Экология и здоровье человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экология и здоровье человека

1.Основные понятия и законы экологии человека

Слово «экология» происходит от греческого oikos, что означает «жилище», «местопребывание», «убежище». Каждый вид имеет свой дом. Для современного человека - это вся планета Земля и околоземное космическое пространство. Более двух тысяч лет назад великий врач древности Гиппократ (около 460-370 до н.э.) не только описал влияние климата, воды, рельефа и времен года на здоровье жителей различных местностей, но и дал сравнительное антропологическое описание народов, живущих на европейском, африканском и азиатском берегах Средиземного моря. В его трудах содержатся многочисленные доказательства того, что факторы внешней среды, образ жизни оказывают определяющее влияние на формирование телесных (конституция) и душевных (темперамент) свойств человека. В ХVII веке появилась медицинская география - наука, которая изучает влияние природных и социальных условий различных территорий на здоровье населяющих их людей.

Экология человека под названием «биология человека» получила отражение в книгах И.И. Мечникова «Этюды о природе человека» (1903) и «Этюды оптимизма» (1907). В 1972 году вышла в свет монография А.П. Авцына «Введение в географическую патологию», где был раздел, по- священный экологии человека. Проблемы экологии человека отражены в 1983 году в монографии В.П. Казначеева «Очерки теории и практики экологии человека». В последние десятилетия этот термин приобрел особую популярность. Во второй половине XX века экология как наука развивается особенно бурно, поскольку антропогенные изменения окружающей среды приобрели такие размеры, что человек прямо или косвенно сам стал их жертвой. Конституция Российской Федерации (1993), статья 42 гласит: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением». Однако за последние 200 лет качество окружающей среды, благодаря активному вмешательству человека, резко изменилось. Развитие мировой цивилизации привело к формированию острейшего экологического кризиса, который в той или иной форме проявляется во всех индустриально развитых странах.

Понятие об экосистемах. Любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экосистемой. Термин был предложен в 1935 году А. Тенсли. Согласно известному отечественному экологу Н.Ф. Реймерсу разделение дисциплин «экология человека» и «социальная экология» следует проводить по дуалистическим качествам самого человека. Когда речь идет об индивидууме, организме - это «экология человека» (как аутоэкология особи). Когда рассматривается социальный ряд - это «социальная экология». Экология человека как аутоэкология особи, изучает взаимоотношения организма со средой обитания. В основе этих отношений лежат морфофизиологические реакции организма (генотипа) человека на воздействие среды (абиотических, биотических и антропогенных факторов). Наиболее сильное воздействие на здоровье человека экологические факторы оказывают в процессе онтогенеза. Экологической нишей человека является вся земля. Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни - Homo sapiens (человек разумный). Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а сделать ее удобной для своего существования. Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека.

Экологический кризис - это устойчивое нарушение равновесия между обществом и природой, проявляющееся в деградации окружающей природной среды - с одной стороны, и неспособности государственных управленческих структур выйти из создавшегося состояния и восстановить равновесие общества и природы - с другой стороны. Деградация окружающей природной среды - это разрушение или существенное нарушение экологических связей в природе, обеспечивающих обмен веществ и энергии внутри природы, между природой и человеком, вызванное деятельностью человека, проводимой без учета законов развития природы. Причины экологического кризиса. В настоящее время к глобальному экологическому кризису ведет неумеренная хозяйственная деятельность человека. Среди причин истощения, загрязнения и разрушения природной среды, исходящих от антропогенной деятельности человека можно выделить объективные и субъективные. К объективным можно отнести следующие:

1. Предельные способности земной природы к самоочищению и саморегуляции;

2. Физическая ограниченность земельной территории в рамках одной планеты;

3. Безотходность производства в природе и отходность человеческого производства;

4. Неполное познание и использование человеком законов развития природы. К субъективным причинам экологического кризиса относятся:

1.Недостатки организационно-правовой и экономической деятельности государства по охране окружающей среды;

2. Дефекты экологического воспитания и образования;

3.Экологическое невежество - нежелание изучать законы взаимосвязи человека и окружающей среды;

4. Экологический нигилизм - нежелание руководствоваться этими законами, пренебрежительное отношение к данным законам. Следует назвать две особенности проявления результатов воздействия человека на природную среду. Экологический кризис характеризуется Реймерсом (1992) не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие (эффект бумеранга).

2.Варианты биологического действия загрязнителей окружающей среды

Загрязнители окружающей среды вызывают в организме человека различные биологические эффекты - от раздражения слизистых оболочек верхних дыхательных путей до токсического поражения печени, сердца, почек и мутагенного эффекта (врожденные уродства и наследственные болезни).

