Yuschuk_N_D_i_dr__2012_Zdorovy_obraz_zhizni_uch

Механизмы действия экологических факторов на организм

Все экологические проблемы опосредуют свое действие на организм посредством следующих механизмов:

•физические;

•химические;

•биологические;

•психологические;

•социальные.

Рассмотрим механизмы воздействия экологических факторов на здоровье подробнее.

1.Физические факторы. Приведем несколько наиболее ярких примеров воздействия физических факторов на организм человека.

1.1.Кинетоз — патологическое действие ускорения на организм. Кинетозы могут наблюдаться при передвижении на транспорте, перемещении в лифте, полетах, плаванье (т.н. «морская болезнь»).

Развитие кинетозов связано с индуцированной ускорением активацией двигательных и вегетативных ядер черепно-мозговых нервов, а также вегетативных центров спинного мозга.

Основные проявления кинетозов следующие:

• нистагм;

• слюнно-, слезотечение;

• повышенное потообразование;

• бледность кожных покровов;

• угнетение сердечной деятельности, снижение артериального давления;

• тошнота, рвота, диарея, учащенное мочеиспускание

1.2.Звуковые воздействия. Звук — механические колебания внешней среды, которые могут восприниматься слуховым аппаратом живых существ или регистрироваться с помощью специальных датчиков. Основная характеристика звука — это его частота.

Частота звука измеряется числом колебаний в секунду (единица измерения – герцы, Гц). Человеческое ухо способно распознавать звуки в диапазоне примерно от 16 до 20.000 Гц. Звуки меньшей частоты называются инфразвуками, большей — ультразвуками.

Шум — громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание. Уровень шума выражает степень звукового давления (в частности, на барабанные перепонки). Уровень шума измеряется в децибелах (дБ).

Негромкие шумы (шелест травы, шум прибоя) обладают успокаивающим воздействием. На использовании негромких шумов основаны некоторые виды музыкальной терапии, медитации.

Шумы в 20-30 дБ практически постоянно встречаются в нашей жизни и составляют для человека естественный шумовой фон. Эти шумы безвредны для человека и не оказывают влияния на его здоровье и самочувствие. В то же время, абсолютная тишина может вызвать состояние уг-

171

нетения.

Звуки, громкость которых превышает 80 дБ, отрицательно влияют на состояние здоровья человека. Это звуки вблизи крупных автотрасс, в аэропортах, на ряде производств. Громкие звуки нарушают работоспособность, приводят к быстрой утомляемости, ухудшают настроение человека, вызывают головную боль, притупляют слух.

Звуки в 120-130 дБ вызывают болевое ощущение, а в 150 дБ непереносимы для человека. Поэтому в древние века одной из самых мучительной считалась казнь «под колокол» - гул колокольного звона медленно убивал осужденного.

Показано отрицательное воздействие на организм человека однотонных относительно низкоинтенсивных шумов, не превышающих 80 дБ, если звуковое воздействие наблюдается в течение длительного времени. Подобным воздействием обладает музыка, подаваемая в наушники, шум на ряде производств, гам студентов во время перерыва между занятиями и т.д. Эти шумы способны воздействовать на функциональное состояние нервной системы, угнетать нервно-психическую деятельность.

Однако на здоровье человека оказывают влияние не только слышимые им шумы. Инфразвуки влияют на весь диапазон психической деятельности. В зависимости от интенсивности, продолжительности воздействия они способны положительно или отрицательно сказываться на настроении, самочувствии, психической работоспособности.

Чаще жителям крупных городов приходится сталкиваться с инфразвуками, проникающими через толщу стен и оконных рам (если они обладают свойством шумоизоляции). Подобные инфразвуки вызывают развитие нервных болезней, чувство неуверенности в себе, страха.

Ультразвуки угнетают психическую деятельность человека. Эти звуки чаще встречаются на производствах. Между тем, до настоящего времени открытым остается вопрос о безопасности локального воздействия ультразвука на организм человека в целом (например, при проведении УЗИ).

