Экологические факторы и здоровье населения
К настоящему времени накоплены многочисленные данные о том, что значительные загрязнения атмосферы, почвы и воды, в том числе ионизирующая радиация, вредные факторы промышленного производства ведут к нарушениям здоровья. Заболевания, связанные с состоянием окружающей среды, можно разделить на экологически зависимые болезни и экологически обусловленные заболевания.
Экологически зависимыми являются заболевания, при которых состояние окружающей среды влияет на их распространенность и особенности течения, но не является единственной и главной причиной их возникновения.
Экологически обусловленные заболевания – заболевания, причины возникновения которых достаточно очевидно связаны с окружающей средой. Это ряд эндемических (эндемический зоб, эндемический кариес и флюороз и др.) и антропогенных (болезнь Минамата, свинцовая энцефалопатия и нефропатия и др.).
Влияние антропотехногенных факторов изменяет структуру заболеваемости, приводит к протеканию заболеваний в нетипичных формах и проявлениях (Е.В. Олейникова, С.В. Нагорный, Л.П. Зуева, 2005), к их затяжному течению во всех возрастных группах, угнетению иммунологической реактивности организма, росту онкологической заболеваемости (Е.Л. Денисова, А.И. Горшков, Н.П. Ляхова, 2005), хронизации патологических состояний. Так, на примере города Воронежа необходимо отметить, что в последние годы наблюдается увеличение заболеваемости его жителей. Самые высокие темпы прироста у населения старше 18 лет отмечаются по болезням органов дыхания, новообразованиям, болезням системы кровообращения, болезням крови и кроветворных органов, болезням мочеполовой системы. Среди профессиональной патологии на предприятиях города Воронежа отмечена заболеваемость от воздействия шума (нейросенсорная тугоухость), заболеваемость опорно-двигательного аппарата, заболеваемость органов дыхания (пневмокониозы и бронхиты), остальная патология зарегистрирована в единичных случаях. Среди детского населения в возрасте до 14 лет в нашем регионе наибольшую зависимость от воздействия факторов среды имеют болезни органов дыхания, нервной и костно-мышечной систем, новообразования.
Вклад антропогенных факторов в формирование отклонений здоровья составляет от 10 до 57%. При этом влияние на организм человека может проявляться, в основном, тремя типами патологических эффектов:
1. Острая интоксикация возникает при одномоментном поступлении токсической ингаляционной дозы. Токсические проявления характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами отравления.
2. Хроническая интоксикация обусловлена длительным, часто прерывистым, поступлением химических веществ в субтоксических дозах, начинается с появления малоспецифических симптомов.
3.Отдаленные эффекты воздействия токсикантов:
- гонадотропный эффект проявляется воздействием на сперматогенез у мужчин и овогенез у женщин, вследствие чего возникают нарушения репродуктивной функции
- эмбриотропный эффект проявляется нарушениями во внутриутробном развитии плода:
- тератогенный эффект – гистоморфологические, биохимические, функциональные и другие нарушения развития органов и систем.
- эмбриотоксический эффект – внутриутробная гибель плода, или снижение его размеров и массы при нормальной дифференцировке тканей.
-мутагенный эффект – изменение в структуре генов, структуре и количестве хромосом
-онкогенный эффект – развитие доброкачественных и злокачественных новообразований.
В настоящее время все большее распространение получают хронические заболевания тех органов и систем организма, которые выполняют барьерные функции на границе раздела двух сред – внешней и внутренней – и тем самым поддерживают и сохраняют чистоту внутренней среды организма: дыхательной, пищеварительной, иммунной, лимфатической и выделительной систем, а также печени и кожи.
Из всех антропотехногенных факторов, попадающих в организм человека, наиболее опасными являются те, которые содержатся в воздухе. В отличие от содержащихся в пище и в воде они не подвергаются действию пищеварительных ферментов, после всасывания не проходят через печеночный барьер, а сразу поступают в кровь через альвеолы легких. Многие из них нарушают сурфактант – фосфолипидный слой, выстилающий внутреннюю поверхность альвеол. Он необходим для поддержания альвеол в расправленном состоянии, обеспечения газообмена между вдыхаемым воздухом и кровью, содержит ферменты антирадикальной и антиперикисной защиты. Нарушения, вызываемые ксенобиотиками на уровне сурфактантной системы, проявляются в нарушении очистительной, экскреторной и терморегуляторной функции легких, создается благоприятная основа для бактериальных воздействий. Такие воздействия стали типичными для промышленных районов, где в воздухе присутствуют фенол, оксиды серы и азота, формальдегид и другие типичные загрязнители (таблица 7).
В структуре заболеваемости жителей ЦЧР болезни органов дыхания занимают ведущее место. Среди них наиболее распространены острые воспаления миндалин, острые ларингиты, хронические тонзиллиты и гаймориты, бронхиты.
