Водные эпидемии инфекционных заболеваний характеризуются массовостью и одновременностью.

В состав всех клеток и тканей человека входят минеральные соли: кальция, магния, натрия, калия, фосфора и др. Кроме этих солей в очень незначительных количествах(от 0,001% и менее) такие элементы как йод, фтор, медь, цинк и др.. Это микроэлементы. Они играют важную роль в процессах жизнедеятельности организма, участвуя в обмене веществ, росте и развитии тела.

Они поступают в организм из внешней среды: почвы(с продуктами питания), воды, воздуха.

Распределение микроэлементов в земной коре неравномерно и в определенных географических р-нах может иметь место их недостаток или избыток.

В связи с этим люди, проживающие в них, могут получать с пищей и водой недостаточное или избыточное количество какого-либо микроэлемента.

При этом у людей могут обнаруживаться характерные заболевания, которые называются геохимическими эндемиями. В этом названии отражена связь заболевания с характерным минеральным составом почвы и воды.

Наиболее широко распространенной геохимической эндемией является эндемический зоб, связанный с недостатком йода во внешней среде. При этом в организм в организм не поступает достаточного количества йода для нормального развития и функционирования щитовидной железы (100 - 200 мг в сутки). Щитовидная железа вырабатывает гормоны, являющиеся пусковым механизмом всех гормонов. Недостаток йода приводит к гипофункции и гипотиреозу, заболеванию, приводящему к нарушению деятельности мозга, половых желез, к заболеванию костей и суставов, к нарушению функции надпочечников, поджелудочной железы. Нарушение функции мозга выражается в снижении уровня умственного развития (снижению коэффициента IG.).

Гипофункция щитовидной железы сопровождается ее увеличением. У всех возрастов наблюдается утомляемость, слабость, сонливость, отечность нижних век, сухость и шелушение кожи, выпадение волос, задержка роста и развития у детей (поздно начинает говорить и ходить, медленно соображает). У женщин в любом возрасте отмечаются гинекологические заболевания (миома, фибромиома, мастопатия), у мужчин - проблемы с половой функцией.

Другой геохимической эндемией является флюороз – заболевание, возникающее при избыточном поступлении в организм фтора и проявляющееся поражением зубов в виде пятнистости (желтые пятна), зубы становятся хрупкими, эмаль разрушается. В тяжелых случаях флюорозом поражается костно-связочный аппарат. При недостатке фтора в воде у детей развивается кариес зубов. Содержание фтора в воде – 0,7 – 1,5 мг/л

Водно-нитратная метгемоглобинемия – возникает при вскармливании грудных детей питательными смесями, приготовленными на воде с избыточным содержанием нитратов. Заболевание обусловлено значительным повышением содержания метгемоглобина в крови, который нарушает перенос кровью кислорода от легких к тканям. У детей наблюдаются диспепсические явления, одышка, цианоз кожных покровов и видимых слизистых, в тяжелых случаях – судороги и смерть.

Лекция № 7

Тема: « Характеристика источников водоснабжения». Способы улучшения качества питьевой воды

Содержание статьи

ЭПИДЕМИЯ, значительное превышение нормальной частоты случаев какого-либо заболевания или патологического состояния среди населения. Эпидемией называют также резкий подъем частоты определенного заболевания с последующим снижением в относительно короткий период времени. Например, до появления в 1963 коревой вакцины корь, распространяясь среди населения и поражая восприимчивых лиц, давала волнообразные подъемы заболеваемости. Вслед за вспышкой наступал период с относительно малым числом заболевших. Болезни с такой формой эпидемического процесса чаще всего инфекционные, т.е. передающиеся от человека к человеку или от животных к человеку.

В 20 в. даже трудно представить себе те физические и нравственные страдания, которые приносили населению эпидемические заболевания в прошлом. В средневековой Европе они были причиной смерти каждого четвертого человека. Сегодня эпидемии в общем не столь широко распространены и смертоносны, как столетия назад, но тем не менее они продолжают возникать как следствие нарушений установившегося баланса между человеческими популяциями, условиями их существования и наличием возбудителей инфекционных заболеваний.

Основные причины.

Эпидемия возникает, когда возбудитель заболевания распространяется в восприимчивой популяции. На интенсивность эпидемического процесса влияют многие факторы окружающей среды. Восприимчивость к инфекции характерна для тех популяций, которые не приобрели иммунитета при предыдущих контактах с возбудителем данного заболевания. Иммунитет возникает не только как следствие перенесенного заболевания, но и после вакцинации препаратами, содержащими антигены специфического возбудителя. Изредка встречаются примеры того, что заражение одним возбудителем может защитить от инфекции, вызванной другим; так, заражение вирусом коровьей оспы предохраняет от натуральной оспы.

