Ekologicheskaja_medicina-2011

ней. Они могут быть доброкачественными – уплотняющими или раздвигающими окружающие ткани, и злокачественными (раковыми) – прорастающими в окружающие ткани и разрушающими их. Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносятся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют.

Онкологические заболевания возникают в результате воздействия на организм человека канцерогенных веществ, опухолеродных вирусов или жесткого излучения (ультрафиолетового, рентгеновского, гамма-излучения). Канцерогены (греч. «рождающие рак») – химические соединения, способные вызвать злокачественные и доброкачественные новообразования в организме. По характеру действия они разделяются на три группы: 1) местного действия; 2) органотропные, т.е. поражающие определенные органы; 3) множественного действия, вызывающие опухоли

вразных органах. К канцерогенам относятся многие циклические углеводороды, азотокрасители, алкалирующие соединения. Они содержатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе,

втабачном дыме, каменноугольной смоле и саже. Многие канцерогенные вещества оказывают еще и мутагенное воздействие на организм. В экономически развитых странах смертность от рака стоит на втором месте после сердечно-сосудистых заболеваний.

Рост доли лиц с избыточной массой тела связан с перееда-

нием, рационом и ритмом питания, низкой физической активностью. В то же время наблюдается рост в популяции доли представителей противоположного астенического типа. Последняя тенденция значительно слабее. И то и другое влечет за собой целый ряд патогенных последствий.

Рост доли рождения недоношенных (физически незрелых)

детей связан с нарушениями в генетическом аппарате и просто с ростом адаптируемости к изменениям среды. Физиологическая незрелость является результатом резкого дисбаланса со средой, которая слишком стремительно трансформируется. Она может иметь далеко идущие последствия, в том числе привести к акселерации и другим изменениям в росте человека.

171

Акселерация – это увеличение размеров тела и значительный сдвиг во времени в сторону более раннего полового созревания. В качестве причины называют улучшение условий жизни, в первую очередь хорошее питание, снявшее проблему недостатка пищевых ресурсов как лимитирующего фактора.

Проявляется акселерация в ускорении психического и физического развития детей. Взрослый человек в наше время на 10 см выше, чем 100 лет назад. Наблюдается ускорение темпов полового созревания. Акселерация связана с изменением социальных условий, характером питания, с миграцией населения и повышением возможности смешения рас и народностей. Вероятно и влияние физических факторов: изменение солнечной активности, повышение радиационного фона, насыщенность атмосферы электромагнитными колебаниями от растущей сети радио и телевидения.

Инфекционная заболеваемость. Количество людей, пора-

женных малярией, гепатитом, ВИЧ и многими другими болезнями исчисляется огромными цифрами. Многие медики считают, что следует говорить не о «победе», а лишь о временном успехе в борьбе с этими болезнями. История борьбы с инфекционными болезнями очень коротка, а непредсказуемость изменений в окружающей среде (особенно в городской) может свести на нет эти успехи. По этой причине «возврат» инфекционных агентов фиксируется среди вирусов. Многие вирусы «отрываются» от природной основы и переходят в новую стадию, способную жить в среде обитания человека, – становятся возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других болезней. Возможно, такой формой является ВИЧ.

Абиологические тенденции, под которыми понимаются такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, курение, алкоголизм, наркомания и др., тоже являются причиной многих заболеваний – ожирение, рак, кардиологические болезни и др.

Таким образом, здоровье и благополучие человека зависят от решения множества проблем (экологических, медицинских, экономических, социальных и др.), прежде всего таких, как перенаселение Земли в целом и отдельных регионов, ухудшение среды жизни городов и сельской местности.

172

Работа №2. Оценка риска для неканцерогенных веществ (общетоксического действия)

Неканцерогенные эффекты включают, например, раздражающее действие на дыхательную систему; различные общетоксические эффекты, такие как токсичность для печени, почек и других жизненно важных органов, изменения состояния ЦНС, нарушение репродуктивной функции и смерть. Как и в случае канцерогенов, оценка потенциальной опасности и токсичности веществ, не обладающих канцерогенным действием, осуществляется по результатам эпидемиологических и экспериментальных исследований.

При этом, если референтная доза (RfD), которая включает в себя коэффициент запаса (Kз), для данного ксенобиотика превышает поглощенную дозу, воздействие считается безопасным. Превышение ее опасно с точки зрения возникновения эффектов неканцерогенного действия.

RfD = МНД / Кз,

где МНД – максимальная недействующая доза, в некоторых случаях затруднительно определить данную величину. В этом случае пользуются другим параметром – минимальная действующая доза (МДД). МНД в этом случае рассчитывают путем деления МДД на коэффициент запаса (Кз), равный 10.

