Экологическая медицина: понятие, цели, задачи. Вклад наследственности, пищевого статуса и свободнорадикального стресса в развитие экологически зависимых заболеваний.

Экологическая медицина: понятие, цели, задачи. Вклад наследственности, пищевого статуса и свободнорадикального стресса в развитие экологически зависимых заболеваний.

Экологическая медицина - комплексная научная дисциплина, рассматривающая все аспекты воздействия окружающей среды на здоровье населения с акцентом внимания на средовых заболеваниях.

Основные задачи медицинской экологии следующие:

формирование у медиков экологического мировоззрения и мышления;

сохранение среды обитания человека;

экологическая индикация загрязнения природных сред;

прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий воздействия деятельности человека на окружающую среду в непосредственной связи со здоровьем населения;

исследование связи между заболеваемостью населения и антропогенными воздействиями на окружающую среду.

После 19 столетия в структуре заболеваемости населения стала возрастать доля хронических заболеваний. К ним следует отнести онкологические заболевания, соединительной ткани, иммунной системы, нейродегенеративные и аутоиммунные заболевания. Причин этому, как считают, несколько:

накопление в окружающей среде чужеродных химических соединений (в настоящий момент в природе уже присутствует 60000 химических соединений и каждый год добавляется еще 2000);

истощение систем, отвечающих за обезвреживание токсических соединений.

Примерами средовых заболеваний могут служить множественная химическая чувствительность, синдром «больного здания», «болезнь легионеров».

Хроническое воздействие внешних факторов способно инициировать патологический процесс путем включения следующих механизмов:

• декомпенсация процессов обезвреживания;

• повреждение иммунной системы;

• повреждение других систем организма (ЖКТ, эндокринной системы);

• непосредственное повреждение органа-мишени.

Наследственность. Это может касаться дефектов иммунной системы, способности к детоксикации токсических соединений.Примерно 50% людей имеют те или иные дефекты в механизмах ацетилированияразличных соединений - одного из способов обезвреживания чужеродных соединений.Согласно этому все индивидуумы разделяются на три группы: не способные к конъюгации токсинов с глютатионом, слабоконъюгирующие и высококонъюгирующие. Следовательно, во второй и особенно в первой группе риск возникновения онкологического заболевания будет значительно выше.

Пищевой статус. Это может касаться обедненного или обогащенного по некоторым веществам рациона питания, несовершенного пищеварения, нарушений всасывания и др. Сюда следует отнести ожирение, которое в определенной степени способно модифицировать процессы детоксикации в организме.

Свободнорадикальный стресс. Обусловлен действием физических факторов, а также нахождением в организме людей органических соединений, тяжелых металлов (РЬ, Cr, Cd, Аl, Fe). При этом инициируются реакции образования свободных радикалов, что ведет к повреждению биополимеров, процессам перекисного окисления липидов. С этим связано повреждение ДНК, возникновение мутаций, генетических эффектов.

Экологическое заболевание развивается не сразу, на это уходят годы и десятилетия. Развитие болезни связано с истощением адаптационных систем организма.

Экосистема, составляющие экосистемы.

Основная структурная единица в экологии — экосистема.

Ультрафиолетовое излучение (УФИ): понятие о минимальной эритемной дозе (МЭД). УФ-индекс.

Спектр эритемного действия (СЭД), значение выражают в единицах мощности потока УФИ, приходящегося на единицу площади (Вт/м²). Согласно рекомендациям международных организаций максимальным значением СЭД следует считать величину 0,25 Вт/м². В обыденной практике при мониторинге уровня ультрафиолетового излучения большинство стран используют так называемый индекс ультрафиолетового излучения (УФ-индекс), который сообщается населению через средства массовой информации. УФ-индекс рассчитывается путем умножения СЭД на коэффициент 40. Согласно этому УФ-индекс при максимально допустимом рекомендуемом воздействии УФИ с СЭД, равным 0,25 Вт/м2, будет составлять 10 Вт/м2 (0,25 Вт/м2 . 40 = 10 Вт/м2).

