Химические, биологические, физические факторы окружающей среды как факторы принципы и риска развития заболевания человека

Химические, биологические, физические факторы окружающей среды  как факторы принципы и риска  развития заболевания человека

Классификация факторов риска окружающей среды  для здоровья населения

 
В последние годы проблема установления связи между воздействием факторов окружающей среды и состоянием здоровья населения выдвинулась в число наиболее актуальных и сложных проблем клинической и фундаментальной медицины. Одним из важных аспектов данной проблемы является усиление внимания к расшифровке этиологической обусловленности заболеваний человека, выявлению факторов риска нарушений состояний здоровья у отдельного индивидуума, определенных групп лиц и населения в целом. 
 
Принято считать, что здоровье человека определяется сложным воздействием целого ряда факторов — наследственность, образ и качество жизни, а также качество окружающей среды. 
 
Вклад каждого из этих факторов в развитие заболеваний очень изменчив и зависит от анализируемого вида заболеваний. По мнению экспертов ВОЗ (1997), 23% всех заболеваний и 25% всех случаев рака обусловлены воздействием факторов окружающей среды. Вклад в риск развития нарушений состояния здоровья населения не постоянен и зависит от вида анализируемых нарушений, конкретных географических, экономических и многих других особенностей исследуемого региона. По данным Ю.П. Лисицына и соавт. (1987), средний удельный вес влияния отдельных факторов на состояние здоровья населения составляет: 
 
■ образ жизни (курение, употребление алкоголя, наркотиков, злоупотребление лекарствами, характер питания, условия труда, гиподинамия, материально-бытовые условия, семейное положение и др.) — 49-53%; 
■ генетические и биологические факторы — 18-22%; 
■ состояние здравоохранения (своевременность и качество медицинской помощи, эффективность профилактических мероприятий)-8-10%; 
■ окружающая среда (природно-климатические факторы, качество объектов окружающей среды) — 17-20%. 
 
В условиях крупных городов реальные нагрузки на состояние здоровья населения составляют: социальные факторы и образ жизни — 30,2%; биологические факторы — 11%; городская и внутрижилищная среда — 16,5%; производственная среда — 18,5% (Губернский Ю.Д. и соавт., 1985). 
 
На практике выявление точного вклада того или иного фактора в развитие заболевания в силу их сложных взаимодействий между собой нередко представляет очень трудную задачу. Например, результаты исследований по проекту генома человека показали, что существуют более 200 генов, контролирующих восприимчивость человека к заболеваниям, связанным с воздействием факторов окружающей среды. Индивидуальные различия в чувствительности к большинству ранее изученных вредных факторов, как правило, не превышают 5-10 раз, в то время как к действию канцерогенов чувствительность индивидуумов может различаться в тысячи раз. 
 
Выявление роли тех или иных воздействий факторов окружающей среды в нарушении состояния здоровья населения затруднено огромным многообразием потенциально вредных факторов, с которыми контактирует человек в условиях населенных мест и в производственных условиях. Гак, по данным Службы химической информации США (CAS), в мире к 2002 г. было зарегистрировано свыше 35 млн химических соединений, и некоторые из них могут представлять потенциальную угрозу для здоровья человека. Кроме того, выявление вклада факторов окружающей среды в возникновение заболеваний у человека нередко затрудняется большим числом вызываемых ими вредных эффектов, многие из которых встречаются среди населения и без воздействия анализируемых факторов окружающей среды. 
 
Фактор окружающей среды может играть различную роль в возникновении заболевания: 
■ он может выступать как этиологический фактор (болезнь Мина- маты, Итай-Итай и т.д.); 
■ как фактор риска, т.е такой компонент этиологии, который хотя и важен для развития и прогрессирования заболевания (например, атеросклероза, гипертонической болезни и т.д.), однако сам по себе при отсутствии других условий (например, генетической предрасположенности, измененного статуса организма) не способен вызвать заболевание у конкретного человека. 
Соотношения между воздействием факторов окружающей среды и нарушениями состояния здоровья могут иметь разный характер: 
■ фактор воздействия необходим и достаточен для возникновения заболевания (например, укус человека больной собакой — риск развития бешенства); 
■ воздействие может быть необходимым, но не достаточным для развития заболевания. Например, согласно современным представлениям. механизм химического канцерогенеза включает несколько последовательных стадий: инициация (первичное повреждение клетки), промоция (преобразование инициированных клеток в опухолевые клетки), прогрессия (злокачественный рост и метастазирование). Если химическое вещество обладает только промоторными или только инициирующими свойствами, то этого недостаточно для развития рака; 
■ воздействие достаточно, но не необходимо для развития заболевания. Например, воздействие бензола способно вызвать развитие лейкоза, однако лейкоз может возникнуть и без воздействия этого вещества. 
 
