Тема 8. Влияние загрязнений на здоровье человека
Студент при изучении этой темы должен уяснить: что понимают под «здоровьем», какие факторы влияют на продолжительность жизни, что понимать под «здоровым образом жизни», насколько продолжительность жизни зависит от качества окружающей среды. Уяснить значение терминов: канцерогены, мутагены, тератогены. Выяснить влияние кадмия, ртути, свинца, алюминия на здоровье человека.
Базовые знания
На здоровье человека оказывает влияние множество факторов, но наибольшее влияние оказывает группа факторов, связанная с образом жизни – около 50%. Второе место по влиянию на здоровье занимает состояние среды жизнедеятельности человека (не менее одной трети заболеваний определяется неблагоприятным воздействием окружающей среды), наследственность обуславливает около 20% болезней, а роль здравоохранения в предотвращении заболеваний современного человека несколько снизилась. Состояние среды жизнедеятельности человека напрямую зависит от действия антропогенных факторов.
Антропогенные факторы среды – это факторы, возникновение которых обусловлено хозяйственной или иной деятельностью человека.
Для человека и животных наибольшую опасность представляют экотоксиканты. Экотоксиканты – вредные химические вещества, загрязняющие окружающую среду и отравляющие находящиеся в ней живые организмы. Основными источниками их поступления являются: различные виды транспорта, ТЭЦ и другие энергетические установки; предприятия химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, деревообрабатывающей, топливной и других промышленных отраслей; сельскохозяйственное производство (минеральные удобрения, пестициды).
Считается, что из ядов, регулярно поступающих в организм человека, около 70% поступает с пищей, 20% - из воздуха и 10% - с водой. Наиболее опасными и токсичными из тяжелых металлов являются кадмий, ртуть и свинец. Установлена связь между количеством обнаруженных в воде и почве кадмия, свинца, мышьяка и уровнями заболеваемости злокачественными новообразованиями различных форм среди населения экологически неблагополучных районов.
Кадмий. Загрязнение кадмием пищевых продуктов происходит из-за загрязнения почвы и питьевой воды сточными водами и другими отходами промышленных предприятий, связанных с производством и применением специальных сплавов, автоматики, атомной и ракетной техники, при изготовлении пластмасс. Кадмиевое гальваническое покрытие предохраняет сталь от коррозии, а также при использовании фосфорных удобрений и пестицидов. В воздухе сельских местностей концентрация кадмия в 10 раз превышает уровни естественного фона, а в городской среде нормативы могут быть превышены до 100 раз. Больше всего кадмия человек получает с растительной пищей.
Воздействие кадмия может привести к серьезным заболеваниям почек и легких и способствует развитию рака.
В ряде последних исследований показано, что курильщики имеют значительные количества кадмия в организме. «Пассивные курильщики», то есть люди, окружающие курящих, также получают определенное количество кадмия. Кадмий – кумулятивный яд и приводит к отравлениям разной степени. Он вызывает гипертонию, накапливается в почках и снижает иммунитет (таблица 1).
Таблица 1 Кадмий: источники, эффекты, защитные средства
| ИСТОЧНИКИ | ||
| - дым сигар | - промышленное загрязнение воздуха | |
| - дым сигарет | - металлургия | |
| - удобрения | - дым из печных труб | |
| - плодородный слой почвы | - обработанные зерна злаков | |
| ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ | ||
| - подавление антител | - нарушение метаболизма кальция | |
| - шелушение кожи | - поражение почек | |
| - сердечные заболевания | - выпадение волос | |
| - гипертония | - потеря цинка организмом | |
| ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА | ||
| - витамин С и другие антиоксиданты | - пищевые волокна | |
| - кальций | - различные сорта капусты | |
| - селен | - цинк | |
Избыток кадмия в организме уменьшает продолжительность жизни, вызывает анемию, влияет на метаболизм цинка, кальция, железа, меди, марганца и селена, приводит к заболеваниям легких и уменьшает число лимфоцитов в крови. При отравлении кадмием наблюдается дефицит кальция, так как кальций замещается кадмием. Болезнь получила название «итай – итай» или «ох-ох», потому что проявляются сильные боли, описаны дистрофические изменения со стороны сердца, сосудов, дистрофия печени, почек. Общий иммунитет снижается из-за нарушения функций органов, жизненно важных для иммунной системы и уменьшения количества Т-клеток.
