Содержание статьи
ЭПИДЕМИЯ, значительное превышение нормальной частоты случаев какого-либо заболевания или патологического состояния среди населения. Эпидемией называют также резкий подъем частоты определенного заболевания с последующим снижением в относительно короткий период времени. Например, до появления в 1963 коревой вакцины корь, распространяясь среди населения и поражая восприимчивых лиц, давала волнообразные подъемы заболеваемости. Вслед за вспышкой наступал период с относительно малым числом заболевших. Болезни с такой формой эпидемического процесса чаще всего инфекционные, т.е. передающиеся от человека к человеку или от животных к человеку.
В 20 в. даже трудно представить себе те физические и нравственные страдания, которые приносили населению эпидемические заболевания в прошлом. В средневековой Европе они были причиной смерти каждого четвертого человека. Сегодня эпидемии в общем не столь широко распространены и смертоносны, как столетия назад, но тем не менее они продолжают возникать как следствие нарушений установившегося баланса между человеческими популяциями, условиями их существования и наличием возбудителей инфекционных заболеваний.
Основные причины.
Эпидемия возникает, когда возбудитель заболевания распространяется в восприимчивой популяции. На интенсивность эпидемического процесса влияют многие факторы окружающей среды. Восприимчивость к инфекции характерна для тех популяций, которые не приобрели иммунитета при предыдущих контактах с возбудителем данного заболевания. Иммунитет возникает не только как следствие перенесенного заболевания, но и после вакцинации препаратами, содержащими антигены специфического возбудителя. Изредка встречаются примеры того, что заражение одним возбудителем может защитить от инфекции, вызванной другим; так, заражение вирусом коровьей оспы предохраняет от натуральной оспы.
В зависимости от путей распространения инфекции восприимчивое население может быть защищено, если исключить его контакт 1) с уже заболевшими лицами; 2) с переносчиками возбудителя, такими, как комары, блохи или вши; 3) с объектами, передающими инфекцию, например водой, которая может быть загрязнена возбудителем; 4) с животными, которые служат резервуаром инфекции, например крысами.
Эндемические заболевания.
Если инфекционное заболевание постоянно возникает у жителей данной местности, то любые вновь прибывшие восприимчивые поселенцы, контактируя с основным населением, вскоре будут заражены, особенно в детском возрасте. Поскольку в каждый данный момент больна лишь малая часть населения, существенных колебаний заболеваемости при этом не наблюдается, и ее неизменно стабильный уровень позволяет отнести данное инфекционное заболевание к эндемическим для населения определенной местности.
Пандемии.
Если население какой-либо части света избавлено от контакта с данной инфекцией в течение продолжительного времени, в нем значительно возрастает число лиц, восприимчивых к соответствующему возбудителю. Появившись, инфекция может почти одновременно поразить население обширных зон, вызывая массовые эпидемии. Такое распространение заболевания называют пандемией. Подобный процесс возможен также в том случае, когда восприимчивое население встречается с новым возбудителем инфекции, как, например, это случилось при распространении вируса гриппа в 1918.
ОСНОВНЫЕ ЭПИДЕМИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Наблюдая на протяжении столетий сбивающее с толку разнообразие смертоносных лихорадок, ученые-медики пытались связать типичные картины заразных заболеваний со специфическими причинами, чтобы на этой основе заболевания идентифицировать и классифицировать, а затем разработать специфические методы противодействия им. Рассматривая эволюцию наших знаний о некоторых главных эпидемических заболеваниях, можно проследить формирование современного представления об эпидемии.
Чума.
В Средние века эпидемии чумы были столь опустошительными, что название этого конкретного заболевания в переносном смысле стало синонимом всяческих несчастий. Следующие одна за другой чумные пандемии 14 в. погубили четверть тогдашнего населения Европы. Тщетной оказалась карантинная изоляция путешественников и прибывающих кораблей.
Теперь известно, что чума – заболевание диких грызунов, в частности крыс, которое передается блохами Xenopsylla cheopis . Эти блохи заражают людей, живущих в непосредственной близости от зараженных крыс – резервуара инфекции. При бубонной чуме передача инфекции от человека к человеку начинается только с развитием у больного крайне заразной легочной формы заболевания.
В конце 17 в. чума исчезла из Европы. Причины этого пока неизвестны. Предполагается, что с изменением жилищных условий в Европе население стало жить дальше от резервуаров инфекции. Из-за недостатка древесины дома начали строить из кирпича и камня, что в меньшей степени, чем деревянные строения старого типа, подходит для обитания крыс.
