Материал: ответы экологическая медицина 5 курс экзамен

10. Оксиды азота: их характеристика, источники поступле­ния в атмо­сферу, механизмы токсичного действия на орга­низм человека. Фотохими­ческий смог: действие на организм человека.

Оксиды азота (NO_x). Поступают в атмосферный воздух при грозовых раз­рядах и молниях, при горении биомассы, в процессах денитрификации. К ан­тропогенным источникам ок­сидов азота относят производство красок и нитро­целлюлозы, сгорание ископаемого топлива, транспорт, производство азот­ной и серной кислот и др.

Моноксид азота (NO) — бесцветный газ не имеющий за­паха; его воздей­ствие ведет к метгемоглобинообразованию, аг­регации тромбоцитов и вазодиля­тации. В присутствии кисло­рода воздуха NO быстро превращается в диоксид азота.

Диоксид азота (NO₂) — газ с резким специфичским запа­хом красно-бу­рого цвета. При контакте с влажной тканью лег­ких образует азотную кислоту, что ведет к трахеобронхитам, токсическим пневмониям, отеку легких. Патоло­гии способст­вует повреждение диоксидом азота эластиновых и коллагено­вых волокон соединительной ткани. Диоксид азота способен вызывать сенсибилиза­цию, усиливать восприимчивость к ин­фекционным заболеваниям, потенциро­вать бронхиальную ас­тму. Длительное воздействие высоких концентраций ди­оксида азота приводит к хроническому воспалению ткани легких и по призна­кам напоминает эмфизему.

Также диоксид азота обладает способностью:

блокировать тиоловые группы ферментов, по­давляя ткане­вое дыхание.

снижает активность холинэстеразы.

эмбрио- и гонадотоксичностью.

Нарушает обмен витаминов B и С

Особенно опасную форму приобретает загрязнение атмо­сферы оксидами азота при образовании фотохимического смога.

Для его формирования необхо­димы:

температурная инверсия — это ситуация, ко­гда слой теп­лого воздуха пе­рекрывает более хо­лодный приземный; в ре­зультате блокируется вос­ходящее движение воздуха, уно­сящее загрязняю­щие вещества, и они накапливаются над землей;

солнечный свет (особенно УФИ);

загрязнение воздуха транспортными и промыш­лен­ными га­зами (в пер­вую очередь окси­дами азота);

присутствие органических соединений и метал­личе­ских аэ­розолей.

Под действием энергии УФИ диоксид азота распадается на монооксид азота и атом кислорода, который соединяется с О₂, давая озон (О₃). Процесс спонтанно обратим. Если отсутствуют другие факторы, озон и монооксид азота вновь реагируют с об­разованием диоксида азота и О₂, поэтому заметного нако­пления озона не происходит.

Но в присутствии углеводородов NO реагирует с ними, а это влечет за собой 2 негативных последствия:

образуются альдегиды, кетоны, свободные ра­дикалы, пе­роксиды; их также относят к фотохими­ческим окислителям и по токсичности они превосхо­дят исходные продукты;

NO таким образом связывается и происходит накопле­ние озона в тропосфере.

Компоненты фотохимического смога оказывают раздражающее действие на слизистую глаз, верхних дыхательных путей, спо­собствуют развитию аллергического конъюнктивита, вызывают сухость слизистых, вазомоторный ринит, насморк.

11. Оксиды серы. Химический смог и кислотные осадки, их возможные экологические и медицинские последствия.

В атмосфере крупных промышленных городов в значитель­ных количествах содержатся соединения серы — SO2, H2S, суль­фатные частицы. Сера попадает в воздух в результате вулкани­ческой деятельности, жизнедеятельности анаэробов. К основ­ным антропогенным источникам относят сжигание ископаемого топлива; химическую, нефтеперерабатываю­щую и металлурги­ческую промышленность, производство цемента.

Диоксид серы — политропный яд. Резорбируется непосредст­венно в верхних дыхательных путях, где раздра­жает слизистые оболочки, усиливает слезотечение, вызы­вает бронхоспазм.

