Неблагоприятным условиям внешней среды. Неблагоприятные факторы окружающей среды Вода - основа жизненных процессов
Необходимо изучить приспособленность онтогенеза растений к условиям среды как результат их эволюционного развития, защитно-приспособительных реакций растений против повреждающих воздействий, уяснить обратимые и необратимые повреждения растений, их тканей и органов.
Необходимо изучить биологические основы холодоустойчивости растений, какие физиолого-биохимические изменения происходят у теплолюбивых растений при пониженных положительных температурах и определить способы повышения холодоустойчивости растений.
Важным моментом при изучении этой темы является определение морозоустойчивости растений. Она включает знание основ замерзания растительных клеток и тканей, условий и причин вымерзания растений, фаз закаливания и способов повышения морозоустойчивости.
Немаловажное значение имеет зимостойкость растений, являющаяся комплексным свойством устойчивости растений к неблагоприятным факторам перезимовки (выпревание, вымокание, выпирание, ледяная корка, зимняя засуха). Каковы меры предупреждения гибели озимых и зимующих культур и методы определения жизнеспособности растений в зимний и ранний весенний период.
Существенное влияние на продуктивность растений оказывает жароустойчивость. Необходимо выяснить изменения, происходящие в обмене веществ, в росте и развитии растений при воздействии на них максимальных температур, и приемы, повышающие жароустойчивость растений.
Совокупное действие недостатка влаги и высокой температуры на растение определяет их засухоустойчивость. В связи с этим следует изучить особенности водообмена у ксерофитов и мезофитов, физиологические основы этого явления у сельскохозяйственных культур, определить приемы предпосевного повышения засухоустойчивости растений, физиологически обосновать селекцию сортов на засухоустойчивость и необходимость орошения сельскохозяйственных культур.
Следует обратить внимание на солеустойчивость растений, влияние засоления на растения и механизмы толерантности, типы галофитов, солеустойчивость культурных растений, возможности повышения солеустойчивости растений.
Антропогенное воздействие на окружающую среду определило проблему борьбы с вредными газообразными выбросами промышленности и транспорта, остаточным действием веществ, используемых для борьбы с болезнями, вредителями и сорняками. В связи с этим необходимо изучить физиологические и биохимические основы устойчивости растений к этим неблагоприятным условиям, возможности накопления токсических веществ в продуктах растениеводства, уяснить взаимодействие растений с атмосферными загрязнителями. Изучить устойчивость растений к инфекционным заболеваниям.
2. Тестовые задания
2.1. Физиология и биохимия растительной клетки
Как называется равномерное распределение молекул растворенного вещества между молекулами растворителя?
1) осмос; 2) осмотическое давление; 3) химический потенциал; 4) диффузия.
2. Матрикс клеточной оболочки составляют следующие вещества:
1) целлюлоза, гемицеллюлоза; 2) пектиновые вещества, целлюлоза; 3) крахмал, пектиновые вещества; 4) гемицеллюлоза, пектиновые вещества, белок.
Поступление веществ через мембрану с различной скоростью называется
Формы воды в клетке?
1) гравитационная и пленочная; 2) свободная и труднодоступная; 3) свободная и связанная; 4) связанная и легкодоступная.
5. Согласно жидкостно-мозаичной модели строения биологических мембран, она представлена:
1) двойной слой полярных липидов “прошивается” белковыми молекулами; 2) непрерывный двойной слой полярных липидов; 3) двойной слой неполярных липидов “прошивается” углеводными молекулами; 4) два внутренних слоя липидов ограничиваются снаружи белковыми молекулами.
Какой процесс будет происходить, если взять плазмолизированную клетку и поместить ее в чистую воду?
1) циторриз; 2) плазмолиз; 3) гидролиз; 4) деплазмолиз.
Как называется мембрана, отделяющая клеточную оболочку от цитоплазмы?
1) тонопласт; 2) мезоплазма; 3) эндоплазматическая сеть;
4) плазмалемма.
8. Как называются бесцветные пластиды:
1) лейкопласты; 2) хлоропласты; 3) хромопласты; 4) митохондрии.
В каких пластидах осуществляется процесс фотосинтеза?
1) хлоропласты; 2) лейкопласты; 3) хромопласты; 4) митохондрии.
Что составляет парапласт растительной клетки?
1) вакуоль, клеточная оболочка; 2) макроскопические структуры; 3) ядро, цитоплазма; 4) клеточная оболочка, цитоплазма.
Как называется процесс отставания цитоплазмы от клеточной оболочки?
1) плазмолиз; 2) деплазмолиз; 3) осмос; 4) циторриз.
Как называется движение воды из мест меньшего отрицательного потенциала в места с большим отрицательным потенциалом, через полупроницаемую мембрану?
1) диффузия; 2) осмотическое давление; 3) осмос; 4) осмотический потенциал.
Как называется поступление веществ через мембрану преимущественно в одну сторону?
1) избирательная проницаемость; 2) односторонняя проницаемость; 3) полупроницаемость; 4) секреторность.
В каких органоидах клетки происходит синтез белка?
1) рибосомы; 2) хлоропласты; 3) митохондрии; 4) комплекс Гольджи.
В состав биологических мембран растительной клетки входят
1) фосфолипиды; 2) аминокислоты; 3) гемицеллюлоза; 4) витамины.
Какие из перечисленных веществ вы отнесете к макроэргическим соединениям?
1) белки; 2) жиры; 3)аминокислоты; 4) АТФ, УТФ, сахарофосфаты.
Какие компоненты входят в состав молекулы АТФ?
1) рибоза, три остатка фосфорной кислоты, аденин; 2) рибоза, два остатка фосфорной кислоты, аденин; 3) рибоза, два остатка фосфорной кислоты, урацил; 4) рибоза, три остатка фосфорной кислоты, урацил.
Какие клеточные структуры определяют возможность проникновения в клетку различных веществ, разделяют клетку на отдельные отсеки?
1) мембрана; 2) клеточная стенка; 3) вакуоль; 4) митохондрии.
Какие вещества входят в состав клеточных оболочек?
1) углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты; 2) целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, липиды и белки; 3) целлюлоза, углеводы, белки, жиры; 4) нуклеиновые кислоты, аминокислоты, гемицеллюлоза, рибоза.
Дайте определение понятию «осмос»
1) это равномерное распределение молекул растворенного вещества между молекулами растворителя; 2) это диффузия воды через полупроницаемую мембрану, вызванная разностью концентраций или разностью химических потенциалов; 3) это диффузия воды, вызванная разностью концентраций или разностью химических потенциалов; 4) движение воды под действием осмотического давления.
Дайте определение понятию «диффузия»?
1) это процесс, ведущий к равномерному распределению молекул растворенного вещества и растворителя; 2) это равномерное распределение воды через полупроницаемую мембрану, вызванное разностью концентраций или разностью химических потенциалов; 3) избирательная проницаемость клеточных мембран;
4) переход растительной клетки в тургорное состояние.
Какие вещества называют ферментами?
1) это вещества белковой природы, обладающие каталитическими и регуляторными свойствами; 2) это вещества небелковой природы, обладающие каталитическими и регуляторными свойствами; 3) это вещества вырабатывающиеся в процессе естественного обмена веществ и оказывающие в ничтожных количествах регуляторное влияние; 4) катализаторы липидного состава.
Ингибиторы ферментов – это вещества, которые
1) подавляют действие ферментов; 2) ускоряют действие ферментов; 3) разрушают ферменты; 4) стимулируют образование ферментов.
Ферменты, катализирующие перенос атомных группировок, радикалов и остатков молекул относят к классу
Как называется вещество, с которым взаимодействует фермент, образуя комплекс?
1) субстрат; 2) изофермент; 3) кофермент; 4) простетическая группа.
К какому классу относятся ферменты, которые осуществляют окислительно-восстановительные реакции?
1) лиазы; 2) оксидоредуктазы; 3) трансферазы; 4) изомеразы.
Для рассмотрения того, как окружающая среда воздействует на организм человека в течение всей его жизни от рождения до смерти, удобно разделить факторы среды по природе их воздействия на физические, химические , биологические и социальные.
Физические факторы. Человек на протяжении всей своей постнатальной жизни постоянно взаимодействует с двумя основными физическими факторами, к которым организму приходится непрерывно приспосабливаться, - это температура окружающей среды и сила тяжести (гравитация). Реакция организма на оба эти фактора самым непосредственным образом связана с массой, геометрическими размерами и пропорциями тела, которые меняются по мере возрастного развития. Другие физические факторы, также определяющие особенности среды обитания человека, воздействуют на организм независимо от его формы и размеров (например, влажность, атмосферное давление, газовый состав окружающего воздуха, инсоляция и т.п.).
