Сравнительный анализ эритроцитов, витаминов В12 и В9, железа в крови у мужчин, работающих в различных климатических поясах

Введение. Функции человека зависят от высокого уровня постоянства физико-химических параметров жидкостей внутренней среды. Однако условия обитания могут вызывать их изменения, что отражается и в показателях крови [1]. Среди факторов риска для изменения постоянства гематологических показателей такие, как влияние химического загрязнения среды обитания, работа на предприятиях с вредными условиями труда [2–4], действие на организм холода и гипоксии в Арктике [5][6].

Работа в экстремальных погодно- климатических условиях Крайнего Севера обусловливает ограниченный ассортимент продуктов и замену свежих фруктов и овощей на консервированные, что не позволяет обеспечить людей полноценным и сбалансированным питанием, в частности витаминами. Риском развития микроэлементозов является питьевая вода из талого снега [7].

Дефицит витаминов и минеральных веществ в рационе питания способствует развитию приобретенных дефицитных состояний, таких как В₁₂ и/или фолиеводефицитные, железодефицитная анемии^{1 2 3} [8–15]. При этом эритроциты и их характеристика играют важную роль в диагностике и лечении анемий [16].

Цель исследования – сравнительный анализ эритроцитов, содержания витаминов В₁₂, В₉, а также железа в крови у мужчин, работающих в различных климатических поясах.

Материалы и методы. Исследование проведено на примере Красноярского края в июне – июле 2022–2023 гг. Наряду с проведением стандартного исследования крови⁴ в ходе ежегодного медицинского обследования, оценили содержание в плазме витаминов В₁₂, В₉ и железа у трех групп здоровых мужчин-военнослужащих, осуществляющих профессиональную деятельность в Арктике (№ 1, n = 51), в Субарктике (№ 2, n = 54) и умеренном (континентальный климат) (№ 3, n = 58) климатическом поясе.

Общий анализ крови проводили на автоматизированной гематологической системе Abbott (США). Предметом анализа в нем были эритроциты, гемоглобин (Hb), гематокрит, средний объем эритроцита и средняя концентрация Hb гемоглобина в эритроцитарной массе, среднее содержание Hb в эритроците, ширина распределения эритроцитов по объему.

Цианокобаламин (В₁₂) определяли на иммунохемилюминесцентной автоматизированной системе ARCHITECT® i2000 Abbott (США). Границей его дефицита был порог 148 пмоль/л [5, 14]. Фолиевую кислоту (В₉) определяли на аппарате ВЭЖХ-МС AD SCIEX QTRAP 5500 (Германия). Железо определяли на анализаторе AU5800 (США).

Оценили характер питания, для этого в группах № 2 и 3 провели анкетирование для определения кратности приема пищи, потребления овощей, фруктов, зелени и витаминных препаратов.

Статистический анализ первичного материала в электронной форме MS Excel анализировали на соответствие выборок нормальности их распределения, определяли средние величины (М) и их средние ошибки (m), проводили определение достоверности различий для вероятности р ≤ 0,05 с использованием пакета статистических программ Statistica 6.1.

Результаты. Возраст лиц первой группы составил 35,7 ± 0,6 года, второй – 34,2 ± 0,9 года (р = 0,156), третьей – 35,6 ± 0,8 года (р₁–р₃ = 0,452; р₂–р₃ = 0,241).

Количество эритроцитов и показатели, характеризующие их состояние, у лиц всех групп наблюдения были в пределах границ нормы. Однако уровень гемоглобина во второй и третьей группах был ниже на 2,6 и 1,4 %, чем в первой; при этом во второй он был статистически значимо ниже, чем в группе № 1. MCHC и MCH, наоборот, в группе № 2 были достоверно больше. Среднее значение MCHC у лиц групп № 3 не различалось с таковыми у лиц групп № 1 и 2, а MCH было больше, чем в группе № 1, но от показателя в группе № 2 не различалось (табл. 1).

По индивидуальным показателям у всех мужчин были определены одинаковые отклонения от нормы. Так, соответственно у 39,2; 14,8 и 10,3 % обследованных лиц количество эритроцитов было ниже референтной границы или на нижней границе нормы (соответственно, 20, 8 и 6 чел.). Гематокрит был снижен и на нижней границе нормы соответственно у 19,6; 9,3 и 10,3 % (10, 5 и 6 чел.). Доля лиц с превышением нормы по MCV у мужчин в Арктике была выше на 4,8 и 7,5 %, чем в группах № 2–3. При этом он у мужчин групп № 1 и 3 не превышал 100,0 пмоль/л.