1. Раздражающее действие. Вещества вызывают острое или хроническое раздражение, а затем асептическое воспаление слизистых оболочек верхних дыхательных путей, коньюнктив, кожи. При длительном воздействии и более значительных концентрациях в последствии развивается атрофия слизистых оболочек и развивается хронический бронхит.

2. Токсическое действие загрязнителей - ядовитое действие, вызывающее отравление, поражение ткани печени, легких, почек, сердца. Такое вещество в токсикологии рассматривают в качестве яда. Ядами называют чужеродные химические соединения (ксенобиотики), которые при поступлении в организм любыми путями (через дыхательные пути, кожные покровы, пищеварительный тракт) в незначительных количествах способны вступать во взаимодействие с жизненно важными структурами организма и вызывать нарушение его жизнедеятельности, переходящее при определенных условиях в болезненное состояние, то есть в отравление или смерть.

3. Аллергенное действие - действие вещества, вызывающего сенсибилизацию организма и развитие аллергических болезней и состояний: аллергический дерматит, ринит, коньюнктивит, бронхиальную астму, отек Квинке, анафилактический шок.

4. Тератогенное действие загрязнителей - действие вещества на организм человека в стадии внутриутробного развития, приводящее к ненаследуемому уродству (например, дефект конечностей, неба, врожденные пороки сердца и т.д.).

5. Эмбриотоксическое действие - токсическое действие вещества на организм плода при внутриутробном развитии, вызывает гибель плода или болезни новорожденных детей (гипотрофия плода, гепатит, нарушение функции почек, дыхания и сердечно-сосудистой системы.

6. Мутагенное действие загрязнителей - действие, вызывающее мутационные изменения в организме, последствия которого изображены на схеме: Известны химический и радиационный мутагенез. Химический мутагенез - явление возникновения мутаций, т.е. изменений химической структуры молекул ДНК под действием химических поллютантов. Радиационный мутагенез - явление возникновения мутаций под действием радиоактивных веществ. Онкогенное (канцерогенное) действие загрязнителей - действие, приводящее к образованию злокачественных опухолей (вариант мутагенного действия). Иммунодепресивное действие - действие загрязнителей, которое приводит к снижению иммунитета, развитию вторичного иммунодефицита.

3.Глобальные загрязнители объектов окружающей среды

экологический деградация глобальный

В данном разделе пойдет речь о самых распространенных поллютантах, которые загрязняют практически все объекты окружающей среды: воздух, воду, почву, продукты питания. Их еще называют «супертоксикантами». Пестициды - средства защиты растений (от лат. pestis - зараза, cide - убиваю). Ядохимикаты опасны не только для тех видов, против которых они используются. Применение их в хозяйственных целях привело к сильному загрязнению среды и нежелательным последствиям. В свое время открытие инсектицидных свойств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) было оценено Нобелевской премией. Его мировое производство в течение почти 30 лет достигало ежегодно 100 тысяч тонн, а применение спасало урожаи многих сельскохозяйственных культур, а также и лесные насаждения. Однако позже выяснилось, что сам ДДТ и некоторые примеси в препаратах, помимо токсичности для теплокровных животных, обладают способностью прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых цепей. Есть данные, что при попадании препаратов, близких к ДДТ, в воду в количестве 0,014 части на миллион его содержание в планктоне составляет уже 0,5 частей на миллион, а в мышцах рыб - 221 часть, т.е. возрастает более чем в 104 раза.

Неожиданно ДДТ обнаружили в тканях пингвинов в Антарктиде, где его никогда не при- меняли. Был обнаружен значительный рост раковых опухолей у женщин Средней Азии, занимавшихся сбором хлопка вручную, плантации которого обильно обрабатывались пестицидами. Сейчас его использование запрещено. Диоксины. Диоксины - это группа веществ, которые называют суперэкотоксикантами в силу их чрезвычайно высокой токсичности и биологической активности. Она включает дибензо-1,4-диоксины (ПХДД), дибензофураны (ПХДФ) и бифенилы (ПХБФ), а также сотни хлор-, бром- и хлорброморганических циклических эфиров. В водах Байкала, в рыбе, зоо- и фитопланктоне, а также в 145 яйцах птиц, населяющих берега и острова «священного моря», обнаружены диоксины и диоксиноподобные соединения. Их еще называют «гормонами деградации» или «гормонами преждевременного старения».

