Скачиваний:   2
Пользователь:   elenka
Добавлен:   24.10.2014
Размер:   95.5 КБ
СКАЧАТЬ

Глава 7.

Особенности влияния экологических факторов на организм ребенка и женщины

7.1. Общие представления

 

В настоящий момент человечество живет в окружающей среде, которая значительно отличается от среды обитания предыдущих поколений. Появление новых технологий, увеличение объема информации, рост численности населения и увеличение потребительского спроса знаменуют конец XX - начало XXI столетия. В течение последних 50 лет появились тысячи новых химических компонентов, производство синтетических соединений увеличилось с 650 тыс тонн в 1940 году до 160 млн тонн в 1980 г. Химические соединения повсеместно присутствуют в окружающей нас среде, и в силу этого химические токсиканты накапливаются в организме людей и животных.

Уже упоминалось о том, что в окружающей среде обнаруживается около 70 000 химических соединений. При этом весьма немного известно относительно эффектов большинства из них на здоровье детей.

Из--за уникальных физических, биологических, и социальных характеристик дети наиболее уязвимы среди всей человеческой популяции.

Сложность процесса развития человека от момента зачатия до взрослого состояния предполагает существование уязвимых специфических периодов к факторам окружающей среды. Воздействие в упомянутые критические моменты может вести к постоянному и необратимому повреждению органов и систем организма. Чтобы защищать детей более эффективно и более активно, необходимо знать, почему дети более уязвимы, чем взрослые, какие типы воздействий затрагивают детей, по каким из них дети являются группой риска.

Почему дети - не просто «маленькие взрослые», когда речь идет о воздействии на них факторов окружающей среды?

По определению профессора Кена Олдена, директора Национального Института Здоровья США: «Ребенок формируется из одной единственной клетки и превращается в улыбающегося, общительного, интеллектуального, дружественного человека по прошествии всего двух лет интенсивного роста и развития». Сложность механизмов, обуславливающих это явление  причина ниже описываемых особенностей.

Дети существуют в пределах трех типов окружающих сред: физической, биологической и социальной (рис. 7.1).

7.2. Физическая окружающая среда

Сюда относится все то, с чем входит в контакт организм человека. Для более точного описания физической окружающей среды целесообразно фрагментировать ее до микроокружений. Например, в комнате, загрязненной радоном, радиоактивный газ распределен неравномерно; воздух около пола имеет более высокую его концентрацию, в то время как воздух на уровне потолка отличается более низкой активностью радона. Поэтому окружающая среда маленького ребенка, играющего на полу, будет значительно различаться от микроокружения взрослого, находящегося в комнате. Следовательно, микроокружение будет отличаться для взрослых и детей во многих отношениях.

Физическая окружающая среда имеет большое значение для ребенка. Недоношенные и больные новорожденные подвергаются шуму, действию иной газовой среды, внутривенным инъекциям и некоторым химическим соединениям в течение их пребывания в неонатальном отделении или в отделении интенсивной терапии.

С другой стороны, младенцы и маленькие дети часто играют на полу, ковре или траве. Поэтому они имеют больше шансов для воздействия на них ксенобиотиков от синтетических покрытий (формальдегид, ЛОС) и остатков пестицидов в почве.

Дети, не способные еще ползать или ходить, не могут устранить действие вредных факторов. Например, ребенок может быть подвергнут солнечному удару или действию УФ--излучения из--за его неспособности спрятаться от прямых солнечных лучей.

Школьники проводят значительный период времени в школах, которые весьма различаются по своему окружению от их домашних условий. Школы находятся зачастую в относительно неблагоприятных в экологическом отношении местах. Школьные участки иногда располагаются около дорог с интенсивным движением, линий электропередач, и дети будут подвергаться действию свинца, электромагнитному излучению и др.

Подростки могут иметь не только неблагоприятную школьную окружающую среду, но и выбирать для себя другие негативные в физическом отношении факторы окружающей среды. Например, при посещении дискотек, где превышаются допустимые звуковые уровни. Многие подростки работают на производстве, которое способно представлять опасность вследствие профессиональной патологии.

