Udzia o owiu, kadmu i cynku w strukturze mineralnej z ogów p cherzyka ó ciowego u kobiet i m czyzn

Transkrypt

1 PRACE ORYGINALNE ORIGINAL PAPERS Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No. 4, Udzia o owiu, kadmu i cynku w strukturze mineralnej z ogów p cherzyka ó ciowego u kobiet i m czyzn Lead, cadmium and zinc in mineral structure of deposits of the gallbladder in men and women Jerzy Kwapuliƒski 1 (a, d, e), Bo ena Ahnert 2 (b, d, f), Barbara Brodziak-Dopiera a 2 (b, c, f), B a ej Szady 3 (c, e, f), Piotr Z. Brewczyƒski 1 (a, d, e), Jaros aw Rutkiewicz 4 (b, f), Mariusz Bogunia 2 (b, c), Jolanta Kowol 2 (d, f) 1 Zak ad Zdrowia Ârodowiskowego i Epidemiologii, Zak ad SzkodliwoÊci Biologicznych i Immunoalergologii, Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego 2 Katedra i Zak ad Toksykologii, Âlàski Uniwersytet Medyczny 3 Oddzia Chirurgii Ogólnej Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego w Jastrz biu-zdroju 4 Powiatowa Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Bielsku-Bia ej (a) koncepcja i opracowanie za o eƒ pracy (b) weryfikacja danych wyjêciowych (c) obliczenia statystyczne (d) analiza danych wynikowych (e) opracowanie tekstu (f) badania laboratoryjne STRESZCZENIE Wst p: Szereg wczeêniejszych badaƒ wykaza obecnoêç As, i Sb, w z ogach p cherzyka ó ciowego. Cel badaƒ: Celem badaƒ by o okreêlenie stopnia kumulacji Pb, Cd, Zn w z ogach p cherzyka ó ciowego, jako pomocniczej próby biologicznej dla oceny nara enia w d ugim okresie czasu. Materia i metody: Przedmiotem badaƒ na zawartoêç Pb, Cd i Zn metodà spektrometrii emisyjnej z plazmà sprz onà indukcyjnie by y z ogi p cherzyka ó ciowego kobiet i m czyzn zamieszkujàcych obszar Âlàska. Wyniki: Zmian zawartoêci tych pierwiastków analizowano w nawiàzaniu do czynników behawioralnych (dieta, alkohol, kawa, oty oêç), p ci i na ogu palenia tytoniu. Zwrócono tak e uwag na mo liwoêci interakcji Pb, Cd, Zn z innymi pierwiastkami w czasie ich kumulacji w z ogach p cherzyka ó ciowego. Okaza o si, e z ogi p cherzyka ó ciowego mogà byç wykorzystane jako dodatkowa próba biologiczna w indywidualnych ocenach nara enia na Pb, Cd i Zn. Zaobserwowano, e na poziom zawartoêci Pb, Cd, Zn, w z ogach p cherzyka ó ciowego istotny wp yw majà czynniki behawioralne (dieta, alkohol, na óg palenia, kawa, oty oêç). Wykazano znamienny wp yw na ogu palenia na wzrost zawartoêci o owiu, kadmu i cynku oraz znacznà rol obecnoêci tych pierwiastków w opadzie ca kowitym zanieczyszczenia danego obszaru zamieszkania. S owa kluczowe: z ogi p cherzyka ó ciowego, metale ci kie, kumulacja, nara enie SUMMARY Introduction: The former studies have shown the presence of As and Sb in deposits of the gallbladder. The aim of studies: The aim of the studies was to define the level of accumulation of Pb, Cd, Zn in deposits of the gallbladder as supplementary biological test for exposure assessment in a long run. Materials and methods: Pb, Cd and Zn content was investigated with inductive coupled plasma-atomic emission spectrometry were deposits of the gallbladder in men and women living in the Silesia Region. Results: The change of these elements content was analyzed in connection with behavioral factors ( diet, alcohol, coffee, obesity and tobacco addiction) of the gender. Attention was drawn to the probability of interaction of Pb, Cd, Zn with other elements during their accumulation in deposits of the gallbladder. It appeared that deposits of the gall bladder can be used as an additional biological test in individual exposure assessment to Pb, Cd and Zn. It was noted that the level of content of Pb, Zn and Cd in deposits of the gallbladder is impacted by behavioral factors (diet, alcohol, coffee, obesity tobacco addiction). A characteristic impact of the tobacco addiction on the rise in the content of lead, cadmium and zinc was demonstrated as well as significant role of the presence of these elements in the total environmental pollution in relevant living areas. Key words: deposits of gall bladder, heavy metals, accumulation, exposure Nades ano: Zatwierdzono do druku:

