Лекция «Влияние факторов загрязнения окружающей среды на здоровье человека»

Влияние факторов загрязнения окружающей среды на здоровье человека

Согласно определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), под здоровьем понимается состояние полного физического, духовного и социального благополучия человека, а не только отсутствие болезни.

Величина утраты здоровья выражается обычно в показателях заболеваемости, инвалидности и смертности. Это интегральные показатели, по ним трудно судить о причинах и характере вызывающих их нарушений.

В медико-биологических исследованиях для оценки здоровья используют показатели физического развития, а также биохимического, гормонального и иммунного статусов.

Многие факторы оказывают на организм человека сходное действие. Более того, в зависимости от конкретных условий факторы могут оказывать на организм комбинированное, комплексное или сочетанное действие.

Под комбинированным действием понимают одновременное или последовательное действие на организм факторов одной природы, например нескольких химических веществ, при одном и том же пути поступления.

Комплексное действие проявляется при одновременном поступлении в организм одного и того же вещества различными путями (с воздухом, водой, пищей и т.д.).

Сочетанное действие наблюдается при одновременном или последовательном влиянии на организм человека факторов различной природы (физических, химических, биологических).

Необходимо также учитывать, что экологические факторы могут играть роль "факторов риска", не являясь непосредственно причиной развития заболевания, но увеличивая вероятность его возникновения.

Условия взаимодействия организма человека и животных с химическим окружением вызывают широкий круг вопросов. Сюда входит не только анализ влияния различных уровней химических загрязнителей, но и ритм их воздействия, продолжительность, влияние температуры, влажности, уровня ультрафиолетового излучения и т.д. Многие из этих факторов имеют весьма серьезное значение. Например, интермитирующее (или прерывистое) действие, вызывая резкие и частые колебания концентраций различных химических веществ, ведет к более сильному воздействию на организм, так как требует приспособления к более сложным условиям. Повышение температуры окружающего воздуха, физическая нагрузка усиливают кровообращение, вентиляцию легких, что создает условия для развития более тяжелой формы интоксикации.

Решающее значение имеют уровень и продолжительность интоксикации, приводящие к острым и хроническим отравлениям.

Острое отравление - это поражение организма человека или животного после однократного воздействия химического вещества в условиях высокой его концентрации или дозы. Острое отравление, как правило, приводит к гибели или стойким нарушениям структуры и функции организма. Правильно ли называть острым отравлением однократное воздействие невысокой дозы или концентрации, вызывающее небольшие, легко обратимые сдвиги в организме? Если принимать во внимание, что основной критерий- это степень поражения организма, то такое воздействие правильнее называть подострым. Из этих же соображений целесообразнее говорить о порогах однократного, а не о порогах «острого» действия. В зависимости от точки приложения действия ядов острое отравление может приводить к развитию дистрофических изменений в органах, воспалительной реакции, аллергии, изменениям в нервной системе, сердечно-сосудистой и системе крови, поражениям органов дыхания, пищеварения, мочевыделительной и половой систем. Могут наблюдаться изменения в эндокринных органах, поражение костей и кожи. Имеются сведения об эмбриотоксическом, тератогенном, мутагенном, бластомогенном и других специфических отдаленных последствиях при однократном остром отравлении.

Хроническое отравление - это поражение или заболевание организма, развивающееся в результате систематического длительного воздействия малых доз или концентраций химических веществ. В настоящее время это наиболее реальная форма ответной реакции организма на действие внешнего раздражителя. Различают общетоксическое и специфическое действие химических веществ. Под последним понимают, помимо упомянутого выше, гонадотоксическое, аллергенное, кардиотропное, фиброгенное и геронтогенное (преждевременное старение) действия. По всем перечисленным эффектам накоплено много сведений об их реализации в условиях хронического действия (кроме геронтогенного, по которому до настоящего времени в токсикологии нет более или менее полных сведений). Практически до настоящего времени геронтогенное действие как вид биологического действия не учитывается в работе токсикологов. Имеется в виду преждевременное старение, под которым понимается любое частичное или более общее ускорение темпа старения, приводящее к тому, что отдельные лица «опережают» средний уровень старения той группы, к которой они принадлежат.

При решении вопросов экологической токсикологии следует иметь в виду возможность специфического и избирательного действия. Под специфическими отдаленными эффектами обычно понимают такую патологию, как развитие опухоли, нарушение цитогенетического аппарата клетки и т.д. В то же время, в отличие от неспецифического, различают специфическое токсическое действие, например угнетение активности холинэстераз фосфорорганическими веществами, моноаминоксидазы - соединениями гидразиина, развитие метгемоглобинемии под влиянием нитратсодержащих веществ. В основе специфичности действия химических соединений лежит выраженная избирательность их по отношению к морфологическим и биохимических структурам клетки. Термин «избирательная токсичность» означает поражение под влиянием токсического агента одних типов живого вещества без того, чтобы были затронуты другие, даже находящиеся с первыми в непосредственном контакте. Иллюстрацией могут служить наркотики, избирательно действующие на центральную нервную систему. Избирательность реализуется в основном тремя способами: 1) преимущественным накоплением веществ в том или ином участке, 2) взаимодействием с определенными клеточными структурами или 3) повреждением биохимической системы, жизненно важной для данного вида. Из этих трех путей, объясняющих избирательность действия химических веществ, наиболее плодотворно разрабатывается биохимический.

Установлено, что механизмы превращения чужеродных соединений могут быть весьма различными даже у близкородственных видов. Например, у насекомых и млекопитающих метаболизм некоторых фосфорорганических веществ идет в противоположном направлении: у насекомых они превращаются в другие, более токсичные, а у млекопитающих, наоборот, в менее токсичные соединения. Фенол у млекопитающих превращается в -глюкурониды, а у насекомых- в фенил--глюкозиды. Превращение хлорированных циклодиеновых инсектицидов в организме насекомых идет по пути редкой биохимической реакции – образование эпоксидов (например, превращение альдрина в дильдрин). Особый интерес представляет избирательность реакций, протекающих у человека и животных. Например, анилин ацетилируется в организме человека и многих млекопитающих. Эта же реакция осуществляется у большинства видов птиц, земноводных, пресмыкающихся и рыб. В то же время собаки, лягушки и черепахи не обладают способностью ацетилировать ароматические амины. Известно, что сульфодиметоксин выделяется из организма человека и приматов в виде N-глюкуронида, тогда как обычные лабораторные животные секретируют его в виде N-ацетильного производного. Высокой избирательностью действия только на крыс обладает нормобромид. Он вызывает гибель крыс в результате сильного местного раздражающего и сосудосуживающего действия, которое ведет к ишемии ряда жизненно важных органов. Это вещество не вызывает летального исхода для более чем 30 видов млекопитающих (в том числе мышей и других грызунов), птиц и рыб. Можно предполагать, что все животные, кроме крыс, способны обезвреживать нормобромид.

Однако, помимо качественных, могут быть и количественные различия в накоплении ядов и метаболизме. Эти особенности приводят к избирательной чувствительности к некоторым веществам отдельных видов животных. Так, например, чувствительность к атропину у человека в 15 раз выше, чем у кролика. Стрихнин в дозе, безопасной для человека, может привести к гибели такое число кроликов, которое по весу превосходит вес человека, а синильная кислота в концентрации, безопасной для человека, оказывает летальное действие на собак. В настоящее время известно много примеров того, как такие различия определяют избирательное действие химических веществ, циркулирующих в сфере обитания человека.