ВОЗ рекомендует следующую градацию УФ-индексов: • 1-2 - низкий; 3-5 - средний;

6-7 - высокий; 8- 10 - очень высокий;

11 и более - экстремальный.

В летнее время на территории Р Б УФ-индекс колеблется от 5 до 8.

Каждый человек характеризуется индивидуальной чувствительностью кожи к действию УФИ. Всего известно шесть типов чувствительности кожи к действию УФИ, однако в средних широтах выделяют четыре основных типа.

/ тип. Особо чувствительная кожа. Индивидуумы отличаются голубым или зеленым цветом глаз, наличием веснушек, часто рыжим цветом волос. ПЛохо или почти не загорают

// тип. Чувствительная кожа. Люди с данной чувствительностью кожи характеризуются голубым, зеленым или серым цветом глаз, светло-русыми или каштановыми волосами

Тип кожи	Доза УФИ, Дж/м2	Допустимый уровень, МЭД
		0,8
		1,0
III		1,4
IV		1,8

/// тип. Нормальная кожа. У индивидуумов темно-русые или каштановые волосы. Глаза серые или светло-карие. Легко загорают

/V тип. Нечувствительная кожа. Люди с этим типом отличаются смуглой кожей, темными глазами и темным цветом волос.

Для человека величиной, характеризующей воздействие УФИ, является минимальная эритeмная доза (МЭД). ЭТО такая доза УЛЬТРафиолетового излучения, которая вызывает на незагорелой коже спустя 8-10 ч гиперемию или эритему. Подсчитано, что одна единица МЭД соответствует энергии 250 Дж/м² и вызывает указанный эффект у индивидуумов с 2 типом чувствительности кожи. Другие типы чувствительности кожи имеют свои значения плотности потока: см.табл.

Согласно рекомендациям международных организаций для непигментированной кожи всех типов чувствительности допустимым уровнем (ДУ) является доза 0,4 МЭД в сутки; для индивидуума с загорелой кожей 11 типа чувствительности допустимым уровнем УФИ является доза 1 МЭД в сутки. Максимальным допустимым кумулятивным (в течение одного года) значением МЭД в год для 11 типа кожи рекомендовано считать величину 50. для 111 и IV типов - 70 и 90 МЭД соответственно.

Эффекторы эндокринной системы (ЭЭС): понятие, классификация, характеристика, метаболизм и механизм действия, возможные последствия их длительного поступления в организм человека. Защитный эффект фитоэстрогенов.

Один из наиболее изученных механизмов действия ксенобиотиков (относятся химические соединения, нарушающие нормальный гормональный баланс в организме человека)на организм человека - действие эффекторов эндокринной системы (ЭЭС), которые вызывают ряд экологически зависимых заболеваний.

ЭЭС делятся на три группы:

• Естественные ЭЭС. В основном содержатся в растительных продуктах, в силу чего они получили название фитоэстрогенов. В природе выполняют регулирующую функцию, вызывая бесплодие и сокращая в необходимые моменты популяцию травоядных животных. Фитоэстрогены хорошо метаболизируются и экскретируются, поэтому их рекомендуют как соединения с противораковой активностью.

• Лекарственные ЭЭС.Пример лекарственных ЭЭС ныне неиспользуемый лекарственный препарат диэтилстильбэстрол, который активно применялся для предупреждения самопроизвольных абортов с 1948 по 1970 г. В настоящее время запрещен, так как его применение было связано с ростом числа опухолей влагалища у женщин, нарушений репродуктивной функции у родившихся девочек и нарушений полового развития у мальчиков.

• Антропогенные ЭЭС, или ксеноэстрогены. Среди них можно выделить несколько основных подгрупп.

