Фрагмент диссертации ПРОНИНА И.В. ТЕМА: ПАТОГЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОХРАНЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Тревожные данные об экологической обстановке Узбекской ССР отмечают В.Г. Конюхов (1987), Т. Искандеров (1987) и другие. Авторами указывается, что во многих городах и сельской местности продолжается загрязнение окружающей среды. Свою лепту в это загрязнение вносят самые различные министерства и ведомства, медленно внедряющие на промышленных объектах экологически безопасную технологию и необходимые очистные сооружения и без соблюдения санитарных правил применяющие в сельском хозяйстве пестициды (например, бутифос) и минеральные удобрения, а также автопредприятия, неправильно эксплуатирующие транспорт.

Данные о главном загрязнении, о котором никогда не говорили, приводит А. Маловичко (1999). Они, к сожалению весьма не утешительны.

Так, главной причиной катастрофического загрязнения среды обитания человечества радиоактивностью является сжигание в огромных количествах углеводородного топлива (уголь, сланцы, мазут, газ, нефть, торф) в энергетических установках. В мире за год сжигается 10 млн. топлива, в котором содержится 5 млн. кюри радиоактивных веществ (опасной для жизни загрязненность становится уже при одном кюри на квадратный километр). Если ТЭЦ неисправна система улавливания золы в дыме, она, в зависимости от сорта топлива, заражает среду радиоактивностью в 100-200 раз сильнее, чем АЭС такой же мощности. К естественному фону космической радиоактивности организм человека, в какой то мере приспособлен, но он просто не в состоянии выдержать искусственное увеличение фона. При сохранение нынешних темпов сжигания углеводородного топлива, к 2010 году человечество выбросит в атмосферу еще 10 млн. кюри радия-226, и тогда всему населению планеты будет угрожать смерть от раковых заболеваний.

Очень мало говорят о газе — радоне. Крупный поставщик радона в нашем жилье — природный газ. Не следует греть дом горелками газовой плиты — это очень вредно и для человека лично, и для всех. Радон присутствует в воде из глубоких скважин. Уровень радиации в ванной после приема душа поднимается в несколько раз. Кипячение воды выводит из нее радон почти полностью. Радон вызывает расщепление природных элементов и даже элементов, находящихся в ядерных боеголовках и на свалках ядерных отходов. Никто не знает ту границу, ту черту, за которой кончается способность саморегуляции природы, а это может привести к планетарному ядерному взрыву. Мы очень близки к такой возможности на примере Черного моря. Уровень его глубинных вод, насыщенных сероводородом, уничтожил все живое вокруг моря. Но опасность здесь присутствует и в другом. Черному морю угрожает радиация. Большое количество радиоактивных веществ, выпадая с дождями, по европейским рекам скатывается в море, где происходит самопроизвольная сборка «ядерного реактора», который в любой момент может заработать (А. Маловичко, 1999).

Загорание сероводорода, вышедшего на поверхность, само по себе стало бы чудовищной катастрофой, но во время пожара могут начаться ядерные реакции.

Накопление радиоактивных компонентов идет уже много лет, никто не знает, где и в какой концентрации они сегодня скопились. Радиоактивные частицы искажают молекулы ДНК, препятствуют нормальному делению клеток и вызывают аномальные, раковые. (А. Маловичко, 1999).

Доклад экспертов ЮНЕСКО напоминает, что только мировые лесные массивы способны поглощать избыток углекислого газа в атмосфере, но они с этим уже не справляются из-за интенсивной вырубки. Четвертая часть всей флоры и фауны по этой причине погибнет в предстоящие 20-30 лет. Мы уже часть этой флоры и фауны (А. Маловичко, 1999).

К. Уорк, С. Уорнер (1980) считают, что загрязнение атмосферного воздуха должно рассматриваться как общественная проблема, затрагивающая не только тех, кто может в итоге пострадать. К основным загрязнителям атмосферы авторы относят взвешенные частицы, соединения серы, органические соединения, азотистые соединения, углеродистые соединения, соединение гелогенов и радиоактивные вещества. Из большого числа потенциально опасных веществ только несколько находятся в атмосфере в таких количествах, чтобы вызвать беспокойство. На 1974 г. такие антропогены, как пыль, окись углерода, окислы серы, окислы азота, несгоревшие углеводороды, фотохимические окислители, асбест, бериллий и ртуть были отнесены к наиболее опасным для здоровья человека.

