|
|
Скачать 0.54 Mb.
|
|
^
Адаптационные механизмы позволяют организму человека приспосабливаться к меняющимся условиям среды не только в нормальных, но и в экстремальных ситуациях. Однако при нарастании концентрации ксенобиотиков, интенсивности физических и биотических факторов, продолжительности их воздействия возросшая скорость биотрансформации веществ, усиление и дублирование функций органов и систем не могут скомпенсировать давление этих факторов. Напряжение всех систем организма, направленное на восстановление нарушений гомеостаза, вызванных факторами измененной человеком среды, получило название антропоэкологического напряжения. Некомпенсированное напряжение обозначается термином антропоэкологическое утомление. Речь идет о срыве механизмов адаптации и развитии неустойчивого состояния, которое может перейти в болезнь. Это состояние в неблагоприятных экологических условиях может приобретать массовый характер, охватывать человеческие популяции и сказываться на здоровье последующих поколений людей. Описаны многочисленные формы такого состояния. Наиболее важными формами являются следующие: ^ Проявляется в сфере взаимоотношений людей; формируется на фоне высокого ритма жизни, интенсивности процесса труда, утраты идеалов, целей общественного развития; выражается в постоянном вовлечении в адаптационный процесс нервных структур, в перенапряжении нервной системы; в конечном счёте может стать основой для развития таких форм патологии, как неврозы, неврастении, вегетососудистая дистония, устойчивая артериальная гипертензия, разнообразные психосоматические и соматопсихические состояния. ^ Проявляется на уровне человеческих популяций, затрагивает генофонд и может реализоваться через такие явления, как непропорциональное увеличение генетического полиморфизма, рост генетического груза и, в конечном счете, нарушение генетического гомеостаза. Явления эти обусловливаются усилением потока генов (за счет высокой степени миграции населения Земли), высокой интенсивностью мутационного процесса. Отсюда происходит рост числа врожденных аномалий, самопроизвольных выкидышей, болезней с наследственной предрасположенностью, болезней новорожденных. Генетическое утомление на уровне популяции проявляется и как избирательное поражение репродуктивных органов разными формами заболеваний, неполноценность репродуктивных функций (невынашивание беременности, рождение недоношенных детей, нарушение течения родов). В итоге регистрируются высокие показатели детской заболеваемости и смертности. ^ Основывается на нарушении взаимосвязей человеческого организма с другими живыми организмами и на усилившемся за последние десятилетия давлении неадекватных факторов на человеческий организм, многочисленных чужеродных соединений – ксенобиотиков; проявляется в виде изменений на всех уровнях организации иммунной системы, распространении массовой аллергизации людей, в преобладании хронических процессов над острыми, в росте онкологических заболеваний. ^ Обусловлена применением большого количества лекарств; проявляется в нарушении их биотрансформации, развитии лекарственной аллергии. Распространенность лекарственной аллергии достигла в настоящее время примерно 1-3 % и продолжает расти. Основными факторами роста данного вида аллергии являются: общий рост больных аллергией, увеличение объемов применения медицинских препаратов, комплексное использование одновременно ряда лекарственных средств, усиление общей аллергенной нагрузки. ^ Обусловлена перемещением людей на большие расстояния и с высокими скоростями, что создает основу для срыва биологических ритмов и формирования весьма опасных патологических состояний – «десинхронозов». При десинхронозе организм в новых условиях некоторое время продолжает функционировать по-старому, а затем постепенно начинает привыкать к новому распорядку дня. Происходит синхронизация биологического времени с местным, астрономическим. Оно длится обычно от двух дней до двух недель. Развитие антропоэкологического утомления как «третьего состояния», находящегося между здоровьем и болезнью и охватывающего до 70 % людей на Земле, создает постоянную угрозу для роста так называемых экологически зависимых болезней. Так, экологически неблагополучные районы характеризуются широким распространением заболеваний органов дыхания, обусловленных накоплением в воздухе оксидов серы, азота, углерода, формальдегида1, промышленной пыли (а в ней – соединений ТМ, ПАВ и других загрязнителей). Их действие не только является раздражающим, но и обусловливает инактивацию факторов местного иммунитета, что способствует многим заболеваниям глаз, полости рта, глотки, нарушению функций легких, ферментов в тканях дыхательных органов. Это в свою очередь усиливает окисление липидов2, образование свободных радикалов. Нарушаются и функции мембран клеток, в частности их рецепторных белков, происходит накопление различных эндогенных токсинов (пероксидов3, альдегидов4 и продуктов их разложения), развиваются аутоаллергические состояния (аллергические бронхиты, бронхиальная астма, респираторные аллергозы). Типичное для жителей загрязненных районов состояние гипоксии5 (гемической – из-за повышенного содержания в воздухе угарного газа и оксидов азота или тканевой – из-за блокады звеньев дыхательной цепи и энергодефицита) приводит к дистрофии миокарда, заболеваниям нервной системы. Более активное воздействие ксенобиотиков на организм обусловлено ростом их количества, разнообразия, комбинированным действием, создающим эффекты потенцирования, сенсибилизации, изменения иммунного статуса, нарушений метаболических процессов, нейрогуморальной регуляции. На этом фоне повышенная чувствительность организма может развиться к веществам, как природного происхождения, так и искусственно созданным. Повысилась возможность контакта с бактериальными аллергенами из-за развития отраслей промышленности типа микробиологического синтеза, пока еще несовершенных биотехнологий. Непродуманное расположение промышленных предприятий в