1.3. Суточные ритмы. Ритмические процессы характерны для любыхживых организмов. По мнению ряда авторов, прекращение биоритмов означает прекращение жизни. В зависимости от частоты повторяемости ритмического процесса выделяют:

•микроритмы (период повторения менее 0,5 ч), к которым относятся ритмы ЭКГ, ЭЭГ, дыхательных движений, перистальтики кишечника и др.;

•мезоритмы (период повторения 0,5 ч –1 нед.): цикл сонбодорствование, ритм температуры тела, изменение артериального давления, синтез гормонов и т.д.;

•макроритмы (период повторения более 1 нед.): менструальный цикл, сезонные обострения хронических заболеваний, сезон-

172

ные эпидемии и др.

Циркадные ритмы имеют столь же фундаментальное значение, как и генетический код. Вероятно, регуляция циркадных ритмов обусловлена не только чередованием день/ночь, но и изменением геомагнитного поля Земли. В организме человека основным регулятором циркадных ритмов является эпифиз, который в соответствии с чередованием ритма освещенности вырабатывает мелатонин. Циркадные ритмы являются экзогенными, т.к. при длительном отсутствии солнечного света (например, при пребываниях в пещерах, ночном режиме работы) наблюдается изменение периодичности циркадных ритмов, что может приводить к серьезным заболеваниям. Так, до 20% людей, имеющих подвижный график работы, включающий в себя работу в ночные часы, имеют нарушения со стороны сердечно-сосудистой и гастроинтестинальной систем, страдают бессонницей, у них нарушается социальная адаптация, отмечаются пограничные психические заболевания.

Негативно на здоровье человека сказываются сезонные переводы времени. Особенно неблагоприятен переход с зимнего времени на летнее. После него в течение нескольких дней частота вызовов «Скорой» возрастает на 15-20%, также увеличивается число лиц, обращающихся в лечебные учреждения за медицинской помощью. По оценкам различных авторов, на полную адаптацию к новому режиму дня после перевода времени, уходит от двух до трех недель. Есть данные, свидетельствующие о том, что в адаптационные период организм менее устойчив к действию инфекционных факторов окружающей среды и более восприимчив к стрессу. Нет никаких данных, которые бы, с точки зрения влияния на здоровье человека, оправдывали бы сезонный перевод часов.

Циркадные ритмы имеют значение при выборе времени применения антибиотиков, местных анестетиков, сердечно-сосудистых, противоастматических, цитостатических, психотропных и др. препаратов. Применение лекарств в определенное время суток позволяет повысить эффективность терапии и снизить вероятность развития и выраженность ее побочных эффектов.

До 70% пациентов с артериальной гипертензией имеют циркадные ритмы изменения артериального давления, которые хорошо обнаруживаются при его суточном мониторировании. В норме изменение артериального давления у человека подвержено циркадным ритмам. В ночные часы снижается активность симпатоадреналовой системы, что обуславливает уменьшение периферического сопротивления сосудов и сердечного выброса, благодаря чему развивается гипотензия. Наибольшее снижение артериального давления наблюдается примерно в 3, затем к 6-7 ч утра артериальное давление постепенно повышается. Однако у больных гипертонической болезнью происходит смещение нормальных циркадных ритмов, из-за чего наиболее часто приступы гипертонического криза наблюдаются в 16-24 ч. Частота приступов острой левожелудочковой недо-

173

статочности у больных гипертонической болезнью максимальна с 20 до 24,

аразвития инфаркта миокарда наименьшая — с 13 до 20 ч.

Втечение менструального цикла у женщин репродуктивного возраста происходит изменение содержания гормонов, что сказывается на самочувствии и на настроении. Выраженное изменение самочувствия и настроения наблюдается за несколько дней до менструальных выделений — т.н. предменструальный синдром.

1.4. Погода. Изменение температуры окружающего воздуха, влажности, атмосферного давления, магнитные бури и другие космические явления могут сказываться на самочувствии метеочувствительных людей. Метеочувствительность возрастает у ослабленных людей, лиц пожилого возраста. При резких изменениях погоды может возрастать число госпитализированных пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Отрицательно заряженные аэроионы положительно сказываются на здоровье человека. Они в большом количестве образуются во время грозы. Искусственно их можно получить с помощью люстры Чижевского. Показано положительное влияние отрицательных аэроионов на состояние здоровья больных бронхиальной астмой.