Диоксины относятся к разряду особо опасных стойких органических загрязнителей, так как обладают высокой устойчивостью к фотолитическому, химическому и биологическому разложению. В результате они долгое время могут сохраняться в окружающей среде. При этом для диоксинов не существует «порога действия», то есть даже одна молекула способна инициировать ненормальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, нарушающих функции организма. Главными источниками появления диоксинов в окружающей среде являются окисление и сжигание органических веществ. Диоксины образуются во многих технологических процессах - от целлюлозно-бумажного, металлургического до биологической очистки сточных вод, хлорирования питьевой воды, сжигания отходов и сгорания топлива в двигателях. Диоксин - тотальный яд, поскольку даже в относительно малых дозах он поражает практически все формы живой материи - от бактерий до теплокровных. Эти вещества по своей токсичности превосходят соединения тяжелых металлов, хлорорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран и пр.), а по канцерогенности - ароматический углеводород бензпирен. Диоксины способны накапливаться в организме, являясь причиной многих тяжелых заболеваний. У высокочувствительных организмов первоначально появляется заболевание кожи - хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованием долго незаживающих язв), причем у людей хлоракне может проявляться снова и снова даже через многие годы после излечения. Более сильное поражение диоксином приводит к нарушению обмена порфиринов - важных предшественников гемоглобина. Порфирия - так называется это заболевание - проявляется в повышенной фоточувствительности кожи: она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками. При хроническом отравлении диоксинами развиваются перерождения кожи и слизистых оболочек, различные заболевания, связанные с поражением печени и центральной нервной системы.

Они также могут быть причиной иммунодефицита, и в этом смысле их иногда сравнивают с вирусом СПИДа. Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксинами (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента - цитохрома Р. Особенно сильно активируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи с чем диоксины даже в ничтожных количествах подавляют жизнеспособность, нарушают процессы формирования и развития нового организма, иными словами, оказывает эмбриотоксическое и тератогенное действие. В ничтожных концентрациях диоксины вызывают генетические изменения в клетках и повышают частоту возникновения опухолей, то есть обладают мутагенным и канцерогенным действием. В окружающей среде циркулирует более 400 тысяч тонн диоксинов. Период полураспада диоксинов в природе превышает 10 лет. Эти соединения легко включаются в пищевые цепи. По- падая в почву, диоксины поглощаются растениями (особенно их подземной частью), почвенной фауной, через которую пере- даются по цепи питания птицам и другим животным. Вынесенные из почв воздушными и водными потоками в акватории, диоксины через зоопланктон, рачков, рыб попадают к птицам и млекопитающим. Иными словами, с растительной, мясной, молочной (особенно!) и рыбной продукцией, полученной с зараженной территории, диоксины попадают на стол к человеку. Нитраты и нитриты. Загрязнение окружающей среды этими соединениями связано с широким применением их в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Нитраты - соли азотной кислоты (селитры).

В качестве агентов азотного питания растений применяются натриевая селитра, калийная, амонийная и некоторые другие виды селитр. Интенсивное поступление нитратов в растения приводит к тому, что они не полностью включаются в обменные процессы и накапливаются в листьях, стеблях и корнях, причем избыток частично восстанавливается до аммиака. Непосредственно для растений избыток нитратов значительной опасности не представляет, но при попадании в организм теплокровных с пищей они превращаются в значительно более токсичные нитриты, вступающие во взаимодействие с аминами и амидами (продуктами взаимодействия аммиака с радикалами или металлами). В результате возможно образование нитрозосоединений - нитрозаминов и нитрозамидов. Накопление в организме человека нитратов при длительном употреблении такой растительной пищи вызывает тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства. В крови нитраты превращают двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное, что нарушает перенос кислорода от легких к тканям. Что касается нитрозосоединений, то в ряде случаев они способны вызывать злокачественные новообразования, рак желудка, лейкоз. Поступление нитратов в организм в дозе более 5 мг на 1 кг массы тела уже является опасным. Суточная доза поступающих в организм с пищей нитратов не должна превышать 320 мг, а нитритов - 9 мг. Винилхлорид. Поливинилхлорид (ПВХ) - это сегодня непременная принадлежность нашего образа жизни, и прежде всего он незаменим как упаковочный материал для пищевых продуктов. Его получают из винилхлорида. В пленках из ПВХ остаточные количества винилхлорида прямым или непрямым образом (через пищевую цепь или диффундируя в упакованные в ПВХ продукты питания) могут оказывать вредное влияние на человека. Известно, что на фабриках, производящих ПВХ, у рабочих, вынужденных вдыхать относительно высокие концентрации паров винилхлорида, возникают гемангиосаркомы (одна из форм быстро развивающихся злокачественных опухолей, образующихся из стенок кровеносных сосудов).

