Проблемы химического загрязнения объектов биосферы рассматривается как проявление глобального экологического кризиса, перечень химических соединений приближается к 20 млн наименований, из них десятки тысяч высокотоксичные, а у современного поколения людей не выработаны механизмы защиты от их агрессивного воздействия на организм. Нарастающее антропогенное рассеивание химических веществ не только меняет природный химический состав воздуха, почвы, воды и растений, но и вызывает загрязнение биосред организма. Критерии опасности складываются из совокупности параметров: токсичность, мутагенные, канцерогенные и модифицирующие свойства, аллергическое и иммунотоксическое действие.
Оксиды, взвешенные частицы. В атмосферном воздухе повсеместно присутствуют твердые взвешенные частицы, оксиды серы, азота, углерода, фенол, формальдегид. Они находятся под постоянным контролем гидрометеослужбы, которая оценивает их среднесуточные и максимальные концентрации в сравнении с ПДК. Оксиды серы SO2, SO3, азота NO, NO2, монооксид углерода – кислые газы со специфическим, относительно однотипным характером влияния на органы дыхания. Вследствие образования слабых кислот при соприкосновении со слизистыми оболочками дыхательных путей они раздражают и прижигают слизистые, вызывая морфологические повреждения эпителия и угнетения местного иммунитета. Чем менее растворимы газы, тем глубже они проникают в дыхательные пути. Оксиды, прежде всего диоксид серы, адсорбируются на твердых взвешенных частицах: чем меньше частицы, тем больше они поступают в бронхи и альвеолы. Раздражение сопровождается выбросом гистамина, что приводит к бронхоспазму, формированию астмоидного бронхита и бронхиальной астмы.
Кислые аэрозоли повреждают не только органы дыхания, тонкая эпителиальная пленка слизистой дыхательных путей с обильным кровоснабжением не препятствует быстрому всасыванию загрязнителей в кровь и их распространению. Повсеместное загрязнение атмосферного воздуха оксидами серы, азота, углерода – одна из причин гипоксии организма, так как они быстро соединяются с гемоглобином, образуют сульфагемоглобин, метгемоглобин, карбогемоглобин. Угнетаются окислительно-восстановительные реакции в головном мозге, внутренних органах. Все оксиды оказывают полиморфное неблагоприятное действие на морфофункциональное состояние нервной, сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, зрения и слуха, оказывают гонадотропное и эмбриотоксическое действие. Твердые взвешенные частицы и оксиды раздражают и повреждают кожные покровы и слизистые оболочки глаза.
Нитриты и нитраты, поступая в организм, оказывают расширяющее действие на сосуды, вызывают понижение артериального давления. Выраженное нейротропное действие монооксида углерода при хроническом воздействии вызывает астено-вегетативные явления, нарушение психики, токсическое поражение ткани щитовидной железы. Постоянное воздействие загрязнителей приводит к снижению общей резистентности, работоспособности, хроническому популяционному утомлению.
При определенных погодных условиях (инверсии температуры, безветрия), которые снижают загрязнения атмосферы, в приземном слое атмосферы резко возрастает содержание кислых газов, прежде всего диоксида серы – это токсические смоги, туманы. Резко возрастает количество людей с заболеваниями органов дыхания и сердечно-сосудистой системы.
Диоксины. Это обширная группа высокотоксичных полихлорпроизводных соединений, стойких и широко распространенных загрязнителей окружающей среды. Источниками диоксинов являются отрасли народного хозяйства: химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная, металлургическая промышленность, производство трансформаторов, конденсаторов, теплообменников, пестицидов. Диоксины образуются при высокотемпературных процессах переработки хлорсодержащей продукции. Они отличаются термической устойчивостью, резистентностью к химическому разложению, слабой растворимостью в воде. Основное депо накопление диоксинов – верхние слои почвы, где их период полуразложения превышает 10 лет, в воде –более года, в воздухе – 24 дня. Активно переносятся по цепям питания и постоянно действуют на живые организмы. Являются наиболее сильными синтетическими ядами по отношению к которым у человека эволюционно не сформированы естественные механизмы защиты. Основная доля диоксинов поступает с пищей, незначительная с воздухом и водой. В организме обнаруживаются в печени, почках, надпочечниках, яичниках, лимфатических узлах, легких. Основное депо – жировая ткань, высокие концентрации в женском молоке. Основной мишенью воздействия является печень, где происходит не только кумуляция, но и обезвреживание, производные выделяются с желчью и мочой. В результате токсического действия ядов происходит дегенерация печеночных клеток, фиброзные изменения.
Специфические диоксиновые заболевания – хлоракне и масляная болезнь Юшо-Ю-Ченг.
