Эндемические заболевания
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Введение......................
1. Районы геохимических аномалий......................
1.1. Естественные биогеохимические провинции.....................
1.2. Исскуственные биогеохимические районы........................
2. Эндемические заболевания………………
2.1 Заболевания, связанные с недостатком химических элементов.
2.2 Заболевания, связанные с избытком химических элементов.
Заключение....................
Список использованных источников:...................
Введение.
Эндемическое заболевание - (от греч. endemos — местный), относится к болезням, наблюдающимся у людей длительное время на данной ограниченной территории и обусловленное природными и социальными условиями.
Эндемическое заболевание может быть связано со стойкими природными очагами инфекционных болезней, то есть быть природно-очаговым заболеванием, но может быть также и неинфекционным: эндемический зоб (при недостатке йода в питьевой воде и продуктах питания); флюороз (при избытке фтора в почве и питьевой воде); кариес зубов (при недостатке фтора); анемии, связанные, как и некоторые другие болезни, с дефицитом железа; эндемическая подагра в некоторых районах Армении, имеющая своей причиной избыток молибдена; уровская болезнь (болезнь Кашина-Бека), которая определяется совокупным влиянием дефицита кальция, калия и натрия при избытке стронция и бария; уролитиаз (мочекаменная болезнь), зависящая от жесткости воды и др.
Неинфекционные эндемии связаны с геохимическими особенностями среды. Особенно существенное значение для жизни организмов имеют пороговые концентрации химических элементов, т.е. концентрации, за пределами которых происходит срыв регулирующих функций организма, и в результате этого возникает эндемическая болезнь (Ковальский В.В., 1974 г.).
- Районы геохимических аномалий.
1.1 Естественные биогеохимические провинции.
Биогеохимические провинции. 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. 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 эволюционнного 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 может вызвать заболевание организма.
На основе биогеохимических исследований создана общая биогеохимическая теория эндемий и получена возможность закономерного систематического изучения биогеохимических провинций и эндемических заболеваний, приводящих к нарушению обмена веществ, вызываемым избытком или недостатком определенных химических элементов. В настоящее время известно большое число подобных эндемий.
Эндемия стронция.
Эндемические остео- и хондродистрофии вызываются избытком стронция в рационе (уровская болезнь) в Читинской, Амурской областях, в Таджикистане, в Северо-Восточном Китае, в центральной части юга Корейского полуострова. Предупреждение возникновения уровской болезни у человека может быть достигнуто улучшением общего и минерального питания с увеличением в рационе солей кальция в период беременности и в раннем детском возрасте, когда растущий детский организм особенно нуждается в минеральных веществах.
На территории Арало-Каспийской низменности выявлена биогеохимическая провинция с повышенным содержанием бора в почвах, водах и в пищевых продуктах, что приводит к возникновению эндемических энтеритов среди животных и людей, проживающих в данной местности. В условиях борных биогеохимических провинций поступление бора в организм человека возрастает в несколько раз. При этом нарушается нормальная функция кишечника, что проявляется в воспалительных процессах (энтеритах). Болезнь сопровождается диареей, похуданием, общим ослаблением организма. В основе механизма возникновения болезни лежит нарушение углеводного и белкового обмена, поскольку повышенная концентрация бора угнетает ферментные системы, катализирующие процессы нормального усвоения углеводов и белков.
При анализе заболеваемости населения Чувашии обнаружена закономерная связь между распространением мочекаменной болезни и содержанием кремния в питьевой воде и пищевых продуктах. В некоторых районах Балканского полуострова с силикатной геохимической структурой, в населенных пунктах, расположенных на берегах рек, питьевая вода в периоды половодья загрязнена кремнием из подвергшихся эрозии силикатных горных пород. Систематическое потребление в течение долгого времени такой воды вызывает развитие хронического заболевания почек – эндемической нефропатии, за которой часто следует заболевание раком мочевого тракта.
Описана анемия у людей, проживающих в условиях Баймакской медно-цинковой биогеохимической провинции. С суточным рационом и водой население провинции получает 13,26 мг меди вместо 2-3 мг, т.е. в 6 раз больше, чем необходимо. Для человека верхним пределом,0 при котором организм способен регулировать обмен меди, является 12 мг/кг рациона или несколько выше. С пищевым рационом жители получают всего 0,08 мг молибдена вместо 0,2-0,5 мг в сутки. Если исходить из физиологической нормы соотношения между молибденом и медью, равного 1:10, то в рационе должно быть не менее 1,33 мг меди. В условиях медных провинций Южного Урала отношение молибден:медь равно 1:170. Гематологическими исследованиями у 18,4% обследованных выявлена анемия гипохромного типа, у 66,3% - нормохромная анемия и лишь у 15,3% лиц установлены показатели, соответствующие нормам.
