Лекция 6 Природные компоненты окружающей среды, которые влияют на здоровье человека

То, что здоровье человека определяется качеством окружающей среды, было известно с давних пор. Еще Авиценна определил строгую связь между здоровьем с одной стороны и количеством и качеством ищи и воды, качеством жилья, климатом, одежды и так же условиями работы и тем, что называется социальным стрессом.

Здоровье населения является показателем, наиболее точно отражающим состояние экосистемы человека, включающей социально-экономические, политические, культурные и антропогенные характеристики. Нарушение экологии человека приводит к появлению различных болезней. В связи с этим в течение всех эпох одной из важных проблем было защитить население от вредных влияний и увеличить продолжительность жизни человека. Развитие промышленности, сельского хозяйства, строительной индустрии является основой улучшения условий жизни и благосостояния человека. Современный человек проживает в теплых домах с различными благами цивилизации, позволяющими ему в значительной мере освободить себя от физического труда по постоянному обустройству своего жилья и обеспечить необходимый гигиенический уровень жизнедеятельности. Добыча и приготовление пищи также не занимают много времени и физических усилий. В случае болезни или травмы человек сегодня имеет возможность получить необходимую медицинскую помощь, лекарства, провести профилактику заболеваний. Международные программы ВОЗ направлены на снижение детской смертности, сокращение инфекционной заболеваемости, увеличение продолжительности жизни. Жизнь в комфортных условиях благоприятна для здоровья человека. В тоже время за последние десятилетия накопилось огромное количество фактического материала о том, что научно-техническая революция, давшая человечеству многие блага и удобства, оказывает на здоровье человека и отрицательное влияние.

Причины возникновения и широкого распространения таких заболеваний, как сердечно-сосудистая патология, злокачественные новообразования, болезни нервно-психической системы, травмы, генетические аномалии и т.д., связаны с загрязнением и неблагоприятными условиями окружающей среды, урбанизацией. Многие из наиболее распространенных болезней современного человека являются результатом воздействия напряженного ритма жизни, противоречащего законам природы, загрязненного воздуха, воды, продуктов питания, высокого уровня социального стресса, который характеризует жизнь сегодняшнего дня. Проблема здоровья является предметом исследования целого ряда наук: философии, клинической и профилактической медицины, социологии, демографии, медицинской статистики, медицинской географии.

Здоровье - состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не просто отсутствие болезней или патологических отклонений от нормы (определение ВОЗ), то есть здоровье человека, сбалансированное равновесие тела, духа, а также полный баланс с окружающей средой. Болезнь – недостаточная приспособленность или адаптация к окружающей среде, плохая реакция организма на неблагоприятные влияния внешней среды.

Здоровье населения наиболее чувствительный барометр, отражающий состояние любого общества. Основным характером здоровья служат смертельность, заболеваемость, рост инвалидности. Согласно исследованиям Всемирной организации здравоохранения, здоровье на 50% зависит от условий и образа жизни, на 1/5 от состояния окружающей среды и генофонда и на 10% от службы здравоохранения.

Необходимо разделять здоровье отдельного человека и здоровье общности людей, называемое популяционным здоровьем. Уровень популяционного здоровья характеризуется с помощью осредненных показателей отдельных людей, составляющих общность, с учетом численности изучаемых групп, возрастных и половых признаков. Показатели здоровья принято разделять на прямые и морбидные. Прямые отражают величину здоровья, морфологические и функциональные резервы конкретного человека. К прямым показателям относятся физическое развитие, функциональное состояние, биохимический и иммунный статус организма. Они определяются в ходе диспансеризации, исследований, медицинских осмотров. Следующие показатели – морбидные, поскольку характеризуют отрицательные аспекты здоровья. К ним относятся: заболеваемость – общая, отдельных возрастных групп, инфекционная, неинфекционная, хроническими неспецифическими заболеваниями, отдельными видами заболеваний, заболеваниями с временной утратой трудоспособности, госпитализированная заболеваемость, инвалидизация.

