Связь между загрязнением окружающей среды и возникновением болезней органов дыхания

Наша планета окружена воздушной оболочкой – атмосферой, распространяющейся над Землей на 1500-2000 км вверх, которая составляет около 1/3 радиуса Земли. Однако этот предел условен, следы атмосферного воздуха обнаружены и на высоте 20000 км.

Наличие атмосферы является одним из необходимых условий для существования жизни на Земле. Атмосфера регулирует климат Земли, суточные колебания температуры на планете (без нее они достигли бы 200оС). В настоящее время средняя температура поверхности Земли равняется 14оС. Атмосфера пропускает тепловое излучение Солнца и сохраняет тепло, там образуются облака, дождь, снег, ветер. Она также играет роль переносчика влаги на Земле, является средой распространения звука (без воздуха на земле царила бы тишина). Атмосфера служит источником кислородного дыхания, воспринимает газообразные продукты обмена веществ, оказывает влияние на теплообмен и другие функции живых организмов. Основное значение для жизнедеятельности организма имеют кислород и азот, содержание которых в воздухе составляет соответственно 21% и 78%.

Кислород необходим для дыхания большинства живых существ (исключение составляет лишь небольшое количество анаэробных микроорганизмов). Азот входит в состав белков и азотистых соединений, с ним связано происхождение жизни на земле. Углекислый газ является источником углерода органических веществ – второго важнейшего компонента этих соединений.

В сутки человек вдыхает около 12-15 м3 кислорода, а выделяет примерно 580 л углекислого газа. Поэтому атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды.

Необходимо отметить, что в удаленных от источников загрязнения его химический состав достаточно стабилен. Однако в результате хозяйственной деятельности человека появились источники выраженного загрязнения воздушного бассейна в тех районах, где расположены крупные промышленные центры. Здесь в атмосфере отмечают наличие разных твердых и газообразных веществ, оказывающих неблагоприятное влияние на условия жизни и здоровье населения.

К настоящему времени накопилось много научных данных о том, что загрязнение атмосферы, особенно в крупных городах, достигло опасных для здоровья людей размеров. Известно немало случаев заболеваний и смерти жителей городов индустриальных центров в результате выбросов токсичных веществ промышленными предприятиями и транспортом при определенных метеорологических условиях. В этой связи в литературе часто упоминаются катастрофические случаи отравления людей в долине Маас (Бельгия), в городе Доноре (США), в Лондоне, Лос-Анджелесе, Питтсбурге и ряде других крупных городов не только в Западной Европе, но и в Японии. , Китае, Канаде, России и др.

Двуокись кремния и содержащийся в летущей золе свободный кремний являются причиной тяжелого заболевания легких, развивающегося у рабочих «пыльных» профессий, например, у горняков, работников коксохимического, угольного, цементных и ряда других предприятий. Ткань легких заменяется соединительной тканью, и эти участки перестают работать. У детей, проживающих вблизи мощных электростанций, не оборудованных пылеуловителями, обнаруживают изменения в легких, сходные с формами силикоза. Большое загрязнение воздуха дымом и копотью, продолжающееся в течение нескольких дней, может вызвать отравление людей со смертельным исходом.

Особенно губительно действует на человека загрязнение атмосферы в тех случаях, когда метеорологические условия способствуют застаиванию воздуха над городом.

Вредные вещества, содержащиеся в атмосфере, оказывают влияние на человеческий организм при контакте с поверхностью кожи или слизистой. Наряду с органами дыхания загрязнители поражают органы зрения и обоняния, а воздействуя на слизистую гортани, могут вызвать спазмы голосовых связок. Вдыхаемые твердые и редкие частицы размерами 0,6-1,0 мкм достигают альвеол и абсорбируются в крови, некоторые накапливаются в лимфатических узлах.

