Учебник "Основы медицинских знаний" Артюхина. Г. П. Артюнина, Н. Т. Гончар, С. А. Игнатьковаосновы медицинских знаний здоровье, болезнь
 Скачать 2.67 Mb.
|
|
- явление возникновения мутаций под действием радиоактивных веществ. Онкогенное (канцерогенное) действие загрязнителей - дей- ствие, приводящее к образованию злокачественных опухолей (вариант мутагенного действия). Иммунодепресивное действие – действие загрязнителей, которое приводит к снижению иммунитета, развитию вторич- ного иммунодефицита. 14 4 ГЛОБАЛЬНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 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 инсекти- цидных свойств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) было оце- нено Нобелевской премией. Его мировое производство в тече- ние почти 30 лет достигало ежегодно 100 тысяч тонн, а приме- нение 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 прогрес- сивно накапливаться в звеньях пищевых цепей. Есть данные, что при попадании препаратов, близких к ДДТ, в воду в коли- честве 0,014 части на миллион его содержание в планктоне со- ставляет уже 0,5 частей на миллион, а в мышцах рыб - 221 часть, т.е. возрастает более чем в 104 раза. Неожиданно ДДТ обнару- жили в тканях пингвинов в Антарктиде, где его никогда не при- меняли. Был обнаружен значительный рост раковых опухолей у женщин Средней Азии, занимавшихся сбором хлопка вруч- ную, плантации которого обильно обрабатывались пестицида- ми. Сейчас его использование запрещено. Диоксины. Диоксины - это группа веществ, которые на- зывают суперэкотоксикантами в силу их чрезвычайно высокой токсичности и биологической активности. Она включает дибен- зо-1,4-диоксины (ПХДД), дибензофураны (ПХДФ) и бифени- лы (ПХБФ), а также сотни хлор-, бром- и хлорброморганичес- ких циклических эфиров. В водах Байкала, в рыбе, зоо- и фитопланктоне, а также в 14 5 яйцах птиц, населяющих берега и острова «священного моря», об- наружены диоксины и диоксино-подобные соединения. Их еще на- зывают «гормонами деградации» или «гормонами преждевремен- ного старения». Диоксины относятся к разряду особо опасных стой- ких органических загрязнителей, так как обладают высокой устой- чивостью к фотолитическому, химическому и биологическому раз- ложению. В результате они долгое время могут сохраняться в окру- жающей среде. При этом для диоксинов не существует «порога дей- ствия», то есть даже одна молекула способна инициировать ненор- мальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, наруша- ющих функции организма. Главными источниками появления диоксинов в окружа- ющей среде являются окисление и сжигание органических ве- ществ. Диоксины образуются во многих технологических про- цессах - от целлюлозно-бумажного, металлургического до био- логической 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 мате- рии – от бактерий до теплокровных. Эти вещества по своей токсичности превосходят соединения тяжелых металлов, хло- рорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран и пр.), а по кан- церогенности - ароматический углеводород бензпирен. Диок- сины способны накапливаться в организме, являясь причиной многих тяжелых заболеваний. У высокочувствительных орга- низмов первоначально появляется заболевание кожи – хлорак- не (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматита- ми 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 предше- ственников гемоглобина. Порфирия – так называется это забо- левание – проявляется в повышенной фоточувствительности кожи: она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками. При хроническом отравлении диоксинами 14 6 развиваются перерождения кожи и слизистых оболочек, различ- ные заболевания, связанные с поражением печени и центральной нервной системы. Они также могут быть причиной иммунодефици- та, и в этом смысле их иногда сравнивают с вирусом СПИДа. Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксина- ми (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента – цитохрома Р-448. 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, ока- зывает эмбриотоксическое и тератогенное действие. В ничтожных концентрациях диоксины вызывают генетические изменения в клет- ках и повышают частоту возникновения опухолей, то есть облада- ют мутагенным и канцерогенным действием. В окружающей среде циркулирует более 400 тысяч тонн ди- оксинов. Период полураспада диоксинов в природе превы- шает 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. Вынесен- ные 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 за- раженной территории, диоксины попадают на стол к человеку. Нитраты и нитриты. Загрязнение окружающей среды эти- ми соединениями связано с широким применением их в каче- стве удобрений в сельском хозяйстве. Нитраты - соли азотной кислоты (селитры). В