Таблица 7.
Влияние загрязняющих веществ атмосферного воздуха на здоровье населения (М.И. Чубирко, Н.М. Пичужкина, 2004)
| Наименование веществ | Критические органы/системы |
| Взвешенные вещества | Органы дыхания |
| Серы диоксид | Органы дыхания |
| Углерода оксид | ЦНС, ССС, кровь |
| Азота диоксид | Органы дыхания |
| Аммиак | Органы дыхания |
| Фенол | ССС, печень, ЦНС, почки |
| Формальдегид | Органы дыхания |
| Бензол | Развитие, кровь, ЦНС, иммунитет |
| Свинец | Развитие, кровь, ЦНС |
| Марганец | ЦНС |
| Медь | Органы дыхания |
| Цинк | Органы дыхания |
| Хром триоксид | Органы дыхания |
| Железо оксид | Слизистые, кожа, кровь |
Таким образом, патологию респираторной системы можно рассматривать как маркер экологического неблагополучия не только в промышленных, но и в сельскохозяйственных районах. Нарушение барьерной функции дыхательных путей предрасполагает в высокой степени к аллергизации населения, в частности росту числа таких заболеваний как крапивница, аллергические риниты, дерматиты, пищевая аллергия и бронхиальная астма.
Аллергеннная нагрузка на человека природными факторами (пыльца растений, инсоляции и др.) часто дополняется промышленными и сельскохозяйственными аллергенами, многие из которых являются иммунотоксикантами и могут изменять функциональную активность иммунной системы, в частности нарушать синтез Ig A, предотвращающего проникновение микроорганизмов в ткани.
Распространенности пищевых аллергий способствует характер питания, особенно в детском возрасте. Наиболее выраженными аллергенными свойствами обладают шоколад (86% случаев), сахар (85%), яйцо (83%), яблоки (77%), картофель (76%), цитрусовые (70%), морковь (65%) (А.М. Потемкина, 1983). При этом важной особенностью является то, что аллергенный эффект может вызываться различными посторонними веществами, например, пестицидами, ароматическими углеводородами, нитратами, нитритами. Так в мясе и молоке могут присутствовать антибиотики, применяемые для лечения животных. В зеленом горошке, говядине и другой сельскохозяйственной продукции может быть повышено содержание тяжелых металлов (хрома, никеля, кобальта). Многие из ксенобиотиков, в частности, свинец обладают прямым цитотоксическим действием, даже в малых количествах повреждают клетки, угнетают активность многих ферментов, в том числе, ферментов детоксикации в печени (семейства цитохрома P-450), накапливаясь в клетках и приводя к активации ПОЛ и накоплению свободных радикалов. Это предрасполагает к развитию гастроэнтерологической экопатологии. В экологически неблагополучных районах Воронежской области заболевания органов пищеварения имеет каждый второй-третий ребенок. В таких условиях наиболее распространены гастродуодениты, дискинезии желчного пузыря и кишечника.
Дисфункциями иммунной системы часто обусловлена почечная патология. Сегодня уже не вызывает сомнений, что существенную роль в ее развитии играют общие механизмы, характерные для экологически обусловленных болезней: индуцированная ксенобиотиками активация ПОЛ, недостаточность антирадикальной и антиперикисной защиты (Т.А. Кулакова и др., 1994), метаболические нарушения.
Известно, что длительное и в небольших дозах поступление вредных веществ в организм человека приводит к истощению возможности почек выводить эти соединения. Особенно страдают проксимальные отделы извитых канальцев нефрона, где осуществляется обратное всасывание веществ. Развиваются болезни мочевыделительной системы. Их частота встречаемости повышена в промышленных районах, особенно, если присоединяется еще загрязнение тяжелыми металлами. Об этом сообщала М.С. Игнатова еще в 1994 году, когда обнаружила, что в районах с развитой электронной промышленностью кадмий, мышьяк и хром выделяются в моче детей не только с нефропатиями, но и в контрольных группах.
Экологически обусловленные болезни кожи также стали вполне характерными для некоторых промышленных зон. Наиболее часто развиваются дистрофические изменения ногтевых пластинок и волос, отмечается снижение эластичности кожи, образование глубоких морщин на шее, лице, появление множества телеангиоэктазий (сосудистых звёздочек или сеточек на коже), пигментированных невусов (родимых пятен) и папиллом. Индикатором повышенного содержания в организме тяжелых металлов (меди, свинца, ртути, мышьяка) является их накопление в волосах детей.
На относительно высоких уровнях регистрируются онкологические заболевания органов дыхания, пищеварения и кожи, что в определенной степени можно объяснить антропотехногенной нагрузкой.