Электромагнитные приборы (включая компьютер, телевизор, мобильный телефон) приводят к повышению числа положительно заряженных аэроинов. Также число этих ионов увеличивается в душных, влажных, пыльных помещениях. Положительно заряженные аэроионы приводят к заторможенности, снижению умственной активности, уменьшению работоспособности, сонливости, головокружениям, головным болям.

1.5. Радиоактивное излучение. За последние 40-50 лет фон естественной радиоактивности в г. Москве вырос примерно в два раза. За это же время в несколько раз выросло число онкологических заболеваний, наблюдается снижение среднего возраста онкобольных. Достоверной связи с естественным фоном радиоактивности не установлено, однако приведенные данные заставляют задуматься о подобной связи.

После Чернобыльской катастрофы радиоактивному загрязнению подверглось большое число территорий. В частности, до 25% пахотных земель Белоруссии подверглось загрязнению более 1 Ки/км2. Отселено более 135 тыс. чел, исключено из землепользования свыше 260 га сельхозугодий.

После аварии на Чернобыльской АЭС большинство долгоживущих радионуклидов оказалось в верхних слоях почвы, откуда они поступают в сельхозпродукты. Основную дозовую нагрузку (более 80%) составляют радионуклиды 137Cs и 90Sr, содержащиеся в продуктах питания местного производства. При одинаковом питании она у детей в среднем в 3-5 раз выше, чем у взрослых, т.к. у детей меньше масса тела и выше интенсивность обмена веществ.

2. Химические факторы. До 1970-80 гг. химическое загрязнение

174

носило преимущественно эндемический и катастрофический характер. Основными природными источниками химического загрязнения являются пыльные бури, вулканы, лесные пожары, выветривание, разложение земных организмов.

В настоящее время химическое загрязнение окружающей среды носит, в основном, техногенный характер. Основные техногенные источники загрязнения следующие:

•промышленные предприятия,

•транспорт,

•теплоэнергетика,

•отопление жилищ,

•сельское хозяйство,

•космические полеты,

•испытания ядерного орудия.

Химические вещества выделяются в атмосферу, поступают в сточные воды, накапливаются в почве. Из почв химические вещества поступают в пищу домашнего скота и человека. Под влиянием деятельности человека происходит истощение почв. В частности, в США под влиянием интенсивной сельскохозяйственной деятельности произошло истощение почв по молибдену, что рассматривается как национальное бедствие.

Из-за производства хромированной стали, сварочных работ и др. стал в больших количествах обнаруживаться Cr6+, который практически не встречается вне техногенных зон. Накопление меди происходит на затопляемых территориях в поймах рек, расположенных ниже по течению по отношению к текстильным заводам и фабрикам. 90Sr, практически не встречающийся в природе, в высоких концентрациях обнаруживается вблизи полигонов для испытания ядерного оружия.

Доказано, что в почвах в индустриальных городах Канады содержание тяжелых металлов выше, чем вне индустриальных зон. В промышленной зоне Великобритании повышено содержание свинца и цинка по сравнению с неиндустриальными зонами. Выявлено, что на острове Ява (Индонезия) в результате индустриализации увеличилось содержание меди, кадмия, свинца и цинка в почвах. В Гонконге, начиная с 1980 г., повысилось содержание хрома, меди, цинка и свинца. В Мексике в городах уровень кадмия, свинца и мышьяка повышен по сравнению с загородными зонами, при этом наивысший уровень загрязнения найден в наиболее промышленно развитом городе Мехико.

В нашей стране изменения содержания химических веществ в окружающей среде носят повсеместный характер в индустриальных городах и зонах: на Южном Урале, в Иркутске, Уфе, Элисте, Электростали.

Изменения содержания химических веществ в окружающей среде приводят к нарушению обмена веществ у человека, увеличивают риск развития различных заболеваний. Чем неудовлетворительнее биогеохимическая обстановка, тем выше заболеваемость человека.

175

Так, у жителей центральной части Рима выделение хрома, никеля и ванадия с мочой повышено по сравнению с жителями окраинных районов. Длительный мониторинг, проводимый в восточной Германии (г. Хеттстадт) показал геометрический рост нарушений обмена веществ у детей, что связывают с постоянным накоплением свинца, кадмия и мышьяка в окружающей среде под влиянием промышленных производств. Мониторинг уровня тяжелых металлов в окружающей среде, проводимый в индустриальных зонах США с 1972 г., выявил увеличение их уровня не только в почвах и воде, но и у лиц, проживающих на соответствующих территориях.

