Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы медицинских знаний здоровье, болезнь и образ жизни. Учебное пособие для высшей школы
.pdf
Экология и здоровье человека
широко представленные в антропогенном загрязне
нии, могут иметь непредсказуемый эффект за счет си
нергидного действия.
n Варианты биологического действия загрязнителей
окружающей среды
Загрязнители окружающей среды вызывают в ор
ганизме человека различные биологические эффек
ты — от раздражения слизистых оболочек верхних ды
хательных 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 асепти
ческое воспаление слизистых оболочек верхних дыха
тельных путей, кожи, коньюнктивит. При длительном
воздействии и в более значительных концентрациях
в последствии развивается атрофия слизистых оболо
чек и развивается хронический бронхит.
2. Токсическое действие загрязнителей — ядови
тое действие, вызывающее отравление, поражение
ткани печени, легких, почек, сердца. Такое вещество
в токсикологии рассматривают в качестве яда. Ядами
называют чужеродные химические соединения (ксе
нобиотики), которые при поступлении в организм лю
быми путями (через дыхательные пути, кожные по
кровы, пищеварительный тракт) в незначительных ко
личествах способны вступать во взаимодействие
с жизненно важными структурами организма и вызы
вать нарушение его жизнедеятельности, переходящее
при определенных условиях в болезненное состояние,
то есть в отравление или смерть.
3. Аллергенное действие вещества вызывает сен
сибилизацию организма и развитие аллергических бо
лезней и состояний: аллергический дерматит, ринит,
коньюнктивит, бронхиальную астму, отек Квинке,
анафилактический шок.
4. Иммунодепрессивное действие загрязнителей
приводит к снижению иммунитета, развитию вторич
ного иммунодефицита.
5. Тератогенное действие загрязнителей — дейст
вие вещества на организм человека в стадии внутриут
131
Глава 4
робного развития, приводящее к ненаследуемому
уродству (например, дефект конечностей, неба, врож
денные пороки сердца и т. д.).
6. Эмбриотоксическое или токсическое действие ве
щества на организм плода при внутриутробном разви
тии, вызывает гибель плода или болезни новорожденных
детей (гипотрофия плода, гепатит, нарушение функции
почек, дыхания и сердечнососудистой системы.
7. Мутагенное действие загрязнителей — дейст
вие, вызывающее мутационные изменения в организ
ме, последствия которого изображены на схеме:
Различают химический и радиационный мутагенез.
Химический мутагенез — явление возникновения му
таций, т. е. изменений химической структуры молекул
ДНК под действием химических поллютантов. Радиа
ционный мутагенез — явление возникновения мута
ций под действием радиоактивных веществ.
Таблица 5
Ɇɭɬɚɰɢɢ ɜ ȾɇɄ
Ɇɭɬɚɰɢɢ ɜ ɫɨɦɚɬɢɱɟɫɤɢɯ ɤɥɟɬ-
ɤɚɯ
1. ɉɪɟɠɞɟɜɪɟɦɟɧɧɨɟ ɫɬɚɪɟɧɢɟ
2. ɏɪɨɧɢɱɟɫɤɢɟ ɛɨɥɟɡɧɢ
3. Ɋɚɤ
Ɇɭɬɚɰɢɢ ɜ ɩɨɥɨɜɵɯ
ɤɥɟɬɤɚɯ
1. Ȼɟɫɩɥɨɞɢɟ
2. ɇɚɫɥɟɞɫɬɜɟɧɧɵɟ ɛɨɥɟɡɧɢ
3. ȼɪɨɠɞɟɧɧɵɟ ɩɨɪɨɤɢ ɭ ɞɟɬɟɣ
4. Ɋɚɤ ɭ ɞɟɬɟɣ ɞɨ 14 ɥɟɬ
Онкогенное (канцерогенное) действие загрязните<
лей приводит к образованию злокачественных опухо
лей (вариант мутагенного действия).
n Глобальные загрязнители объектов окружающей
среды
В данном разделе пойдет речь о самых распростра
ненных поллютантах, которые загрязняют практичес
ки все объекты окружающей среды: воздух, воду, поч
ву, продукты питания. Их еще называют «супертокси
кантами».