В многочисленных исследованиях показано, что в формировании в организме человека ответа на воздействие антропогенных факторов ведущее место принадлежит эндокринной системе. Среди желез внутренней секреции по степени реагирования на неблагоприятные экологические воздействия первое место занимает щитовидная железа. Факторы, отклонения в содержании которых вызывают изменения ее функции, очень разнообразны: оксиды серы, азота, углерода, а также различные органические загрязнители. Они могут приводить к дистрофии щитовидной железы или, напротив, к ее гиперплазии. Состояние, которое было известно как эндемический зоб, т.е. характерно для определенных районов с дефицитом йода в почве и воде, теперь широко распространилось. Дефицит йода истинный, либо техногенный, сопровождающийся нарушениями функции щитовидной железы приводит к нарушениям полового созревания, развивается гипофункция яичников, либо гиперандрогения. Это может лежать в основе бесплодия или нарушений течения беременности и родов.
Связь материнского и детского организма в период внутриутробного развития осуществляется через плаценту, а первой экологической средой для ребенка является организм матери. Установлен перенос через плаценту свинца, ртути, кадмия, фосфора, фторидов, никотина, сероуглерода, фенола, стирола и других соединений. Механизм влияния факторов внешней среды на плод заключается в нарушении функции плаценты, что ведет к отклонениям обменных процессов между материнским и детским организмом. В результате плод может испытывать недостаток питательных веществ, гормонов, витаминов, недостаточное поступление кислорода. Все это приводит к
ü невынашиванию беременности;
ü задержке внутриутробного развития: даже у детей, родившихся в срок, наблюдаются признаки недоношенности, например, недостаточный рост и вес;
ü более частой распространенности гестозов (осложнений беременности);
ü более частому рождению детей с врожденными аномалиями.
Анализ состояния здоровья женщин, течения беременности и родов, здоровья новорожденных в районах Воронежской области подтверждает экологическую обусловленность нарушений репродуктивной функции. Так, на территории Воронежской области за 10-летний период регистрируется ухудшение состояния репродуктивного здоровья населения. Темп прироста спонтанных абортов составил +6,3%, осложнений родов +11,3%, осложнений беременности +27,4%, рождения детей с врожденными аномалиями +73,6%. Наиболее неблагополучная ситуация сложилась в Бутурлиновском, Нижнедевицком, Таловском районах и г. Воронеж (Информационный бюллетень, Воронеж, 2012). В то же время в Воронежской области реализуется региональная целевая программа «Демографическое развитие Воронежской области на 2008-2010 гг. и на период до 2016 года», включающая мероприятия, направленные на снижение риска формирования репродуктивных нарушений среди населения.
Психическое здоровье человека, как взрослого, так и ребенка, продукт сложного взаимодействия генетических факторов и факторов окружающей среды (физических, химических, климатических, питания, социальных, психологических, культурных и других). Их воздействие на организм, в величинах, превышающих привычные для организма, может способствовать манифистации скрытых форм психической патологии или пограничных состояний. Это различные формы неврозов, нарушений сна и т.д. Наиболее подвержены неблагоприятным экологическим воздействиям дети. Формирование нервной системы у них может быть нарушено очень многими химическими веществами (CO, пестициды, тяжелые металлы Cu, Pb, Cd, Zn, As). Проникновение тяжелых металлов в детский организм объясняется более высокой у них по сравнению со взрослыми проницаемостью кишечника (в 50 раз выше), что влечет и большую возможность поражения нервной системы и составляет 30-40% у дошкольников и около 30% у школьников.
А.С. Володин и соавторами (2008) систематизировали возможные формы нарушения здоровья под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды (таблица 8).
Ранняя реакция организма человека на вредные примеси атмосферного воздуха проявляется в виде адаптации. При достаточности адаптационных механизмов патологические процессы не развиваются, а в некоторых случаях неспецифическая сопротивляемость организма может даже повышаться в связи с мобилизацией защитных сил, что сопровождается уменьшением относительного риска заболеваемости.
В условиях хронического загрязнения окружающей среды организм человека вынужден постоянно мобилизовывать свои компенсаторно-приспособительные механизмы, резервы которых со временем могут истощаться. Тогда происходит перенапряжение и нарушение адаптационных возможностей организма: возрастает напряжение регуляторных систем и дисбаланс энергетического гомеостаза, нарушается сбалансированность функционального состояния механизмов регуляции сердечной деятельности, истощаются функциональные резервы, возможен рост воспалительных и онкологических заболеваний органов репродуктивного гомеостаза. Это предрасполагает к дезадаптации, когда возрастает риск заболеваемости, развитию предболезненных состояний, хронизации основных патологических процессов, снижению адаптационных возможностей организма. Стресс-реакции (перенапряженность или срыв адаптации), возникающие на сильные и чрезвычайные воздействия неблагоприятных факторов, вызывают патологические изменения, выходящие за пределы физиологической нормы.
Таблица 8.