Холера.
В 19 в. холерные пандемии встречались в большинстве стран мира. В классическом исследовании лондонского врача Дж.Сноу был верно определен водный путь передачи инфекции во время холерной эпидемии 1853–1854. Он сравнил число случаев холеры в двух соседних районах города, имевших разные источники водоснабжения, один из которых загрязнялся нечистотами. Тридцать лет спустя немецкий микробиолог Р.Кох , применив для выявления возбудителя холеры в Египте и Индии методы микроскопии и культивирования бактерий, открыл «холерную запятую», названную впоследствии холерным вибрионом (Vibrio cholerae ).
Сыпной тиф.
Заболевание сопряжено с антисанитарными условиями существования, обычно во время войны. Оно известно также как лагерная, тюремная или корабельная лихорадка. Когда в 1909 французский микробиолог Ш.Николь показал, что сыпной тиф передается от человека к человеку платяными вшами, стала понятной его связь со скученностью проживания и нищетой. Знание пути передачи инфекции позволяет работникам здравоохранения останавливать распространение эпидемического (вшиного) тифа, обрабатывая инсектицидным порошком одежду и тело тех, кто подвержен опасности заражения.
Оспа.
Современная вакцинация как метод предупреждения инфекционных болезней была разработана на основе тех первых успехов, которых достигла медицина в борьбе с оспой путем иммунизации (прививки) восприимчивых лиц. Чтобы сделать прививку, жидкость из оспенного пузырька больного с активной инфекцией переносили в царапину на коже плеча или кисти иммунизируемого человека. В случае удачи возникало легкое заболевание, оставляющее после выздоровления пожизненный иммунитет. Иногда иммунизация вызывала развитие типичного заболевания, но число таких случаев было настолько мало, что риск прививочных осложнений оставался вполне приемлемым.
В Европе иммунизация стала применяться с 1721, но задолго до этого она использовалась в Китае и Персии. Именно благодаря ей к 1770 оспа перестала встречаться в зажиточных слоях населения.
Заслуга дальнейшего усовершенствования противооспенной иммунизации принадлежит сельскому врачу из Глостершира (Англия) Э.Дженнеру, который обратил внимание на то, что лица, перенесшие легкую коровью оспу, не заболевают натуральной оспой, и предположил, что коровья оспа создает иммунитет к оспе человека .
В начале 20 в. оспенная вакцина стала легко доступна во всем мире благодаря ее серийному производству и сохранению в холоде. Последняя глава в истории натуральной оспы ознаменовалась кампанией массовой вакцинации, которую провела во всех странах Всемирная организация здравоохранения.
Желтая лихорадка.
В 18–19 вв. среди эпидемических заболеваний Западного полушария желтая лихорадка занимала заметное место в США, а также в странах Центральной Америки и Карибского региона. Врачи, предполагавшие, что заболевание передается от человека человеку, требовали изоляции заболевших для борьбы с эпидемией. Те же, кто связывал происхождение заболевания с атмосферными загрязнениями, настаивали на санитарных мероприятиях.
В последней четверти 19 в. желтую лихорадку стали связывать с укусами комаров. В 1881 кубинский врач К.Финлей предположил, что переносчиками заболевания служат комары Aëdes aegypti . Доказательства этого были представлены в 1900 работавшей в Гаване комиссией по желтой лихорадке, которую возглавлял У.Рид (США).
Осуществление программы борьбы с комарами в течение ближайших лет способствовало не только значительному снижению заболеваемости в Гаване, но и завершению строительства Панамского канала, которое едва не прекратилось из-за желтой лихорадки и малярии. В 1937 врач из Южно-Африканской Республики М.Тейлер разработал эффективную вакцину против желтой лихорадки, более 28 млн. доз которой было произведено Рокфеллеровским фондом с 1940 по 1947 для тропических стран.
Полиомиелит.
Паралитический полиомиелит (детский паралич) как эпидемическое заболевание появился на рубеже 19 и 20 вв. Поразительно, что в слаборазвитых странах с плохими, антисанитарными условиями жизни заболеваемость полиомиелитом осталась низкой. В то же время в высокоразвитых странах, наоборот, эпидемии этого заболевания начали возникать с нарастающей частотой и тяжестью.
