Главная · Гастрит · Эндемические заболевания связаны с недоброкачественными. Эпидемия. По дисциплине: «Сестринское дело»

Эндемические заболевания связаны с недоброкачественными. Эпидемия. По дисциплине: «Сестринское дело»

В.И. Вернадский, а позд­нее А.П. Виноградов разработали теорию биогеохимичес­ких провинций. Биогеохимическая провинция - это тер­ритория, характеризующаяся повышенным или понижен­ным содержанием одного или нескольких химических элементов в почве или в воде, а также в организмах, обитающих на этой территории животных и растений. На таких территориях могут наблюдаться определенные болезни, непосредственно связанные с недостатком или из­бытком этих элементов. Они получили название энде­мий, или эндемических заболеваний. Су­ществуют территории, избыточно насыщенные токсичес­кими элементами (ртуть, кадмий, таллий, уран), и дефицитные регионы по содержанию йода, фтора, селена и других химических элементов. Почти 2/3 территории нашей страны характеризуется недостатком йода, около 40% - селена.

Территория земного шара по геохимическим особеннос­тям весьма различна. Таежно-лесная нечерноземная зона характеризуется недостатком кальция, фосфора, калия, ко­бальта, меди, йода, бора, цинка, достаточным количест­вом магния и относительным избытком стронция, особен­но по речным поймам. В лесостепной и степной черноземной зоне наблюдается достаточное количество кальция, кобальта, меди, марганца. Сухостепная, полупустынная и пустынная зоны отличаются повышенным содержанием сульфатов, бора, цинка. В некоторых пустынях наблюдается избыток нитратов и нитритов.

В горных зонах биогеохимический характер территорий, лежащих на разных высотах, различается. Отмечается недостаток йода, иногда кобальта, меди, а в некоторых случаях – избыток молибдена, кобальта, меди, свинца, цинка.

В процессе эволюционного раз­вития организм выработал способность к избирательному поглощению определенных химических элементов и их из­бирательной концентрации в определенных тканях. Такие способности реализуются в процессе обмена веществ с ок­ружающей средой. Обмен осуществляется через биогеохи­мические пищевые цепи. В эти цепи включаются микроэ­лементы горных пород, почвы, воздуха и воды, поглощае­мые растениями, входящие в состав организмов животных, которые с пищей и питьевой водой поступают в организм человека.

Существенное значение для жизни организма имеют пороговые концентрации химических элементов, т.е. те концентрации, за пределами которых происходит срыв регулирующих функций организма и в результате этого возникают эндемические болезни. Различают начальные пороговые концентрации, от ко­торых начинается недостаток элементов для организма, и верхние - от которых начинается избыток. Следователь­но, и недостаток, и избыток могут вызвать заболева­ние организма (табл. 17 ).

В настоящее время, кроме естественных биогеохими­ческих районов и провинций, выделяют искусственные. Об­разование их обусловлено поступлением в окружающую среду неочищенных или плохо очищенных сточных вод, твердых отходов, содержащих химические вещества раз­личных классов опасности, пестицидов, минеральных удоб­рений и т. д.

В искусственных биогеохимических провинциях от­мечается повышение уровня заболеваемости населения, связанное как с отдаленными последствиями их воздейст­вий, так и с непосредственным их воздействием на ор­ганизм. Отдаленные последствия проявляются в виде врож­денных уродств, аномалий развития, нарушений физичес­кого и психического развития детей. Непосредственное воздействие встречается в виде случаев острых и хрони­ческих отравлений при проведении сельскохозяйственных работ.

Из микроэлементов, повышенное содержание которых в почве вызывает неблагоприятное воздействие на челове­ка, следует отметить бор, ванадий, таллий, вольф­рам и др.

Таблица 17

Влияние на состояние здоровья некоторых компонентов химического состава питьевой воды

Компоненты состава воды Влияние на состояние здоровья
при недостатке при избытке
Кальций Увеличение числа смертельных исходов при кардиоваскулярных заболеваниях (КВЗ), увеличение тяжести течения рахита, нарушение функционального состояния сердечной мышцы и процессов свертываемости крови. Мочекаменная болезнь, нарушение состояния водно-солевого обмена, замедление роста скелета.
Магний Внезапная смерть младенца, повышение тяжести, течения и числа неблагоприятных исходов КВЗ, психические симптомы, тахикардия. Возможность развития синдрома дыхательных параличей, раздражение желудочно-кишечного тракта в присутствии сульфатов.
Медь Атеросклеротические заболевания кровеносных сосудов и сердца, анемия. Наличие врожденных заболеваний, изменение водно-солевого и белкового обменов, нарушение течения родов и лактации.
Цинк Наличие врожденных заболеваний, изменение активности ферментов окислительно-восстановительных реакций, идиопатическое снижение чувства вкуса и обоняния. Изменение функции ЦНС, увеличение заболеваний печени.
Фтор Кариес. Гепатит, артериальная гипотония
Селен Повышение детской смертности, развитие синдрома «болезнь белых мышц». Ускорение кариеса зубов у детей, злокачественные новообразования.
Марганец Снижение скорости роста, нарушение липидного обмена. Анемия, нарушение функционального состояния ЦНС и щитовидной железы.
Кобальт Заболевание системы крови, подавление иммунных окислительно-восстановительных реакций Нарушение функционального состояния ЦНС и щитовидной железы.