Для измерения здоровья больших групп населения используют медико–демографические показатели – рождаемость, смертность (общая, детская, повозрастная), средняя продолжительность жизни. При анализе этих показателей необходимо учитывать, что уровень здоровья населения является определяющим в формировании значений этих показателей, тем не менее, в основном они характеризуют процесс естественного воспроизводства населения на той или иной территории в зависимости от специфики уклада жизни, уровня экономического и социального развития.

Показатели заболеваемости и воспроизводства населения получают в результате ведения государственного статистического наблюдения. В нашей стране существует система сбора информации о состоянии здоровья населения, которая начинается с регистрации обращения больного за медицинской помощью в лечебно-профилактическое учреждение и обобщается в территориальных отчетах медико-профилактической службы населенных пунктов, краев, областей и страны в целом.

Популяционное здоровье формируется в результате взаимодействия экзогенных (природных и социальных) и эндогенных (пол, возраст, наследственность) факторов. Состояние здоровья одного отдельно взятого человека – явление в значительной степени случайное. При этом уровень здоровья представительной группы людей (усредненный уровень здоровья) может служить ярким показателем благотворного или негативного влияния окружающей среды на население.

Существуют различные классификации уровня здоровья:

1. простое выживание.

2. отсутствие расстройства и заболеваний.

3. уровень надежной и эффективной работоспособности.

4. уровень полноценной жизни, благополучие.

Ближе всего к болезни находится состояние простого выживания. Таким образом, признаком здоровья, тесно связанным со способностью особей приспосабливаться к среде обитания, можно считать выживание и увеличение численности вида в конкретных условиях существования. Уменьшение же численности вида - свидетельство нарушений процессов адаптации, ведущих к болезни.

Процесс изменения популяционного здоровья тесно связан с историей развития человечества. В настоящее время возможным становится продление средней продолжительности жизни до сроков, близких биологическим пределам, спасение жизней многих ранее нежизнеспособных младенцев, сокращение количества случайных смертей. Все это повышает уровень популяционного здоровья. Выделяют пять типов популяционного здоровья.

1. Простое выживание популяции под постоянной угрозой насильственной смерти. Такой примитивный тип характерен для сообщества охотников, собирателей.

2. Короткая жизнь, средняя продолжительность жизни большинства населения с высокой вероятностью преждевременной смерти от инфекционных и соматических заболеваний. Такой тип здоровья характерен для цивилизации в условиях аграрной экономики.

3. Увеличение средней продолжительности жизни большинства населения при повышенной преждевременной смертности части людей в молодом и предпенсионном возрасте от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, несчастных случаев, отравлений и травм. Такой тип близок к современному типу здоровья современных развитых стран.

4. Продолжительная жизнь большинства населения с надежной и эффективной работоспособностью и здоровой старостью – модернизированный тип. Такой тип здоровья наблюдается в наиболее развитых странах, живущих в постиндустриальных экономических условиях.

5. Полноценная радостная жизнь всей популяции со средней продолжительностью жизни, близкой к биологическим пределам. Этого можно ожидать в будущем в наиболее развитых странах с постиндустриальной экономикой и социальными приоритетами в развитии общества.

Тесная связь общественного здоровья прослеживается не только от уровня и типа экономического развития общества, но и от природных факторов. Это отражается в специальном наборе заболеваний, возникновение которых связано с особенностями климата, ландшафта, природно-очаговыми инфекциями, биогеохимическими провинциями. Окружающая среда дает человеку существенные физические системы поддерживания жизни – воду, воздух, пищу, укрытие, но так же представляет многообразные опасности для его здоровья. Не меньшее значение, чем природные факторы, в распространении болезней играет социальная среда человека: плотность населения, географическое распределение, занятость, социально-экономическое положение, жилье, питание, общий стиль жизни, уровень культурного развития состояние здравоохранения. С качеством окружающей среды связаны не только эндемические болезни, но и наследственность человека, его устойчивость к векторным заболеваниям.