Температура - постоянно действующий фактор переменного значения. Клетки организма нуждаются для своего нормального функционирования в постоянной температуре около 37 °С, изменение температуры на 10 °С в ту или иную сторону способно в 2- 3 раза изменить скорость всех биохимических реакций, причем их согласованность в этом случае будет нарушена. Если температура тела опускается ниже +25 или поднимается выше +42 "С, клетки тела погибают и наступает смерть.
Изменения внешней температуры требуют приспособления организма к этому переменному фактору. В этом случае очень важны размеры и пропорции тела, так как, согласно физическим законам, интенсивность производства тепла в организме пропорциональна его массе, а скорость теплоотдачи пропорциональна площади поверхности тела. Изменение размеров и пропорций, происходящее в результате роста, непосредственно сказывается На балансе продукции и отдачи тепла. Ребенок обладает относительно большой поверхностью тела (т.е. на 1 см 2 поверхности у ребенка приходится меньшее количество его массы), поэтому для него задача вывести избыточное тепло решается легче, чем выработать дополнительное количество тепла. В то же время относительно большая поверхность тела ребенка приводит к тому, что при низкой температуре он быстрее охлаждается.
Повышенная температура среды требует - во избежание перегрева - активации функций, способствующих теплоотдаче: усиливаются поверхностный кожный кровоток, а также легочная вентиляция и потоотделение - все это способствует переносу тепла из «ядра» тела к его поверхности и выделению избыточного тепла в окружающее пространство. Пониженная температура, напротив, требует сохранения тепла в организме: сужаются кожные кровеносные сосуды, снижается активность внешнего дыхания, прекращается потоотделение и усиливается теплопродукция за счет повышения интенсивности метаболизма.
В организме взрослого человека дополнительное тепло при охлаждении образуется главным образом в печени и скелетных мышцах (всем известно, когда холодно, мы начинаем дрожать - это и есть проявление терморегуляторной активности мышц: не производя никакой внешней работы, они непрерывно сокращаются, согревая протекающую через них кровь).
У детей есть орган, специально предназначенный для производства дополнительного тепла, - бурая жировая ткань. Это жировые клетки, которые обильно снабжаются кровью и содержат огромное количество митохондрий. Особенностью митохондрий бурого жира является их способность «сжигать» большое количество жира, не производя АТФ. При этом практически вся высвобождающаяся энергия превращается в тепло. Таким образом, бурая жировая ткань выполняет в детском организме роль своеобразной «печки», которая включается каждый раз, когда ребенку становится холодно. Сигналом для такого включения служит воздействие симпатического отдела ЦНС и ее медиатора норадреналина, который может также поступать из надпочечников. Бурый жир расположен у детей под кожей между лопатками, вдоль крупных шейных сосудов, а также около крупных сосудов внутри грудной клетки и брюшной полости. У взрослых бурая жировая ткань встречается редко, это специальный «детский» орган, исчезающий по мере взросления. Так же ведут себя многие лимфатические железы, обеспечивающие иммунитет (зобная железа, гланды и другие). Перенесенные ребенком острые заболевания (воспаление легких, грипп и другие) могут приводить к уменьшению размеров и активности бурого жира. Поэтому так важно соблюдать комфортный температурный режим для больных и выздоравливающих детей.
Детский организм более чувствителен к изменениям внешней температуры, чем взрослый. Температурный диапазон, в котором человек чувствует себя комфортно, составляет для взрослого от +25 до +30 °С, а для ребенка первого года жизни - от +27 до +33 °С. Защиту от колебаний температуры окружающей среды человеку обеспечивает одежда. Она должна быть такой, чтобы внутри (на поверхности кожи под одеждой) температура приближалась к зоне комфорта. При этом важно, чтобы одежда не препятствовала воздухообмену: ведь кожа должна дышать, а испарения потовых желез должны иметь выход, иначе кожные покровы начинают преть. что часто бывает при неправильном уходе за маленькими детьми.
Механизмы терморегуляции у детей начинают интенсивно развиваться в возрасте 4-5 лет, именно в этом возрасте наиболее эффективны различные закаливающие процедуры, благодаря которым сосудистые реакции ребенка приобретают подвижность, необходимую для эффективного поддержания постоянной температуры тела. Закаливание позволяет ребенку защититься от простуд и повышает общий иммунитет организма.
Гравитация (сила тяжести) - другой постоянно действующий фактор, который связан с массой и формой тела. В отличие от температуры уровень гравитационного воздействия не колеблется, и даже различия в силе тяжести, которые можно с помощью точных физических приборов определить на экваторе и на полюсах Земли, либо на уровне моря и высоко в горах, не столь уж существенны, и организм человека на них практически не реагирует. Однако любое перемещение тела или его части в поле земного тяготения требует специальных усилий по преодолению гравитации, а следовательно, дополнительных затрат энергии. Перемена положения тела (лежа, сидя, стоя) весьма существенно изменяет условия, в которых функционируют вегетативные системы - кровообращение, дыхание, выделение и др. При вертикальном положении тела сердцу приходится выполнять значительно (у взрослого человека - на 15-20%) большую работу по преодолению гидростатического сопротивления столба крови, чтобы обеспечить нормальные условия кровоснабжения тканей, особенно головного мозга. У ребенка, имеющего меньшие размеры тела, изменение его положения в пространстве сказывается в меньшей степени. Именно поэтому кровяное давление у детей в норме существенно ниже, чем у взрослых, меньше также разница между систолическим и диастолическим давлением (правда, кроме геометрических размеров, здесь еще имеет значение эластичность сосудов, которая у детей выше, и их тонус, который у детей ниже, чем у взрослых).
Влажность. Абсолютно сухой, как и 100 % влажный, воздух тяжел для дыхания человека. В пустынях и жарких степях бывает такая сухость воздуха, что дыхание «перехватывает» из-за высыхания слизистых оболочек воздухоносных путей. У детей чувствительность к потере влаги выше, чем у взрослых, что необходимо учитывать, особенно при организации двигательной активности детей в летнюю жару, которая всегда связана с активацией дыхания. В тропических и жарких странах с морским климатом, а также в летние месяцы в районах, где много природных водоемов, наблюдается избыточная влажность, которая также снижает эффективность работы легких. В таких ситуациях умственная и особенно физическая работоспособность снижается, причем у детей в значительно большей степени, чем у взрослых.
Инсоляция и другие формы электромагнитных излучений. Солнечные лучи, попадая на тело человека, вызывают изменение цвета его кожи (загар), который является ответной адаптивной реакцией организма. Темная кожа в меньшей степени пропускает лучистую энергию солнца вглубь тела, защищая клетки от ультрафиолета, способного повредить крупные белковые молекулы. Детская кожа до полового созревания обычно намного менее пигментированная, чем у взрослых, поэтому уровень инсоляции для детей необходимо строго контролировать. Даже взрослый может легко обжечь свои кожные покровы ярким солнцем, особенно вблизи воды (мельчайшие капельки воды действуют как увеличительные стекла, а их испарение на ветру с поверхности тела создает обманчивое ощущение прохлады). Перегрев на солнце (солнечный удар) и солнечный ожог - довольно частые явления, особенно у городских детей, резко меняющих с началом каникул уровень инсоляции своей кожи. Жители сельской местности, как правило, более адаптированы к воздействию солнечных лучей, имеют более смуглую кожу, а смена сезонов и связанное с ней изменение уровня инсоляции для них происходит более плавно и постепенно.
Не только солнце, но и другие источники электромагнитного излучения могут быть опасны, если это излучение превышает гигиенически допустимые нормы. В частности, такими источниками являются телевизионные и радиопередающие устройства, включая сотовые телефоны. Контакт детей с такими источниками должен быть ограничен, так как детский организм более чувствителен к излучению, чем взрослый. По этой же причине детям в ограниченном объеме и только в силу необходимости назначают разного рода медицинские процедуры, связанные с применением рентгеновского излучения.
Особую опасность представляют источники радиоактивного излучения. Последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС особенно тяжелы тем, что пострадало большое число детей, у которых под воздействием радиоактивного излучения нарушается, в первую очередь, гормональная регуляция функций. Особенно часто в таких случаях наблюдается поражение щитовидной железы, а также половых желез. Радиоактивные изотопы, длительное время сохраняющиеся в зонах заражения, способны нарушать самые разные биохимические и физиологические процессы, угнетать рост и развитие и вызывать многие крайне тяжелые заболевания вплоть до лучевой болезни, поражающей систему кроветворения. Это заболевание приводит к резкой потере иммунитета и ослаблению кислородтранспортной функции крови, утрате половой функции, а в тяжелых случаях к смерти.