Эндемические заболевания . Среди заболеваний, связан­ных с естественной биогеохимической обстановкой, можно назвать эндемический зоб , обусловленный недостатком йода; анемии, связанные, как и некоторые другие болезни, с де­фицитом железа; эндемическую подагру, связанную с из­бытком молибдена; уровскую болезнь , вызываемую сово­купным дефицитом кальция, калия, натрия при избытке стронция и бария; уролитиаз (мочекаменная болезнь), раз­витие которого связывают с жесткостью воды, а именно с повышенным содержанием в ней кальция; врожденный вывих бедра, связанный с недостаточностью многих мак­ро- и микроэлементов (рис. 28).

Эндемический зоб внешне проявляется в увеличении размеров щитовидной железы, что связано с разрастанием ее ткани (рис. 29). Эндемический зоб - болезнь распространенная. На Земном шаре ею болеют более 200 млн. человек. Особенно тяжело она протекает в горных странах, но наблюдается и на равнинах. Практически болезнь не встречается в пустынях, полупустынях, сухих степях, на большей части лесостепей.

Рис. 28. Зависимость размеров и формы тела человека от наличия почвенных микроэлементов: избыточное содержание в почве алюминия, железа, магния, калия, хрома, ванадия, кремния, меди («+», 1, 2, 3) и недостаток кремния, титана, алюминия, железа и др. элементов («-», 1, 2, 3)

Рис. 29. Эндемический зоб

Уровская болезнь определена по названию р. Уров, где она была впервые выявлена, иначе именуется болезнью Кашина - Бека, по именам подробно описавших ее врачей. Это заболевание впервые обнаружено в 50-е гг. XIX столетия. Болезнь проявляется в ограничении подвижности суставов, изъязвлении хрящей, ограничении роста и деформации костей. С возрастом костно-суставные изменения нарастают и приводят к резко выраженной деформации скелета, в первую очередь конечностей. Заболевание ведет к обезвоживанию, к потере трудоспособности. При этом заболевании у человека поражается костно-суставная система - уменьшается длина тела, деформи­руются суставы, укорачиваются пальцы, у детей про­падает память, снижаются умственные способности, задерживается психическое развитие. Болезнь встречается в Приангарье, Прибайкайле, в Иркутской области. Отдельные случаи этого заболевания были отмечены в Японии, Китае, Монголии, Швеции. Болезнь распространена отдельными очагами, охватывая общую площадь 180 000 км.

Проведенные исследования показали, что рас­пространенные в разных регионах страны заболева­ния непосредственно связаны с особенностями хими­ческого состава питьевой воды, почвы и пищевых про­дуктов, используемых людьми в данной местности. В частности, установлено, что повсеместно недо­статок меди и кобальта приводит к анемии, гепатиту, остеодистрофии, а высокое содержание свинца - к возникновению цефальгии, гингвитам, ишалгии, в то время как избыток или недостаток фтора спо­собствует повреждению зубов (флюороз, кариес), а повышенное содержание молибдена и меди вызы­вает подагрические заболевания.

Широко известна зобная болезнь, вызванная ни­зким содержанием в почве кобальта, меди, хрома, мо­либдена, марганца, йода; распространена в Узбекиста­не, Таджикистане, Голландии, Финляндии, Белорус­сии и других странах.

Факторы, способные вызвать превращение нормальной клетки в опухолевую, получили название бластомогенных, или канцерогенных (blastoma - опухоль, cancer - рак). Это могут быть химические, физические и биологические факторы, имеющие одну общую для всех особенность: они воздействуют на генетический аппарат, нарушая регуляцию клеточного деления и приводя к образованию опухоли.

Информация о накоплении элементов в биологических субстратах помогает прогнозировать воздействие того или иного элемента на здоровье населения, проживающего в районе расположения источников загрязнения, и дает представление о суммарном уровне воздействия элементов, поступающих ингаляционно, а также с питьевой водой и продуктами питания.

Значительные проблемы возникают при попытке оценить опасность загрязнения окружающей среды по уровню заболеваемости на загрязненной территории. Общая схема реакции человека на воздействие загрязнения окружающей среды, предложенная Комитетом экспертов ВОЗ, представлена на рис. 30.

Рис. 30.Спектр биологических ответов на воздействие загрязнения

1 - смертность; 2 - заболеваемость; 3 - физиологические признаки болезни; 4 - физиологические и другие сдвиги неизвестного значения; 5 - накопление загрязнения в органах и тканях. Примечание. Поперечная пунктирная линия отделяет уровни, приводящие к заболеваниям, от уровней воздействия с неясной биологической значимостью.

Были выделены пять уровней биологических ответов - от сдвигов в организме, биологическая значимость которых еще недостаточно оценена, до смертельных исходов. Реакции с неясной биологической значимостью расцениваются как защитно-приспособительные, что свидетельствует об ухудшении качества среды.

Состав экотоксикантов, имеющих тенденцию к накоплению ворганизме человека, обусловлен ведущими факторами геохимического риска типичными для территории, на которой он проживает. Чаще всего имеет место аккумулирование в органах таких элементов, как барий, бериллий висмут, ванадий, кадмий, кремний, ртуть, свинец, стронций.