Свинец. Согласно одной из гипотез, падение могущества Древнего Рима, может быть связано с использованием свинца. В Древние Риме использовали свинцовый водопровод, кухонную посуду, вода стекала с покрытых свинцом крыш по свинцовым желобам в покрытые свинцом бочки. При изготовлении вина пользовались свинцовыми котлами. В большинстве мазей, косметических средств и красок присутствовал свинец. Все это, возможно, привело к хронической свинцовой интоксикации, снижению рождаемости и появлению психических расстройств в среде аристократов, что подтверждается высоким уровнем содержания соединений свинца в скелетах захоронений того времени.
Половина используемого сегодня свинца по замкнутому циклу опять возвращается к нам. Содержание свинца в организме современных людей в 400 раз выше естественного уровня.
Свинец является кумулятивным ядом, так как он накапливается в костях, печени и почках. Характерные симптомы свинцового отравления: повышенная активность и бессонница, которые сменяются утомляемостью, депрессией, нарушением деятельности кишечника, анемией, нарушением психики.
В настоящее время основными источниками свинцового отравления являются компоненты этилированного бензина многих красок, используемых в быту; вода, протекающая по покрытым свинцом трубам. Желательно в первую очередь избегать этих факторов. Другие источники приведены в таблице 2.
Таблица 2. Свинец: источники, эффекты, защитные средства.
| ИСТОЧНИКИ | |||
| - выбросы авиационных двигателей | - инсектициды | ||
| - масляные краски на свинцовой основе | - трубы из свинца или со свинцовым покрытием | ||
| - автомобильные аккумуляторы | - процесс получения свинца из руды | ||
| - удобрения из костной муки | - автомобильное топливо с повышенным содержанием свинца (выхлопные газы) | ||
| - керамические покрытия на фарфоре | - припои | ||
| - дым сигарет | -овощи, выращенные вблизи автомагистрали | ||
| - пыль и частицы от красок на свинцовой основе | |||
| ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ | |||
| - спастические боли в области живота | - нарушение роста и развития новорожденных | ||
| - анемия | - влияние на синтез витамина D | ||
| - артрит | - поражение почек | ||
| - повышенная возбудимость | - поражение печени | ||
| - перенапряжение | - психические заболевания | ||
| - влияние на синтез гемоглобина | - потеря аппетита | ||
| -нарушение детородной функции у женщин | - неврологические нарушения - общая слабость | ||
| - параличи | - ослабление иммунитета | ||
| ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА | |||
| - витамины группы В | - витамин С | - витамин D | |
| - кальций | - магний | - цинк | |
| - пектиновые соединения | - альгинат натрия | - различные сорта капусты | |
Ртуть широко применялась со времен Римской империи и до наших дней. В Древнем Риме ртуть использовалась при очистке серебра и золота от примесей. С древних времен и до наших дней шахтеры и рабочие очистных установок страдали от различных заболеваний. Есть и другие опасные профессии. Выражение «сумасшедший как шляпный мастер» объясняется тем, что шляпные мастера постоянно подвергались воздействию ртутных соединений, использовавшихся при изготовлении фетровых шляп, и впоследствии часто сходили с ума.
В современных условиях ртуть применяется в производстве каустической соды, бумажной массы, пластмасс, для протравливания посевного материала.
Ртуть является кумулятивным ядом. В водной среде в результате деятельности микроорганизмов происходит метилирование ртути, которая в виде метилртути включается в цепи питания. Ртуть включается в цепи питания, в результате чего она накапливается в мясе рыбы, особенно хищных (судак, окунь, щука), обитающих в пресных водоемах и занимающих высокие ступени пищевых цепей. Отравление ртутью получило название «болезнь Минамата». К признакам ртутного отравления относятся бледность, выпадение зубов, нарушение деятельности головного мозга и изменение двигательных рефлексов. При длительном контакте с ртутью возможны кома и смертельный исход. Ртуть снижает количество белых клеток крови, включая Т-клетки, убивающие инородные тела в организме. Источники и последствия действия ртути приведены в таблице 3
Таблица 3. Ртуть: источники, эффекты, защитные средства
| ИСТОЧНИКИ | ||
| - химические удобрения | - мази | |
| - загрязненные виды крупных рыб | - некоторые косметические средства (особенно кремы для смягчения кожи) | |
| - пломбы из амальгамы | - пестициды | |
| - взрывчатые вещества | - лекарства | |
| - фунгициды | - фотопленки | |
| - промышленные отходы | - пластмассы | |
| - водоэмульсионные краски | ||
| ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ | ||
| Разнообразные аллергические реакции | - поражение почек | |
| - артрит | - потеря веса | |
| - врожденные дефекты | -неврологические нарушения, приводящие к эпилепсии, инсульту и обширному склерозу | |
| - нарушения мозговой деятельности | - ослабление иммунной системы | |
| нарушение структуры соединительной ткани локтевого и коленного суставов | - вредное воздействие на развитие плода | |
| - ухудшение зрения, катаракта, слепота | -уменьшение количества лейкоцитов | |
| - депрессивные состояния | ||
| ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА | ||
| - пищевые волокна | - хорошее питание | |
| - различные сорта капусты | - селен | |
Алюминий. Несмотря на то, что алюминий является легким металлом, его в последнее время считают токсичным. В течение многих лет никто не подозревал, что он может поглощаться в организме, и поэтому его все еще используют при изготовлении кухонной посуды. Алюминий используют при изготовлении многих медицинских приспособлений. Добавляют в виде алюмосульфата натрия во многих технологических процессах при спекании порошков. Иногда его находят в питьевой воде.
Устранение источников алюминия, таких, как кухонная посуда, алюминиевая фольга, антиокислитель, чрезвычайно важно ввиду того, что в пище уже, как правило, присутствует некоторое количество алюминия из природных источников (почвы). Подобно другим примесям, концентрация алюминия возрастает при движении по пищевой цепочке. У пациентов с болезнью Алцгеймера (старческое слабоумие) количество алюминия в нервных клетках мозга в четыре раза превышало норму. Большие дозы алюминия могут способствовать появлению этого заболевания. Кроме того, алюминий может стать причиной появления повышенной возбудимости и нарушения психомоторных реакций у детей, анемии, головной боли, заболеваний почек и печени, слабоумия у пожилых пациентов, колитов и неврологических изменений, связанных с болезнью Паркинсона. В приводимой таблице 4 даны сведения об источниках алюминия и возможных последствиях его действия.
Таблица 4. Алюминий: источники, эффекты, защитные средства
| ИСТОЧНИКИ | |
| - банки из алюминия | -кухонная посуда |
| - дезодоранты | - алюминиевая фольга |
| - антиокислитель | - питьевая вода |
| - прессовочные порошки с алюмосульфатом натрия | - солонина - противни и сковородки |
| - постоянное употребление столовой соли | - стабилизированный аспирин - некоторые сорта сыра |
| ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ | |
| - анемия | - нарушение функций щитовидной железы |
| - болезнь Алцгеймера - колит | - изменения в клетках мозга и нервной системы |
| - агрессивность подростков | - повышенная возбудимость у детей |
| -угнетение функции паращитовидной железы | - диализное слабоумие - головные боли |
| - неврологические изменения | - низкий уровень кальция |
Вопросы для самоконтроля
1. Что, по мнению ВОЗ, следует понимать под здоровьем?
2. Перечислить токсичные вещества, обладающие способностью накопления в природной среде и в организме человека.
3. Какие токсичные вещества приводят к высокой утомляемости человека, понижению его физической и умственной работоспособности и повышенной чувствительности к инфекциям, особенно при стрессовых воздействиях?
4. Какие источники способствуют накоплению свинца в организме человека?
5. Каковы последствия загрязнения организма человека свинцом?
6. Какие средства следует применять для защиты организма от попадания в него свинца?
7. Какие источники способствуют накоплению ртути в организме человека?
8. Каковы последствия загрязнения организма человека ртутью?
9. Какие средства следует применять для защиты организма от попадания в него ртути?
10. Какие источники способствуют накоплению кадмия в организме человека?
11. Каковы последствия загрязнения организма человека кадмием?
12. Какие средства следует применять для защиты организма от попадания в него кадмия?
13. Какие источники способствуют накоплению алюминия в организме человека?
14. Каковы последствия загрязнения организма человека алюминием?
15. Какие средства следует применять для защиты организма от попадания в него алюминия?