Загрязненный воздух раздражает в основном дыхательные пути, вызывая бронхит, эмфизему, астму. К раздражителям, вызывающим эти болезни, относятся SO2 и SO3, азотистые пары, HCl, HNO3, H2SO4, H2S, фосфор и его соединение. Пыль, содержащая окислы кремния, вызывает тяжелое легочное заболевание – силикоз. Исследования, проведенные в Великобритании, показали тесную связь между атмосферным загрязнением и смертностью от бронхитов.

Уличные глазные травмы, вызванные летучей золой и другими загрязняющими веществами атмосферы, в промышленных центрах достигают 30-60% всех случаев глазных заболеваний, которые очень часто сопровождаются различными осложнениями, коньюктевитами.

Признаки и последствия действий загрязнителей воздуха на организм человека проявляются в основном в ухудшении общего состояния здоровья: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижается или теряется работоспособность. Отдельные загрязняющие вещества вызывают специальные симптомы отравления. К примеру, хроническое отравление фосфором вначале проявляется болями в желудочно-кишечном тракте и пожелтением кожных покровов. Эти симптомы сопровождаются утратой аппетита и замедлением обмена веществ. В дальнейшем отравление фосфором приводит к деформации костей, становящихся все более хрупкими. Снижается сопротивляемость организма в целом.

СО. Бесцветный газ без запаха. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую систему, вызывает удушье. Первичные симптомы отравления оксидом углерода (появление головной боли) возникают у человека через 2-3 часа его пребывания в атмосфере, содержащей 200-220 мг/м3; при более высоких концентрациях СО появляется чувство пульса в висках, головокружение. Токсичность СО возрастает при наличии в воздухе азота, в этом случае концентрацию СО в воздухе следует снижать в 1.5 раза.

Оксиды азота. NO N2O3 NO5 N2O4 .В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO2 – бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающий действие на органы дыхания.

Особенно опасны оксиды азота в городах, где они взаимодействуют с углеродами выхлопных газов и образуют фотохимический туман – смог. Отравленный оксидами азота воздух начинает действовать из легкого кашля. При повышении концентрации NO, возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксиды азота образуют кислоты HNO3 и HNO2, приводящие к отеку легких.

SO2 – бесцветный газ с острым запахом, уже в малых концентрациях (20-30 мг/м3) создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые глаз и дыхательных путей. Вдыхание SO2 вызывает болезнетворные явления в легких и дыхательных путях, иногда возникают отек легких, глотки и паралич дыхания. Действие сероуглерода сопровождается тяжелыми нервными расстройствами, нарушением умственной деятельности.

Углеводороды (пары бензина, метана и т.д.) оказывают наркотическое действие, в малых концентрациях вызывает головную боль, головокружение и т.п. Так, при вдыхании в течение 8 часов пары бензина в концентрации 600 мг/м3 вызывают головные боли, кашель, неприятные ощущения в горле.

Альдегиды. При длительном воздействии на человека альдегиды вызывают раздражение слизистых глаз и дыхательных путей, а при повышении концентрации отмечается головная боль, слабость, потеря аппетита, бессонница.

Соединения свинца. В организм через органы дыхания поступает примерно 50% соединений свинца. Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникает заболевание дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы. Особо опасны соединения свинца для детей дошкольного возраста. В крупных городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38 мг/м3, что превышает естественный фон в 10000 раз.

Признаки отравления сернистым ангидридом определяют по характерному привкусу и запаху. В концентрации 6-20 см3/м он вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла, глаз, раздражаются увлажненные участки кожи. Особо опасны полициклические ароматические углеводороды типа 3,4-бензопирена (C20H12), образующиеся при неполном сгорании топлива. По данным ряда ученых, они обладают канцерогенными свойствами.

Дисперсный состав пыли и туманов определяет общую проницаемость в организм человека вредных веществ. Особую опасность представляют токсичные мелкодисперсные порошки с размером частиц 0,5-1,0 мкм, легко проникающие в органы дыхания.