Для обозначения всех патологических процессов, вызванных дефицитом, избытком или дисбалансом макро- и микроэлементов, используют понятие микроэлементозов.

Различают природные, техногенные и ятрогенные (связанные с лечением) микроэлементозы.

Техногенные микроэлементозы связаны с производственной деятельностью человека и могут быть вызваны:

  • - избытком определенных микроэлементов и их соединений непосредственно в зоне самого производства (профессиональные микроэлементозы);
  • - соседством с производством (соседские микроэлементозы);
  • - воздушным или водным переносом микроэлементов от производства на значительные расстояния (трансгрессивные микроэлементозы).

Природные микроэлементозы приурочены к определенным географическим зонам и связаны с геохимическим загрязнением, при котором в почве или воде некоторых территорий содержание химических элементов отличается от среднего. Такие территории называются биогеохимическими провинциями. Природные микроэлементозы, возникающие у людей, проживающих в биогеохимических провинциях, называются эндемическими заболеваниями.

При положительном геохимическом загрязнении в почве или в воде наблюдают повышенное содержание какого-либо элемента. Например, повышенное содержание стронция (река Уров, Восточная Сибирь), меди (Башкортостан), молибдена (некоторые районы Армении) приводит к гипермикроэлементозам.

При отрицательном геохимическом загрязнении в почве или в воде содержание какого-либо элемента понижено. Например, пониженное содержание иода (Западная Украина), кобальта (Ярославская область).

Недостаток элементов довольно легко компенсировать, вводя в пищу соответствующие добавки.

Избыток элементов (положительные геохимические загрязнения) приводит к сильным медленно действующим токсикозам.

Особенности некоторых эндемических заболеваний

Болезнь Кашина - Бека, или уровская болезнь, встречается в Читинской и Амурской областях России и связана с повышенным содержанием стронция в питьевой воде. Она вызывает поражения костно-суставной системы, в результате чего у больного уменьшается длина тела, деформируются суставы, укорачиваются пальцы, у детей снижаются умственные способности, задерживается психическое развитие, страдает память, у животных наблюдается стронцевый рахит. Болезнь была обнаружена еще в 1884 г. у жителей в районе реки Уров в Восточной Сибири и получила название «коряжная болезнь».

Высокие концентрации Sr - результат особенностей геологического строения водовмещающих пород. Общетоксическое действие стронция связано с нарушением минерального обмена и вытеснением кальция из костной ткани.

При концентрациях стронция в воде около 80 мг/л в условиях длительного использования (более трех месяцев) изменения в костной ткани необратимы и приводят к уродливости. При концентрациях стронция в воде 20-30 мг/л изменения обратимы. Такие концентрации обнаружены на севере Московской области (Талдом, Шатура, Дмитров), а также в Архангельской, Смоленской, Тульской областях (до 40 мг/л). Но даже при концентрациях 7-8 мг/л обнаружено разрушение эмали зубов.

Необходимо отметить, что главную роль играет не столько избыток стронция, как его баланс с кальцием (отношение Ca/Sr).

При малых значениях этого отношения возникает уровская болезнь. Во избежание этого в таких местностях в рацион вводят повышенное содержание кальция.

Эндемический зобу людей, проживающих в зонах с природным дефицитом иода в внешней среде, и животных. Это территории ряда районов центра Европейской части территории России, Поволжья Урала, Сибири, Северного Кавказа. В процессе адаптации организма к недостаточному поступлению иода происходит увеличение массы щитовидной железы. На фоне йодной недостаточности могут происходить нарушения в формировании мозга детей - от снижения интеллекта до тяжелых форм эндемического кретинизма.

Эндемический флюороз (фтороз) вызывается избытком фтора в воде. Одним из симптомов флюороза являются желтые пятна на зубах. Фтор накапливается в волосах, зубах и костях выше нормы (норма - 53-78 мг/кг). Это провоцирует кариес зубов, изменения в скелете («мраморность» костной ткани).

Повышенная концентрация фтора отмечается во многих регионах России - Забайкалье, Приморье, Хабаровском крае, на Кольском полуострове, а также в Московском, Якутском, Предкавказском артезианских бассейнах.

Минеральную основу зубных тканей - дентина составляют гид- роксилапатит Са 5 (Р0 4) 3 ОН, хлоридапатит Са 5 (Р0 4) 3 С1 и фторапатит Ca 5 (P0 4) 3 F.

Фторид-ион легко замещает гидроксид-ион, образуя защитный эмалевый слой фторапатита (рис. 14):

Са 5 (Р0 4) 3 0Н + F" ^ Ca 5 (P0 4) 3 F + ОН"

Фторирование питьевой воды осуществляется добавлением к ней фторида натрия NaF. Однако при содержании фтора в питьевой воде более предельно допустимой нормы (1,5 мг/л) появляются симптомы хронического отравления фтором - повышение хрупкости костей, костные деформации и общее истощение организма, что связано с химическим связыванием фосфора и кальция.