Изучение качества воздушной среды объектов наблюдений, проведенные Р.Б. Морошан (1984), показало, что химическое загрязнение атмосферного воздуха крупного города характеризуется большим разнообразием химических соединений. Всего по разным точкам наблюдений было идентифицировано от 36 до 64 химических ингредиентов, причем концентрации большинства веществ не превышали среднесуточные предельно допустимые концентрации, за исключением окиси углерода, пыли, сернистого газа, двуокиси азота, формальдегида, аммиака, концентрации, которых превышали ПДК от 1,1 до 6,0 раз.

Среди упомянутых химических загрязнителей атмосферного воздуха обратим внимание на те антропогены, которые являлись предметом нашего изучения.

Взвешенные частицы сами по себе или в комбинации с другими загрязнителями попадают в организм человека через систему дыхания. Для органов дыхания при этом существует непосредственная угроза, так как около 50% частиц в диапазоне от 0,01 до 0,1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них (J. Bruchard, 1974).

Взвешенные частицы могут вызвать токсический эффект одним или несколькими из следующих трех путей (Napca, 1969):

1) частица может быть токсична вследствие ее химических или физических характеристик;

2) частица может быть помехой для одного или нескольких механизмов, которыми нормально очищается респираторный тракт;

3) частица может быть носителем абсорбированного на ней токсического вещества.

К. Уорк, С. Уорнер (1980) указывают на связь между увеличением концентрации взвешенных частиц и увеличением числа пациентов в больницах и поликлиниках с такими заболеваниями, как инфекции верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема и т.п.

Окись углерода (СО) считается вдыхаемым ядом, который лишает ткани тела необходимого им кислорода. Высокие концентрации СО могут привести к физиологическим, патологическим изменениям и неожиданной смерти (К. Уорк, С. Уорнер 1980 и др.).

Давно известно, что окись углерода приводит к смертельному исходу при вдыхании воздуха с высокими концентрациями СО 750 млн. —1. Окись углерода, соединяясь с гемоглобином, образует карбоксигемоглобин (СОН), соединение же кислорода с гемоглобином дает оксигемоглобин (О2Н). Гемоглобин имеет высокое сродство с окисью углерода, которое примерно в 210 раз выше его сродства с кислородом. Таким образом, парциальное давление окиси углерода, необходимое для полного насыщения гемоглобина, составляет всего от 1/200 до 1/250 парциального давления кислорода, необходимого для той же цели. К счастью, образования в крови карбоксигемоглобина (СОН) — обратимый процесс. Когда вдыхание окиси углерода прекращается, СО, связанная с гемоглобином, постепенно выделяется, и кровь здорового человека очищается от окиси углерода наполовину за каждые 3-4 часа. Величина 0,4% СОН в крови поддерживается за счет непрерывного образования СО в организме человека вне зависимости от внешних источников.

Прямое воздействие карбоксигемоглабина (СОН) состоит в уменьшении способности крови переносить кислород. Однако есть и вторичный эффект. Карбоксигемоглобин мешает реализации кислорода, переносимого остальным гемоглобином. Это еще больше уменьшает способность крови к переносу кислорода. Данные, приведенные A.Hexter et al. (1971), показывают, что превышающая норму смертность в районе Лос-Анджелеса была связана с повышением концентрации окиси углерода в атмосферном воздухе. Доказано, что концентрация карбоксигемоглобина в крови более 5% вызывает функциональные изменения сердечной и легочной деятельности, а при наличии его в крови 10-80% отмечаются головные боли, утомление, сонливость, спазмы, респираторные нарушения, смерть.

Двуокись серы (SO2). Ао настоящего времени не получены ответы на многие вопросы, касающиеся воздействия двуокиси серы на здоровье человека.