Однако, начиная с 1978 г. благодаря совершенствованию технологии содержание винилхлорида в ПВХ было снижено, так что в настоящее время ПВХ-материалы в токсикологическом отношении могут, пожалуй, считаться безопасными. Прежние анализы пищевых продуктов, расфасованных в бутылки из ПВХ, выявили наличие в них следов винилхлорида, причем концентрация последнего зависела от характера содержимого бутылки: больше всего был загрязнен уксус, за ним следовали фруктовые соки и горчица. Фтористые соединения. Целесообразность фторирования питьевой воды для профилактики кариеса остается спорной, так как передозировка фтора может вызывать флюороз (повреждение костей). Однако для человека главная угроза со стороны фтора, как токсиканта природной среды, заключается совсем в другом.

Дело в том, что в результате применения хлорированных или фторированных углеводородов в качестве хладагентов и газов-вытеснителей в холодильниках и аэрозольных баллонах они попадают в атмосферу. Будучи весьма устойчивыми соединениями, они могут подниматься в стратосферу и расщепляться там под действием излучений с высокой энергией. Образующиеся при этом радикалы легко вступают в реакции, что может привести к разрушению слоя озона. Пагубное воздействие этих фтор- и хлорорганических соединений расценивается как куда более серьезный фактор, чем воздействие окиси азота из выхлопных газов реактивных сверхзвуковых самолетов, хотя бы уже потому, что продолжительность жизни этих соединений составляет около 30 лет. В связи с этим неоднократно выдвигались требования полностью запретить применение аэрозольных баллонов. Тяжелые металлы получили свое название благодаря высоким значениям атомной массы. Они способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Некоторые товары и препараты, используемые в быту, содержат тяжелые металлы. Например, неорганические пигменты красок представляют собой соединения алюминия, ванадия, хрома, бария, свинца, меди, сурьмы, кадмия, олова.

Соединения тяжелых металлов используются в качестве стабилизаторов и катализаторов при получении полимерных материалов, из которых изготовляют синтетические ткани, пластмассы, резину. Косметические препараты также содержат тяжелые металлы: например, пудра - оксид цинка, тени для век - высокодисперсный порошок алюминия. Главные источники поступления тяжелых металлов в ваш дом - вода, выхлопные газы и краски. Свинец в настоящее время является самым распространенным из токсичных тяжелых металлов, так как он входит в состав бензина. Для крупных промышленных городов всего мира характерно загрязнение свинцом; почвы и растения городов содержат свинца в 20-30 раз больше, чем за их пределами. Адмирал сэр Джон Франклин, родившийся 16 апреля 1786 года, был уже известным полярным исследователем, когда 19 мая 1845 года отправился в свое последнее путешествие на прекрасно оборудованных кораблях «Эребус» и «Террор». Он хо- тел открыть северно-западный проход, и в последний раз его видели в заливе Мелвилл. Сегодня мы знаем, что он, выдержав вторую зиму, скончался 11 июня 1847 года, и что после третьей попытки прохода умерли 24 его спутника, а затем 105 мужчин покинули корабль, но никто из них не добрался до суши. Только в 1854 году по отдельным свидетельствам эскимосов стало известно о судьбе экспедиции. В «Брокгаузе» издания 1893 г. еще можно было прочесть, что «все участники экспедиции погибли от голода и холода». Но в 1981-1986 гг. под руководством антрополога Битти было проведено эксгумирование останков и исследование возможных причин смерти участников экспедиции с использованием современных методов анализа. В результате было установлено отравление свинцом. В волосах погибшего матроса, эксгумированного на острове Бичи, методом спектрофотометрического анализа было обнаружено более 600 ч. на млн. свинца - достоверное доказательство острого свинцового отравления. Тем самым были выяснены не только причины смерти, но и причины явных нарушений поведения у участников экспедиции в последние недели (не исключая и каннибализм). Британское адмиралтейство снабдило экспедицию консервами в металлических банках (тогда это была новинка!).

Эти банки содержали свинец в высокой концентрации, который переходил в содержимое банок, а затем попадал вместе с пищей в организм, что и предопределило исход. Экспедиция была снабжена самым современным провиантом, рассчитанным на 3 года. Корабли адмирала Франклина были вообще первыми парусными судами, которые совершали экспедицию в высокие северные широты, имея на борту продукты питания в банках из белой жести, упакованных в свинцовую фольгу. Исследования, проведенные в Корякском национальном округе в 1992 году, выявили высокое содержание свинца в крови детей. Причина - значительный удельный вес употребления консервированных продуктов из банок, содержащих в припое свинец. Английские биохимики установили, что кости первобытных людей из погребений возрастом 5000 лет содержат, в среднем, 1,43 х10-3 % свинца, а кости современных людей - уже 3,45x10-3 %, т.е. содержание свинца в костях возросло вдвое, что увеличивает опасность появления переломов костей, болезней периферической нервной системы и др. Помимо свинца вызывает беспокойство глобальное загрязнение объектов окружающей среды ртутью. Эти металлы действуют на нервную систему, репродуктивную функцию, хорошо известен их гонадотоксический эффект. Кадмий. Тяжелый металл кадмий вообще представляет собой один из самых опасных токсикантов среды (он значительно токсичнее свинца). В природной среде кадмий встречается лишь в очень малых количествах - именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. Дело в том, что только в 3-4 последних десятилетия кадмий стал находить все большее техническое применение.

