AAS ICP-DRC-MS AAS AAS ICP-DRC-MS ICP-DRC-MS ICP-DRC-MS AAS ICP-MS ICP-MS ICP-MS AAS AAS AAS AAS AAS F F AAS I AAS AAS – atomowa spektrometria absorpcyjna (ang. Atomic Absorption Spectrometry); DPCSV – katodowa woltamperometria stripingowa zró˝nicowanego impulsu (ang. Differential Pulse Cathodic Stripping Voltametry); F – spektroskopia fluorescencji (ang. Fluorescence Spectroscopy); GC–MS – chromatografia gazowa z detekcjà spektrometrii mass (ang. Gas Chromatography Mass Spectrometry); HGAAS – spektrometria absorbcji atomowej z generowaniem wodorków (ang. Hybrid Generation Atomic Absorption Spektrometry); I – poÊrednio przez spektrometryczne oznaczenie peroksydazy glutationowej (ang. Indirectly by Spectrometric Sign of Glutathione Peroxidase); ICP-DRC-MS – spektrometria mas z dynamicznà komorà reakcyjnà w plazmie indukcyjnie sprz´˝onej (ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry with Dynamic Reaction Cell); ICP-MS – spektrometria mas w plazmie indukcyjnie sprz´˝onej (ang. Inductively Coupled Plasma Mass 5pectrometry) 2010 2010 Brazylia Nigeria 2007 2005 Bangladesz Chiny 2009 USA 2003–2004 2009 2005 USA Chiny 2003–2004 2009 2003–2004 1996–2000 2005 USA 2006 Niemcy 2009 2007 Kanada 1998–1999 1996–2000 2009 2007 Wielka Brytania 1988–1994 1996–2000 USA 2009 USA 30 22 81 543 10 98 1998–1994 13887 2008 2003 2003 1992–1994 2007–2009 1995–2006 USA 2007 2009 USA 2008 USA USA 2006 2009 USA 2006 USA Iran 2010 2006 Argentyna USA 2009 Norwegia Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 99 2008 2006 Holandia Francja 112 2008 Turcja 2009 2009 Niemcy 2007 2009 Niemcy Albania 2008 Iran Wielka Brytania 77 2006 Indie 2002–2003 2002–2005 1999–2000 1999–2000 1999–2000 2009 30 64 10 73 752 782 100 30 93 33 Niemcy 2002–2003 92 2006 2007 Polska 80 2005 2006 Wielka Brytania 25 34 Chiny 2008 Wielka Brytania 1996–2006 1,23 1,19 84,05 84 76,98 74,8 71,5 66,4 63,13 61 55,09 51,97 47,48 42,5 39,7 0,45 LiczebÂrednie noÊç st´˝enie badanej selenu grupy Indie 2009 Nowa Zelandia Kraj badania Data Lata publikacji badania badania 0,08 0,25 22,4 32,44 28,1 22,3 11,2 22,5 3,79 9,87 7,5 13,8 0,17 µmol/l µmol/l µg/l µg/l ng/ml µg/l µg/l µg/l ng/ml µg/l µg/l ng/ml µg/l µg/l µg/l µmol/l 97,17 94,01 84,05 84 76,98 74,8 71,5 66,4 63,13 61 55,09 51,97 47,48 42,5 39,7 35,55 OdchyÂrednie lenie st´˝enie Jednostka standarselenu dowe (w µg/l) osocze surowica osocze surowica osocze surowica surowica surowica surowica surowica krwinki czerwone surowica surowica surowica surowica surowica Materia∏ badany choroby wàtroby gastrologiczne operacje astma choroby tarczycy osteoporoza stabilna d∏awica piersiowa ostry zespó∏ wieƒcowy zakoƒczony prze˝yciem HIV stany przedrakowe jamy ustnej ostry zespó∏ wieƒcowy zakoƒczony zgonem WZW C rak jamy ustnej nara˝eni na o∏ów rak piersi nadciÊnienie t´tnicze w cià˝y ostre zaburzenia oddechowe Uwagi nt. badanej populacji 45,1 57 40,73 52,8 61 61,3 60,8 35,4 34,1 67,6 49,5 53,97 9 45 32 *1 76 75 74 73 40 72 72 47 35 72 68 35 30 34 31 26 Âredni wiek Refebadanej rencja populacji Tabela II. St´˝enia selenu we krwi w ró˝nych populacjach osób chorych (dost´pne w publikacjach opublikowanych w latach 2005–2010). Table II. Blood selenium concentration in various populations of sick people (available in publications published between 2005 and 2010). AAS AAS U AAS AAS AAS AAS AAS DPCSV AAS AAS DPCSV AAS F AAS AAS Metoda oznaczenia selenu 100 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 2006 2007 2006 2010 2008 2007 2009 2009 2009 2009 2007 2009 2009 2009 2009 2010 2007 2005 2010 2008 Chiny USA USA Argentyna Kolumbia Wielka Brytania USA USA USA USA USA USA USA USA USA Argentyna Bangladesz Chiny Nigeria Turcja 2000–2002 2002–2003 2003–2004 2007–2009 2003–2004 1996–2000 1996–2000 1996–2000 1988–1994 1996–2000 2003–2004 1994–2001 2002–2005 1986–2001 2001–2005 1992–1994 2007–2009 2006 2006 303 33 12 77 121 41 1411 48 117 181 1379 186 169 489 46 213 121 89 13 45 44 150,1 159,12 291 400,45 143,7 145 138,3 121,4 (Me) 123 123 125 126,5 128 134,5 121,03 10,9 110,9 112 114 12,1 10,7 68,91 5,3 18,3 27 19,8 2 1 27 1,4 13 1,2 µg/l µg/l µg/l ng/ml µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l ng/ml µg/l ng/ml µg/l µg/l µg/dl µg/l µg/l µg/l µg/dl µg/dl 150,1 159,12 291 400,45 143,7 145 138,3 121,4 (Me) 123 123 125 126,5 128 134,5 121,03 109 110,9 112 114 121 107 krew pe∏na osocze krew pe∏na krwinki czerwone surowica surowica surowica surowica surowica surowica surowica surowica surowica osocze osocze surowica surowica surowica surowica osocze osocze rak okr´˝nicy rak okr´˝nicy rak okr´˝nicy cukrzyca rak okr´˝nicy choroby naczyƒ obwodowych nadciÊnienie t´tnicze cukrzyca ∏agodny przerost prostaty zmiany skórne WZW C rak piersi osteoporoza 61 45 49,5 59,4 60,53 61,6 40–49 50–59 60–69 58,3 §70 67,2 choroby uk∏adu 49,2 pokarmowego z wysokim ryzykiem raka ˝o∏àdka rak wàtroby 63,5 hiv 4,6 anemia, kobiety 74,6 gruczolak prostaty 62,2 choroby uk∏adu 48,4 pokarmowego z niskim ryzykiem raka ˝o∏àdka astma po suple40 mentacji selenu rak prostaty 62 (Me) 69 68 71 40 66 58 65 62 62 62 61 62 67 79 74 54 78 59 58 77 77 ICP-DRC-MS AAS ICP–MS AAS ICP-DRC-MS I ICP-DRC-MS AAS AAS AAS AAS AAS ICP-DRC-MS AAS U AAS F AAS I F F AAS – atomowa spektrometria absorpcyjna (ang. Atomic Absorption Spectrometry); DPCSV – katodowa woltamperometria stripingowa zró˝nicowanego impulsu (ang. Differential Pulse Catholic Stripping Voltametry); f – spektroskopia fluorescencji (ang. fluorescence spectroscopy); I – poÊrednio przez spektrometryczne oznaczenie peroksydazy glutationowej (ang. Indirectly by Spectrometric Sign of Glutathione Peroxidase); ICP-DRC-MS – spektrometria mas z dynamicznà komorà reakcyjnà w plazmie indukcyjnie sprz´˝onej (ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry with dynamic Reaction Cell); ICP-MS – spektrometria mas w plazmie indukcyjnie sprz´˝onej (ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry); ME – mediana st´˝enia selenu; U – nieokreÊlone (ang. Undefined). 2008 Kolumbia St´˝enie selenu we krwi osób zdrowych St´˝enia selenu we krwi w ró˝nych populacjach osób zdrowych dost´pne w analizowanych 47 artyku∏ach opublikowanych w latach 2005–2010 przedstawiono w tabeli I [25–71]. Ârednie st´˝enie selenu waha∏o si´ w badanych populacjach od 19,1 µg/L krwi pe∏nej dla pewnej populacji mieszkaƒców Nigerii [25] do 303 µg/L krwi pe∏nej dla innej populacji mieszkaƒców Nigerii [71], a nawet do 432,45 µg/L krwinek czerwonych dla mieszkaƒców Turcji [40]. Wi´kszoÊç analizowanych badaƒ przeprowadzono w Europie, Ameryce Pó∏nocnej (wszystkie w USA z wyjàtkiem jednego w Kanadzie) oraz Azji [27–57, 59–69]. W 22 badaniach prowadzonych na terenie krajów europejskich [27–31, 33, 34, 36–38, 40, 41, 43–45, 46, 48–50, 52, 53, 64] najni˝sze st´˝enia selenu wynoszàce Êrednio 38,71 µg/L osocza uzyskano w Wielkiej Brytanii w grupie wczeÊniaków [27], najwy˝sze zaÊ wynoszàce Êrednio 133 µg/L krwi pe∏nej w losowej populacji Niemców [64], a nawet wynoszàce 432,45 µg/L krwinek czerwonych dla mieszkaƒców Turcji [40]. St´˝enie selenu w Polsce wynios∏o dla dzieci wg Kapki i wsp. [30] 51 µg/L surowicy, dla doros∏ych natomiast wg K∏apciƒskiej i wsp. [33] 63,5 µg/L krwi pe∏nej. Nie odbiega∏o ono od st´˝eƒ selenu w innych populacjach Europy. W europejskich badaniach st´˝eƒ selenu we krwi przodowali Brytyjczycy [27, 31, 34, 46]. W 10 badaniach pó∏nocnoamerykaƒskich [56, 57, 59–63, 65–67] uzyskano Êrednie st´˝enia selenu w zakresie od 118,2 µg/L surowicy [56] do 142 µg/L surowicy [62]. Natomiast w 10 badaniach pochodzàcych z Azji [32, 35, 39, 42, 47, 51, 54, 55, 68, 69] najni˝sze st´˝enia selenu wynoszàce Êrednio 60,5 µg/L surowicy obserwowano dla populacji dziewczàt z Wietnamu [32], najwy˝sze zaÊ wynoszàce Êrednio 216,69 µg/L osocza w losowej populacji mieszkaƒców Chin [68]. W azjatyckich badaniach st´˝eƒ selenu we krwi przodowali naukowcy z Chin [39, 54, 68] i z Iranu [42, 47, 51]. W badaniach prowadzonych u dzieci [26, 27, 30, 32, 42, 51] zakres obserwowanych st´˝eƒ selenu wynosi∏ od 37,13 µg/L surowicy dla populacji Nowej Zelandii [26] do 85 µg/L surowicy dla grupy dziewczàt z Iranu [42], a nawet do 132,72 µg/L krwinek czerwonych w grupie wczeÊniaków z Wielkiej Brytanii [27]. W analizowanych badaniach nie obserwowano znamiennych ró˝nic st´˝eƒ selenu we krwi pomi´dzy p∏ciami. Jedynie w badaniu Safaralizadeh i wsp. przeprowadzonym na populacji iraƒskiej wskazywano na wy˝sze st´˝enia selenu we krwi u m´˝czyzn w porównaniu z kobietami (m´˝czyêni: 102,1µg/L surowicy, kobiety: 93,9 µg/L surowicy) [42]. WÊród analizowanych publikacji jedynie badania Connelly-Frost i wsp. koncentrowa∏y si´ na zale˝noÊci st´˝enia selenu we krwi od wieku. W wyodr´bnionych w tych badaniach przedzia∏ach wiekowych: 40–49 lat, 50–59 lat, 60–69 lat i §70 lat Êrednie st´˝enia selenu w surowicy wynosi∏y odpowiednio 142 µg/L, 135 µg/L, 132 µg/L i 126 µg/L [62]. Na ich podstawie mo˝na wnioskowaç, ˝e istnieje ujemna korelacja pomi´dzy wiekiem a st´˝eniem selenu, a proces starzenia mo˝e byç zwiàzany z post´pujàcym deficytem mikroelementów. Zale˝noÊci tej nie potwierdzono w innych badaniach. Ellingsen i wsp. wskazali natomiast na zwiàzek pomi´dzy paleniem papierosów a st´˝eniem selenu. W badaniach prowadzonych w Norwegii wykazali, ˝e populacja palaczy tytoniu charakteryzuje si´ istotnie ni˝szym Êrednim st´˝eniem selenu w surowicy w porównaniu do populacji osób niepalàcych (palacze: 105,86 µg/L vs. niepalàcy: 121,66 µg/L) [52]. St´˝enie selenu we krwi osób chorych St´˝enia selenu we krwi w ró˝nych populacjach osób chorych dost´pne w analizowanych 26 artyku∏ach opublikowanych w latach 2005–2010 przedstawiono w tabeli II [26, 30, 31, 34, 35, 40, 47, 54, 58, 59, 61, 62, 65–69, 71–79]. Ârednie st´˝enie selenu waha∏o si´ w badanych populacjach od 35,55 µg/L surowicy dla noworodków z ostrymi zaburzeniami oddechowymi [26] do 291 µg/L krwi pe∏nej dla kobiet chorujàcych na raka piersi [71], a nawet do 400,45 µg/L krwinek czerwonych dla chorych na osteoporoz´ [40]. Wi´kszoÊç prowadzonych badaƒ dotyczy∏a roli selenu w procesach nowotworzenia [34, 35, 54, 58, 62, 71, 79], przede wszystkim nowotworów z∏oÊliwych prostaty, piersi i okr´˝nicy [34, 58, 62, 71, 79]; w nast´pnej kolejnoÊci: znaczenia selenu w patogenezie chorób uk∏adu krà˝enia i cukrzycy [61, 65–67, 72] oraz st´˝eƒ selenu u zara˝onych wirusami HIV i HCV [47, 68, 78]. Pojedyncze badania koncentrowa∏y si´ na zwiàzku st´˝enia selenu z przebiegiem cià˝y [31], z wyst´powaniem zaburzeƒ oddechowych u noworodków [26], z chorobami skóry [69], tarczycy [73], wàtroby [76] i uk∏adu pokarmowego [75, 77], z cz´stoÊcià i nasileniem astmy [74], anemii [59] i osteoporozy [40]. W badaniach Kapki i wsp. analizowano natomiast wp∏yw Êrodowiskowej ekspozycji na o∏ów na st´˝enie selenu we krwi dzieci [30]. W znaczàcej wi´kszoÊci badaƒ obserwowano wy˝sze st´˝enia selenu we krwi u osób zdrowych w porównaniu do osób chorych na danà jednostk´ chorobowà oraz istnienie ujemnej zale˝noÊci pomi´dzy st´˝eniem selenu a wyst´powaniem bàdê nasileniem badanej patologii. Ponadto Lubos i wsp. wykazali na przyk∏adzie stabilnej d∏awicy piersiowej i ostrego zespo∏u wieƒcowego (OZW), ˝e ni˝sze st´˝enia selenu w surowicy mogà stanowiç czynnik predykcyjny wystàpienia OZW (d∏awica piersiowa: 74,8 µg/L vs. OZW: 71,5 µg/L), a tak˝e czynnik predykcyjny wystàpienia zgonu w przebiegu Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 101 OZW (OZW zakoƒczony prze˝yciem: 71,5 µg/L vs. OZW zakoƒczony zgonem: 61 µg/L) [72]. Ciekawe wyniki badaƒ, z uwagi na pewnà odmiennoÊç od ogólnej tendencji wspomnianej powy˝ej, w dziedzinie znaczenia selenu w onkologii uzyskali Yuan i wsp [54], López Fontana i wsp [58] oraz ConnellyFrost i wsp. [62]. Yuan i wsp. wykazali brak zwiàzku pomi´dzy st´˝eniem selenu w surowicy a wyst´powaniem raka wàtrobowokomórkowego [54]. W badaniach López Fontana i wsp. obserwowano wprawdzie ni˝sze st´˝enia selenu w surowicy w grupie chorych z gruczolakiem prostaty w porównaniu do zdrowych m´˝czyzn (gruczolak prostaty: 114 µg/L vs. zdrowi: 122 µg/L), jednak najwy˝szymi st´˝eniami selenu w surowicy charakteryzowali si´ m´˝czyêni z ∏agodnym przerostem gruczo∏u krokowego (145 µg/L) [58]. Connelly-Frost i wsp. natomiast potwierdzili zwiàzek pomi´dzy niskim st´˝eniem selenu w surowicy a wyst´powaniem raka okr´˝nicy, wykazali jednak, ˝e nie dotyczy on pacjentów powy˝ej 70 roku ˝ycia [62]. Równie˝ w aspekcie wp∏ywu selenu a wyst´powanie chorób