В зависимости от путей распространения инфекции восприимчивое население может быть защищено, если исключить его контакт 1) с уже заболевшими лицами; 2) с переносчиками возбудителя, такими, как комары, блохи или вши; 3) с объектами, передающими инфекцию, например водой, которая может быть загрязнена возбудителем; 4) с животными, которые служат резервуаром инфекции, например крысами.

Эндемические заболевания.

Если инфекционное заболевание постоянно возникает у жителей данной местности, то любые вновь прибывшие восприимчивые поселенцы, контактируя с основным населением, вскоре будут заражены, особенно в детском возрасте. Поскольку в каждый данный момент больна лишь малая часть населения, существенных колебаний заболеваемости при этом не наблюдается, и ее неизменно стабильный уровень позволяет отнести данное инфекционное заболевание к эндемическим для населения определенной местности.

Пандемии.

Если население какой-либо части света избавлено от контакта с данной инфекцией в течение продолжительного времени, в нем значительно возрастает число лиц, восприимчивых к соответствующему возбудителю. Появившись, инфекция может почти одновременно поразить население обширных зон, вызывая массовые эпидемии. Такое распространение заболевания называют пандемией. Подобный процесс возможен также в том случае, когда восприимчивое население встречается с новым возбудителем инфекции, как, например, это случилось при распространении вируса гриппа в 1918.

ОСНОВНЫЕ ЭПИДЕМИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Наблюдая на протяжении столетий сбивающее с толку разнообразие смертоносных лихорадок, ученые-медики пытались связать типичные картины заразных заболеваний со специфическими причинами, чтобы на этой основе заболевания идентифицировать и классифицировать, а затем разработать специфические методы противодействия им. Рассматривая эволюцию наших знаний о некоторых главных эпидемических заболеваниях, можно проследить формирование современного представления об эпидемии.

Чума.

В Средние века эпидемии чумы были столь опустошительными, что название этого конкретного заболевания в переносном смысле стало синонимом всяческих несчастий. Следующие одна за другой чумные пандемии 14 в. погубили четверть тогдашнего населения Европы. Тщетной оказалась карантинная изоляция путешественников и прибывающих кораблей.

Теперь известно, что чума – заболевание диких грызунов, в частности крыс, которое передается блохами Xenopsylla cheopis . Эти блохи заражают людей, живущих в непосредственной близости от зараженных крыс – резервуара инфекции. При бубонной чуме передача инфекции от человека к человеку начинается только с развитием у больного крайне заразной легочной формы заболевания.

В конце 17 в. чума исчезла из Европы. Причины этого пока неизвестны. Предполагается, что с изменением жилищных условий в Европе население стало жить дальше от резервуаров инфекции. Из-за недостатка древесины дома начали строить из кирпича и камня, что в меньшей степени, чем деревянные строения старого типа, подходит для обитания крыс.

Холера.

В 19 в. холерные пандемии встречались в большинстве стран мира. В классическом исследовании лондонского врача Дж.Сноу был верно определен водный путь передачи инфекции во время холерной эпидемии 1853–1854. Он сравнил число случаев холеры в двух соседних районах города, имевших разные источники водоснабжения, один из которых загрязнялся нечистотами. Тридцать лет спустя немецкий микробиолог Р.Кох , применив для выявления возбудителя холеры в Египте и Индии методы микроскопии и культивирования бактерий, открыл «холерную запятую», названную впоследствии холерным вибрионом (Vibrio cholerae ).

Сыпной тиф.

Заболевание сопряжено с антисанитарными условиями существования, обычно во время войны. Оно известно также как лагерная, тюремная или корабельная лихорадка. Когда в 1909 французский микробиолог Ш.Николь показал, что сыпной тиф передается от человека к человеку платяными вшами, стала понятной его связь со скученностью проживания и нищетой. Знание пути передачи инфекции позволяет работникам здравоохранения останавливать распространение эпидемического (вшиного) тифа, обрабатывая инсектицидным порошком одежду и тело тех, кто подвержен опасности заражения.

Оспа.

Современная вакцинация как метод предупреждения инфекционных болезней была разработана на основе тех первых успехов, которых достигла медицина в борьбе с оспой путем иммунизации (прививки) восприимчивых лиц. Чтобы сделать прививку, жидкость из оспенного пузырька больного с активной инфекцией переносили в царапину на коже плеча или кисти иммунизируемого человека. В случае удачи возникало легкое заболевание, оставляющее после выздоровления пожизненный иммунитет. Иногда иммунизация вызывала развитие типичного заболевания, но число таких случаев было настолько мало, что риск прививочных осложнений оставался вполне приемлемым.

В Европе иммунизация стала применяться с 1721, но задолго до этого она использовалась в Китае и Персии. Именно благодаря ей к 1770 оспа перестала встречаться в зажиточных слоях населения.