Развитие промышленности в Индии привело к повышению концентрации ряда химических веществ в окружающей среде, в первую очередь, кадмия, хрома, никеля. Ухудшение экологической обстановки напрямую взаимосвязано с ростом числа онкологических заболеваний в этой стране. С развитием контаминации тяжелыми металлами связывают наблюдаемый дефицит марганца у жителей Мехико. У школьниц промышленной части Бангладеш более часто встречается анемия и дефицит железа, чем у их сверстниц, проживающих вне индустриальной зоны. Сходные изменения описаны у испанских школьников и подростков.

Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний соответствует содержанию микроэлементов в почвах: наибольший риск обнаружен на территориях, бедных по микроэлементам: северные районы Великобритании, северо-восточный регион Финляндии, Тамбовская область. Рак желудка чаще встречается у лиц, постоянно проживающих в районах со слабокислыми почвами, в которых содержится малое количество железа, цинка, кобальта. Обнаружена корреляция между повышенным уровнем бора, молибдена, марганца, титана, хрома, никеля, стронция, бария и цинка с распространением рака органов желудочно-кишечного тракта в Белоруссии.

У жителей Свердловска в крови снижено содержание селена и ряда витаминов. Показано, что у жителей Оренбургской области повышено содержание тяжелых металлов в волосах и крови, что связано с большим числом промышленных предприятий в данном районе. Ухудшение экологической обстановки в Оренбургской области обуславливает увеличение числа заболеваний по сравнению с рядом других регионов РФ. Обнаружено, что у детей промышленных городов России повышено содержание свинца, кадмия и никеля, что приводит к высокому риску развития морфофункциональных изменений и хронических заболеваний. У таких детей повышена частота встречаемости кариеса. Во всех крупных промышленных городах РФ выявлена техногенная интоксикация тяжелыми металлами, в первую очередь, Cr6+. Из-за высокой липофильности, хром способен проникать в центральную нервную систему (ЦНС). У лиц, страдающих от хромовой интоксикации, отмечается развитие вегетативной дистонии, характеризующейся преобладанием парасимпатического тонуса, астеническими и депрессивными нарушениями и резистентностью к подавляющему числу лечебных мероприятий. Техногенное загрязнение Сибири привело к увели-

176

чению риска возникновения ишемической болезни сердца, артериальной гипертензии, пороков сердца.

В настоящее время для жителей РФ наибольшую угрозу представляет накопление радиоактивных веществ в окружающей среде. Техногенными источниками радионуклидов служат полигоны для испытания ядерного оружия, предприятия атомной энергетики. Также проведение земляных работ, особенно глубоких, приводит к перераспределению природных радионуклидов. В результате сжигания минерального топлива, переработки минеральных веществ, использования минеральных удобрений с примесями радионуклидов, содержания следовых количеств радиоактивных веществ в строительных материалах и т.д., повышается суммарное содержание радиоактивных веществ в окружающей среде.

Следует обратить внимание, что в настоящее время техногенное облучение превышает естественный радиоактивный фон в несколько раз. При этом основным источником радионуклидов являются медицинские процедуры (радио- и рентгенодиагностика). До подписания договора о запрещении испытания ядерного оружия основным источником радиоактивных веществ являлись испытания (в настоящее время источником радионуклидов служит пыль, вода с полигонов).

При испытаниях в окружающую среду преимущественно поступали уран и плутоний. Из-за реакций распада радиоактивных веществ сейчас наиболее распространены следующие радиоактивные изотопы: 137Cs, 131I, 139I, 90Sr, 14C. Излучение от этих изотопов достигает 0,3 мЗв/год. Являясь аналогами (по химическим свойствам) ряда нормальных МЭ, 90Sr и 137Sc могут встраиваться в структуры нормальных клеток. Через растения или непосредственно из атмосферы эти радионуклиды могут поступать в организм человека и животных, приводя к мутациям клеток и повышая вероятность развития онкологических заболеваний. При этом 137Cs практически не накапливается в организме, а 90Sr аккумулируется в костной ткани и почти не выводится. 14С активно поступает в гонады, приводя к инфертильности.