Парциальное давление атмосферных газов. Каждый газ, находящийся в сосуде, стремится заполнить собой весь объем этого сосуда. Если таких газов несколько, как это имеет место в нашей земной атмосфере (которую условно можно рассматривать в качестве такого сосуда - хотя он и не имеет «стенок», но газы удерживаются около Земли силой ее тяготения), то все равно каждый из них заполняет собой все пространство. Находясь в сосуде, газ оказывает на его стенки определенное давление, которое тем больше, чем больше количество данного газа в сосуде. Атмосферный воздух давит на поверхность Земли, и это давление равно весу столба воздуха от поверхности Земли до верхних, разреженных слоев атмосферы. При этом каждый из газов, составляющих смесь, оказывает свою часть давления. Вот эта часть и называется «парциальным давлением». Согласно законам физики, парциальное давление газа пропорционально его количественной (объемной) доле в данной газовой смеси. Кислород, которым мы дышим, составляет 21 % от общего объема атмосферного воздуха.
Плотность воздуха на уровне моря и высоко в горах сильно различается - с увеличением высоты воздух становится все более разреженным: сказывается уменьшение силы земного тяготения. Меняется атмосферное давление также в зависимости от погодных условий - в зонах циклонической активности оно заметно понижено, а в центре антициклона - повышено по сравнению с «нормой», за которую принято давление 760 мм рт. ст. - наиболее типичное давление на уровне моря в спокойную и ясную погоду. Такие колебания атмосферного давления приводят к тому, что меняется парциальное давление кислорода. Учитывая, что именно парциальное давление кислорода является тем физическим фактором, который обеспечивает его проникновение в организм, легко понять, что такие колебания давления атмосферы влияют на снабжение всех тканей организма кислородом. Жители высокогорных регионов, родившиеся и выросшие в этих условиях, хорошо адаптированы к некоторому недостатку кислорода в окружающем их воздухе, причем эта адаптация закреплена на генетическом Уровне. Для жителей равнинных районов требуется некоторое время, чтобы приспособиться к условиям высокогорья. Детский организм, в котором процессы окислительного обмена протекают более интенсивно, чем у взрослых, более чувствителен к любым перепадам парциального давления кислорода. Возможно поэтому маленькие дети становятся беспокойными и капризными при приближении грозы (зона пониженного атмосферного давления). Указанные обстоятельства необходимо учитывать также при организации путешествий и отдыха для детей, если они предполагают пребывание в высокогорных областях: такие путешествия детям не противопоказаны, но требуют соблюдения строгого режима, ограничения спонтанной двигательной активности и профилактики стрессовых состояний. Не рекомендуется маленьких детей, рожденных и проживающих обычно на равнинах, вывозить для отдыха в горы на высоты свыше 2000-2500 м.
Геомагнитные поля. В последние десятилетия многочисленные исследовательские группы пытаются выяснить, насколько и в каком направлении способны повлиять на состояние организма человека изменения, обусловленные нестабильностью земного магнетизма. Сила магнитного поля земли достаточно велика, а его колебания хорошо заметны для физических приборов, что послужило толчком для изучения эмоциональных и функциональных сдвигов, возникающих под влиянием изменений геомагнитной обстановки. Многие СМИ даже сообщают читателям и слушателям о предстоящих всплесках геомагнитной активности, предлагая им принимать в такие дни профилактические меры неспецифического характера. До сих пор неизвестна точка приложения действия геомагнитных полей на человеческий организм, хотя гипотез и недостаточно обоснованных теорий этого воздействия огромное количество. Специальные измерения, проводившиеся на молодых здоровых людях (студентах), не подтверждают предположений о сильном влиянии геомагнитных полей на психику и вегетативные системы человека. В то же время практический опыт показывает, что дети и старики бывают гораздо более чувствительны к слабым воздействиям, чем люди работоспособного возраста. Вполне вероятно, что геомагнитные воздействия относятся как раз к такому разряду. Во всяком случае, опыт практических врачей-педиатров подтверждает, что дни, на которые прогнозируется резкое изменение геомагнитной ситуации, бывают наиболее напряженными в их практике: больше вызовов, более сложные случаи заболеваний и т. п. Защитить ребенка от воздействия геомагнитного поля Земли невозможно, однако помочь ему пережить наиболее неблагоприятные периоды без негативных последствий вполне реально, следует лишь проявлять в такие дни повышенное внимание к ребенку и больше считаться с его неосознанными потребностями: в таких ситуациях часто инстинктивное поведение оказывается более правильным, чем поведение, диктуемое разумом.
Химические факторы. Человек привык жить в условиях взаимодействия с огромным количеством разнообразных веществ, которые в совокупности составляют биогеохимическую среду его обитания. Среди этих веществ есть необходимые человеку (вода, кислород, питательные вещества и многое другое), нейтральные (азот, многие минеральные вещества и т.п.), а также ядовитые, или токсичные. Поскольку для организма далеко не безразлично, с какими веществами ему приходится иметь дело, уже давно существуют гигиенические нормы предельно допустимых концентраций разнообразных веществ, встречающихся в воздухе, воде, пище, земле и других субстанциях, с которыми соприкасается человек в своей жизни и деятельности.
Состав атмосферного воздуха - важный фактор, влияющий на состояние и функциональную активность человека. В норме атмосферный воздух содержит 21 % кислорода, 78 % азота и около 1 % инертных газов и различных примесей, в том числе углекислый газ, выдыхаемый всеми животными. К таким концентрациям газов мы привыкли. Значительные изменения состава воздуха могут происходить при разного рода чрезвычайных ситуациях и катастрофах. Например, если горит лес или торф, на большой площади вокруг этой территории может резко возрасти содержание в воздухе угарного газа (окись углерода СО), который в отличие от углекислого газа (двуокись углерода СО 2) не стимулирует дыхание, а выводит из строя молекулы гемоглобина, которые переносят в организме животных и человека молекулы кислорода. Отравление угарным газом - одна из главных причин гибели людей на пожарах, а также при неправильном пользовании печью. К такому же результату может привести длительный прогрев автомобильного двигателя в закрытом гараже. Множество ядовитых веществ попадает в воздух в результате работы миллионов автомобильных двигателей и промышленных предприятий, поэтому воздух в крупных городах никак не может считаться безвредным. В лесной зоне воздух насыщен веществами, выделяемыми деревьями, в частности хвойные деревья вырабатывают летучие фитонциды, помогающие очищать воздух от болезнетворных микробов. Большой целебной силой обладает воздух соляных пещер и соляных пустынь: всем известна удивительная целебная сила окрестностей Мертвого моря, где воздух насыщен микроскопическими кристалликами минеральных солей. Морской воздух всегда имеет примесь йода и других испаряющихся веществ, что также влияет на состояние организма. Следует подчеркнуть, что детский организм значительно более чувствителен к изменениям химического состава воздуха, чем взрослый.
Состав воды - гораздо более изменчивый фактор, чем состав воздуха. Сами по себе молекулы воды, разумеется, всегда одинаковы (хотя, по современным данным, вода может находиться в 8 разных физических состояниях, каждое из которых определяет способность воды растворять другие вещества и влиять на их проницаемость через биологические мембраны), но состав и концентрация растворенных в воде веществ могут меняться в очень широких пределах. Морская вода - соленая, непригодная для питья, причем ее состав в разных морях несколько различается. Речная и озерная вода - пресная, однако и в ней растворено некоторое количество солей. Вода, добываемая из артезианских скважин и колодцев, также весьма различна по своему составу. Все это может сильно влиять на обменные процессы в организме человека. Так, выше мы уже говорили, что в местностях, где в воде содержится мало йода, у людей наступает дисфункция щитовидной железы и развивается базедова болезнь - тяжелое нарушение обмена веществ, которое лечится путем добавления солей йода в пищевой рацион. Наличие в воде фтора положительно влияет на твердость зубной эмали, а если организм получает недостаточное количество фтора, зубы начинают крошиться и выпадать в очень раннем возрасте. Чтобы избежать этого, во многих странах теперь воду специально фторируют, одновременно дезинфицируя ее (в России воду, употребляемую в городах для приготовления пищи, для дезинфекции обычно хлорируют или озонируют). Вода - прекрасная среда для размножения множества разнообразных микроорганизмов, в том числе патогенных, т. е. способных вызвать у человека различные заболевания. Поэтому дезинфекция воды, которая используется человеком, - важнейшая забота санитарных служб. Дети бывают особенно чувствительны к болезнетворным микробам, поэтому для приготовления пищи и напитков для детей нужно использовать только кипяченую воду, особенно весной и летом, когда условия для размножения микробов благоприятны. Забота о качестве воды - непременное условие оздоровительного эффекта летнего отдыха детей в сельской местности (в летних лагерях, в походах и экспедициях, просто в деревне).