Анализ многочисленных эпидемиологических исследований, проведенный Napca (1970), ясно указывает связь между загрязнением воздуха (по измеренной концентрации двуокиси серы в присутствии взвешенных частиц и влаги) и воздействием его на здоровье человека. Это особенно справедливо при короткопериодных экспозициях. Менее ясно проявляется связь между длительными экспозициями и хроническими болезнями, общей заболеваемостью и смертностью. Двуокись серы в комбинации с взвешенными частицами и влагой представляет серьезную опасность для здоровья человека. Это отмечено сопоставлением типичной концентрации двуокиси серы с их воздействием на здоровье человека.

Среди выводов Батичели (1968), имеющих отношение к острым биологическим воздействиям двуокиси серы на человека при концентрациях на уровне воздуха городских улиц, имеется и такой: » факты говорят, что сегодня, через 20 лет после бедствия в Доноре, через 16 лет после большого Лондонского тумана 1952 г., мы не знаем ни причин, ни механизма тех смертей, которые имели место в те периоды. Нет сомнения, по моему мнению, что необычные условия загрязнения воздуха, имевшие место в этих случаях, являются причиной и несут ответственность за то, что случилось. Но эти причины и эта ответственность замаскированы до такой степени, что не допускают даже приблизительной интерпретации. Во всяком случае, необходимо отметить, что волны смертельных исходов, так хорошо документированные в прошлых случаях загрязнения атмосферного воздуха, озадачивают нас сегодня своим патогенезом. До сих пор нельзя считать доказанным, играла ли в этих эпизодах двуокись серы сама по себе или же в структуре какого-либо другого механизма значительную роль».

Результаты исследований, проведенных Н. Schirnmel et al.

(1974) и J. Goldstein et al. (1974), подтверждают предположение о том, что уровни концентрации двуокиси азота и взвешенных частиц следует трактовать скорее как общие индикаторы загрязнения атмосферы, а не обязательно как непосредственные причины заболеваний или расстройства здоровья. Это подтверждается доказательством связи уровней двуокиси серы и взвешенных частиц с острыми респираторными заболеваниями у детей. Обследование детей, проведенное в четырех районах Нью-Йорка в 1972 г., показало, что группа детей в возрасте от 1 года до 12 лет, находившихся в условиях загрязненной атмосферы, оказалось на 20% более подвержена острым бронхитам, чем группа детей, не подвергавшаяся подобной экспозиции. Такое значительное увеличение нельзя объяснить другими факторами.

Авуокись азота (NO2) и окись азота (NO) является главными загрязнителями воздуха. Двуокись азота действует как острый раздражитель и в равных концентрациях оказывается более вредной, чем окись азота. Однако при тех концентрациях, которые имеют место в атмосфере, двуокись азота является лишь потенциальным раздражителем и только потенциально ее можно связать с хроническими легочными заболеваниями. При концентрации менее 0,01 млн-1 у детей в возрасте 2-3 лет наблюдается некоторый рост заболеваний бронхитом (К. Уорк, С. Уорнер, 1980).

В последние годы появляются работы, указывающие о неблагоприятном воздействии на человека ингаляционной нагрузки (Р.Б. Морошан, 1984; И. Ильинский, 1985; Ж.А. Молдашев, 1988 и др.).

Так, И. Ильинский (1985) отмечает, что действие атмосферных загрязнителей на организм очень разнообразно и может проявиться в виде острых и хронических отравлений, в повышение частоты таких заболеваний, как катары верхних дыхательных путей, заболевания легких и глаз, аллергии, злокачественные новообразования.

Обращает внимание работа Р.Б. Морошан (1984) по изучению биологического действия ингаляционной химической нагрузки. Автором выявлено, что к числу наиболее чувствительных показателей для оценки ранних изменений функционального состояния альвеолярных микрофагов легких крыс в условиях воздействия умеренной ингаляционной химической нагрузки относится одновременное снижение общего количества клеток, увеличение активности ацетилэстеразы и N-ацетил-В-Д-глюкозаминидазы, в лейкоцитах крови — снижение активности сукцинатдегидрогеназы. При выраженном уровне воздействия ингаляционной химической нагрузки — снижение общего количества, числа жизнеспособных и способных к адгезии клеток, увеличение активности увеличение активности ацетилэстеразы и N-ацетил-В-Д-глюкозаминидазы, лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы; в лейкоцитах крови — снижение активности сукцинатдегидрогеназы, миелопероксидазы и увеличение активности кислой фосфотазы. Данная ранжировка показателей обусловлена тем, что рост интенсивности воздействия ингаляционной химической нагрузки способствует вовлечению в формирование ответных реакций организма все больше числа внутриклеточных структур клетки как на уровне макрофагальной, так и лейкоцитарной систем защиты.