Хлорорганические пестициды - ДДТ, хлордан, гептахлор, альдрин,гексахлорбензол, линдан. Хотя эти химикаты были запрещены в индустриальных странах, некоторые из них все еще производятся американскими корпорациями в развивающихся странах, где широко применяются. Линдан также используется в Англии для защиты зерновых культур.

Пестицид винклозолин широко применяется при выращивании огурцов, винограда, салата, лука, перца, томатов. Продается под многими торговыми названиями: ронилан, куралан, форлан.

- Гербициды - алахлор, атразин, метрибузиншироко применялись американскими вооруженными силами во время войны во Вьетнаме.

- Фунгициды - беномил, манеб, зинебиспользуются для обработки яблок и бананов.

- Полихлорированные бифенилы(ПХБ).

- Диоксины и фураны - нежелательные побочные продукты при сжигании отходов; отходы целлюлозно-бумажных комбинатов, металлургических и химических заводов.

- Продукты распада алкифенолов - химические компоненты, содержащиеся в пластмассах, например фталаты. Они широко используются в моющих средствах, красках, гербицидах и косметике. Некоторые пластмассы содержат до 40% эфиров фталатов. При хранении эфиры переходят из пластмассы в окружающие предметы.

Имеются три главных направления, по которым ЭЭС могут оказывать такие же эффекты, как и естественные эстрогены. Во-первых, они могут имитировать действие эстрадиола, связываясь с рецептором гормона и запуская цепочку реакций, свойственных нормальному действию гормона. Вовторых, ЭЭС в силу своей активности могут изменять структуру ферментов, которые расщепляют гормоны. Это предотвращает разрушение эстрогенов и позволяет большему их количеству остаться в организме. В-третьих, они могут стимулировать более мощный гормональный ответ из-за механизма аддитивности. Ксенобиотики, относящиеся к группе ЭЭС, поступают в организм человека постоянно и в значительных количествах, быстро не разрушаются и циркулируют в крови в течение длительного периода времени.

Фитоэстрогены способны предотвращать связывание эстрогена с рецептором.

Они имеются в растительных продуктах: чесноке, петрушке, пшенице, ржи, рисе, моркови, бобовых, картофеле, ягодах вишни, яблоках, мякоти кокосовых орехов и гранатах. Значительно меньше раковых новообразований наблюдается у народов, употребляющих в пищу продукты, богатые фитоэстрогенами ( соя)-защитный эффект.

Основные последствия воздействия ЭЭС на человека:

• Нарушение репродуктивной функции у мужчин и женщин. Предполагается, что из-за загрязнения окружающей среды мальчики в настоящий период времени рождаются с меньшим количеством стволовых клеток (сперматогоний), из которых после половой зрелости происходит образование сперматозоидов. Известно и непосредственное действие ЭЭС, которое у каждого 20-го мужчины приводит к бесплодию.

• Нарушение полового развития, злокачественные новообразования мочеполовой системы у мужчин.

• Рак молочной железы.

• Эндометриоз. Этим заболеванием страдает 10% щн репродуктивного возраста. Заболевание, как пол, связано с воздействием диоксина.

• Угнетение иммунной системы.

• Гипертрофия щитовидной железы. Эта патология может быть связана с воздействием полихлорбифенилов, свинца.

• Нарушение психомоторного развития детей.

Характеристика хлора

Хлор широко используется для обеззараживания воды от бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Его использование привело к тому, что такие болезни, как холера и тиф, которые легко распространяются через зараженную воду, практически не встречаются в развитых странах.

Тем не менее существует несколько проблем, которые касаются присутствия хлора в питьевой воде.

Во-первых, это проблема качества воды. Присутствие в воде избыточного количества хлора придает ей неприятный вкус и «запах плавательного бассейна».

Во-вторых,это заболевания, которые может вызвать сам хлор. Показано, что люди, которые пьют хлорированную воду, имеют риск возникновеия рака мочевого пузыря на 21% больше и риск возникновения рака прямой кишки а 38% больше, чем те,кто пьет воду с небольшим содержанием хлора.