Состав и качество пищи во многом определяются составом воды и почвы окружающей местности. Химический состав пищи важен также для того, чтобы обеспечить организм всеми необходимыми питательными веществами: белками, жирами, углеводами, витаминами, микроэлементами и т.п. Микроэлементный состав почвы, на которой выращены растения, предназначенные для питания человека и домашних животных, - очень важный фактор, влияющий на гармоничность обменных процессов и нормальное протекание роста и развития ребенка. Более детально проблема качества и количества пищи для детей разного возраста будет обсуждена ниже.
Наличие токсичных веществ может сделать неприемлемым использование любого продукта. Токсичные (ядовитые) вещества могут при определенных условиях накапливаться в воздухе (испарения в зоне разломов земной коры, выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий и т.п.) и воде (химические загрязнения вследствие технологических процессов, разложение органических веществ в стоячей воде и т. п.). При попадании в организм растений и животных этих токсичных веществ возникает вероятность их попадания и в пищу человека, что может привести к сильному отравлению и даже к смерти. Большую осторожность следует проявлять при покупке ранних овощей и фруктов: многие из них выращены с использованием чрезмерных количеств удобрений, а избыток нитратных солей отрицательно сказывается на работе печени, желудочно-кишечного тракта и почек человека. Токсины оказываются в воде также благодаря деятельности некоторых микроорганизмов.
Биологические факторы. Будучи биологическим объектом, человек вольно или невольно непрерывно взаимодействует с огромным количеством живых существ, которые его окружают.
Внутривидовое и межвидовое взаимодействие. С одной стороны, человеку необходимо общаться с себе подобными, и такое общение обязательно влияет на состояние его организма, поскольку это общение вызывает изменения в работе нервной и гормональной систем регуляции. В данном случае речь не идет о социально-психологических аспектах (об этом будет сказано позже), здесь имеются в виду те инстинктивные, неосознаваемые человеком сугубо биологические реакции его организма, которые возникают под влиянием других людей либо сами влияют на окружающих. Так, каждый человек выделяет в окружающее его пространство целый букет разнообразных ароматических веществ, служащих для индивидуальной и половой идентификации. Слабость нашего обоняния (по сравнению с обонянием диких животных) не означает, что мы не улавливаем на подсознательном уровне подобных сигналов и что наша ЦНС не реагирует на них. Внешний вид и неосознаваемый ароматический портрет человека - основа так называемого «первого впечатления», которое, как известно, часто бывает наиболее интегральным и наиболее точным и определяет в дальнейшем характер взаимоотношений с данным человеком. Другой пример внутривидового взаимодействия - известное многим состояние напряжения при попадании в толпу. Даже если нет прямой угрозы жизни и здоровью, человек в толпе часто чувствует себя неуютно, его пугает обилие других человеческих тел, окружающих его, необходимость следовать непредсказуемой воле этого конгломерата. И в то же время быть членом такой группы, которая становится в некий момент «суперорганизмом», - один из самых притягательных соблазнов, инстинктивно переживаемых человеком. Именно по этой причине столь чувственным является, скажем, хоровое пение: каждый, кто участвует в хоре, в какой-то момент начинает ощущать себя частичкой этого суперорганизма, ощущает его власть над собой, и это ощущение вселяет ужас, но и доставляет сладость. Все это на грани физиологии и психологии, но нам важно подчеркнуть, что каждое подобное событие в жизни человека - глубокий стресс, развивающийся по всем законам физиологии, с резкой активацией секреции эндокринных желез и вегетативных реакций.
С другой стороны, человек непрерывно взаимодействует с представителями других видов живых существ. Даже если с человеком не живут никакие домашние животные, помогающие ему снимать стресс и расслабляться, либо, напротив, обладающие стрессогенным эффектом (например, ежедневная дойка коровы представляет собой неизбежный и утомительный вид работы), контактов с представителями животного и растительного мира избежать невозможно.
Если собственных иммунных сил организма для борьбы с патогенными микробами не хватает, приходится прибегать к помощи лекарственных препаратов. Наиболее сильные из них - антибиотики, которые первоначально были выделены из плесневых грибов, а теперь обычно синтезируются на фармацевтических фабриках. Употребление большого количества антибиотиков может приводить к развитию грибковой микрофлоры в кишечнике, что является тяжелым осложнением после инфекционных заболеваний. Для профилактики такого развития событий необходимо вместе с антибиотиками принимать противогрибковые препараты (например, нистатин).
Соблюдение гигиенических правил при приготовлении и употреблении пищи - важнейшая мера профилактики инвазий (поражений глистами).
Природные очаги инфекций и инвазий. Есть инфекционные заболевания, характерные только для человека. А есть такие, которыми болеют и животные, живущие в дикой природе, и человек. Вот эти инфекции могут существовать в некоторых природных условиях независимо от того, живет ли там человек, зато если человек попадает в такую область, то почти неминуемо заболевает. Такие зоны называются природными очагами инфекций, и погасить подобный очаг часто бывает невозможно. Например, чумой болеют многие степные и пустынные грызуны - песчанки, тушканчики, суслики, сурки и другие. В тех местах, где они живут, нередко сотни и тысячи лет существуют природные очаги чумы. Если поблизости поселяется человек, то он может даже незаметно для себя вступить в контакт с этими грызунами либо получить возбудителя чумы через блоху, которая сначала укусила чумного зверька, а потом попала на тело человека. К природно-очаговым инфекциям относятся также сибирский (клещевой) энцефалит, желтая лихорадка, туляремия, сибирская язва, малярия, геморрагические лихорадки и другие особо опасные инфекции.
Детские болезни - форма адаптации организма. Следует подчеркнуть, что дети страдают от инфекций гораздо чаще, чем взрослые. Это связано с тем, что большое число инфекционных заболеваний вызывает стойкий пожизненный иммунитет, т. е. повторная встреча с патогенным микроорганизмом уже не способна привести к заболеванию, так как в организме выработаны соответствующие меры защиты. Однако исключить столкновение ребенка с микробами невозможно, да и не нужно. Так называемые детские инфекционные болезни (корь, скарлатина, ветряная оспа, свинка, краснуха и т.п.) - естественная форма адаптации детского организма к жизни в мире, где возбудители этих инфекций постоянно циркулируют. Это своего рода тренировка для иммунной системы ребенка. Разумеется, эти болезни необходимо правильно лечить и по возможности исключать развитие осложнений, которые, собственно, представляют наибольшую опасность. С возрастом вероятность заболевания многими инфекциями уменьшается, однако к старости иммунитет вновь снижается, и старики часто заболевают, заражаясь от детей.
Социальные факторы. К социальным факторам среды, влияющим на протекание физиологических процессов в организме, относится прежде всего образ жизни человека, сложившийся в результате взаимодействия некоторых психологических, биологических и социальных условий его жизни. В частности, на физическое и функциональное состояние как взрослых, так и (особенно) детей влияет уровень материального достатка, поскольку от него зависит качество и количество потребляемой пищи, доступность разнообразных гигиенических процедур, степень комфортабельности жилища и мест отдыха, способ и качество проведения свободного времени, уровень оздоровительной двигательной активности и т.д. В этом отношении первейшую роль играют семья и ближайшее окружение, причем это особенно важно для детей и подростков, которым порой приходится активно включаться в производственные дела, особенно в сельской местности. Множество обстоятельств семейной жизни составляют тот фон, на котором разворачиваются все физиологические процессы в организме. Режим дня, питания, соблюдение гигиенических правил, условия быта, место проживания и многое другое оказывают самое прямое влияние на каждого человека независимо от его возраста и рода занятий.
Явления мировой культуры, в частности мировые религии, музыка и другие виды искусства, - все это так или иначе влияет на современного человека, формируя его вкусы и пристрастия и тем самым определяя образ его жизни. В конечном счете мировая культура также является одним из факторов окружающей человека среды, в которой он должен чувствовать себя комфортно, если этого нет. то. значит, адаптация не совершилась, и это обстоятельство уже само по себе способно привести к самым неприятным для здоровья последствиям.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЛЮДЕЙ
С.П.Маркин, А.Я.Чижов
Экологический факультет, Российский университет дружбы народов Подольское шоссе, 8/5, 113093 Москва, Россия
В статье рассматриваются вопросы изучения влияния неблагоприятных факторов внешней среды на здоровье населения. Показано, что региональную патологию, обусловленную вредными факторами среды обитания, можно выявить при динамическом наблюдении за показателями состояния здоровья населения во взаимосвязи с оценкой качества среды обитания, применяя систему комплексного медико-экологического мониторинга.
Здоровье населения является одним из важнейших интегральных показателей уровня социально-экономического развития страны и отражением потенциальных возможностей общества, что и определяет высокий приоритет его сохранения и укрепления в государственной политике. Сохранение и укрепление здоровья населения в современных условиях предполагает поиск эффективных методов и средств обеспечения его «качества жизни».