Исследование по оценки состояния здоровья практически здоровых людей в условиях воздействия ингаляционной химической нагрузки, проведенное Р.Б. Морошан (1984), показало, что при нагрузки в диапазоне 11,1-23,8 условных единиц отмечается снижение активности сукцинатдегидрогеназы, миелопероксидазы и увеличение кислой фосфотазы. Это свидетельствует о неблагоприятном действии данной нагрузки на состояние здоровья человека, об угнетение его защитного механизма.

В доступной литературе очень мало работ по изучению влияния антропогенных факторов атмосферы на детей, больных острой пневмонией.

Имеется сообщение Ж.Ж. Рапопорта с соавт., (1988), где указывается увеличение числа острой пневмонии у детей с ухудшением санитарно-гигиенических показателей состояния воздушного бассейна. Автором выявлена отчетливая зависимость частоты острой пневмонии от концентрации в воздухе пыли, газообразных фторидов и суммарного загрязнения атмосферного воздуха.

Сбываются наихудшие предположения ученых о возможном расширение озоновых дыр над планетой._3афиксирован самый высокий за последнее время уровень концентрации в атмосфере химических веществ, которые разрушают защищающий все живое озоновый слой. Если раньше говорили только об Антарктиде, то теперь близкое к критическому утончению озонового слоя отмечено над Ригой, Санкт-Петербургом, Архангельском.

Программа ООН по охране окружающей среды утверждает, что к 2000 году толщина озонового слоя в целом может, уменьшится еще на 10%, что может привести к массовым заболеваниям раком кожи, учащению заболеваний СПИДом и другими вирусными болезнями, катарактой. Чрезмерный уровень ультрафиолетового излучения препятствует фотосинтезу и образованию протеина, что сможет самым драматическим образом сказаться на производстве сельхозпродуктов во всем мире (А. Маловичко, 1999).

Проблема выживания стоит перед всем человечеством. Кто давал добро на ввод в эксплотацию объектов без очистных сооружений? Кто тайком ночью сбрасывал в реки заводские стоки или промывал в море танкеры от нефти? Кто по-воровски залпово выбрасывал отраву в атмосферу? Кто травил поля удобрениями по технологии, далекой от научной? А почему помалкивают о страшнейшей беде, наносимой пестицидами и другими ядами по борьбе с сорняками, болезнями растений, насекомыми, мышами и т.д.? А сплошная химизация продуктов питания, одежды, быта, жилья?

 

 

 

 

Горблянский Ю.Ю., Пиктушанская И.Н (2000) предлагают шире использовать небулайзерную терапию беродуалом в лечении пылевого обструктивного бронхита. Статистически достоверная положительная клинико-функциональная динамика отмечена ими к 5 дню лечения.

Дроздович Е.Л. (2000) указывает о более высоком риске формирования затяжных пневмоний у городского населения, подверженного экологическому воздействию химических отходов предприятий лесохимии.

Казачков Е.Л., Коваленко В.Л., Грибовский Г.П. (2000) выявили, что продукты промышленного производства (Mn, Zn, Cu, Ni) могут депонироваться в органах дыхания человека, и иметь значение в генезе хронических обструктивных болезней легких у жителей индустриального города.

Малышев М.Е., Орлова Г.П., Сесь Т.П. (2000) отмечают, что воздействие агрессивных промышленных факторов стимулирует макрофаги к продукции провоспалительных цитокинов, что приводит к привлечению нейтрофилов в очаг воспаления и усилению воспаления в ткани легкого.

При изучении роли различных факторов риска в развитии бронхолегочной патологии у рабочих асбестовых предприятий обнаружено, что асбестоз достоверно чаще определялся у рабочих асбестотехнических предприятий, а хронический бронхит чаще был выявлен среди рабочих горнодобывающих и асбестоцементных комбинатов. (Милишникова В.В., Плюхин А.Е., Бурмистрова Т.Б., 2000).

