Материал: Гончарук учебник

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

Было установлено, что питательную смесь разводили водой с высоким содер­ жанием нитратов. В 1949—1950 гг. случаи водно-нитратной метгемоглобинемии описал Uolton в США. За этот период зарегистрировано 278 случаев бо­ лезни, из них 39 — смертельных.

Со временем было доказано, что водно-нитратная метгемоглобинемия ди­ агностирована, как правило, у детей раннего возраста при искусственном вскарм­ ливании питательными смесями, приготовленными на воде с высокой концен­ трацией нитратов (свыше 45 мг/л) и нитритов.

Нитраты не относятся к метгемоглобинобразователям, однако поступая в пищеварительный канал с водой, они под воздействием кишечной микрофло­ ры восстанавливаются в нитриты. Последние поступают в кровь и блокируют гемоглобин путем образования метгемоглобина (MtHb), который не способен вступать в обратимую реакцию с кислородом и переносить его. Таким обра­ зом, чем больше гемоглобина превратилось в метгемоглобин, тем меньше кис­ лородная емкость крови. Метгемоглобин в 300, а по некоторым данным, — в 500 раз, более стойкий по степени диссоциации в сравнении с оксигемоглобином. Метгемоглобин, в отличие от оксигемоглобина, сам не диссоциирует. В случае его накопления снижается насыщение артериальной крови кислоро­ дом, развивается гемический тип гипоксии, возникает кислородное голодание. Если количество метгемоглобина превышает 50% общего количества гемогло­ бина, организм может погибнуть от гипоксии центральной нервной системы.

Во всех упомянутых случаях, когда болели младенцы, взрослые остава­ лись здоровыми. Выяснилось, что в их крови метгемоглобин не накапливается вследствие разрушения метгемоглобинредуктазой эритроцитов, т. е. происхо­ дит быстрое восстановление гемоглобина. У малышей, особенно первого года жизни, наблюдается дефицит метгемоглобиновой редуктазы, что приводит к накоплению метгемоглобина. Именно поэтому чем младше ребенок, тем тяже­ лее протекает болезнь. Кроме того, у детей грудного возраста, особенно стра­ дающих диспепсией, восстановление нитратов в пищеварительном канале прои­ сходит более активно, чему способствует низкая кислотность желудочного сока. К тому же фетальный гемоглобин новорожденных имеет большее сродство к нитратам, чем гемоглобин взрослого человека. >

В норме у детей старшего возраста и взрослых уровень метгемоглобина в крови не превышает 1—2%. При поступлении нитратов в организм взрослых в избыточных, однако не очень высоких дозах, концентрация метгемоглобина повышается незначительно, поскольку метгемоглобиновая редуктаза эритро­ цитов разрушает его. Это почти не сказывается на состоянии здоровья, однако у пациентов с анемией или сердечно-сосудистыми заболеваниями могут уси­ литься проявления гипоксии. В то же время при поступлении больших коли­ честв нитратов и у взрослых может развиться острое отравление1.

Допустимая суточная доза нитратов, по данным экспертов ВОЗ, составляет 5 мг на 1 кг массы тела, или 350 мг для человека с массой тела 70 кг. При концентрации нитратов в воде на уровне ги­ гиенического норматива (45 мг/л) в течение суток с 3 л воды в организм человека может поступить 135 мг нитратов. Острое отравление у взрослых наблюдается при поступлении 1—4 г нитратов. До­ за 8 г нитратов может привести к гибели человека, а доза 13—14 г является абсолютно смертельной.

61

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

У детей раннего возраста вследствие отсутствия метгемоглобинредуктазы происходит накопление метгемоглобина в крови, и когда его количество дости­ гает 10%, появляются клинические признаки метгемоглобинемии: акроцианоз, одышка, тахикардия. При тяжелых формах заболевания (содержание метгемо­ глобина до 30%) развиваются судороги, дыхание Чейна—Стокса и наступает смерть. Очень тяжелая форма метгемоглобинемии развивается в случае, если концентрация метгемоглобина в крови достигает 30—40%.