7.2.1. Зона дыхания

Зона дыхания для взрослого - 120-180 см выше уровня пола. Однако, для ребенка, как было отмечено выше, это расстояние уменьшено. Именно в пределах более низких зон дыхания регистрируется наиболее высокая концентрация тяжелых химических соединений (например, следов ртути или радона).

7.2.2. Дыхательная активность

Поскольку физические размеры детей меньше, их метаболическая активность повышена, чем таковая у взрослых. Они потребляют относительно большее количество кислорода (в пересчете на массу тела). В результате этого, воздействие на ребенка воздушных загрязнителей может быть значительным. Например, шестимесячный ребенок со средней величиной потребления кислорода в течение одинакового экспозиционного периода времени получит вдвое большую эффективную дозу за счет ингаляции радона, чем взрослый.

7.2.3. Количество и качество потребляемой пищи

Подобно тому, как дети отличаются большими потребностями в кислороде, чем взрослые, более высокая метаболическая активность у детей подразумевает потребление большего количества калорий на единицу массы тела. Причина этого различия состоит в том, что дети не только поддерживают собственный гомеостаз, но и интенсивно растут.

Средний младенец потребляет примерно 180 мл воды на единицу массы тела. Для среднего мужчины это эквивалентно потреблению 17 л (!) воды в день. Если вода содержит загрязнители, то ребенок инкорпорирует их в большем количестве. Из--за этой особенности присутствие свинца в воде вызывает особое беспокойство у экологических медиков. Высокие уровни свинца в крови (больше чем 0,48 мкМ/л) были зарегистрированы именно у детей, в то время как у взрослых, потребляющих ту же самую воду, не были обнаружены никакие неблагоприятные эффекты здоровья.

Кроме того, пища у детей зачастую отличается от диеты взрослых. Большинство новорожденных потребляет грудное молоко, которое может содержать загрязнители окружающей среды, включая свинец, ПХБ и диоксины. Диета детей также содержит большее количество молочных изделий. Годовалый ребенок ест в два – семь раз большее количество фруктов и овощей, чем взрослый, в результате чего дети могут быть подвергнуты более опасным уровням пестицидов, нитратов и других ксенобиотиков, в них содержащихся.

7.3. Биологическая окружающая среда

 Данная среда состоит из набора физиологических функций организма, которые могут изменяться под действием загрязняющих веществ. Организм использует определенные биохимические процессы для переваривания, превращения и экскреции веществ, содержащихся в воздухе, пище и воде. Токсическое действие ксенобиотика будет зависеть от ряда механизмов. К ним относятся:

· поглощение ксенобиотика;

· распределение внутри организма;

· метаболизм ксенобиотика;

· органная специфичность.

На каждый из этих этапов влияет та стадия, на которой находится развитие ребенка.

7.3.1. Поглощение

Инкорпорация ксенобиотиков у ребенка происходит известными четырьмя способами: через плаценту, кожу, органы дыхания или пищеварительный тракт. Особенности поступления через каждый из этих путей также зависят от стадии развития.

7.3.1.1. Поступление через плаценту

В течение эмбриональной стадии плацента - главный путь поступления необходимых, а также чужеродных для плода веществ. Некоторые соединения свободно проникают через плаценту. Сюда относятся соединения с низкой молекулярной массой, жирорастворимые компоненты и специфические соединения типа кальция. Например, оксид углерода, токсичное соединение с низкой молекулярной массой, вызывает образование карбоксигемоглобина. Поскольку оксид углерода имеет более высокое сродство к фетальному гемоглобину (F--Hb) плода, концентрация карбоксигемоглобина будет выше у эмбриона, чем у матери.

Жирорастворимые или липофильные соединения, типа полициклических ароматических углеводородов (обнаруживаемые в табачном дыме), ПХБ, эндокринные эффекторы, а также этанол и никотин свободно проходят через плаценту и могут вызывать токсические эффекты у эмбриона.