качестве агентов азотного питания расте- ний применяются натриевая селитра, калийная, амонийная и некоторые другие виды селитр. Интенсивное поступление нит- ратов в растения приводит к тому, что они не полностью вклю- чаются в обменные процессы и накапливаются в листьях, стеб- лях и корнях, причем избыток частично восстанавливается до ам- 14 7 миака. Непосредственно для растений избыток нитратов значи- тельной опасности не представляет, но при попадании в орга- низм 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 образова- ние нитрозосоединений - нитрозаминов и нитрозамидов. Накопление в организме человека нитратов при длитель- ном употреблении такой растительной пищи вызывает тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства. В крови нитраты превращают двухвалентное железо гемогло- бина в трехвалентное, что нарушает перенос кислорода от лег- ких к тканям. Что касается нитрозосоединений, то в ряде слу- чаев они способны вызывать злокачественные новообразова- ния, рак желудка, лейкоз. Поступление нитратов в организм в дозе более 5 мг на 1 кг массы тела уже является опасным. Су- точная доза поступающих в организм с пищей нитратов не дол- жна превышать 320 мг, а нитритов - 9 мг. Винилхлорид. Поливинилхлорид (ПВХ) - это сегодня не- пременная принадлежность нашего образа жизни, и прежде все- го он незаменим как упаковочный материал для пищевых про- дуктов. Его получают из винилхлорида. В пленках из ПВХ ос- таточные 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 концен- трации 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 токсикологичес- ком отношении могут, пожалуй, считаться безопасными. Прежние 14 8 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 гор- чица. Фтористые соединения. Целесообразность фторирования питьевой воды для профилактики кариеса остается спорной, так как передозировка фтора может вызывать флюороз (поврежде- ние костей). Однако для человека главная угроза со стороны фтора, как токсиканта природной среды, заключается совсем в другом. Дело в том, что в результате применения хлорирован- ных или фторированных углеводородов в качестве хладаген- тов и газов-вытеснителей в холодильниках и аэрозольных бал- лонах они попадают в атмосферу. Будучи весьма устойчивыми соединениями, они могут подниматься в стратосферу и расщеп- ляться там под действием излучений с высокой энергией. Обра- зующиеся при этом радикалы легко вступают в реакции, что может привести к разрушению слоя озона. Пагубное воздей- ствие этих фтор- и хлорорганических соединений расценивает- ся как куда более серьезный фактор, чем воздействие окиси азо- та из выхлопных газов реактивных сверхзвуковых самолетов, хотя бы уже потому, что продолжительность жизни этих соеди- нений составляет около 30 лет. В связи с этим неоднократно выдвигались требования полностью запретить применение аэро- зольных баллонов. Тяжелые металлы получили свое название благодаря вы- соким значениям атомной массы. Они способны накапливать- ся в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Некоторые товары и препараты, используемые в быту, содержат тяжелые металлы. Например, неорганические пигмен- ты красок представляют собой соединения алюминия, ванадия, хрома, бария, свинца, меди, сурьмы, кадмия, олова. Соедине- ния тяжелых металлов используются в качестве стабилизато- ров и катализаторов при получении полимерных материалов, из ко- 14 9 торых изготовляют синтетические ткани, пластмассы, резину. Кос- метические препараты также содержат тяжелые металлы: напри- мер, пудра – оксид цинка, тени для век – высокодисперсный поро- шок алюминия. Главные источники поступления тяжелых метал- лов в ваш дом – вода, выхлопные газы и краски. Свинец в настоящее время является самым распространен- ным из токсичных тяжелых металлов, так как он входит в со- став бензина. Для крупных промышленных городов всего мира харак- терно загрязнение свинцом; почвы и растения городов содер- жат 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 пре- красно 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. Толь- ко 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 по- гибли от голода и холода». Но в 1981-1986 гг. под руководством антрополога Битти было проведено эксгумирование останков и исследование возможных причин смерти участников экспе- диции с использованием современных методов анализа. В ре- зультате было установлено отравление свинцом. В волосах по- гибшего матроса, эксгумированного на острове Бичи, методом спектрофотометрического анализа было обнаружено более 600 ч. на млн. свинца - достоверное доказательство острого свин- цового отравления. Тем самым были выяснены не только при- чины смерти, но и причины явных нарушений поведения у уча- стников экспедиции в последние недели (не исключая и