Однако повышенное содержание нитратов в воде опасно для здоровья не только детей, но и взрослых. Это связано с ролью нитратов в синтезе нитрозаминов и нитрозамидов. Синтез происходит вследствие превращения нитра­ тов в нитриты и взаимодействия последних с алифатическими и ароматичес­ кими аминами как в окружающей среде (в воде водоемов, почве, растениях), так и в организме человека (пищеварительном канале). Нитрозамидам и нитрозаминам (нитрозодиметиламин, нитрозодиэтиламин, нитрозодифениламин) свойственно мутагенное и канцерогенное действие. Большое количество воз­ можных источников поступления нитрозаминов, нитрозамидов и их предшест­ венников нитратов в водоемы хозяйственно-питьевого назначения, возможность их синтеза из нитратов в воде водоемов и пищеварительном канале, высокая растворимость и значительная стабильность делают питьевую воду одним из основных путей поступления нитрозамидов в организм человека. Поэтому по­ вышенное содержание нитратов в воде способствует повышению онкологиче­ ской заболеваемости населения.

С составом питьевой воды часто связывают эндемию зоба — болезни, ко­ торая сопровождается увеличением щитовидной железы. Длительное время ее этиология оставалась неизвестной, хотя для лечения этой болезни издавна успешно применяли морские водоросли и соль. В средине XIX ст. француз­ ские врачи Прево и Шатен высказали мнение, что причиной развития эндеми­ ческого зоба является дефицит йода в рационе населения, и предложили йод­ ную профилактику. Они доказали, что эндемический зоб поражает население биогеохимических провинций, где наблюдается недостаточное количество йода во всех элементах биосферы — почве, воздухе, воде, растениях, организ­ ме домашних животных. Патогенез эндемического зоба, в основе которого ле­ жат нарушения функции щитовидной железы вследствие дефицита йода, явля­ ется сложным. Он тесно связан с нарушением синтеза тиреоидных гормонов, угнетением тиреотропной функции гипофиза и секреторной активности щито­ видной железы. В тяжелых случаях и без лечения развивается симптомокомплекс, подобный гипотиреозу, с отставанием в физическом и умственном разви­ тии, кретинизмом.

Суточный баланс йода, по А.П. Виноградову, такой: 70 мкг должно по­ ступать с пищей растительного происхождения, 40 мкг — с мясной пищей, 5 мкг — с воздухом, 5 мкг — с водой, т. е. в сумме 120 мкг/сут. На сегодня из­ вестно, что физиологическая суточная потребность в йоде несколько выше и со­ ставляет 150—200 мкг. Отмечена обратная корреляция между содержанием йода в воде источников, частотой и тяжестью течения болезни.

О й

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

В то же время использование для питья воды с содержанием йода свыше 100 мкг/л может способствовать снижению уровня и даже ликвидации забо­ леваемости эндемическим зобом.

Таким образом, низкое содержание йода в питьевой воде и продуктах пита­ ния является непосредственной причиной заболеваемости населения эндеми­ ческим зобом. Количество йода в местных пищевых продуктах коррелирует с его количеством в воде поверхностных и подземных источников водоснабжения. Вследствие этого низкая концентрация йода в воде становится своеобразным индикатором его уровня в объектах окружающей среды и сигналом возмож­ ности возникновения зобной эндемии. Кроме того, было доказано, что повы­ шенная жесткость воды в эндемичных районах способствует развитию энде­ мического зоба, так как ухудшает всасывание йода в пищеварительном канале.