Любой человек в своей повседневной жизни сталкивается с очень большим числом разнообразных факторов риска, часть из которых является добровольными, а часть вынужденными, навязываемыми другими людьми или государством в целом. 
 
Здоровье человека определяется его динамическим равновесием с окружающей средой. Окружающая среда включает понятие внешней и производственной среды. В более широком представлении под окружающей средой подразумевают биосферу. 
 
В настоящее время одним из наиболее доступных и распространенных направлений изучения различных аспектов воздействия окружающей среды на здоровье населения является факторный подход, т.е. сосредоточение внимания на факторах риска, непосредственно ведущих к экологически зависимым и экологически обусловленным заболеваниям. 
 
В большинстве стран мира потенциал здоровья населения принято характеризовать системой статистических показателей, включающих: 
 
■ демографические показатели: рождаемость, смертность (общая, перинатальная, младенческая, повозрастная, по отдельным причинам), естественный прирост населения, продолжительность жизни; 
■ заболеваемость: общая, по отдельным классам, группам, болезням, отдельных возрастных групп, с временной утратой трудоспособности, профессиональная, инфекционная, неинфекционная и др.; 
■ физическое развитие: всего населения или отдельных возрастных групп; 
■ группы здоровья; 
■ инвалидность. 
 
В международной практике для оценки здоровья используются и другие показатели. Например, показатели, которые характеризуют условия, обуславливающие возникновение заболеваний. К последним относятся факторы риска: низкий вес при рождении, ожирение, короткие промежутки между родами, низкий уровень охвата иммунизацией, курение, злоупотребление алкоголем и лекарствами. 
 
В формировании и развитии важнейших социально значимых заболеваний огромную роль играют факторы риска образа жизни и среды обитания. 
 
Социальная обусловленность заболеваемости подтверждается многочисленными медико-социальными исследованиями. Как считает академик РАМН Ю. П. Лисицын (2002), заболеваемость населения обусловлена: на 50% и более условиями и образом жизни, на 20-25% — состоянием (загрязнением) внешней среды, на 20% — генетическими факторами и на 10—15% — состоянием здравоохранения. 
 
Факторы риска — это потенциально опасные для здоровья факторы поведенческого, биологического, генетического, экологического, социального характера окружающей и производственной среды, повышающие вероятность развития заболеваний, их прогрессирование и неблагоприятный исход. В отличие от непосредственных причин заболеваний (причинных факторов — бактерий, вирусов и т.д.) факторры риска действуют опосредованно, создавая благоприятный фон для развития болезней.

ЗНАЧЕНИЕ  ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА В ПАТОЛОГИИ

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ПОВРЕЖДАЮЩИХ ФАКТОРОВ

Каждая болезнь имеет свою причину, без которой она не может возникнуть и которая обусловливает признаки, характерные для данной болезни. В качестве причин болезней выступают  многочисленные факторы окружающей и внутренней среды организма  — патогенные факторы.

Вида патогенных факторов

1.    По происхождению:

•    экзогенные, например чрезмерно высокая или низкая температура воздуха; воздействие электрического тока, механические воздействия; микробы, находящиеся в продуктах питания или воздухе;

•    эндогенные, например избыток или недостаток гормонов или ферментов; высокий уровень свободных радикалов и перекисей органических веществ; отложения в тканях солей кальция.

В свою очередь экзо- и эндогенные патогенные факторы могут быть:

•    инфекционными (различные микроорганизмы — бактерии, вирусы риккетсии, грибы, прионы);

•    неинфекционными (например, чужеродные белки, попавшие в кровь; продукты поврежденных тканей и др.; воздействие пламени, холодной воды, кислоты, щелочи).

