Особенности влияния загрязняющих атмосферу веществ на организм человека. Оксиды углерода.

Атмосфера —это дисперсная оболочка Земли, состоящая из смеси газов (азот, кислород, двуокись углерода, инертные газы), взвешенных аэрозольных частиц, водяных паров.

Источники загрязнения атмосферы делятся на природные и антропогенные. К природным источникам относятся космическая пыль, извержение вулканов, выветривание пород, пыльные бури. Антропогенные источники: выхлопные газы транспорта, сжигание топлива, промышленные выбросы, сельское хозяйство (использование удобрений, ядохимикатов).

Наибольшую озабоченность вследствие деятельности человека вызывает состояние двух областей — стратосферы и тропосферы.

Воздействие атмосферного воздуха на человека обусловлено анатомо-физиологическими особенностями системы органов дыхания:

альвеолярная ткань легких имеет огромную всасывающую поверхность, что способствует проникновению во внутреннюю среду организма ксенобиотиков, находящихся в окружающей среде даже в следовых количествах;

всосавшиеся ксенобиотики попадают сразу в большой круг кровообращения, минуя печень, где происходит их обезвреживание;

использование индивидуальных средств защиты практически невозможно (возможно только их кратковременное использование).

Монооксид углерода (угарный газ, CO) — это бесцветный, лишенный запаха газ. Конкурирует с кислородом при связывании с гемоглобином (Hb). Механизм его действия заключается в следующем:

способствует образованию карбоксигемоглобина (COHb), что ведет к нарушению транспорта кислорода к тканям;

вызывает цитотоксическое действие путем торможения активности цитохромоксидазы;

снижает кислородную емкость пула миоглобина;

тормозит активность гемсодержащих ферментов (каталазы, пероксидазы), что усиливает цитотоксический эффект.

Клинические проявления воздействия CO на организм человека зависят от концентрации карбоксигемоглобина в крови. При 20% насыщении гемоглобина у здорового человека наблюдаются головная боль, слабые поведенческие изменения, понижение работоспособности, снижение памяти. В диапазоне 20–50% отмечается сильная головная боль, тошнота, слабость и психические нарушения. Выше 50% имеет место потеря сознания с угнетением сердечного и дыхательного центра, аритмия и падание артериального давления в результате расширения периферических сосудов. Наиболее чувствительны к оксиду углерода люди с заболеваниями мозговых, коронарных и периферических сосудов.

У курильщиков уровень эндогенного карбоксигемоглобина составляет приблизительно 5–15% и симптомы отравления у них могут развиваться быстрее, чем у некурящих. Монооксид углерода легко проникает через плаценту и индуцирует нейротоксическое воздействие на мозг плода курящей женщины, что может проявляться последующей патологией новорожденных.

Диоксид углерода (углекислый газ, CO₂) — бесцветный газ кисловатого вкуса и запаха. Приблизительно 70% общего количества CO₂ попадает в атмосферу при сжигании топлива. Остальное количество обусловлено дыханием организмов, вырубкой лесов, интенсивным ведением сельского хозяйства, микробиологическими процессами в почве. Играет важную роль в регулировании притока к Земле g-излучений, рентгеновских, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, а также уменьшает тепловое излучение Земли. В настоящий момент концентрация CO₂ в атмосфере составляет 0,034%. Она увеличивается примерно на 0,5% в год. За ХХ столетие концентрация углекислого газа возросла на 20%.С накоплением CO₂ (а также других парниковых газов) связывают возникновение «парникового эффекта».

Инфракрасное излучение, проходящее через атмосферу, поглощается и частично отражается земной поверхностью. Из-за большой длины волны эта часть солнечной радиации частично поглощается двуокисью углерода, водяными парами и озоном тропосферы, другая часть заново отражается к земле. Значительно усугубляют проблему метан, хлорфторуглероды, оксиды азота, поглощающие инфракрасное излучение в 50-100 раз сильнее, чем углекислый газ. В силу этого обстоятельства поверхность земли еще более нагревается. Этот феномен и получил название «парниковый эффект».

Доказательства потепления климата на планете — повышение температуры глубинных вод океанов на 0,5°С; смещение в Альпах границы ареала распространения некоторых разновидностей растений в более прохладные зоны; сокращение количества полярных льдов за последние 15 лет на 6%; повышение уровня мирового океана с 1880 года от 9 до 25 см.

На глобальное повышение температуры организм человека и популяция в целом могут отреагировать следующими изменениями:

увеличение объема крови, увеличение активности свертывающей системы крови (из-за увеличения концентрации фибриногена), увеличение кровяного давления;

перенапряжение системы циркуляции крови, которая тесным образом связана с системой терморегуляции; и как следствие, повышение заболеваемости и смертности лиц, имеющих заболевания системы кровообращения;

увеличение заболеваемости и смертности от патологии легких вследствие повышенного образования тропосферного озона;

рост числа желудочно-кишечных заболеваний;

увеличение числа инфекционных и паразитарных заболеваний (геморрагической лихорадки, малярии, шистосомоза и т. д.).