Существенное влияние на возникновение в условиях недостатка йода энде­ мического зоба оказывает дисбаланс других макро- и микроэлементов. Уста­ новлено, что высокие концентрации кальция в воде в эндемичных по зобу ре­ гионах стимулируют, повышают функцию щитовидной железы, способствуя развитию наиболее тяжелой узловой, коллоидной формы эндемического зоба. Кроме того, малое количество калия в суточном рационе в условиях йодной недостаточности также способствует функциональному возбуждению щито­ видной железы, но при этом развивается паренхиматозная форма эндемичес­ кого зоба. Избыточное количество марганца способствует угнетению функции щитовидной железы, механизм которого состоит в блокировании ферментов, принимающих участие в превращении неорганического йода в органическую, но не активную форму — дийодтиронин. Кроме того, замедляется дальнейшая трансформация дийодтиронина в активную форму — тироксин.

Кроме фтора и йода, еще некоторые микроэлементы в концентрациях, на­ блюдающихся в природной воде некоторых биогеохимических провинций, могут отрицательно влиять на здоровье. Например, в биогеохимических про­ винциях с повышенным содержанием стронция в воде глубоких подземных горизонтов, используемой для питья, у детей обнаружены нарушения развития костной ткани, в частности задержка прорезывания зубов, позднее закрытие родничков. Также замечено уменьшение удельного веса детей младшего шко­ льного возраста с гармоничным морфофункциональным развитием. Патогенез указанных нарушений связан с известным в биохимии фактом конкурентных отношений стронция и кальция во время их распределения в организме, в част­ ности в костной системе. Аналогичным является и патогенез эндемической уровской болезни, которая наблюдается у жителей Забайкалья и других райо­ нов Юго-Восточной Азии.

В середине XIX ст. среди населения одного из городов Силезии появились массовые заболевания, получившие название "копытной" болезни в связи с ха­ рактерными наростами на стопах. Со временем было диагностировано хрони­ ческое отравление мышьяком. Копытная болезнь возникала у людей вследствие длительного употребления артезианской воды, которая в процессе формиро­ вания водоносного горизонта контактировала с арсенопиритом и содержала мышьяк в концентрации 1—2,2 мг/л.

63

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Гигиеническое значение техногенного загрязнения воды химическими веществами. Отдавая должное эндемическому значению воды, следует четко понимать, что сегодня еще более угрожающим здоровью людей является тех­ ногенное загрязнение водоемов химическими веществами вследствие сбрасы­ вания неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышлен­ ных предприятий, поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий, тер­ риторий свалок промышленных отходов и т. п. Попадание в воду токсических веществ даже в небольших количествах может представлять опасность для здоровья отдельного человека и населения в целом, вплоть до возникновения массовых отравлений. Это обусловлено тем, что химические вещества, загряз­ няющие воду водоемов, не задерживаются современными очистными соору­ жениями водопроводных станций.

Вероятность негативного воздействия повышается при загрязнении воды чрезвычайно токсичными и высокотоксичными веществами, обладающими му­ тагенной и канцерогенной активностью, эмбриотоксичностью и тератогенностью, репродуктивной токсичностью и сенсибилизирующими свойствами.

Кроме того, риск вредного влияния выше, если вещество плохо и медлен­ но разрушается в воде вследствие как физико-химических процессов (гидро­ лиза и фотолиза), так и микробиологической деструкции. Стойкими в водной среде являются тяжелые металлы, хлорорганические соединения (ДДТ, ГХЦГ, алдрин, дилдрин, полихлорированные бифенилы, дибензодиоксины и дибензофураны), нитрозамины и т. п. С другой стороны, в воде в результате деструк­ ции под воздействием различных физических, химических и биологических факторов могут образоваться более токсичные и опасные продукты трансфор­ мации. Например, нитраты могут превращаться в нитрозамины и нитрозамиды, являющиеся мутагенами и канцерогенами; ртуть неорганическая может трансформироваться в метилртуть, вызывающую болезнь Минаматы.

Следует учесть и возможность комбинированного действия некоторых хи­ мических веществ при одновременном поступлении в организм с водой. След­ ствием этого чаще всего является суммация негативных эффектов, то есть ад­ дитивное действие. Но вполне возможно и усиление эффекта, то есть потенци­ рование. Это свойственно тяжелым металлам, в частности свинцу и кадмию, полихлорированным диоксинам и дибензофуранам, хлорорганическим пести­ цидам ДДТ и ГХЦГ и т. п.