Наконец, различные проявления дискомфорта в связи с загрязнением воздуха – неприятные запахи, снижение освещенности и другие, психологически негативно действуют на людей.

Вредные вещества, находящиеся в атмосфере и выпадающие, поражают и животных. К примеру, в Австрии свинец накапливался в организме зайцев, питавшихся травой вдоль автострад. Трех таких зайцев, съедающих за одну неделю, вполне достаточно, чтобы человек мог заболеть в результате свинцового отравления.

Кроме того, вместе с выбросами в атмосферный воздух народное хозяйство теряет много ценных продуктов. Некоторые выбрасываемые вещества разрушают металлические конструкции, бетон, природные строительные каменные материалы, и т.д., наносят тем самым вред промышленным объектам и архитектурным достопримечательностям.

Мониторинговые исследования показали, что изменения количества и свойств загрязняющих веществ, в том числе и токсикантов, в воде, продуктах питания, почвах, а особенно в атмосфере вызывают изменения в здоровье населения. Наиболее четко эта связь отражается в динамике аллергических заболеваний и заболеваний органов дыхания.

Аллергические болезни (аллергия) – это заболевание человека, характеризующееся изменением реактивности организма к повторным воздействиям и повышенной чувствительностью к экзогенным аллергенам.

Аллергены – вещества антигенной или гиптеновой природы, вызывающие аллергию.

Аллергенами могут быть белковые, белково-полисахаридные и белково-липидные комплексы, сложные соединения небелковой природы и простые химические вещества, в том числе и отдельные элементы (бром, йод, другие).

Простые химические вещества становятся аллергенами после совмещения с белками тканей организма. При этом специфичность белка либо изменяется, либо остается предыдущей.

Все аллергены делят на две группы: эндоаллергены (образуются в самом организме) и экзоаллергены (поступают в организм извне).

Экзоаллергены в свою очередь делят на подгруппы:
— воздушные, ингаляционные аллергены (бытовая и производственная пыль, пыльца растений, шерсть животных и другие);
— пищевые аллергены (чаще всего яйца, мясо, рыба, томаты, молоко, шоколад);
— контактные аллергены, проходящие через слизистые и кожу (химические вещества, медицинские препараты);
— инъекционные аллергены (сыворотки, лекарства);
— инфекционные аллергены (бактерии, вирусы);
– медицинские аллергены.

В условиях большого города большую роль играют промышленные, воздушные, ингаляционные аллергены, вызывающие респираторные аллергозы.
Вещества, содержащиеся в вдыхаемом воздухе, в частности аллергены, попадают в организм через слизистую верхних дыхательных путей. Под влиянием вредных факторов (пассивное курение, инфекции) защитные механизмы слизистых ослабевают и создаются условия для легкого проникновения аллергенов и организма человека.

К респираторным аллергозам относятся: аллергический насморк, поражение при носовых пазухах – синуситы; поражение зева – аллергическая ангина, поражение глотки – фарингит; поражение трахей – трахеит; поражение бронхов – бронхит, которые нередко выступают предвестниками бронхиальной астмы у детей.

Чаще всего проявлением аллергии является аллергический насморк. Обычно процесс начинается в носовых пазухах, а затем распространяется на зев, глотку. Бронхи, иногда и среднее ухо, вызывая его воспаление – отит. Часто насморк сопровождается водяными выделениями из носа, зудом, повышением температуры, иногда крапивницей и отеками.

Аллергическое поражение глотки – фарингит, сопровождается отеком, покраснением зева, задней стенки глотки, отеком губ, языка, аллергической сыпью на коже.

Наиболее опасны аллергические заболевания ротовой полости и гортани, сопровождающиеся отеком гортани, который сужает (иногда и закрывает) просвет, вызывая асфиксию.

Аллергические трахеит и бронхит характеризуются повторными приступами кашля, иногда рвотой слизевидным веществом. Но аллергический трахеит не вызывает общего ухудшения состояния человека: отсутствуют одышки и хрипы в легких.