При добыче урановых руд, их переработке образуются 210Ph, 230Th,226Ra, 210Po. Отвалы руд также являются источником урана (100% добычи урана добиться нельзя). Атомные электростанции являются источником радиоактивного йода. Наиболее высокие выбросы наблюдаются на Смоленской и Курской атомных электростанциях.

Следствием развития производств является масштабное загрязнение атмосферы различными газами. За год техногенным образом образуется примерно 20 млрд. т углекислого газа (0,7% его содержания в атмосфере), 200 млн. т двуокиси серы (200% ее содержания в атмосферы), 1 млн.т фреонов. За последние 100 лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 30 раз, двуокиси серы — в 15 раз.

РФ не является основным поставщиком загрязняющих веществ в атмосферу. В частности, выбросы диоксида серы в США в 2 раза выше, чем

177

в России, оксида азота — в 3 раза, оксида углерода — в 7 раз.

Химические загрязнители поступают в организм человека непосредственно из окружающей среды, либо из загрязненных растений, яиц, мяса птиц, рыб, животных. Многие из токсических металлов практически не выводятся из организма человека самостоятельно. Так, свинец накапливается в костях, алюминий и марганец – в нервной ткани, ртуть – в почках.

Впоследние годы проводится большое количество исследований

споиском эффективных и безопасных веществ (сорбентов), которые бы стимулировали выведение токсичных элементов из организма. Желательно, чтобы подобные сорбенты можно было бы использовать перорально, тогда бы они подходили не только для лечения острых интоксикаций высокими дозами токсичных веществ, то и для профилактики хронических интоксикаций небольшими дозами.

Исследовано большое количество полимерных веществ, обладающих сорбирующими свойствами. К сожалению, многие из них разрушаются в желудочно-кишечном тракте и не поступают в кровь, не являясь эффективными сорбентами in vivo несмотря на высокую сорбционную активность in vitro. Достаточно перспективным классом соединений, которые могут использоваться в качестве пероральных сорбентов, являются пектины. Природные пектины содержатся в ряде растений. Они представляют собой полисахаридные соединения. Яблочный, цитрусовый пектины используются для производства пищевых желе, агаров. Однако они малоустойчивы к действию ферментов желудочно-кишечного тракта и обладают низкой сорбционной емкостью.

Исследования отечественных ученых позволили выделить пектин высокой сорбционной емкости из морской травы Zostera marina, произрастающей в прибрежных районах Тихого и Атлантического океана. Было показано, что сорбционная активность определяется содержанием низкомолекулярных фракций, способных проникать в кровь. Долю низкомолекулярных фракций в пектине можно повысить за счет использования экстракции пектина физическими методами вместо химической. Физическая экстракция позволяет получать до 60% низкомолекулярных фракций в конечном продукте, тогда как химическая(гидролиз серной кислотой, ферментами и пр.) – не более 10%.

Низкомолекулярные фракции пектина Zostera marina поступают в кровь, а из крови – во внутренние органы. Клинические исследования продемонстрировали, что удельное содержание низкомолекулярных фракций в конечном продукте способствует выведению из организма человека ртути, свинца, марганца, ряда других токсических металлов. Пектин с содержанием низкомолекулярных фракций 60% включен в аварийный запас атомных станций страны на случай аварий. Имеются данные об эффективности такого пектина при аллергиях, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, интоксикациях различного генеза.

3. Биологические факторы. В природной среде находятся биологи-

178

ческие загрязнения, способные вызывать развитие различных заболеваний у человека. Это — вирусы, бактерии, гельминты, простейшие, грибки. Они обнаруживаются в атмосфере, воде, почве, в теле живых и мертвых организмов.

Впочве живут возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены и т.д. В организм человека они попадают при повреждении кожных покровов (в т.ч. при ранениях), с немытыми сельхозпродуктами, при нарушении правил личной гигиены.

Вводе обитают возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии, амебиаза и др. заболеваний. Употребление некипяченой воды может приводить к заражению этими заболеваниями.