Эндемический арсеноз, или болезнь «черной стопы», вызывается избытком мышьяка. При этом поражаются периферические сосуды с

Рис. 14. Галогены - необходимая составная часть зубной ткани: а - образование защитного эмалевого слоя; б - лечение кариеса фторидами

гангреной пальцев ног, стоп, пальцев рук. Высокое содержание мышьяка в подземных водах наиболее часто встречается в некоторых районах США и Аляски, а также в Чили, Аргентине, Индии, Румынии, Венгрии и на острове Тайвань.

Алюминиевая болезнь возникает в результате действия на почву кислотных дождей, которое приводит к ее закислению и выщелачиванию образующихся подвижных соединений алюминия, включающихся в пищевые цепи.

Избыток алюминия в организме человека тормозит синтез гемоглобина, так как алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.

Эндемическая подагра возникает при избытке молибдена (Мо) в организме.

Болезнь Коновалова - Вильсона связана с повышенным содержанием меди в организме.

Болезнь па-пинг связана с действием солей бария и проникновением ионов Ва 2+ в костные ткани. Ионы Ва 2+ , имея одинаковый радиус с ионом К конкурируют с ним в биохимических процессах, замещают его и возникает гипокалиемия.

При недостатке меди в организме наблюдаются тяжелые отклонения в обмене веществ: медная анемия (т. н. лизуха), экзотическая атаксия - нарушение координации движений. В рацион питания вводят растворимые соли меди.

При недостатке железа в организме человека возникает так называемая железодефицитная анемия. Дело в том, что низкая ПД К железа в воде (3 мг/л) объясняется не его биологическими свойствами, а органолептическими и техническими причинами. Оптимальный верхний порог для железа соответствует значительно большим концентрациям - 109 мг/л.

Проблема железодефицита особенно актуальна в высокогорных районах.

Слабо изучено физиологическое влияние биогеохимических провинций с повышенным содержанием макроэлементов, например, различных соляных вод (хлористых, сульфатных, гидрокарбонатных). Известны лишь общие положения, в частности, что избыток солей нарушает водно-солевой обмен и сказывается на функции сердечно-сосудистой системы.


Наряду с заболеваниями, обусловленными антропогенными факторами загрязнения ок­ружающей среды, существуют заболевания связанные с особенностями биогеохимических провинций.

Заболевания и синдромы, в этиологии которых главную роль играет недостаток биогенных (эссенциальных) элементов или избыток как биогенных, так и токсических микроэлементов, а также их дисбаланс, в том числе аномальные соотношения микро- и макроэлементов. Предложена рабочая классификация микроэлементозов человека.

Микроэлементозы человека

Основные группы Основные формы заболеваний Краткая характеристика
1. Природные, эндогенные Врожденные, наследственные В основе заболевания микроэлементоз матери. Недостаток, избыток, дисбаланс МЭ вызван патологией хромосом или генов.
2. Природные, экзогенные Вызванные а) МЭ – дефицитом б) МЭ – избытком в) МЭ - дисбалансом Природные, не связанные с деятельностью человека и приуроченные к определенным географическим локусам. Эндемические заболевания людей, сопровождающиеся теми или иными признаками у животных и растений.
3. Техногенные Промышленные (профессиональные) Заболевания связанные с производственной деятельностью человека; болезни и синдромы, вызванные избытком микроэлементов в зоне производства
Соседские По соседству с производством за счет воздушного или водного переноса МЭ
4. Ятрогенные Вызванные а) МЭ – дефицитные б) МЭ – избытком в) МЭ - дисбалансом Быстро увеличивающееся число заболеваний связанных с интенсивным лечением разных болезней препаратами, содержащими микроэлементы, а также с поддерживающей терапией не обеспечивающей организм необходимым уровнем МЭ.

Установлено, что в некоторых биогеохимических провинциях бывает избыток или недостаток определенных микроэлементов, не обеспечивается сбалансированное ми­неральное питание организма, что приводит к возникновению заболеваний на данной территории. Заболевания, вызываемые избытком пли недостатком элементов в опреде­ленной зоне, называют эндемическими заболеваниями. Они носят характер эндемий . Симптомы заболеваний, вызванных недостатком химических элементов в организме - гипомикроэлементозов,.

Характерные симптомы дефицита химических элементов в организме человека.

Элемент Типичный симптом при дефиците
Co Замедление роста скелета
Mg Мышечные судороги
Fe Анемия, нарушение иммунной системы.
Zn Повреждение кожи, замедление росга, замедление сексуального созревания
Cu Слабость артерий, нарушение деятельности печени, вторичная анемия
Mn Бесплодность, ухудшение роста скелета
Mo Замедление клеточного роста, склонность к кариесу.
Co Злокачественная анемия
Ni Учащение депресия, дерматиты
Cr Симптомы диабета
Si Нарушение роста скелета
F Кариес зубов
I Нарушение работы щитовидной железы.
Se Мускульная (в частности сердечная) слабость