Природная среда территорий некоторых географических регионов обладает своеобразием химического состава почвенного покрова, что определяет неоднородность химического элементарного состава всех компонентов ее биосферы – воды, флоры, фауны. Такие территории называются биогеохимическими провинциями. Избыток или недостаток необходимых организму человека химических элементов в питьевой воде и продуктах питания, производимых на таких территориях, могут стать причиной развития целого ряда патологических состояний. Заболевания, возникающие в результате того, что в окружающей среде (почве, воде, воздухе, растительной и животной пище) имеет место избыток или недостаток микроэлементов, носят названия эндемических.Поскольку в пищевой цепи человека, через которую он получает главную массу элементов для построения своего тела и жизнедеятельности, участвуют практически все геосферы Земли, а непосредственное питание происходит путем потребления биологической продукции растений и животных и питьевой воды, то, естественно качество этой продукции и воды, определяемое структурой экосферы, непосредственно связано с технобиогеохимией среды.

С качеством окружающей среды связаны не только многие эндемические болезни, но и наследственность человека, его устойчивость к векторным заболеваниям. Недостаток или, избыток в среде таких элементов, как кальций, магний, фосфор, железо, никель, кобальт, медь, цинк, стронций, молибден, йод, фтор и некоторых других, вызывает специфические реакции организма: химическую изменчивость его состава, изменение процессов обмена веществ, морфологические изменения, уродства, изменение воспроизводства.

Знание геохимических особенностей того или иного региона позволяет регулировать химический состав всей пищевой цепи. В случае недостатка того или иного элемента в среде вопрос решается относительно просто путем применения соответствующих удобрений на полях и пастбищах или солевых добавок к корму животных.

Всякое питание организмов должно быть сбалансировано по набору и соотношению химических элементов, на что, направлена избирательная способность питания растений и к чему приспособились в процессе эволюции животные и человек; нарушение сбалансированности ведет к патологическим последствиям. Нарушение функций организма происходит при концентрациях соответствующего элемента, выходящих за нижний или верхний пределы узкого адаптационного диапазона, в рамках которого организм способен нормально регулировать свои функции

Например, недостаток кобальта вызывает снижение содержания его в тканях, снижения витамина В₁₂ в печени, мышцах, понижение основного обмена, ослабление иммунологических свойств. Акобальтозы, гипо- и авитаминозы В₁₂. Избыток кобальта вызывает усиление синтеза витамина В_12.

Недостаток меди вызывает снижение содержания меди в крови втрое, а в печени в 30-40 раз, повышение содержания железа в печени в десятки раз, ослабление синтеза окислительных ферментов, анемию. Избыток меди вызывает избыточное содержание меди во всех органах, прогрессирующее истощение, эндемическую анемию, гепатиты, иногда цирроз печени.

Избыток свинца вызывает обогащение организма свинцом, эндемические заболевания: цефалгии, миалгии, ишиалгии. Избыток фтора вызывает дистрофию эмали зубов, нарушение окостенения, деформацию костей, сужение полости костномозгового канала, флюороз, пятнистость эмали зубов. Недостаток фтора вызывает уменьшение его содержания в эмали и эндемический кариес зубов.

Прямой зависимости между содержанием элемента в среде (пище) и распространением вызываемой его недостатком или избытком болезни нет. Всякое питание организмов должно быть сбалансировано по набору и соотношению химических элементов. Однако биогеохимические особенности территории, определяющие условия жизни и состояние здоровья людей и домашних животных, характеризуются не только недостатком или избытком того или иного элемента в среде, но и общей минерализации поверхностных вод, используемых для питья.

Существенное влияние на здоровье человека оказывают климатические условия. Имеется прямая связь между климатическими факторами и такими заболеваниями как ревматизм, ОРЗ, рак кожи, злокачественная гематома, психические расстройства и др. Тепловое воздействие приводит к высокому физическому стрессу, который вызывает острые и хронические расстройства кровообращения, тепловые обмороки, отеки, удары, солевые истощения, судороги, понижение температуры; обморожение, эритроцитоз, гипотермию, и др. Результатом воздействия высокогорного климата могут быть отек легких, гипертония, болезнь кожи. Хотя для этого климата не характерны заболевания сердца, артериальная гипертония, которые распространены на низких высотах.