Для достижения результатов поставленной задачи необходимо руководствоваться стратегией, которая должна основываться на том, что здоровье создается и поддерживается людьми в рамках ситуаций их повседневной жизни. Так, в Декларации ООН от 1972 года одним из главных принципов определено «право человека на благоприятные условия жизни в окружающей среде, качество которой позволяет вести достойную и процветающую жизнь» (Алексеев С.В., 1996).
В последние годы в нашей стране отмечаются отрицательные тенденции в показателях здоровья населения:
Высокий уровень смертности;
Снижение продолжительности жизни;
Ухудшение демографической ситуации.
Причины негативного изменения показателей здоровья населения можно выявить лишь на основе внедрения современных технологий динамического наблюдения за факторами, формирующими его, и определения степени их «вклада». В настоящее время здоровье населения становится результатом влияния большого числа факторов, среди которых наибольшее значение приобретают;
Образ и условия жизни;
Внешняя (экологическая) среда;
Генетические и биологические факторы;
Недостатки здравоохранения (рис. 1).
Образ и условия жизни: Генетические и
Курение биологические факторы:
Употребление алкоголя - предрасположенность к
Несбалансированное питание наследственным болезням
Психоэмоциональный стресс - предрасположенность к
Вредные условия труда хроническим болезням
Гиподинамия
Низкая медицинская активность
Непрочность семейных связей,
одиночество
Внешняя (экологическая) среда: Недостатки здравоохранения:
Загрязнение воды, воздуха, почвы - неэффективность профилактических
вредными для здоровья химическими мер
веществами - низкое качество медицинской
Резкая смена атмосферных явлений помощи
Повышенные гелиокосмические, - несвоевременность медицинской
радиационные, магнитные и другие помощи и др.
излучения
Рис. 1. Факторы, формирующие здоровье населения
По данным статистики, степень негативного влияния указанных факторов на состояние здоровья населения различна (рис. 2).
60% г____________________________________________.__-.........- -- -
В образ и условия жизни Ш внешняя (экологическая) среда
Ш генетические и биологические факторы □ недостатки здравоохранения
Рис. 2. Распределение факторов риска по степени их негативного влияния на здоровье населения
Как видно на рис. 2, наиболее негативное влияние (52%) на здоровье населения оказывают неблагоприятные факторы образа и условий жизни. В
основе данных факторов лежит, прежде всего, комплекс социальных причин, обусловленных сложным экономическим положением страны и низким уровнем жизни широких масс населения.
Однако, несмотря на то, что факторы образа и условий жизни являются ведущими в развитии ряда заболеваний, пренебрежение экологическим фактором в ближайшее время может привести к необратимым изменениям в состоянии здоровья населения. Так, по данным Всемирной организации здравоохранения, в среднем до 30% вклада в изменение здоровья человека вносит состояние окружающей среды. В регионах экологического неблагополучия это воздействие намного больше. Вследствие этого, здоровье населения, в первую очередь, следует рассматривать как главный индикатор взаимоотношений между человеком и окружающей средой (Вишаренко B.C., Толоконцев H.A., 1982).
В настоящее время выделяют четыре методологических подхода к изучению влияния факторов внешней среды на состояние здоровья населения:
Эпидемиологический;
Донозологический;
Системный;
Индивидуализированный.
Эпидемиологические исследования позволяют выявить экологически обусловленную («индикаторную») патологию в конкретном регионе на основе этиопатогенетического анализа взаимосвязи всех обнаруженных отклонений показателей здоровья населения с вредными факторами среды его обитания (на популяционном уровне) (Гаркави Л.Х. и др., 1990).
Так, большинство ксенобиотиков поступают в организм через органы дыхания, за которыми нет своего химического заслона. От загрязнения атмосферы страдает во много раз больше людей, чем от загрязнения воды или почвы. Если принять общее число пострадавших от загрязнения среды жизнедеятельности за 100%, то, например, в Японии в 80-х годах от воздействия поллютантов заболели 95,6%, а от загрязнения воды водоемов - 4,4%, из них погибли 2,9 и 0,5% соответственно.
Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют, что зависимость «доза-эффект» при воздействии атмосферных загрязнений может носить линейный и нелинейный характер. Весьма часто она выражается экспонентой, когда с каждым последующим удвоением концентраций неблагоприятный эффект возрастает на определенную величину. Так, анализ данных эпидемиологических исследований показал, что с каждым удвоением загрязнения атмосферного воздуха при прочих равных условиях его неспецифическое влияние проявляется приростом общей заболеваемости на 20%, заболеваемости органов сердечно-сосудистой системы на 12%. Во всех этих случаях в качестве единиц измерения загрязнения использовались ПДК веществ в атмосферном воздухе. Таким образом, используя концепцию нормирования, можно осуществлять оценку риска неблагоприятного воздействия загрязнения среды на здоровье населения (Гичев Ю.П., 1999).
К настоящему времени в России разработаны ПДК 589 веществ, загрязняющих атмосферный воздух, что существенно облегчает решение практических задач, вплоть до определения наиболее «приоритетных» компонентов загрязнения атмосферы в конкретных условиях. Однако, комитет экспертов ВОЗ (1972) в числе наиболее распространенных загрязнителей, обнаруживаемых в атмосфере практически каждого города, назвал взвешенные вещества (пыль разного состава), диоксид азота, диоксид серы, оксид углерода, углеводороды и оксиданты,
которые даже в незначительных концентрациях способны оказывать неблагоприятное влияние на здоровье человека (Берлянд М.Е., 1983).
Известно, что основным источником загрязнения воздуха служит автотранспорт, выбрасывающий 80,8% оксида углерода и 89% диоксида азота, поступающих в атмосферу за счет всех источников.
Некоторые исследователи считают патологию сердечно-сосудистой системы ведущей во всей картине отравления диоксидом азота и оксидом углерода. Так, по данным литературы, в 25,3% случаев среди мужчин и в 22,1% - среди женщин, работающих на автотранспорте, обнаруживаются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы.
Путем гистохимических исследований удалось доказать, что даже небольшие концентрации оксида углерода во вдыхаемом воздухе способны изменять звенья нормально протекающих обменных процессов в организме. Это касается, в первую очередь, основных видов обмена веществ - белкового, жирового и углеводного. Наиболее ранние изменения при интоксикации оксидом углерода обнаруживаются в содержании жировых веществ в мозговой ткани, что играет доминирующую роль в патогенезе атеросклероза. Так, по данным ряда исследователей, гиперлипидемия обнаруживается на самых ранних стадиях отравления при действии незначительных концентраций оксида углерода. Диоксид азота, в свою очередь, отрицательно влияет на реологические свойства крови. Под его воздействием повышается вязкость крови, усиливается ее свертываемость. Кроме того, по данным некоторых исследователей, диоксид азота способствует изменению биопотенциалов головного мозга, что приводит к напряжению физиологических систем адаптации, снижению неспецифической резистентности организма, а при длительном его воздействии
Появлению патологических изменений в наиболее уязвимой системе органов (или, как принято называть, наиболее слабом морфофункциональном звене организма), в частности, головном мозге.
Однако, несмотря на многочисленные исследования, количественная характеристика комбинированного влияния загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота и оксидом углерода на здоровье населения до сих пор отсутствует. Это объясняется сложной в методическом отношении задачей, трудоемкостью сбора и обработки материала. Тем не менее, именно количественные характеристики влияния атмосферных загрязнений на здоровье населения позволяют не только оценить существующее положение, но и совершенствовать методологию гигиенического нормирования факторов окружающей среды, прогнозировать возможные изменения в состоянии здоровья людей в зависимости от изменений санитарной ситуации на перспективу (Голубев И.Р., 2001).
Степень загрязнения атмосферного воздуха имеет свои особенности в зависимости от профиля промышленных предприятий, рельефа местности, характера городской систематизации и метеорологических условий. Особое внимание в нашей стране уделено изучению влияния метеорологических факторов на заболевания сердечно-сосудистой системы. Это связано с тем, что более 50 % больных с данной патологией реагируют на изменения погоды, чего нет ни при каких других заболеваниях. Так, например, установлена достоверная связь между частотой мозговых инсультов и такими составляющими метеосреды, как скорость ветра, относительная влажность воздуха и атмосферное давление. Между скоростью ветра и частотой ОНМК существует прямая линейная корреляционная связь. С увеличением скорости ветра на 1 м/с частота инсультов увеличивается примерно на 4 %. Между частотой ОНМК и относительной влажностью воздуха наблюдается обратная линейная
связь. С уменьшением относительной влажности воздуха на 1 % частота инсультов увеличивается на 0,67 %. Между атмосферным давлением и частотой ОНМК отмечается обратная корреляционная связь. Снижение атмосферного давления на 100 Па сопровождается увеличением частоты инсультов на 1 %.
