Окружающая среда и ее влияние на организм человека

 

Гигиена и экология человека имеют тесное взаимодействие с другими науками, в т.ч. с токсикологией –  это область медицины, изучающая физические, химические свойства ядов (вредных отравляющих веществ), механизмы их действия на организм человека и разрабатывающая методы диагностики, лечения и профилактики отравлений. Поэтому я Вам приведу несколько определений и терминов, необходимых для лучшего понимания процессов взаимосвязи факторов окружающей среды и здоровья человека.

(слайд 24) Накопление в живых организмах веществ, загрязняющих среду обитания называется аккумуляцией, а накопление и длительное сохранение – депонированием. Растения и животные, у которых могут появляться симптомы, свидетельствующие о присутствии в воздухе одного или нескольких загрязняющих веществ (поллютантов), называются биоиндикаторами. Организмы, способные аккумулировать загрязняющие вещества, накопление которых характеризует изменения концентрации атмосферных загрязнителей во времени и пространстве, называются биомониторами. Общую нагрузку на экологические системы можно определить, измеряя содержание загрязняющих веществ в тканях растений и животных. Аккумулирующая способность растений зависит в некоторой мере от естественного, свойственного каждому виду содержания макро- и микроэлементов, а также уровня содержания их в окружающей среде. Индикаторами загрязнения воздуха могут быть лишайники, мхи, высшие растения.

В качестве биомониторов используют различные растения, как культивируемые, так и дикорастущие. В Нидерландах, Великобритании, Франции это табак (Nikotiana tabacum, сорт Bel W3), шпинат (Spinacia oberacca сорта Subito, Dynamo), в Германии - лишайники и культивируемые растения, чувствительные к загрязняющим веществам. Кизил (Cornus florida) в Европе используют как индикатор ионов хлора, входящих в состав осадков или аэрозолей. При воздействии высоких концентраций ионов хлора на листьях растений появляются характерные темно-красные пятна, отделенные от зеленой части листа четкой темной границей. В Нидерландах заключение о загрязнении природной среды делают на основании концентраций серы, фтора, свинца, цинка, кадмия и марганца, обнаруженных в листьях плевела (Lolium multiflorum). По накоплению в листьях тюльпана (Tulipa gesneriana) определяют уровень загрязнения воздуха фтором.

Наибольшей поглотительной способностью обладают древесные растения, за ними, по мере ее снижения, идут местные сорные травы, однолетние цветущие растения и газонные травы. Древесные растения, произрастающие вдоль автомагистралей на расстоянии 100-300 м, а также в урбанизированных зонах, имеют высокий уровень накопления свинца, цинка, никеля, кадмия, меди и марганца. Содержание свинца и цинка в растениях вблизи дорог с интенсивным движением составляет 60 — 170 мг/кг золы, на расстоянии 500 м концентрация этих веществ уменьшается уже в 15 раз. Измерение количества поллютантов в организме может дать точные данные о наличии их в природе, мобильности и судьбе элементов в экосистемах. Концентрации загрязнителей в биомониторах могут отражать загрязнения различного характера - глобальное, региональное или местное, а также их временные тенденции.

В биосфере происходит непрерывный перенос  разных видов загрязнения как  в пространстве, так и из одной  компоненты окружающей среды в другие ее компоненты. Существуют два вида переносов в биосфере: абиотический и биотический. Кроме того, важное экологическое значение имеет трансформация загрязняющих веществ, т.е. образование за счет физико-химических процессов новых веществ, иногда значительно более вредных, чем исходные. Эти процессы являются основной причиной вторичного загрязнения окружающей среды. В качестве примера такой трансформации можно привести образование ядовитого смога в результате фотохимических процессов в атмосфере промышленных центров, которые могут происходить при некоторых особых метеорологических условиях.

Абиотический  перенос загрязнения в окружающей среде обусловлен действием физических механизмов в компонентах окружающей среды, например, атмосферный перенос фтор- и хлорсодержащих углеводородов в верхние слои атмосферы, рассматриваемый как основная причина разрушения озонового экрана биосферы. Другим примером может служить перенос радиоактивного загрязнения в результате Чернобыльской катастрофы с атмосферными массами под действием ветра в Подмосковье, Беларусь, Скандинавию. В качестве третьего примера может быть назван перенос речными водами химических загрязняющих веществ, сбрасываемых в реки промышленными предприятиями Кузбаса, в северные районы Сибири, являющийся одной из причин загрязнения речного бассейна Оби и прибрежных морей Северного Ледовитого океана.