2.    По природе:

физические факторы, например проникающая радиация, воздействие низкой или высокой температуры, электрического тока; увеличение или снижение барометрического давления и др.;

химические факторы, например кислоты, щелочи, лекарственные препараты в избыточной дозе; пестициды; недостаток или избыток кислорода в тканях; органические растворители; продукты обмена веществ, которые в норме выводятся из организма — аммиак и его соединения, фенолы;

биологические агенты, например микроорганизмы или чужеродные белки, попавшие в кровь.

Причиной заболеваний являются также дефекты генетического  аппарата, реализующие свое патогенное действие через первичные нарушения  метаболизма.

Важно, что даже обычный фактор среды может стать чрезвычайным в связи с чрезмерной длительностью  воздействия на организм или нарушением естественных биоритмов (длительное звуковое раздражение или полная тишина; одиночество, пребывание в темноте, вибрация, гипокинезия, запыленность воздуха, хроническая  нервно-психическая перегрузка и  т. п.).

Особое место занимают индифферентные воздействия, в том числе не материального, а информационного характера, ранее  сочетавшиеся с действием на организм какого-либо патогенного фактора. Такие  воздействия могут, иногда даже после  однократного сочетания, сами стать  патогенными. Механизм условного патогенного  рефлекса лежит, например, в основе возникновения тошноты при виде пищи, однажды вызвавшей рвоту  в связи с ее недоброкачественностью. Подобный механизм может лежать в  основе приступов стенокардии или  бронхиальной астмы и др.

ЗНАЧЕНИЕ УСЛОВИЙ  В ВОЗНИКНОВЕНИИ БОЛЕЗНЕЙ

Один и тот же патогенный фактор может приводить к различным  результатам в зависимости от условий, в которых происходит его  взаимодействие с организмом. Под  условиями понимают какие-либо обстоятельства или воздействия, которые сами по себе не могут вызвать заболевания, но ослабляют, усиливают или модифицируют действие этиологических факторов. Так, высокая температура воздуха  при низкой влажности может не вызвать каких-либо расстройств  жизнедеятельности, а в условиях высокой влажности стать для  организма чрезмерной и привести к гипертермии или тепловому  удару. При этом очевидно, что сама по себе высокая влажность не может  вызвать теплового удара.

Знание причин и условий (в совокупности их обозначают термином "этиология") возникновения болезни или патологического  процесса позволяет сформулировать принципы этиотропного лечения и  профилактики. К ним относятся:

•    установление этиологического фактора, его устранение, ослабление патогенных свойств или ограждение организма от его воздействия;

•    выявление условий, влияющих на патогенный эффект причинного фактора, и их изменение в благоприятном для организма направлении.

 
 
Все многообразие факторов риска, влияющих на здоровье, можно разделить на две основные группы: внутренние —  эндогенные (генетически обусловленные) и внешние — экзогенные (природные и социальные). Определяющими действие остальных являются факторы социального порядка, но все факторы взаимосвязаны (Петрова Н. А., 1985). Поэтому деление на внутренние и внешние факторы является чисто условным. 
 
Идентифицирован ряд специфических генов, являющихся факторами риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, остеопороз, боковой амиотрофический склероз, спондилоартрит. Другие факторы риска, такие, как химические вещества и возбудители инфекций, находятся в окружающей среде. Ряд факторов является частью социального окружения. Установлено, что эмоциональные нагрузки, обусловленные потерей супруга, изменениями образа жизни или неустроенностью в быту, повышают частоту соматических и психических заболеваний. Некоторые из наиболее значимых факторов риска относятся к сфере поведения человека — курение, употребление наркотиков, избыточное потребление алкоголя и т.д. 
 
Согласно другой классификации, выделяют: 
 
1) социально-экономические факторы (условия груда, жилищные условия, материальное благосостояние и т.д.); 
2) социально-биологические факторы (возраст родителей, пол, течение антенатального периода и т.д.); 
3) экологические и природно-климатические факторы (загрязнение среды обитания, среднегодовая температура, уровень солнечной радиации и т.д.); 
4) организационные и медицинские факторы (качество медицинской помощи, доступность медико-социальной помощи и т.д.). 
 