Он содержится в мазуте и дизельном топливе (и освобождается при его сжигании!), его используют в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, нужных при производстве лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизаторов для пластмасс (например, поливинилхлорида), в электрических батареях и т.д. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий попадает в воздух, воду и почву. В 70-х годах прошумели так называемые «кадмиевые скандалы» в ФРГ. Их причиной послужило то, что кадмийсодержащий ил в течение многих лет вывозился на сельскохозяйственные угодья в качестве средства, улучшающего почву. Это привело в конце концов к такому сильному загрязнению кадмием возделываемых пищевых и кормовых растений (сахарной свеклы, клубневого сельдерея, картофеля), что в 1979 году власти вынуждены были официально запретить там какие бы то ни было посадки. Ил в реках был загрязнен сточными водами предприятий, производящих пигменты и поливинилхлорид, где кадмий используют в качестве катализатора. Во всем мире, судя по имеющимся сведениям, в окружающую среду ежегодно выбрасывается примерно 5000 тонн кадмия. У курильщиков в организме тоже в среднем больше кадмия, чем у некурящих. В одной сигарете содержится приблизительно 2 нг кадмия. Если взять тех, кто выкуривает 28 сигарет в день, то окажется, что у них содержание кадмия в почках и печени почти удвоено по сравнению с некурящими. Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в пищевые цепи человека и животных. Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей. Дело в том, что кадмий чрезвычайно легко переходит из почвы в растения: последние поглощают до 70% кадмия из почвы и лишь 30% - из воздуха.

Особенно большую опасность представляют в этом отношении грибы, которые часто могут накапливать кадмий в исключительно высоких концентрациях. Поэтому Федеральное ведомство по вопросам здравоохранения ФРГ уже рекомендовало употреблять в пищу меньше дикорастущих грибов (а также меньше свиных и говяжьих почек). При патологоанатомическом исследовании человеческих трупов было найдено, что содержание кадмия в почках в последние 50 лет неуклонно возрастало. Самые высокие концентрации встречаются у жителей больших городов и промышленных районов с большой плотностью населения. Кадмий опасен в любой форме - принятая внутрь доза в 30-40 мг уже может оказаться смертельной. Поэтому даже питье лимонада из сосудов, материал которых содержит кадмий, чревато опасностью. Из-за того, что однажды поглощенное количество кадмия выводится из человеческого организма очень медленно (0,1% в сутки), легко может происходить хроническое отравление. Самые ранние симптомы его - поражение почек (белок в моче), мышцы сердца, нервной системы, нарушение функций половых органов, легких. Позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Кроме того, предполагается канцерогенное действие кадмия. Цинк необходим морскому планктону для его роста, однако из-за загрязнения морей металлами концентрация цинка в воде заметно возросла. В норме в литре морской воды должно содержаться меньше 5 мкг цинка. Между тем в некоторых прибрежных водах у Британских островов было найдено значительно более высокое содержание цинка - вплоть до 46 мкг/л. В такой концентрации цинк подавляет фотосинтез всех планктонных растительных организмов. Так как планктон служит начальным звеном пищевой цепи и главным пищевым ресурсом для многих видов рыб, то подавление фотосинтеза (синтез крахмала и сахара в зеленых растениях с помощью солнечной энергии) может иметь далеко идущие последствия. Радионуклиды - это те изотопы элементов, которые испускают радиоактивное излучение, способное выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Такое излучение называют ионизирующим. Радионуклиды поступают в окружающую среду и с промышленными отходами или с радиоактивными выбросами атомной энергетики.