Ключевым для понимания эпидемического процесса при полиомиелите стало представление о бессимптомном носительстве возбудителя. Такой тип скрытой инфекции возникает в том случае, когда человек, заразившись вирусом, при отсутствии каких-либо симптомов болезни приобретает иммунитет. Носители, сами оставаясь здоровыми, могут выделять вирус, заражая окружающих. Как было установлено, в условиях нищеты и скученного проживания резко возрастает вероятность контакта с вирусом, вследствие чего дети очень рано заражаются полиомиелитом, но заболевание проявляется довольно редко. Эпидемический процесс протекает как эндемия, скрытно иммунизируя население, так что возникают лишь отдельные случаи детского паралича. В странах с высоким уровнем жизни, например в Северной Америке и Северной Европе, с 1900-х по 1950-е годы произошел заметный подъем заболеваемости паралитической формой полиомиелита.
Вирус полиомиелита был выделен К.Ландштейнером и Г.Поппером уже в 1909, однако способы профилактики заболевания удалось найти лишь значительно позднее. Были выявлены три серотипа (т.е. присутствующих в сыворотке крови типа) полиовирусов, и штаммы каждого из них, как выяснилось в 1951, оказались способны размножаться в культуре тканей. Два года спустя Дж.Солк сообщил о своем методе инактивации вируса, позволяющем приготовить иммуногенную и безопасную вакцину. Долгожданная инактивированная вакцина Солка стала доступна для массового применения с 1955.
Эпидемии полиомиелита в США прекратились. С 1961 для массовой иммунизации против полиомиелита стала применяться живая аттенуированная вакцина, которую разработал А.Сейбин .
СПИД.
В 1981, когда синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) был впервые описан как особая клиническая форма, возбудитель его еще не был известен. Новое заболевание вначале опознавалось лишь как синдром, т.е. сочетание характерных патологических симптомов. Через два года появилось сообщение, что в основе заболевания лежит подавление иммунной системы организма ретровирусом, который был назван вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). У заболевших возникает повышенная восприимчивость ко множеству инфекционных возбудителей, которая проявляется клинически лишь на поздних стадиях ВИЧ-инфекции, но сначала весьма долго, до 10 лет, болезнь может находиться в инкубационном периоде .
Первыми заболевшими были мужчины-гомосексуалы, затем появились сообщения о передаче инфекции при переливании крови и ее компонентов. Впоследствии распространение ВИЧ-инфекции было выявлено среди наркоманов, пользующихся инъекциями, и их сексуальных партнеров. В Африке и Азии СПИД передается преимущественно при половых контактах. В настоящее время заболевание распространяется по всему миру, приобретая характер эпидемии.
Эбола-лихорадка.
Эбола-вирус как возбудитель африканской геморрагической лихорадки был впервые идентифицирован в 1976 во время эпидемии в южном Судане и на севере Республики Заир. Заболевание сопровождается высокой температурой и обильными кровотечениями, смертность в Африке превышает 50%. Вирус передается от человека к человеку при прямом контакте с инфицированной кровью или другими выделениями организма. Часто заражается медицинский персонал, в меньшей степени распространению инфекции способствуют бытовые контакты. Резервуар инфекции до сих пор неизвестен, однако, возможно, это обезьяны, поэтому введены строгие карантинные меры, исключающие ввоз зараженных животных.
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
Эпидемиология – это и научная дисциплина, и профессия, и методология исследования. Эпидемиологический подход позволяет выявлять причины и определять меры профилактики любого заболевания независимо от того, носит оно эпидемический характер или нет. Анализируя вариации частоты данного заболевания в разных группах населения, можно обнаружить вызвавшие его факторы. Поэтому в центре внимания эпидемиологии не истории болезни конкретных больных, а сами болезни или другие нежелательные явления (например, несчастные случаи или самоубийства) с теми особенностями, которые им присущи в определенных группах населения.
Изучаемые группы населения должны быть охарактеризованы по таким параметрам, как сроки наблюдения и место обитания, возрастной и половой состав, а также социально-экономический статус. Далее в определенной группе населения выделяют подгруппы, различающиеся по степени соприкосновения с потенциально вредными для здоровья факторами. Это может быть специфический агент, например вирус или радиация, либо влияния общего характера, связанные с профессией или особенностями питания.
Эпидемиология обычно находит практическое применение в деятельности государственных служб здравоохранения, обладающих достаточным для этого уровнем ответственности и полномочий. Эпидемиологический анализ и профилактические меры базируются на статистике смертности и рождаемости, а также на статистике заболеваемости, подлежащей обязательному учету, и на результатах специальных обследований. статьи об отдельных заболеваниях .