Согласно классификации А.А. Келлера (1993), выделяют следующие факторы. 
I. Факторы риска:  
1) природные:  
а) абиотические: 
- климато-метеорологические (температура, движение воздуха, осадки, ливни, ураганы, засухи); орографические (разряжение атмосферы, лавины, оползни, сели); 
- геофизические (геомагнитные бури, землетрясения, цунами, гравитационные и тепловые аномалии, гелиоземные воздействия); 
- гидрографические (наводнения, заболачивание, осушение, подтопление, источники водоснабжения, состав поверхностных и подземных вод, способность их к самоочищению и переносу загрязнений); 
- геологические (состав пород, тектонические разломы, радиация, радон, карст, полезные ископаемые); почвенные (микроэлементы, способность к самоочищению, пылеобразование, кислотно-щелочное равновесие, состав и структура); 
б) биотические: 
- фауна (ядовитые и опасные животные, резервуары и переносчики возбудителей болезней, пищевые ресурсы); флора (ядовитые и лекарственные растения, пищевые ресурсы, очистка воздуха, биоиндикация экологических вредностей); 
- микрофлора (воздуха, воды, почв, животных, растений, продуктов питания, объектов); 
биологические компоненты комплексов (токсины, белки, продукты обмена веществ); 
- биоценозы (природные очаги болезней); 
2) социально-экономические: 
- население (демография,расселение, урбанизация, миграции, половозрастной и профессиональный состав, культура, образ жизни, обычаи, конфессии, материальное благополучие); 
- территориальная организация общества, хозяйственное использование земель; 
физические загрязнения (воздуха, воды, почвы; радиация, электромагнитные поля, тепловое загрязнение, шум, аэрозоли); 
- химическое загрязнение (воздуха, воды, почвы, растений, животных, продуктов питания, объектов); биологические факторы (микробные загрязнения воздуха, воды, почвы; паразиты человека, органические отходы, аллергены); 
- промышленные и транспортные факторы (аварии, катастрофы, ДТП, грузопотоки); 
- коммунально-бытовые факторы; санитарно-гигиеническое состояние и эпидемический статус; 
- психотравмирующие факторы (стрессоры, экологическая утомляемость); 
- медицинские и ветеринарные службы и инфраструктура; 
3) комплексные: 
- ландшафтные; 
- зональные; 
- планетарные; 
- исторические; 
- палеонтологические. 
 
II. Критерии: 
1) альтернативные (отсутствие — наличие; +, -); 
2) количественные (ПДК, ПДУ. ПДВ, ПДС, ОБУВ, нормативы, показатели и др.); 
3) полуколичественные (ранговые) — балльные или сравнительные (хорошие, удовлетворительные, плохие, экстремальные и т.п.); 
4) комплексные (ландшафтные, медико-географические, интегральные показатели состояния здоровья и среды). 
 
По периодичности действия на людей факторы риска окружающей среды можно разделить на: 
■ относительно постоянно действующие (пониженное атмосферное давление в горах, загазованность атмосферы в крупных городах, тепловые аномалии); 
■ периодически повторяющиеся (циклические) (циклы солнечной активности, сезонность природных явлений, биологические ритмы, смена поколений, пандемии и эпидемии); 
■ нарастающие или угасающие (демографический и эпидемиологический переходные периоды, истощение ресурсов растительного и животного мира, опустынивание и т.д.); 
■ ациклические (землетрясения, цунами, промышленные катастрофы). 
 
По устранимости влияния факторов риска на жизнедеятельность людей их можно делить на: 
■ устранимые; 
■ трудноустранимые; 
■ частично устранимые; 
■ неустранимые. 
 
Оценка устранимости отрицательного воздействия факторов на здоровье людей приобретает особенно важное значение при разработке проектов и планов освоения новых районов. Устранение (или ослабление) отрицательного воздействия факторов окружающей среды в ряде случаев достигается с помощью инженерно-технических мер и средств, систем жизнеобеспечения, путем социальной адаптации. Например, многолетняя мерзлота преодолевается с помощью строительства свайных конструкций, консервации мерзлоты теплоизолирующими «подушками» из щебенки и т.д. Против половодий и селей создаются специальные дамбы, плотины, преграды. В сейсмически опасных районах ведется строительство зданий, обеспечивающее их устойчивость при землетрясениях, и т.д. (Келлер А.А., Кувакин В.И., 1998). 
 