Пестициды (от лат. pestis — зараза, cide — уби
132
ваю) — средства защиты растений. Ядохимикаты опас
Экология и здоровье человека
ны не только для тех видов, против которых они ис
пользуются. Применение их в хозяйственных целях
привело к сильному загрязнению среды и нежелатель
ным последствиям. В свое время открытие инсекти
цидных свойств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ)
было оценено Нобелевской премией. Его мировое
производство в течение почти 30 лет достигало ежегод
но 100 тысяч тонн, а применение спасало урожаи мно
гих сельскохозяйственных культур, а также и лесные
насаждения. Однако позже выяснилось, что сам ДДТ
и некоторые примеси в препаратах, помимо токсично
сти для теплокровных животных, обладают способно
стью прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых
цепей. Есть данные, что при попадании препаратов,
близких к ДДТ, в воду в количестве 0,014 части на мил
лион 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 об
наружили в тканях пингвинов в Антарктиде, где его
никогда не применяли. Был обнаружен значительный
рост раковых опухолей у женщин Средней Азии, зани
мавшихся сбором хлопка вручную, плантации которо
го обильно обрабатывались пестицидами, а также уве
личение частоты врожденных пороков у их детей.
Сейчас его использование запрещено.
Диоксины — это группа веществ, которые называ
ют суперэкотоксикантами в силу их чрезвычайно вы
сокой токсичности и биологической активности. Она
включает: дибензо–1,4диоксины (ПХДД), дибензо
фураны (ПХДФ) и полихлорбифенилы (ПХБФ), а так
же сотни хлор, бром и хлорброморганических цикли
ческих эфиров. Даже в водах Байкала, в рыбе, зоо
и фитопланктоне, а также в яйцах птиц, населяющих
берега и острова «священного моря», обнаружены ди
оксины и диоксиноподобные соединения.
Диоксины еще называют «гормонами деграда
ции» или «гормонами преждевременного старе
ния». Они относятся к разряду особо опасных стой
ких органических загрязнителей, так как обладают
высокой устойчивостью к фотолитическому, химиче
скому и биологическому разложению. В результате
они долгое время могут сохраняться в окружающей
среде. При этом для диоксинов не существует «порога
133
действия», то есть даже одна молекула способна ини
циировать ненормальную клеточную деятельность
и вызвать цепь реакций, нарушающих функции орга
низма.
Главными источниками появления диоксинов в ок
ружающей среде являются окисление и сжигание ор
ганических веществ. Диоксины образуются во многих
технологических процессах — от целлюлознобумаж
ного, металлургического до биологической очистки
сточных вод, хлорирования питьевой воды, сжигания
отходов и сгорания топлива в двигателях.
Диоксин — тотальный яд, поскольку даже в относи
тельно малых дозах он поражает практически все фор
мы живой материи — от бактерий до теплокровных.
Эти вещества по своей токсичности превосходят со
единения тяжелых металлов, хлорорганические пести
циды, а по канцерогенности — ароматический углево
дород бензпирен. Диоксины способны накапливаться
в организме, являясь причиной многих тяжелых забо
леваний. У высокочувствительных организмов перво
начально появляется заболевание кожи — хлоракне
(поражение сальных желез, сопровождающееся дер
матитами и образованием долго незаживающих язв).
Причем у людей хлоракне может проявляться снова
и снова даже через многие годы после излечения. Бо
лее сильное поражение диоксином приводит к нару
шению обмена порфиритов — важных предшествен
ников гемоглобина. Порфирия — так называется это
заболевание — проявляется в повышенной фоточувст
вительности кожи: она становится хрупкой, покрыва
ется многочисленными микропузырьками. При хро
ническом отравлении диоксинами развиваются пере
рождения кожи и слизистых оболочек, различные
заболевания, связанные с поражением печени и цент
ральной нервной системы. Они также могут быть при
чиной 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 Р448. Особенно сильно акти
вируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи
с чем диоксины даже в ничтожных количествах подав
ляют жизнеспособность, нарушают процессы форми
134
Глава 4
Экология и здоровье человека
рования и развития нового организма, иными слова
ми, оказывает эмбриотоксическое и тератогенное дей
ствие. В ничтожных концентрациях диоксины вызы
вают генетические изменения в клетках и повышают
частоту возникновения опухолей, то есть обладают му
тагенным 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.
Попадая в почву, диоксины поглощаются растениями
(особенно их подземной частью), почвенной фауной,
через которую передаются по цепи питания птицам
и другим животным. Вынесенные из почв воздушными
и водными потоками в акватории, диоксины через зоо
планктон, рачков, рыб попадают к птицам и млекопита
ющим. Иными словами, с растительной, мясной, мо
лочной (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 приме
нением их в качестве удобрений в сельском хозяйстве.
Нитраты — соли азотной кислоты (селитры). В качест
ве агентов азотного питания растений применяются
натриевая селитра, калийная, анимонийная и некото
рые другие виды селитр. Интенсивное поступление
нитратов в растения приводит к тому, что они не пол
ностью включаются в обменные процессы и накапли
ваются в листьях, стеблях и корнях.