В атмосфере диоксид серы претерпевает ряд химических пре­вращений, ведущих к образованию сернистой и серной кислот. Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной. Аэрозоли серной и сернистой кислот приводят к конденсации водяного пара и становятся причи­ной кислотных осадков (дожди, туманы, снег). На живые ор­ганизмы кислотные осадки могут оказывать прямое и кос­венное воздействие.

Прямое действие на человека приводит к дистрофиче­ским из­менениям кожи, крапивнице, экземе; раздражению слизистых оболочек глаз (кератиты, конъюнктивиты) и верхних дыхатель­ных путей; пневмосклерозам, хрониче­скиме бронхитам, астма­тическим реакциям; раздражению слизистой оболочки полости рта, некрозам зубной эмали.

Косвенное действие кислотных осадков на живые орга­низмы может осуществляться за счет изменения pH водоемов и нару­шения кислотности почв, снижения всасывания фос­фат-иона, изменения состава микроорганизмов почв. В ки­слой почве по­вышается растворимость тяжелых металлов (Cd, Pb, Mn, Cu), которые поглощаются растениями, а затем по пищевым цепоч­кам поступают в организм человека.

12. Стратосферный озон. Проблема разруше­ния озонового слоя. Биолого-медицинские по­следствия разрушения озоно­вого слоя.

Озон — чрезвычайно сильный окислитель. Точка его при­ложения — ткани легких; поражение легких носит характер респираторного стресса. В клетках О₃ может стать причиной разнообразных нарушений: в липидных структурах мембран ини­циируется перекисное окисление, протеины, а также гиалу­роновая кислота подвергаются окисле­нию, что сопровождается изменением функцио­нальной активности клеток. В легких из­меняется активность ряда ферментов (сукцинатдегидроге­назы, щелочной фосфатазы, нуклеотидазы), нару­шается соотношение нуклеиновых кислот, стенки альвеол инфильтрируются лимфо­цитами и плазма­тическими клетками. Раздражаются слизистые ды­хательных путей и глаз. Его хроническое поступле­ние может привести к эмфизематозным и фиброти­ческим изменениям ткани лёгких, гиперплазии аль­веолоцитов, в макрофагах нару­шается образовании супероксидных радикалов – что ведёт к не­завер­шенному фагоцитозу и частым инфекциям.

Дети более чувствительны к озону.

Озон легко проникает в хвою или листья в про­цессе дыха­ния, нарушая процесс фотосинтеза.

Компоненты фотохимического смога оказывают раздра­жающее действие на слизистую глаз, верх­них дыхательных пу­тей, способствуют развитию аллергического конъюнктивита, вызывают сухость слизистых, вазомоторный ринит, насморк.

13. Заболевания, связанные с экологическим состоянием гидросферы. Эвтрофикация водоемов. Эколого-медицин­ская характеристика хлора и летучих органических со­единений, содержащихся в воде.

Согласно имеющейся классификации ВОЗ можно выделить пять групп заболеваний, связанных с экологическим состояние гид­росферы:

- заболевания от зараженной воды

( тиф,холера,дизентерия,полиомиелит,гепатит);

- заболевания кожи и слизистых (трахома,проказа);

- заболевания, вызываемые живущими и размножающимися в воде насекомыми (малярия,желтая лихорадка);

- заболевания, вызываемые моллюсками (шистосомоз,ришта);

- заболевания от загрязненной воды.

Эвтрофикация водоемов — обогащение воды в водоеме био­генами, сопровождающееся повышением продуктивности расти­тельности в водоёмах. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоёма, так и антропогенных воз­действий. Основные химические элементы, способствующие эв­трофикации — фосфор и азот.

Характеристика хлора

Хлор широко используется для обеззараживания воды от бакте­рий, вирусов и других микроорганизмов. Его использование привело к тому, что такие болезни, как холера и тиф, которые легко распространяются через зараженную воду, практически не встречаются в развитых странах.