Заслуга дальнейшего усовершенствования противооспенной иммунизации принадлежит сельскому врачу из Глостершира (Англия) Э.Дженнеру, который обратил внимание на то, что лица, перенесшие легкую коровью оспу, не заболевают натуральной оспой, и предположил, что коровья оспа создает иммунитет к оспе человека .

В начале 20 в. оспенная вакцина стала легко доступна во всем мире благодаря ее серийному производству и сохранению в холоде. Последняя глава в истории натуральной оспы ознаменовалась кампанией массовой вакцинации, которую провела во всех странах Всемирная организация здравоохранения.

Желтая лихорадка.

В 18–19 вв. среди эпидемических заболеваний Западного полушария желтая лихорадка занимала заметное место в США, а также в странах Центральной Америки и Карибского региона. Врачи, предполагавшие, что заболевание передается от человека человеку, требовали изоляции заболевших для борьбы с эпидемией. Те же, кто связывал происхождение заболевания с атмосферными загрязнениями, настаивали на санитарных мероприятиях.

В последней четверти 19 в. желтую лихорадку стали связывать с укусами комаров. В 1881 кубинский врач К.Финлей предположил, что переносчиками заболевания служат комары Aëdes aegypti . Доказательства этого были представлены в 1900 работавшей в Гаване комиссией по желтой лихорадке, которую возглавлял У.Рид (США).

Осуществление программы борьбы с комарами в течение ближайших лет способствовало не только значительному снижению заболеваемости в Гаване, но и завершению строительства Панамского канала, которое едва не прекратилось из-за желтой лихорадки и малярии. В 1937 врач из Южно-Африканской Республики М.Тейлер разработал эффективную вакцину против желтой лихорадки, более 28 млн. доз которой было произведено Рокфеллеровским фондом с 1940 по 1947 для тропических стран.

Полиомиелит.

Паралитический полиомиелит (детский паралич) как эпидемическое заболевание появился на рубеже 19 и 20 вв. Поразительно, что в слаборазвитых странах с плохими, антисанитарными условиями жизни заболеваемость полиомиелитом осталась низкой. В то же время в высокоразвитых странах, наоборот, эпидемии этого заболевания начали возникать с нарастающей частотой и тяжестью.

Ключевым для понимания эпидемического процесса при полиомиелите стало представление о бессимптомном носительстве возбудителя. Такой тип скрытой инфекции возникает в том случае, когда человек, заразившись вирусом, при отсутствии каких-либо симптомов болезни приобретает иммунитет. Носители, сами оставаясь здоровыми, могут выделять вирус, заражая окружающих. Как было установлено, в условиях нищеты и скученного проживания резко возрастает вероятность контакта с вирусом, вследствие чего дети очень рано заражаются полиомиелитом, но заболевание проявляется довольно редко. Эпидемический процесс протекает как эндемия, скрытно иммунизируя население, так что возникают лишь отдельные случаи детского паралича. В странах с высоким уровнем жизни, например в Северной Америке и Северной Европе, с 1900-х по 1950-е годы произошел заметный подъем заболеваемости паралитической формой полиомиелита.

Вирус полиомиелита был выделен К.Ландштейнером и Г.Поппером уже в 1909, однако способы профилактики заболевания удалось найти лишь значительно позднее. Были выявлены три серотипа (т.е. присутствующих в сыворотке крови типа) полиовирусов, и штаммы каждого из них, как выяснилось в 1951, оказались способны размножаться в культуре тканей. Два года спустя Дж.Солк сообщил о своем методе инактивации вируса, позволяющем приготовить иммуногенную и безопасную вакцину. Долгожданная инактивированная вакцина Солка стала доступна для массового применения с 1955.

Эпидемии полиомиелита в США прекратились. С 1961 для массовой иммунизации против полиомиелита стала применяться живая аттенуированная вакцина, которую разработал А.Сейбин .

СПИД.

В 1981, когда синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) был впервые описан как особая клиническая форма, возбудитель его еще не был известен. Новое заболевание вначале опознавалось лишь как синдром, т.е. сочетание характерных патологических симптомов. Через два года появилось сообщение, что в основе заболевания лежит подавление иммунной системы организма ретровирусом, который был назван вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). У заболевших возникает повышенная восприимчивость ко множеству инфекционных возбудителей, которая проявляется клинически лишь на поздних стадиях ВИЧ-инфекции, но сначала весьма долго, до 10 лет, болезнь может находиться в инкубационном периоде .