Абиотический  перенос загрязнения из одной  компоненты среду в другую также  обусловлен действием физических факторов. Например, загрязнение гидросферы пестицидами происходит в результате их смыва дождями с полей. Это пример переноса загрязнений из почвы в водную среду. Кислотное загрязнение почвы (серной и азотной кислотами) может быть вызвано путем вымывания осадками из атмосферы оксидов серы и азота (перенос из атмосферы в почву).

Биотический перенос загрязнения. Этот вид переноса загрязнения связан с движением пищи по трофическим цепям в экосистемах. Загрязняющие вещества, присутствующие в пище, не усваиваются организмами согласно принципу Линдемана, а накапливаются в них, что приводит к аккумуляции загрязнения в организмах, располагающихся на верхних трофических уровнях экосистем. Примером такого биотического переноса пестицидов может служить следующая трофическая цепь:

 

I II III IV V

ФИТОПЛАНКТОН  – ЗООПЛАНКТОН – РАКООБРАЗНЫЕ – РЫБЫ – БАКЛАНЫ,

 

первый  уровень которой представлен фитопланктоном в морской воде, загрязненной пестицидами, смываемыми с полей и доставляемыми речной водой в прибрежные моря. Эта трофическая цепь демонстрирует возможность аккумуляции пестицидов в рыбе и птицах, находящихся соответственно на 4-м и 5–м трофических уровнях.

Другим  примером биотического переноса может  служить накопление радиоактивного цезия-137 в мясе млекопитающих по трофической цепи:

 

ЛИШАЙНИК  – ОЛЕНЬ – ЧЕЛОВЕК.

 

Теперь рассмотрим особенности действия на организм вредных факторов окружающей среды.

(слайд №25)

1.Комбинированное действие вредных веществ – это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления.

(слайд 26) Различают несколько видов комбинированного действия вредных веществ:

1) Аддитивное действие (суммация) - действие веществ в комбинации суммируется. Суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов. Примером аддитивного действия является наркотическое действие смеси углеводородов.

2) Cинергизм (потенцированное действие) - усиление эффекта, одно вещество усиливает действие другого, т.е. действие больше, чем суммация. Потенцирование отмечено при совместном действии сернистого ангидрида и хлора.

3) Антагонизм - эффект комбинированного действия менее ожидаемого при простой суммации, одно вещество ослабляет действие другого.

4) Независимое действие - комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества. Пример: бензол и раздражающие газы; смесь взрывных газов и пылей в рудниках. Наряду с комбинированным действием ядов возможно и комплексное воздействие веществ.

2.Комплексное - одновременное поступление вредных веществ несколькими путями (через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы).

В связи с  нарастающим загрязнением окружающей среды значение комплексного пути поступления  ядов возрастает.

3. Сочетанное действие - одновременное воздействие нескольких химических и физических факторов. Воздействие токсических веществ на человека в условиях производства не может быть изолированным от влияния других неблагоприятных факторов, таких как высокая и низкая температура, повышенная или пониженная влажность, шум, вибрация, излучения.

При сочетании  воздействия ядов с другими факторами эффект может оказаться более значительным, чем при изолированном воздействии того или иного фактора.

4.Интермиттирующее  воздействие токсинов - перемежающееся или прерывистое, обозначает действие концентраций вредного вещества, колеблющихся во времени. На производстве, как правило, не бывает постоянных концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в течение всего рабочего дня. Концентрации либо постепенно увеличиваются, снижаясь за обеденный перерыв и вновь увеличиваясь к концу рабочего дня, либо оказываются колеблющимися в зависимости от хода технологических процессов. Из физиологии известно, что максимальный эффект наблюдается в начале и в конце воздействия раздражителя.

Переход от одного состояния к другому требует  приспособления, а потому частые и резкие колебания раздражителя ведут к более сильному воздействию его на организм. Например, прерывистая затравка парами хлороформа вызывает более существенные сдвиги безусловного двигательного рефлекса, чем вдыхание воздуха с постоянной концентрацией этого яда. Этанол не обнаруживает четких различий при двух режимах воздействия.