Аллергический бронхит, в отличие от трахеита, носит стойкий характер и в дальнейшем вызывает бронхиальную астму с осложнением.

В настоящее время неспецифические заболевания дыхательной системы занимают третье место среди причин смертности населения, уступая лишь сердечно-сосудистым заболеваниям и онкологическим. Удельный вес хронического бронхита среди неспецифических заболеваний легких достигает 60-65%. В структуре профессиональных заболеваний в Украине хронический бронхит занимает второе место после пневмокониоза. Однако в последние 2 года наметилась тенденция к увеличению числа больных хроническим бронхитом, что привело к выравниванию уровней заболеваемости хроническим бронхитом и пневмокониозом.

Сложность этиологии и патогенеза хронического бронхита обуславливает необходимость учета ряда экзогенных и эндогенных факторов риска, способствующих их развитию. Основными из них являются курение, загрязнение воздуха атмосферы разнообразными полютантами (дым, смог, раздражающие химические вещества). Острые респираторные инфекции, неблагоприятные факторы производственной среды и микроклимата.

Длительное вдыхание пыли приводит к первичному поражению слизистой оболочки бронхов, развитию ее катарального состояния с нарушением секреторной, очищающей и защитной функции бронхов. Избыточное выделение слизи в результате перфузии и гиперплазии секреторных элементов – слизистых и серозных оболочек бронхиальных желез, бокаловидных клеток – приводит к нарушению мукоцилиарного транспорта, развитию мукоцилиарной недостаточности. При этом повышенная продукция бронхиального секрета и нарушение его реологических свойств при неэффективности изразцового рефлекса способствуют накоплению содержания в просветах бронхов. Остальное создает условия для размножения микроорганизмов, развития вторичной бронхиальной инфекции. Известно, что в большинстве случаев хронического бронхита пылевой этиологии протекают с бронхообструктивным синдромом, сопровождающимся снижением неспецифической реактивности организма в виде угнетения фагоцитарной активности альвеолярных макрофагов и нейтрофилов и вторичной иммунологической недостаточностью, что вызывает болезнь.

Среди всех патогенных факторов бронхиальной обструкции наиболее немаловажную роль играет бронхиальный спазм. Механизмы бронхиального спазма очень сложны. В его основе, по идее, может полагаться гиперактивность бронхиального ствола, обусловленная как неспецифическими изменениями реактивности бронхов вследствие ирригации полютантами, так и аллергическими реакциями в ответ на сенсибилизацию (органическая пыль, инфекционные агенты). В дальнейшем пылевой бронхит с бронхоспатическим синдромом может осложняться передастматическим состоянием в переходе в бронхиальную астму.

Однако, несмотря на общие потогенестические механизмы развития хронического бронхита у людей, проживающих в разных районах. Большое значение имеют химический состав, количество, дисперсность пыли и индивидуальные особенности организма.

По современным данным, аллергические заболевания, характеризующиеся значительным нозологическим разнообразием, являются показателем связи между загрязнением окружающей среды и возникновением патологических изменений у детей.

Разнородность отражаемых показателями распространенности аллергических заболеваний проблем окружающей среды, таких как наличие тяжелых металлов, запыленность воздуха, распространенность аллергических заболеваний не мешает изучать отдельные многофакторные эко-медицинские системы, подсистемы и прочее. Одной из них многофакторная система формирования аллергической заболеваемости, становление которой проходит в раннем детском возрасте преимущественно под влиянием комплекса внешних факторов. Именно экологическому аспекту формирования аллергии в последнее время отводится главная роль.

Изучение, анализ и мониторинг районов с разной степенью аллергизации детского населения является необходимой базой для поиска реальных путей разработки моделей противостояния аллергии, уменьшения распространенности симптоматических проявлений и заболеваемости аллергией, а также адекватности ситуации организации первичной и вторичной медико-санитарной помощи детского населения.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *




Enter Captcha Here :