Как следует из таблицы, при недостатке железа в организме развивается анемия, так как оно входит в состав гемоглобина крови. Суточное поступление в организм этого эле­мента должно быть 12 мг. Однако, избыток железа вызывает сидероз глаз и легких, что связано с отложением соединений железа в тканях этих органов на Урале в горных рай­онах Сатки. В Армении в почвах повышенное содержание молибдена, поэтому 37% населения страдает подагрой. Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительной ткани. Кроме то­го, дефицит меди способствует раковым заболеваниям у людей пожилого возраста. Избы­ток меди в организме (гипермикроэлементоз) приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (бо­лезнь Вильсона). Дефицит меди вызывает заболевание мозга у детей (синдром Мениеса), так как в мозге не хватает цитохромоксидазы. На Урале дефицит в пище йода – от недос­татка йода развивается «базедова болезнь». В Забайкалье, Китае, Корее население поражается деформирующими артрозами (уровская болезнь). Особенность болезни – размягчение и искривление костей. Почвы этих территорий имеют повышенное содержание Sr, Ва, и пониженное - концентрации Со, Са, Сu. Установлено существование корреляции между по­ниженным содержанием Са и повышенным содержанием Sr, аналога кальция, который более химически активный. Поэтому нарушается Са- Sr обмен в костной ткани при уровской болезни. Происходит внутреннее перераспределение элементов, кальций вытесняется стронцием. В результате развивается стронциевый рахит. Замена одних элементов другими обусловлено близостью их физико-химических характеристик (радиус иона, энергия иони­зации, координационное число), разностью их концентраций и химической активности. Натрий замещается литием, калий-рубидием, барием, молибден-ванадием. Барий имея одинаковый радиус с калием, конкурирует в биохимических процессах. В результате такой взаимозамещаемости развивается гипокалиемия. Ионы бария, проникая в костные ткани, вызывают эндемическое заболевание – Па-пинг.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Факультет естественных наук, математики и технологий

Специальность 020800.68 Экология и природопользование

Академическая кафедра экологии и экологического образования

По дисциплине экология человека

«Взаимосвязь природных особенностей среды и эндемических заболеваний человека»

Выполнил

Чипизубова А.В.

Введение

Эндемическое заболевание - характерное заболевание для определённой местности. Причиной эндемического заболевания могут быть геохимические особенности почвы и воды, очаги инфекционных заболеваний.

Районы с резкой недостаточностью или избыточностью содержания какого-либо химического элемента в среде называют биогеохимическими провинциями. Различное соотношение химических элементов в почве и воде может вызвать заболевания растений, животных и человека.

Эндемическими могут быть инфекции, возбудители которых - бактерии и вирусы, а так же их разносчики, постоянно пребывают в определенной местности - например, эндемия чумы среди грызунов в Казахстане, эндемия холеры в Индии или малярии в субтропической Африке.

Термин эндемия используется применительно к распространению зависимости от отдельных веществ под влиянием социальной среды. Примерами подобных эндемий могут служить алкоголизм или зависимость от курения, поразившие значительную часть населения в отдельных странах или местностях,.

.Биогеохимические провинции

Биогеохимические провинции - это области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию (в их почвах, водах и т.п.) химических элементов (или соединений), с которыми связаны определённые биологические реакции со стороны местной флоры и фауны.

Биогеохимической провинцией может считаться любая геохимическая аномалия, т. е. участок земной коры (или поверхности земли), отличающийся существенно повышенными концентрациями каких-либо химических элементов или их соединений по сравнению с фоновыми значениями и закономерно расположенный относительно скоплений полезных ископаемых (рудного тела, нефтяные или газовые залежи и др.), вызывающая отклонения в здоровье местных жителей.

По генезису выделяются 2 типа биогеохимических провинций:

) Биогеохимические провинции и эндемии, встречающиеся в любой зоне. В этом смысле они имеют интразональный характер и возникают на фоне первичных или вторичных ореолов рассеяния рудного вещества месторождений, солёных отложений, вулканогенных эманаций и т.п.

Например, борные биогеохимические провинции и эндемии (среди флоры и фауны) обнаружены в бессточных областях; флюороз человека и животных - в области недавно действующих вулканов, месторождений флюорита и фторапатита; молибденозис - в пределах месторождений молибдена и т.п. Этот тип провинций преимущественно связан с избыточным содержанием химических элементов в среде.

Химические элементы, образующие хорошо растворимые соединения в почвенных условиях, вызывают наиболее сильную биологическую реакцию у местной флоры. Имеет значение и форма нахождения химических элементов в среде. Например, молибден вызывает у животных заболевание только в районах с щелочными почвами (молибденовая кислота даёт растворимые соединения с щелочами); в районах кислых почв избыток молибдена не вызывает заболеваний и т.п. Химические элементы Ti, Zr, Hf, Th, Sn, Pt и многие другие, не образующие в почвенных условиях легкоподвижных растворимых соединений, не вызывают образования биогеохимических провинций и эндемий.

В пределах биогеохимических провинций различают 2 вида концентрации организмами химических элементов: групповой, когда все виды растений в данной провинции в той или иной степени накапливают определённый химический элемент, и селективный, когда имеются определённые организмы-концентраторы того или иного химического элемента вне зависимости от уровня содержания этого элемента в среде. Известны различные виды растений, которые концентрируют определённые элементы и подвергаются при этом изменчивости. К ним относятся специфическая галмейная флора (концентрирующая Zn), известковая, селеновая, галофитная, серпентинитовая флора и мн. др.

В зависимости от конституционных свойств данного вида организма и особенно при длительном изолированном существовании его в той или иной биогеохимической провинции возникает изменчивость организмов - появление физиологических рас (без видимых внешних изменений), морф, вариаций, подвидов и видов. Это сопровождается повышением содержания в организмах соответствующих химических элементов - Cu, Zn, Se, Sr и др.

Многие редкие и рассеянные химические элементы (микроэлементы) играют значительную физиологическую роль, входя в физиологически важные органические соединения у организмов - в дыхательные пигменты, ферменты, витамины, гормоны и другие физиологически важные вещества.

Известно более 30 химических элементов (Li, В, Be, С, N, F, Na, Mg, Al, Si, P, S Cl, K, Са, V, Mn, Cu, Zn, As, Se, Br, Mo, I, Ba, Pb, U и др.), с которыми связано образование биогеохимических провинций, эндемий и появление организмов-концентраторов.

На основе изучения химической экологии биогеохимических провинций в практику борьбы с соответствующей эндемией широко вошло использование химических элементов (В, Сu, Mn, Со, I и др.) в качестве удобрения или подкормки животных .

2.Эндемические заболевания биогеохимических провинций

2.1.Уровская болезнь

Одной из наиболее известных эндемий является уровская болезнь или болезнь Кашина-Бека. Это эндемическое заболевание суставов с нарушением процессов окостенения, роста, преждевременным изнашиванием костно-суставного аппарата. Вызывает развитие деформирующего остеоартроза с ограничением подвижности суставов. Подробно описана в середине 19 в. Русским врачом Н. И. Кашиным, который обнаружил эндемический очаг в районе реки Уров. В начале 20 в. изучена русским врачом Е. В. Беком. Наблюдается в виде эндемических очагов в Восточной Сибири, Северном Китае и Северной Корее. Предполагаемые причины - нарушение поступления в организм минеральных веществ (избыток стронция, бария, недостаток кальция и пр.), употребление хлеба из зерна, пораженного грибком из рода фузариум. Уровская болезнь возникает обычно в возрасте 6-15 лет, проявляется болями в суставах и мышцах, мышечной слабостью. Затем появляется, как правило, симметричная деформация межфаланговых, запястных, локтевых и др. суставов с нарушением их подвижности, атрофией мышц, изменением походки; присоединяются признаки миокардита, хронического гастрита, анемии. При ранней диагностике и своевременных мерах возможно обратное развитие болезни. Лечение (в основном физиотерапевтическое, бальнеологическое) направлено на улучшение функции конечностей, борьбу с мышечными контрактурами <#"justify">2.3 Мочекаменная болезнь

Мочекаменная болезнь (уролитиаз) - заболевание, проявляющееся формированием конкрементов в органах мочевыделительной системы. Одной из причин возникновения заболевания является жесткая вода с высоким содержанием кальциевых солей. Сказывается и влияние климатических факторов: высокая концентрация солей в моче в жарком климате вследствие повышенного потообразования, недостаток витамина Д и недостаток ультрафиолетовых лучей .

флора фауна флюороз кариес

2.4 Флюороз

Это хроническое заболевание, развивающееся при длительном избыточном поступлении в организм фтора и его соединений.

Различают профессиональный и эндемический флюороз. Профессиональный флюороз выявляется у рабочих, подвергающихся воздействию различных соединений фтора в высоких концентрациях, например в алюминиевой промышленности. Поступление в организм фтора происходит воздушным путем.

Эндемический флюороз встречается среди населения, употребляющего питьевую воду с повышенным содержанием фтора - свыше 1-1,5 мг/л. Поражение зубов начинается с появления единичных меловидных пятнышек на отдельных симметрично расположенных зубах, чаще на резцах. В более выраженных случаях развивается желто-бурая пигментация зубов, в части случаев сопровождающаяся повышенной их стираемостью. При дальнейшем развитии процесса наблюдаются морфологические дефекты эмали в виде эрозий, что приводит к значительной деформации коронок зубов.

Биогеохимические провинции, отличающиеся повышенным содержанием фтора в водоисточниках, имеются во многих странах мира. Чем выше концентрация фтора в воде, тем больший процент коренного населения имеет признаки флюороза. У лиц, переезжающих в эндемическую по флюорозу местность в возрасте старше 10-12 лет, выраженные формы заболевания не развиваются. Его проявления чаще ограничиваются поражением зубов, однако при содержании фтора в питьевой воде выше 6 мг/л выявляются изменения костной ткани по типу остеопороза или остеосклероза . Данное заболевание встречается и у жителей Забайкалья.

5 Эндемический кариес зубов

Эндемический кариес зубов - заболевание, характеризующееся патологическими изменениями обмена веществ и тканей зубов вследствие недостаточного поступления в организм фтора. Эндемический кариес зубов возникает в местностях, где снижен уровень содержания фтора в воде (менее 0,5 мг/л) и почвах (менее 15 мг/кг). Устойчивость зубной эмали к воздействию физических и химических факторов среды подавляется. Зубы подвергаются декальцинации. Недостаток фтора ведет к нарушению обмена фосфора, других химических элементов. Патологические изменения обмена веществ обусловливают развитие дистрофических процессов в костях, сердце и других паренхиматозных органах .


Макро- и микроэлементозы - нарушения баланса микро- и макроэлементов в организме человека.

Гипокалиемия - понижение концентрации калия в крови ниже 4 ммоль/л. Гипокалиемия проявляется нарушением проводимости по нервно-мышечному волокну, что приводит к атонии кишечника, понижению сосудистого тонуса, изменениям со стороны центральной нервной системы. Вследствие вызванного дефицитом калия повышенного выведения катионов водорода почками развивается алкалоз.

Гиперкалиемия (повышение концентрации калия в крови выше 5 ммоль/л) наблюдается при избыточном поступлении калия с пищей. Гиперкалиемия сопровождается брадикардией, мышечными парезами, возможна остановка сердца в диастоле. Так же наблюдаются параличи, парестезии, боли в икрах ног, диспепсические расстройства, нарушения функции почек .

Гипофосфатемия ведет к нарушению образования РНК и ДНК, задержке минерализации костей, развитию рахита, остеомаляции, остеопороза.

Избыток P: гипотония, снижение концентрации Ca в крови.

Дефицит железа ведёт к возникновению анемии. Дефицит железа в организме может быть вызван рядом причин, в том числе недостатком железа в рационе питания. Это явление особенно распространено среди детей и молодых девушек .

Недостаток меди в организме вызывает развитие микроцитарной нормохромной анемии, рахитоподобного синдрома, кариеса зубов, сахарного диабета, аневризмов (патологическое выпячивание истонченного участка артерии или сердца в результате снижения эластичности ткани), преждевременного поседения, морщинистости кожи, варикозного расширения вен.

Избыточное поступление меди в организм ведет к отложению ее в тканях (болезнь Вильсона). Развивается цирроз печени, гепатолентикулярная дегенерация: образуется плохо растворимый комплекс меди с аминокислотами, который откладывается в чечевидном ядре мозга, клетках печени, селезенки, сетчатке глаза. Возникают дегенеративные изменения в органах, светобоязнь.

Дефицит Zn: задержка роста и полового созревания, замедление заживления ран, белые пятнышки на ногтях, полнота, восприимчивость к инфекциям.

Избыток Zn: быстро выводится из организма, но возможен небольшой токсический эффект.

Дефицит Mg: снижение концентрации Ca и отложение Ca в тканях, тремор, мышечная слабость, сердечные спазмы, нервозность, трофические язвы, камни в почках.

Избыток Mg: седативный эффект, может быть угнетение дыхательного центра.

Дефицит Mn: параличи, конвульсии, головокружения, ослабление слуха, глухота и слепота у детей, нарушения пищеварения, снижение уровня холестерина, может приводить к развитию неинсулинозависимого диабета.

Избыток Mn: двигательные и психические нарушения .

.Природно-очаговые заболевания

Природно-очаговые заболевания - это инфекционные болезни, существующие в природных очагах в связи со стойкими очагами инфекции и инвазии, поддерживаемыми дикими животными. К ним относятся: клещевой и комариный (японский) энцефалиты, клещевые риккетсиозы (сыпнотифозные лихорадки), различные формы клещевого возвратного тифа, туляремия, чума, геморрагическая лихорадка, трипаносомоз африканский, дифиллоботриоз, описторхоз и другие возбудители, переносчики, животные-доноры и реципиенты - более или менее постоянные члены биоценозов определенного географического ландшафта. Учение о природно-очаговов заболевании разработано Е. Н. Павловским (1938) и его школой .

Чума - острая природно-очаговая трансмиссивная инфекция, характеризующаяся тяжелой интоксикацией, высокой лихорадкой, лимфаденитом бубонного типа. К природным очагам чумы, расположенным на территории России, относятся: Центрально-Кавказский, Терско-Сунженский, Дагестанский равнинно-предгорный и высокогорный, Прикаспийский северо-западный, Волго-Уральский степной и песчаный, Тувинский, Забайкальский, Горно-Алтайский .

В Забайкалье очагами являются Борзинский, Забайкальский, Ононский, Краснокаменский районы. Переносчиками возбудителя (Yersinia pestis) являются: тарбаган, даурский суслик, хищные птицы и блохи.

Клещевой энцефалит - природно-очаговая трансмиссивная (передающаяся клещами) вирусная инфекция, характеризующаяся преимущественным поражением центральной нервной системы.

Основным резервуаром и переносчиком вируса в природе являются иксодовые клещи. Дополнительным резервуаром вируса являются грызуны и другие животные. Для заболевания характерна строгая весенне-летняя сезонность, связанная с активностью клещей . Большинство случаев заражения в Забайкалье наблюдается на Юге.

Сибирская язва (карбункул злокачественный, антракс) - особо опасная инфекционная болезнь сельскохозяйственных и диких животных всех видов, а также человека. Болезнь протекает молниеносно, остро или сверхостро. Характеризуется интоксикацией, развитием серозно-геморрагического воспаления кожи, лимфатических узлов и внутренних органов; протекает в кожной или септической форме. Источником инфекции являются больные сельскохозяйственные животные: крупный рогатый скот, лошади, ослы, овцы, козы, олени, верблюды, у которых болезнь протекает в генерализованной форме. Домашние животные - кошки, собаки - мало восприимчивы . В Забайкалье очагами являются: Читинский, Балейский, Шилопугинский, Борзинский и Могойтуйский районы.