7.3.1.2. Поступление через кожу

Кожа подвергается значительным изменениям в процессе развития, которые затрагивают ее барьерные свойства. Поглощение через кожу особенно важно для жирорастворимых соединений, так как кожа человека во многом состоит из этих компонентов.

Наружный слой кожи эмбриона характеризуется недостатком барьерного, кератинсодержащего, внешнего слоя дермы. Образование кератина начинается на третьи--пятые сутки после рождения. Поэтому, кожа новорожденного характеризуется особыми свойствами, и проникновение ксенобиотиков через кожу - причина многих болезней у новорожденных. Например, гипотиреоидное состояние может быть вызвано применением растворов йода, используемых для обработки кожи при различных манипуляциях. Нейротоксичность может быть обусловлена растворами гексахлорофена, который применяется при купании новорожденных. Гипербилирубинемия может иметь место после применения фенол--дезинфицирующих растворов.

Дополнительный фактор в проникновении ксенобиотиков через кожу у новорожденных, по сравнению со старшими детьми и взрослыми - большее отношение поверхности тела к объему организма. Это означает, что для одной и той же действующей поверхности кожи ребенок инкорпорирует в несколько раз больше токсических веществ, чем взрослый.

7.3.1.3. Поступление через дыхательную систему

Во время пренатального развития зародыш совершает дыхательные движения. Некоторые ксенобиотики, находящиеся в амниотической жидкости, могут контактировать с дыхательным трактом.

От рождения до юности легкое продолжает развиваться, увеличивается количество альвеол, возрастает размер активной поверхности. Таким образом, некоторые химические соединения могут в большем количестве попадать внутрь организма.

7.3.1.4. Поступление через желудочно--кишечный тракт

Желудочно--кишечный тракт на всех стадиях развития ребенка имеет много возможностей для воздействия токсинов окружающей среды. Плод, как было указано выше, активно заглатывает амниотическую жидкость и вместе с ней те чужеродные химические соединения, которые находятся в ней, например, некоторые пестициды, а также компоненты табачного дыма.

Непосредственно после рождения кислотность желудка относительно высока и достигает нормальных уровней к нескольким месяцам жизни. Это различие в кислотности способно заметно влиять на поглощение ксенобиотиков (например нитратов, гл. 13).

Специфические потребности новорожденного и маленького ребенка коррелируют с увеличенными пищевыми потребностями. Так как у ребенка происходит интенсивный рост костей скелета, организм требует поступления большего количества кальция. Однако, подобное повышенное поглощение может создавать и проблемы. Радиоактивный стронций, свинец будут поглощаться вместо кальция, причем в большей степени, чем у взрослых. Например, взрослый инкорпорирует только 10% присутствующего в пищевых продуктах свинца, одно--двухлетний ребенок - до 50% этого металла.

7.3.2. Распределение в организме

Распределение ксенобиотиков в организме также зависит от стадии развития ребенка. Например, свинец накапливается в большей степени в мозговой ткани младенца, чем у взрослого. Более того, свинец накапливается более интенсивно в костной системе детей, и его инкорпорация удваивается в период между младенчеством и десятью годами.

7.3.3. Метаболизм

Метаболизм ксенобиотика, как было указано выше, может приводить к его дезактивации или, напротив, к активации. Метаболизм чужеродных соединений также зависит от стадии развития ребенка. Это объясняется различной активностью ферментов.

Активность системы детоксикации определяется генетическими особенностями индивидуума. Поэтому некоторые люди более восприимчивы к неблагоприятным химическим факторам.

В ряде случаев несовершенство способов детоксикации может играть положительную роль. У взрослого высокие концентрации ацетоаминофена (действующее вещество - парацетамол) способны вызывать повреждение печени, в связи с тем, что этот лекарственный препарат в процессе детоксикации распадается на компоненты, ядовитые для печени. Однако, у маленьких детей этого не происходит. Дети, рожденные от матерей, употреблявших ацетоаменофен, будут также иметь высокие уровни в крови этого препарата. Однако они не смогут вызывать повреждения печени. Причина этого явления заключается в том, что метаболические пути детоксикации лекарства еще не развились в достаточной степени у ребенка, и его разрушения не происходит.