Под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды развивается напряжение функционального состояния организма, которое, являясь одной из характеристик здоровья, сигнализирует о донозологических изменениях (состояния на грани нормы и патологии). Эти состояния являются доклинической манифестацией того или иного заболевания (доклинический, бессимптомный период болезни) (Губарева Л.Н., 2001).
На основе комплекса клинико-физиологических реакций организма различают четыре варианта донозологических диагнозов:
Удовлетворительная адаптация организма к условиям среды;
Напряжение механизмов адаптации;
Недостаточная (неудовлетворительная) адаптация;
Срыв адаптации.
Исходя из учения П.А. Анохина (1962), можно сделать вывод, что основной принцип адаптации в неравенстве механизмов защиты (М3) и механизмов отклонения (МО), а первые всегда больше вторых (МЗ>МО). Срыв адаптации наступает тогда, когда механизмы отклонения «берут верх» над механизмами защиты (МО>МЗ). Известно, что иммунная система, являясь одной из важнейших гомеостатических систем организма, во многом определяет степень здоровья человека и его адаптивные возможности. В реакциях адаптации, обеспечивающих гомеостаз, участвуют и различные звенья сердечно-сосудистой системы (Алексеева Т.Н., 1986).
В России, по данным статистики, более 50 млн. человек испытывают воздействие вредных веществ в концентрациях, превышающих ПДК в 10 раз, 60 млн. - в 6 раз. В результате такого массового воздействия вредных веществ на организм человека у 59-80 % населения страны отмечено напряжение механизмов адаптации и различные формы дезадаптации (Дылдин В.В., 1999).
Определение изменений в состоянии здоровья населения под влиянием неблагоприятных факторов окружающей среды возможно лишь на основе разработки концептуальной модели и применения соответствующих методических приемов с использованием методологии системного анализа и построения адекватных математических моделей.
Применение системного анализа тех или иных явлений с целью выяснения взаимодействия различных подсистем может дать значительно больше информации, чем одни аналитические методы изучения частных процессов. Изучение таких сложных многозвеньевых систем, например, как системы кровообращения, требует исследования не только отдельных элементов, но и их взаимоотношений, т.е. морфологической и функциональной организации систем в целом. Системный подход должен состоять в определении роли элементов системы, их взаимоотношения и взаимного влияния друг на друга, в оценке конечного результата и его влияния на последующий цикл.
В то же время необходимо учитывать, что организм отвечает на воздействие сложным адаптационным процессом, который в свою очередь зависит не только от интенсивности и времени действия вредного фактора, но и от его состояния (принцип обратной связи). Однако следует отметить, что в силу универсальности механизма реакций людей на различные воздействия наибольшие трудности возникают при попытке выяснить причины такой экологической патологии у отдельно взятого индивидуума. При этом важно вы-
саторными), саногенетическими, а в какой патологическими, свидетельствующими о срыве механизмов компенсации. Вследствие этого особое значение имеет разработка индивидуализированного подхода на основе учета закономерностей реакций, реактивности и адаптивности каждого организма (Израэль Ю.А., 1984).
Таким образом, решение важнейшей государственной задачи сохранения и укрепления здоровья населения России в условиях изменения всей системы жизнедеятельности населения страны требует разработки конкретных науч-но-обоснованных мер, обеспечения их реализации в достаточно широких масштабах.
В связи с актуальностью проблемы в 1999 году принят Закон Российской Федерации «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», предусматривающий систематическое изучение здоровья населения страны и его оценку вместе со средой обитания.
В большинстве развитых стран мира при изучении связи здоровья населения со средой обитания, прежде всего, ориентируются на специфические национальные проблемы конкретного региона. Региональную патологию, обусловленную вредными факторами среды обитания (природного или антропогенного происхождения), можно выявить лишь при динамическом наблюдении за показателями состояния здоровья населения региона во взаимосвязи с оценкой качества среды обитания, применяя систему комплексного медико-экологического мониторинга (МЭМ) (Бородин В.И. и др., 2001).
В основу мониторинга положены данные лабораторного контроля за состоянием окружающей среды и формы государственной статистической отчетности, отражающие показатели состояния здоровья населения.
Наиболее обобщенно особенности состояния здоровья населения характеризуют медико-демографические процессы, а комплекс медико-демографических показателей может быть использован в качестве критериев - измерителей достижения основной цели здравоохранения - повышения уровня здоровья населения (Маркин С.П., 2000).
МЭМ предусматривает:
Непрерывное слежение за показателями, характеризующими здоровье населения и среду его обитания;
Оценку и прогноз их изменений;
Выявление причин возникновения неблагоприятных эффектов, требующих принятия неотложных решений по оптимизации эколого-гигиенических и социальных условий;
Проведение профилактических мероприятий.
Структурная схема МЭМ включает три информационно-аналитические подсистемы (рис. 3).
1-я подсистема «Здоровье» - состоит из четырех блоков:
Медико-демографические показатели;
Заболеваемость;
Смертность;
Инвалидность.
2-я информационно-аналитическая подсистема «Окружающая среда» состоит из трех (возможно больше) блоков:
Водоснабжение;
Загрязнение почвы;
Загрязнение воздуха и др.
3-я подсистема «Причинно-следственные связи» состоит из двух блоков: автоматизированного блока выявления связей и блока прогнозирования и коррекции критических отклонений от контрольного уровня состояния здоровья и окружающей среды.
Первые две подсистемы предусматривают экспертное исследование показателей изменения здоровья населения и каждого гигиенически значимого параметра среды обитания человека. При этом учитываются соответствующие нормативы, стандарты, проводится ранговая оценка степени опасности вредных факторов и изменения здоровья людей. Опасность доз (концентраций) вредных химических веществ оценивается с учетом класса опасности вещества. В настоящее время есть основания утверждать, что характер комбинированного действия атмосферных загрязнений в реальных условиях проявляется по типу частичной суммации.
Рис. 3 Структурная схема медико-экологического мониторинга
Третья подсистема включает, прежде всего, этиопатогенетический анализ причинно-следственных связей изменений здоровья населения с конкретными вредными экологически обусловленными причинными факторами. Установление такого рода связей и общее заключение о причинно-следственных отношениях дают основание выявить «индикаторную» патологию и ведущий фактор риска в конкретном регионе. При этом могут быть использованы параметрические и непараметрические программно-математические методы оценки полученного фактического материала: географические информационные системы, методы установления корреляционных связей и т.д. Надежный ответ на вопрос о ведущем вредном (причинном) факторе «индикаторной» патологии может быть получен при использовании метода наблюдения за популяцией (или группой) после устранения вредного причинного фактора (Войтенко А.В., Попова О.Б., 1992).
Система оценок напряженности медико-экологической ситуации с учетом степени техногенной нагрузки вредных факторов на среду обитания и изменений здоровья населения позволяет объективно классифицировать ситуацию по пяти категориям (рангам):
Удовлетворительная;
Относительно напряженная;
Существенно напряженная;
Критическая, или чрезвычайная, экологическая ситуация;
Катастрофическая, или ситуация экологического бедствия.
Таким образом, применение медико-экологического мониторинга открывает путь к детальной разработке вопроса о роли главных причинных факторов в создавшейся медико-экологической ситуации, установлению их источников, возможности дифференцировки факторов риска по их значению в формировании медико-экологического неблагополучия и определенного уровня напряженности ситуации (Маркин С.П., 2001). В результате становится возможным разрабатывать адресную медицинскую помощь и рекомендации по оздоровлению окружающей среды для каждого отдельно экологически неблагоприятного региона.
ЛИТЕРАТУРА
Алексеев С.В. Экология человека: проблемы и перспективы образования и воспи-тания в медицинских вузах России //Здоровье человека и действие факторов внешней среды. Сб. матер, науч. практ. конф. Липецк, 1996. С. 14-18.
Алексеева Т.И. Адаптивные процессы в популяциях человека. М., 1986. 176 с. Берлянд М.Е. Состояние и пути совершенствования нормирования, контроля и прогноза загрязнения атмосферы. М., 1983. 122 с.
Бородин В.И., Бочоришвили М.Л., Гриднева С.Б. Медико-экологический мониторинг и оценка комфортности проживания населения региона //Вестник новых медицинских технологий №1, 2001, С. 86-87.
Вишаренко B.C., Толоконцев НА. Экологические проблемы городов и здоровье человека Л., 1982. 32 с.
Войтенко AB., Попова О.Б. Информационное обеспечение процесса управления медицинской ситуацией в регионе на основе медико-экологического мониторинга //Высокие технологии в технике, медицине и образовании. Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 1992. Ч. 2. С. 74-78.
Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов-н/Д, 1990. 156 с.
Гичев Ю.П. Основные проблемы экологической медицины в промышленных регионах Сибири //Актуальные проблемы профилактики неинфекционных заболеваний. Тез. докл. Всерос. конф. Москва, 1999. С. 97.