Загрязнение воздуха– это результат выброса в атмосферу чужеродной для нее газов паров капель и частиц, а так же чрезмерно больших количеств обычных компонентов (СО₂ , N, и др.).Загрязнение обусловлено сжиганием топлива, работой промышленных предприятий, хозяйственно-бытовой деятельностью населения, курения. В 1930 году сочетание климатических условий и атмосферных загрязнений привели в Бельгии к гибели более 60 человек (что в 10 раз превысило смертность обычную здесь для этого периода). У многих людей были поражены дыхательные пути. Затем похожая ситуация наблюдалась в 1948 году в США, где почти ½ часть города (12000 человек) пострадала от поражения дыхательных путей, а смертность резко превысила статистическую норму. В 1952 году в Лондоне, холодный плотный туман держался на протяжении четырех дней: избыточная смертность преимущественно от бронхита составила 3,5 – 4 тысячи человек, полностью коррелируя с повышением в воздухе дыма и двуокиси серы.

Чувствительность людей к воздействию загрязнения воздуха зависит от пола, возраста, общего состояния организма, питания, предшествующих заболеваний. Лица пожилого возраста, дети, курящие, лица, страдающие хроническим бронхитом и коронарной недостаточностью, астмой, поражаются загрязнителями воздуха в большей степени. Особенно часто влияет на здоровье сочетание дыма и двуокиси серы, при концентрации SO₂ более 1500 мг/м³ и дыма более 2000 мг/м³, смертность возрастает более чем на 20%, увеличивается рост заболеваемости органов дыхания. По данным ВОЗ, заболеваемость бронхитом в городах в 2 раза выше, чем в селах. Заболевание раком легких почти в пять раз больше. Особенную опасность представляет загрязнение воздуха выхлопным газами. СО₂ связывает гемоглобин крови и препятствует переносу кислорода к жизненно важным органам. В результате наступает смерть от кислородной недостаточности. При локальном загрязнении атмосферного воздуха фторидами отмечены случаи крапчатости зубной эмали, развитие флюороза у детей. С загрязнением воздуха биогенными веществами связаны различные аллергии у лиц с повышенной чувствительностью (к плесени, пыли, красителям, волокнам, цветочной пыльце).

Согласно ВОЗ, воду следует считать загрязненной, если в результате изменения ее состава или состояния она становится менее пригодной для любых видов водопользования, в то время как в природном состоянии она соответствовала предъявляемым требованиям. Это определение включает физические, химические и биологические свойства воды, а также наличие в ней посторонних жидких, газообразных, твердых и растворенных веществ. Человек потребляет ежедневно довольно много воды: для удовлетворения жизненных потребностей – 5 литров; 40-50 литров воды на бытовые нужды. Обычно загрязнение воды связанно с регулярным сбросам в водоисточники сточных вод (промышленных, бытовых, сельскохозяйственных), а также с поверхностным и дренажным стоком с полей. Загрязнению, как правило, подвергаются поверхностные воды. На здоровье человека оказывает влияние все виды загрязнений водных объектов.

Неблагоприятные последствия для здоровья человека могут иметь место не только при непосредственном использовании загрязненной воды для питья, приготовления пищи или в гигиенических целях, но и через длинные пищевые цепи типа вода – почва – растения – животные – человек или вода – планктон – рыбы – человек. Многие болезни человека вызываются водными или связанными в своем жизненном цикле с водой организмами – переносчиками. Заражение патогенными организмами воды может быть результатом природных процессов, и результатом действия человека, особенно со сбросом коммунальных или животноводческих отходов в водные объекты. Бактериальное загрязнение воды является непосредственной причиной таких серьезных эпидемических заболеваний, как холера, брюшной тиф, дизентерия, гепатит. При контакте с загрязненной водой (купание, работа, рыбная ловля) может иметь место проникновения через кожу различных паразитов, вызывающих тяжелые заболевания: шистосомиазис, «чесотка пловцов», стронгилоцидоз. Химическое загрязнители воды оказывают, прежде всего, непосредственное токсическое действие на человека при попадании в пищеварительный тракт. Нитраты вызывают метагемоглобинемию, соединения фтора - эндемический флюороз, мышьяк – интоксикацию, болезнь «черной стопы», ртуть – болезнь минамата, селен – селеноз, кадмий – болезнь итай-итай. В некоторых странах была отмечена достоверная обратная связь между жесткостью питьевой воды и смертностью от заболеваний сердечно-сосудистой системы: в районах с мягкой питьевой водой значительно чаще встречается заболевания атеросклерозом, дегенеративные поражения сердца, гипертония, дегенеративные поражения сердца.