Тем не менее существует несколько проблем, которые касаются присутствия хлора в питьевой воде.

Во-первых, это проблема качества воды. Присутствие в воде из­быточного количества хлора придает ей неприятный вкус и «за­пах плавательного бассейна».

Во-вторых,это заболевания, которые может вызвать сам хлор. Показано, что люди, которые пьют хлорированную воду, имеют риск возникновеия рака мочевого пузыря на 21% больше и риск возникновения рака прямой кишки а 38% больше, чем те,кто пьет воду с небольшим содержанием хлора.

В-третьих, действие хлорзамещенных метана. Эти соединения образуются в питьевой воде под воздействием хлора, даже ко­гда в ней имеются безвредные органические соединения, в том числе и летучие. Действие хлорзамещенных метана также свя­зывают с возможностью индуцировать онкологические заболе­вания.

Уровень остаточного хлора после обезвреживания воды норма­лизуется (свободный – 0,3-0,5 мг/л, связанный – 0,8-1,2 мг/л). Тем не менее известны факты избыточного содержания хлора в водопроводной воде, особенно в весенний и летний периоды.

Летучие органические соединения (ЛОС) – водные примеси, которые представляют опасность, когда их концентрация дости­гает даже незначительных уровней. Отличительная особенность - трудность и высокая стоимость их определения. К ЛОС отно­сятся: бензол, тетрахлористый углерод, винилхлорид, толуол, дихлорэтан и др.

ЛОС – побочные продукты при производстве ядохимикатов, кра­сок, клеев, красителей, парфюмерных изделий, перегонке нефти и др. ЛОС проникают в питьевую воду в результате ан­тропогенной деятельности из-за индустриальных утечек, про­мышленных аварий и халатности. Основной путь проникновения в питьевую воду – это попадание на поверхность почвы, мигра­ция вглубь и достижение водоносного слоя. В значительных ко­личествах ЛОС находятся в воде открытых водоемов, рек, осо­бенно в районе расположения индустриальных зон. В связи с истощением подземных запасов питьевой воды и использова­нием все в больших количествах воды открытых водоемов веро­ятность загрязнения питьевой воды увеличивается.

Как было указано выше, ЛОС – опасные примеси и могут при длительном воздействии вести к развитию ряда заболеваний.

В процессе его обезвреживания образуются много численные продукты, обладающие широким спектром действия. Возникаю­щий при монооксигеназной реакции трихлороксиран обладает способностью связываться с макромолекулами и тем самым ока­зывать токсические воздействия на печень и почки. Помимо того, из него образуются: хлоральгидрат, трихлорэтанол и три­хлоруксусная кислота, которые имеют седативное, токсическое для ЦНС и раздражающее действие соответственно. Возникаю­щие при действии глютатиона метаболиты трихлорэтана обла­дают канцерогенным действием.

14. Геомедицина. Естественная и антропогенная геохимическая провинция, взаимосвязь с соответ­ствующей заболеваемостью населения, примеры эндемической патологии.

Медицинская геология, или геомедицина, - часть эко­логической медицины, рассматривающая влияние геоло­гических факторов на здоровье человека и животных.

Состав естественно окружающей среды очень важен для нашего здоровья. Миграция и взаимодействие эле­ментов – очень тонкий вопрос. Не мало регионов во всем мире,в которых почвы являются эндемичными. Еще в на­чале 20 века новый тип заюолеваний был зарегистриро­ван на северо-востоке Китая в области Кешань и позже получил название болезни Кешана (эндемическая кар­диопатия). Связана с поражением сердечной мышцы и развитием сердечной недостаточности. Обнаружили, что болезнь встречается в зонах, которые отличаются низкой концентрацией селена в почве и грунтовых водах.