Голубев И.Р. О мониторинге «здоровье-окружающая среда» //Гигиена и санитария №4, 2001. С. 66-68.
Губарева Л.Н. Экологический стресс. Ставрополь, 2001. 448 с.
Дылдин В.В. Гигиеническая оценка аэротехногенного химического загрязнения и его влияния на здоровье населения. Автореф. дис. канд. мед. наук. Оренбург, 1999.-29 с. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л., 1984. 124 с. Маркин С.П. Влияние факторов внешней среды на заболеваемость мозговым инсультом населения Воронежского региона // Вестник Российского университета Дружбы народов. Серия экология и безопасность жизнедеятельности №5, - 2001. -С. 122-128.
Маркин С.П. Оценка состояния здоровья населения Воронежской области по данным медико-экологического мониторинга // Экология Центрально-черноземной области РФ - №2, - Липецк, 2000. - С. 53-56.
ESTIMATION THE INFLUENCE FACTORS EXTERNAL ENVIRONMENT ON HEALTH OF THE POPULATION
S.P. Markin, A.Ya. Chizhov
Ecological Faculty, Peoples ’ Friendship Russian University,
Podolskoye shosse, 8/5, 113093, Moscow, Russia
The article represents estimations of the influence of adverse environmental factors on health of the population. Regional pathology due to deteriorate factors of the biotope (of the natural or man-made origin) can be revealed applying a system of complex medical-ecological monitoring.
Загрязнение окружающей среды во многом связанное с микроэлементами из групп тяжелых металлов, может иметь негативные последствия для детей. В непосредственной близости от промышленных предприятий образуются зоны с повышенным содержанием свинца, мышьяка, ртути, кадмия, никеля и других микроэлементов.
В России наиболее распространенным токсикантом из групп тяжелых металлов стал свинец, высокая концентрация которого в природной среде обусловлена промышленными выбросами и увеличение количества автомобилей, работающих на низкокачественном бензине. Выхлопные газы автотранспорта служат одним из основных источников загрязнения окружающей среды свинцом. Поэтому проживание вблизи автомагистралей считается фактором, предрасполагающим к накоплению свинца в организ-ме.
Предполагается, что поступление свинца в организм детей даже в незначительном количестве может вызвать когнитивные и поведенческие нарушения. При этом наибольшую восприимчивость к его токсическому действию имеют дети в возрасте 1-2 лет. Исследования показали, что увеличение уровня свинца в крови до 5-10 мг вызывает у детей проблемы со стороны нервно-психического развития и поведения, нарушения внимания, двигательной расторможенности, а также тенденции к снижению коэффициента интеллекта.
Негативные внешнесредовые воздействия способны усугубить нарушения функций иммунной системы, что увеличивает предрасположенность организма, центральной нервной системы к различным инфекциям. Инфекционные агенты, действующие во время беременности на мать, могут поражать развивающийся мозг плода, не оказывая при этом какого-либо действия на зрелую центральную нервную систему матери. А дети рождаются со склонностями к инфекционным заболеваниям дыхательных путей и среднего уха, аллергическими реакциям, дерматиту.
Роль пищевых факторов.
Фактором риска для формирования синдрома дефицита внимания с гиперактивностью является воздействие пищевых токсинов и аллергенов. Существует мнение, согласно которому гиперактивность обусловливается церебральным раздражением, вызванным искусственными красителями и естественными пищевыми салицилатами. Удаление этих веществ из продуктов питания приводит к значительному улучшению поведения и исчезновению трудностей обучения у большинства гиперактивных детей.
Прием большого количества углеводистой пищи, сладкого (после углеводов) вызывает сонливость, невнимательность.
То есть, это говорит о важном значении сбалансированности питания детей дошкольного возраста (особенно в утренние часы), которое должно включать необходимое количество белков.
Внимание является одной из важнейших функций, обеспечивающих успешность процесса школьного обучения. Дети с нарушением внимания выключаются из работы на уроках, не в состоянии сосредоточиться на обдумывании и выполнении заданий, что закономерно приводит к слабой успеваемости. Особенности поведения школьников с синдромом дефицита внимания и гиперактивностью сближает их с детьми более младшего возраста. Их поведение часто характеризуется как инфантильное.
Ванны при повышенной нервной возбудимости, бессоннице
1) Траву багульника болотного, траву пустырника (по 100 гр) залить 2 л кипятка, настоять 2 часа, процедить и вылить в ванну с водой t 36-38˚C. Процедуры принимать через день по 15-20 мин. Курс 10 ванн.
2) Траву донника лекарственного, траву чабреца (по 100 гр) залить 2 л кипятка.
Способ приготовления и применения как в рецепте №1.
3) Корень валерианы (200 гр) залить 5 л кипятка, настоять 3-4 часа, процедить, вылить в ванну с водой t 36-38˚C. Процедуры принимать через день по 15-20 мин. Курс 10 ванн.
4) Лист мяты перечной, шишки хмеля, траву полыни обыкновенной (по 100 гр) залить 5 л кипятка. Настоять 3-4 часа, процедить и вылить в ванну с водой t 36-38˚C. Ванну принимать по 15-20 мин. через день. Курс 10 ванн.
5) Цветки ромашки аптечной, траву синюхи голубой, плоды укропа огородного (по 100 гр) залить 5 л кипятка. Способ приготовления и применения как в рецепте №4.
6) Сухое сено (1-1,5 кг) залить 7-8 л кипятка, кипятить 1 час, процедить, вылить в ванну с водой t 34-36˚C. Процедуры принимать ежедневно или через день по 10-15 мин. Курс лечения 10-15 ванн. Если у ребенка аллергия на травы эту ванну лучше не проводить.
Медикаментозная коррекция
При СДВГ применение матаболических стимуляторов (пирацетам, пантогам, пиридитол и др.) составляют основу медикаментозного лечения. Будучи различными по химической структуре, точкам приложения и механизму действия препараты обладают общей способностью влиять на процессы тканевого метаболизма, в том числе повышать эффективность церебрального энергетического метаболизма (метаболическое действие). Учитывая, что данная форма гиперкинетических расстройств чаще других сочетается с задержкой психического развития, нейротрофическое действие ноотропов способствует ускорению психического развития детей не только за счет улучшения интеллектуальных предпосылок (внимание, память, работоспособность), но и стимуляции собственно аналитико-синтетической психомоторной деятельности.
В отечественной психиатрии прошлых лет широко использовался сиднокарб. Препарат оказался эффективным при некоторых формах гиперкинетических расстройств, преимущественно при легких вариантах без выраженных эмоционально-волевых нарушений. По данным В.А. Карасова, у детей с СДВГ отчетливый терапевтический эффект наблюдается в 50%, а ухудшение состояния, сопровождавшееся усилением двигательной расторможенности, импульсивности, нарушением сна в 25% наблюдений. При лечении детей с гиперкинетическим расстройством поведения, заметного улучшения не отмечалось. В большинстве случаев наблюдалось усиление аффективной возбудимости, конфликтности, агрессивности, что требовало отмены препарата и перехода на лечение нейролептиками.
Результаты биохимических исследований в значительной степени совпадают с клиническими наблюдениями. По данным М.Г. Узбекова, эффективность лечения сиднокарбом зависит от различного уровня и характера метаболизма моноаминов при отдельных формах гиперкинетических расстройств. Исчезновение сиднокарба с фармацевтического рынка сделало более узким выбор терапевтических препаратов, использующихся для лечения СДВГ. В настоящее время появляются данные о положительном эффекте от применения синтетического аналога адренокортикотропного гормона, выпускаемого под названием семакс. Препарат принимается интраназально, по 1-2 капли в каждый носовой ход, до 2-х раз в сутки (утром и днем). И хотя семакс полностью лишен гормональной активности, лечение все же рекомендуется проводить курсами от 5 до 14 дней. Данные о возможности более длительной терапии, а также частоте, с которой курсы можно повторять, отсутствуют.
Медикаментозная терапия требует совместных усилий невролога, психолога и психиатра. Использование транквилизаторов, таких как атаракс, элениум, лоразепам – серьезный метод коррекции, воспринимаемый родителями без энтузиазма.
Существует ряд мягких лекарственных средств для детей:
Валериана (лекарственная)
Препараты на ее основе уменьшают возбудимость ЦНС, вследствие чего их принято использовать в качестве седативных средств при нервном возбуждении нарушениях сна. Они снижают рефлекторную возбудимость в центральных отделах нервной системы. При лечении детей раннего возраста чаще используют настой корня валерианы.
Пустырник.
В педиатрии используется настой, настойка и реже экстракт пустырника. Седативный эффект настойки пустырника в 2-3 раза сильнее настойки валерианы. Поэтому препараты пустырника используют при повышенной возбудимости, неврастении и неврозах не только у детей, подростков, но и у взрослых.