Значение MCHC, наоборот, ниже нормы или на нижней границе нормы, было в группе № 3 – у 27,6 %, в группе № 1 – на 5,6 % меньше, в группе № 2 – у 16,7 % (16, 3 и 9 чел.) (табл. 2).

Средние по группам показатели витамина В₁₂ были в пределах референтных границ. Наименьший уровень был зарегистрирован у лиц в Арктике, наибольший – в континентальном поясе. Значения цианокобаламина в группах № 2–3 были статистически значимо большими соответственно на 14,8 и 30,3 %; данные между этими группами не различались. В группе № 1 у всех обследованных уровень В₁₂ был ниже 148 пг/мл, в группе № 2 – промежуточное значение, наименее выраженное снижение было отмечено в группе № 3.

Среднее по группе значение фолиевой кислоты у мужчин только в континентальном поясе было в пределах границ нормы. Однако почти у значительной доли обследованных были выявлены лица с недостаточностью В₉, но их доля была 1,8 и 2,0 раза меньше, чем в Арктике и Субарктике.

Средние показатели уровней железа по группам были в пределах нормы, но в Субарктике и умеренном поясе статистически достоверно большими, чем в Арктике, соответственно, на 26,3 и 12,0 %. Только в группах № 1 и 3 были определены лица (соответственно, по 1 человеку), у которых железо было ниже нормы: 8,4 ммоль/л (табл. 3).

Питание в условиях Арктики было организованное. Нормы продовольственного обеспечения – норма № 1 с дополнительной нормой для лиц в районах Крайнего Севера⁵. Энергетическая ценность суточного рациона составляла 4466,7 ± 230,7 ккал, в том числе белки – 165,5 ± 6,7 г, жиры – 158,6 ± 16,1 г, углеводы – 587,9 ± 29,4 [5][6]. Витаминные препараты дополнительно не выдавались. Основу питания составляли замороженные и консервированные продукты.

Питание лиц групп № 2 и 3 осуществлялось в домашних условиях и предприятиях общественного питания. Кратность приема пищи 3-разовая у 47,3 %, 2-разовая у 52,7 %. При 2-разовом питании отсутствовал завтрак. У 96,0 % прием пищи на обед проводился в предприятиях общественного питания (52 и 56 чел.). В готовых блюдах преобладали белковая (свинина, курица, бобовые культуры) и углеводная составляющие (картофель, макаронные изделия, крупы). Фрукты, зелень включались в рацион питания периодически (не чаще 3 раз в неделю). Отдельные лица самостоятельно принимали по своему усмотрению витаминные препараты, но нерегулярно. Предпочтение отдавалось препаратам, содержащим витамин D.

Обсуждение. Нагрузки (физические и эмоциональные), физические факторы внешней среды, питание и качество питьевой воды могут влиять на изменения постоянного клеточного состава крови [18][19]. Например, в Арктике при действии холода и гипоксии, нарушающих легочную вентиляцию, количество эритроцитов возрастает, снижается гемоглобин, развиваются железодефицитные анемии (ЖДА) [20–22].

Полученные нами данные показали наличие однонаправленных изменений в показателях крови мужчин в трех климатических поясах. Однако в отличие от других данных было отмечено снижение количества эритроцитов. У мужчин группы № 1 гемоглобин был в норме, а в группах № 2 и 3 были выявлены лица со сниженным уровнем.

Снижение уровня гемоглобина, гематокрита отмечается при ЖДА. Она сопровождается снижением среднего содержания и средней концентрации гемоглобина в эритроцитах (МСН и МСНС соответственно), среднего объема эритроцитов (MCV). МСНС могла свидетельствовать о признаках железодефицитной анемии. При ЖДА возможно повышение MCV в пределах до 100 фл, что характерно для нормоцитарной анемии регенераторного вида [19]. У обследованных лиц МСН и MCV были увеличены. При этом увеличение MCV не превышало 100 пмоль/л. Кроме того, содержание железа в плазме крови у всех мужчин (за исключением 2 человек) было в пределах границ нормы.

Следствием дефицита витаминов В₁₂ и В₉ является анемия. Их уровень определяют одновременно [5][15], они позволяют дифференцировать В₁₂- или фолиеводефицитную анемии: в первом случае уровень В₉ в норме или повышен, а плазменный В₁₂ ниже 140–148 пмоль/л [17].