Под радиоактивными отходами понимают непригодные к использованию жидкие и твердые материалы и предметы, содержащие радионуклиды. Большой вклад в радиационное загрязнение среды внесли испытания атомного оружия и аварии на объектах ядерной энергетики, которые привели к выпадению осадков, содержавших радионуклиды. Радиация - по своей природе это всегда риск для здоровья человека. Соматические эффекты облучения делят на стохастические (вероятностные) и нестохастические. К нестохастическим соматическим эффектам относят поражения, вероятность и степень тяжести которых растут по мере увеличения дозы облучения; существует дозовый порог, при котором они возникают. Например: локальное незлокачественное поражение кожи (лучевой ожог), катаракта глаз (помутнение хрусталика), повреждение половых клеток (кратковременная или постоянная стерилизация) и др. Стохастическими эффектами считаются такие, для которых от дозы зависит только вероятность возникновения, а не тяжесть, и отсутствует порог. Основными стохастическими эффектами являются канцерогенные и генетические. Поскольку эти эффекты имеют вероятностную природу и длительный латентный (скрытый) период, измеряемый десятками лет после облучения, их сложно обнаружить. Общеизвестно, что наиболее серьезным последствием облучения человека является рак, который проявляется спустя много лет после облучения (10-20 лет). Например, при низких дозах иода-131 нарушаются функции щитовидной железы, а при высоких - образуются злокачественные опухоли. Другой опасный радионуклид - стронций- 90, который образуется в результате ядерных испытаний, вызывает патологические изменения в крови, ведет к внутренним кровоизлияниям, деструкции костного мозга.

В отдаленные сроки после поражения (в последующих поколениях) возможны опухоли, лейкозы. Высокую чувствительность к радиации проявляют семенники (мужские органы половой системы). Их однократное облучение дозой всего в 1 Гр приводит к временной стерилизации, а свыше 2 Гр - к постоянной. Наиболее уязвимой для радиации частью человеческого организма являются глаза (точнее, хрусталик глаза). При дозе 2 Гр клетки хрусталика гибнут, что сначала приводит к катаракте, а затем к потере зрения. Детский организм более чувствителен к действию радиации. Относительно небольшие дозы при облучении хрящевой ткани могут замедлить или даже остановить рост костей. Еще более высокую чувствительность к радиации проявляет мозг плода. Облучение матери повышает риск рождения ребенка с умственным отставанием. Опасность радиации для человечества связана еще с тем, что могут развиться врожденные пороки и наследственные заболевания, вызываемые повреждением генетического аппарата. Эти болезни проявляются в последующих поколениях. Иначе говоря, облучение бабушки и дедушки может проявиться в наследственных болезнях внуков и более отдаленных потомков. Согласно оценкам, доза в 1 Гр, полученная мужским организмом в течение всей жизни, обусловливает появление от 1000 до 2000 генных мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных нарушений на каждый миллион живых новорожденных. В данном разделе перечислены далеко не все загрязнители объектов окружающей среды, лишь наиболее значимые из них. О некоторых других загрязнителях, вызывающих глобальные экологические изменения, речь пойдет в других разделах.

4.Эндоэкология

Загрязнение внешней среды и кризис экологии породили загрязнение и внутренней среды организма. На очищение природы уйдут годы. Наше поколение обречено жить в отравляющей здоровье среде. Чтобы поддержать здоровье и выжить в экологически неблагоприятных условиях необходимо научиться снижать уровень накапливающихся внутри организма токсических веществ до относительно безопасных пределов. Важную роль в решении этой задачи сыграло новое медико-биологическое направление, эндоэкология - наука об экологии внутренней среды организма. В настоящее время можно с уверенностью говорить о комплексном воздействии ряда неблагоприятных факторов, которые привели к снижению неспецифической резистентности организма человека и повышенной восприимчивости к различным инфекционным и неинфекционным болезням. Повреждающее действие любых неотоксинов связано с образованием в организме так называемых свободных радикалов - активных частей молекул, имеющих в своем составе неспаренные электроны. Биохимическая активность свободных радикалов очень высокая, так как они отнимают протоны у других молекул и действуют как сильные окислители, нарушая нормальное функционирование организма. Человек заболевает той или иной болезнью, в зависимости от провоцирующего фактора (рак, катаракта, атеросклероз, артриты и т.д.). Для борьбы с образованием свободных радикалов необходимо придерживаться рационального питания, укреплять иммунную систему, избегать действия физических и химических неотоксинов.

Отравление экологического генеза в своем развитии проходит три стадии:

1) повреждение тонких структур организма и нарушение их функций без клинических проявлений заболевания;

2) истощение защитных механизмов и появление первых признаков заболевания;

3) клинические проявления заболевания.

При характерной для экологического кризиса интоксикации множеством химических соединений происходит угнетение иммунной и лимфатической систем, т.е. именно тех, которые осуществляют эндоэкологический контроль в организме. Напрашивается аналогия со СПИДом. Развивается синдром вторичного иммунодефицита. Эндоэкологическая болезнь также долгие годы может развиваться бессимптомно, поскольку мощная компенсаторная система долго обеспечивает сохранение функций даже тогда, когда яды уже оказывают свое разрушающее действие.