Первыми заболевшими были мужчины-гомосексуалы, затем появились сообщения о передаче инфекции при переливании крови и ее компонентов. Впоследствии распространение ВИЧ-инфекции было выявлено среди наркоманов, пользующихся инъекциями, и их сексуальных партнеров. В Африке и Азии СПИД передается преимущественно при половых контактах. В настоящее время заболевание распространяется по всему миру, приобретая характер эпидемии.

Эбола-лихорадка.

Эбола-вирус как возбудитель африканской геморрагической лихорадки был впервые идентифицирован в 1976 во время эпидемии в южном Судане и на севере Республики Заир. Заболевание сопровождается высокой температурой и обильными кровотечениями, смертность в Африке превышает 50%. Вирус передается от человека к человеку при прямом контакте с инфицированной кровью или другими выделениями организма. Часто заражается медицинский персонал, в меньшей степени распространению инфекции способствуют бытовые контакты. Резервуар инфекции до сих пор неизвестен, однако, возможно, это обезьяны, поэтому введены строгие карантинные меры, исключающие ввоз зараженных животных.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ

Эпидемиология – это и научная дисциплина, и профессия, и методология исследования. Эпидемиологический подход позволяет выявлять причины и определять меры профилактики любого заболевания независимо от того, носит оно эпидемический характер или нет. Анализируя вариации частоты данного заболевания в разных группах населения, можно обнаружить вызвавшие его факторы. Поэтому в центре внимания эпидемиологии не истории болезни конкретных больных, а сами болезни или другие нежелательные явления (например, несчастные случаи или самоубийства) с теми особенностями, которые им присущи в определенных группах населения.

Изучаемые группы населения должны быть охарактеризованы по таким параметрам, как сроки наблюдения и место обитания, возрастной и половой состав, а также социально-экономический статус. Далее в определенной группе населения выделяют подгруппы, различающиеся по степени соприкосновения с потенциально вредными для здоровья факторами. Это может быть специфический агент, например вирус или радиация, либо влияния общего характера, связанные с профессией или особенностями питания.

Эпидемиология обычно находит практическое применение в деятельности государственных служб здравоохранения, обладающих достаточным для этого уровнем ответственности и полномочий. Эпидемиологический анализ и профилактические меры базируются на статистике смертности и рождаемости, а также на статистике заболеваемости, подлежащей обязательному учету, и на результатах специальных обследований. статьи об отдельных заболеваниях .

Наряду с заболеваниями, обусловленными антропогенными факторами загрязнения ок­ружающей среды, существуют заболевания связанные с особенностями биогеохимических провинций.

Заболевания и синдромы, в этиологии которых главную роль играет недостаток биогенных (эссенциальных) элементов или избыток как биогенных, так и токсических микроэлементов, а также их дисбаланс, в том числе аномальные соотношения микро- и макроэлементов. Предложена рабочая классификация микроэлементозов человека.

Микроэлементозы человека

Установлено, что в некоторых биогеохимических провинциях бывает избыток или недостаток определенных микроэлементов, не обеспечивается сбалансированное ми­неральное питание организма, что приводит к возникновению заболеваний на данной территории. Заболевания, вызываемые избытком пли недостатком элементов в опреде­ленной зоне, называют эндемическими заболеваниями. Они носят характер эндемий . Симптомы заболеваний, вызванных недостатком химических элементов в организме - гипомикроэлементозов,.

Характерные симптомы дефицита химических элементов в организме человека.

Как следует из таблицы, при недостатке железа в организме развивается анемия, так как оно входит в состав гемоглобина крови. Суточное поступление в организм этого эле­мента должно быть 12 мг. Однако, избыток железа вызывает сидероз глаз и легких, что связано с отложением соединений железа в тканях этих органов на Урале в горных рай­онах Сатки. В Армении в почвах повышенное содержание молибдена, поэтому 37% населения страдает подагрой. Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительной ткани. Кроме то­го, дефицит меди способствует раковым заболеваниям у людей пожилого возраста. Избы­ток меди в организме (гипермикроэлементоз) приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (бо­лезнь Вильсона). Дефицит меди вызывает заболевание мозга у детей (синдром Мениеса), так как в мозге не хватает цитохромоксидазы. На Урале дефицит в пище йода – от недос­татка йода развивается «базедова болезнь». В Забайкалье, Китае, Корее население поражается деформирующими артрозами (уровская болезнь). Особенность болезни – размягчение и искривление костей. Почвы этих территорий имеют повышенное содержание Sr, Ва, и пониженное - концентрации Со, Са, Сu. Установлено существование корреляции между по­ниженным содержанием Са и повышенным содержанием Sr, аналога кальция, который более химически активный. Поэтому нарушается Са- Sr обмен в костной ткани при уровской болезни. Происходит внутреннее перераспределение элементов, кальций вытесняется стронцием. В результате развивается стронциевый рахит. Замена одних элементов другими обусловлено близостью их физико-химических характеристик (радиус иона, энергия иони­зации, координационное число), разностью их концентраций и химической активности. Натрий замещается литием, калий-рубидием, барием, молибден-ванадием. Барий имея одинаковый радиус с калием, конкурирует в биохимических процессах. В результате такой взаимозамещаемости развивается гипокалиемия. Ионы бария, проникая в костные ткани, вызывают эндемическое заболевание – Па-пинг.