По отношению к здоровью человека действие (характер влияния) внешних факторов может быть: 
■ безразличным (индифферентным); 
■ благоприятным; 
■ неблагоприятным. 
 
При действии на организм нескольких факторов риска возможно их взаимодействие: 
■ антагонистическое — ослабление действия одного фактора другим; 
■ суммированное (аддитивное) — взаимодействие, при котором общий эффект действия всех факторов равен сумме эффектов каждого из них; 
■ потенцированное (синергизм)— усиление действия одного фактора другими факторами, более значительное, чем суммирование раздельного воздействия этих факторов. 
 
Действие факторов риска на человека является сугубо индивидуальным. и вероятность развития того или иного заболевания зависит от адаптационных возможностей организма. 
 
Единым для всех является развитие неспецифической адаптационной реакции с формированием определенных донозологических состояний. Таким образом, все факторы окружающей среды и образа жизни человека, вызывающие неспецифические адаптационные реакции организма и ведущие к снижению его адаптационных возможностей, могут рассматриваться как факторы риска дезадаптации. 
Факторы риска развития дезадаптации одновременно являются и факторами риска развития заболеваний, поскольку последние представляют собой следствие нарушение гомеостаза и срыва адаптационных механизмов. 
 
Заболевания возникают путем перехода донозологических состояний в преморбидные, а затем в нозологические. При воздействии факторов риска окружающей среды возможно возникновение различных неоднородных эффектов, в том числе (Вельтищев Ю.Е., 1998): 
■ генотоксического эффекта, проявляющегося в нарушении структуры и процессов репарации ДНК. В постнатальном периоде мутации генов соматических клеток могут быть основой развития аутоиммунных, воспалительных, фибропластических, дегенеративных процессов в различных органах либо вести к злокачественной трансформации клеток; 
■ ферментопатического действия в виде угнетения или активации ферментных систем. Повреждение ферментов антиоксидантной защиты ведет к патологическим реакциям в тканях при контакте с токсичными радикалами; 
■ мембранопатологического действия химических поллютантов, которое ведет к повреждению молекулярных сигналов межклеточного взаимодействия; 
■ метаболических нарушений, в результате которых происходит раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, угнетение системы местного иммунитета; 
■ канцерогенного эффекта, проявляющегося через 15-20 лет после начала контакта с вредным фактором. 
 
Особую опасность представляют отдаленные последствия воздействия химических и физических факторов окружающей среды: гонадотоксическое, бластомогенное, мутагенное, эмбриотоксическое, тератогенное. 
 
Важную роль в снижении влияния факторов риска на состояние здоровья играет их профилактика. 
 
Под профилактикой понимают комплекс разнообразных мероприятий, направленных на предупреждение заболеваний или снижение риска заболеваемости. С учетом целей и задач профилактику принято делить на первичную, вторичную и третичную. 
 
Основной целью первичной профилактики является предупреждение (снижение) заболеваемости путем воздействия на ее причины и условия, на факторы риска. При этом она может носить общепопуляционный (сплошной) характер, а в отдельных случаях — узконаправленный. Примером первой являются мероприятия по формированию здорового образа жизни, второй — мероприятия на территории риска и в периоды риска. 
 
Вторичная профилактика имеет целью предотвращение болезней и ее последствий через раннюю диагностику и своевременное лечение. Речь идет о проведении массовых профилактических осмотров (обследований) и использовании скрининг-тестов. Ее главной задачей является раннее выявление заболеваний в процессе диспансеризации, определение групп риска и проведении лечебных и лечебно-оздоровительных мероприятий на индивидуально-групповом уровне. 
 
Третичная профилактика включает в себя комплекс мероприятий по сдерживанию прогрессирования развившихся заболеваний и предотвращению рецидивов на основании широкого использования методов терапии и реабилитации.