2 64 Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No. 4 WST P Post pujàce uprzemys owienie i towarzyszàca mu degradacja Êrodowiska przyrodniczego wià e si ze wzrostem wyst powania pierwiastków toksycznych w organizmie cz owieka, zwierzàt i roêlin. Mieszkaƒcy wielu regionów Ziemi poddawani sà przewlek ej ekspozycji na ksenobiotyki. Istotne jest okreêlenie ich szkodliwoêci w procesach metabolicznych oraz ocena stopnia nara enia Êrodowiskowego. Prowadzony monitoring wyst powania poszczególnych pierwiastków na danych obszarach pozwala na okreêlenie potencjalnych zagro eƒ. Obecnie poszukuje si biomarkerów, które muszà spe niaç szereg wymagaƒ m.in.: powinny byç atwo dost pne, specyficzne i w sposób jak najbardziej prawdopodobny pozwalaç na wykrycie przewlek ej ekspozycji. JednoczeÊnie biomarkery te powinny wykazywaç wybiórczà kumulacj danego pierwiastka. Z kolei kumulacja ta powinna byç proporcjonalna do st enia danej substancji w ocenianym elemencie Êrodowiska (np. powietrze, woda, gleba). Warto pami taç, e element ten jest obcià ony sumà emisji z poszczególnych êróde nara enia. Przedstawione wymagania spe niajà nast pujàce biomarkery ekspozycji: krew, w osy, paznokcie, z by i koêci, naczynia t tnicze, o ysko matczyne, mleko kobiece, a tak e z ogi w p cherzyku ó ciowym. W niniejszym opracowaniu przedstawiono badania z ogów z p cherzyka ó ciowego jako biomarkera ekspozycji na o ów, kadm i cynk na obszarze Âlàska [1, 2]. Z ogi ó ciowe stanowià dobre êród o informacji o d ugookresowej ekspozycji na te pierwiastki. Ich tworzenie jest procesem przewlek ym, trwajàcym od kilku do kilkudziesi ciu lat. Przyrost Êrednicy z ogów ó ciowych wynosi oko o 1-2 mm rocznie. Zaletà z ogów ó ciowych jako biomarkera jest tak- e to, e pozyskanie materia u odbywa si przy okazji leczenia chirurgicznego a cholecystektomia jest jednym z najcz Êciej wykonywanych zabiegów operacyjnych. Dotychczasowe wyniki badaƒ dotyczy y wyst powania As [3], Se [4, 5], Be [6], Bo [7], Sr [7], Hg [8]. Rol na ogu palenia w kontaminacji z ogów p cherzyka ó ciowego sygnalizujà Bogunia i wsp. [9] na przyk adzie interakcji Cd i Ni. Weryfikacj wp ywu na ogu palenia na tle obecnoêci innych czynników metodà analizy czynników g ównych (PCA) przeprowadzi Kwapuliƒski i wsp. [10]. ObecnoÊç z ogów ó ciowych jest najcz Êciej bezobjawowa (85%), a do ich wykrycia dochodzi podczas rutynowego badania ultrasonograficznego jamy brzusznej [11 14]. Czynnikiem sprzyjajàcym tworzeniu si z ogów cholesterolowych jest wzrost litogennoêci ó ci. Do ich powstawania dochodzi w wyniku wzgl dnego nadmiaru sekrecji cholesterolu w stosunku do sk adników przeciwdzia ajàcych tworzeniu si z ogów, tj. soli kwasów ó ciowych i fosfolipidów [12, 13, 17]. Obok wspomnianego przesycenia ó ci cholesterolem, trzy inne zjawiska sà szczególnie odpowiedzialne za powstawanie kamicy p cherzyka ó ciowego: pojawienie si jàder kondensacji, hipersekrecja Êluzu p cherzykowego i zaburzenia opró niania p cherzyka ó ciowego [15-18]. Kamica p cherzykowa wyst puje w Polsce u oko o 13% populacji i jest wykrywana 2 3-krotnie cz Êciej u kobiet w porównaniu do m czyzn. Z wiekiem odsetek ten roênie i u kobiet w wieku powy ej 60 lat dochodzi do 30%. CEL I ZAKRES PRACY Tez o potencjalnym odwzorowywaniu przesz ych nara eƒ danego pacjenta na zanieczyszczenia Êrodowiska potwierdzajà badania Ahnert [24] nad wyst powaniem arsenu i jego st enia w z ogach ó ciowych osób chorujàcych na kamic p cherzyka ó ciowego oraz Rutkiewicza [1], który analizowa zmiennoêç