Экологические факторы и здоровье человека
По определению Всемирной организации здравоохранения здоровье - это объективное состояние и субъективное чувство полного физического, психического и социального благополучия индивида.
По мнению некоторых ученых, здоровье человека определяется группами факторов, взаимодействующих в следующем процентном соотношении:
медико-генетические факторы - 20 %
образ жизни и качество питания - 50 %
состояние окружающей среды - 20 %
уровень развития здравоохранения - 10 %.
К первой группе относятся наследственные заболевания, возникающие у носителей мутантных генов (фенилкетонурия – болезнь обмена веществ; гемофилия – нарушение свертываемости крови, наследственное заболевание у мужчин, передающееся через мать), или наследственная предрасположенность к болезням (к язвенным и сердечно-сосудистым заболеваниям, сахарному диабету, аллергиям).
При недостаточном питании содержание витаминов, микроэлементов, белков в пище ниже нормы, что приводит к тяжелым нарушениям здоровья. При избыточном питании развивается ожирение, которое ведет к тяжелым патологиям, как диабет, рак, сердечно-сосудистые заболевания.
Производственная деятельность человека привела к загрязнению окружающей среды и значительным изменениям ее качества. Это проявляется в стрессовом воздействии на организм человека физических и химических факторов среды обитания. Факторы физического стресса связаны с нарушениями светового, акустического и вибрационного режима, а также уровня электромагнитных излучений.
Факторы химического стресса чрезвычайно разнообразны и представлены веществами, количественно или качественно чуждыми естественным биогеоценозам. В экологической литературе для обозначения таких веществ используют термины:
поллютанты (от лат. pollutio марание) – химические вещества, загрязняющие среду обитания;
ксенобиотики (от гр. xenos чужой + bios жизнь) – вещества, чужеродные по отношению к живым организмам и не входящие в естественные биохимические циклы;
экотоксиканты (от гр. oikos дом + toxikon яд) – ядовитые вещества антропогенного происхождения, вызывающие нарушения в структурах экосистем.
Известно более 7 тыс. химических соединений, загрязняющих природную среду. Среди них имеются токсичные, мутагенные и канцерогенные вещества.
Каждое вещество имеет собственную специфическую кривую в координатах «биологический ответ - концентрация» (рис.3).
|  | |||
| ||||
Рис. 3. Биологический ответ организма в зависимости от концентрации необходимого (сплошная кривая) и токсичного (штриховая кривая) вещества
Как видно из хода кривых, даже необходимые вещества (А), могут стать токсичными при избыточном потреблении, например в случае усвояемости других необходимых веществ.
В зависимости от характера развивающихся процессов при одновременном действии на организм нескольких вредных веществ, они могут воздействовать по принципу:
· синергизма – одно вещество усиливает действие другого вещества;
· аддитивности – действия веществ суммируются;
· антагонизма – одно вещество ослабляет действие другого.
Воздействие загрязняющих веществ на живой организм может быть трех типов: цитотоксическое, тератогенное и генетическое.
В основе цитотоксического действия лежит изменение проницаемости клеточных мембран, нарушение функциональных свойств ферментативных систем клеток.
Тератогенное воздействие связано с нарушением действия генов без влияния на наследственные структуры клетки и организма. Соответственно вещества, вызывающие такие изменения, называются тератогенными (вызывающими уродства, от греч. terratos - чудовище).
В основе генетического воздействия лежит изменение темпа мутагенеза организма. Мутация – это естественно возникающие или вызываемые искусственно изменения генотипа. Мутация связана с изменением числа и структуры хромосом. Наиболее опасны для человека вещества, обладающие свойством мутагенного и канцерогенного действия. Канцероген – вещество или физический агент, способствующий развитию злокачественных новообразований (раковых заболеваний) или их возникновению. Канцерогенез провоцируется многими химическими загрязнителями окружающей среды.
Экотоксиканты – особый класс загрязнителей, обладающих высокой токсичностью.