городах создает эффект суммирования многих токсикантов. Немаловажное значение имеет и совместное их действие с физическими факторами, такими как ультрафиолетовое, инфракрасное, электромагнитное излучения, которые обусловливают в малых дозах переориентирование метаболических процессов в сторону теплопродукции. ^ Микроэлементы – это не случайные ингредиенты тканей и жидкостей живых организмов, а компоненты, закономерно существующей очень древней и сложной физиологической системы, участвующей в регулировании жизненных функций организмов на всех стадиях развития. Выделены три основополагающих принципа ее функционирования: 1) избирательное поглощение микроэлементов; 2) избирательная концентрация их в определенных организмах, органах, тканях и некоторых органеллах клетки; 3) селективное выделение. Эти механизмы поддерживают микроэлементный гомеостаз. По классификации, основанной на количественном признаке, все минеральные элементы делятся на три группы в соответствии с их содержанием в организме:
Система классификации по количественному признаку проста и удобна, но она не дает ответа на главный вопрос – какова биологическая роль того или иного элемента в организме. Кроме того, количественное содержание некоторых элементов в организме может значительно варьироваться в зависимости от среды обитания человека, его рациона питания и трудовой принадлежности (это утверждение, в частности, относится к F, V, Se, Sr, Mo и Cd). Классификация, основанная на биологической роли элементов, представляет больший интерес для физиологов. Согласно этой классификации, минеральные элементы, обнаруженные в организме делят на три группы:
Группа эссенциальных элементов включает в себя все макро-, часть микро- и ультамикроэлементов. Поэтому порядок концентрации того или иного микроэлемента в организме не определяет его биологического значения. Концентрация элементов в живом веществе прямо пропорциональна содержанию их в среде обитания с учетом растворимости их соединений. Химический состав организма есть его признак – видовой, родовой и др.; различные области земной поверхности различаются по элементному составу, что приводит к различию в содержании микроэлементов в организмах и своеобразным биологическим реакциям в ответ на эти различия. Эти представления лежат в основе учения о биогеохимических провинциях и биогеохимической патологии (эндемических болезнях). Содержание микроэлементов в окружающей среде имеет большое значение для организма человека. Знание аномальных в биогеохимическом отношении регионов и провинций природного происхождения как источников биогеохимических эндемий (постоянно существующих заболеваний) очень важно для эпидемиологической оценки этих очагов, разработки научно обоснованных методов профилактики таких болезней. Однако в последнее время еще более остро встала проблема техногенных эндемий, т.е. заболеваний антропургического происхождения, возникающих в результате природопреобразующей деятельности человека или существующих в преобразованной человеком среде. Существенные наблюдения накоплены фитопатологами и специалистами по болезням животных. Они показывают, что микроэлементные загрязнения сред жизни по своему значению начинают приобретать характер «лимитирующих факторов», которые угрожают не только нормальному развитию, но и самому существованию различных видов живых существ. До тех пор, пока реакции организма в ответ на изменения концентраций микроэлементов в среде не выходят за пределы нормы реакции, организм сохраняет гомеостаз, в противном случае развивается экопатология (нарушаются адаптационные механизмы, происходят разбалансирование ферментативных процессов, изменения метаболических превращений). Микроэлементные загрязнения окружающей среды представляют большую опасность в индустриально развитых странах. Рядом со многими промышленными предприятиями образуются постоянно расширяющиеся техногенные биогеохимические провинции с повышенным содержанием в средах жизни свинца, мышьяка, фтора, ртути, кадмия, марганца, никеля и других элементов. Микроэлементные загрязнения возникают и на значительном отдалении от предприятий в результате трансгрессии (переноса) загрязнителей воздушными массами и водными потоками. Такой перенос может быть эпизодическим (например, в результате катастроф), но может быть и постоянным (например, кислотные дожди, выпадения оксидов серы и азота) и носит не только локальный, но и глобальный характер. Крупные индустриальные центры представляют собой экстремальные зоны обитания в результате интенсивного загрязнения. Средний уровень микроэлементов намного выше в городах по сравнению с природными ландшафтами: Wo, Hg, Cd, Pb – в 14-50 раз, Sb, Mo, Zn – в 30-400 раз, Сu, Ni – в 8-63 раза, Co, Cr – в 11-46 раз. Распределение их связано с условиями застройки городов. Агрессивность внешней среды, обусловленная антропогенными изменениями, в настоящее время настолько велика, что ее нельзя игнорировать. В условиях микроэлементных загрязнений происходит накопление различных токсичных элементов в плаценте, волосах, органах эндокринной системы. Происходят явления дизадаптации, нарушения физического и психического развития, аномальные изменения скелета и другие нарушения. Согласно современным представлениям, ряд микроэлементов является абсолютно необходимым для организма, оптимального состояния его здоровья. Эти химические элементы оказывают большое влияние на жизнь организма, вступая в связь с органическими веществами, синтезируемыми в живых клетках. Они влияют на оплодотворение, развитие, рост, жизнеспособность организма, его иммунологические свойства, дыхательную функцию гемоглобина и прочие важнейшие функции. Процессы метаболизма происходят при участии многих металлоферментов. Вместе с тем каждый элемент имеет присущий ему диапазон безопасной экспозиции, который поддерживает определенные тканевые концентрации и функции; у каждого микроэлемента есть также свой токсический диапазон, когда безопасная степень его экспозиции превышена. |