7.3.4. Органная восприимчивость

Дети отличаются от взрослых еще и тем, что их органы претерпевают рост и созревание, т.е. процесс, на который могут неблагоприятно воздействовать ксенобиотики. Примеры подобного воздействия: неправильное эмбриональное развитие, торможение роста, снижение коэффициента умственного развития (показатель интеллекта IQ), ранняя половая зрелость, уменьшенная жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и др.

Известно три типа роста органов человеческого организма: за счет увеличения количества, массы клеток; а также за счет увеличения объема межклеточного матрикса. В целом, первый из типов завершается к шести месяцам внутриутробного развития тканей, которые не подвергаются непрерывной смене при жизни, например, кожа. После этого рост происходит за счет двух других упомянутых механизмов.

Клетки подвергаются в процессе становления взрослого организма дифференцировке и дислокации.

Дифференцировка запускается и регулируется гормонами. При этом, присутствие эффекторов эндокринной системы (ЭЭС) может изменять этот процесс. Поскольку ряд систем организма детей, включая репродуктивную систему, продолжает дифференцироваться, химическое соединение, подражающее действию гормонов, может оказывать негативное воздействие на развитие этих систем. Хлорированные инсектициды - пример такого механизма.

Дислокация. Известно, что нейроны формируются в центральных отделах мозга, а затем мигрируют в другие области ЦНС. Химические соединения типа этанола могут модифицировать этот процесс. Пренатальное воздействие этанола сопровождается торможением миграции и является причиной недоразвития мозга.

Более того, некоторые органы продолжают развиваться в течение нескольких лет жизни, например, мозговая ткань и легкие. Такой длительный период роста и развития увеличивает их уязвимость. К примеру, ткань мозга у взрослых после лучевой терапии подвергается обратимым побочным изменениям. У детей лучевая терапия полностью исключена из--за глубоких и отрицательных эффектов ионизирующего излучения на развивающуюся центральную нервную систему.

Другой пример уникальной уязвимости детей - токсические эффекты на ткань мозга. Пограничная концентрация свинца в крови детей составляет 0,48 мкМ/л. Более высокие концентрации вызывают снижение коэффициента интеллекта (IQ). В то же время, профессиональный допустимый предел воздействия свинца на взрослых в шесть раз выше.

7.4. Социальная окружающая среда

 Эта среда включает в себя условия проживания в семье, положение ее в обществе, а также законы и инструкции, которые затрагивают ежедневное проживание человека. Для каждой стадии развития ребенка имеются уникальные комбинации параметров, связанных с его развитием, окружающей и внутренней среды. Общество обязано защищать детей от вредного воздействия факторов окружающей среды.

Это возможно путем использования принципов и методов регулирующей политики. Необходимо принятие адекватных законов об улучшении качества питьевой воды, продуктов питания, внутренней среды детских садов, школ, гарантий от развития профессиональной патологии, повышения экологической грамотности населения, родителей, подготовки медицинских экологов и др.

В развитии ребенка выделяют шесть стадий: период внутриутробного развития, период новорожденности (от рождения до месячного возраста), грудной возраст (от месяца до 1 г.), период молочных зубов (от 1 г. до 6 лет), младший школьный возраст (6-12 лет), старший школьный возраст (12-15 лет) и пубертатный период (15-18 лет). Внутриутробное развитие рассматривается как отдельная стадия, где имеются множественные критические стадии развития.

Воздействие, оказывающее эффекты на здоровье человека, может проявиться даже в том случае, когда оно было оказано на женщину перед зачатием ребенка. Например, женщины, которые потребляли пищевые жиры, загрязненные полихлорированными бифенилами (ПХБ), рожали детей с физическими уродствами. Этот вид патологии получил название болезни «юшо» (Yusho), что в дословном переводе означает «жировая болезнь». У самих женщин заболевание сопровождалось неспецифическими симптомами: усталостью, головной болью, нарушением чувствительности в конечностях и изменениями кожи. Причиной являлись производственные утечки ПХБ с последующим накоплением их в рисе и использованием последнего в качестве продукта питания.