Главную роль при  интермиттирующем действии ядов играет сам факт колебаний концентраций в крови, а не накопление веществ. В конечном итоге колебания интенсивности химического фактора как на высоком, так и на низком уровне воздействия ведут к нарушению процессов адаптации.

ОТДАЛЕННЫЕ  ЭФФЕКТЫ ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 
Под термином “отдаленный эффект” следует понимать развитие патологических процессов и состояний у индивидуумов, имевших контакт с вредными веществами в отдельные сроки их жизни, а также в течение жизни нескольких их поколений. К нему относятся гонадотропное, эмбриотоксическое, канцерогенное, мутагенное воздействие на организм.

(слайд 27 ) Гонадотропное действие вредных веществ проявляется нарушением сперматогенеза, овогенеза, появлением выкидышей, ослаблением половой потенции и бесплодия у мужчин и женщин.

Эмбриотоксический эффект зависит то степени проницаемости плаценты. Например, никотин делает плаценту проницаемой даже для тех веществ, которые в обычных условиях через неё не проходят. Поэтому дозы химических соединений, недостаточные чтобы вызвать токсический эффект у некурящей матери, у курящей - проникая через плаценту, могут оказывать неблагоприятное влияние на плод.

Мутагенное  воздействие - изменение наследственных свойств организма, проявляющихся у его потомства.

Мутационным действием  обладает хлоропренвинил хлорид, окись  этилена, диметилфталат.  
 
К потенциально опасным мутагенам в окружающей среде относят три группы веществ: - естественные неорганические (оксиды азота, нитриты, нитраты, свинец, радиоактивные материалы); - органические соединения (алкалоиды, гормоны), переработанные природные вещества (продукты нефти, сжигания угля и др.); - химические вещества, не встречающиеся в природе (пестициды, пищевые добавки, лекарственные средства и др).  
 
Наиболее активными является карбонил никеля, формальдегид, метилированная ртуть, алкил свинца. Распространенными - пестициды, пищевые красители, добавки к пластмассам, бумаге, каучуку, оксиды азота, серы и другие. Потенциальными они названы потому, что для проявления мутагенности требуется биотрансформация их в окружающей среде или трансформация в организме под влиянием микросомальных ферментов.

     (слайд -№ 28) Коллеги! Мы рассмотрели с Вами все многообразие факторов окружающей среды,  воздействующих на организм человека и особенности этого воздействия. Встает очевидный вопрос – и что же со всем этим делать? Полностью исключить их из среды обитания человека – задача неисполнимая. Снизить вредное действие, к примеру, химических веществ, можно путем создания технологий без применения токсических веществ или путем замены их менее токсическими. Чаще идут по пути регламентации  содержания различных химических веществ в ОС. В этом случае основу профилактических мероприятий составляет гигиеническое нормирование.

(слайд  -№29)

Любой норматив качества ОС всегда конкретен  и основан на определенных признаках:

· Объект защиты: человек, растение, технологическое оборудование

· Среда, в которой нормируется и контролируется содержание вещества: вода, воздух, почва

· Критерий вредности: появление у человека заболевания или скрытой патологии

· Цена норматива: к каким последствиям может привести воздействие при данном нормативе

· Временная  характеристика: на протяжении какого отрезка времени произошло воздействие

(слайд  30) Что следует понимать под гигиеническим нормативом? Существуют 2 определения, не имеющих принципиальных отличий: Гигиенический норматив – строгий диапазон параметров факторов среды, оптимальный и безвредный для сохранения нормальной жизнедеятельности и здоровья человека, человеческой популяции и будущих поколений.

Гигиенический норматив (ГН) - установленное исследователями максимальное или минимальное количественное или качественное значение того или иного фактора среды обитания с позиции безопасности или безвредности его для человека.

Исходя из определения, ГН - не должен вызывать аллергического действия, токсических реакций после  воздействия на организм, также - не должны проявляться последействия через определенное время после его воздействия. Не должны оказывать неблагоприятное воздействие на физическое развитие и психическое состояние человека, не должны снижать самочувствие, работоспособность. Главное условие: обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

Санитарные  правила, нормы, гигиенические нормативы – это нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и безвредности для человека факторов среды его жизнедеятельности. Санитарные правила обязательны для соблюдения всеми государственными органами и общественными объединениями, предприятиями и иными хозяйственными субъектами, организациями, учреждениями независимо от их подчиненности и форм собственности, должностными лицами и гражданами.  

(слайд -№31) Виды гигиенических нормативов.