uk∏adu krà˝enia i cukrzycy obserwowano w analizowanym piÊmiennictwie pewne odst´pstwa od opisywanej poprzednio ogólnej tendencji. Amerykanie w wielooÊrodkowych randomizowanych badaniach uzyskali potwierdzenie wyst´powania ni˝szych st´˝eƒ selenu w grupie osób chorujàcych na choroby naczyƒ obwodowych w porównaniu do grupy osób zdrowych (choroby naczyƒ obwodowych: 134,5 µg/L vs. zdrowi: 137,7 µg/L) [67], nie uzyskali jednak takich potwierdzeƒ w stosunku do cukrzycy czy nadciÊnienia t´tniczego [61, 65, 66]. Wg Bleys i wsp. st´˝enie selenu w surowicy osób chorych na cukrzyc´ by∏o wy˝sze ni˝ st´˝enie selenu w surowicy osób zdrowych (cukrzyca: 126,5?g/L vs. zdrowi: 125,7 µg/L) [61], analogiczne wyniki uzyska∏ Laclaustra i wsp. (cukrzyca: 143,7 µg/L vs. zdrowi: 136,4 µg/L) [66]. Równie˝ w populacji chorych na nadciÊnienie t´tnicze wg Laclaustra i wsp. st´˝enie selenu w surowicy by∏o wy˝sze ni˝ w populacji ogólnej (nadciÊnienie t´tnicze: 138,3 µg/L vs. zdrowi: 136,1 µg/L) [65]. T∏umaczyç powy˝sze wyniki mo˝e sposób doboru badanych. We wszystkich wspomnianych badaniach kryterium w∏àczenia osób do projektu by∏ wiek powy˝ej 40. roku ˝ycia. Podsumowanie Reasumujàc nale˝y przypomnieç, ˝e ostre zatrucia zwiàzkami selenu zdarzajà si´ obecnie wyjàtkowo (zatrucia przypadkowe lub samobójcze), objawy jawnego niedoboru selenu równie˝ dotyczà stosunkowo niewielkiego odsetka populacji ogólnej. Przeglàd aktualnego piÊmiennictwa ukazuje, ˝e wartoÊci Êrednie st´˝eƒ selenu we krwi u osób zdrowych mieszczà si´ w zakresie od oko∏o 40 µg/L do oko∏o 102 400 µg/L. Nie obserwuje si´ przy tym zasadniczych ró˝nic st´˝eƒ selenu w zale˝noÊci od metodyki oznaczenia. Wa˝ne wydaje si´ jednak opracowanie jednej rekomendowanej metody oznaczenia i jej standaryzacja. Wyniki uzyskiwane przy jej u˝yciu by∏yby ca∏kowicie porównywalne. Przydatne by∏oby ponadto wskazanie preferowanego materia∏u biologicznego do oznaczeƒ st´˝eƒ selenu. Oznaczeƒ wartoÊci st´˝eƒ np. w krwinkach czerwonych ró˝nià si´ bowiem od oznaczeƒ wartoÊci we krwi pe∏nej, osocza czy surowicy. WartoÊci obserwowane w ró˝nych stanach chorobowych równie˝ nie odbiegajà znaczàco od powy˝ej podanego uogólnionego zakresu wyst´pujàcego w populacji osób zdrowych. Niezmiernie istotne wydaje si´ wi´c stosowanie w prowadzonych badaniach mo˝liwie dok∏adnego doboru grupy kontrolnej do grupy badanej, w celu uzyskania ich maksymalnej porównywalnoÊci w aspekcie czynników zak∏ócajàcych analiz´; najlepiej metodà „case to case”. Zastosowanie sugerowanych rozwiàzaƒ w opinii autorów umo˝liwi∏oby rozwianie istniejàcych wàtpliwoÊci dotyczàcych np. zwiàzku pomi´dzy st´˝eniem selenu a nadciÊnieniem t´tniczym, cukrzycà, czy niektórymi nowotworami (zw∏aszcza w okreÊlonych grupach wiekowych), o których wspominano w artykule; a tak˝e dalszà kontynuacj´ badaƒ w dziedzinie znaczenia selenu dla zdrowia ludzi, która wydaje si´ byç niezb´dna. Wykaz piÊmiennictwa 1.Dodig S., Cepelak I.: The facts and controversies about selenium. Acta Pharm 2004; 54: 261-276. 2.Puzanowska-Tarasiewicz H., Kuêmicka L., Tarasiewicz M.: Biological function of some elements and their compounds. II. Selenium, selenate, selenium organic compounds. Pol Merkur Lekarski 2009; 159: 249-252. 3.Holben D. H., Smith A. M.: The diverse role of selenium within selenoproteins: a review. J Am Diet Assoc 1999; 99:836843. 4.Burk R. F., Hill K. E., Motley A. K.: Selenoprotein metabolism and function: evidence for more than one function for selenoprotein P. J Nutr 2003; 133: 1517S-1520S. 5.Stone C. A., Kawai K., Kupka R. i wsp.: Role of selenium in HIV infection. Nutr Rev 2010; 68: 671-681. 6.Stehbens W. E.: Oxidative stress in viral hepatitis and AIDS. Exp Mol Pathol 2004; 77: 121-132. 7.Zhang W., Ramanathan C. S., Nadimpalli R. G. i wsp.: Selenium-dependent glutathione peroxidase modules encoded by RNA viruses. Biol Trace Elem Res 1999; 70: 97-116. 8.Boitani C., Puglisi R.: Selenium, a key element in spermatogenesis and male fertility. Adv Exp Med Biol 2008; 636: 6573. 9.Black R. E.: Micronutrients in pregnancy. Br J Nutr 2001; 85: S193-S197. 10. Navas-Acien A., Bleys J., Guallar E.: Selenium intake and cardiovascular risk: what is new? Curr Opin Lipidol 2008; 19: 43-49. 11. Zagrodzki P., Laszczyk P.: Selenium and cardiovascular disease: selected issues. Postepy Hig Med Dosw (Online). 2006; 60: 624-631. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 12. Micke O., Schomburg L., Buentzel J. i wsp.: Selenium in oncology: from chemistry to clinics. Molecules 2009; 14: 39753988. 13. Jackson M. I., Combs G. F. Jr.: Selenium and anticarcinogenesis: underlying mechanisms. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2008; 11: 718-726. 14. Kuczyƒska J., Biziuk M.: Biogeochemia selenu i jego monitoring w materia∏ach biologicznych pochodzenia ludzkiego. Ecol Chem Eng 2007; 51: 47-65. 15. Lemire M., Fillion M., Barbosa jr F. i wsp.: Eleveated levels of selenium in the typical diet of Amazonian riverside population. Sci Total Environ 2010; 408: 4076-4084. 16. Navarro-Alarcon M., Cabrera-Vique C.: Selenium in food and the human body: a review. Sci Total Environ 2008; 400: 115-141. 17. HŒgberg J., Alexander J.: Selenium (w:) Norbert G. (ed.): Handbook on the Toxicology of Metals. Academic Press, Inc., 2007: 783-807. 18. Wolak I., Zaporowska H.: Rola selenu i wybranych Se-Bia∏ek w organizmie cz∏owieka. AnnUMCS 2005; 60(suppl 16): 457460. 19. Ermakow V., Jovanoviç L.: Selenium deficiency as a consequence of human activity and its correction. J Geochem Explor 2010; 107: 193-199. 20. El Ghany Hefnawy A., T?rtoa-P?rez JL.: The Importance of selenium and its effects of its deficiency in animal health. Small Ruminant Res 2010; 89: 185-192. 21. Rayman MP.: The importance of selenium to human health. Lancet 2000; 356: 233-241. 22. Raisbeck M. F.: Selenosis. Vet Clin North Am Food Anim Pract 2000; 16: 465-480. 23. Rozporzàdzenie Ministra Pracy i Polityki Spo∏ecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwy˝szych dopuszczalnych st´˝eƒ i nat´˝eƒ czynników szkodliwych dla zdrowia w Êrodowisku pracy. Dz. U. 2002 nr 217 poz. 1833. 24. Chan S., Gerson B., Subramaniam S.: The role of copper, molybdenum, selenium, and zinc in nutrition and health. Clin Lab Med 1998; 18(4): 673-685. 25. Gbadebo A. M., Babalola O. O., Ajigbotesho F. L.: Selenium concentration in food and blood of residents of Abeokuta Metropolis, Southwestern Nigeria. J Geochem Explor 2010; 107: 175-179. 26. Dick A., Ford R.: Cholinergic and oxidative stress mechanisms in sudden infant death syndrome. Acta Paediatr 2009; 98: 1768-1775. 27. Marriott L. D., Foote K. D., Kimber A. C. i wsp.: Zinc, copper, selenium and manganese blood levels in preterm infants. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2007; 92: F494-F497. 28. Kilinc M., Coskun A., Bilge F. i wsp.: Serum reference levels of selenium, zinc and copper in healthy pregnant women at a prenatal screening program in southeastern Mediterranean region of Turkey. J Trace Elem Med Biol 2010; 24: 152-156. 29. Zeyrek D., Soran M., Cakmak A. i wsp.: Serum copper and zinc levels in mothers and cord blood of their newborn infants with neural tube defects: a case-control study. Indian Pediatr 2009; 46: 675-680. 30. Kapka L., Baumgartner A., Siwiƒska E. i wsp.: Environmental lead exposure increases micronuclei in children. Mutagenesis 2007; 22: 201-207. 31. Mistry H. D., Wilson V., Ramsay M. M. i wsp.: Reduced selenium concentrations and glutathione peroxidase activity in preeclamptic pregnancies. Hypertension 2008; 52: 881-888. 32. Nhien N. V., Khan N. C., Yabutani T. i wsp.: Relationship of low serum selenium to anemia among primary school children living in rural Vietnam. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo) 2008; 54: 454-459. 33. K∏apciƒska B., Poprzecki S., Danch A. i wsp.: Selenium levels in blood of upper Silesian population: evidence of suboptimal selenium status in a significant percentage of the population. Biol Trace Elem Res 2005; 108: 1-15. 34. Charalabopoulos K., Kotsalos A., Batistatou A. i wsp.: Selenium in serum and neoplastic tissue in breast cancer: correlation with CEA. Br J Cancer 2006; 95: 674-676. 35. Khanna S. S., Karjodkar F. R.: Circulating immune complexes and trace elements (Copper, Iron and Selenium) as markers in oral precancer and cancer: a randomised, controlled clinical trial. Head Face Med 2006; 2: 33. 36. Ruggiero C., Cherubini A., Guralnik J. i wsp.: The interplay between uric acid and antioxidants in relation to physical function in older persons. J Am Geriatr Soc 2007; 55: 1206-1215. 37. Batáriová A., Cerná M., Sp?vácková V. i wsp.: Whole blood selenium content in healthy adults in the Czech Republic. Sci Total Environ 2005; 338: 183-188. 38. Lauretani F., Semba R. D., Bandinelli S. i wsp.: Low plasma selenium concentrations and mortality among older community-dwelling adults: the InCHIANTI Study. Aging Clin Exp Res 2008; 20: 153-158. 39. Li N., Gao Z., Luo D. i wsp.: Selenium level in the environment and the population of Zhoukoudian area, Beijing, China. Sci Total Environ 2007; 381: 105-111. 40. Odabasi E., Turan M., Aydin A. i wsp.: Magnesium, zinc, copper, manganese, and selenium levels in postmenopausal women with osteoporosis. Can magnesium play a key role in osteoporosis? Ann Acad Med Singapore 2008; 37: 564-567. 41. Van Cauwenbergh R., Robberecht H., Van Vlaslaer V. i wsp.: Plasma selenium levels in healthy blood bank donors in the central-eastern part of Belgium. J Trace Elem Med Biol 2007; 21: 225-233. 42. Safaralizadeh R., Kardar G. A., Pourpak Z. i wsp.: Serum concentration of selenium in healthy individuals living in Tehran. Nutr J 2005; 4: 32. 43. Pincemail J., Vanbelle S., Gaspard U. i wsp.: Effect of different contraceptive methods on the oxidative stress status in women aged 40 48 years from the ELAN study in the province of Liege, Belgium. Hum Reprod 2007; 22: 2335-2343. 44. Gundacker C., Komarnicki G., Zödl B. i wsp.: Whole blood mercury and selenium concentrations in a selected Austrian population: does gender matter? Sci Total Environ 2006; 372: 76-86. 45. Arnaud J., Bertrais S., Roussel A. M. i wsp.: Serum selenium determinants in French adults: the SU. VI. M. AX study. Br J Nutr 2006; 95: 313-320. 46. Méplan C., Crosley L. K., Nicol F. i wsp.: Genetic polymorphisms in the human selenoprotein P gene determine the response of selenoprotein markers to selenium supplementation in a gender-specific manner (the SELGEN study). FASEB J 2007; 21: 3063-3074. 47. Khalili H., Soudbakhsh A., Hajiabdolbaghi M. i wsp.: Nutritional status and serum zinc and selenium levels in Iranian HIV infected individuals. BMC Infect Dis 2008; 8: 165. 48. Nawrot T. S., Staessen J. A., Roels H. A. i wsp.: Blood pressure and blood selenium: a cross-sectional and longitudinal population study. Eur Heart J 2007; 28: 628-633. 49. Burri J., Haldimann M., Dudler V.: Selenium status of the Swiss population: assessment and change over a decade. J Trace Elem Med Biol 2008; 22: 112-119. 50. Rasmussen L. B., Hollenbach B., Laurberg P. i wsp.: Serum selenium and selenoprotein P status in adult Danes - 8-year followup. J Trace Elem Med Biol 2009; 23: 265-271. 51. Iranpour R., Zandian A., Mohammadizadeh M. i wsp.: Comparison of maternal and umbilical cord blood selenium levels in term and preterm infants. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi 2009; 11(7): 513-516. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 103 52. Ellingsen D. G., Thomassen Y., Rustad P. i wsp.: The timetrend and the relation between smoking and circulating selenium concentrations in Norway. J Trace Elem Med Biol 2009; 23: 107-115. 53. Vidlar A., Vostalova J., Ulrichova J. i wsp.: The safety and efficacy of a silymarin and selenium combination in men after radical prostatectomy - a six month placebo-controlled double-blind clinical trial. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub 2010; 154: 239-244. 54. Yuan J. M., Gao Y. T., Ong C. N. i wsp.: Prediagnostic level of serum retinol in relation to reduced risk of hepatocellular carcinoma. J Natl Cancer Inst 2006; 98: 482-490. 55. Chen C. J., Lai J. S., Wu C. C. i wsp.: Serum selenium in adult Taiwanese. Sci Total Environ 2006; 367: 448-450. 56. Walston J., Xue Q., Semba R. D. i wsp.: Serum antioxidants, inflammation, and total mortality in older women. Am J Epidemiol 2006; 163: 18-26. 