Изменения в организме взрослого индивидуума могут быть обусловлены воздействием, которое происходило еще на яйцеклетку или сперматозоиды матери или отца. Яйцеклетка, сформированная в зародыше будущей матери, подвергается действию ксенобиотиков, начиная с момента внутриутробного развития матери. Сперматозоиды созревают в течение от нескольких часов до нескольких дней. Таким образом, вредные эффекты в отношении сперматозоидов, в отличие от яйцеклетки, наиболее вероятны при воздействии на отца в период непосредственно перед зачатием.

Так как дети подвергаются действию токсикантов в более ранний период жизни, чем взрослые, дети имеют больше шансов для развития экологически вызванных заболеваний, имеющих длительные латентные периоды типа рака или болезни Паркинсона. Эффекты многократных и/или совокупных воздействий токсикантов и механизмы их синергического эффекта также не совсем известны и требуют дальнейшего исследования.

На всех детей воздействуют вредные факторы окружающей среды. Загрязнение и деградация окружающей среды не знают никаких государственных, региональных или национальных границ. Контаминанты транспортируются через многие среды, включая воздух, воду, почву и пищу во всем мире. Однако, дети, живущие в бедности, дети в расовых или этнических общинах имеют непропорционально гораздо больший риск для воздействия на них вредных факторов окружающей среды.

7.5. Здоровье женщин и окружающая среда

Женский организм также имеет специфические особенности в отношении действия факторов окружающей среды. Женщины подвержены не только действию тех же самых болезней, которыми страдают мужчины, но у них могут возникать специфические заболевания, связанные с их полом.

Например, женский организм характеризуется относительно большим содержанием жира и жировой ткани (табл. 7.1), в которых могут накапливаться значительные количества гидрофобных соединений, большая часть из которых токсична.

Таблица 7.1.

Содержание жира в организме в зависимости от возраста (% массы)

Возраст

Мужчина

Женщина

20

11,05

28,7

45-49

21,3

35,3

51-56

25,8

41,9

65-70

30,5

44,6

 

Во--вторых, женский организм подвержен циклическим изменениям, что выражается в колебании уровня гормонов, изменении в этой связи метаболической активности клеток--мишеней. Поступление в организм женщины химических соединений с гормональной активностью (ЭЭС), будет держать клетки--мишени в постоянной активности, приводя к их метаболической декомпенсации и, тем самым, являться фактором развития патологии.

В--третьих, в определенные физиологические периоды (беременность), женщина для развития плода нуждается в повышенных количествах тех или иных элементов (например, кальция). Элементы с конкурентной активностью (свинец) способны замещать кальций при всасывании и инкорпорироваться в организме, почти не экскретируясь из него.

Помимо всего этого, имеются дополнительные доказательства возникновения определенной патологии у женщин, где фактор окружающей среды является определяющим.

Рак молочной железы – в настоящее время обнаружены гены рака молочной железы BRCA1 и BRCA2. Эти гены могут входить в семейство генов рака молочной железы. Согласно расчетам гены могут быть в 5-10% случаев причиной этого заболевания.

Одной из причин активации ракового гена могут быть ЭЭС - разнообразие синтетических соединений, которые симулируют действие женского полового гормона эстрогена. Как было указано в 3--й гл.  данного пособия, эти соединения широко распространены в природе. Они попадают к нам в организм с пищей, водой, вдыхаемым воздухом и в результате профессиональной деятельности.