Почва является средой, в которой происходят процессы трансформации солнечной энергии. Растения ежегодно аккумулируют почти 0,5 х 1015 кВт солнечной энергии. Человечество же использует в виде топлива, пищевых продуктов и корма для скота лишь 7 х 1012 кВт. Доказано, что сегодня и в будущем система почва - растения - животные в жизни людей останется главным поставщиком трансформированной энергии Солнца.
Почва является тем элементом биосферы, который формирует химический состав пищевых продуктов, питьевой воды и частично - атмосферного воздуха. Ежегодно на Земле вырабатывается 8,3 х Ю10 т живого вещества, представленного в основном фитомассой растений. За всю историю биосферы общая масса произведенного ею живого вещества почти в 2 раза превысила неорганическую массу земной коры. За год человечество нашей планеты использует в пищу около 3,6 х 108 т живого растительного вещества, что составляет 0,5% от производимого на Земле. Естественно, что потребляемая человеком с пищей фитобиомасса непосредственно или через продукты питания животного происхождения должна быть безвредной по химическому составу. Научно обосновано, что химический состав фитобиомассы зависит от естественного химического состава почвы, т. е. эндогенных химических веществ, присутствующих в почве, а также от качества и количества экзогенных химических веществ, которые попали в почву случайно или целенаправленно вносятся с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Описаны случаи отравления людей и животных, употреблявших фитомассу растений, выращенную на земельных участках эндемичных районов, которая содержала повышенную концентрацию некоторых химических веществ. Известны также и заболевания, связанные с недостаточным содержанием в почве, и соответственно, в суточном рационе, определенных микроэлементов.
Так, растения, которые выросли в районах, эндемичных по содержанию в почве селена, могут накапливать до 5000 мг/кг этого микроэлемента. Употребление такой фитомассы, полученной на щелочных землях США, Канады, Ирландии, приводило к отравлению людей и массовой гибели сельскохозяйственных животных. Селеновый токсикоз получил название "щелочной " болезни. В то же время селен - биомикроэлемент, и он обязательно должен поступать в организм человека в физиологически оптимальной суточной дозе (0,05-0,2 мг). В некоторых регионах Китая, Египта и Швеции содержание селена в почвах значительно меньше кларка (среднее содержание в земной коре). Такое низкое содержание селена в почве и соответственно в растительных продуктах является причиной возникновения болезни Кешана - селенового гипомикроэле-ментоза, при котором наблюдается ювенильная кардиопатия, повышен риск развития атеросклероза, гипертонической болезни, эндокринопатий, новообразований, встречаются хронический дерматит (зуд, слущивание кожи), артралгия.
Установлена связь между повышенным содержанием в почве молибдена и заболеваемостью молибденовой подагрой, раком пищевода, нарушением репродуктивной функции. Молибденовая подагра (гипермикроэлементоз молибдена) является эндемическим заболеванием для некоторых районов Армении (Анкаван и Кадражан). Избыточное поступление молибдена в организм человека (суточная потребность составляет 0,1-0,3 мг) приводит к повышению активности ксантиноксидазы и усиленному образованию мочевой кислоты и ее солей (уратов).
В некоторых районах Забайкалья, Восточной Сибири (Читинская, Амурская, Иркутская области), Кореи и Китая зарегистрирована так называемая уровская болезнь, или болезнь Кашина-Бека. В почвах этих регионов повышено содержание многих микроэлементов (стронция, железа, марганца, цинка, свинца, серебра, фтора) на фоне низкого содержания кальция. Болезнь Кашина- Бека (эндемический полигипермикроэлементоз) протекает в виде остеодеформирующего остеоартроза, особенно межфаланговых (медвежья лапа), тазобедренных суставов и позвоночника (утиная походка).
Чрезвычайно актуальной проблемой в Украине был эндемический зоб, который регистрировали у людей, длительное время проживающих в Карпатах и Полтавской области. В почвах этих местностей очень низкое природное содержание йода, что приводило к недостаточному его поступлению (суточная потребность человека - 0,2-0,3 мг) в организм с местными продуктами питания. Недостаток йода обусловливал гиперплазию щитовидной железы за счет гипертрофии соединительной и атрофии железистой ткани, т. е. отмечались признаки гипотиреоза (снижение обмена веществ, повышение температуры тела, ожирение, пассивность, апатия, снижение трудоспособности, выпадение волос). У детей наблюдались врожденные дефекты развития, умственная отсталость.