У человека в биогеохимических провинциях, богатых молибденом, наблюдается повышение содержания в крови молибдена, активности ксантиноксидазы и усиленное образование мочевой кислоты, что приводит к возникновению эндемического заболевания типа подагры. Подагрические заболевания у людей часто наблюдаются в Армении. Медицинское обследование населения, проживающего в этих районах, показало, что в отдельных населенных пунктах 37% людей болеет эндемической подагрой.
Большой научный интерес представляет изучение сурьмяного субрегиона биосферы и сурьмяных биогеохимических провинций Ферганской долины. Показано, что взрослый житель этой провинции с пищевыми продуктами и водой получает за сутки примерно 0,1-0,15 мг сурьмы, что в 10-15 раз выше обычного уровня. Содержание сурьмы в камнях мочевого пузыря жителей Ферганской долины, больных уролитиазом, составляет 0,1-2,3 мг/кг. Роль органов, депонирующих сурьму в организме человека, выполняют печень, селезенка, поджелудочная и щитовидные железы. Под влиянием сурьмы увеличивается протеолитическая активность желудочного сока, а также сока поджелудочной железы. У детей, проживающих в этой провинции, сурьма постоянно содержится в крове и моче; им свойственны более высокие показатели роста, массы тела и окружности грудной клетки.
1.2. Исскуственные биогеохимические раионы.
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.
Загрязнение почвы фтором за счет промышленных выбросов приводит к накоплению его в растениях, а затем к развитию флюороза у людей, потребляющих культурные растения, выращенные на этой почве. Повышенное содержание фтора неблагоприятно влияет на функцию кроветворения, фосфорно-кальциевый обмен, нарушает функции печени, почек и т. д. Недостаток фтора в воде приводит к нарушению процессов ее самоочищения.
Ртуть, поступая в почву, изменяет ее биологические свойства — снижает аммонифицирующую и нитрифицирующую активность. Увеличение ртути в почве населенных мест учащает заболевания нервной и эндокринной систем, мочеполовых органов.
Накопление в почве свинца и попадание его с продуктами питания в организм приводит к патологическим изменениям иммунной, кроветворной, репродуктивной систем, органов внутренней секреции, аллергическим заболеваниям.
Из микроэлементов, повышенное содержание которых в почве вызывает неблагоприятное воздействие на человека, следует отметить бор, ванадий, таллий, вольфрам и др.
2. Эндемические заболевания.
2.1. Заболевания связанные с недостатком химических элементов.
Остановимся подробней на некоторых болезнях человека, связанных с недостатком химических элементов в организме, обусловленных геохимическими особенностями определенной местности.
Эндемический зоб.
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. Она регистрируется во всех климатических поясах, на материках и островах, на побережьях морей и океанов. Практически болезнь не встречается в пустынях, полупустынях, сухих степях, на большей части лесостепей.
Наиболее значительные очаги эндемического зоба расположены в Азии — по отрогам Гималаев в Индии и в Западном Китае; в Европе — в Швейцарии и в прилегающих к ней частях стран Центральной и Западной Европы, в Карпатах; в Северной Америке — в некоторых районах США; в Африке — в Эфиопии. На территории Российской Федерации эндемический зоб более часто наблюдается в лесных районах Сибири, Урала; в последние годы зарегистрировано его распространение в европейской части средней полосы России. Эндемический зоб внешне проявляется в увеличении размеров щитовидной железы, что связано с разрастанием ее ткани. Развитие этой болезни связывают с недостатком в воде и пище йода, что обусловливает снижение синтеза гормонов щитовидной железы и приводит к стимуляции тиреотропного гормона в гипофизе. Это и вызывает разрастание ткани щитовидной железы; изменяется обмен веществ, замедляется рост, нарушается психика.
Уровская болезнь.
Уровская болезнь определена по названию реки Уров, где она была впервые выявлена, иначе именуется болезнью Кашина — Бека, по именам подробно описавших ее врачей. Это заболевание впервые обнаружено в 50-е годы 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 обезображиванию, к потере трудоспособности.
Болезнь встречается в Приангарье, Прибайкалье, в Иркутской области. Отдельные случаи этого заболевания были отмечены в Японии, Китае, Монголии, Швеции. Болезнь распространена отдельными очагами, охватывая общую площадь 180 000 км2.
В Забайкалье ареал заболевания ограничен на севере рекой Шилкой, на юго-востоке — Аргунью, на западе — устьем реки Онона. Это горно-таежный болотистый район с резко континентальным климатом и развитием вечной мерзлоты.