Риск для здоровья, связанный с наличием токсичных химических веществ в питьевой воде, обусловлен возможностью развития хронических, химически зависимых состояний и заболеваний населения.

К опасным загрязнителям вод относятся тяжелые металлы . Фоновое содержание их в природной среде мало. Некоторые тяжелые металлы, например медь, цинк, ванадий и ряд других, необходимы живым организмам в качестве микроэлементов, хотя уже в микромолярных концентрациях становятся токсичными. Тяжелые металлы, попадая в организм человека, вызывают различные нарушения здоровья. Свинец, попадая в ЖКТ, после резорбции соединяется с гемоглобином крови и распространяется по всему организму, способен формировать в костной ткани и зубах труднорастворимое вещество фосфат свинца и находиться там долгий период. Даже при безопасном уровне в крови свинец может вызывать неврологическую симптоматику: раздражительность и ухудшение внимания. Длительное воздействие приводит к мышечной слабости и падению уровня гемоглобина (гипохромная анемия), свинец проникает через плацентарный барьер. Проявлениями хронической интоксикации являются слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, уменьшение массы тела, боль в животе. Мышьяк является одним из наиболее токсичных контаминантов воды и пищевых продуктов. В большей степени загрязнение водоисточников, в первую очередь поверхностных, мышьяком связано с пестицидами и гербицидами, а также промышленными стоками.

При контакте с организмом человека мышьяк поступает в кровь, а затем обнаруживается главным образом в печени, мышечной ткани, почках, селезенке и кожных покровах. Мышьяк способен проникать через плацентарный барьер. В организме человека неорганический мышьяк способен превращаться в моно- и диметилированные соединения. Хроническое воздействие мышьяка приводит к потере веса, депрессии и развитию онкологических заболеваний. Трехвалентный мышьяк подавляет активность многих ферментов, в частности содержащих сульфгидрильные группы.

Кадмий поступает в питьевую воду в результате коррозии гальванизированных труб, из красителей и стабилизаторов полихлорвиниловых труб, а также вследствие загрязнения источников водоснабжения сточными водами предприятий сталелитейной промышленности и производства пластмасс. Кадмий относят к числу сильно ядовитых веществ. Смертельная доза для человека составляет 150 мг/кг. Обмен кадмия характеризуется следующими основными особенностями:

Отсутствием эффективного механизма гомеостатического контроля;

Длительным удержанием в организме с чрезвычайно долгим периодом полувыведения, составляющим у человека в среднем 25 лет (биологическим индикатором задержки кадмия в организме могут служить волосы);

Преимущественным накоплением в печени и почках (до 80 % в составе металлотионеина);

Интенсивным взаимодействием с другими двухвалентными металлами, как в процессе всасывания, так и на тканевом уровне (с цинком, кальцием, железом, селеном, кобальтом);

Способностью проникать через плацентарный барьер.

Тератогенное действие кадмия (тератогенные дозы – 11,1 мкмоль/кг), связано с нарушением поступления в плод эссенциальных элементов (цинка).

Острая интоксикация проявляется тошнотой, рвотой, спазмами в животе, в тяжелых случаях – диареей и шоком. При хронических отравлениях кадмием наблюдаются рентгенографические изменения в костях (остеопороз), поражения проксимальных почечных канальцев, прогрессирующее развитие систолической гипертензии, признаки анемии. Четко выделены: кадмиевый ринит, кадмиевая нефропатия с типичной протеинурией, кадмиевая остеомаляция (болезнь итай-итай), нейротоксический синдром (приступы головных болей, головокружения, усиление коленного рефлекса, тремор, дермографизм, нарушение сенсорной и моторной хронаксии), артериальная гипертензия, мутагенный (но не канцерогенный) эффект.

Хром в питьевой воде относительно редко встречается в концентрациях, превышающих 0,05 мг/дм 3 . Специфической токсической формой является шестивалентный хром, который оказывает повреждающее действие на почки, печень и желудочно-кишечный тракт и к тому же обладает генотоксичностью и канцерогенностью. Шестивалентный хром в естественных условиях встречается крайне редко.

Фтористые соединения образуются при производстве алюминия, стекла, фосфорных удобрений и со сточными водами таких предприятий могут попадать в водоисточники. Пониженное содержание фтора в питьевой воде неблагоприятно сказывается на состоянии зубной эмали. Частота кариеса уменьшается по мере возрастания концентрации фтора в питьевой воде примерно до 1 мг/дм 3 . Дальнейшее увеличение концентрации фтора приводит к росту частоты флюороза зубов и изменениям со стороны костной системы (деформирующий остеоартроз), а также замедлению роста, поражению почек и щитовидной железы.

Селен присутствует в питьевой воде в незначительных концентрациях, как правило, менее 0,005 мг/дм 3 . По этой причине суточное поступление селена в организм с питьевой водой не превышает 5 - 10 % от поступления с пищевыми продуктами. Селен является незаменимым для человека элементом, поскольку в частности входит в состав фермента глутатионпероксидазы. Потребление воды с повышенными концентрациями этого элемента может вызывать поражения желудочно-кишечного тракта, ногтей, волос и разрушение зубов. В некоторых регионах с низким содержанием селена в окружающей, в том числе и водной среде, у местного населения отмечается эндемическая кардиомиопатия (болезнь Кешана) и остеоартропатия (болезнь Кашина–Бека). За исключением сульфида селена, который не встречается в питьевой воде, нет экспериментальных свидетельств о канцерогенности селена.

Основным источником загрязнения питьевой воды свинцом является сама распределительная водопроводная система, где этот элемент содержится в трубах, припоях, арматуре. Содержание свинца в питьевой воде особенно велико, если вода употребляется из водопроводного крана по утрам без слива, по крайней мере, первых 100 мл, находившихся в непосредственном контакте с латунными вентилями.

Основными сферами избирательной токсичности соединений тяжелых металлов являются специфический эпителий почек, печени и кишечника, эритроциты и нервные клетки, где наблюдается повышенная концентрация этих веществ, поэтому нефропатия, токсическая дистрофия печени, выраженная неврологическая симптоматика и гемолиз часто превалируют в клинической картине этих отравлений. В организме существуют три основных метаболических пула этого элемента: кровь, мягкие ткани, скелет. Более 90 % свинца, присутствующего в крови, связано с эритроцитами. Свинец плазмы крови комплексируется преимущественно с трансферрином (особенно при железодефицитных состояниях). Концентрации в крови 2,9 - 3,86 мкмоль/дм 3 отражают нагрузки этим элементом, способные вызвать определенные биохимические сдвиги без проявления, однако, клинических симптомов свинцовой интоксикации. Для детей эти границы существенно ниже.

При свинцовом токсикозе поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия микроцитарная, нормохромная, морфологически не отличимая от железодефицитной анемии), нервная система (энцефалопатия и нейропатия) и почки (нефропатия).

Позже присоединяются общая слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, потеря аппетита, уменьшение массы тела, запоры, боль в животе (в эпигастральной области), признаки анемии. Могут обнаруживаться диффузная дегенерация миокарда, нарушения психического развития детей, хроническая нефропатия.

Ртуть и ее соединения , в особенности органические, причисляют к опаснейшим, высокотоксичным веществам, кумулирующимся в организме человека и длительно циркулирующим в биосфере. Крайним выражением современного хронического ртутного отравления, связанного с экологической проблемой, является болезнь Минамата (отравление алкилртутью через морепродукты).

Хронические отравления ртутью (микромеркуриализм) характеризуются поражением центральной и вегетативной нервной системы, печени и выделительных органов (почек, кишечника). При этом отмечается головная боль, быстрая утомляемость, ослабление памяти, чувство беспокойства, апатия, ухудшение аппетита, снижение массы тела. В дальнейшем появляются слабовыраженный тремор кистей рук и диагностируемые лабораторными методами нарушения функции печени и почек. При более тяжелом отравлении наблюдаются снижение чувствительности кожи на конечностях, парастезия вокруг губ, сужение поля зрения, атаксическая походка, расстройство эмоциональной сферы. Ртуть оказывает также гонадо- и эмбриотоксическое, тератогенное и мутагенное действие.

Алюминий широко распространен в природе и часто обнаруживается в воде.

Алюминий обладает низкой токсичностью, однако некоторые исследователи связывают воздействие этого элемента на человека с поражениями мозга, характерными для болезни Альцгеймера. Среди органических химических веществ – загрязнителей воды особый интерес представляют те из них, которые являются побочными продуктами, образующимися при очистке и обеззараживании питьевой воды.

Медь обладает раздражающим действием на ЖКТ, индуцирует гепатический цирроз, ослабление иммунитета, функциональные расстройства нервной системы. Кроме этого медь придает металлический вкус воде. Барий, аккумулируясь в печени, легких, селезенке, пролонгирует процесс мышечного сокращения, блокирует передачу нервных импульсов, вызывает заболевания нервной системы и системы кровообращения.