Воздушно-капельным путем передаются грипп, свинка, дифтерия, корь, коклюш и т.д. Использование масок существенно снижает вероятность инфицирования.

При тесном контакте одного человека с другим без соблюдения правил гигиены передаются такие заболевания как сифилис, гонорея, сибирская язва, проказа и т.д.

Большинства заболеваний, вызываемых биологическими факторами, можно избежать за счет соблюдения правил личной гигиены и проведения профилактических мероприятий. При прочих равных условиях легче происходит заражение ослабленных лиц.

4. Психологические факторы. Психологическое здоровье — термин, относящийся только к человеку. Психологическое здоровье позволяет личности стать самодостаточной, регулируя свои психические процессы, ориентируясь в поведении и отношениях не только на задаваемые извне нормы, но и на внутренние ориентиры.

Основные составляющие психологического здоровья:

•социальный аспект развития личности — адаптированность к обществу;

•эмоциальный аспект — выраженность эмоциональных реакций;

•интеллектуальный аспект.

В80-х гг. ХХ в. в мировой психологии была официально выделена новая отрасль, получившая название «психология здоровья».

Психология здоровья рассматривает здоровье и болезнь как тот или иной результат взаимодействия биологических, психологических и социальных факторов, спроецированный на конкретного индивида или группу. Эта идея получила отражение в «биопсихосоциальной модели», предложенной в 1977 г. Д. Энджелом, которую он же сам дополнил и уточнил в 1980 г. Психологическое здоровье закладывается в семье. Дети из неполноценных семей чаще других страдают психическими заболеваниями и имеют другие отклонения в психике.

Враннем возрасте формирование психологического здоровья детей во многом происходит на уровне подражания. Поэтому негативная ин-

179

формация, навязываемая детективами, триллерами не может положительно сказываться на психологическом здоровье.

Психологическое здоровье пациента существенно зависит от его контакта с врачом. Врач может поддержать пациента или, наоборот, огорошить его. При этом следует помнить, что основная информация воспринимается пациентом на уровне подсознания, подтекста, а не слов, поэтому при общении врача с пациентом следует особое внимание уделять интонациям, жестам, построению фраз. Только при условии наличия успешного контакта врач-пациент последний готов выполнять врачебные рекомендации, что приводит к улучшению качества лечения.

По данным ВОЗ, психические и поведенческие расстройства наблюдаются у людей всех возрастов и во всех странах и регионах. От нарушений психологического или психического состояния страдает до 10% населения планеты. В Европе в 2002 г. 20% заболеваний были связаны с психологическими факторами.

Наиболее распространены психологические и психические нарушения у лиц, имеющих хронические неинфекционные заболевания. Так, 22% пациентов с инфарктом миокарда, 27% пациентов с сахарным диабетом и 33% пациентов с раком страдают от депрессии.

Развитию депрессии способствует целый ряд факторов. Как правило, к развитию депрессии склонны лица, перенесшие физическую или психологическую травму, имеющие сложности во взаимоотношениях с членами семьи, плохие бытовые или социальные условия, низкую психологическую самооценку.

Следует помнить, что пациент с депрессией может прийти к медицинскому работнику предъявив соматические жалобы. В этом случае для выявления депрессии очень важно анализировать всю информацию, получаемую из беседы с пациентом, учитывать не только то, что он говорит, но и как говорит (интонации, поведение, позы и т.д.). При выявлении депрессии или подозрении на нее, необходима консультация врача-специалиста, который в состоянии подобрать адекватное лечение. Это связано с тем, что депрессия самостоятельно не проходит. Примерно 2/3 больных депрессией склонны к суицидальных попыткам, 10-15% — кончают жизнь самоубийством.

Для профилактики депрессии необходимо проводить просветительскую работу с категориями лиц, имеющими повышенный риск развития депрессии: инвалиды, беременные женщины, подростки, пенсионеры.

5. Социальные факторы тесно связаны с психологическими. Они определяются влиянием той среды, в которой живет человек. Прежде всего – это условия труда, быта и состояние системы здравоохранения.

ВОЗ отмечает несправедливость распределения социальных детерминант здоровья. Наиболее обеспеченные слои населения, жители более богатых стран имеют лучшие условия труда и быта, большую доступность к медицинской помощи. Основной задачей является обеспечение

180