Хлоракне – рецидивирующее воспаление сальных желез кожи. Длится годами, приводит к образованию рубцов и пигментации.
Масляная болезнь Юшо-Ю-Ченг – массовые пищевые отравления диоксинами населения японской провинции Юшо в 1968 году и тайваньской Ю-Ченг в 1979 году. Пострадали жители от употребления риса: кожные проявления, тяжелые проявления печени, внутренних органов, нервной системы.
Диоксиновое отравление характеризуется медленным развитием и проявляется выраженной утомляемостью, раздражительностью, расстройствами сна и головными болями, нарушениями пищеварения, и эндокринной системы, болями в мышцах, суставах, слабостью нижних конечностях, потерей массы тела. Разнообразные болезненные симптомы возникают в результате подавления иммуно-ферментных систем организма, выраженной активации ПОЛ. С этим связывают ускоренное развитие старения организма, преждевременная смертность. Одно из соединений диоксинов – дибензодиоксин – включен в группу 2А (весьма вероятный канцерогенный для человека). В перечне опасных эффектов – нурушение репродуктивной функции, диоксины 2,4Д и 2,4,5Т вызывают аборты, мертворождения и патологию новорожденных.
Профилактика диоксиновых отравлений – закрытие диоксиновых производств, модернизации технологий, очистка территорий, уменьшение потребительского спроса на товары с хлорсодержащими веществами. В 1995 году в России федеральная целевая программа «Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов» Задачей программы является проведение мониторинга и разработка бездиоксиновых технологий.
Тяжелые металлы. Цинк, медь, хром, свинец, кадмий ртуть, таллий, селен и др. Мышьяк – полуметалл, обычно причисляют к тяжелым метеллам. Основные источники – промышленность, автотранспорт, котельные, мусоросжигающие установки и сельскохозяйственное производство. К отраслям промышленности, загрязняющим окружающую среду относятся черная и цветная металлургия, добыча твердого и жидкого топлива, горнообогатительные комплексы, стекольное, керамическое, электротехническое производство. Свинец широко используется в производстве аккумуляторов, оболочек электрокабелей, медицинской техники, хрусталя, оптического стекла, красок, сплавов. В сельскохозяйственном производстве загрязнение почвы тяжелыми металлами связано с использованием удобрений и пестицидов. Соединения тяжелых металлов поступает в организм через желудочно-кишечный тракт с пищей, водой и медикаментами, так же через органы дыхания., кожу при контакте с воздухом, водой, парфюмерией и т.д. поскольку основной путь поступления тяжелых металлов в организм- через пищевые продукты, в меньшей степени через воду, необходим тщательный токсикологический контроль продуктов, который обеспечивают: станции защиты растений, агрохимические лаборатории, центры госсан-эпиднадзора. Тяжелые металлы влияют практически на все системы организма, оказывая токсическое, аллергическое, канцерогенное и гонадотропное, эмбриотоксическое и мутагенное действие. Многие тяжелые металлы обладают тропностью (свинец, кадмий, ртуть) подробно рассмотрено в вопросе №13.
12. Экологически обусловленные нарушения роста и развития детей
В экологически неблагополучных населенных пунктах в результате хронического влияния комплекса загрязнителей регистрируют экологически спровоцированные нарушения здоровья детей:
· Снижения уровня, нарушения гармоничности физического и нервно-психического развития
· Предболезненные симптомы повреждения органов
· Повышение уровня общей и впервые выявленной заболеваемости
· Увеличение числа хронических заболеваний
· Появление длительно, тяжело и атипично протекающих заболеваний
· Увеличение числа злокачественных заболеваний
· Рост числа младенцев с пороками развития
· Омоложение болезней
· Увеличения числа инвалидов детства
Экопатогенные эффекты зависят от качества поллютантов, продолжительностью воздействия, возрастной и индивидуальной чувствительности организма.
Акцелерационные эффекты проявляются увеличением доли детей с повышенными и высокими показателями длины и массы тела относительно возрастно-половых нормативов развития, с дисгармоничностью развития в связи с избыточным жироотложением, что можно рассматривать как разновидность эндокринопатий.
Ретардационные эффекты ростовых процессов заключаются в увеличении доли детей с задержками физического развития, низкими показателями длины тела, дефицитом массы тела, нарушениями остеогенеза.
Морфологическое и особенно функциональное формирование нервной системы детей в течении всего начального этапа онтогенеза, активная постнатальная миелинизация нервных волокон, высокая проницаемость гематоэнцефалического барьера обуславливают высокую чувствительность растущего организма к нейротропным воздействиям окружающей среды. Возникают психоневрологические и нейроциркуляторные нарушения.
Глобальное загрязнение природной среды свинцом рассматривается как одна из причин снижения интеллектуального потенциала человеческого общества. Развивается атаксия, свинцовая энцефалопатия, церебрастения, психические расстройства. Концентрация в крови у детей свинца свыше 10мкг/дл – задержка психического развития. Выраженное нейротропное действие на организм оказывает ртуть, что проявляется в виде астено-вегетативного синдрома, психических нарушений. Отравление органическими соединениями ртути (болезнь Минамата) приводит к развитию энцефалопатии, мозжечковой актаксии, нарушение зрения и слуха.
Задержка физического и психического развития детей вплоть до кретинизма могут быть обусловлены дефицитом йода на геоаномальных природных территориях.
На территории высокого экологического риска у детей возникают синдромы эколической дезаптации и интоксикации:
· Синдром бронхиальной гиперреактивности – неспецифические реакции дыхательных путей на разного рода загрязнители (взвешенные вещества, сажа, оксиды азота, сера, углерод, асбест, формальдегид)
· Вторичные иммунодефициты, парааллергии
· Синдром раздраженного кишечника
13. Глобальные проблемы здоровья населения как результат влияния токсических металлов: свинец, кадмий, ртуть.
Свинец – вещество первого класса опасности, оказывает политропное действие на организм. До 90% накапливается в костях, если воздействию подвергаются дети, то критическим органом является мозг, у взрослых – кроветворная ткань или почки. Действие на организм зависит от концентрации в окружающей среде и содержания в крови. При свинцовом токсикозе поражаются органы кроветворение (следствие – анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия), органы чувств, почки (нефропатия), пищеварительная и сердечно-сосудистая системы.
Свинец влияет на нервно-психическое развитие у детей. Дети 5-12 лет с умеренно повышенным уровнем свинца в крови имеют сниженную память, низкую умственную работоспособность и двигательную активность. Хроническое воздействие свинца на развивающийся организм может быть причиной эмоционально-поведенческих нарушений. Свинец, попадая в организм, снижает активность гормонов, что в конечном итоге сказывается на физическом развитии. Установлено повреждающее действие свинца на зоны мозга, отвечающие за зрение, снижает реакцию иммунной системы на чужеродные антигены.
Кадмий – элемент первого класса опасности, обладает тератогенным действием, проникает через плацентарный барьер, нарушая поступление в плод необходимых элементов. Свинец усиливает эмбриотоксическое действие кадмия, проявляя суммирующий эффект. Кадмий является ингибитором ряда ферментов, нарушая деятельность многих органов и систем, может вызвать ринит с потерей обоняния, нефропатию с протеинурией, остеомаляцию (болезнь итай-итай), нейротоксический синдром, обструктивные процессы в легких с развитием легочной недостаточности, участвует в развитии рака легкого. Оказывает выраженное действие на обмен целого ряда микроэлементов, что проявляется на уровне ферментативных процессах, всасывания, отложения и выведения элементов, на функции целого организма.
Ртуть – обладает широким спектром действия в зависимости от свойств веществ, в виде которых она поступает в организм (пары металлической ртути, неорганические или органические соединения), путей поступления и дозы. Основные пути воздействия – с воздухом, пищей и водой. Профессиональное воздействие. Выводится через мочу и кал, испарение через легкие, пот, слюноотделение, грудное молоко. Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, блокирующих сульфгидрильные группы белковых соединений, нарушая белковый обмен и ферментативные процессы. Поражает нервную и выделительную системы. Имеет сродство с клетками почек.
Хроническое отравление ртутью приводит к нарушению нервной системы и характеризуется наличием астеновегетативного синдрома с отчетливым ртутным тремором (дрожание рук, языка, век, ног и всего тела), неустойчивым пульсом, тахикардией, возбужденным состоянием, психическими нарушениями, гингивитом. Развивается апатия, эмоциональная неустойчивость, головные боли, головокружения, бессонница, нарушается память, повышенная возбудимость. Вдыхание паров – симптомы острого бронхита, пневмонии, разрушение легких. Наряду с общетоксическим действием вызывает гонадотоксические, эмбриотоксичекие, тератогенные и мутагенные эффекты.
Масштабное загрязнение объектов природной среды, полиморфность нарушений вызываемых у человека, так же доступность их обнаружения в организме обусловили значимость тяжелых металлов как биологических маркеров – количественная характеристика поллютанта или его производных в биосубстратах организма. Биологический мониторинг – периодический или систематический отбор биопроб с целью проведения анализа концентрации загрязнителя, продуктов обмена и биотрансформации. Волосы – доступный материал при массовых осмотрах населения (лучше у детей)
Существуют центильные шкалы для оценки содержания тяжелых металлов в волосах детей: средний уровень – 50 центиль, средние границы находятся в пределах 25-75 центиля, допустимые – 10-90 центиля.