Интересная работа Л.П. Дуева (2000) по иммунной системе человека в условиях промышленной экологии. Автор отмечает, что иммунотоксическое влияние факторов производственной среды (производство алюминия) проявляется в формировании вторичного иммунодефицита и сенсибилизации к химическим загрязнителям окружающей среды.

Аналогичного мнения придерживается Э.С. Цидильковская (2000), изучая иммунный статус рабочих Братского алюминиевого завода. Она считает, что вторичный иммунодефицит является следствием воздействия присутствующих в рабочей зоне и окружающей среде соединении фтора и тяжелых металлов. На фоне вторичного иммунодефицита развивается сенсибилизация к промышленным аллергенам.

В некоторых исследованиях сообщается о влиянии экологических факторов на формирование хронических бронхолегочных процессов (A. Blasi, 1972; G. Arrea et al., 1972; R. Ferlinz, 1973). При анализе влияния окружающей среды на отдельный исход отмечено, что жители города Новокузнецка в отдаленные сроки после перенесенной ОДП страдают хроническими бронхолегочными заболеваниями чаще, чем пациенты, проживающие в поселках городского типа. Это объясняется тем, что основной массив города находится в непосредственной близости от крупных промышленных предприятий, загрязняющих отходами производства воздушный бассейн (И.И. Клепиков, 1979). Антропогенные факторы относятся к числу наиболее неблагоприятных воздействий на респираторную систему, провоцирующих воспалительные процессы (Н. Phelps et al., 1962; У.Арсовску, 1970; P. Galy, 1973; L Weingartner, 1973; M. Barnea et al., 1976).

По данным ряда исследователей (Сазонов В.Ф., Тихомирова В.Б., Богданова Т.Г., Серова Н.Е., 2000), токсико-химические поражения органов дыхания (сера, марганец, азот, фенол, хром, формальдегид, комплекс промышленных веществ) характеризуются повреждением, как воздухо-проводящих путей, так и паренхимы легких, а так же заинтересованностью других органов. Это определяет трудность диагностики, тяжесть течения и раннюю инвалидность. Особая выраженность патологических изменений при отравлениях отмечалось при стаже работы более 10 лет, наличии сопутствующих заболеваний и при влиянии на организм человека нескольких токсических веществ.

Черных Н.С., Саблина И.А., Каледина Л.Л., Анисимова Н.А. (2000) связывают уровень заболеваемости детей острым бронхитом в 27,8% случаев от степени загрязнения атмосферного воздуха.

Л.А. Шпагина с соавторами (2000) провели клинико-функциональное и биохимическое изучение эффективности терапии с включением медикаментозного бронхиального лаважа и комплекса растительных антиоксидантов у больных хронической обструктивной болезни легких, перенесших токсико-радиационное воздействие. Исследователи выявили, что введение ипратропиума бромида и амброксола в сочетании с растительными антиоксидантами (масло зародышевой пшеницы) повышает эффективность лечения, способствует уменьшению числа дегенеративно-измененных форм нейтрофилов и восстановлению функциональной активности клеток. Они пришли к выводу: сочетание лаважа бронхов с антиоксидантами растительного происхождения является патогенетическим обоснованным методом терапии у больных, производственно экспонированных к токсико-полевым аэрозолям.

Таким образом, приведенная в литературе информация показывает наличие потенциально вредных веществ в атмосферном воздухе, которые в состоянии вызвать угнетение реактивности организма человека и развитие самых различных заболеваний. Нам не удалось в доступной литературе встретить работ по изучению влияния антропогенных загрязнителей атмосферы на ферментный статус клеток крови у здоровых и больных пациентов, а так же по защите их организма от неблагоприятного воздействия химических антропогенов.» Учитывая вышеизложенное, настоящий раздел посвящен изучению этой задачи.

1.2 Влияние естественных физических факторов внешней среды на ферментную активность клеток крови у детей.