Непосредственно для растений избыток нитратов
значительной опасности не представляет, но при попа
дании в организм теплокровных с пищей они превра
щаются в значительно более токсичные нитриты, всту
пающие во взаимодействие с аминами и амидами.
В результате возможно образование нитрозосоедине
ний — нитрозаминов и нитрозамидов.
Накопление в организме человека нитратов при
длительном употреблении такой растительной пищи
вызывает тяжелые нарушения обмена веществ, аллер
гию, нервные расстройства. В крови нитраты превра
щают двухвалентное железо гемоглобина в трехва
лентное, что нарушает перенос кислорода от легких
135
к тканям. Что касается нитрозосоединений, то в ряде
случаев они способны вызывать злокачественные но
вообразования, рак желудка, лейкоз. Поступление ни
тратов 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 сего
дня непременная принадлежность нашего образа жиз
ни, и, прежде всего, он незаменим как упаковочный
материал для пищевых продуктов. Его получают из ви
нилхлорида. 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, про
изводящих ПВХ, у рабочих, вынужденных вдыхать от
носительно высокие концентрации паров винилхлори
да, возникают гемангиосаркомы (одна из форм быстро
развивающихся злокачественных опухолей, образую
щихся из стенок кровеносных сосудов).
Однако, начиная с 1978 г. благодаря совершенство
ванию технологии содержание винилхлорида в ПВХ
было снижено, так что в настоящее время ПВХмате
риалы в токсикологическом отношении могут, пожа
луй, считаться безопасными. Прежние анализы пище
вых продуктов, расфасованных в бутылки из ПВХ, вы
явили наличие в них следов винилхлорида, причем
концентрация последнего зависела от характера со
держимого бутылки; больше всего был загрязнен ук
сус, за ним следовали фруктовые соки и горчица.
Фтористые соединения. Целесообразность фто
рирования питьевой воды для профилактики карие
са остается спорной, так как перидозировка фтора
может вызывать флюороз (повреждение костей).
Однако для человека главная угроза со стороны
фтора как токсиканта природной среды заключает
ся совсем в другом. Дело в том, что в результате
применения хлорированных или фторированных
углеводородов в качестве хладагентов и газоввы
теснителей в холодильниках и аэрозольных балло
нах они попадают в атмосферу. Будучи весьма ус
тойчивыми соединениями, они могут подниматься
136
Глава 4
Экология и здоровье человека
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 воз
действие этих фтор и хлорорганических соедине
ний расценивается как куда более серьезный фак
тор, чем воздействие окиси азота из выхлопных га
зов реактивных сверхзвуковых самолетов, хотя бы
уже потому, что продолжительность жизни этих со
единений составляет около 30 лет. В связи с этим
неоднократно выдвигались требования полностью
запретить применение аэрозольных баллонов.
Тяжелые металлы получили свое название благода
ря 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, неорга
нические пигменты красок представляют собой соеди
нения алюминия, ванадия, хрома, бария, свинца, меди,
сурьмы, кадмия, олова. Соединения тяжелых металлов
используются в качестве стабилизаторов и катализа
торов при получении полимерных материалов, из ко
торых изготовляют синтетические ткани, пластмассы,
резину. Косметические препараты также содержат тя
желые 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 распро
страненным 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 путе
шествие на прекрасно оборудованных кораблях «Эре
бус» и «Террор». Он хотел открыть севернозападный
проход, и в последний раз его видели в заливе Мелвилл.
Сегодня мы знаем, что он, выдержав вторую зиму, скон
137
чался 11 июня 1847 года, и что после третьей попытки про
хода умерли 24 его спутника, а затем 105 мужчин покину
ли корабль, но никто из них не добрался до суши. Только
в 1854 году по отдельным свидетельствам эскимосов ста
ло известно о судьбе экспедиции. В «Брокгаузе» издания
1893 г. еще можно было прочесть, что «все участники экс
педиции 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 уста
новлено отравление свинцом. В волосах погибшего мат
роса Торрингтона, эксгумированного на острове Бичи,
методом спектрофотометрического анализа было обна
ружено более 600 ч. на млн. свинца — достоверное дока
зательство 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). Было
установлено, что Британское адмиралтейство снабдило
экспедицию консервами в металлических банках (тогда
это была новинка!). Эти банки содержали свинец в высо
кой концентрации, который переходил в содержимое ба
нок, а затем попадал вместе с пищей в организм, что
и предопределило исход. Экспедиция была снабжена са
мым современным провиантом, рассчитанным на 3 года.