zawartoêci kadmu w z ogach p cherzyka ó ciowego u osób zamieszka ych na terenie województwa Êlàskiego. PrzydatnoÊç wykorzystania z ogów p cherzyka ó ciowego potwierdzi y tak e badania Ko odzieja [2] nad wyst powaniem Zn w z ogach ó ciowych. G ównym celem badaƒ by o okreêlenie charakterystyki statystycznej wyst powania o owiu, kadmu i cynku w z ogach ó ciowych oraz odpowiedê na pytanie jakie czynniki (wiek, p eç, miejsce zamieszkania, na óg palenia papierosów, picie kawy, oty oêç, dieta) mogà wp ywaç na poziom zawartoêci tych pierwiastków w z ogach p cherzyka ó ciowego jako na wynik procesu ich eliminacji z organizmu. Niniejsze badania by y zatem realizowane w celu okreêlenia przydatnoêci z ogów p cherzyka ó ciowego dla potrzeb monitoringu Êrodowiskowego. MATERIA I METODY Materia em do przeprowadzenia badaƒ by y z ogi znajdujàce si w usuni tych w latach p cherzykach ó ciowych kobiet (n493) i m czyzn (n440) zamieszka ych na obszarze Górnego Âlàska. Z ogi ó ciowe suszono w suszarce laboratoryjnej w temperaturze 105 C51 C, a nast pnie rozdrabnia-

3 Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No no. Próbk o masie 0,5 g (50,001 g) zadawano 5 cm3 spektralnie czystym 65% roztworem HNO 3 (V) (Supra pure Merck) i pozostawiano pod przykryciem przez okres 24 godzin. Nast pnie roztwór odparowywano do sucha w aêni piaskowej, po czym ponownie zalewano 3 cm] spektralnie czystym 65% roztworem HNO 3 (V) i 2 cm3 70% roztworem HClO 4. Zmineralizowane próby (klarowny roztwór) przenoszono iloêciowo do kolby miarowej o poj. 25 cm] i uzupe niano wodà redestylowanà do kreski. ZawartoÊç kadmu, o owiu i cynku a tak e innych metali oznaczano metodà spektrometrii emisyjnej z plazmà sprz onà (wzbudzonà) indukcyjnie ICP (Inductive Couple Plasma) [25]. Zastosowano tzw. pomiar osiowy. Poszczególne pomiary wykonano dla linii o zbli onej intensywno- Êci, wykorzystujàc jako standard wewn trzny spektralnie czyste roztwory skandu, itru i lantanu. WykrywalnoÊç oznaczanych pierwiastków wynosi- a 0,01 µg/g, precyzja pomiaru 1,3%. Ârednià zawartoêç obliczono dla trzech pomiarów z jednej próbki HNO 3 (V). Zastosowana procedura by a walidowana na zawartoêç o owiu i kadmu za pomocà materia u referencyjnegio SRM-1648, którym by y py y miejskie oraz NIST-1400 i NIST-1486, którym by a spopielona tkanka kostna. Wyniki oznaczeƒ w stosunku do deklarowanych zawartoêci ró ni y si w ie 2,6 3,6% dla o owiu i 2,4 4,8% dla kadmu. Ponadto w celu przeprowadzenia oceny kontroli stosowanej procedury analitycznej przygotowano 6 losowo wybranych prób z ogów ó ciowych. Zawarto- Êci o owiu i kadmu by y analizowane w Zak adzie Chemii Nieorganicznej Politechniki Âlàskiej, Zak adzie Monitoringu Ârodowiskowego G ównego Instytutu Górnictwa w Katowicach oraz w Katedrze i Zak adzie Toksykologii SUM. W ka dym z przedstawionych oêrodków przebadano po 2 próby. Uzyskane rezultaty ró ni y si w stosunku do Êredniej o 1,3 5,4% w zale noêci od pierwiastka. Statystyczne opracowanie wyników Rodzaj rozk adu cz stoêci wyst powania o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego mieszkaƒców województwa Êlàskiego oceniano testem Shapiro-Wilka oraz Ko gomorowa-smirnowa. Za znamienne statystycznie przyjmowano hipotezy o 95% prawdopodobieƒstwie, co odpowiada o wspó czynnikowi prawdopodobieƒstwa mniejszemu od 0,05. Wspó wyst powanie o owiu, kadmu i cynku z innymi wybranymi pierwiastkami w przypadku rozk adu normalnego, analizowano w oparciu o wspó czynnik Pearsona, a w przypadku rozk adu niespe niajàcego warunku normalmnoêci, w oparciu o wspó czynnik R Spearmana. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE I. Charakterystyka wyst powania o owiu, kadmu i cynku w z ogach ó ciowych Wyst powanie zarówno o owiu, kadmu jak i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego ca ej badanej populacji spe nia warunki rozk adu normalnego; wspó czynniki skoênoêci i kurtozy wynoszà odpowiednio: dla o owiu 4,49 i 24,21; kadmu 0,64 i 0,64; cynku 2,63 i 10,52. Oznacza to, e zawartoêci o owiu i cynku spe niajà rozk ad normalny Gaussa prawostronnie rozwini ty, natomiast cz stoêç wyst powania kadmu w z ogach p cherzyka ó ciowego posiada rozk ad normalny. Charakterystyka statystyczna wyst powania kadmu, o owiu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego wykaza a wi kszà homogenicznoêç wyst powania tych pierwiastków w grupie kobiet w porównaniu do grupy m czyzn (tab. 1). Tab. I. Charakterystyka statystyczna wyst powania o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego w ró nych rejonach zamieszkania pacjentów, µg/g s.m. Tab. I. Statistical characteristic of occurrence lead, cadmium and zinc in gallstones at different living region of patients, µg/g d.w. Metal Pb Cd Zn P eç Ârednia arytmetyczna geometryczna Odchylenie standardowe min. Zakres maks. Najbardziej prawdopodobny statystycznie kobiety 2,21 1,36 2,66 0,12 17,55 1,66 2,76 m czyêni 2,55 1,23 4,62 0,08 23,28 0,59 4,50 kobiety 0,18 0,12 0,11 0,01 0,54 0,15 0,20 m czyêni 0,16 0,10 0,13 0,01 0,60 0,11 0,22 kobiety 16,88 12,27 12,59 1,04 74,50 14,29 19,48 m czyêni 19,59 14,47 15,09 1,95 63,57 13,21 25,96

4 66 Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No. 4 Wyraênie zaznaczy si wp yw palenia tytoniu na zawartoêç o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego, zw aszcza w grupie m czyzn. Stwierdzone ró nice w wyst powaniu o owiu u palàcych i niepalàcych by y nast pujàce: u kobiet 1,50 µgpb/g i 1,03 gpb/g, a u m czyzn 1,71 µgpb/g i 0,93 µgpb/g. ZawartoÊç kadmu u osób palàcych ró ni a si ze wzgl du na p eç. Porównujàc grup osób palàcych i niepalàcych, u kobiet palàcych zawartoêç kadmu by a wi ksza o 0,04 µgcd/g, a u m czyzn palàcych o 0,14 µgcd/g. W przypadku zawarto- Êci cynku mo na zaobserwowaç podobny charakter jak przy kadmie, dotyczy on jednak tylko m czyzn. II. Wyst powanie o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego powiàzanie z miejscem zamieszkania na terenie województwa Êlàskiego W oparciu o wyniki wyst powania o owiu, kadmu i cynku w opadzie ca kowitym i pyle zawieszonym uzyskane przez Paƒstwowà Inspekcj Sanitarnà [26] wyró niono nast pujàce obszary zamieszkania: bielski, cz stochowski, konurbacja górnoêlàska. Porównanie wyników dotyczàcych st eƒ o owiu i kadmu wskazuje na du à rol emisji pochodzàcej z ruchu komunikacyjnego oraz przemys u. Na terenach rekreacyjnych st enia analizowanych pierwiastków w z ogach p cherzyka ó ciowego sà znamiennie ni sze (p 0,01) i wynosi y w z ogach ó ciowych mieszkaƒców innych miejscowoêci 0,47 3,04 µgpb/g i 0,01 0,36 µgcd/g, okr gu cz stochowskiego 1,46 2,98 µgpb/g i 0,15 0,29 µgcd/g, okr gu bielskiego 0,42 1,81 µgpb/g i 0,10 0,25 µgcd/g, podczas gdy wêród mieszkaƒców konurbacji górnoêlàskiej 1,54 15,89 µgpb/g i 0,09 0,22 µgcd/g. Ilustracjà obszarowego zró nicowania wyst powania Pb, Cd, Zn w z ogach p cherzyka ó ciowego sà dane przedstawione w tabeli II. Okaza o si, e na obszarach o wi kszym opadzie ca kowitym zmiennoêç w wyst powaniu o owiu w z ogach p cherzyka ó ciowego by a du o wi ksza w porównaniu do terenów o mniejszym opadzie ca kowitym o owiu. Podobne spostrze enie dotyczy wyst powania kadmu. Dla porównania np. mieszkaƒcy Katowic posiadajà zawartoêç kadmu w z ogach p cherzyka ó ciowego 0,22 µg/g, a w pozosta ych miejscowoêci 0,12 µg/g. Wyniki te obserwowano przy wi kszym opadzie ca kowitym w Katowicach równym 4,85 mg/km2/rok. Na terenach o wi kszej zawartoêci ró nych pierwiastków, udzia cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego jest mniejszy w porównaniu do pozosta ych terenów, le àcych z dala od centrów przemys owych: Sosnowca (3,32 µg/g) lub okr gu zag biowskiego (5,69 µg/g) czy cz stochowskiego (6,78 µg/g) w odniesieniu do okr gu Bielsko-Bia a (17,35 µg/g). W nast pnej kolejnoêci porównano wyst powanie o owiu, kadmu i cynku w z ogach ó ciowych w odniesieniu do p ci. Najwi ksza zmiennoêç w wyst powaniu o owiu i kadmu w p cherzykach ó ciowych kobiet i m czyzn wyst powa a u mieszkaƒców konurbacji górnoêlàskiej, wynosi a odpowiednio dla kobiet i m czyzn: o owiu 346% i 350%; kadmu 326% i 383%. W przypadku obszarów cechujàcych si bardziej ustabilizowanà wielkoêcià ekspozycji mieszkaƒców na wspomniane pierwiastki (opad ca kowity mg m12 rok11) wspó czynnik zmiennoêci wyst powania o owiu i kadmu w z ogach ó ciowych uleg wyraênemu obni eniu, przy czym nie obserwowano zró nicowanych tendencji tej zmiennoêci w odniesieniu do p ci. Zró nicowanie zmiennoêci wyst powania ze wzgl du na p eç przejawia si w przypadku zawartoêci cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego ( geometryczna) i wynosi 12,27 µg/g dla kobiet oraz 14,47 µg/g dla m czyzn (p 0,05). Tab. II. Charakterystyka statystyczna wyst powania o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego w ró nych rejonach zamieszkania pacjentów, µg/g suchej masy Tab. II. Statistical characteristic of occurrence lead, cadmium and zinc in gallstones at different living region of patients, µg/g d.w. Okr g Opad mg m12 rok11 Cz stochowski Zag biowski Bielski P eç Pb Cd Zn kobiety 0,13 9,32 0,84 0,00 0,54 0,03 1,04 74,50 6,78 m czyêni 0,69 3,00 1,00 0,03 0,25 0,07 5,18 24,08 10,41 kobiety 0,12 3,08 0,32 0,01 0,26 0,02 1,8 35,34 5,69 m czyêni 0,26 4,15 0,77 0,02 0,25 0,05 7,91 63,57 17,16 kobiety 0,26 2,70 0,86 0,05 0,34 0,16 5,84 30,27 15,5 m czyêni 0,47 4,50 1,16 0,12 0,34 0,19 9,82 59,77 17,62

5 Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No Tab. III. ZawartoÊç o owiu kadmu i cynku w z ogach ó ciowych osób palàcych i niepalàcych (µg/g) Tab. III. The content of lead, cadmium and zinc in in gallstones smokers and non-smokers (µg/g) Grupa chorych K n Pb wspó cz. zmiennoêci Zn wspó cz. zmiennoêci P 24 0,19 4,79 1, ,01 0,33 0, ,98 46,1 12,9 54 NP 66 0,12 17,5 1, ,00 0,54 0, ,04 97,2 12,8 86 Cd wspó cz. zmiennoêci M P 34 0,47 4,71 1, ,12 0,34 0, ,82 59,8 17,7 63 NP 37 0,08 23,3 0, ,01 0,60 0, ,95 63,6 10,9 95 K kobiety, M m czyêni, P palàcy, NP niepalàcy Mo na dostrzec podobieƒstwo wyst powania o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego mieszkaƒców wyodr bnionych obszarów ze ami wyst powania tych pierwiastków w powietrzu. Wskazuje to na istotnà rol czynników Êrodowiskowych w kszta towaniu zawartoêci tych pierwiastków w z ogach ó ciowych. Powy sze spostrze enia uzasadniajà uznanie z ogów za pomocniczà prób biologicznà przy ocenie nara enia Êrodowiskowego ludnoêci na ten pierwiastek. III. Wp yw na ogu palenia tytoniu Wobec powszechnoêci na ogu palenia tytoniu przeanalizowano tak e mo liwoêç zjawiska eliminacji o owiu, kadmu i cynku. Metale te dostajà si do organizmu m.in. drogà inhalacji wraz z innymi ksenobiotykami obecnymi w dymie tytoniowym. Spodziewano si pozytywnej odpowiedzi w postaci zwi kszonej iloêci tych pierwiastków w z ogach p cherzyka ó ciowego u osób palàcych. Zarówno u kobiet jak i m czyzn zawartoêç o owiu, kadmu i cynku by a istotnie wi ksza p 0,05 w z ogach p cherzyka ó ciowego osób palàcych w porównaniu z osobami niepalàcymi. Wyraêniejszà ró nic na niekorzyêç osób palàcych dostrze ono w przypadku kadmu. Porównanie ró nic zawartoêci odpowiadajàcej Êredniej geometrycznej wskazuje, e rola na ogu palenia wyraêniej zaznaczy a si u m czyzn w porównaniu do kobiet, co t umaczy si na ogó wi kszà iloêcià papierosów wypalanych przez m czyzn. Na óg palenia tytoniu przyczynia si do wi kszej kontaminacji osób palàcych, co w dalszej kolejnoêci przejawia si okreêlonym stopniem eliminacji o owiu, kadmu i cynku do ó ci