Бенз(а)пирен (С20Н12) присутствует в выхлопных газах автомобилей.
Диоксины. Эту группу загрязнений считают суперэкотоксикантами, поскольку они обладают широким спектром биологического действия на человека и животных. Это, в основном, органические вещества, содержащие в своей структуре 2 или более бензольных кольца с атомами хлора в качестве заместителей. Диоксины образуются как побочные продукты химических процессов в ряде производств (металлургическом, целлюлозно-бумажном), в ходе сжигания угля, углеводородов, пластмасс, в мусоросжигательных печах.
Один из диоксинов - ТХДД (тетрахлордибензо-n-диоксин) занимает пятое место в ряду самых сильных из известных ядов. Предполагается, что максимальная недействующая доза этого вещества для человека не превышает 10-6 мкг/кг. Диоксины очень стойки: период полувыведения у человека - больше года. Известны случаи заболеваний и гибели людей, связанные с диоксинами. Применение американской армией во Вьетнаме дефолианта «Оранж», содержащего ТХДД, вызвало заболевания более 2 миллионов жителей.
Нитрозосоединения. Общая формула нитрозосоединений R – N = O, где - N=O – нитрозогруппа; R – алифатический или ароматический радикал. Они обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, раздражают кожу, применяются для производства красителей, лекарственных средств, в качестве компонентов ракетных топлив.
Организм человека часто не справляется с такими чужеродными искусственными веществами, так как не имеет средств их детоксикации.
Риск для людей – количественный показатель, определяемый как один дополнительный летальный исход на сто тысяч населения в год.
Классификация понятия «среда»
Под термином окружающая среда чаще всего понимают среду, окружающую человека. Выделяют различные группы понятий «среда»:
1. природная (географическая; биогенная – биологическая, биотическая; абиотическая – геологическая; внешняя – экологическая; квазиприродная – социальная, социально-психологическая, социально-экономическая);
2. антропогенная (агрессивная; питательная; артеприродная – населенных мест, архитектурно-ландшафтная, внутриквартирная, производственная);
3. окружающая человека;
4. окружающая организм;
5. культурная (связана с квазиприродной и артеприродной).
Среда, окружающая человека природная – совокупность природных и незначительно измененных деятельностью людей абиотических и биотических естественных факторов, оказывающих влияние на человека; отличается от других составляющих окружающая человека среды свойством самоподдержания и саморегуляции без корректирующего воздействия человека. Человек ощущает энергетическое состояние среды, т.е. наличие определенных климатических условий, электромагнитных полей, атмосферные условия, ландшафт, водную компоненту среды и др. Кроме того, он находится под властью биологических ритмов, связанных не только с общебиосферными, но и с космическими циклами.
Среда биологическая – живые организмы, в системе которых находится рассматриваемый организм или объект.
Среда биотическая – силы и явления природы, обязанные своим происхождением жизнедеятельности живущих ныне организмов.
Среда биогенная – совокупность биологической и биотической сред.
Среда, окружающая человека – совокупность абиотической, биотической и социальной сред, совместно и непосредственно оказывающих влияние на людей и их хозяйство.
Рис. 4. Классификация понятий среда
Среда антропогенная – среда природная, прямо или косвенно, намеренно или непреднамеренно измененная людьми.
Среда артеприродная – искусственное окружение людей, состоящее из чисто технических и природных компонентов; деградирует без искусственного поддержания.
Среда квазиприродная – преобразованные человеком (культурные) природные ландшафты и созданные им агроценозы, в т. ч. садово-паркового типа; не способна к самоподдержанию.
Среда внешняя – вещество, пространство, силы и явления природы, любая деятельность человека, находящаяся вне рассматриваемого объекта или субъекта, но необязательно непосредственно контактирующие с ним.
Среда экологическая – то же, что и среда внешняя, но в приложении лишь к живым организмам или объектам с участием живого.