Признаки уровской болезни были обнаружены на костях людей, найденных при раскопках поселений различного возраста: эпохи позднего неолита, эпохи бронзы и в погребениях VIII — X вв.
Относительно происхождения болезни существуют различные точки зрения. Однако большинство исследователей считают, что ее причины — геохимические: недостаток в почвах и водах кальция (может быть, также калия и натрия) и избыток содержания стронция и бария.
Кариес зубов, поражение твёрдых тканей зуба, выражающееся в последовательном его разрушении (эмали, дентина, цемента) с образованием полости.
Без фтора невозможно формирование крепких зубов. Он защищает зубы от кариеса и разрушений, образуя соединение с кальцием и фосфором более устойчивое по твердости, чем другие соли кальция. Организм не может повторно пустить эти соединения в циркуляцию для компенсации своих потребностей в кальции. Если рацион женщины во время беременности содержит достаточные дозы фторида, то зубы ребенка будут менее подвержены кариесу. Молочные зубы начинают формироваться в течение первых нескольких месяцев беременности, а постоянные – в течение последних нескольких месяцев. Фтор влияет на прочность зубов и их восприимчивость к кариесу. В ряде районов земного шара отмечается низкое содержание фтора в пищевых продуктах, почве и воде (ниже 0,5 мг на 1 л). Обеднение организма человека фтором способствует развитию кариеса зубов, пародонтоза с поражением десен, челюсти и выпадения зубов. При недостаточном содержании фтора в питьевой воде производится ее фторирование, а в эндемических районах, где нет центрального водоснабжения, детям младшего школьного возраста дают таблетки, содержащие фтор и витамины A. D, С (витафтор).
2.2. Заболевания связанные с избытком химических элементов.
Флюороз.
При систематическом использовании питьевой воды, содержащей избыточные количества фтора, у населения развивается эндемический флюороз. Отмечается характерное поражении зубов (крапчатость эмали), нарушение процессов окостенения скелета, истощение организма.
При гигиенической оценке поступления фтора в организм важное значение имеет содержание микроэлемента в суточном рационе, а не в отдельных пищевых продуктах. В суточном рационе содержится от 0,54 до 1,6 мг фтора (в среднем 0,81 мг). В ряде случаев широкое использование в питании продуктов моря, содержащих фтор, может оказывать существенное влияние на общий его баланс в организме. Как правило, с пищевыми продуктами в организм человека поступает в 4—б раз меньше фтора, чем при употреблении питьевой воды, содержащей оптимальные его количества (1 мг./л).
Фтор обнаруживается в поверхностных, грунтовых, морских' -и даже метеорных водах. Питьевая вода с концентрацией, фтора более 0,2 мг/л является основным источником его поступления в организм. Воды поверхностных источников характеризуются преимущественно низким содержанием фтора (0,3—0,4 мг/л). Высокие концентрации фтора в поверхностных водах являются следствием сброса промышленных фторсодержащих сточных вод или контакта вод с почвами, богатыми соединениями фтора. Установлено закономерное нарастание содержание фтора с севера на юг в поверхностных и грунтовых водах. Максимальные концентрации фтора (до 5—27 мг/л и более) определяют в артезианских и минеральных водах, контактирующих с фторсодержащими водовмещающими породами.
Флюороз зубов проявляется в виде непрозрачных опалесцирующих меловидных полосок или пятнышек. При развитии заболевания флюорозные пятна увеличиваются, появляется пигментация эмали темно-желтого или коричневого цвета, наступают необратимые ее изменения. В тяжелых случаях отмечаются генерализованный остеосклероз или диффузный остеопороз костного аппарата, костные отложения на ребрах, трубчатых костях, костях таза, оссификация связок и окостенение суставов. Избыточные количества фтора снижают обмен фосфора и кальция в костной ткани, нарушают углеводный, фосфорно-кальциевый, белковый и другие обменные процессы, угнетают тканевое дыхание и пр. Фтор является нейротропным ядом. Функциональные изменения в ЦНС проявляются в развитии тормозных процессов, снижении подвижности нервных процессов и др.
Злокачественные заболевания.
Различия в условиях, способствующих развитию злокачественных опухолей разных локализаций, многообразие возможных причин развития этого патологического процесса требуют применения многоаспектного анализа. Однако имеются факты, свидетельствующие о геохимических причинах. Так, в частности, специалисты обнаружили, что в области повышение заболеваемости раком желудка совпадает с выходом тектонических структур, к которым приурочены глубинные и поверхностные воды своеобразной минерализации. Анализ показал, что их химический состав включает уран, титан, цирконий, цинк, медь, свинец, хром, бериллий. Специалисты отмечают, что если каждый из этих элементов способствует заболеванию раком желудка, то их совокупность, несомненно, весьма опасна.