a nast pnie zwi kszonym st eniem tych pierwiastków w z ogach ó ciowych. Porównanie zawartoêci o owiu w ó ci p cherzykowej (µg/m3) i z ogach p cherzyka ó ciowego (µg/g), podano w tabeli IV. Tab. IV. Porównanie zawartoêci o owiu w ó ci p cherzykowej (µg/cm 3 ) i z ogach p cherzyka ó ciowego µg/g s.m. Tab. IV. Comparison of lead contents in bile (µg/cm 3 ) and gallstones µg/g d.w. ó ç p cherzykowa Z ogi p cherzyka ó ciowego M K M K Zakres 0,210 1,310 0,281 1,410 0,08 23,28 0,12 17,55 Ârednia geometryczna 0,427 0,483 1,23 1,36 IV. Analiza wp ywu wybranych czynników na y zawartoêci o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego Zauwa ono pojawienie si tendencji wyst powania wi kszych st eƒ o owiu w z ogach ó ciowych kobiet (1,69 µg/g) w porównaniu do z ogów ó ciowych m czyzn (1,14 µg/g). Tendencja ta uwidoczni a si tak e podczas badaƒ z ogów ó ciowych pochodzàcych od osób niepalàcych. Na ogowe palenie papierosów przez m czyzn, odwraca t zale noêç. W gromadzeniu o owiu w z ogach ó ciowych odgrywajà rol nast pujàce czynniki: dieta (kobiety 0,48, m czyêni 0,47), alkohol (0,28 i 0,35), na óg palenia (0,42 i 0,44), kawa (0,48 i 0,43), oty oêç (0,44 i 0,48), dla r 0,4; p 0,03. Majà one charakter zale noêci wprost proporcjonalnej. Równie zawartoêç kadmu w z ogach p cherzyka ó ciowego by a powiàzana z wymienionymi powy ej czynnikami. Zale noêç t opisujà wspó czynniki korelacji wynoszàce kolejno dla kobiet i m czyzn: dieta

6 68 Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No. 4 0,38 i 0,43, alkohol 0,20 i 0,26, papierosy 0,44 i 0,46, kawa 0,31 i 0,34, oty oêç 0,40 i 0,40. Charakterystyczny jest równie wi kszy wp yw stopnia oty oêci na kumulacj cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego w przypadku kobiet i m czyzn niepalàcych (0,76 i 0,79) w porównaniu do osób palàcych (odpowiednio 0,39 i 0,53) p 0,01. U m czyzn w porównaniu do kobiet zaznaczy a si tak e wi ksza rola diety (0,67) i spo ycia kawy (0,46) p 0,05. Rola wykszta cenia opisana jest nieistotnym ujemnym wspó czynnikiem korelacji. Ten fakt mo na by oby t umaczyç wzrastajàcà wraz z wykszta ceniem ÊwiadomoÊcià szkodliwoêci palenia tytoniu. Miejsce zamieszkania ma wp yw na wzrost zawartoêci o owiu w z ogach ó ciowych kobiet i m czyzn. Parametr wieku charakteryzujà nieistotne wspó czynniki korelacji. W pewnym stopniu fakt ten znajduje wyt umaczenie tym, i okres formowania z ogów ó ciowych by wielokrotnie krótszy od wieku pacjenta. W kontaminacji z ogów ó ciowych o owiem, kadmem i cynkiem, najistotniejszà rol odgrywa: oty- oêç, dieta, na óg palenia i picie kawy, natomiast wp yw alkoholu zaznacza si jako mniejszy w porównaniu do wczeêniej wymienionych czynników. V. Wspó wyst powanie o owiu, kadmu i cynku z wybranymi pierwiastkami Ukierunkowana pozytywna rola wybranych czynników np. diety, na ogu palenia papierosów, oty oêci wskazuje, e proces eliminacji o owiu i kadmu z ó ci do z ogów p cherzyka ó ciowego ma charakter w pewnej mierze uporzàdkowany. Wiadomo, e sk ad ó ci ulegajàcej przemianie w z ogi ó ciowe uzale niony jest nie tylko od resorpcji, ale równie od wymiany jonowej, w której biorà udzia ró ne pierwiastki. Wspó wyst powanie o owiu i kadmu z wieloma pierwiastkami w ró nych próbach biologicznych jest bardzo wa nym zjawiskiem. Mo e ono dotyczyç pierwiastków o charakterze patogennym i jest wypadkowà procesów wch aniania, dystrybucji, kumulacji w niektórych tkankach i narzàdach, a tak e w procesie dyskryminacji. Dla populacji m czyzn ustalono wprost proporcjonalne y zawartoêci o owiu do zawarto- Êci kadmu, kobaltu, arsenu, berylu, molibdenu, antymonu, litu, manganu, glinu, boru, chromu, niklu, tytanu, bizmutu, a odwrotnie proporcjonalne do siarki, krzemu, fosforu, miedzi, magnezu, potasu, w mniejszym zaê stopniu selenu i sodu. Odr bny charakter we wspó