Ромашка аптечная.
Применяется в виде отвара, настоя или чая, является мягким седативным средство, эффективным при нарушениях сна. Помимо приема внутрь, отвары ромашки можно использовать для ванн. Курсовое лечение ваннами 10-12 раз, оказывает положительный эффект у детей с СДВГ.
Ново-пассит и Персен.
В основе обоих препаратов лежит комбинация лечебных трав. В состав ново-пассита входят: экстракты боярышника, хмеля, валерианы, зверобоя, мелиссы, черной бузины и др.
Персен состоит из экстрактов валерианы, перечной и лимонной мяты.
Ново-пассит выпускается в виде раствора и таблеток. Персен в виде таблеток.
Действие составляющих компонентов этих препаратов следующее: мята перечная обладает успокаивающими и спазмолитическими свойствами, оказывает рефлекторное действие. Сходным эффектом обладает мелисса.
Боярышник.
Используют в терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Также боярышник улучшает снабжение кислородом нейронов головного мозга. Седативная эффективность препаратов доказана. Вследствие этого, а также низкой токсичности, боярышник широко используют в качестве успокоительного средства.
Хмель обыкновенный.
Нейротропное действие препаратов из шишек хмеля связывают с наличием в них лупулина, оказывающего действие на ЦНС. Масло хмеля входит в состав валокордина, который в педиатрии принимают по 3-15 капель 3 раза в день до еды с небольшим количеством воды, в зависимости от возраста и симптомов.
Зверобой продырявленный.
Трава зверобоя обладает многосторонними фармацевтическими свойствами, среди которых особого внимания заслуживает спазмолитический эффект, а также капиляроукрепляющее действие.
Среди гомеопатических средств, интересен Нервохель – сублингвальные таблетки (под язык), принимаемые по 1-3 раза в день. Противопоказаний к нему нет, а побочные эффекты не выявлены.
Ноотропы
1. Пирацетам и его аналоги: апагон, брейнтон, диепирам, луцетам, ноотропил, нормабрейн, айкамид, ороцетам, пирабене, пирамем, фезам, церебропан, церебраль, эументал. Доза 30-50 мг/кг в сутки, курс 1-6 месяцев.
2. Пантогам. Доза 0,75 мг/кг в сутки, курс 1-6 месяцев.
3. γ-аминомасляная кислота. Доза 0,5-3 грамма в день, курс от 2-3 недель до 2-6 месяцев.
4. Пиритинол. Доза 20-30 мг в день, курс 1-2 месяца.
5. Глицин. Доза 0,1-2 гр. в день, курс 7-30 дней.
К группе ноотропов также относятся экстракты Гинкго билоба, церебролизин, глютаминовая кислота, пикамилон, глиатилин.
Аминокислоты:
Глютаминовая кислота, метионин, глицин, карнитина хлорид, α-триптофан, пирацетам.
Нейропептиды и гормональные препараты:
Семакс, церебролизин, α-тироксин.
Из-за комплексного действия некоторые препараты повторяются в разных группах.
Группа – сосудистые лекарственные средства, улучшающие гемоликвородинамику, микроциркуляцию, с антигипоксическим действием, инстенон, пикамилон и др.
Витамины, минералы, биостимуляторы, алоэ, пантогам, калия оротат, АТФ, и другие.
/. Повышенная и пониженная температура воздуха и ограждений.
Производственные помещения делят на: холодные, имеющие нормальную температуру и горячие цехи. К цехам с незначительным тепловыделениям относят такие, в которых тепловыделения от оборудования, материалов, людей и ингаляции не превышают 20 ккал на 1 м 3 помещения в час.
Если тепловыделение превышает указанную величину, то цехи относят к горячим.
Особенно большие тепловыделения встречаются в металлургии (доменные, мартеновские и прокатные цехи), машиностроении (литейные, кузнечные, термические цехи), текстильной промышленности (красильные и сушильные цехи), швейной промышленности (утюжные), на хлебозаводах, стекольном производстве и т.д. Для горячих цехов особо важное значение имеет отдача тепла излучением. Температура нагретых, раскаленных и расплавленных тел, с которыми приходится встречаться в горячих цехах, достигает сотен и даже тысяч градусов (температура плавления стали 1800°). Тепло, получаемое от перечисленных источников за счет инфракрасной реакции, может быть столь значительным, что температура воздуха рабочих помещений может достигать 30-40° и даже более.
В ряде производств работа проводится при пониженной температуре воздуха.
На пивоваренных заводах в подвальных отделениях при температуре +4-7°, в холодильниках - от О до -20°.
Многие работы производятся в неотапливаемых помещениях (склады, элеваторы) или на открытом воздухе (строители, лесозаготовки, сплав леса, карьеры, открытые разработки угля и руды и т.д.).
2. Повышенная или пониженная влажность.
Встречается в прачечных, красильных цехах текстильных фабрик, на химических предприятиях и т.д. Особенно неблагоприятные условия создаются, если испаряющиеся жидкости нагреваются и кипят.
В этих случаях абсолютная влажность воздуха помещения может достигать максимальной влажности при t° поверхности кожи, т.е. физиологический дефицит насыщения будет равен нулю и испарение пота станет невозможным. Однако это ни в коей степени не задерживает процесса выделения пота (не эффективного) и вызываемого им обезвоживания организма. Так, в воздухе, насыщенном влагой, при t=35° выделение пота может достигать 3,5 л/час.
3. Повышенное или пониженное атмосферное давление.
Связано с работой водолазов, кессонными работами, работой в авиации и горными работами.
4. Чрезмерные шум и вибрация.
Шум является одним из наиболее распространенных факторов внешней среды. Некоторые технологические процессы (например, испытание автомоторов, работа на ткацких станках, клепка, вырубка и обрубка литья, очистка литья в барабанах, штамповка и т.д.) сопровождаются резким шумом, оказывающим неблагоприятное действие не только на орган слуха, но и на нервную систему рабочего. Сотрясение (или вибрация) представляет колебания упругих тел с частотой меньше 16 Гц/с (инфразвуки) и свыше 20 тыс. Гц/с (ультразвуки).
Как вибрация ощущаются и колебательные движения с частотами более 16 Гц. В этом случае колебания воспринимаются и как звук низкой частоты, и как вибрация. Воздействие вибрации наблюдается в основном вследствие широкого применения пневматического инструмента: отбойных молотков и перфо-раторов, пневматических зубил, виброуплотнителей и т.д.
5. Запыленность воздуха - промышленная пыль: "-
В условиях производства выделение пыли в подавляющем большинстве случаев связано с процессами механического измельчения: бурения, дробления, помола, истирания. Пыль может быть:
а) органической: растительно-древесной (хлопковой, льняной, мучной и т.п.), а также животной (шерстяной, волосяной, костяной и т.п.);
б)неорганической: металлическая пыль (медная, железная и т.п.), а также минеральная (наждачная, песчаная, кварцевая, асбестовая, цементная, известковая и т.п.).
Часто встречается смешанная пыль (например, минеральная и угольная при добывании каменного угля и т.п.).
Наиболее распространенным профессиональным заболеванием, развивающемся при длительном вдыхании различной пыли, является пневмокониоз, который характеризуется разрастанием соединительной ткани в дыхательных путях, но главным образом - в легких. Наиболее опасен силикоз.
6. Промышленные яды.
Химические методы все больше внедряются в различные отрасли промышленности - металлургическую, машиностроительную, горнорудную и т.д. Бурно развивается химическая промышленность. Все более широко применяются инсектофунгациды в сельском хозяйстве.
Количество профессиональных отравлений, особенно острых, на территории нашей страны с каждым годом снижается. Совершенно исчезли случаи массовых отравлений окисью углерода и бензина, наблюдавшиеся в 1924-1925 гг. В виде исключения наблюдаются случаи отравления анилином, фосфатом, окисью цинка (литейная лихорадка), метиловым спиртом, взрывными газами. Однако хронические профессиональные отравления отдельными веществами (свинец, ртуть, марганец, бензин, тетроэтилсвинец и т.д.) еще не изжиты и борьба с ними остается одной из важнейших задач гигиены труда.
7. Бактериальное загрязнение среды.
Вызывает профессиональные инфекции, распространяющиеся среди работающих в контакте с тем или иным инфекционным началом. В одних случаях болезнь возникает в результате контакта людей с больными животными (зоотехники, ветеринары и т.д.), в других - с инфекционным материалом: кожей, шерстью животных, тряпьем, бактериальными культурами (рабочие кожевенных заводов, рабочие утильзаводов, работники микробиологических лабораторий и др.), в третьих - с больными людьми (медицинский персонал, ухаживающий за инфекционными больными).
8. Радиоактивное заражение внешней среды. помещений, инструмента, материалов.
Этому вопросу будут посвящены самостоятельные лекции.