В-третьих, действие хлорзамещенных метана. Эти соединения образуются в питьевой воде под воздействием хлора, даже когда в ней имеются безвредные органические соединения, в том числе и летучие. Действие хлорзамещенных метана также связывают с возможностью индуцировать онкологические заболевания.

Уровень остаточного хлора после обезвреживания воды нормализуется (свободный – 0,3-0,5 мг/л, связанный – 0,8-1,2 мг/л). Тем не менее известны факты избыточного содержания хлора в водопроводной воде, особенно в весенний и летний периоды.

Летучие органические соединения (ЛОС) – водные примеси, которые представляют опасность, когда их концентрация достигает даже незначительных уровней. Отличительная особенность - трудность и высокая стоимость их определения. К ЛОС относятся: бензол, тетрахлористый углерод, винилхлорид, толуол, дихлорэтан и др.

ЛОС – побочные продукты при производстве ядохимикатов, красок, клеев, красителей, парфюмерных изделий, перегонке нефти и др. ЛОС проникают в питьевую воду в результате антропогенной деятельности из-за индустриальных утечек, промышленных аварий и халатности. Основной путь проникновения в питьевую воду – это попадание на поверхность почвы, миграция вглубь и достижение водоносного слоя. В значительных количествах ЛОС находятся в воде открытых водоемов, рек, особенно в районе расположения индустриальных зон. В связи с истощением подземных запасов питьевой воды и использованием все в больших количествах воды открытых водоемов вероятность загрязнения питьевой воды увеличивается.

Как было указано выше, ЛОС – опасные примеси и могут при длительном воздействии вести к развитию ряда заболеваний.

В процессе его обезвреживания образуются много численные продукты, обладающие широким спектром действия. Возникающий при монооксигеназной реакции трихлороксиран обладает способностью связываться с макромолекулами и тем самым оказывать токсические воздействия на печень и почки. Помимо того, из него образуются: хлоральгидрат, трихлорэтанол и трихлоруксусная кислота, которые имеют седативное, токсическое для ЦНС и раздражающее действие соответственно. Возникающие при действии глютатиона метаболиты трихлорэтана обладают канцерогенным действием.

13. Геомедицина. Естественная и антропогенная геохимическая провинция, взаимосвязь с соответствующей заболеваемостью населения, примеры эндемической патологии.

Медицинская геология, или геомедицина, - часть экологической медицины, рассматривающая влияние геологических факторов на здоровье человека и животных.

Состав естественно окружающей среды очень важен для нашего здоровья. Миграция и взаимодействие элементов – очень тонкий вопрос. Не мало регионов во всем мире,в которых почвы являются эндемичными. Еще в начале 20 века новый тип заболеваний был зарегистрирован на северо-востоке Китая в области Кешань и позже получил название болезни Кешана (эндемическая кардиопатия). Связана с поражением сердечной мышцы и развитием сердечной недостаточности. Обнаружили, что болезнь встречается в зонах, которые отличаются низкой концентрацией селена в почве и грунтовых водах.

Другим примером патологии, имеющей геомедицинское происхождение, является болезнь Кашина-Бека, которая также была давно знакома китайским медикам (эндемический остеоартрит). Начальными симптомами этой патологии являлись отеки и боли в суставах, атрофия мышц. В дальнейшем утолщение проксимальных межфаланговых суставов кистей, локтевых и голеностопных суставов при полной сохранности функций или незначительном их ограничении. Причиной патологии является низкое содержание сена в почве.

Почвы на территории РБ также считаются эндемичными а отношении некоторых микроэлементов. Основной этиологический фактор возникновения йоддефицитных состояний в нашей республике - недостаток йода в почвах и воде и продуктах питания, производимых на данной территории. Содержание йода в окружающей среде зависит главным образом от типа почв. В Беларуси 63,5% территории представлено дерново-подзолистыми почвами, в которых йод содержится в недостаточном количестве.