57. Burk R. F., Norsworthy B. K., Hill K. E. i wsp.: Effects of chemical form of selenium on plasma biomarkers in a highdose human supplementation trial. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2006; 15: 804-810. 58. López Fontana C. M., Pérez Elizalde R. F., Vanrell M. C. i wsp.: Relation between selenium plasma levels and different prostatic pathologies. Actas Urol Esp 2010; 34: 625-629. 59. Semba R. D., Ferrucci L., Cappola A. R. i wsp.: Low Serum Selenium Is Associated with Anemia Among Older Women Living in the Community: the Women's Health and Aging Studies I and II. Biol Trace Elem Res 2006; 112: 97-107. 60. Bleys J., Navas-Acien A., Guallar E.: Serum selenium levels and all-cause, cancer, and cardiovascular mortality among US adults. Arch Intern Med 2008; 168: 404-410. 61. Bleys J., Navas-Acien A., Guallar E.: Serum selenium and diabetes in U. S. adults. Diabetes Care 2007; 30: 829-834. 62. Connelly-Frost A., Poole C., Satia J. A. i wsp.: Selenium, folate, and colon cancer. Nutr Cancer 2009; 61: 165-178. 63. Clark N. A., Teschke K., Rideout K. i wsp.: Trace element levels in adults from the west coast of Canada and associations with age, gender, diet, activities, and levels of other trace elements. Chemosphere 2007; 70: 155-164. 64. Heitland P., Köster H. D.: Biomonitoring of 37 trace elements in blood samples from inhabitants of northern Germany by ICP-MS. J Trace Elem Med Biol 2006; 20: 253-262. 65. Laclaustra M., Navas-Acien A., Stranges S. i wsp.: Serum selenium concentrations and hypertension in the US Population. Circ Cardiovasc Qual Outcomes 2009; 2: 369-376. 66. Laclaustra M., Navas-Acien A., Stranges S. i wsp.: Serum selenium concentrations and diabetes in U. S. adults: National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 20032004. Environ Health Perspect 2009; 117: 1409-1413. 67. Bleys J., Navas-Acien A., Laclaustra M. i wsp.: Serum selenium and peripheral arterial disease: results from the national health and nutrition examination survey, 2003-2004. Am J Epidemiol 2009; 169: 996-1003. 104 68. Ko W. S., Guo C. H., Yeh M. S. i wsp.: Blood micronutrient, oxidative stress, and viral load in patients with chronic hepatitis C. World J Gastroenterol 2005; 11: 4697-4702. 69. Chen Y., Hall M., Graziano J. H. i wsp.: A prospective study of blood selenium levels and the risk of arsenic-related premalignant skin lesions. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2007; 16: 207-213. 70. Lemire M., Fillion M., Barbosa F. Jr. i wsp.: Elevated levels of selenium in the typical diet of Amazonian riverside populations. Sci Total Environ 2010; 408: 4076-4084. 71. Alatise O. I., Schrauzer G. N.: Lead exposure: a contributing cause of the current breast cancer epidemic in Nigerian women. Biol Trace Elem Res 2010; 136: 127-139. 72. Lubos E., Sinning C. R., Schnabel R. B. i wsp.: Serum selenium and prognosis in cardiovascular disease: results from the AtheroGene study. Atherosclerosis 2010; 209: 271-277. 73. Doupis J., Stavrianos C., Saltiki K. i wsp.: Thyroid volume, selenium levels and nutritional habits in a rural region in Albania. Hormones (Athens) 2009; 8: 296-302. 74. Shaheen S. O., Newson R. B., Rayman M. P. i wsp.: Randomised, double blind, placebo-controlled trial of selenium supplementation in adult asthma. Thorax 2007; 62: 483-490. 75. van Stijn M. F., Ligthart-Melis G. C., Boelens P. G. i wsp.: Antioxidant enriched enteral nutrition and oxidative stress after major gastrointestinal tract surgery. World J Gastroenterol 2008; 14: 6960-6969. 76. Bonnefont-Rousselot D., Ratziu V., Giral P. i wsp.: Blood oxidative stress markers are unreliable markers of hepatic steatosis. Aliment Pharmacol Ther 2006; 23: 91-98. 77. Camargo M. C., Burk R. F., Bravo L. E. i wsp.: Plasma selenium measurements in subjects from areas with contrasting gastric cancer risks in Colombia. Arch Med Res 2008; 39: 443-451. 78. Hurwitz B. E., Klaus J. R., Llabre M. M. i wsp.: Suppression of human immunodeficiency virus type 1 viral load with selenium supplementation: a randomized controlled trial. Arch Intern Med 2007; 167: 148-154. 79. Chan J. M., Oh W. K., Xie W. i wsp.: Plasma selenium, manganese superoxide dismutase, and intermediate- or high-risk prostate cancer. J Clin Oncol 2009; 27: 3577-3583. Adres do korespondencji: lek. med. Pawe∏ Gaç Akademia Medyczna im. Piastów Âlàskich we Wroc∏awiu Katedra i Zak∏ad Higieny Ko∏o Naukowe Zdrowia Ârodowiskowego i Epidemiologii 50-345 Wroc∏aw, ul. Mikulicza-Radeckiego 7 tel. (71) 784-15-08, e-mail: pawelgac@interia. pl Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) Biochemiczne i fizjologiczne skutki oddzia∏ywania zwiàzków fenolowych na organizm cz∏owieka Biochemical and physiological effects of phenols on human health Danuta Wojcieszyƒska, Urszula Guzik, Katarzyna Hupert-Kocurek, Julita Marsza∏ek Uniwersytet Âlàski, Katedra Biochemii. Kierownik Katedry: prof. dr hab. S. ¸abu˝ek Streszczenie Summary Zwiàzki fenolowe, w wyniku dzia∏alnoÊci przemys∏owej cz∏owieka, dostajà si´ do Êrodowiska w tysiàcach ton rocznie. Ponadto, wiele polifenoli jest produktami wtórnego metabolizmu roÊlin. Ze wzgl´du na ich powszechnoÊç w Êrodowisku istotny jest ich wp∏yw na organizm cz∏owieka. Polifenole zawarte w produktach spo˝ywczych wykazujà w∏aÊciwoÊci antyutleniajàce, przeciwmia˝d˝ycowe, przeciwzapalne, przeciwalergiczne i antynowotworowe. Oprócz pozytywnego wp∏ywu fenole, g∏ównie z klas alkilofenoli, chlorofenoli, nitrofenoli oraz bifenyli, mogà wywieraç silnie toksyczny wp∏yw na organizm ludzki. Wykazano, ˝e wiele spoÊród pochodnych fenolowych, ze wzgl´du na swe podobieƒstwo do ligandów receptorów steroidowych, mo˝e wywieraç wp∏yw na dzia∏anie uk∏adu hormonalnego, co niejednokrotnie prowadzi do takich chorób jak ró˝ne odmiany nowotworów, cukrzyca typu II, nadciÊnienie t´tnicze, dyslipidemia oraz zaburzenia p∏odnoÊci. Ponadto obserwuje si´ silne dzia∏anie genotoksyczne fenoli. Zatem ze wzgl´du na ró˝norodny wp∏yw fenoli na organizm cz∏owieka istotne jest sta∏e monitorowanie tych zwiàzków w Êrodowisku, zarówno co do iloÊci, jak i sk∏adu jakoÊciowego zanieczyszczeƒ fenolowych. Introduction of phenol compounds into environment results from human activities.. Moreover plants produce polyphenols as by products of metabolism Their influence on human health is very important. It is observed, that polyphenols found in groceries are the most abundant dietary antioxidants, anti-inflammatory, anti allergic, antiarteriosclerotic and antitumour factors. Alkylphenols, chlorophenols, nitrophenols or biphenyls can be toxic for body systems and because of their similarity to ligands of steroid receptors they can influence the activity of endocrine system. Their appearance in organisms enhances the risk of developing type 2 diabetes mellitus, hypertension, dyslipidemia, cancer, problems with fertility. Moreover strong genotoxic activities of these compounds is observed. Because they influence human health in many different ways continuous monitoring of phenols content in environment seems to be very important. Key words: polyphenols, health impacts, xenobiotics S∏owa kluczowe: polifenole, skutki zdrowotne, ksenobiotyki Nades∏ano: 18.08.2010 Zatwierdzono do druku: 09.09.2010 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 105 Wprowadzenie Chemizacja ró˝nych elementów Êrodowiska przyrodniczego powoduje, ˝e cz∏owiek nara˝ony jest na toksyczne zwiàzki chemiczne, w tym pochodne fenoli, zawarte w lekach, pestycydach, barwnikach, produktach spo˝ywczych, narkotykach [1]. Zwiàzki te mogà równie˝ naturalnie wyst´powaç w Êrodowisku, powodujàc toksyczny lub pozytywny wp∏yw na ró˝ne organizmy. Poznanie biochemicznych przemian fenoli w organizmach pozwala na okreÊlenie ich roli i znaczenia dla rozwoju organizmów. Po wprowadzeniu do ustroju ulegajà one wielu przemianom [2]. Zrozumienie metabolizmu zwiàzków fenolowych mo˝e si´ przyczyniç do w∏aÊciwego ich stosowania oraz eliminowania ich szkodliwego dzia∏ania. Mo˝e to równie˝ umo˝liwiç wyjaÊnienie prawid∏owych fizjologicznych dróg metabolicznych w organizmie oraz opracowanie skutecznych metod zapobiegania zatruciom. W∏aÊciwoÊci i êród∏a fenoli Zwiàzki fenolowe to substancje zawierajàce co najmniej jednà grup´ –OH zwiàzanà z pierÊcieniem aromatycznym. Porównanie budowy chemicznej pochodnych fenolu pozwoli∏o na ustalenie wielu zale˝noÊci mi´dzy ich strukturà a dzia∏aniem na organizmy [1]. Wykazano, ˝e wprowadzenie podstawnika alkilowego, zwi´kszajàcego lipofilnoÊç zwiàzku, przyczynia si´ do wzrostu dzia∏ania bakteriobójczego i wp∏ywa na silniejszà ich kumulacj´ w organizmie. Podobny efekt obserwuje si´, jeÊli w pierÊcieniu znajduje si´ podstawnik chlorowy. Wprowadzenie do czàsteczki fenolu grup hydrofilowych zwi´ksza ich rozpuszczalnoÊç, co przejawia si´ szybszym ich metabolizowaniem i mniejszà toksycznoÊcià. Do zwiàzków odznaczajàcych si´ najwi´kszà toksycznoÊcià zalicza si´ nitrowe pochodne fenoli, a efekt ten zwi´ksza si´ wraz ze wzrostem liczby podstawników w pierÊcieniu. Z uwagi na szerokie stosowanie fenolu i jego pochodnych, nale˝à one do najbardziej ucià˝liwych zanieczyszczeƒ dostajàcych si´ do wód powierzchniowych, g∏ównie ze Êciekami przemys∏owymi. Na uwag´ zas∏ugujà pestycydy szeroko stosowane w rolnictwie [3–6]. Pestycydy zw∏aszcza z grupy polichlorowanych w´glowodorów, dzi´ki powinowactwu do zwiàzków t∏uszczowych gromadzà si´ w organizmach w wielokrotnie wi´kszym st´˝eniu ni˝ w wodzie czy glebie. Toksyczne pozosta∏oÊci chemicznych Êrodków ochrony roÊlin przyczyniajà si´ do powstawania zatruç przewlek∏ych, wywo∏anych ma∏ymi dawkami pobieranymi przez d∏u˝szy czas. Powolne kumulowanie si´ tych substancji w organizmie powoduje, ˝e zatrucia te przebiegajà w postaci 106 utajonej, przez wiele lat nie dajàc objawów patologicznych [7, 8]. Dwoma najcz´Êciej stosowanymi herbicydami nitrofenolowymi sà 2-(metylo-4,6dinitro)-o-krezol (DNOC) i 2-(1-metylo-n-propylo)4,6-dinitrofenol (Dinoseb, DNBP). Zalicza si´ je do I i II klasy toksycznoÊci [8]. Jako insektycydy i fungicydy najcz´Êciej stosuje si´ chlorowane areny oporne na wp∏yw zmiennych warunków Êrodowiskowych, co wp∏ywa na ich du˝à trwa∏oÊç i gromadzenie w Êrodowisku. Fungicydy sà zwiàzkami wykorzystywanymi w ochronie owoców i warzyw, stàd mogà one przenikaç poprzez skórk´ owoców do mià˝szu, stajàc si´ niepo˝àdanym sk∏adnikiem produktów spo˝ywczych [5]. Wiele zwiàzków fenolowych, b´dàcych produktami ubocznymi spalania ropy naftowej, to substancje lotne wp∏ywajàce na stopieƒ zanieczyszczenia powietrza. Ze wzgl´du na silne wch∏anianie tych toksyn przez drogi oddechowe cz∏owieka mo˝liwe jest szybkie wystàpienie dzia∏ania toksycznego [7]. Szczególne zagro˝enie dla zdrowia stanowià zwiàzki fenolowe wykorzystywane w budownictwie oraz wyposa˝eniu wn´trz materia∏y z tworzyw sztucznych, preparatów impregnacyjnych, rozpuszczalników organicznych. èród∏em emisji szkodliwych substancji mogà byç wyk∏adziny pod∏ogowe, dywany, tapety, meble, p∏yty wiórowe, impregnaty, kleje, lakiery, ˝ywice stosowane w budownictwie i meblarstwie [1, 8]. Badania toksykologiczne oraz epidemiologiczne wykaza∏y, ˝e produkty lotne wydzielajàce si´ podczas przetwórstwa ˝ywic fenolowo-formaldehydowych, czy fenolowo-furfurylowych sà odpowiedzialne g∏ównie za wszelkiego rodzaju zmiany alergiczne, dzia∏anie dra˝niàce oczu i górnych dróg oddechowych [9]. Fenole mogà dostawaç si´ do Êrodowiska równie˝ ze êróde∏ naturalnych, mi´dzy innymi pochodzàcych z rozk∏adu materii organicznej (roÊlinnej i zwierz´cej). Do fenoli roÊlinnych zaliczamy flawonoidy, fenolokwasy, garbniki hydrolizujàce i skondensowane. RoÊlinne fenole powstajà na drodze dwóch podstawowych szlaków metabolicznych. Na drodze szlaku kwasu szikimowego powstajà kwas hydroksycynamonowy i kumaryny. Proste fenole i chinony powstajà w wyniku przemian kwasu octowego. Bardziej z∏o˝one strukturalnie flawonoidy powstajà w wyniku po∏àczenia tych dwóch szlaków [7, 10, 11]. Fenole roÊlinne wyst´pujà powszechnie w diecie cz∏owieka. W bia∏ych i czerwonych winogronach, oliwkach, szpinaku, kapuÊcie, szparagach, kawie, pomidorach, jab∏kach, gruszkach, wiÊniach, Êliwkach, brzoskwiniach, morelach i borówkach wykryto fenolokwasy, takie jak kawowy, chlorogenowy i p-kumarowy [12–14]. W zielonej i czarnej herbacie oraz w czerwonym winie znajdujà si´ zwiàzki, takie Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) jak epikatechina, katechina, epigallokatechina, galusan epikatechiny, kemferol, kwercetyna, mirycetyna, antocyjany (malwidyna, cyjanidyna) [11, 13–15]. Fenole wyst´pujàce w olejkach eterycznych roÊlin, majàce znaczenie zapachowe, w wi´kszoÊci zawierajà ugrupowanie izopropylowe. Tymol, karwakrol, eugenol i izoeugenol posiadajàce wolnà grup´ hydroksylowà, sà u˝ywane zarówno jako Êrodki zapachowe, jak i dezynfekujàco. Anetol dzia∏ajàcy narkotycznie wyst´puje w olejku any˝owym. Eugenol i izoeugenol o zapachu goêdzikowym dzia∏ajà antyseptycznie [11]. W korzeniach k∏àcza mydlnicy lekarskiej wyst´pujà saponiny. Wiele roÊlin zaliczanych do roÊlin baldaszkowatych zawiera substancje, z grupy kumaryn, uczulajàce na promienie s∏oneczne (g∏ównie promienie ultrafioletowe). Gatunkami szczególnie cz´sto wywo∏ujàcymi dermatozy sà arcydzi´giel litwor, pasternak pospolity, dzi´giel leÊny i gatunki z rodzaju barszcz [8, 11]. Wp∏yw naturalnie wyst´pujàcych zwiàzków fenolowych na organizm cz∏owieka PowszechnoÊç wyst´powania zwiàzków fenolowych w roÊlinach sprawia, i˝ wiele z nich oddzia∏uje na organizmy bytujàce w bezpoÊrednim sàsiedztwie produkujàcych je roÊlin (m. in. zjawisko allelopatii), inne zostajà wprowadzone do organizmów droga pokarmowà lub wziewnà. Do zwiàzków odznaczajàcych si´ du˝à toksycznoÊcià, produkowanych przez roÊliny, nale˝à fitoaleksyny. Sà to substancje syntetyzowane przez roÊliny w odpowiedzi na zaka˝enia grzybicze. Wi´kszoÊç fitoaleksyn to fenole z grup flawonoidów, stilbenów, lignin, fenentrenów, benzofuranów, czy fenylopropanoidów. Mogà powodowaç one hamowanie oddychania. Wykazano, ˝e w obecnoÊci gliceoliny nast´puje hamowanie pobierania tlenu przez larwy Meloidogyne incognito oraz izolowane mitochondria soji. Prawdopodobnie gliceolina nie dzia∏a jako zwiàzek rozsprz´gajàcy fosforylacj´ oksydacyjnà, ale raczej jako inhibitor przep∏ywu elektronów poni˝ej kompleksu II ∏aƒcucha oddechowego. Ponadto zwiàzek ten specyficznie hamuje utlenianie jab∏czanu [16]. Bioflawonoidy o charakterze polifenoli stanowià licznà grup´ antymutagenów. W wi´kszoÊci sà one wytwarzane przez roÊliny i najcz´Êciej wyst´pujà w wakuolach komórek roÊlinnych w formie kwasów fenolowych po∏àczonych z cukrami. Wykazano, ˝e fenolokwasy takie jak: kwas kawowy, chlorogenowy i galusowy silnie hamujà aktywnoÊç mutagennà formy epoksydowej aflatoksyny AFB1 [17]. RoÊlinne zwiàzki fenolowe, ze wzgl´du na swoje przeciwutleniajàce w∏aÊciwoÊci, zapobiegajà procesom nowotworzenia. Ich grupy hydroksylowe mogà reagowaç z wolnymi rodnikami, prowadzàc do powstania bardziej stabilnego, a tym samym mniej szkodliwego rodnika [14, 18]. Zwiàzki te zapobiegajà równie˝ utlenieniu α-tokoferolu w LDL i biorà udzia∏ w regeneracji utlenionego α-tokoferolu oraz stabilizujà jony metali. Badania epidemiologiczne wykaza∏y, ˝e spo˝ywanie polifenoli redukuje ryzyko wyst´powania chronicznych chorób [13]. Flawonoidy mogà równie˝ wp∏ywaç na aktywnoÊç bia∏ek zaanga˝owanych w regulacj´ przebiegu cyklu komórkowego: cyklin i kinaz zale˝nych od cyklin (CDK). Flawopirydol jest bezpoÊrednim inhibitorem wi´kszoÊci CDK. Odpowiednie u∏o˝enie pierÊcieni w tym zwiàzku umo˝liwia blokowanie miejsca wià˝àcego ATP w CDK. Wi´kszoÊç jednak flawonoidów dzia∏a poÊrednio na CDK, poprzez stymulacj´ transkrypcji bia∏ka p21 – inhibitora CDK-2 i CDK-4. Stymulacja ta odbywa si´ na drodze zale˝nej od bia∏ka p53, aktywatora transkrypcji genu bia∏ka p21. Zwi´kszenie zawartoÊci bia∏ka p53 w komórce pociàga za sobà zwi´kszenie zawartoÊci bia∏ka p21. Apigenina natomiast wp∏ywa na zwi´kszenie st´˝enia bia∏ka p53 i wyd∏u˝enie jego okresu pó∏trwania. Wydaje si´, ˝e niektóre flawonoidy mogà chroniç p53 przed degradacjà i w ten sposób hamowaç rozwój nowotworu [19]. Flawonoidy posiadajà równie˝ w∏aÊciwoÊci przeciwzapalne. Wià˝e si´ to z ich hamujàcym wp∏ywem na szlaki cyklooksygenazy (COX; odpowiedzialna za produkcj´ cytokinin) i lipoksygenazy (LOX). Enzymy te sà odpowiedzialne za syntez´ prostaglandyn i leukotrienów – zwiàzków sygna∏owych stymulujàcych rozwój odpowiedzi zapalnej. Obni˝enie aktywnoÊci cyklooksygenazy wynika prawdopodobnie ze zmniejszenia intensywnoÊci syntezy tego enzymu wskutek hamowania przez flawonoidy aktywacji czynnika transkrypcyjnego NF-κB, pod którego kontrolà znajduje si´ gen cyklooksygenezy [4, 18, 20]. Flawonoidy wykazujà równie˝ dzia∏anie przeciwmia˝d˝ycowe. Zmiany mia˝d˝ycowe powstajà w wyniku odk∏adania si´ w Êcianach naczyƒ krwionoÊnych lipoprotein o niskiej g´stoÊci (cholesterol LDL), zaw∏aszcza form utlenionych [18, 20, 21]. Utlenianie cholesterolu LDL polega na peroksydacji reszt nienasyconych kwasów t∏uszczowych zawartych w fosfolipidach i estrach cholesterolu, indukowanej przez wolne rodniki tlenowe [14]. W Êcianach naczyƒ krwionoÊnych czàsteczki LDL fagocytowane sà przez makrofagi, które nast´pnie stajà si´ tzw. komórkami piankowatymi, dajàc poczàtek blaszce mia˝d˝ycowej. Cytokininy wydzielane przez makrofagi stymulujà mi´Êniówk´ naczynia do proliferacji, migracji i intensywnej produkcji macierzy pozakomórkowej, co powoduje powstawanie okrywy w∏óknistej i dalszy rozrost blaszki mia˝d˝ycowej [15, 21]. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 107 Niska zapadalnoÊç na chorob´ wieƒcowà w krajach po∏udniowoeuropejskich nosi nazw´ francuskiego paradoksu. T∏umaczyç to mo˝na wysokim spo˝yciem warzyw i owoców oraz czerwonego wina [14, 15, 18]. Flawonoidy obecne w diecie pobudzajà syntez´ Êródb∏onkowego tlenku azotu, zmniejszajàcego napi´cie mi´Êniówki g∏adkiej naczyƒ krwionoÊnych. Powoduje to rozszerzenie t´tnic i u∏atwia przep∏yw krwi, zmniejszajàc jednoczeÊnie ciÊnienie t´tnicze oraz wysi∏ek t∏oczàcego krew serca [21]. Flawonoidy wykazujà równie˝ zdolnoÊç do izolowania i neutralizowania w ustroju nadmiaru metali ci´˝kich. Po schelatowaniu metale majà ograniczonà zdolnoÊç do tworzenia toksycznych wolnych rodników [13, 18]. Dzia∏anie przeciwutleniajàce flawonoidów w organizmie polega równie˝ na hamowaniu utleniania endogennych antyoksydantów (np. kwasu askorbinowego). Wiele danych wskazuje na wzajemne oddzia∏ywanie flawonoidów i witaminy C na organizmy ˝ywe, szczególnie kwercetyny i rutyny. Wykazano, ˝e opóêniajà one przekszta∏cenie askorbinianu do dehydroaskorbininu. Z kolei kwas askorbinowy hamuje oksydatywne przemiany flawonoidów i przed∏u˝a ich ochronne dzia∏anie [20, 22]. Zwiàzki polifenolowe wykazujà równie˝ dzia∏anie przeciwalergiczne, poprzez hamowanie szlaków sygna∏owych odpowiedzialnych za uwalnianie mediatorów zapalenia. Dla przyk∏adu kwercetyna i luteolina hamujàco wp∏ywajà na uwalnianie histaminy z mastocytów stymulowanych przeciwcia∏ami klasy IgE, czemu towarzyszy zmniejszenie nap∏ywu wapnia do komórek oraz obni˝enie aktywnoÊci kinaz takich jak, PKC (kinaza bia∏kowa C), JNK (kinaza N-terminalu c-Jun) [18, 23]. Drogà pokarmowà do ró˝nych cz´Êci organizmu cz∏owieka jest dostarczany resweratrol obecny w produktach roÊlinnych. Wykazuje on hamujàcy wp∏yw na niektóre etapy aktywacji p∏ytek krwi. Os∏abia syntez´ tromboksanu A2, zwiàzku powodujàcego agregacje krwinek p∏ytkowych oraz skurcz naczyƒ krwionoÊnych. Resweratrol zmniejsza agregacj´ p∏ytek krwi wywo∏anà ADP, trombinà, kolagenem oraz pierwszy etap aktywacji p∏ytek krwi adhezj´ krwinek p∏ytkowych do kolagenu i fibrynogenu. Hamujàc agregacj´ czy adhezj´, zmniejsza on reaktywnoÊç p∏ytek krwi, a tym samym ogranicza udzia∏ p∏ytek krwi w stanach patologicznych. Zahamowanie wytwarzania wolnych rodników w p∏ytkach krwi traktowanych resweratrolem mo˝e tak˝e zmniejszaç aktywnoÊç biologicznà krwinek p∏ytkowych i redukowaç ryzyko wyst´powania chorób krà˝enia [23, 24, 25]. Wprowadzenie do erytrocytów lipidów rezorcynolowych powoduje wyp∏yw jonów potasowych z ich wn´trza, a tak˝e zwi´kszenie przepuszczalno- 108 Êci b∏ony erytrocytarnej dla nieelektrolitów oraz czàsteczek wody. To zwi´kszenie przepuszczalnoÊci b∏ony erytrocytarnej prowadzi do hemolizy komórek oraz widocznej agregacji i skupiania si´ czàstek bia∏kowych w b∏onie erytrocytarnej. Lipidy rezorcynolowe powodujà równie˝ spadek aktywnoÊci acetylocholinoesterazy b∏ony erytrocytarnej przy równoczesnym stymulowaniu aktywnoÊci Ca2& – zale˝nej ATPazy [26]. Obecne, mi´dzy innymi w korze wierzby, salicylany sà znanymi Êrodkami przeciwbólowymi, gdy˝ odpowiadajà one za hamowanie syntezy prostaglandyn E i F w tkankach zmienionych zapalnie, w Êcianie przewodu pokarmowego i w nerkach, poprzez blokowanie cyklooksygenazy prostaglandynowej I. Ponadto salicylany wykazujà równie˝ dzia∏anie przeciwgoràczkowe poprzez hamowanie powstawania cyklicznych nadtlenków i aktywnoÊci hialuronidazy oraz pobudzanie uwalniania hormonu adrenokortykotropowego. Hamujà agregacj´ krwinek poprzez blokowanie aktywnoÊci tromboksanów, przed∏u˝ajàc czas krwawienia. Zapobiega to powstawaniu agregatów krwinkowych oraz hamujà wytràcanie blaszek mia˝d˝ycowych na Êcianach naczyƒ krwionoÊnych, zapobiegajàc powstawaniu zakrzepów i zawa∏om [19, 20]. Przemiany antropogenicznych zwiàzków fenolowych w organizmie cz∏owieka Fenol i jego pochodne dostajà si´ do ustroju przez skór´, uk∏ad oddechowy i pokarmowy. Dzi´ki niewielkiej jonizacji fenoli i posiadaniu przez nie du˝ego wspó∏czynnika olej–woda (§1), wch∏anianie przez skór´ odbywa si´ na zasadzie transportu transepidermalnego. Zachodzi on przez wszystkie warstwy naskórka i skór´ w∏aÊciwà oraz przestrzenie mi´dzykomórkowe za pomocà dyfuzji biernej lub absorpcji konwekcyjnej [1, 8]. Lotne zwiàzki fenolowe mogà równie˝ wch∏aniaç si´ przez skór´ na zasadzie dyfuzji i sorpcji, a szybkoÊç absorpcji przez skór´ jest wprost proporcjonalna do st´˝enia par w powietrzu. Substancje lotne s∏abo rozpuszczalne w wodzie trafiajà prawie w ca∏oÊci do p´cherzyków p∏ucnych. G∏ównym sk∏adnikiem Êcian p´cherzyków jest niezwykle g´sta siateczka naczyƒ krwionoÊnych w∏osowatych, dlatego substancje gazowe prawie natychmiast osiàgajà stan równowagi mi´dzy powietrzem a krwià [8]. Wch∏anianie fenoli droga pokarmowà rozpoczyna si´ ju˝ w jamie ustnej, gdzie drogà dyfuzji fenole przedostajà si´ przez b∏on´ Êluzówki, a nast´pnie trafiajà do krà˝enia ogólnego. Poniewa˝ pH soku ˝o∏àdkowego jest bardzo niskie, w ˝o∏àdku wch∏aniajà si´ substancje o charakterze s∏abych kwasów, których dysocjacja w tym pH jest niewielka, a roz- Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) puszczalnoÊç frakcji niezjonizowanej i przechodzenie przez b∏ony komórkowe du˝a [8]. Zaobserwowano, i˝ fenol w postaci sprz´˝onej jest lepiej wch∏aniany z ˝o∏àdka ni˝ wolny, bowiem po∏àczenia zwiàzków fenolowych majà charakter polarny i trudniej ulegajà resorpcji zwrotnej [1]. Dodatkowo obecnoÊç t∏uszczów w diecie sprzyja wch∏anianiu fenoli jako substancji lipofilnych. Najwi´kszà zdolnoÊç wch∏aniania obserwuje si´ w jelicie cienkim. Pobieranie zwiàzków fenolowych odbywa si´ poprzez ràbek szczoteczkowy enterocytów, skàd przenikajà one do naczyƒ krwionoÊnych oraz limfatycznych [8]. Wch∏oni´te w ˝o∏àdku i jelitach zwiàzki fenolowe trafiajà przez ˝y∏´ wrotnà do wàtroby, gdzie ul´gajà procesom biotransformacji z udzia∏em enzymów zwiàzanych z cytochromem P-450 [1, 2]. Przy ma∏ych dawkach fenol jest sulfonowany, przy du˝ych dawkach natomiast g∏ównà droga przemian jest glukuronizacja. Taki tok przemian spowodowany jest szybkim wyczerpywaniem si´ mo˝liwoÊci sulfonowania ze wzgl´du na niewielkà iloÊç 3-fosfoadenozyno-5-fosfosiarczanu (PAPS), a wi´kszà zawartoÊcià kwasu urydynodwufosfoglukuronowego w wàtrobie, co zwiàzane jest z mniejszà aktywnoÊcià sulfonylotransferazy od glukuronylotransferazy [1, 27]. W zale˝noÊci od organizmu fenole mogà ∏àczyç si´ w β-glukuronidy lub β-glukozydy. β-glukozydy obserwowane sà g∏ównie u roÊlin, bakterii, mi´czaków oraz owadów. Po∏àczenie glukuronidowe wytwarza natomiast wi´kszoÊç ssaków, ptaków, gadów oraz p∏azy [28]. Mechanizm tworzenia glukuronidów polega na powstawaniu aktywnego kwasu glukuronowego, który jest nast´pnie enzymatycznie przenoszony na akceptor. Ca∏oÊç reakcji biegnie w trzech fazach, dla których punktem wyjÊcia jest reakcja glukozo-1-fosforanu z urydynotrójfosforanem, w wyniku której powstaje urydynodwufosfoglukoza (UDPG). W drugiej fazie urydynodwufosfoglukoza zostaje utleniona do kwasu urydynodwufosfoglukuronowego (UDPGA). Trzecia faza polega na przeniesieniu zaktywowanego kwasu na akceptor (R-OH) z udzia∏em transferazy [8]. Estry kwasu siarkowego powstajà w reakcji z fenolami w wyniku przeniesienia grupy siarczanowej z aktywnego siarczanu [27]. W pierwszej fazie jon siarczanowy zostaje przeniesiony na ATP z udzia∏em transferazy. Powsta∏y