Другим примером патологии, имеющей геомедицин­ское происхождение, является болезнь Кашина-Бека, ко­торая также была давно знакома китайским медикам (эн­демический остеартрит). Начальными симптомами этой патологии являлись отеки и боли в суставах, атрофия мышц. В дальнейшем утолщение проксимальных межфа­ланговых суставов кистей, локтевых и голеностопных суставов при полной сохранности функций или незначи­тельном их ограничении. Причиной патологии является низкое содержание сена в почве.

Почвы на территории РБ также считаются эндемич­ными а отношении некоторых микроэлементов. Основной этиологический фактор возникновения йоддефицитных состояний в нашей республике - недостаток йода в поч­вах и вожже и продуктах питания, производимых на дан­ной территории. Содержание йода в окружающей среде зависит главным образом от типа почв. В Беларуси 63,5% территории представлено дерново-подзолистыми почвами, в которых йод содержится в недостаточном ко­личестве.

В формирование эндемического зоба значительный вклад вносит фактор дефицита в почвах Беларуси и, сле­довательно, продуктах питания других микроэлементов: селена, меди, цинка, железа, молибдена, магния, мар­ганца, выступающих в роли кофакторов ряда ключнвых ферментов обмена.

К большому сожалению, антропогенная деятельность человека также нарушает естественный баланс и равно­весие. Одна из самых серьезных экологических проблем – закисление почвы, которое несет потенциальную уг­розу для здоровья людей. Эта проблема разделяется на 2 составляющие:

-прямой эффект из-за сорбции кислых аэрозолей, об­разовавшихся с участием оксидов серы и азота;

- непрямой эффект, связанный с увеличением погло­щения некоторых токсичных металлов.

За счет эффектов подкисления металлы, находя­щиеся в верхнем слое почвы, могут становится более растворимыми, что увеличивает их подвижность и био­доступность для растений. К таким компонентам отно­сятся: кальций, магний, марганец, алюминий, ни­кель,цинк, кадмий и в меньшей степени ртуть, свинец и медь. И все эти процессы затем влияют на здоровье че­ловека, вызывая многие заболевания.

15. Эндемическая недостаточность поступления йода в организм человека. Струмогенные факторы.

Основной этиологический фактор возникновения йодде­фецитных состояний в нашей республике – недостаток йодах почвах, в воде и , соответственно, продуктах питания, про­изводимых на данной территории. С растительной пищей в организм человека поступает 58,3% йода от общей ежесу­точной потребности, с мясом – 33,3%, с водой – 4,2%; ос­тальное количество йода поступает ингаляционным путем и через кожу. Содержание йода в окружающей среде зависит главным образом от типов почв и их способности удерживать и отдавать йод, от расположения над уровнем моря и отда­ленности от морей и океанов: по мере удаления почва ста­новится все менее обогащенной данным микроэлементом. В случае преобладания в рационе питания продуктов местного производства развивается дефицит йода разной степени вы­раженности.

В Беларуси 63,5% территории представлено дерново-подзолистыми почвами, в которых йод содержится в недос­таточном количестве, 14,7% - торфяными (болотными), ха­рактеризующимися прочным связыванием йода с органиче­скими соединениями.

В формировании эндемического зоба значительный вклад вносит фактор дефицита в почвах Беларуси и, следо­вательно, продуктах питания других микроэлементов: се­лена, меди, цинка, железа, молибдена, магния, марганца, выступающих в роли кофакторов ряда ключевых ферментов обмена. В частно­сти, селен является компонентом дейоди­наз, участвующих в конверсии тироксина (Т4) в трийодити­ронин (Т3) путем дейоди­рования наружного кольца Т4 в тканях и органах-мишенях, на­пример в печени, кишечнике, мозге, бурой жировой ткани, пла­центе и др. дефицит меди приводит к снижению активности ци­тохромоксидазы, церу­лоплазмина и йодиназы, активирующей присоединение йода к тирозину. Струмогенное действие дефи­цита кобальта реализуется через снижение активности йодпе­роксидазы щитовидной железы, в результате чего замедляются про­цессы биосинтеза тиреоидных гормонов.