Полученные экспериментальные результаты на лабораторных животных экстраполируют на человека с учетом того, что человек – приблизительно в 10 раз более чувствительный организм. Это еще один коэффициент запаса. В целом суммарный коэффициент запаса не превышает 100.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) для ксенобиотиков в окружающей среде рассчитываются на основании массы тела, поглощения, частоты, продолжительности воздействия и референтных доз. Предельно допустимая концентрация равна:

ПДК = RfD · M / Погл · Прод · Част

где RfD – референтная доза; М— масса тела; Погл – величина поглощения ксенобиотика; Прод – продолжительность воздействия; Част – частота воздействия.

Эти значения используются и для того, чтобы установить регулирующие стандарты для безопасных уровней загрязнителей в питьевой воде, на рабочем месте, пестицидов в продуктах питания.

173

Работа №3. Оценка риска для веществ с канцерогенным действием

Для вычисления риска умножают среднесуточную поглощенную дозу (ССПД) или среднесуточную дозу за жизнь (ССДЖ) на значение потенциального перорального канцерогенного риска (ППКР) или потенциального ингаляционного канцерогенного риска (ПИКР) и на продолжительность воздействия (в случае постоянного проживания эта величина равна единице). Результат такого расчета – число случаев онкологических заболеваний (выраженное ближайшим целым числом) на конкретную популяцию населения. Обратная величина этого значения дает величину вероятности для данной патологии.

Обратная последовательность операций, если исходить из конкретной величины приемлемого риска, даст возможность рассчитать значение ССПД или ССДЖ, которые в состоянии обеспечить необходимую величину риска.

В качестве примера приведем оценку канцерогенного риска, связанного с загрязнением питьевой воды мышьяком.

Допустим, необходимо рассчитать канцерогенный риск при содержании мышьяка в питьевой воде (С) на уровне 0,0005 мг/л. Риск рассчитывается, исходя из условия ежедневного потребления данной воды на протяжении всей жизни человека. На этот же срок определен и норматив для расчета риска. Среднее количество ежедневно потребляемой внутрь воды (V) составляет 3 л, средняя масса человека (m) – 70 кг. Таким образом, ежедневно в этих условиях человек потребляет с питьевой водой мышьяк в дозе:

ССПД = С • V/ m =3 • 0,0005 / 70 = 0,000021 мг/кг.

Учитывая, что значение ППКР для мышьяка равно 1,5 (мг/кг)-1 (из таблицы), получим величину риска:

КР = ССПД • ПИКР (ППКР) • а, где КР – дополнительный канцерогенный риск, т.е. риск возник-

новения неблагоприятного эффекта, определяемый как вероятность возникновения этого эффекта при заданных условиях; ССПД – среднесуточная поглощенная доза; ПИКР (ППКР) – значения потенциального ингаляционного или перорального канцерогенных рисков, т.е. единиц рисков, определяемых как фактор пропорции возрастания риска в зависимости от величины дейст-

174

вующей концентрации (дозы) в (мг/кг)-1 или (мкг/м3)-1, т.е. в обратных единицах воздействия, соответственно, (из таблицы); а = 1 = 70/70 – величина, отражающая количество лет, в течение которых индивидуум подвергается воздействию при допущении, что он постоянно живет в изучаемом месте (70 лет), деленных на общее количество лет ожидаемой средней продолжительности жизни (70 лет).

КР = 0,000021 • 1,5 • 1 = 0,000032.

Это равноценно 32 дополнительным случаям заболеваний раком на миллион человек, постоянно потребляющих такую воду, или возникновению одного случая онкологического заболевания из 31 250 наблюдаемых лиц (1/риск).

Возможна оценка риска комплексного и комбинированного (в случае воздействия однотипных ядов) действия.

В качестве другого примера можно привести оценку канцерогенного риска, связанного с загрязнением мышьяком атмосферного воздуха (0,0001 мг/м3) и питьевой воды (0,5 мг/л).

Определяем дозу мышьяка, поглощаемую из воздуха (ССПД): средняя масса человека (m) – 70 кг, средний объем ежедневно вдыхаемого воздуха (V) – 22 м3, концентрация мышьяка в воздухе (С) – 0,1 мкг/м3:

ПД = С • V / m = 0,1 • 22 / 70 = 0,0314 мкг/кг.

Определяем дозу мышьяка, поглощаемую с питьевой водой (ССДЖ): средняя масса человека (m) – 70 кг, средний объем ежедневно потребляемой воды (V) – 3 л, концентрация мышьяка в воде (С) – 0,5 мг/л:

ССДЖ = V• С / m = 3 • 0,5 / 70 = 0,0214 мг/кг.

С учетом официальных данных ЕРА (из табл.) определяем суммарную величину канцерогенного риска (КР) при ингаляционном (КРи) и пероральном (КРп) путях поступления:

КР = КРи + КРп = 0,0314 • 0,0033 • 1 + 0,0214 • 1,5 • 1 = = 0,000104 + 0,0321 = 0,0322.