adenozynofosfosiarczan (PAS) ulega nast´pnie ufosforylowaniu w pozycji 3 rybozy. Z powsta∏ego aktywnego siarczanu (PAPS, 3-fosfoadnozyno-5-fosfosiarczan) grupa siarczanowa jest przenoszona na akceptor (R-OH) [1, 8, 27]. Zwiàzki fenolowe zwierajàce zarówno grupy hydroksylowe, jak i karboksylowe, np. kwas p-kumarowy, ulegajà detoksykacji g∏ównie poprzez prze- kszta∏cenia do estrów glukozowych, gdzie glukoza przy∏àczana jest do grupy karboksylowej [8]. W obecnoÊci zwiàzków fenolowych w organizmie obserwuje si´ zwi´kszone powstawanie methemoglobiny. W pH47 i temperaturze 25° C, zwiàzki te przekszta∏cajà bowiem hemoglobin´ w hemoglobin´ utlenowanà HbO2, a nast´pnie w methemoglobin´ (MetHb), która nast´pnie jest redukowana do deoksyhemoglobiny [1]. Najbardziej nara˝onymi na dzia∏anie fenolu sà narzàdy zawierajàce komórki mià˝szowe: wàtroba i nerki. Wykazano, ˝e 21-dniowa ekspozycja myszek bia∏ych parami fenolu prowadzi do rozleg∏ych zmian patologicznych wàtroby. Charakterystycznym objawem jest zwyrodnienie wodniczkowe, które powstaje na sutek poszerzenia kana∏ów siateczki endoplazmatycznej. Zwyrodnienie wodniczkowe pociàga za sobà uszkodzenie struktur bia∏kowych, co prowadzi do rozleg∏ych zmian martwiczych. Zmiany w wàtrobie powodujà zaburzenia czynnoÊci enzymów odpowiedzialnych za metabolizm hepatocytów oraz zubo˝enie organizmu w adenozynotrójfosforan, co pociàga za sobà zahamowanie syntezy glikogenu i zwi´kszenie glikogenolizy [1]. Z kolei podawanie bia∏ym myszom fenolu w st´˝eniu 5–500 mg/dm3 przez okres pi´ciu miesi´cy, spowodowa∏o zmiany zwyrodnieniowo-kropelkowo-szkliste i zmiany wodniczkowe komórek kanalików nerkowych. Zmiany te by∏y najbardziej widoczne w kanalikach g∏ównych, poniewa˝ ich nab∏onek wykazuje najwi´kszà aktywnoÊç spoÊród wszystkich odcinków nefronu. Zauwa˝ono tak˝e nacieki z∏o˝one z komórek limfoidalnych w tkance Êródmià˝szowej nerki, co wskazuje na zmiany zapalne w tym narzàdzie. Przypuszcza si´, ˝e zaburzenia te mogà byç wywo∏ane powstaniem, pod wp∏ywem fenolu, lipidowych nadtlenków [1]. Podstawowà rol´ w wydalaniu zwiàzków fenolowych odgrywa wàtroba. Przenikajà one z krwi naczyƒ w∏osowatych wàtroby do komórek mià˝szu wàtroby, a nast´pnie jako metabolity przechodzà do ˝ó∏ci. Fenole wydalane sà w postaci po∏àczeƒ, które mogà byç hydrolizowane przez wyst´pujàce w ˝ó∏ci enzymy hydrolityczne, jak β-glukoronidazy, sulfatazy. Po∏àczenia zwiàzków fenolowych mogà równie˝ byç hydrolizowane przez enzymy sekrecyjne nab∏onka jelitowego lub enzymy mikroflory jelitowej. Stwierdzono, ˝e niektóre glukoronidy, jak glukuronian fenolu, ulegajà hydrolizie w jelicie [2, 8]. U cz∏owieka i ssaków làdowych najwi´kszà rol´ w wydalaniu fenoli odgrywajà nerki. Zwiàzki te w wyniku ultrafiltracji trafiajà do torebki k∏´buszka. W kanaliku bli˝szym ma miejsce sekrecja kanalikowa glukuronidów (np. fenylo-β-D-glukoronidu, estrów fenylowych kwasu siarkowego oraz innych estrów aromatycznych). Rozpuszczone w lipidach Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 109 fenole w postaci niezjonizowanej sà ponownie wch∏aniane do krwiobiegu na zasadzie dyfuzji biernej w kanaliku dalszym [2]. Dostajàce si´ do organizmu zwiàzki fenolowe mogà wywo∏ywaç szereg skutków zdrowotnych. Wiele spoÊród fenoli, g∏ównie z grupy alkilofenoli, jest mimetykami hormonów, stàd mogà one oddzia∏ywaç na odpowiednie receptory, hamujàc syntez´ hormonów i/lub wp∏ywajàc na dystrybucje hormonów w organizmie [3, 4]. Przyk∏adem mo˝e byç para-nonylfenol, b´dàcy analogiem 17β-estradiolu. Zwiàzek ten, poprzez wp∏yw na sekrecj´ cytokin przez ∏o˝ysko, mo˝e powodowaç poronienia lub problemy z implantacjà zarodka. Ponadto dowiedziono, i˝ indukcja syntezy receptorów estrogenowych i progesteronowych w obecnoÊci para-nonylfenolu, mo˝e prowadziç do rozwoju nowotworów tkanek wra˝liwych na estrogeny [4]. Podobieƒstwo do 17β-estradiolu wykazuje równie˝ bisfenol A. Zwiàzek ten w niskich dawkach (10 µg/kg) mo˝e wywo∏ywaç hipoglikemi´, natomiast d∏u˝sza ekspozycja na wy˝sze dawki prowadzi do cukrzycy typu II, nadciÊnienia t´tniczego i dyslipidemii [3]. D∏ugoletnie badania potwierdzi∏y, i˝ mi´dzy innymi aktywnoÊç estrogenowa zwiàzków fenolowych jest przyczynà powstawania nowotworów. Kogevinas i wsp., w badaniach nad wp∏ywem 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksyny na wzrost zachorowalnoÊci na raka u kobiet, stwierdzili 9 istotnych statystycznie przypadków zachorowaƒ na ziarnice z∏oÊliwà, czerniaka z∏oÊliwego, nowotwór ˝o∏àdka, jelita grubego, p∏uc, piersi i szyjki macicy [29]. Wykazano równie˝ genotoksyczne dzia∏anie fenolu i jego pochodnych na limfocyty [6, 30] oraz erytrocyty [5]. Pod wp∏ywem zwiàzków chlorofenolowych dochodzi do zerwania jednej lub obu nici DNA, bàdê utleniania zasad azotowych DNA. Stopieƒ utlenienia wzrasta proporcjonalnie do liczby podstawników chlorowych w pierÊcieniu aromatycznym ksenobiotyku [6]. Podsumowanie Rozwój przemys∏u prowadzi do zwi´kszonej emisji zwiàzków fenolowych do Êrodowiska, co wià˝e si´ ze wzrostem zagro˝enia zdrowia ludzi, g∏ównie z powodu ich dzia∏ania mutagennego i karcinogennego. Z tego wzgl´du niezwykle istotne jest sta∏e monitorowanie Êrodowiska pod kàtem zanieczyszczeƒ fenolowych i prowadzenie badaƒ profilaktycznych ludnoÊci szczególnie nara˝onej na emisj´ tych zwiàzków. Z drugiej jednak strony nale˝y podkreÊliç wyraênie pozytywny wp∏yw naturalnie wyst´pujàcych polifenoli ma zdrowie cz∏owieka. 110 PiÊmiennictwo 1.Omieljaniuk N., Moniuszko-Jakoniuk J.: Fenol. Post Hig Med DoÊw 1987; 41: 331-346. 2.Snyder R., Hedli Ch. C.: An overview of benzene metabolism. Environ Health Perpect 1996; 104: 1165-1171. 3.Alonso-Magdalena P., Morimoto S., Ripoll C. i wsp.: The estrogenic effect of bisphenol a disrupts pancreatic β-cell function in vivo and induces insulin resistance. Environ Health Perspect 2006; 114: 106-112. 4.Bechi N., Ietta F., Ramagnoli R. i wsp.: Environmental levels of para-nonylphenol are able to affect cytokine secretion in human placenta. Environ Health Perspect 2010; 118: 427-431. 5.Bukowska B., Micha∏owicz J., Krokosz A. i wsp.: Comparision of the effect of phenol and its derivatives on protein and free radical formation In human erythrocytes (in vitro). Blood Cells Mol Diseases 2007; 39: 238-244. 6.Micha∏owicz J., Majsterek I.: Chlorophenols, chlorocatechols and chloroguaiacols induce DNA base oxidation in human lymphocytes (in vitro). Toxicology 2010; 268: 171-175. 7.Micha∏owicz J., Duda W.: Phenols – sources and toxicity. Polish J Environ Stud 2007; 16: 347-362. 8.Seƒczuk W.: Toksykologia wspó∏czesna. Wyd Lekarskie PZWL, Warszawa 2005. 9.Conde Salazar L., Guimaraens D., Romero R.: Contact allergy to paratertiary butylphenol-formaldehyde resin. Medicina Seguidad del Trabajo 1984; 31: 123-125. 10. Bieza K., Lois R.: An Arabidopsis mutant tolerant to lethal ultraviolet-B levels shows constitutively elevated accumulation of flavonoids and other phenolics. Plant Physiol 2001; 126: 1105-1115. 11. Micha∏owicz J.: The Natural and anthropogenic processes responsible for the presence of methoxyphenols in ecosystems and human surrounding. Ârodkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Ârodowiska 2008, 10: 143-164. 12. Antolovich M., Bedgood D. R., Jardine D. I wsp.: LC-MS investigation of oxidation products of phenolic antioxidants. J Agric Food Chem 2004; 52: 962-971. 13. Kim H. Y., Kim O. K., Sung M. K.: Effect of phenol-depleted and phenol-rich diets on blond markers of oxidative stress and urinary exretion of quercetin and kaempferol in healthy volunteers. J Am Coll Nutr 2003; 22: 217-223. 14. Vissers M. N., Zock P. L., Roodenburg A. J. C. i wsp.: Olive oil phenols are absorbed in humans. J Nutr 2002; 132: 409-417. 15. Burke M. F., Khera A. V., Rader D. J.: Polyphenols and cholesterol efflux. Circ Res 2010; 106: 627-629. 16. Szakiel A.: Rola fitoaleksyn w naturalnej odpornoÊci roÊlin. Post Biochem 1991; 37: 104-112. 17. Pierzynowska J., Grzesiuk E.: MutagennoÊç i kancerogennoÊç aflatoksyny AFB1. Post Biochem 1999; 45: 313-319. 18. Maliƒska D., Kiersztan A.: Flawonoidy – charakterystyka i znaczenie w terapii. Post Biochem. 2004; 50: 182-195. 19. Seta A., Skórzyƒska-Polit E., Szczuka E. i wsp.: Lipoksygenaza w komórkach roÊlinnych. Budowa i funkcja. Post Biol Kom 2009; 25: 69-83. 20. Manach C., Mazur A., Scalbert A.: Polyphenols and prevention of cardiovascular diseases. Curr Opin Lipidol 2005; 16: 1-8. 21. deGoma E. M., deGoma R. L., Rader D. J.: Beyond highdensity lipoprotein cholesterol levels. J Am Coll Cardiol 2008; 51: 2199-2211. 22. Tarko T., Duda-Chodak A., Sroka P., Satora P., Michalik J.: Transformation of phenolic compounds In an In vitro model simulating the human alimentary tract. Food Technol Biotechnol 2009; 47: 456-463. 23. Alberto M. R., Canavosio M. A. R., Nadra M. C. M.: Antimicrobial effect of polyphenols from apple skins on human bacterial pathogens. Electro J Biotechnol 2006; 9: 205-209. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 24. Olas B., Wachowicz B.: Biologiczna aktywnoÊç resweratrolu. Post Hig Med DoÊw 2001; 55: 71-79. 25. Sevov M, Elfineh L., Cavelier L. B.: Resveratrol regulates the expression of LXR-? in human macrophages. Biochem Biophys Res Commun 2006; 348: 1047-1054. 26. Kozubek A.: AktywnoÊç biologiczna lipidów rezorcynolowych. Post Biochem 1993; 39:264-269. 27. Wang L. Q., James M. O.: Inhibition of sufotransferases by xenobiotics. Curr Drug Metab 2006; 7: 83-104. 28. Unak T., Avcibasi U., Yildirim Y.: A radioanalytical technique for measurement of beta-glucuronidase activities. J Radioanal Nucl Chem 2005; 266: 503-506. 29. Kogevinas M., Saracci R., Winkelmann R. i wsp.: Cancer incidence and mortality in women occupationally exposed to chlorophenoxy herbicides, chlorophenols, and dioxins. Canc Causes Contr 1993; 4: 547-553. 30. Andersson M. A., Hellman B. E.: Evaluation of catechol-induced DNA damages in human-lymphocytes: A comparision between freshly isolated lymphocytes and T-lymphocytes from extended-term cultures. Toxicol Vitro 2007; 21: 716-722. Adres do korespondencji: Urszula Guzik Uniwersytet Âlàski, Katedra Biochemii ul. Jagielloƒska 28, 40-032 Katowice tel. 32 2009 576, fax. 32 32 2009 361, e-mail: [email protected] Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 111 112 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2010; 14 (1) KOMUNIKATY ANNOUNCEMENTS REGULAMIN PUBLIKOWANIA PRAC - WSKAZÓWKI DLA AUTORÓW „Medycyna Ârodowiskowa” jest oficjalnym czasopismem Polskiego Towarzystwa Medycyny Ârodowiskowej (PTMÂ), które zosta∏o powo∏ane w celu: ● rozpowszechniania zdobyczy naukowych w zakresie medycyny Êrodowiskowej i szerzenia post´pu wiedzy w tej dziedzinie; ● podnoszenia poziomu fachowego osób aktywnych zawodowo w szeroko rozumianej dziedzinie zdrowia Êrodowiskowego; ● konsolidacji Êrodowiska naukowego i zawodowego, poprzez udost´pnienie informacji u∏atwiajàcych kontakt, interdyscyplinarnà wspó∏prac´, wymian´ myÊli i doÊwiadczeƒ. W „Medycynie Ârodowiskowej” sà publikowane: ➧ prace oryginalne, poglàdowe, opisy przypadków i doniesienia z zakresu wiedzy o wp∏ywie czynników Êrodowiskowych, tak˝e zwiàzanych z miejscem pracy, na stan zdrowia; ➧ zamówione przez Redakcj´ artyku∏y redakcyjne dotyczàce wy˝ej wymienionej tematyki; ➧ sprawozdania i materia∏y informacyjne z dzia∏alnoÊci PTM oraz inne materia∏y wa˝ne dla dzia∏alnoÊci PTMÂ. Redakcja przyjmuje prace nadsy∏ane w 2 egzemplarzach, pisane jednostronnie, czcionkà Times New Roman 12 p. z zachowaniem interlinii 1,5 oraz 4 cm marginesu z lewej strony. Redakcja zaleca do∏àczenie do maszynopisu tekstu przygotowanego na CD w edytorze tekstu: Microsoft Word 97–2007. Obj´toÊç prac oryginalnych i poglàdowych nie powinna przekraczaç 15, a opisów przypadków 8 stron (∏àcznie ze streszczeniem, piÊmiennictwem, tabelami i rycinami). Nades∏anie pracy do publikacji w „Medycynie Ârodowiskowej” jest jednoznaczne ze stwierdzeniem, ˝e praca nie zosta∏a przes∏ana do publikacji w innym czasopiÊmie. Praca dotyczàca badaƒ, których przedmiotem jest cz∏owiek i które mogà zawieraç element ryzyka, powinna posiadaç akceptacj´ regionalnej komisji etycznej. Prace, nadsy∏ane w dwóch egzemplarzach na adres: Redakcja „Medycyny Ârodowiskowej” Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego ul. KoÊcielna 13 41-200 Sosnowiec powinny mieç nast´pujàcy uk∏ad: 1. Strona tytu∏owa zawierajàca: – tytu∏ pracy; – pe∏ne imi´ i nazwisko autora(ów); – nazw´ zak∏adu(ów), w którym(ch) praca zosta∏a wykonana, oraz tytu∏y, pierwszà liter´ imienia i nazwisko kierownika zak∏adu; – adres do korespondencji (zwykle adres pierwszego autora), z podaniem numeru telefonu, telefaksu i adresu poczty elektronicznej. 