Загрязнение почвы связанно с применением в сельском и лесном хозяйствах пестицидов, избыточным внесением удобрений на полях, накоплением отходов промышленности, полеводства и животноводства, антисанитарным состоянием населенных мест и рекреационных зон, а также выпадением атмосферных загрязнений в локальном и глобальном масштабе. Во многих странах мира, особенно в развивающихся, в связи с общим плохим санитарным состоянием среды, первостепенное значение имеет загрязнение почвы патогенными организмами. В связи с ростом добычи полезных ископаемых и развитием производства все большее значение приобретает загрязнение почвы серой, тяжелыми металлами, нефтепродуктами.

Все почвенные загрязнители могут включаться в пищевые цепи и в конечном итоге с продуктами питания попадать в кишечно-желудочный тракт либо попадать в воду и через нее в человека. Особо серьезное значение имеет зараженность почв кишечными паразитами, особенно в развивающихся странах, что связано с антисанитарным удалением физиологических отходов и почти повсеместным отсутствием закрытой канализации. Загрязнение почвы патогенными организмами влияет на здоровье людей тремя путями:

1) через цепь человек – почва – человек, в которой зараженный человек, выделяет в почву патогены, и через почву заражается другой (прямой контакт), либо через выращенные на загрязненной почве овощи и фрукты. Таким путем передается холера и сальмонеллез, бациллярная дизентерия, брюшной тиф, паратиф, амебиаз, гельминты.

2) через цепь животные – почва - человек, патогены животных передаются человеку путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных. Таким путем передается лептоспироз, сибирская язва, лихорадка Ку, вызываемая риккетсией, ползучая сыпь вызываемая мигрирующими под кожей личинками почвенных нематод, листериоз, лимфоцитарный хориоменингит, южноамериканская геморрагическая лихорадка, туберкулез, туляремия.

3) через цепь почва - человек, в которой патогенные организмы - природные обитатели почвы, непосредственно попадают из нее в человека при прямом контакте. Таким путем возникают различные микозы (мицетома, хромикоз, кокцидиомикоз, аспергиллез, споротрихоз) столбняк, ботулизм.

В последние годы возрастает остаточное загрязнение почвы пестицидами, многие из которых через растительную и животную продукцию попадают в организм человека, обладая явной токсичностью. Продолжительность «жизни» остаточных пестицидов в почве колеблется от 6 до 36 лет. Самоочищение почвы от пестицидов связано, прежде всего, с ее микроорганизмами, активность которых определяется свойствами почвы. Загрязнение почв тяжелыми металлами и другими токсичными элементами также приводит к отравлениям. Пшеница, выращенная на почве с избытком селена, может накопить его до 30мг/кг без ущерба массе урожая; на пастбищах особенно концентрирует селен астрагал, вызывая токсикоз у поедающих эту траву животных. Свинец, ртуть, мышьяк попадают в почву из пестицидов, накапливаются в ней и даже попадают в сельскохозяйственные продукты. Много беспокойства вызывает загрязнение почв твердыми отходами городов, промышленных предприятий, рудников, многие из которых являются высокотоксичными, а некоторые канцерогенными.

Многие заболевания человека связанны с экологическими особенностями, той или иной географической среды, которая благоприятствует распространению различных патогенных органов и их переносчиков-векторов, что приводит к развитию эндемий.