Корабли адмирала Франклина были вообще первыми па
русными судами, которые совершали экспедицию в вы
сокие северные широты, имея на борту продукты пита
ния в банках из белой жести, упакованных в свинцовую
фольгу.
Исследования, проведенные в Корякском нацио
нальном округе в 1992 году, выявили высокое содержа
ние свинца в крови детей. Причина — значительный
удельный вес употребления консервированных про
дуктов из банок, содержащих в припое свинец.
Английские биохимики установили, что кости пер
вобытных людей из погребений возрастом 5000 лет со
держат, в среднем, 1,43 х10–3 % свинца, а кости совре
менных людей — уже 3,45x10–3 %, т. е. содержание
свинца в костях возросло вдвое, что увеличивает опас
ность появления переломов костей, болезней перифе
рической нервной системы и др.
138
Глава 4
Экология и здоровье человека
Помимо свинца вызывает беспокойство глобальное
загрязнение объектов окружающей среды ртутью.
Эти металлы действуют на нервную систему, репро
дуктивную функцию, кроветворение. Хорошо извес
тен их гонадотоксический эффект.
Кадмий представляет собой один из самых опас
ных токсикантов среды (он значительно токсичнее
свинца). В природной среде кадмий встречается лишь
в очень малых количествах. Именно поэтому его от
равляющее действие было выявлено лишь недавно.
Дело в том, что только в 3–4 последних десятилетия он
стал находить все большее техническое применение.
Кадмий содержится в мазуте и дизельном топливе
(и освобождается при его сжигании!), его используют
в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальва
нических покрытий (кадмирование неблагородных
металлов), для получения кадмиевых пигментов, нуж
ных при производстве лаков, эмалей и керамики, в ка
честве стабилизаторов для пластмасс (например, поли
винилхлорида), в электрических батареях и т. д. При
сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов
кадмий попадает в воздух, воду и почву.
В 70х годах прошумели так называемые «кадмие
вые скандалы» в ФРГ. Их причиной послужило то, что
кадмийсодержащий ил в течение многих лет вывозил
ся на сельскохозяйственные угодья в качестве средст
ва, улучшающего почву. Это привело, в конце концов,
к такому сильному загрязнению кадмием возделывае
мых пищевых и кормовых растений (сахарной свеклы,
клубневого сельдерея, картофеля), что в 1979 году вла
сти вынуждены были официально запретить там какие
бы то ни было посадки. Ил в реках был загрязнен сточ
ными водами предприятий, производящих пигменты
и поливинилхлорид, где кадмий используют в качестве
катализатора. Во всем мире, судя по имеющимся све
дениям, в окружающую среду ежегодно выбрасывает
ся примерно 5000 тонн кадмия.
У курильщиков в организме тоже в среднем больше
кадмия, чем у некурящих. В одной сигарете содержит
ся приблизительно 2 нг кадмия. Если взять тех, кто вы
куривает 28 сигарет в день, то окажется, что у них со
держание кадмия в почках и печени почти удвоено по
сравнению с некурящими.
139
Кадмий почти невозможно изъять из природной
среды, поэтому он все больше накапливается в ней
и попадает различными путями в пищевые цепи чело
века и животных.
Больше всего кадмия мы получаем с растительной
пищей. Дело в том, что кадмий чрезвычайно легко пе
реходит из почвы в растения: последние поглощают до
70% кадмия из почвы и лишь 30% — из воздуха. Особен
но большую опасность представляют в этом отноше
нии 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 говя
жьих почек).
При патологоанатомическом исследовании челове
ческих трупов было найдено, что содержание кадмия
в почках в последние 50 лет неуклонно возрастало. Са
мые 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. Изза
того, что однажды поглощенное количество кадмия
выводится из человеческого организма очень медлен
но (0,1% в сутки), легко может происходить хроничес
кое отравление. Самые ранние симптомы его — по
ражение почек (белок в моче), мышцы сердца, нерв
ной системы, нарушение функций половых органов,
легких. Позднее возникают острые костные боли
в спине и ногах. Кроме того, предполагается канцеро
генное действие кадмия.
Цинк необходим морскому планктону для его рос
та, однако изза загрязнения морей металлами концен
трация цинка в воде заметно возросла. В норме в лит
ре морской воды должно содержаться меньше 5 мкг
цинка. Между тем в некоторых прибрежных водах
у Британских островов было найдено значительно бо
лее высокое содержание цинка — вплоть до 46 мкг/л.
В такой концентрации цинк подавляет фотосинтез
всех планктонных растительных организмов. Так как
140
Глава 4
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]