Подобно СПИДу эндоэкологическая болезнь подготавливает почву для новообразований, сосудистых и других заболеваний. Клинические проявления ее многообразны: недомогание, бессонница, раздражительность, частые простудные заболевания и др. Нарушение эндоэкологического равновесия не только провоцирует возникновение новых заболеваний, но и утяжеляет течение уже имеющихся. Лечение, казалось бы, хорошо отработанными методами все чаще оказывается малоэффективным. Установлено, что комбинированное действие факторов среды на здоровье человека может давать различные эффекты. Так, уровень общей заболеваемости детей зависит как от загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода, так и от городского шума.

При сочетанном действии обоих факторов рост заболеваемости увеличивается (взаимоусиливающий эффект). На распространенность аллергических заболеваний значительно влияют атмосферные загрязнения и неудовлетворительные жилищные условия. При сочетании этих эффектов заболеваемость возрастает более интенсивно. Выявлено, что совместное действие оксида углерода и оксидов азота, оксида углерода и сероуглерода, оксида углерода и сернистого ангидрида может вызвать более выраженный гипотензивный эффект, чем каждое из этих веществ в отдельности. При суммарном влиянии оксида углерода и электромагнитных полей брадикардия выражена в большей степени. Совместное действие сернистого ангидрида, оксида углерода и электромагнитных полей уменьшает систолический объем сердца; сернистого газа, оксидов азота и оксида углерода ухудшает функцию дыхания; электромагнитных полей и оксида углерода, а также шума и сероуглерода увеличивает число детей с неудовлетворительными показателями состояния ЦНС. Сочетание нескольких, пусть слабых, но однонаправлено действующих факторов может привести к достоверным сдвигам показателей здоровья. Таким образом, добавление каждого нового фактора делает риск заболевания более высоким. На распространенность ишемической болезни сердца наиболее существенно влияют загрязнение атмосферного воздуха, высокий уровень шума и поступление пестицидов с пищевыми продуктами.

При увеличении загрязнения атмосферного воздуха заболеваемость ишемической болезнью сердца может возрасти на 44%, при усиленном акустическом воздействии - на 20%, остаточные количества ДДТ в продуктах питания (молоке, мясе, масле) могут способствовать росту заболеваемости на 26%. В то же время совместное воздействие этих факторов повышает количество людей с данной патологией почти в два раза. Описаны болезни, связанные с загрязнением воды нитратами (тяжелая метгемоглобинемия у детей), свинцом (свинцовая интоксикация), урохромом (заболевания, по клинической картине напоминающие эпидемический зоб), фтором (флюороз). У матерей, отравившихся ртутью, дети рождались с деформированными конечностями и отставали в умственном развитии. Между геохимической структурой загрязнения территорий городов и состоянием здоровья населения существует связь, прослеживаемая на всех этапах - от накопления загрязняющих веществ и возникновения иммунобиологических сдвигов в организме до повышения заболеваемости. В детских садах, расположенных в очагах загрязнения, число детей с высокой степенью микробной обсемененности достигает 32%, в то время как на фоновых территориях - 8%.

Показатели заболеваемости детей бронхиальной астмой, бронхитами, отитами, конъюнктивитами коррелируют с массой выпадений. В загрязненных районах города показатели заболеваемости на 40-60% выше, чем в остальных районах. В силу того, что влияние на здоровье факторов окружающей среды в случае их малой интенсивности реализуется через бессимптомное накопление патологических изменений в органах и тканях, только комплексное определение ранних признаков изменений в организме может дать прогностически значимые результаты. Являясь функцией от многих переменных, здоровье населения представляет собой интегральный показатель качества окружающей среды. Деградация здоровья в России в конце ХХ века приобрела характер национальной катастрофы. Каждый десятый ребенок рождается генетически неполноценным. В некоторых районах половина детей страдают аллергическими заболеваниями. Зарегистрированы новые, еще не до конца изученные заболевания, которые связывают с загрязнением окружающей среды. Их называют экологической патологией.

Алопеция - это внезапное облысение детей. Заболевание было зарегистрировано осенью 1989 года. У заболевших детей в ногтях был обнаружен таллий, а в моче и в слюне - повышенное количество бора. Возникла гипотеза о токсическом воздействии фторида бора. Эти дети жили вблизи кирпичных заводов, где сжигали отходы, содержащие бор и фтор. Вспышка алопеции была зарегистрирована в 1989 году в Эстонии, в районах, где развита переработка горючих сланцев. В почве, в растениях, в молоке, в воде был обнаружен высокий уровень кадмия, висмута, свинца, бора.