канни- бализм). Британское адмиралтейство снабдило экспедицию кон- 15 0 сервами в металлических банках (тогда это была новинка!). Эти банки содержали свинец в высокой концентрации, который перехо- дил в содержимое банок, а затем попадал вместе с пищей в орга- низм, что и предопределило исход. Экспедиция была снабжена са- мым 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 кон- сервированных продуктов из банок, содержащих в припое свинец. Английские биохимики установили, что кости первобыт- ных людей из погребений возрастом 5000 лет содержат, в сред- нем, 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 заг- рязнение объектов окружающей среды ртутью. Эти металлы действуют на нервную систему, репродуктивную функцию, хо- рошо известен их гонадотоксический эффект. Кадмий. Тяжелый металл кадмий вообще представляет собой один из самых опасных токсикантов среды (он значитель- но токсичнее свинца). В природной среде кадмий встречается лишь в очень малых количествах - именно поэтому его отрав- ляющее 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 ди- зельном топливе (и освобождается при его сжигании!), его ис- пользуют в качестве присадки к сплавам, при нанесении галь- ванических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, нужных при производстве лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизаторов для пласт- 15 1 масс (например, поливинилхлорида), в электрических батареях и т.д. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодер- жащих пластмассовых отходов кадмий попадает в воздух, воду и почву. В 70-х годах прошумели так называемые «кадмиевые скан- далы» в ФРГ. Их причиной послужило то, что кадмийсодержа- щий ил в течение многих лет вывозился на сельскохозяйствен- ные угодья в качестве средства, улучшающего почву. Это при- вело в конце концов к такому сильному загрязнению кадмием возделываемых пищевых и кормовых растений (сахарной свек- лы, 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 выб- расывается примерно 5000 тонн кадмия. У курильщиков в организме тоже в среднем больше кад- мия, чем у некурящих. В одной сигарете содержится приблизи- тельно 2 нг кадмия. Если взять тех, кто выкуривает 28 сигарет в день, то окажется, что у них содержание кадмия в почках и пе- чени почти удвоено по сравнению с некурящими. Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различ- ными 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 представ- ляют в этом отношении грибы, которые часто могут накапли- вать кадмий в исключительно высоких концентрациях. Поэто- му 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 тру- 15 2 пов было найдено, что содержание кадмия в почках в последние 50 лет неуклонно возрастало. Самые высокие концентрации встреча- ются у жителей больших городов и промышленных районов с боль- шой 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 кад- мий, чревато опасностью. Из-за того, что однажды поглощен- ное количество кадмия выводится из человеческого организма очень медленно (0,1% в сутки), легко может происходить хроническое отравление. Самые ранние симптомы его - пораже- ние почек (белок в моче), мышцы сердца, нервной системы, нарушение функций половых органов, легких. Позднее возни- кают острые костные боли в спине и ногах. Кроме того, пред- полагается канцерогенное действие кадмия. Цинк необходим морскому планктону для его роста, од- нако 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 при- брежных водах у Британских островов было найдено значитель- но более высокое содержание цинка - вплоть до 46 мкг/л. В та- кой концентрации цинк подавляет фотосинтез всех планктон- ных растительных организмов. Так как планктон служит на- чальным звеном пищевой цепи и главным пищевым ресурсом для многих видов рыб, то подавление фотосинтеза (синтез крах- мала и сахара в зеленых растениях с помощью солнечной энер- гии) может иметь далеко идущие последствия. Радионуклиды - это те изотопы элементов, которые ис- пускают радиоактивное излучение, способное выбивать элект- роны из атомов и присоединять их к другим атомам с образо- ванием пар положительных и отрицательных ионов. Такое из- лучение называют ионизирующим. Радионуклиды поступают в окружающую среду и с промышленными отходами или с ра- диоактивными выбросами атомной энергетики. Под радиоак- тивными отходами понимают непригодные к использованию жид- 15 3 кие и твердые материалы и предметы, содержащие радионуклиды. Большой вклад в радиационное загрязнение среды внесли испытания атомного оружия и аварии на объектах ядерной энерге- тики, которые привели к выпадению осадков, содержавших радио- нуклиды. Радиация – по своей природе это всегда риск для здоро- вья человека. Соматические эффекты облучения делят на сто- хастические (вероятностные) и нестохастические. К |