В настоящее время в возникновении многих заболеваний, их течении и осложнений значительная роль отводится влиянию физических факторов внешней среды (метеорологических, геомагнитных и других), наряду с биологическими особенностями организма человека (А.Ю. Юнусов,1971; Ю.Е. Вельтищев, 1972; А.С, Адамчик, 1974; Н.А. Агаджанян, с соавт., 1974; Ж.Ж. Рапопорт, 1979; В.П. Балуда, 1981; В.В, Лантух, 1983; СВ. Петричук;1985; Л.А. Крыжановская, 1986; И.Р. Деряпа, 1988; А. Маловичко, 1999 и др.).

Исследователями отмечено, что наиболее чувствительно реагирует организм с исчерпанными резервными возможностями адаптации на изменения погоды, геомагнитных бурь, гравитационных возмущений, что сопровождается развитием патологических реакций (Г.М. Данишевский, 1968; А.П. Авцин, 1972-1974; В.П. Казначеев, 1980; Г.И. Костюченко, 1982; В.П. Пяткин с соавт., 1988; В.И. Хаснулин с соавт., 1988 и др.).

Выявлена прямая зависимость ферментного статуса лейкоцитов крови от состояния гелиогеофизических факторов внешней среды. При возмущении магнитного поля земли отмечена разобщенность между окислительными и гидролитическими процесеами в лимфоцитах крови, что создавало у детей предпосылки для возникновения различных заболеваний или обострения существующих. Доказательством явилась корреляция уровня активности сукцинатдегидрогеназы, НАДФН2-диаферазы, кислой фосфотазы лимфоцитов с индексом геомагнитной возмущенности (Н.Б. Качергене, 1979; СВ. Петричук, Р.П. Нарциссов, 1979; О.Б. Васильева, 1981; Л.С.

Мякишева с соавт., 1981, М.Я. Студеникин, Г.Ф. Суслова, 1981; СВ. Петричук, 1985; И.Д. Савинова, 1987 и др.).

По данным некоторых авторов, к угнетению активности дегидрогеназ лимфоцитов могут привести не только возмущения геомагнитного поля Земли, но и резкие изменения атмосферного давления. При этом диапазон изменчивости цитохимических показателей у детей с признаками гипоксии больше, чем у здоровых. Это может отрицательно отразиться на состоянии их здоровья (СВ. Петричук с соавт., 1979; СВ. Петричук, 1985; Н.Б. Качергене, 1986 и др.).

Представляет интерес исследование, проведенное Н.Б. Качергене (1986). Ею обнаружено, что физические факторы внешней среды (метеорологические, гелиогеофизические) оказывают влияние на основные показатели ферментного статуса лейкоцитов на протяжении всего периода развития ребенка. Причем, влияние физических факторов на ферментный статус лейкоцитов зависит от возраста, состояния здоровья и временного аспекта: на утренний уровень ферментной активности большее влияние оказывают метеорологические, а на вечерний — гелиогеофизические факторы.

В ряде работ (В.Л. Семенов с соавт., 1988) указывается, что у больных неспецифическими воспалительными заболеваниями легких в периоды геомагнитных возмущений и у животных с экспериментальной пневмонией наступают функциональные изменения в эритроцитах, обусловленные повышением проницаемости и снижением зарядовой асимметрии их мембран. Ослабление перекисного окисления липидов мембранных структур клеток указывает на угнетение антиоксидантного потенциала плазмы. Авторы приходят к выводу, что мембранные структуры клеток могут быть одним из уровней чувствительности организма к действию вариации геомагнитного поля Земли.

Многие авторы придерживаются мнения, что одной из причин возникновения острой пневмонии у детей являются неблагоприятные воздействия различных факторов внешней среды (нарушение санитарно-гигиенического режима), жесткие погодные условия, нарастание активности Солнца, возмущения магнитного поля Земли и Др.), которые нарушают не только общую сопротивляемость организма, но и состояние защитных приспособлений еще не дифференцированных органов дыхания (А.К. Светлова с соавт., 1963; Ж.И. Айсина, 1970; Л.Б. Борисов с соавт., 1972; Н.А. Зарубина, 1972; А.Ф. Подлевский с соавт., 1976; Е.Д. Плаксин, 1977; В.В. Гузеев с соавт., 1979; М.И. Фазылова, 1982; Л.А. Крыжановская, 1986; Ж.Ж. Рапопорт с соавт., 1988; Г.В. Бесполудина с соавт., 1988 и др.).