Летучие органические соединения (ЛОС) - водные примеси, представляющие опасность даже в незначительной концентрации. К ним относятся бензол, тетрахлористый углерод, толуол, винилхлорид, дихлорэтан и др. ЛОС являются побочными продуктами при производстве ядохимикатов, красок, клеев, красителей, парфюмерных изделий, перегонки нефти. Продукты метаболизма трихлорэтана оказывают седативное (хлоралгидрат), токсическое для ЦНС (трихлорэтанол) и раздражающее действие (трихлоруксусная кислота).

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в мировом океане. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Кроме этого по рекам с бытовыми и ливневыми стоками.

Входящие в состав нефтепродуктов предельные и непредельные углеводороды обладают наркотическим действием, вызывают изменения со стороны сосудистой и центральной нервной системы, а ароматические углеводороды в условиях острого воздействия поражают главным образом ЦНС, вызывая наркотический эффект, сопровождающийся сонливостью, вялостью, тремором, а также оказывают влияние на кроветворные органы и сосудистые системы некоторых органов. При комбинированном действии углеводородов в составе нефтепродуктов токсичность смеси возрастает.

Из загрязняющих веществ очень опасны синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВы), являющиеся одним из самых распространенных химических загрязнителей водоемов. ПАВы могут оказывать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека. Попадая в воду, они сильно пенятся, нарушая кислородный режим и процессы самоочищения водоема.

Тригалометаны обнаруживаются практически всегда в питьевой воде при ее хлорировании вследствие процессов трансформации. К ним относятся хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан и бромоформ. Их концентрации меняются в зависимости от типа и дозы хлора, использованного для хлорирования воды, а также от вида и концентрации органических веществ, находившихся в исходной воде. Эти четыре соединения в основном схожи по токсикологическому действию. Они легко всасываются в желудочно-кишечном тракте, при длительном поступлении вызывая повреждения печени и почек. Экспериментально подтверждено, что тригалометаны способны индуцировать злокачественные гепатомы, аденомы и аденокарциномы почек у теплокровных животных. Расчетные концентрации тригалометанов в питьевой воде, связанные с избыточным риском заболеваемости раком за время жизни, составляют от 60 до 200 мкг/дм 3 .

Формальдегид появляется в питьевой воде, прежде всего вследствие окисления природных органических веществ во время озонирования и, в меньшей степени, хлорирования. Он обнаруживается также в питьевой воде в результате миграции из пластмассовой арматуры. В озонированной питьевой воде определяются концентрации формальдегида до 30 мкг/дм 3 . Несмотря на то, что формальдегид при ингаляционном воздействии является канцерогенным, он не проявляет такой активности при пероральном поступлении в организм теплокровных животных.

Акриламид является исключительно продуктом деятельности человека. При этом главный источник его поступления – миграция остаточных количеств мономера из полиакриламида, используемого в качестве флокулянта при очистке питьевой воды, а также при применении акриламида в качестве цементирующего агента.

Акриламид легко всасывается в желудочно-кишечном тракте, может проникать через плаценту. Он нейротоксичен, способен повреждать половые клетки, нарушать репродуктивную функцию, индуцировать генные мутации в клетках млекопитающих и хромосомные аберрации in vitro и in vivo.

Пестициды могут длительное время сохраняться в водоемах, накапливаться в опасных для человека количествах, поступать в организм растений, рыб, водоплавающих птиц. Пестициды обладают значительной токсичностью, оказывают аллергическое, канцерогенное, эмбриотропное, тератогенное, мутагенное и гонадотропное действие. Длительное малоинтенсивное воздействие ядохимикатов может способствовать повышению общей заболеваемости. Полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины, нитрозосоединения характерны канцерогенным действием и могут обусловливать развитие опухолей различной локализации.

Для обеззараживания воды широко используются соединения хлора , однако его присутствие в питьевой воде вызывает ряд проблем: неприятный вкус и запах, риск возникновения рака мочевого пузыря и рака прямой кишки.

Тема № 11. Эндемические заболевания и их профилактика (2 ч.)

План занятия:

1. Эндемические заболевания, виды. Биогеохимические территории

2. Клещевой энцефалит

3. Болезнь Лайма

4. Эндемический флюороз

5. Эндемический зоб

6. Уровская болезнь

7. Эндемическая подагра

8. Уролитиаз (мочекаменная болезнь)

9. Железодефицитная анемия

Эндемическое заболевание – (от греч. endemos – местный), относится к болезням, наблюдающимся у людей длительное время на данной ограниченной территории и обусловленное природными и социальными условиями. Эндемическое заболевание может быть связано со стойкими природными очагами инфекционных болезней, природно-очаговые заболевания (лаймборрелиоз,клещевой энцефалит и др.).