«Картофельная болезнь» обнаружена в 1989 году у студентов, которые были привлечены к уборке картофеля на Урале. Основной симптом болезни - «хлопающая стопа», то есть у пострадавших не подгибалась стопа. По последней версии причиной болезни явились импортные пестициды нового поколения, содержащие ртуть и поражающие периферическую нервную систему.

«Желтые» дети. Тяжелое поражение крови (анемия, уменьшение числа тромбоцитов и нормальных эритроцитов), печени (желтуха, определившая название болезни) и центральной нервной системы - таковы основные проявления патологии новорожденных, впервые наблюдавшейся в Алтайском крае в 1988- 1989 г.г. В ходе изучения причин этого заболевания было высказано предположение о возможном радиационном воздействии на организм в результате ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне (1949 - 1962 г.г.). Медицинские последствия радиационного загрязнения развивались по сценарию Хиросимы и Нагасаки: вначале наблюдался рост щитовидной железы, затем ее злокачественные опухоли, затем выросло число нарушений функций щитовидной железы. Наконец, следствие воздействия малых доз в третьем поколении - «желтые» дети. По мнению доктора мед. наук В.М. Лупанина причина этого заболевания не столько радиационная, столько токсикологическая. «Желтые дети» могут появиться в любом месте, где есть токсический фактор. У половины «желтых» детей к 2-3 годам жизни обнаруживается задержка в развитии речи, у 10-15% наблюдается умственное недоразвитие в сочетании с гидроцефалией. Феномен «желтых детей» свидетельствует о появлении новой массовой формы экологической патологии.

«Преждевременная детская старость». До сих пор не известны ни причины болезни, ни способы лечения. Дети, пораженные старческой дряхлостью, доживают до 15 лет. Состояние их здоровья соответствует состоянию здоровья старого человека в сочетании с недоразвитым интеллектом. Одна из точек зрения на причину этого заболевания - это влияние неблагоприятных факторов внешней среды.

«Синдром хронической усталости» является классическим примером заболевания, вызванного ослаблением иммунной системы человека из-за ухудшающихся экологических условий. Главный симптом - повторяющиеся приливы усталости с резким снижением активности, длящееся более чем 6 месяцев. Выделяют и дополнительные симптомы: повышенная температура, боли в горле, в лимфатических узлах, общая мышечная слабость, боли в мышцах, непроходящая усталость после физических упражнений, головные боли, боли в суставах, нарушение сна, нейропсихические расстройства (забывчивость, невозможность сосредоточиться, депрессия).

Болезнь «Минамата». В 1956 году в бухте Минамата (Япония) вспыхнула эпидемия загадочного заболевания, которая поражала семьи рыбаков, основную пищу которых составляли продукты моря. Заболевание протекало с нарушением слуха, зрения, речи, походки, потерей разума. Причина - отравление воды в районе бухты промышленными отходами, содержащими ртуть.

Болезнь «итай-итай». В Японии цинковый рудник загрязнил кадмием реку Дзинцу, и тамошняя питьевая вода стала содержать кадмий; кроме того, речной водой орошали рисовые поля и плантации сои. Спустя 15-30 лет более 150 человек умерло от хронического отравления кадмием, сопровождавшегося атрофией костей всего скелета. Этот случай вошел в историю эндемических отравлений тяжелыми металлами под названием «болезнь итаи-итаи». В США случаи заболевания «итаи-итаи» имели место в связи с потреблением сахарного горошка, который содержал большие количества кадмия.

В целях борьбы с вредным действием поллютантов существуют различные мероприятия. Для этого созданы различные научные направления, такие как:

экотоксикология - раздел токсикологии, который изучает ингредиентный состав, особенности распространения, биологического действия, активизации, дезактивизации вредных веществ в окружающей среде;

медико-генетическое консультирование - консультации в специальных медицинских учреждениях для выяснения характера и последствий действия экотоксикантов на генетический аппарат человека с целью рождения здорового потомства;

скрининг - отбор и проверка на мутагенность и канцерогенность факторов среды (производственной, домашней, при- родной среды);

гигиеническая регламентация вредных веществ в среде (нормирование) - т.е. установление санитарно-гигиенических нормативов. Медицина накопила огромный опыт лечения отравлений отдельными ядами, имеющий неоценимое значение для разработки методов лечения экологических отравлений. Очень важно, что между моментом поступления в организм токсического вещества и появлением необратимого повреждения клетки есть некоторый интервал времени. Это дает шанс осуществлять эффективную детоксикацию. Следует спешить, так как непростительно опоздав с защитой внешней среды, мы совершаем самоуничтожение, затягивая очищение среды внутренней. Чистая внутренняя среда достигается в первую очередь за счет здорового питания, здорового воздуха, чистой воды, а также с помощью самоочищения и саморегуляции.

Размещено на Allbest.ru