Шистосомиазис – заболевание, распространенное среди жителей стран с тропическим климатом, связанное с наличием водоемов со стоячей или слабо проточной водой (рисовые поля, озера, водохранилища). От этой изнурительной и смертельно опасной болезни в мире страдает, по подсчетам ВОЗ, не менее 200-300 миллионов человек, причем особенно страдают молодежь и дети. Причина заболевания была обнаружена еще в 1851 году, жизненный цикл вызывающего его паразита был открыт в 1915 году, а эффективные препараты в 1918 году, но до сих пор шистосомиазис остается одной из немногих заразных болезней, которые расширяют свой ареал в тропиках и субтропиках, унося тысячи жизней. Болезнь вызывается дигенетическими трематодами из рода шистосом, которые, проникая в тело человека, разрушают печень и легкие, давая со временем гранулему и фиброзис. Взрослая шистосома живет в венозных каналах, а яйца, выделяясь с мочой, попадают в воду и дают начало свободно плавающим личинкам, которые проникают в улиток, являющихся промежуточным хозяином. В теле улиток проходит цикл превращений, после которых особи червя попадают опять в воду, проникает из нее через кожу в тело человека. Схема заболевания – вода – человек – вода – улитка – вода - человек. Распространение паразита полностью определяется географией улиток, переносящих длительное сезонное иссушение водоема. Заражение людей происходит во влажный период. Рост распространения болезни связывают с расширением рисосеяния и ирригационного строительства.

Филяриатоз – вызывается приблизительно 600 видами филяриальных паразитов, из которых 6 видов особенно опасны для человека. Это нематоды, длиной в несколько сантиметров, которые живут в соединительных тканях. Разносятся кровососущими насекомыми, на второй стадии своего развития. Не имеют свободно живущих форм и живут либо в человеке, либо в насекомом. В мире более 250 млн. человек пораженных разными формами филяриатоза.

Лоа-лоа – распространена среди людей и обезьян в дождевых лесах Гвинейской зоны Западной и Центральной Африки. Паразит живет в теле человека до 40 лет, вызывая фугитивные чешущиеся опухоли, особенно при мелких травмах. Переносчиком служат мухи, живущие в тропических болотах. Болото и лес - два важных фактора, способствующих распространению болезни.

Сонная болезнь (трипаносомоз) – связанна с проникновением в тело человека и домашних животных трипаносом, переносимых мухой цеце, которая распространена в тропических вечнозеленых лесах Африки.

Филяриатоз Банкрофта – распространен во влажных тропиках и вызывает опухание конечностей и половых органов, известная как элефантиазис (слоновья болезнь). Вызывается паразитами, которые переносятся москитами. Паразиты живут в лимфатических железах человека, вызывая лихорадки, астму, аллергию, эозинофилию и деформацию тела. Распространение связано с ухудшением санитарного положения в городах тропического пояса, с производством копры.

Речная слепота (онхоцеркоз) – распространена в тропиках Африки, Центральной Америке, и на севере Южной Америки. Вызывается паразитом онхоцером, который переносится буйволинной мухой. Человек поражается паразитом и через некоторое время слепнет.

Холера – вызывается вибрионом холеры, размножающимся с исключительной энергией и быстротой (прибытие одного зараженного человека в свободный район достаточно для эпидемии в целой стране). Источником холеры является Южная Азия – долины Ганга и Брахмапутры. Иногда холера выходит из этого региона и распространяется по всему миру. В 19 веке - 6 эпидемий, в 20 веке две. В 1947 году в Египте погибло 30 тыс. человек. Главными факторами среды для распространения холеры являются вода, скорость течения, качество воды, санитарные условия.

Бубонная чума – возбудитель пастерелла пестис, передается человеку через блох, которые кусают мелких грызунов, живущих в засушливых районах.

Малярия – вызывается одноклеточным организмом плазмодиумом. Переносится женскими особями москита. При заражении кровь и ткани больного человека переполняются клетками паразита, вызывая периодическую лихорадку. Встречается практически везде.