Химические вещества, находящиеся в воде в незначительных концентра­ циях, которые в 1,5—2 раза превышают ПДК, можно считать факторами низ­ кой интенсивности. Они при длительном хроническом поступлении с водой оказывают неспецифическое влияние, связанное с угнетением общей сопроти­ вляемости организма к действиям других вредных факторов. Первые последс­ твия такого действия — нарушение функций отдельных органов и систем с на­ пряжением компенсаторно-приспособительных механизмов — можно выявить только во время углубленных медицинских осмотров с использованием лабо- раторно-инструментальных методов исследования. В дальнейшем может на­ блюдаться увеличение неспецифической заболеваемости сначала наиболее чув­ ствительных групп (младенцев, детей в возрасте до 14 лет, беременных, людей

64

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

пожилого возраста, больных с хронической соматической патологией), а впо­ следствии и всего населения. Иногда при значительных уровнях загрязнения воды наблюдается специфическое действие химических веществ — массо­ вые хронические и острые отравления. Информация о случаях массовых забо­ леваний химической этиологии, обусловленных употреблением загрязненной воды и продуктов (в том числе морских), приведена в табл. 3.

Влияние на здоровье людей органолептических свойств воды следует рассматривать с позиции учения И.П. Павлова о высшей нервной деятельнос­ ти. Исходя из этого, запах, вкус и привкус, внешний вид, прозрачность, цвет воды, которые воспринимаются органами чувств человека, являются раздра­ жителями, действующими посредством центральной нервной системы на весь его организм. Доказано, что ухудшение органолептических свойств воды ока­ зывает рефлекторное действие на водно-питьевой режим и некоторые физио­ логические функции организма человека, в частности угнетает секреторную деятельность желудка.

Исторический опыт свидетельствует о том, что плохие органолептические свойства воды сигнализируют о возможном вредном влиянии ее на здоровье. Инстинктивному стремлению к безопасности полностью отвечают эстетичес­ кие представления, сформировавшиеся в процессе культурного развития чело­ вечества в целом и укрепляющиеся в процессе воспитания каждого человека с детства. Поэтому ясно, что у человека формируется защитная реакция на воду с плохими органолептическими свойствами — чувство отвращения, заставля­ ющее отказываться от употребления такой воды, невзирая на жажду. Иначе го­ воря, органолептические свойства воды являются важным индикатором, влия­ ющим на нервно-психическое состояние человека, и при определенных обсто­ ятельствах могут привести не только к отказу от использования такой воды, но и к ухудшению здоровья.

Хозяйственно-бытовое и народнохозяйственное значение воды. Гигие­ ническое значение воды не исчерпывается лишь ее физиологической ролью и непосредственным влиянием на здоровье населения. Большое ее количест­ во расходуется на гигиенические, хозяйственно-бытовые и производственные нужды. Так, использование воды в достаточном количестве способствует фор­ мированию навыков личной гигиены. Чистая кожа лучше выполняет физиоло­ гические функции, а именно, обладая бактерицидными свойствами, становит­ ся надежным барьером на пути проникновения возбудителей многих инфек­ ционных болезней. Воду широко используют для оздоровительных целей, во время проведения спортивных мероприятий, для гидротерапии в лечебно-про­ филактических учреждениях.

Вода играет важную роль в создании оптимальных бытовых условий в жи­ лых домах, общественных, в том числе лечебно-профилактических, учрежде­ ниях, на промышленных предприятиях. Ее используют для влажной уборки помещений, поддержания в чистоте предметов быта и ухода, стирки белья, при­ готовления пищи, мытья посуды и др.

Воду используют для производственных нужд на всех без исключения про­ мышленных предприятиях. Иногда технологические процессы предусматривают

65