Это равноценно 32 200 дополнительным случаям заболеваний раком на миллион человек или возникновению одного случая онкологического заболевания в группе, численностью 31 наблюдаемое лицо.

Хронический (неканцерогенный) риск выражается в веро-

ятности развития симптомов хронической интоксикации на про-

175

тяжении определенного времени, что количественно связывают с ростом общей заболеваемости без появления каких-либо специфических форм заболеваний. Его приемлемое значение принимают в интервале допустимой статистической ошибки, что обычно составляет 0,02 (или 20 дополнительных случаев на 1 тыс. чел.).

Канцерогенный риск показывает вероятность появления дополнительных случаев заболеваний раком, и его приемлемое значение обычно принимают в пределах 0,000001 – 0,00001 (или от 1 до 10 дополнительных случаев на 1 млн чел.).

От обратного можно рассчитать величину ССПД для данного ксенобиотика, обладающего канцерогенной активностью. Для этого величину приемлемого риска, например один случай заболевания раком на миллион, следует разделить на значения ПИКР или ППКР:

ССПД = 1/106 • ПИКР (ППКР).

6.2.9 Дополнительные методические материалы к занятию №9

Работа №1. Освоение методики изучения фактического питания методом частоты потребления пищевых продуктов

Для анализа фактического питания целесообразно применять метод частоты использования пищевых продуктов, который позволяет получить данные о структуре рациона питания. С этой целью необходимо произвести опрос о частоте употребления основных групп продуктов, т.е. сколько раз в неделю в рацион питания включается тот или иной продукт, и выяснить его количество (с учебной целью студентами производится самоопрос).

Данные опроса заносятся в соответствующие колонки табл.

Алгоритм самостоятельной работы и заполнения таблицы 1:

1. Заполнить вторую колонку, исходя из частоты употребления указанных пищевых продуктов в неделю (минимальное значение – 0, максимальное значение – 7). Если продукт употребляется менее одного раза в неделю (раз в месяц и т.п.), он не учиты-

176

вается. В группу мясо и мясопродукты включаются все виды мяса, птицы, колбасные изделия и субпродукты (печень, сердце, язык, почки). В группу рыба и морепродукты включаются все виды рыб и животные морепродукты (кальмары, креветки, мидии, крабы, крабовые палочки и т.п.). В группу сахар и кондитерские изделия включаются собственно сахар, конфеты, шоколад, мед, варенье, зефир, пастила. В группу масло растительное и маргарин включают все виды растительных масел и любые комбинированные масла, содержащие два и более видов жира.

2.Заполнить третью колонку, используя таблицы. При внесении данных в строчки «Макаронные изделия» и «Крупы» вес съеденных порций необходимо уменьшить в два раза.

3.Заполнить четвертую колонку, произведя умножение данных в колонке два на данные в третьей колонке и разделив полученный результат на семь.

4.Расчет индивидуальных суточных энергозатрат (Есут) в ккал производится по следующей формуле:

Есут = ОО • КФА,

собственный ОО определяется по табл. 4; КФА – коэффициент физической активности для студентов – 1,4.

177

Таблица 1

Анализ фактического питания по результатам метода частоты использования пищевых продуктов

178

Анализ полученных результатов:

Примечание. Курсивом выделены данные, приведенные в качестве примера.

5.Определить коэффициент пересчета К по формуле

К= Есут/2800.

6.Рассчитать рекомендуемое ежесуточное употребление (в граммах) представленных в первой колонке пищевых продуктов путем умножения данных шестой колонки на коэффициент пересчета К. Занести полученные результаты в пятую колонку.

7.Определить разницу (%, избыток или недостаток) между фактическим употреблением продуктов (четвертая колонка) и рекомендуемым употреблением пищевых продуктов (пятая колонка) и, если разница превышает 10%, указать в седьмой колонке, какие нутриенты будут представлены в пищевом рационе в недостатке или избытке по каждой группе продуктов. При этом необходимо использовать таблицы, в которых представлены сведения о содержании пищевых веществ в основных продуктах (табл. 5). Необходимо учитывать, что в избытке за счет пищевого рациона не могут находиться витамины, минеральные вещества и микроэлементы; а в дефиците – НЖК, холестерин, моно- и дисахариды.

8.В разделе табл. «Анализ полученных результатов» необходимо обосновать соответствие (несоответствие) фактического питания рекомендуемому по нутриентам. При отнесении того или иного нутриента к реально дефицитным или избыточным необходимо учитывать все источники его поступления в организм (с различными группами пищевых продуктов) и его биодоступность (например, за счет степени кулинарной обработки).

Таблица 2

Сведения о массе продуктов в наиболее употребляемых мерах объема, г

179

180