2. Streszczenie w j´zyku polskim (osobna kartka), z podaniem tytu∏u pracy oraz s∏ów kluczowych pod tekstem streszczenia; 3. Streszczenie w j´zyku angielskim (osobna kartka), z podaniem tytu∏u pracy, oraz s∏ów kluczowych pod tekstem streszczenia; 4. Tekst w pracach oryginalnych i opisach przypadków podzielony na nast´pujàce sekcje: – Wst´p; – Materia∏ i metody; – Wyniki badaƒ; – Dyskusja; – Wnioski, 5. Wykaz piÊmiennictwa 6. Tabele i ryciny Sekcja „Wst´p” musi byç zwi´z∏a, prezentowaç problem na tle aktualnego stanu wiedzy i jednoznacznie formu∏owaç cel pracy (hipotez´, pytanie badawcze). Sekcja „Materia∏y i metody” musi przedstawiç wszystkie, istotne elementy protoko∏u badawczego i analizy danych. Zalecane jest stosowanie jednostek SI (i jednostek tradycyjnych). Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 113 Sekcja „Wyniki badaƒ” musi zawieraç informacje umo˝liwiajàce czytelnikowi samodzielne (niezale˝ne od treÊci sekcji „Dyskusja”) Êledzenie toku badania i weryfikacj´ wniosków sformu∏owanych przez Autora (Autorów). Zamieszczone w tekÊcie odnoÊniki do tabel powinny zawieraç cyfry rzymskie (Tab. I, II, III…), odnoÊniki do rycin powinny zawieraç cyfry arabskie (Ryc. 1, 2, 3…). Tabele i ryciny powinny byç czytelne i zawieraç dane umo˝liwiajàce pe∏nà interpretacj´ zamieszczonych wyników (tytu∏ wyjaÊniajàcy treÊç w j´zyku polskim i angielskim, legenda z objaÊnieniami stosowanych skrótów, oznaczenie wyników testów statystycznych). Ryciny nie mogà powielaç informacji zawartych w tabelach. Sekcja „Dyskusja” powinna zawieraç krytyczne omówienie wyników w odniesieniu do sformu∏owanego celu badania. W tej sekcji nale˝y unikaç powtarzania wyników badaƒ, nale˝y dà˝yç do wskazania na najwa˝niejsze obserwacje, istotne – zdaniem Autora (Autorów) – ró˝nice, zale˝noÊci, trendy itp., umo˝liwiajàce weryfikacj´ przyj´tych hipotez w przypadku prac oryginalnych. Dyskusja musi uwzgl´dniaç aktualny stan wiedzy w zakresie stanowiàcym przedmiot pracy, udokumentowany danymi z piÊmiennictwa. Sekcja „Wykaz piÊmiennictwa” zawiera kolejno ponumerowane [l, 2, 3…] pozycje literaturowe wg kolejnoÊci cytowaƒ, a nie w porzàdku alfabetycznym nazwisk autorów. W tekÊcie pracy nale˝y zaznaczyç w∏aÊciwà pozycj´ piÊmiennictwa poprzez podanie numeru w nawiasie kwadratowym, po zakoƒczeniu zdania, w którym przytaczane sà w∏aÊciwe pozycje. Nale˝y zachowaç poni˝ej podany format. – dla artyku∏ów z czasopism (nale˝y stosowaç skróty tytu∏ów czasopism wg Index Medicus, dla ka˝dej pozycji nale˝y podaç rok publikacji, numer tomu, numery pierwszej i ostatniej strony): Podaje si´ trzech pierwszych autorów, a nast´pnie skrót – „i wsp.”. Wykaz nie powinien przekraczaç w przypadku prac poglàdowych i oryginalnych 30, a w pracach kazuistycznych 15 pozycji. Tabele nale˝y oznaczyç cyframi rzymskimi (Tab. I, II, III…) i zwi´êle zatytu∏owaç. Tytu∏ powinien byç umieszczony na górze tabeli. O ile to konieczne, pod tabelà nale˝y umieÊciç objaÊnienie umo˝liwiajàce jednoznaczne interpretowanie jej treÊci i wyjaÊniajàce stosowane skróty. Tytu∏ i wszystkie objaÊnienia pod tabelami muszà byç napisane po polsku i po angielsku. Ka˝da tabela musi byç wykonana na oddzielnej kartce. Fotografie (na b∏yszczàcym papierze) i ryciny powinny byç zamieszczone na osobnych kartkach i oznaczone na odwrocie numerem (cyfry arabskie: Ryc. I, 2, 3…), nazwiskiem autora i tytu∏em pracy. Na oddzielnej kartce nale˝y do∏àczyç podpisy pod ryciny. Praca nie odpowiadajàca regulaminowi zostanie Autorowi odes∏ana bez rozpatrzenia merytorycznego. Redakcja zastrzega sobie prawo dokonywania niezb´dnych poprawek oraz koniecznych skrótów bez porozumienia z Autorem (Autorami). Po zakwalifikowaniu pracy do druku w „Medycynie Ârodowiskowej” Autor otrzymuje odbitk´ korekcyjnà („szczotk´”), którà – po naniesieniu poprawek – nale˝y odes∏aç do Redakcji w ciàgu 3 dni, w przeciwnym razie praca uka˝e si´ w formie nades∏anej autorowi do korekty. W przypadku nieprzyj´cia pracy do druku Redakcja zwraca autorowi pierwszy egzemplarz. Przes∏anie pracy do druku oznacza, ˝e Autor (Autorzy) przekazuje prawa wydawnicze Redakcji „Medycyny Ârodowiskowej”. Praca przyj´ta do druku nie mo˝e byç publikowana (w ca∏oÊci lub w cz´Êciach) w innych wydawnictwach, w kraju lub za granicà, bez uzyskania pisemnej zgody Redakcji. Nadbitki autorskie ka˝dego artyku∏u (10 egz.) przesy∏ane sà pierwszemu autorowi. Samet J.M.: A historical and epidemiologic perspective on respiratory symptoms questionnaires. Am J Epidemiol 1978; 108: 435-445. – dla pozycji ksià˝kowych (po tytule pozycji nale˝y podaç nazw´ wydawnictwa, miejsce, rok wydania i stron´ lub strony): Cotes J.E.: Lung Function. Assessment and Application in Medicine. Fifth Ed. Blackwell Scientific Publications, Oxford 1993: 445. – dla rozdzia∏ów i artyku∏ów w ksià˝kach: Balmes J.R.: Outdoor air pollution (w:) Harber P., Schenker M.B., Balmes J.R. (ed.): Occupational and Environmental Respiratory Disease. Mosby Year Book, Inc., St.Louis 1996: 808-826. 114 Dodatkowe informacje odnoÊnie publikowania prac w Medycynie Ârodowiskowej mo˝na uzyskaç w Redakcji. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) INSTRUCTIONS FOR CONTRIBUTORS “Medycyna Ârodowiskowa” (“Environmental Medicine”) is an official journal of the Polish Society of Environmental Medicine (PSEM), which has been created for: ● diffusion of scientific achievements in environmental medicine (health) and dissemination of scientific progress in this area; ● improvement of experts’ professional skills performing in the area of widely conceived environmental health; ● consolidation of scientific and professional environment by making information facilitating contact available, interdisciplinary cooperation and exchange of ideas and experience. “Environmental Medicine” publishes: ➧ non-mainstream contributions, review articles, case study reports and health related environmental impact reports also related to work place, ➧ editorial articles on problems connected with aforementioned issues requested by the editor.; ➧ reports, proceedings and other information important for PSEM activity. All manuscripts should be submitted in 2 copies, typed on one side with a 40 mm margin on the left and spaced 1.5 with Times New Roman 12 p type. The Editor recommends to submit the text on CD plate in Microsoft Word 97-2007 along with a manuscript. Contributions should not exceed 15, and case study reports 8 pages (including abstract, references, tables and figures). Submission of a paper to “Environmental Medicine” indicates that it hasn’t been submitted to any other journal. All manuscripts concerning human related issues and those which may include any risk extent should have been approved by institutional or regional ethical committee and indicate whether the study protocol was reviewed and approved accordingly. “Environmental Medicine„ Editorial Office Institute of Occupational Medicine and Environmental Health 13 KoÊcielna str. 41-200 Sosnowiec, Poland should have the following design: 1. The title page containing: – the complete title of the manuscript; – the author’(s) name(s); – the complete name(s) of the institution(s) where the work was performed with the academic degrees, initial of the first name and full last name of the head of department; – contact details (usually the main author's address) with the telephone number, telefax number and e-mail address. 2. Abstract in Polish (separate sheet of paper). With title of the manuscript and key words under the text. 3. Abstract in English (separate sheet of paper). With title of the manuscript and key words under the text. 4. Text in particular contributions and case reports in the following format: – Introduction – Materials and Methods – Results – Discussion – Conclusions 5. References 6. Tables and Figures Section “Introduction” should be concise, present the issue in the context of current scientific knowledge and formulate explicitly the purpose of the study. Section “Materials and methods” should present all essential elements of the study protocol and data analysis. It is recommended to use metric (SI) measurement units (and non-metrical equivalents). Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 115 Section “Results” should include information enabling the reader to follow (unindependently of the Section “Discussion”) the sequence of the study and to verify the conclusions that have been drawn up. Tables should be numbered in order of appearance with Roman numerals (Tab. I, II, III…), and figures should be numbered with Arabic numerals. Tables and figures should be legible and comprise of data allowing for complete interpretation of the presented results (informative title, explanation of the abbreviations used, and statistical tests results indication in Polish and English language). Figures should not copy information from the tables. Section “Discussion” should include assessment of the results with reference to formulated objective of the research. Section “References” includes references numbered consecutively, not in alphabetical order. Numbers of quoted papers should be given in parentheses at the end of the sentence. The following design should be followed: – for journal articles (journal abbreviations should follow Index Medicus style) for any paper: the year of publication, volume number, numbers of the first and the last page: Samet J.M.: A historical and epidemiologic perspective on respiratory symptoms questionnaires. Am J Epidemiol 1978; 108: 435-445. – for book form titles: the publishing house, place, the year of publishing and a page or pages after the title: Cotes J.E.: Lung Function. Assessment and Application in Medicine. Fifth Ed. Blackwell Scientific Publications, Oxford 1993: 445. – for chapters and book articles: Balmes J.R.: Outdoor air pollution (w:) Harber P., Schenker M.B., Balmes J.R. (ed.): Occupational and Environmental Respiratory Disease. Mosby Year Book, Inc., St.Louis 1996: 808-826. The first three authors and then the abbreviation – “et al.” should be cited. The list should not exceed 116 30 items in all particular contributions and review articles and 15 items in case studies. Tables should be concisely titled and provided with legend in Roman numerals. The title should be placed at the top of a page. If it is necessary description should be placed below a table allowing for explicit interpretation including abbreviations. The title and all explanations placed under the table must be written in Polish and English. Each table should be printed on a separate page. Photos (on glossy paper) and figures should be placed on a separate page and labeled on the reverse side (Arabic numerals: Fig. 1, 2, 3…) with the author’s name and the manuscript title. The titles for the drawings should be enclosed on a separate page. Manuscripts not meeting the requirements will be returned to the author without any reviewing. The Editor reserves the right to make any necessary amendments and cuts without contacting the author.. Upon acceptance of a manuscript for publication in “Environmental Medicine” the author receives the galley proof, which after some necessary amendments should be returned to the Editor within 3 days. Otherwise the manuscript will be published in the form sent to the author for amendment. In case of a manuscript not to be approved for publication the Editor will send the first copy back to the author. Submission of a manuscript is tantamount to transferring copyright to the “Environmental Medicine”. No published materials may be reproduced or published elsewhere without any written consent from the publisher. Original offprints of each article will be sent to the main author. Any additional information on the papers' publication in the "Environmental Medicine" is availabie in the Editorial Office. Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) XVII Mi´dzynarodowa Konferencja Naukowa „Zdrowie Êrodowiskowe dzieci z uwzgl´dnieniem czynników ˝ywieniowych, chemicznych i metali toksycznych” Legnica, 27–28 maja 2011r. Szanowni Paƒstwo, Drogie Kole˝anki i Koledzy, Mamy zaszczyt zaprosiç Paƒstwa do udzia∏u w XVII Mi´dzynarodowej Konferencji Naukowej pt. „Zdrowie Êrodowiskowe dzieci z uwzgl´dnieniem czynników ˝ywieniowych, chemicznych i metali toksycznych”, która odb´dzie si´ w dniach 27–28 maja 2011 r. w Legnicy. Do tej pory zorganizowaliÊmy szesnaÊcie konferencji pod patronatem Ministra Zdrowia, Ministra Ârodowiska i Rzecznika Praw Dziecka. Cieszy∏y si´ one uznaniem zarówno w Êrodowisku krajowym jak i za granicà. Podczas konferencji omawiane b´dà aspekty dotyczàce Êrodowiskowego zdrowia dzieci i m∏odzie˝y. W za∏àczeniu przesy∏amy ramowy program konferencji. W gronie wybitnych specjalistów z kraju i z zagranicy b´dziemy mieli mo˝liwoÊç dyskusji, wymiany doÊwiadczeƒ oraz przedstawienia osiàgni´ç naukowych dotyczàcych zdrowotnych problemów Êrodowiskowych. Z zaproszeniem na spotkanie w Legnicy z wyrazami szacunku Przewodniczàcy Komitetu Naukowego Prof. dr hab. n. med. Zbigniew Rudkowski Prezes Fundacji dr n. med. Halina Struga∏a Stawik Organizator: ● Fundacja na Rzecz Dzieci Zag∏´bia Miedziowego, Legnica we wspó∏pracy: ● z Instytutem Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego, Sosnowiec ● z Polskim Towarzystwem Pediatrycznym ● z Kinderumwelt gemeinnützige GmbH der Deutschen Akademie für Kinder- und Jugendmedizin, Osnabrück, Niemcy Przewodniczàcy Komitetu Naukowego: Prof. dr hab. n. med. Zbigniew Rudkowski i Prof. dr med. Karl Ernst von Müehlendahl Tematy wyk∏adów wiodàcych 1. Children’s Health and Environment, a Global Perspective – Prof. Ruth Etzel, WHO, Geneva 2. How to Explain the Importance of Human Biomonitoring – Prof. dr. med. Karl Ernst v. Mühlendahl, Osnabrück, Niemcy 3. Recent studies on the effects of lead on children: dose-effect relationships and modifiers of risk – Prof. David Bellinger, Harvard University, Boston, USA 4. Toxic metals in Europe – Exposure and health threats – Prof. Staffan Skerfving, Lund, Szwecja 5. Genetic polymorphisms influence on blood lead level and its health effects – Dr n. med. Natalia Pawlas, IMPiZS, Sosnowiec 6. Dziecko w Êwiecie dêwi´ku i ha∏asu – Dr hab Krystyna Pawlas prof. nadzw. AM, IMPiZS, Sosnowiec 7. Mobile Phones and Children’s Health – Dr Matthias Otto, Osnabrück, Niemcy 8. Networking in Pediatric Environmental Medicine – Judith Linnemann BSc, Osnabrück, Niemcy 9. Factors that shape childrens’ health – Robert M. Malina – Research Prof. PhD, multiple h.c MD, Tarleton State University (Tx, USA), cz∏. zagr. PAN 10. Zespó∏ metaboliczny dzieci-prewencja pierwotna i wtórna – Prof. Emilia Kolarzyk MD PhD Col. Med. UJ Kraków 11. Environmental Paediatrics – Stephan Boese-O’Reilly, MD, PhD Salzburg, Austria 12. Rola lekarza rodzinnego i pediatry w poradnictwie z zakresu medycyny Êrodowiskowej – Prof. Zbigniew Rudkowski IMPiZS, Sosnowiec Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 117 Program ramowy: Czwartek, 26.05.2011 r. – zamkni´te posiedzenie Rady Naukowej Fundacji. Piàtek 27.05.2011 r. – wyk∏ady wiodàce cz. I i sesje naukowe 1. Wp∏yw czynników Êrodowiskowych na zdrowie dzieci ze szczególnym uwzgl´dnieniem o∏owiu i innych metali ci´˝kich 2. Ochrona i jakoÊç Êrodowiska – zdrowe Êrodowisko dla dzieci warunkiem lepszego zdrowia 3. Zdrowie dziecka w rodzinie i szkole 4. Szczepienia jako element profilaktyki Êrodowiskowej – nowe szczepionki (Glaxo SmithKline) „Strategia kokonu w zapobieganiu zaka˝eniom Êrodowiskowym w rodzinie”(Sanofi Pasteur) – Dr hab. n. med. Leszek Szenborn, Prof. nadzw. AM Wroc∏aw Sesja plakatowa Spotkanie towarzyskie Sobota – 28.05.2011 r. – wyk∏ady wiodàce cz. II oraz sesja mi´dzynarodowego projektu pod kierunkiem Prof. Karla Ernsta v. Mühlendahla. IV Spotkanie Osnabrück/Marienthal – Budowanie Sieci na Rzecz Ârodowiska w Europie Ârodkowej i Wschodniej ❦ Komitet Organizacyjny uprzejmie prosi o nadsy∏anie na adres Biura Organizacyjnego wype∏nionych kart zg∏oszeƒ oraz tekstu streszczenia do dnia 30.03.2011 r. Prosimy o zapisanie tekstu na p∏ycie CD w formacie edytora Word lub Excel i przes∏anie wraz z jednym wydrukowanym egzemplarzem. Komitet Organizacyjny zastrzega sobie mo˝liwoÊç zakwalifikowania pracy i form´ prezentacji. Op∏ata za uczestnictwo wynosi 350 z∏, a uiszczona do 30 marca 2011 wynosi 250 z∏. Koszt noclegów ponosi uczestnik. KOMITET ORGANIZACYJNY: Fundacja na Rzecz Dzieci Zag∏´bia Miedziowego 59-220 Legnica, ul. Okrzei 10 tel. (76) 852-46-61, fax (76) 852-21-23 e-mail: fundacjakonferencja@wp. pl www. fundacja. legnica. pl 118 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) KARTA UCZESTNICTWA XVII Mi´dzynarodowa Konferencja Naukowa „Zdrowie Êrodowiskowe dzieci z uwzgl´dnieniem czynników ˝ywieniowych, chemicznych i metali toksycznych” 27–28 maja 2011 r., Legnica Nazwisko, imi´, tytu∏ naukowy ........................................................................................................... Adres do korespondencji ................................................................................................................... e-mail: ................................................................................................................................................. Miejsce pracy, tel./fax .......................................................................................................................... ............................................................................................................................................................. Forma wypowiedzi: referat ■ poster ■ Tytu∏ prezentacji .................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. Dost´pne Êrodki audiowizualne: rzutnik pisma, rzutnik multimedialny Op∏ata za uczestnictwo uiszczona do 30 marca 2011 wynosi 250 z∏, a po tym terminie wynosi 350 z∏ (obejmuje: op∏at´ konferencyjnà, 2 obiady, spotkanie integracyjne w piàtek wieczorem). Zamawiam obiad: 27.05.2011 28.05.2011 ■ ■ wegetariaƒski wegetariaƒski ■ ■ pozosta∏e pozosta∏e ■ ■ Nale˝noÊç za udzia∏ w konferencji zobowiàzuj´ si´ wp∏aciç przelewem na konto bankowe: Deutsche Bank S.A. o/Legnica Nr konta 40 1910 1048 2404 9934 3734 0001 ■ ■ w kwocie 250 z∏, w terminie do dnia 30 marca 2011 r. w kwocie 350 z∏, w terminie do dnia 10 maja 2011 r. Faktury wystawiane sà po otrzymaniu dok∏adnych danych adresowych: Dok∏adna nazwa i adres kontrahenta / osoby fizycznej Numer NIP Podpis ........................................................................... Rezerwacja noclegów we w∏asnym zakresie. W hotelu Qubus istnienie mo˝liwoÊç rezerwacji noclegów po obni˝onej dla uczestników cenie, rezerwacja na has∏o „konferencja fundacja”. Cena: pokój 1-os. 240 z∏; pokój 2-os. 340 z∏. Qubus Hotel Legnica, ul. Skarbowa 2, 59-220 Legnica, www. qubushotel. com, tel: +48(76) 8662100, fax: +48(76) 8662200, e-mail: legnica@qubushotel. com Inne dost´pne w Legnicy hotele znajdà Paƒstwo na stronie internetowej Urz´du Miasta Legnica www. portal. legnica. eu (w zak∏adce: Co i gdzie w Legnicy). KOMITET ORGANIZACYJNY: Fundacja na Rzecz Dzieci Zag∏´bia Miedziowego 59-220 Legnica, ul. Okrzei 10 tel. (76) 852-46-61, fax. (76) 852-21-23 e-mail: fundacjakonferencja@wp. pl www. fundacja. legnica. pl Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 119 PRACE OPUBLIKOWANE W 2010 R. TOM 13 NR 1: TOM 13 NR 2: Zbigniew W. Kundzewicz: Zmiany klimatu a zdro7 wie w perspektywie IPCC . . . . . . . . . . . . . . . . Dorota Jarosiƒska: Zmiany klimatu – wyzwanie dla zdrowia publicznego w Europie . . . . . . . . . 12 Anna Paldy i wsp.: Zmiany klimatu a zdrowie – wyzwania dla W´gier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Krzysztof Skotak: St´˝enia ozonu a przedwczesna umieralnoÊç w Polsce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Rafa∏ L. Górny: Aerozole biologiczne – rola normatywów higienicznych w ochronie Êrodowiska i zdrowia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 El˝bieta Olewiƒska i wsp.: Ocena cz´stoÊci wyst´powania polimorfizmów typu SNP genów kodujàcych dehydrataz´ kwasu δ-aminolewulinowego (ALAD) w populacji dzieci z Górnego i Dolnego Âlàska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Anna Sa∏acka i wsp.: ZawartoÊç kadmu i cynku we w∏osach u ludzi doros∏ych po doustnej suplementacji magnezu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Ewa Nogaj i wsp.: Badania nad wyznaczeniem Êrodowiskowych i fizjologicznych zawartoÊci cynku w migda∏kach gard∏owych . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Ewa Sawicka i wsp.: Dzia∏anie ∏àczne wyciàgu z tarczycy bajkalskiej i koenzymu Q10 w stresie oksydacyjnym wywo∏anym zwiàzkami chromu . 72 Katarzyna Kubicka i wsp.: EmocjonalnoÊç i poziom stresu u pracowników zak∏adu przemys∏owego i szpitala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Karina Erenkfeit i wsp.: Wybrane aspekty charakterystyki socjologiczno-demograficznej osób z pylicà p∏uc. Wst´pne wyniki badania ankietowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Aleksandra Grzelewska i wsp.: Cz´stoÊç wyst´powania, czynniki ryzyka, zachowania profilaktyczne, lecznicze i stan wiedzy o zaka˝eniach uk∏adu moczowego w wybranej populacji piel´gniarek i po∏o˝nych oraz studentek Wydzia∏u Piel´gniarstwa i Po∏o˝nictwa Uniwersytetu Medycznego w ¸odzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Piotr Z. Brewczyƒski i wsp.: ZnajomoÊç biologii b∏onkówek ze szczególnym uwzgl´dnieniem immunochemii ich jadów ma istotne znaczenie we wspó∏czesnej medycynie Êrodowiskowej. Cz´Êç III. Rodzina Formicidae – mrówkowate . . . . . . 99 Artur Potocki i wsp.: Antropogeniczne zanieczyszczenia ˝ywnoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Edmund Anczyk i wsp.: Lekarski etos w relacjach z pacjentem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 H. Langauer-Lewowicka i wsp.: Nikiel – alergen Êrodowiskowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski i wsp.: Kryteria przydatnoÊci tkanki kostnej g∏owy koÊci udowej jako biomarkera nara˝enia na mangan . . . . . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski i wsp.: Wp∏yw wybranych czynników behawioralnych na zawartoÊç arsenu w kamieniach ˝ó∏ciowych mieszkaƒcówPolski po∏udniowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anna Zwoêdziak i wsp.: Analiza zanieczyszczenia powietrza py∏em PM2,5 w aspekcie potencjalnego ryzyka utraty zdrowotnoÊci mieszkaƒców Wroc∏awia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bo˝ena Mroczek i wsp.: Zdrowie subiektywne i zachowania zdrowotne doros∏ych mieszkaƒców miejscowoÊci po∏o˝onych w pobli˝u farm wiatrowych w Polsce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gra˝yna Sondel i wsp.: Analiza sk∏adu cia∏a w aspekcie stylu ˝ycia kobiet z rejonu legnickiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Katarzyna Kochan i wsp.: ZmiennoÊç rozwojowa cech d∏ugoÊciowych kr´gos∏upa u dzieci w wieku 7–15 lat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ma∏gorzata Andrzejewska i wsp.: ObecnoÊç wybranych genów zjadliwoÊci w szczepach pa∏eczek Campylobacter jejuni i Campylobacter coli izolowanych z materia∏u Êrodowiskowego . . . . . . . Bernadeta Szczepaƒska i wsp.: Ocena lekowra˝liwoÊci i podobieƒstwa genetycznego szczepów Campylobacter jejuni i Campylobacter coli izolowanych z materia∏u klinicznego i êróde∏ Êrodowiskowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zdzis∏aw Brzeski i wsp.: Próby samobójcze ludzi m∏odych ze Êrodowiska wiejskiego . . . . . . . . . . H. Langauer-Lewowicka i wsp.: Kadm – zagro˝enia Êrodowiskowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beata Dàbkowska i wsp.: Konferencja Mi´dzynarodowa w Marientahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zbigniew Rudkowski: XVI Mi´dzynarodowa Konferencja Naukowa „Zdrowie dzieci a czynniki Êrodowiskowe, klimatyczne i spo∏eczne” . . . . . . 120 7 11 18 25 32 41 47 57 63 70 75 81 83 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) TOM 13 NR 3: Henryka Langauer-Lewowicka: Ârodowiskowe nara˝enie na chlorek winylu . . . . . . . . . . . . . . . . . Halina Struga∏a-Stawik i wsp.: Biomonitoring o∏owiu we krwi u dzieci – krótkie podsumowanie badaƒ z lat 1991–2009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski i wsp.: Kumulacja Ni i Cr w tkankach g∏owy koÊci udowej . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski i wsp.:Wp∏yw biernego palenia na zawartoÊç niklu w migda∏kach gard∏owych dzieci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nimfa Maria Stojek: Enterobacteriaceae oraz inne Gram-ujemne bakterie w wodzie z wodociàgów zagrodowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beata Karakiewicz i wsp.: Wp∏yw wybranych czynników socjodemograficznych na jakoÊç ˝ycia kobiet po ginekologicznych zabiegach operacyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antonina Cebulska-Wasilewski i wsp.: Badanie ÊwiadomoÊci studentów odnoÊnie Êrodowiskowych i zawodowych czynników ryzyka wystàpienia choroby nowotworowej oraz metod prewencji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anna Skoczyƒska i wsp.: Wybrane problemy zwiàzane ze Êrodowiskowym nara˝eniem na metale ci´˝kie a terapia chelatujàca . . . . . . . . . . . . . . Adam Prokopowicz i wsp.: ToksycznoÊç spalin z ciek∏ych biopaliw i paliw z dodatkiem biokomponentów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TOM 13 NR 4: 7 11 15 23 31 41 50 62 68 Henryka Langauer-Lewowicka i wsp.: Zdrowie Êrodowiskowe w 60-letniej dzia∏alnoÊci Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego w Sosnowcu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jan Grzesik i wsp.: Ârodowisko akustyczne cz∏owieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Donata Kurpas i wsp.: PrzydatnoÊç diagnostyki zdrowia Êrodowiskowego wg ankiety „WHO Green Page Environmental Health” w podstawowej opiece zdrowotnej . . . . . . . . . . . . . . . . . Stanis∏aw Marzec i wsp.: Zagro˝enie s∏onecznym promieniowaniem nadfioletowym na obszarze Górnego Âlàska w Êwietle badaƒ Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego . . . . . Anna Nowacka i wsp.: Narkotyki „sposobem” na ˝ycie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anna Indyk i wsp.: Wp∏yw uwarunkowaƒ indywidualnych i warunków pracy na uzale˝nienia . . . Gra˝yna Jurczyƒska i wsp.: OsobowoÊç a uzale˝nianie si´ od komputera . . . . . . . . . . . . . . . . . . Marzena Zaciera i wsp.: Emisja substancji chemicznych z materia∏ów wykoƒczeniowych i elementów wyposa˝enia pomieszczeƒ . . . . . . . . . . Andrzej Sobczak i wsp.: Metyloargininy – nieklasyczne czynniki ryzyka choroby sercowo-naczyniowej w osoczu krwi osób nara˝onych i nienara˝onych na dym tytoniowy . . . . . . . . . . . . . . . . Natalia Pawlas i wsp.: Wp∏yw polimorfizmów genetycznych i interakcji gen–Êrodowisko w ocenie skutków zdrowotnych Êrodowiskowej i zawodowej ekspozycji na o∏ów – wybrane aspekty . . . Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 7 27 35 38 45 50 57 61 65 75 121 PAPERS PUBLISHED IN 2010 TOM 13 Nº 1: VOL 13 Nº 2: Zbigniew W. Kundzewicz: Climate change and 7 health in IPCC perspective . . . . . . . . . . . . . . . Dorota Jarosiƒska: Climate change – a challenge for public health in Europe . . . . . . . . . . . . . . . 12 Anna Paldy et al.: Climate change and health – challenges for Hungary . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Krzysztof Skotak: Ozone concentration attributable premature death in Poland . . . . . . . . . . . . . 30 Rafa∏ L. Górny: Biological aerosols – a role of hygienic standards in the protection of environment and health . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 El˝bieta Olewiƒska et al.: Frequency of SNP genetis polymorphisms in δ-aminolevulinate dehydratase gene in population of children from Upper and Lower Silesia . . . . . . . . . . . . . . . . . Anna Sa∏acka et al.: Cadmium and Zinc concen- 52 trations in the hair after of adults Magnesium Supplementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ewa Nogaj et al.: Studies on determination of 60 environmental and physiological levels of zinc ions in the pharyngeal tonsils . . . . . . . . . . . . . . Ewa Sawicka et al.: The combined effect of 65 Scutellaria baicalensis extract and coenzyme Q10 in oxidative stress induced by chromium compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Katarzyna Kubicka et al.: The emotionality and the level of stress in employees of a hospital and workers of a coking plant . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Karina Erenkfeit et al.: The selected aspects of sociological and demographic characteristic of pneumoconiosis patients. Introductory results of a sociological survey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Aleksandra Grzelewska et al.: Prevalence, risk factors, prophylactic behavior, therapeutic behavior and state of knowledge regarding urinary tract infections among chosen population of nursing/midwifery students and qualified nurses/midwifes from Medical University of ¸ódê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Piotr Z. Brewczyƒski et al.: The know how of Hymenoptera biology particularly covering immunochemistry of their venom is of vital importance in contemporary environmental medicine. Part III. Family Formicidae . . . . . . . 99 Artur Potocki et al.: Anthropogenic food contamonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Edmund Anczyk et al.: Medical ethos in the field of interpersonal relations . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 H. Langauer-Lewowicka et al.: Nickel – environmental allergen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski et al.: The application criteria of osseous tissue of femur head as biomarker of risk by Manganese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski et al.: The influence of behavioural factors on the arsenic content in gallstones of inhabitants from southern Poland . . . Anna Zwoêdziak et al.: PM2.5 air pollution and the potential health risk evaluation in Wroc∏aw, Poland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bo˝ena Mroczek et al.: Subjective health and health behaviours of adult inhabitants of places located near wind farms in Poland . . . . . . . . . . Gra˝yna Sondel et al.: Analysis of the body composition in the aspect of a lifestyle of women from the region of Legnica . . . . . . . . . . . . . . . Katarzyna Kochan et al.: Development variability of longitudinal spine features in children aging 7–15 years old . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ma∏gorzata Andrzejewska et al.: Prevalence of pathogenic genes of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolated from environmental material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bernadeta Szczepaƒska et al.: Evaluation of the antimicrobial resistance and genetic similarity among Campylobacter coli and Campylobacter jejuni strains isolated from clinical material and environmental sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zdzis∏aw Brzeski et al.: Suicidal attempts among young rural inhabitants . . . . . . . . . . . . . . . . . H. Langauer-Lewowicka et al.: Cadmium – environmental hazard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beata Dàbkowska et al.: International Conference in Marienthal (Germany) . . . . . . . . . . . . . . . . Zbigniew Rudkowski: XVI Scientific Conference “Children’s Health – impact of environment, climate and social factors” . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 7 11 18 25 32 41 47 57 63 70 75 81 83 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) VOL 13 Nº 4: TOM 13 Nº 3: Henryka Langauer-Lewowicka: Environmental exposure to vinyl chloride . . . . . . . . . . . . . . . . . Halina Struga∏a-Stawik et al.: Biomonitoring of lead in blood of children – short assessment of results 1991–2009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski et al.: The accumulation of nickel and chromium in the tissues of the femur head . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jerzy Kwapuliƒski et al.: Influence of passive smoking on content of nickel in children pharyngeal tonsils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nimfa Maria Stojek: Enterobacteriaceae and other Gram-negative bacteria in water from farm water pipes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beata Karakiewicz et al.: The influence of the chosen socio-demographic factors on the quality of life in women after gynaecological surgical procedures . . . . . . . . . . . . Antonina Cebulska-Wasilewski et al.: Study on students’ awareness concerning environmental and occupational hazardous agents of cancer risk and prevention methods . . . . . . . . . . . . . . Anna Skoczyƒska et al.: Selected problems related to environmental heavy metals exposure and chelation therapy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adam Prokopowicz et al.: Toxicity of exhaust emissions from combustion of liquid biofuels and fuels with biocomponents . . . . . . . . . . . . . 7 11 15 23 31 41 50 62 68 Henryka Langauer-Lewowicka et al.: 60 years of Institute of Occupational Medicine and Environmental Health in Sosnowiec – activities for environmental health . . . . . . . . . . . . . . . . . Jan Grzesik et al.: The accoustical environment of human being . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Donata Kurpas et al.: Possibility of the WHO Green Page Environmental Health Diagnostics implementation in primary care . . . . . . . . . . . . Stanis∏aw Marzec et al.: Solar ultraviolet radiations’s hazard on the Upper Silesian province in view of Institute of Occupational Medicine and Environmental Health Research . . . . . . . . . . . Anna Nowacka et al.: Drugs – “way” of life . . . . Anna Indyk et al.: Impact of individual predispositions and workplace conditions on addictedness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gra˝yna Jurczyƒska et al.: Personality and computer addiction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Marzena Zaciera et al.: Indoor emission of chemical compounds from endogenous sources . . . . . Andrzej Sobczak et al.: Plasma methylarginines, non-conventional risk factors of coronary-artery disease among subjects exposed and nonexposed to tobacco smoke . . . . . . . . . . . . . . . . Natalia Pawlas et al.: Impact of genetic polymorphisms and gene–environment interactions assesing health effects of environmental and occupational exposure to lead . . . . . . . . . . . . . . . . . Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1) 123 7 27 35 38 45 50 57 61 65 75 SPIS AUTORÓW LIST OF AUTHORS VOL 13 Nº 1: Anczyk A. 112 Anczyk E. 99, 112 Bazylewicz A. 86 Bobvos J. 19 Brewczyƒski A. 99 Brewczyƒski P.Z. 86, 99 Cecherz K. 65 Dàbkowska B. 99 D∏ugosz A. 72 Erenkfeit K. 86 G∏owacka A. 92 Górny R.L. 41 Granosik A. 92 Grzelewska A. 92 Hom A. 86, 99 Helbin J. 112 Jarosiƒska D. 12 Kapka L. 52 Karakiewicz B. 60 Kasznia-Kocot J. 99 Kowalska-Pawlak A. 52 Kozielec T. 60 Koz∏owska A. 52 Kubicka K. 78 Kundzewicz Z.W. 7 Kwapuliƒski J. 65 Misio∏ek M. 65 Muszyƒska-Graca M. 86, 99 Nogaj E. 65 Olewiƒska E. 52 Paldy A. 19 Pawlas K. 52 Pawlas N. 52 Pierzcha∏a K. 78 Potocki A. 112 Przyby∏a J. 92 Pyrtek S. 78 Sadkowski W. 86 Sa∏acka A. 60 Sawicka E. 72 Skiba M. 99 Skotak K. 30 Ârednicka D. 72 Z∏otkowska R. 99 VOL 13 Nº 2: Ahnert B. 18 Andrzejewska M. 57, 63 Bogunia E. 11, 18 124 Bogunia M. 11, 18 Brodowski B. 32 Brodziak-Dopiera∏a B. 11, 18 Brzeski Z. 70 Chwedorowicz R. 70 Dàbkowska B. 81 Domaradzki J. 47 Gospodarek E. 63 Ignasiak Z. 47 Karakiewicz B. 32 Klawe J.J. 57, 63 Kochan K. 47 Kowol J. 11, 18 Kwapuliƒski J. 11, 18 Langauer-Lewowicka H. 7, 75 Marcinkiewicz M. 41 Mikucka A. 63 Mroczek B. 32 Muszyƒska-Graca M. 81 Pawlas K. 7, 75 Pokrywka J. 47 Rochel R. 11, 18 Rotter I. 32 Rudkowski 81, 83 Z.S∏awiƒska T. 41 Sodolski W. 70 Sondel G. 41 Sówka I. 25 Szczepaƒska B. 57, 63 Âpica D. 57, 63 Trzepla-Nabaglo K. 25 Z∏otkowska R. 81 Zwoêdziak A. 25 Zwoêdziak J. 25 ˚u∏tak-Bàczkowska K. 32 VOL 13 Nº 3: Babula M. 15 Brewczyƒski P.Z. 68 Brodziak-Dopiera∏a B. Brodowska A. 41 Brodowski J. 41 Cebulska-Wasilewski A. 50 Dràg Z. 50 Ga∏a M. 68 Grochans E. 41 Langauer-Lewowicka H. 7 Karakiewicz B. 41 Kosterska E. Kwapuliƒski J. 15 Laszczyƒska M. 41 Majewska R. 50 Morawiec K. 11 Mroczek B. 41 Nogaj E. 15 Pastuszek B. 11 Pawlas N. 68 Por´ba R. 62 Prokopowicz A. 68 Rudkowski Z. 11 Rusin B. 41 Skoczyƒska A. 62 Sobczak A. 68 Starczewski A. 41 Stojek N.M. 31 Struga∏a-Stawik H. 11 Suflita M. 15 Szu∏a M. 68 VOL 13 Nº 4: Anczyk E. 45, 65 Brewczyƒski P.Z. 7, 61, 65 Dzwonek L. 61 Erenkfeit K. 50 Grzesik J. 27 Hans-Wytrychowska A. 35 Hom A. 57 Indyk A. 50 Janosik E. 38 Jurczyƒska G. 57 Kapala M. 45 Kowalska-Jackiewicz J. 57 Koz∏owska A. 75 Kurek J. 61 Kurpas D. 35 Langauer-Lewowicka H. 7 Marzec S. 38 MiÊkiewicz ¸. 45 Muszyƒska-Graca M. 57 Nowacka A. 45 Nowicka J. 38 Olewiƒska E. 75 Olszowy Z. 45 Pawlas K. 75 Pawlas N. 75 Prokopowicz A. 65 Radek M. 65 Rudkowski Z. 35 Smolicha W. 57 Sobczak A. 61, 65 Szo∏tysek-Bo∏dys I. 65 Zaciera M. 61, 65 Medycyna Ârodowiskowa / Environmental Medicine 2011; 14 (1)