Трансформирующие агенты биосферы
Ускорение темпов изменения качества среды обитания приводит к нарушению взаимосвязи между ней и человеком, снижению адаптационных возможностей организма. В среде, окружающей человека, могут находиться такие вещества, с которым человеческий организм в ходе эволюции не сталкивался и поэтому не приобрел соответствующих анализаторных систем, способных дать сигнал об их наличии. Из-за этого оценить состояние здоровья человека, понять характер возникшей патологии в отрыве от анализа происходящих изменений в окружающей родной среде не представляется возможным.
Огромную опасность представляет токсическое загрязнение окружающей человека среды. Так, например, вред от загрязнения тяжелыми металлами и другими загрязнителями металлургической промышленности в украинских городах Мариуполе и Запорожье на несколько порядков больше, нежели вред от радиоактивного загрязнения в районах, подвергшихся воздействию Чернобыльской катастрофы (Ю.А. Израэль, 1998).
Нормативы ПДК разработаны только для незначительной части загрязняющих веществ. Весьма мало изучены и долговременные последствия их влияния: из примерно 70 тыс. применяемых ныне химических веществ полностью оценена едва одна двадцатая. В то же время ежегодно вводится в оборот не менее тысячи наименований химикатов.
В связи с вышеизложенным актуальным является определение (выявление) так называемых трансформирующих агентов биосферы.
К категории трансформирующих агентов биосферы относят определенные физические факторы, элементы и химические соединения, которые способны вызывать существенные преобразования биологических объектов. Уровень воздействия таких трансформеров определяется биологическими особенностями, возрастом пораженного организма, действующей концентрацией, длительностью воздействия, а также экологической обстановкой, сложившейся на время воздействия.
Согласно академику Н.П. Дубинину, главными из возможных преобразований организмов являются:
– онкогенез, или развитие злокачественных образований;
– тератогенез (пороки индивидуального развития, а также уродства);
– мутационный процесс в гаметах или соматических клетках;
– ингибирование (замедление) или стимулирование биологической продуктивности;
– некроз (омертвение) тканей;
– токсикоз.
Эти изменения могут возникать по отдельности или в различных сочетаниях.
Канцерогенные вещества. Среди физических факторов и химических веществ, поступающих в биосферу как загрязнители, наиболее опасными являются канцерогены, которые способны вызывать в живых организмах злокачественные новообразования (рак). По данным ВОЗ, ежегодный прирост больных раком на земном шаре составляет 7 млн человек.
К физическим канцерогенным факторам внешней среды носят УФ-лучи в больших дозах (что имеет место, в частное при истощении озонового слоя, рентгеновские лучи. Канцеров генным действием обладают также радиоактивные изотопы другие виды радиоактивного загрязнения природной среды.
Самым сильным химическим канцерогеном (после диоксинов) ныне признается 6ензапирен. Это соединение образуется при сгорании угля, нефти, сланцев, в процессах перегонки указанных тошгав, а также при чрезмерном хлорировании питьевой воды. Как видно из табл. 49, среди всех факторов раковых заболеваний наиболее опасным является химический.
Таблица
Удельный вес факторов окружающей среды в этиологии раковых заболеваний
Факторы | Удельный вес, % |
Физическне | 5—10 |
Биологические | 5—10 |
Химические | 80—90 |
Диагностика и лечение больных раком ложатся тяжелым бременем на бюджеты государств.
Тератогенные эффекты. Согласно Э.И. Слепяну (1975 т.), все случаи тератогенеза вследствие воздействия загрязнителей среды могут быть объединены в три группы:
– не связанные с изменением генотипа организма;
– связанные с изменением генотипа какой-либо части клеток организма;
– связанные с изменением генотипа организма в целом.
К факторам тератогенеза можно отнести радиационные (воздействие гамма-лучей, рентгеновских лучей, лучей видимой области спектра, УФ- и ИК-излучений), магнитные (воздействие магнитного и электромагнитного полей), электрогенные (воздействие атмосферного электричества) и др. При этом следует подчеркнуть, что каждый тератогенный фактор способен вызвать как порок развития организма, не связанный с нарушением генетического аппарата, так и тератологически проявляющуюся мутацию. Отметим,что в принципе тератогенным может быть любой естественные фактор, если интенсивность его воздействия превышает некоторую критическую величину.
Эмбриотропное действие загрязнителей. В связи с неудачным использованием в США препарата талидомида, предназначенного снимать неприятные ощущения у беременных женщин, но одновременно с этим приведшего к аномалиям развития эмбрионов, усилилось внимание к проблеме эмбриотропных последствий загрязнения окружающей среды.
Среди физических факторов, вызывающих нарушение развития плода, на первое место «претендуют» ионизирующие излучения. При этом дозы, применяемые при рентгенодиагностике, часто оказываются эмбриотропными и у детей, матери которых неоднократно облучались во время беременности, и у которых наблюдались злокачественные опухоли и другие аномалии.
Отрицательно сказываются на развитие плода и неионизирующие электромагнитные излучения диапазонов радиочастот, источниками которых являются сверхвысокочастотный нагрев в промышленности, радиолокационные станции, телевизионные центры. Статистический анализ состояния новорожденных в местностях, расположенных вокруг крупных аэропортов (Япония), подтвердил отрицательное воздействие шума на развитие плода. Ряд специалистов отмечают эмбриотропвое действие вибрации, а также отрицательные последствия комплексного действия вибрации, шума, ускорения, кислородного голодания на развитие плода у стюардесс. Укажем также, что способность ряда продуктов (алкоголь, табак) и химических веществ (свинец, ртуть и др.) нарушать процессы развития плода ныне не вызывает никаких сомнений.
Напомним, что загрязнители в среде обитания чаще всего образуют «коктейли», их комбинированное действие может быть синергидным, аддитивным, антагонистическим (защитным).
Синергизм — это совместное действие, приводящее к значительному усилению вредного эффекта по сравнению с раздельным эффектом каждого из них. «Коктейли» загрязнителей (физических и химических) могут иметь непредсказуемый эффект именно за счет синергидного аффекта.