В формирование эндемического зоба значительный вклад вносит фактор дефицита в почвах Беларуси и, следовательно, продуктах питания других микроэлементов: селена, меди, цинка, железа, молибдена, магния, марганца, выступающих в роли кофакторов ряда ключевых ферментов обмена.

К большому сожалению, антропогенная деятельность человека также нарушает естественный баланс и равновесие. Одна из самых серьезных экологических проблем – закисление почвы, которое несет потенциальную угрозу для здоровья людей. Эта проблема разделяется на 2 составляющие:

-прямой эффект из-за сорбции кислых аэрозолей, образовавшихся с участием оксидов серы и азота;

- непрямой эффект, связанный с увеличением поглощения некоторых токсичных металлов.

За счет эффектов подкисления металлы, находящиеся в верхнем слое почвы, могут становится более растворимыми, что увеличивает их подвижность и биодоступность для растений. К таким компонентам относятся: кальций, магний, марганец, алюминий, никель, цинк, кадмий и в меньшей степени ртуть, свинец и медь. И все эти процессы затем влияют на здоровье человека, вызывая многие заболевания.

Алюминий (Al) - токсичный загрязнитель пищевых продуктов и воды: источники поступления в продукты питания и организм человека, механизм действия, медицинские последствия хронического низкодозового поступления в организм.

(среднее потребление 30-50 мг/день)

Основные источники Al – алюминиевая посуда и упаковочный материал, имеющий покрытие из алюминиевой фольги; кислые консервированные продукты питания и напитки. Поступает также с с морковью, источником является и чайный лист. В ЖКТ резорбируется примерно 1% Al .Далее он соединяется с трансферрином и распределяется по организму: в легких его накапливается до 50 мг/кг, в мышцах и костях ~ 10 мг/кг, в мозге ~ 2мг/кг и в сыворотке крове ~10 мкг/л.Удаляется из организма только через почки.

Алюминий — необходимый микроэлемент, он влияет на активность ряда ферментов, репродуктивную способность, развитие организма.

Снижает активность лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, церулоплазмина, каталазы, блокадой активных центров ферментов, участвующих в кроветворении.

Al замедляет образование костной ткани, тормозит всасывание фтора, кальция , железа, неорганического фосфата, тормозит сокращение гладких мышц кишечной стенки. С накоплением Al связывают возникновение болезни Альцгеймера – медленно прогрессирующего дегенеративного, неврологического заболевания. Характерно то, что Al накапливается в тканях мозга и вызывает вторичную гидроцефалию, деструкцию гиппокампа, ядер переднего мозга.

Связывается с ядерным хроматином( с ДНК) и нарушает процесс транскрипции.

Болезнь Альцгеймера ответственна за 75% деменции в старческом возрасте.Хар-ся прогрессивной потерей памяти и снижением умственных способностей. Изучение болезни указывает, что степень умственного ухудшения может быть замедлена на 50% при удалении Al из организма пациентов путем специальных методов лечения.

Природоохранное законодательство. Гарантии прав граждан на здоровую и благоприятную для жизни окружающую среду. Закон РБ «Об охране окружающей среды». Международное сотрудничество РБ в области охраны окружающей среды.

Правовая охрана окружающей среды - совокупность правовых норм, определяющих единые требования природоохранной деятельности и также норм по охране вод, земель, лесов, а также обеспечение их экологической безопасности. Эти нормы указаны в Конституции РБ, в природоохранном законодательстве.

Основные принципы экологического права:

-создание благоприятных условий для жизни, труда и отдыха населения

-рациональное и неистощительное использование природных ресурсов

-платность природопользования

-международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

-в статьях 45,46 предусмотрены права граждан на охрану здоровья, на благоприятную окружающую среду и на возмещение вреда.

-в статье 55 говориться, что охрана природной среды - долг каждого

В регулировании эко-ских отношений был принят Закон «Об охране окружающей среды», он имеет три цели:

-сохранение природной среды

-оздоровление и улучшение качества окружающей среды

-предупреждение и устранение отрицательного влияния хоз.деятельности на природу и здоровье.