wyst powaniu o owiu z innymi pierwiastkami w z ogach ó ciowych kobiet dotyczy selenu (0,31) i miedzi (0,38), u których przeciwnie do m czyzn majà one charakter wprost proporcjonalny. Wprost proporcjonalne y zawartoêci kadmu w z ogach ó ciowych m czyzn dotyczà glinu (0,13), kobaltu (1,00), miedzi (0,69), niklu, o owiu (0,28), selenu (0,2), berylu (1,00), molibdenu (1,00) oraz tytanu, antymonu, bizmutu, baru, strontu, litu i sodu (0,98). Zmiany o charakterze odwrotnie proporcjonalnym, z zaznaczonà silnà korelacjà dotyczy y: magnezu, fosforu ( 0,19), potasu ( 0,37), siarki, krzemu i elaza. Liczba dostrze onych wspó zale noêci w ach zawartoêci kadmu dotyczàcych z ogów ó ciowych kobiet jest mniejsza i dotyczy tylko kobaltu, miedzi, berylu, molibdenu, antymonu, litu, magnezu. Znamienny jest fakt, e rola magnezu w eliminacji kadmu do z ogów ó ciowych kobiet ma charakter wprost proporcjonalny, a u m czyzn odwrotnie proporcjonalny, podobnie jak w przypadku krzemu. To spostrze enie wskazuje, e u m czyzn podczas budowy struktury mineralnej z ogów p cherzyka ó ciowego zachodzi zjawisko antagonizmu pomi dzy ami zawartoêci o owiu i magnezu. Tab. V. Wspó wyst powanie o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego kobiet i m czyzn z innymi pierwiastkami r 0,28 0,45; p 0,05; r 0,46 0,78; p 0,01; r 0,74; p 0,005 (r wspó czynnik korelacji, p poziom istotnoêci) Tab. V. Interaction of lead, cadmium and zinc with other elements in women and men gallstones r 0,28 0,45; p 0,05; r 0,46 0,78; p 0,01; r 0,74; p 0,005 (r correlation coefficient, p level of significance Me Cd Pb Zn Fe Mn Al Co Cr Cu Ni As Hg Be Mo Ti Sb Bi Pb Cd Zn K 0,28 0,30 0,30 0,09 0,12 0,28 0,55 0,38 0,35 0,25 0,28 0,28 0,25 0,28 M 0,77 0,99 0,11 0,46 0,39 0,77 0,97 0,35 0,92 0,77 0,19 0,77 0,77 0,94 0,77 0,96 K 0,23 1,00 0,74 1,00 1,00 1,00 0,25 M 0,71 0,21 0,91 1,00 0,63 0,34 1,00 1,00 0,48 1,00 1,00 0,92 1,00 0,64 K 0,31 0,52 0,21 0,34 0,20 0,12 0,41 0,05 M 0,57 0,90 0,49 0,75 0,56 0,57 0,99 0,89 0,57 0,64 0,57 0,86 0,57 0,93

7 Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No W nast pnej kolejnoêci dokonano analizy wspó wyst powania cynku z innymi pierwiastkami w z ogach p cherzyka ó ciowego osób palàcych. Zaobserwowano wyst powanie odwrotnie proporcjonalnych zale noêci zawartoêci cynku z miedzià, rt cià, wapniem, sodem, magnezem i potasem. Wi kszy udzia cynku w strukturze mineralnej z ogów m czyzn palàcych skutkowa jednoznacznymi, antagonistycznymi reakcjami w stosunku do zawartoêci pierwiastków alkalicznych. W przypadku kobiet palàcych, ró nica ze wzgl du na p eç, przejawia si w wyst powaniu wi kszych ilo- Êci wprost proporcjonalnych z wybranymi pierwiastkami (wapniem, magnezem, sodem, potasem, tytanem, niklem i chromem). W z ogach ó ciowych kobiet niepalàcych zaznacza si tylko silna wspó zale noêç cynku z elazem i tytanem, a brak jest odwrotnie proporcjonalnych cynku z arsenem obserwowanych u kobiet palàcych. WNIOSKI 1. Na poziom zawartoêci Pb, Cd, Zn, w z ogach p cherzyka ó ciowego istotny wp yw majà czynniki behawioralne (dieta, alkohol, na óg palenia, kawa, oty- oêç). 2. Wykazano znamienny wp yw na ogu palenia na odpowiedni wzrost zawartoêci o owiu, kadmu i cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego oraz znacznà rol obecnoêci tych pierwiastków w opadzie ca kowitym, jako wskaênika zanieczyszczenia danego obszaru zamieszkania 3. Z ogi p cherzyka ó ciowego mogà byç wykorzystane jako dodatkowa próba biologiczna w indywidualnych ocenach nara enia Êrodowiskowego na Pb, Cd i Zn. Na badania uzyskano zgod Komisji Bioetycznej Âlàskiej Akademii Medycznej w Katowicach (L.dz. NN /98). WYKAZ PIÂMIENNICTWA 1. Rutkiewicz J.: ZawartoÊç o owiu i kadmu w z ogach p cherzyka ó ciowego mieszkaƒców województwa Êlàskiego. Rozprawa doktorska ÂAM, Sosnowiec Ko odziej D.: Wyst powanie cynku w z ogach p cherzyka ó ciowego u pacjentów z wybranych terenów po udniowej Polski. Rozprawa doktorska ÂUM, Sosnowiec Ahnert B., Kwapuliƒski J., Bogunia M., Kowol J.: Arsen w hydroksyapatytach kamieni ó ciowych u kobiet palàcych aktywnie i biernie oraz niepalàcych tytoƒ. Przegl Lek 2004; 61(10): Bogunia M., Kwapuliƒski J., Ahnert B., Górka A.: Rola p ci we wspó wyst powaniu selenu w z ogach p cherzyka ó ciowego z innymi pierwiastkami. Przegl Lek 2005; 62(10): Bogunia M., Kwapuliƒski J., Ahnert B., Górka A.: Antagonistyczna rola selenu w interakcjach z wybranymi pierwiastkami podczas kontaminacji kamieni ó ciowych u m czyzn palàcych i niepalàcych. Przegl Lek 2005; 62(10): Bogunia M., Kwapuliƒski J., Bogunia E., Ahnert B.: Beryllium concentration in hydroxiapatites of gallstones in the inhabitants of Upper Silesia. Pol J Environ Stud 2006; 15 No. 2A Pt. II, Bogunia M., Ahnert B., Kwapuliƒski J.: Zmiany zawartoêci baru i strontu w z ogach kamieni ó ciowych kobiet palàcych i niepalàcych tytoƒ. Przegl Lek 2006; 63(10): Bogunia M., Ahnert B., Kwapuliƒski J., Brodziak B.: Analiza udzia u rt ci w sk adzie mineralnym kamieni ó ciowych osób palàcych i niepalàcych tytoƒ. Przegl Lek 2006; 63(10): Bogunia M., Kwapuliƒski J., Ahnert B., Rochel R.: Analiza potencjalnych interakcji mi dzy kadmem i niklem w kamieniach ó ciowych kobiet palàcych aktywnie oraz niepalàcych tytoƒ. Przegl Lek 2004; 61(10): Kwapuliƒski J., Ahnert B., Bogunia M., Rutkiewicz J.: Analiza potencjalnych reakcji antagonizmu mi dzy o owiem i wapniem w kamieniach ó ciowych kobiet palàcych aktywnie i biernie oraz niepalàcych tytoƒ. Przegl Lek 2004; 61(10): Gonciarz Z., Konturek S.: Choroby wàtroby i dróg ó ciowych (w:) Nauka o chorobach wewn trznych, red.: Or owski T., PZWL Warszawa 1989; wyd. II: Stokes C.S., Krawczyk M., Lammert F.: Gallstones: environment, lifestyle and genes. Dig Dis 2011; 29(2): Nowak A., Nowakowska-Du awa E.: Drogi ó ciowe (w:) Gastroenterologia i hepatologia kliniczna. Red.: Konturek S.J. PZWL, Warszawa 2001; wyd. IV: Regu a J.: Choroby uk adu ó ciowego (w:) Choroby wewn trzne. Red.: Wojtczak A. PZWL Warszawa 1995; wyd. II: Brzozowski R.: Choroby wàtroby i dróg ó ciowych. PZWL Warszawa 1998; Leuschner M.: Patofizjologia i klinika kamicy ó ciowej. Nowiny lekarskie 1996; 6: Fauci A.S., Braunwald E., Isselbacher K.J. et al.: Choroby p cherzyka ó ciowego i dróg ó ciowych. Interna Harrisona 2001; 3: Ciok J., Maliszewska K.: Kamica p cherzyka ó ciowego i dróg ó ciowych. Klinika i powik ania kamicy ó ciowej. Gastrologia 1996; 3, 8: Jakubowski M.: Aktualne ryzyko wystàpienia skutków zdrowotnych w wyniku Êrodowiskowego nara enia na metale ci kie. Medycyna Pracy 2001; 52(5) Supl. 14: Jakubowski M., I ycki J.: Kadm. Dzia anie toksyczne zalecenia dotyczàce profilaktyki medycznej. Instytut Medycyny Pracy 1999, ódê. 21.Floriaƒczyk B.: Toksyczne w aêciwoêci o owiu. Problemy lekarskie 1997; 36: Pasternak K., Majdanik M.: Rola cynku w przyrodzie. Biul Magnezol 1999; 4: Dró d M., Gmiƒski J., Marek T.: Cynk aspekty biochemiczne i kliniczne. Pol Tyg Lek 1987; 42, 19: Ahnert B.: Wyst powanie arsenu w kamieniach ó ciowych mieszkaƒców wybranych obszarów Polski po udniowej. Rozprawa doktorska ÂAM, Sosnowiec 2004.

8 70 Medycyna Ârodowiskowa - Environmental Medicine 2012, Vol. 15, No Sahuquillo A., Rubio R., Ribo J.M., Ros E., Vela M.: Application of focused-microwave wet digestion to the determination of trace metals in human gallstones by ICP/AES. J Trace Elem Med Biol 2000; 14: Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Katowicach. Zanieczyszczenia atmosfery w województwie Êlàskim w latach Katowice Adres do korespondencji: Prof. dr hab. Jerzy Kwapuliƒski Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Ârodowiskowego Sosnowiec, ul. KoÊcielna 13 tel