10. Химические загрязнители объектов биосферы как причина экологического токсикоза организма.

Учебники/Матвеева, с.83-86, 91-102

Проблемы химического загрязнения объектов биосферы рассматривается как проявление глобального экологического кризиса. Нарастающее антропогенное рассеивание химических веществ не только меняет природный химический состав воздуха, почвы, воды и растений, но и вызывает загрязнение биосред организма.

Экзотоксины - чужеродные компоненты (вещества) химической, физической и биологической природы, которые попадают в организм с воздухом, водой, пищей, накапливаются в тканях и органах, повреждают здоровье человека.

Эндотоксины - вредные вещества, которые образуются в организме в процессе жизнедеятельности, особенно при заболеваниях, нарушениях обмена веществ (рассматриваются в курсе биохимии, патофизиологии)

Интоксикация организма угнетает функционирование органов, тканей на клеточном уровне, нарушаются биохимические процессы. Разнообразные донозологические проявления интоксикации без коррекции приводят в дальнейшем к формированию хронических заболеваний и их прогрессированию.

Токсикокинетика – процесс поглощения организмом токсических веществ, их биотрансформация, распределение веществ и их метаболитов в тканях и выведение из организма.

Включает в себя следующие этапы:

• Экспозиция и абсорбция с последующим проникновением:

Пути поступления поллютантов: водно-пищевой (через ЖКТ) - преимущественно, аэрогенный (через дыхательные пути), перкутантный (через кожу).

• Распространение по организму (перенос кровеносной системой)

• Биотрансформация– превращение загрязнителей в менее ядовитые соединения, которые легче выводятся из организма. Однако возможно образование более ядовитых метаболитов и усиление эндоинтоксикации.

• Токсические эффекты: генетические, канцерогенные, иммунологические

• Экскреция(с мочой, потом и др.)

Существуют группы химических соединений, находящихся в окружающей среде и являющихся чужеродными по химическому составу в отношении организма человека. Они способны вызывать различные морфофункциональные отклонения. Такие вещества называются ксенобиотиками.

Ксенобиотики– вредные вещества антропогенного происхождения, потенциально опасные для человека. Относятся к экзотоксинам.

Микродозы ксенобиотиков, вредных для метаболизма, поступают в организм, накапливаются, нередко превращаются в более токсичные вещества. В организме нарушается обмен веществ, образуются свободные радикалы, которые разрушают мембраны и генетический аппарат клеток. Это приводит к преждевременному старению и хроническим заболеваниям, иммунодефицитным состояниям. Эволюционно сформировались множественные системы защиты от ксенобиотиков: тканевые, гистологические, биохимические системы, транспортные и др. Однако антропогенный рост нагрузок превышает возможность механизмов защиты, что позволяет говорить об экологическом отравлении, или экзогенном токсикозе организма.

Экологический токсикоз утяжеляет течение острых заболеваний, увеличивает склонность к формированию хронической патологии.

В перечне экологозависимых заболеваний большой спектр нозологий, приоритетными из которых являются болезни органов дыхания, крови, костно-мышечной, нервной, мочеполовой. сердечно-сосудистой и эндокринной систем, аллергические заболевания

Наиболее опасны для человека химические соединения, которые повсеместно распространены, устойчиво сохраняются в объектах окружающей среды, мигрируют по экологически цепочкам, поступая в организм с воздухом, водой, продуктами питания.

* Загрязнители атмосферного воздуха(оксиды серы, азота, углерода, взвешенные вещества)

* Тяжёлые металлы (свинец, кадмий, ртуть)

* Полихрорированные бифенилы

* Пестициды

* Полициклические ароматические углеводородыи т.д.

Оксиды, взвешенные вещества.

* Оксиды серы (SO2, SO3), азота (NO, NO2), монооксид углерода (СО)- соединяются с водой при контакте со слизистыми оболочками дыхательных путей, образуя слабые кислоты. Кислоты раздражают и повреждают слизистые оболочки, угнетая местный иммунитет и повреждая эпителий. Раздражение сопровождается выбросом гистамина, что приводит к бронхоспазму, в дальнейшем - к формированию астмоидного бронхита и бронхиальной астмы. Попадая в кровь, оксиды серы, азота, углерода связываются с гемоглобином, образуя сульфагемоглобин, метгемоглобин, карбогемоглобин. Это нарушает доставку кислорода к тканям, приводит к гипоксии. Гипоксия вызывает полиорганные нарушения

Диоксины

Вызывают специфические диоксиновые заболевания - хлоракне и масляную болезнь Юшо-Ю-Ченг

Тяжёлые металлы(свинец, кадмий, ртуть, таллий и др.)

Например, при свинцовом токсикозе поражаются органы кроветворения (анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия), органы чувств, почи (нефропатия), пищеварительная и сердечно-сосудистая система.

Полициклические ароматические углеводородыотносятся к сильнейшим канцерогенам.

Диагностика экологического токсикоза.

Биологический мониторинг– периодический или систематический отбор биопроб у человека и других биологических объектов с целью проведения анализа концентрации загрязнителя, продуктов обмена и биотрансформации.

Биологический маркер– количество поллютанта или его производных в биосубстратах организма, с чем можно связать биохимические, физиологические, морфологические, клинические и другие нарушения здоровья человека.

Биологические субстраты: кровь, моча, кал, лимфа, волосы, пот, ногти, материнское молоко.

Биомаркеры экологического токсикоза (примеры)