Эндемическое заболевание – заболевание, характерное для определённой местности. Связано с резкой недостаточностью или избыточностью содержания какого-либо химического элемента в среде.

Могут быть также и неинфекционными заболеваниями :

· эндемический зоб (при недостатке йода в питьевой воде и продуктах питания);

· флюороз (при избытке фтора в почве и питьевой воде);

· кариес зубов (при недостатке фтора);

· анемии, связанные, как и некоторые другие болезни, с дефицитом железа;

· эндемическая подагра при избытке молибдена;

· уровская болезнь (болезнь Кашина-Бека), которая определяется совокупным влиянием дефицита кальция, калия и натрия при избытке стронция и бария;

· уролитиаз (мочекаменная болезнь), зависящая от жесткости воды и др.

Неинфекционные эндемические заболевания связаны с геохимическими особенностями среды. В.И. Вернадский, развивая учение о биосфере, установил, что химический состав организмов связан с химическим составом земной коры, что обусловлено эволюцией. В процессе эволюционного развития организм вырабатывает способность к избирательному поглощению определенных химических элементов, их избирательной концентрации в определенных органах и тканях и элиминации (Авцын А.П., 1972 г.). Такие способности организма реализуются в процессе обмена веществ с окружающей средой. Обмен осуществляется через биогеохимические пищевые цепи. В эти цепи включаются микроэлементы горных пород, почвы, воздуха и воды, поглощаемые растениями, входящие в состав животных организмов, которые с пищей растительного и животного происхождения и отчасти с питьевой водой поступают в организм человека. Особенно существенное значение для жизни организмов имеют пороговые концентрации химических элементов, т.е. концентрации, за пределами которых происходит срыв регулирующих функций организма, и в результате этого возникает эндемическая болезнь (Ковальский В.В., 1974 г.).

В.И. Вернадский, а позднее и А.П. Виноградов разработали теорию биогеохимических провинций , под которыми понимают территории, характеризующиеся повышенным или пониженным содержанием одного или нескольких химических элементов в почве или воде, а также в организмах животных и растений, обитающих на этой территории. На таких территориях могут наблюдаться определенные болезни, непосредственно связанные с недостатком или избытком этих элементов. Эти болезни получили название эндемических. Существуют территории, избыточно насыщенные токсическими элементами (ртутью, кадмием, таллием, ураном), и дефицитные регионы по содержанию йода, фтора, селена и других химических элементов. Почти 2/3 территории Российской Федерации характеризуются недостатком йода, около 40% – селена

Территория земного шара по геохимическим особенностям весьма различна. Таежно-лесная нечерноземная зона характеризуется недостатком кальция, фосфора, калия, кобальта, меди, йода, бора, цинка, достаточным количеством магния и относительным избытком стронция, особенно по речным поймам. В лесостепной и степной черноземной зоне наблюдается достаточное количество кальция, кобальта, меди, марганца. Сухостепная, полупустынная и пустынная зоны отличаются повышенным содержанием сульфатов, бора, цинка. В некоторых пустынях наблюдается избыток нитратов и нитритов. В горных зонах биогеохимический характер территорий, лежащих на разных высотах, различается. Отмечается недостаток йода, иногда кобальта, меди, а в некоторых случаях – избыток молибдена, кобальта, меди, свинца, цинка.

В процессе эволюционного развития организм выработал способность к избирательному поглощению определенных химических элементов и их избирательной концентрации в определенных тканях. Такие способности реализуются в процессе обмена веществ с окружающей средой. Обмен осуществляется через пищевые цепи. В эти цепи включаются микроэлементы горных пород, почвы, воздуха и воды, поглощаемые растениями, входящие в состав организмов животных, которые с пищей и питьевой водой поступают в организм человека

Существенное значение для жизни организма имеют пороговые концентрации химических элементов, т. е. те концентрации, за пределами которых происходит срыв регулирующих функций организма, и в результате этого возникают эндемические болезни. Различают начальные пороговые концентрации, от которых начинается недостаток элементов для организма, и верхние – от которых начинается избыток. Следовательно, и недостаток, и избыток могут вызвать заболевание организма

Кроме естественных биогеохимических районов и провинций, выделяют искусственные. Образование их обусловлено поступлением в окружающую среду неочищенных или плохо очищенных сточных вод, твердых отходов, содержащих химические вещества различных классов опасности, пестицидов, минеральных удобрений. В искусственных биогеохимических провинциях отмечается повышение уровня заболеваемости населения, связанное как с отдаленными последствиями их воздействий, так и с непосредственным их воздействием на организм. Отдаленные последствия проявляются в виде врожденных уродств, аномалий развития, нарушений физического и психического развития детей. Непосредственное воздействие встречается в виде случаев острых и хронических отравлений при проведении сельскохозяйственных работ