Известно, что в среде обитания человека циркулирует свыше 10 тыс. химических соединений и в течение суток они могут попадать в организм человека разными путями в количестве до 3 г. 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.
Из химических канцерогенов наиболее распространены полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Наиболее известные из них — бензопирены. Они широко распространены: находятся в дыме, смоле табака, в пережаренном масле, в выхлопных газах автотранспорта, в копченых продуктах, в продуктах переработки нефти, битуме, асфальте и др.
Избыток молибдена в организме способствует увеличению продукции мочевой кислоты, возникновению подагры.
Подагра (греч. podágra, буквально — капкан для ног, от pús, родительный падеж podós — нога и ágra — ловля, охота), заболевание, вызванное нарушением пуринового обмена в организме и отложением мочекислых соединений в тканях, с преимущественно поражением суставов (2,5% всех случаев заболеваний суставов) и почек. Различают П. первичную — следствие врождённого нарушения обмена веществ (например, "семейная" П.) и воздействия фактора питания, и вторичную — при отравлении свинцом, некоторых болезнях крови и др. (встречается реже). Поражаются преимущественно мужчины среднего возраста. Заболевание протекает в виде острых рецидивирующих приступов или хронически. Приступ подагрического артрита характеризуется внезапными болями, чаще в области большого пальца стопы, которые быстро нарастают, сопровождаются припухлостью и покраснением. Приступ может быть спровоцирован травмой, переохлаждением, приёмом алкоголя или пищи, богатой пуриновыми основаниями, и длиться от нескольких часов до нескольких дней. После приступа все болезненные явления исчезают, функция сустава восстанавливается. С каждой новой атакой продолжительность и интенсивность приступа нарастают. В большинстве случаев П. со временем переходит в хроническую форму. В результате увеличения содержания мочевой кислоты в сыворотке крови происходит отложение мочекислых соединений в тканях, чаще в области наружной части ушной раковины, около суставов, с ограничением движений в них. Нередко поражаются почки. Диагноз П. ставится при наличии острых приступов болезненного припухания одного сустава (чаще большого пальца стопы); отложений мочекислых соединений (тофи); увеличения содержания мочевой кислоты в сыворотке крови; кристаллов мочевой кислоты в синовии или в синовиальной жидкости; характерных изменений на рентгенограммах суставов.
Эндемическое заболевание может быть связано со стойкими природными очагами инфекционных болезней, т.е. быть природно-очаговым заболеванием (чума и др.), но может быть также и неинфекционным: эндемический зоб (при недостатке йода в питьевой воде и продуктах питания); флюороз (при избытке фтора в почве и питьевой воде); кариес зубов (при недостатке фтора); анемии, связанные, как и некоторые другие болезни, с дефицитом железа; эндемическая подагра в некоторых районах Армении, имеющая своей причиной избыток молибдена; уровская болезнь (болезнь Кашина-Бека), которая определяется совокупным влиянием дефицита кальция, калия и натрия при избытке стронция и бария; уролитиаз (мочекаменная болезнь), зависящая от жесткости воды и др.
Неинфекционные эндемические заболевания связаны с геохимическими особенностями среды. В.И. Вернадский, развивая учение о биосфере, установил, что химический состав организмов связан с химическим составом земной коры, что обусловлено эволюцией. В процессе эволюционного развития организм вырабатывает способность к избирательному поглощению определенных химических элементов, их избирательной концентрации в определенных органах и тканях и элиминации. Такие способности организма 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 животных организмов, которые с пищей растительного и животного происхождения и отчасти с питьевой водой поступают в организм человека.
Особенно существенное значение для жизни организмов имеют пороговые концентрации химических элементов, т.е. концентрации, за пределами которых происходит срыв регулирующих функций организма, и в результате этого возникает эндемическая болезнь.
Авцын А.П. Введение в географическую патологию. - М.: Медицина. - 1972.
Авцын А.П. Микроэлементы человека этиология, классификация, органопатология. – М., 1991.
Вирусология. Под редакцией Филдса Б., Найта Д., тт. 1–3, М., 1989
Воронов А.Г. Медицинская география. - М.: МГУ. - 1981.
Зарицкий П.В. Геохимия (биогеохимия) окружающей среды. – Харьков, 2003.
Иванов Л.Н. Социально-экономические
и медико-биологические
Ковальский В.В. Геохимическая экология. - М.: Наука. - 1974
