Исследователи из ЛЭТИ выявили физиологические изменения у молодежи, которая росла в регионе Аральского моря

Аральское море является бывшим бессточным соленым озером в Центральной Азии, которое находилось на территории Узбекистана и Казахстана. Оно было четвертым по величине озером в мире, однако с 1961 года за десять лет оно распалось на Северное (Малое) и Южное (Большое) моря, разделенные узким проливом. Исчезновение Аральского моря началось в результате сочетания антропогенных и нескольких природных факторов: бесконтрольный забор воды из рек Амударья и Сырдарья с целью орошения сельхозугодий, избыточное применение пестицидов и минеральных удобрений, а также естественное осушение (аридизация).

Результатом стало исчезновение Аральского моря, на месте которого образовалась пустыня Аралкум и несколько мелких водоемов, а также оседание токсических веществ на дне высохшего озера. С осушенной части бывшего морского дна ветрами в больших количествах на близлежащие регионы выносится пыль, которая содержит морские соли, пестициды и другие химикаты. Жители этих регионов в течение длительного времени подвергаются воздействию различных вредных веществ, которые находятся в почве и водных ресурсах. 

Несмотря на то, что в первых десятилетиях XXI века были приняты эффективные меры для нормализации экологической обстановки, отдаленные последствия катастрофы продолжают сказываться на здоровье населения. У лиц, проживающих в бассейне Аральского моря, имеется ряд негативных последствий в виде заболеваний почек, роста заболеваемости гипертонией, заболеваний дыхательных путей, сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшения репродуктивных функций и т.д. Кроме того, пестициды могут попадать в организм беременных, что вызывает проблемы эндокринной системы у детей еще до их рождения. 

Поскольку изменение климата на Земле все более негативно сказывается на физическом состоянии людей, важно заниматься исследованиями, которые позволят понять, какие именно нарушения могут вызывать неблагоприятные условия окружающей среды. 

«Совместно со специалистами из Каракалпакского государственного университета им. Бердаха мы провели исследование по влиянию окружающей среды на развитие силовых двигательных качеств, физической выносливости и кислородной емкости крови у молодых людей, которые росли в регионе Аральской экологической катастрофы. Результаты показали, что окружающая среда с повышенным содержанием хлорорганических соединений, пестицидов и тяжелых металлов изменяет эндокринный статус у растущего организма. Это выражено в отставании роста, физического развития и снижении уровня половых гормонов, особенно у лиц мужского пола, что приводит к уменьшению размеров и массы тела».

В группу исследования вошли 609 добровольцев в возрасте от 18 до 25 лет, которые были разделены на две группы в зависимости от региона проживания с момента рождения: люди из Северной когорты вошли в группу под названием «Север», а из Нукусской группы – в «Нукус». Все отобранные участники имели средний уровень ежедневной физической активности для своего пола, возраста и социального статуса. Исследование проходило следующим образом: участников тестировали на физическую подготовленность, затем у каждого измерялось среднее потребление кислорода, исследовался состав крови, после чего проводился статистический анализ полученных данных. 

В фитнес-тест вошли измерение силы мышц запястья с помощью специального кистевого прибора, подъемы туловища в положении лежа, отжимания и приседания в обычном, а также в ускоренном темпе. После этого у участников рассчитывалось среднее потребление кислорода на основе теста ходьбы на одну милю (1609 м) самой быстрой фазой, которую они могли пройти, не переключаясь на фазу бега. В конце прогулки участникам измеряли частоту сердечных сокращений. Образцы крови исследовались на уровень содержания клеток, отвечающих за транспортировку кислорода в организме (гемоглобин, эритроциты) в клинической лаборатории частного медицинского центра «Ата-Ана» в Нукусе.

Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» оценили взаимосвязь между значениями среднего потребления кислорода, гематологических показателей и физической подготовленности у двух групп участников исследования с помощью программного обеспечения и специального алгоритма для статистической обработки данных. Так, исследователи смогли выяснить, что хлорорганические пестициды могут быть одним из факторов, которые снижают среднее потребления кислорода, мышечную силу и выносливость у молодых людей.

«Таким образом, использованный нами подход может быть применен для мониторинга состояния здоровья жителей Приаралья и других зон экологического неблагополучия», – подчеркнул Андрей Петрович Пуговкин.

В частности, результаты данного исследования показали, что наличие анемии не зависит от региона проживания человека, поскольку распределение участников с гипохромией (наличие бледных эритроцитов) и микроцитозом (уменьшения размеров эритроцитов) было одинаковым и не различалось у мужчин и женщин групп «Север» и «Нукус». 

Результаты исследований об антропометрических характеристиках спортсменов, проживающих в Каракалпакстане (Узбекистан), представлены в научном журнале Человек. Спорт. Медицина. Исследование о влиянии экологических катастроф на эндокринный статус, гематологические показатели, состав тела и физическую работоспособность юных футболистов (на примере Аральского моря) опубликовано в международном журнале Life. Работа об оценке подготовленности молодежи в условиях длительного воздействия токсичных условий окружающей среды из-за пестицидов представлена в научном журнале Case Studies in Chemical and Environmental Engineering.

Проект реализуется в русле международной политики программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет 2030».