Эндометриоз – патологическое состояние, при котором вне слизистой матки (в мышечной стенке матки или в других органах половой системы), а также в других органах (мочевой пузырь, передняя брюшная стенка, фаллопиевы трубы, легкие) определяется ткань, сходная по своему морфологическому строению со слизистой оболочкой матки. Встречается у 10-15% женщин. Причину этой патологии связывают также с воздействием ЭЭС, обладающих эстрогеноподобным действием. Например, имеются данные о том, что диоксины и другие хлорированные соединения обладают способностью вызывать эндометриоз. Помимо этого, немаловажная роль принадлежит их иммуносупрессивному действию. Таким образом, эстрогены окружающей среды могут вносить вклад в развитие эндометриоза в восприимчивых индивидуумах.

Остеопороз. При данном заболевании первичным нарушением является- уменьшение массы матрикса костной ткани, а вторичное – потеря кальция. Это заболевание встречается и у мужчин, но наиболее часто у женщин в постклимактерическом периоде. Кадмий, свинец и, возможно, другие тяжелые металлы, находящиеся в окружающей среде, способны быть существенными факторами в развитии этой болезни. При этом разрушение костной ткани связано не с прямым действием кадмия на кость, а через косвенный эффект, который зависит от почечной реабсорбции кальция (гл. 11). Следовательно, воздействие кадмия может быть важным фактором, способствующим остеопорозу у пожилых женщин.

Аутоиммунные заболевания. Женщины непропорционально восприимчивы к аутоиммунным заболеваниям типа множественного склероза, ревматоидного артрита, склеродермии и системой красной волчанки.

Установлено воздействие различных химических соединений типа лекарственных препаратов и органических растворителей в отношении индукции аутоиммунных заболеваний. Например, воздействие гидразинов связывают с возникновением системной красной волчанки, склеродермии с воздействием винилхлорида и кремниевой пыли.


 

Стадия развития

Характеристика развития

Физическая среда

(пути воздействия)

Внутренняя среда организма

Социальная среда

Период новорожденности (0--28 дней)

Ограничение среды обитания, высокое относительное потребление воды, относительно увеличенная вентиляция легких, высокая проницаемость кожи

Пища (грудное молоко, детское питание), питьевая вода, воздушная среда помещений

Мозг (миграция клеток, миелинизация), легкие (развитие альвеол), кости (рост и минерализация)

Необходимость в уменьшении уровней ПХБ, Pb, ЭЭС, табачного дыма. Экологическая грамотность родителей

Грудной

возраст

(28 дней-1 год)

Ограниченная среда обитания, начало самостоятельного передвижения. Познание среды по принципу «из руки в рот»

Пища (детское питание, молоко и молочные продукты), воздух, внутренняя среда помещений

Мозг (формирование синапсов), легкие (развитие альвеол)

Необходимость в уменьшении уровней: радона, ЭЭС, остатков пестицидов, Pb, табачного дыма. Экологическая грамотность родителей

Глава7Период

молочных

зубов (1-6 лет)

Игровая активность, увеличение потребления овощей и фруктов

Пища (фрукты, овощи, молоко и молочные продукты), воздух, питьевая вода

Мозг (образование сети дендритов), легкие (развитие альвеол, увеличение ЖЕЛ)

Необходимость в уменьшении уровней: пестицидов, ЭЭС, Pb, табачного дыма. Экологическая грамотность родителей

Младший школьный возраст

(6-12 лет)

Обучение в школе, игры на улице, увеличение игровой активности

Пища (дома, в школе), воздух (в школе, на улице), питьевая вода

Мозг (образование специфических синапсов), легкие (увеличение легочного объема)

Необходимость в уменьшении уровней: асбеста, Pb в воде, эксгаляции из облицовочных материалов. Экологическая грамотность родителей

Старший школьный возраст

(12-15 лет)

Быстрый рост, развитие абстрактного мышления

Пища. Воздух. Питьевая вода

Мозг (образование синапсов), легкие (увеличение легочного объема), начало полового созревания

Необходимость в регуляции уровней: Pb, пестицидов, ЭЭС. Экологическая грамотность родителей

Пубертатный

15--18 лет

Половая зрелость

Пища. Воздух. Питьевая вода

Мозг (продолжение образования синапсов), вторичные половые признаки

Экологическая грамотность родителей

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика