Биогеохимические провинции, причины эндемических заболеваний

Территории на земном шаре, на которых вследствие ес­тественного неравномерного распределения химических эле­ментов в литосфере, гидросфере и атмосфере наблюдается недостаток или избыток какого-то химического элемента в биосфере, а именно в местной фауне и флоре, называются биогеохимическими провинциями.

Химические вещества окружающей среды можно разделить на две группы: естественные (при­родные) и антропогенные (попадающие в окружающую сре­ду в связи с деятельностью человека).

Для организма человека разнообразие химических ве­ществ имеет неравноценное значение. Одни из них индиф­ферентны, то есть, безразличны для организма, другие оказыва­ют на организм вредное действие, третьи обладают выра­женной биологической активностью, являясь либо строи­тельным материалом живого вещества, либо обязательной составной частью химических регуляторов физиологических функций: ферментов, пигментов, витаминов. Последние по­лучили название биологически активных элементов (или биогенных элементов).

Все биогенные элементы в зависимо­сти от их процентного содержания в организме человека разделены на три группы: макроэлементы О, С, Н, Na, Cl, S, Р, Са, N, Mg, содержание которых в организме человека составляет 10-30% и более; микроэлементы — I, Сu, Со, Zn, Pt, Mo, Mnи другие, содержание которых в организме дос­тигает 10-3-10-12%; следовые элементы, обнаруживаемые в организме человека в количествах, не превышающих 10-12%.

Качественное и количественное содержание химических элементов определяется природой организма, при этом внутренняя и внешняя среда представляют собой единую, целостную систему, находящуюся в динамическом равнове­сии с внешней средой.

Необходимо отметить, однако, что физиологические воз­можности процессов уравновешивания внутренней среды организма с постоянно меняющейся внешней средой огра­ничены. Расстройство равновесия, выражающееся в нару­шении процессов жизнедеятельности или в развитии болез­ни, может наступать при воздействии чрезвычайного по ве­личине или необычного по характеру фактора внешней сре­ды. Такого рода ситуации могут иметь место на определен­ных территориях вследствие естественного неравномерного распределения химических элементов в биосфере: атмосфе­ре, гидросфере, литосфере.

На этих территориях избыток или недостаток определен­ных химических элементов наблюдается в местной фауне и флоре. Такие территории были названы биогеохимически­ми провинциями, а наблюдаемые специфические заболева­ния населения получили название геохимических заболева­ний. Так, например, если того или иного химического эле­мента, скажем, йода, оказывается недостаточно в почве, то понижение его содержания обнаруживается в растениях, произрастающих на этих почвах, а также в организмах животных, питающихся этими растениями. В результате, пищевые продукты как растительного, так и животного про­исхождения оказываются обедненными йодом. Химический состав грунтовых и подземных вод отражает химический состав почвы. При недостатке йода в почве его недостаточно оказывается и в питьевой воде. Йод отличается высокой летучестью. В случае пониженного содержания в почве, в атмосферном воздухе его концентрация также понижена. Таким образом, в биогеохимической провинции, обеднен­ной йодом, организм человека постоянно недополучает йод с пищей, водой и воздухом. Следствием является распрост­ранение среди населения геохимического заболевания – эн­демического зоба.

В биогеохимической провинции, обедненной фтором, при содержании фтора в воде источников водоснабжения 0,4 мг/л и менее имеет место повышенная заболеваемость ка­риесом.

Существуют и другие биогеохимические провинции, обед­ненные медью, кальцием, марганцем, кобальтом; обогащен­ные свинцом, ураном, молибденом, марганцем, медью и дру­гими элементами.

Неоднородная на различных территориях природная гео­химическая обстановка, определяющая поступление в орга­низм человека химических веществ с пищей, вдыхаемым воздухом, водой и через кожу, может изменяться также в значительной степени в результате деятельности человека. Появляется такое понятие, как антропогенные химические факторы среды обитания. Они могут появляться как в ре­зультате целенаправленной деятельности человека, так и в результате роста народонаселения, концентрации его в круп­ных городах, химизации всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта и быта.

Безграничные возможности химии обусловили получе­ние синтетических и искусственных материалов, продуктов и изделий. В связи с этим постоянно возрастает уровень загрязнения внешней среды:

− атмосферы– вследствие поступления промышленных выбросов, выхлопных газов, продуктов сжигания топлива;

− воздуха рабочей зоны— при недостаточной герметиза­ции, механизации и автоматизации производственных про­цессов;

− воздуха жилых помещений— вследствие деструкции полимеров, лаков, красок, мастик и др.;

− питьевой воды— в результате сброса сточных вод;

− продуктов питания— при нерациональном использова­нии пестицидов, в результате использования новых видов упаковок и тары, при неправильном применении новых видов синтетических кормов;

− одежды— при изготовлении ее из синтетических воло­кон;

− игрушек, бытовых принадлежностей— при изготовле­нии с использованием синтетических материалов и красок.

Все это предопределяет возникновение неадекватной про­цессам жизнедеятельности химической обстановки, опасной для здоровья, а иногда и для жизни человека.

По степени потенциальной опасности воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на 4 клас­са в соответствии с ГОСТ 12.1.0007-76 (с изменением № 1 от 01.01.82 г.): 1 – чрезвычайно опасные, 2 – высокоопасные, 3 — умеренноопасные, 4 — малоопасные. Критериями при определении класса опасности служат ПДК, среднесмертельная доза, средняя смертельная концентрация и др. Опреде­ление проводится по показателю, значение которого соот­ветствует наиболее высокому классу опасности.

Токсическое действие ядовитых веществ чрезвычайно многообразно, однако установлен ряд общих закономернос­тей в отношении путей поступления их в организм, сорб­ции, распределения и превращения в организме, выделения из организма, характера действия на организм в связи с их химической структурой и физическими свойствами.