В данном Законе закреплены принципы и правовые основания природоохранной деятельности, права и обязанности граждан и общественных объединений по охране окружающей среды.

Также предусмотрены охрана окружающей среды от вредного воздействия и разрушения озонового слоя, создание особо охраняемых природных территорий.

РБ является активной участницей международных конвенций, протоколов и актов в области охраны окружающей среды.

-Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. К ней приняты такие протоколы:

о сокращении выбросов серы

об ограничении выбросов окислов азота

-Венская конвенция об охране озонового слоя (Вена)

-Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой

Подписаны и действуют соглашения в области охраны окружающей среды в рамках межгосударственного экологического совета стран СНГ:

-соглашения о книге редких и исчезающих видов животных и растений - Красной книге.

-соглашение об охране и использовании мигрирующих видов птиц и млекопитающих.

-соглашение о взаимодействии в области экологии и охраны окружающей природной среды.

Экологическая медицина: понятие, цели, задачи. Вклад наследственности, пищевого статуса и свободнорадикального стресса в развитие экологически зависимых заболеваний.

Экологическая медицина - комплексная научная дисциплина, рассматривающая все аспекты воздействия окружающей среды на здоровье населения с акцентом внимания на средовых заболеваниях.

Основные задачи медицинской экологии следующие:

формирование у медиков экологического мировоззрения и мышления;

сохранение среды обитания человека;

экологическая индикация загрязнения природных сред;

прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий воздействия деятельности человека на окружающую среду в непосредственной связи со здоровьем населения;

исследование связи между заболеваемостью населения и антропогенными воздействиями на окружающую среду.

После 19 столетия в структуре заболеваемости населения стала возрастать доля хронических заболеваний. К ним следует отнести онкологические заболевания, соединительной ткани, иммунной системы, нейродегенеративные и аутоиммунные заболевания. Причин этому, как считают, несколько:

накопление в окружающей среде чужеродных химических соединений (в настоящий момент в природе уже присутствует 60000 химических соединений и каждый год добавляется еще 2000);

истощение систем, отвечающих за обезвреживание токсических соединений.

Примерами средовых заболеваний могут служить множественная химическая чувствительность, синдром «больного здания», «болезнь легионеров».

Хроническое воздействие внешних факторов способно инициировать патологический процесс путем включения следующих механизмов:

• декомпенсация процессов обезвреживания;

• повреждение иммунной системы;

• повреждение других систем организма (ЖКТ, эндокринной системы);

• непосредственное повреждение органа-мишени.

Наследственность. Это может касаться дефектов иммунной системы, способности к детоксикации токсических соединений.Примерно 50% людей имеют те или иные дефекты в механизмах ацетилированияразличных соединений - одного из способов обезвреживания чужеродных соединений.Согласно этому все индивидуумы разделяются на три группы: не способные к конъюгации токсинов с глютатионом, слабоконъюгирующие и высококонъюгирующие. Следовательно, во второй и особенно в первой группе риск возникновения онкологического заболевания будет значительно выше.

Пищевой статус. Это может касаться обедненного или обогащенного по некоторым веществам рациона питания, несовершенного пищеварения, нарушений всасывания и др. Сюда следует отнести ожирение, которое в определенной степени способно модифицировать процессы детоксикации в организме.

Свободнорадикальный стресс. Обусловлен действием физических факторов, а также нахождением в организме людей органических соединений, тяжелых металлов (РЬ, Cr, Cd, Аl, Fe). При этом инициируются реакции образования свободных радикалов, что ведет к повреждению биополимеров, процессам перекисного окисления липидов. С этим связано повреждение ДНК, возникновение мутаций, генетических эффектов.

Экологическое заболевание развивается не сразу, на это уходят годы и десятилетия. Развитие болезни связано с истощением адаптационных систем организма.