Для B₁₂-дефицитной анемии в общеклиническом анализе крови характерна гиперхромная анемия с увеличением среднего объема эритроцитов, среднего содержания гемоглобина в эритроцитах. Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитарной массе остается в пределах референтных значений. Но настоящее исследование выявило снижение МСНС.

Среди причин недостаточности витамина В₁₂ – отсутствие в рационе питания продуктов его содержащих. Однако как показывал рацион питания мужчин группы № 1, в нем было достаточное количество белков животного происхождения [18]. Можно полагать, что в рационах лиц других групп белки животного происхождения присутствовали в достаточном количестве, поскольку ни один из обследованных не относился к вегетарианцам.

Вместе с тем в арктическом рационе отмечается недостаточная насыщенность такими витаминами, как С, В₁, В₂. Кроме того, в Арктике физические нагрузки в сочетании с низкой температурой окружающей среды могут привести к дефициту в организме витаминов (С, группы В), а также макро- и микроэлементов [23].

Среди причин недостаточности витамина В₉ – алиментарная недостаточность (недостаток употребления сырых овощей, фруктов, зелени); снижение уровня фолатов в сыворотке крови считается достаточным критерием для установления диагноза фолиеводефицитной анемии. Кроме того, она сопровождается снижением уровня эритроцитов и гемоглобина. У обследованных лиц в Арктике и Субарктике у более чем у 80 % обследованных лиц уровень данного витамина в крови был ниже нормы, а в континентальном климате – почти у половины. Также выявлялись снижение количества эритроцитов и случаи снижения гемоглобина в группах № 2 и 3.

Таким образом, исследование выявило наличие признаков анемии у ряда мужчин, осуществляющих профессиональную деятельность в различных климатических поясах. При этом в Арктике и Субарктике они формировались на фоне дефицитов витаминов В₁₂ и фолиевой кислоты, в умеренном поясе – у большей части на фоне дефицита цианокобаламина.

Во всех случаях не были исключены и проявления признаков регенеративной ЖДА.

Полученные данные позволяют сделать следующие рекомендации. Так, мужчинам в Арктике необходима оптимизация рациона питания, например натуральными пищевыми продуктами с повышенным содержанием биологически активных веществ растительного происхождения, на что указывают и другие авторы [19][24–26]. В условиях Субарктики и континентального поясов также возможно оптимизировать рацион питания, а также индивидуальная профилактика поливитаминными препаратами (это указывает на роль участковых терапевтов в участии в профилактической работе).

В некоторых странах концентрацию витамина B₁₂ в плазме крови определяют лицам старше 60 лет в порядке диспансеризации [27–29]. Вероятно, в условиях Арктики и Субарктики также необходимо при плановой диспансеризации определять не только витамин В₁₂, но и В₉, в умеренном поясе – при плановой диспансеризации по показаниям: при выявлении отклонений в показателях, характеризующих эритроциты.

Выводы

1. У мужчин-военнослужащих в Арктике, Субарктике и умеренном климатическом поясе в крови в летний период года снижено количество эритроцитов соответственно у 39,4; 14,8 и 10,4 %; гематокрит – у 19,6; 9,3 и 10,3 %; средняя концентрация гемоглобина в эритроците – у 21,6; 16,7 и 27,6 %. Наоборот, увеличены средний объем эритроцита – у 17,8; 13,0 и 10,3 %; содержание гемоглобина в эритроците – у 11,8; 22,2 и 24,1 %. В Субарктике и умеренном поясах, кроме того, снижен гемоглобин – у 7,4 и 10,3 %. Это свидетельствовало о наличии признаков анемий.
2. Следствием организованного питания консервированными продуктами в Арктике, индивидуального питания в Субарктике и умеренном поясе явились низкая обеспеченность организма витаминами В₁₂ (у 100,0; 73,6 и 67,2 %) и В₉(у 89,8; 81,2 и 44,8 %).
3. Признаки анемии в Арктике и Субарктике формировались на фоне дефицитов витаминов В₁₂ и фолиевой кислоты, в умеренном поясе вероятны как монодефициты, так и сочетанный дефицит цианокобаламина и фолиевой кислоты. Средняя концентрация Hb в эритроците и уровень и MCV в пределах до 100 фл не исключают наличие регенераторной фазы железодефицитной анемии.