Туляремия - острое инфекционное заболевание животных и человека; вызывается бактерией Francisella tularensis. Названо по местности Туларе (Tulare) в Калифорнии, где она впервые выделена от больных сусликов. Кроме США, туляремия обнаружена в России, Канаде, Японии, Швеции, Норвегии, Франции и др. странах Северного полушария. Передаётся человеку от больных или павших грызунов и зайцев при непосредственном соприкосновении с ними или через загрязнённые ими воду, солому, продукты, а также насекомыми и клещами при укусах. Возбудитель проникает в организм человека через кожу, слизистые оболочки глаза, органов пищеварения и дыхательных путей . В Забайкалье очагами являются: Борзинский, Забайкальский, Краснокаменский, Ононский, Нерчинский, Оловянинский и А-Заводский районы.

Холера - острое заболевание, возникающее в результате бурного размножения в просвете тонкой кишки холерного вибриона. Характеризуется развитием массивной диареи с быстрой потерей внеклеточной жидкости и электоролитов, возникновением в тяжелых случаях гиповолемического шока и острой почечной недостаточности. Относится к карантинным инфекциям, способна к эпидемическому распространению. Источником холерных вибрионов является только человек . Опасность заражения представляют водоёмы, используемые для рекреационных и хозяйственно-бытовых целей.

Заключение

В мире существует множество биогеохимических провинций и очагов инфекционных заболеваний, на территории которых местные жители подвергаются опасности эндемических заболеваний. Наибольшее число инфекционных очагов мира сосредоточено в тропических и субтропических поясах Земли. Это связано с благоприятностью климатических условий для развития микроорганизмов и наличием постоянных организмов-переносчиков. На территории Юго-Восточного Забайкалья встречаются очаги чумы, холеры, туляремии, сибирской язвы, лептоспироза, клещевого энцефалита. В разных районах Забайкальского края в связи с химическими особенностями почв и подземных вод, которые являются основным источником питьевой воды, встречаются эндемические заболевания (флюороз, кариес, мочекаменная болезнь и др.), наиболее известным из которых, является уровская болезнь. Опасность представляют растения, накапливающие определённые элементы, содержащиеся в почве, и животные-переносчики инфекций.

Водные эпидемии инфекционных заболеваний характеризуются массовостью и одновременностью.

В состав всех клеток и тканей человека входят минеральные соли: кальция, магния, натрия, калия, фосфора и др. Кроме этих солей в очень незначительных количествах(от 0,001% и менее) такие элементы как йод, фтор, медь, цинк и др.. Это микроэлементы. Они играют важную роль в процессах жизнедеятельности организма, участвуя в обмене веществ, росте и развитии тела.

Они поступают в организм из внешней среды: почвы(с продуктами питания), воды, воздуха.

Распределение микроэлементов в земной коре неравномерно и в определенных географических р-нах может иметь место их недостаток или избыток.

В связи с этим люди, проживающие в них, могут получать с пищей и водой недостаточное или избыточное количество какого-либо микроэлемента.

При этом у людей могут обнаруживаться характерные заболевания, которые называются геохимическими эндемиями. В этом названии отражена связь заболевания с характерным минеральным составом почвы и воды.

Наиболее широко распространенной геохимической эндемией является эндемический зоб, связанный с недостатком йода во внешней среде. При этом в организм в организм не поступает достаточного количества йода для нормального развития и функционирования щитовидной железы (100 - 200 мг в сутки). Щитовидная железа вырабатывает гормоны, являющиеся пусковым механизмом всех гормонов. Недостаток йода приводит к гипофункции и гипотиреозу, заболеванию, приводящему к нарушению деятельности мозга, половых желез, к заболеванию костей и суставов, к нарушению функции надпочечников, поджелудочной железы. Нарушение функции мозга выражается в снижении уровня умственного развития (снижению коэффициента IG.).

Гипофункция щитовидной железы сопровождается ее увеличением. У всех возрастов наблюдается утомляемость, слабость, сонливость, отечность нижних век, сухость и шелушение кожи, выпадение волос, задержка роста и развития у детей (поздно начинает говорить и ходить, медленно соображает). У женщин в любом возрасте отмечаются гинекологические заболевания (миома, фибромиома, мастопатия), у мужчин - проблемы с половой функцией.

Другой геохимической эндемией является флюороз – заболевание, возникающее при избыточном поступлении в организм фтора и проявляющееся поражением зубов в виде пятнистости (желтые пятна), зубы становятся хрупкими, эмаль разрушается. В тяжелых случаях флюорозом поражается костно-связочный аппарат. При недостатке фтора в воде у детей развивается кариес зубов. Содержание фтора в воде – 0,7 – 1,5 мг/л

Водно-нитратная метгемоглобинемия – возникает при вскармливании грудных детей питательными смесями, приготовленными на воде с избыточным содержанием нитратов. Заболевание обусловлено значительным повышением содержания метгемоглобина в крови, который нарушает перенос кровью кислорода от легких к тканям. У детей наблюдаются диспепсические явления, одышка, цианоз кожных покровов и видимых слизистых, в тяжелых случаях – судороги и смерть.

Лекция № 7

Тема: « Характеристика источников водоснабжения». Способы улучшения качества питьевой воды