Загрязнение почвы мышьяком приводит к копытной болезни, которую впервые зарегистрировали в Японии. Заболели свыше 12 тыс. лиц, из них 120 детей умерли. Заболевание проявлялось признаками гиперкератоза, наблюдались выпадение волос, ломкость ногтей, неврит, паралич, нарушение зрения, поражение печени. Была доказана связь между содержанием мышьяка в почве и уровнем заболеваемости раком желудка.
В настоящее время, кроме естественных эндемичных по тому или иному химическому элементу почвенных регионов, появились искусственные биогеохимические районы и провинции. Их появление связано с использованием различных пестицидов, минеральных удобрений, стимуляторов роста растений, а также с поступлением в почву промышленных выбросов, сточных вод и отходов.
Население, длительно проживающее в этих провинциях, постоянно подвергается неблагоприятному воздействию экзогенных химических веществ. В таких искусственных геохимических провинциях отмечаются повышение уровня заболеваемости, количества случаев врожденных уродств и аномалий развития. Кроме того, уменьшается способность почвы к самоочищению. Помимо отдаленных последствий, в искусственных геохимических провинциях наблюдаются случаи не только хронических, но и острых отравлений при использовании ручного труда и проведении механизированных работ на сельскохозяйственных полях, приусадебных участках, садах, обработанных пестицидами, а также на земельных угодьях, загрязненных экзогенными химическими веществами, содержащимися в атмосферных выбросах промышленных предприятий. Так, например, загрязнение почвы фтором за счет выбросов промышленных предприятий приводило к некрозу листьев виноградной лозы и абрикосовых деревьев в долине Роны (Швейцария). Употребление продуктов растительного происхождения, выращенных на почве с высоким содержанием фтора, приводило к развитию флюороза. Регистрировали нарушение кроветворения у детей, а также фосфорно-кальциевого обмена, увеличение количества больных с поражением печени и почек, гастритом.
Такой загрязнитель, как никель, является токсичным для растений, почвенных микроорганизмов и человека. Он угнетает гидролитические ферменты в грубогумусной оподзоленной лесной почве. Техногенное загрязнение почвы никелем отрицательно влияло на здоровье населения, в результате чего повышался уровень заболеваемости шизофренией, раком легких и желудка.
Повышенное вследствие поступления с промышленными выбросами содержание в почве бора приводило к возникновению борного энтерита.
В незагрязненной почве ртуть обычно находится в виде следов. Поступление же в почву даже незначительных количеств ртути влияет на ее биологические свойства. Ртуть понижает амонифицирующую и нитрифицирующую активность, действие дегидрогеназ. Повышенное содержание ртути неблагоприятно влияет на организм человека. Наблюдаются увеличение частоты заболеваний нервной и эндокринной систем, мочеполовых органов у мужчин, снижение фертильности.
В свинцовых искусственных биогеохимических провинциях увеличивалось число случаев заболеваний кроветворной и репродуктивной систем, органов внутренней секреции, учащались случаи злокачественных новообразований разной локализации. Кроме того, свинец угнетает деятельность не только нитрифицирующих бактерий, но и микроорганизмов - антагонистов кишечной и дизентерийной палочек Флекснера и Зонне, увеличивает сроки самоочищения почвы. К микроэлементам, повышенное содержание которых в почве приводит к неблагоприятным изменениям, относятся также ванадий, таллий, вольфрам и др.
Аналогично накоплению в почве неорганических химических элементов и веществ избыточное содержание органических химических соединений приводит к образованию искусственных геохимических провинций. К ним относятся прежде всего пестициды.
Использование в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов стойких в окружающей среде полихлорированных бифенилов привело к значительному загрязнению ими почв на рисовых полях Японии. Именно здесь в Кюсю впервые зарегистрировали болезнь Юшо, или масляную болезнь. Заболели тогда более 1000 человек. Причиной заболевания стало употребление рисового масла, содержащего полихлорированные бифенилы. Отравление сопровождалось тошнотой, рвотой, слабостью, гиперкератозом кожи, хлоракнэ, бронхитом, гепатитом, неврологическими нарушениями. Полихлорированные бифенилы обладают способностью преодолевать трансплацентарный барьер и попадают в молоко. Поэтому заболевание регистрировали даже у новорожденных, матери которых во время беременности употребляли загрязненное растительное масло. Доказано канцерогенное действие полихлорированных бифенилов.
В искусственно созданных эндемических провинциях вследствие миграции экзогенных химических веществ из почвы в атмосферный воздух, воду или растения наблюдаются случаи острого и хронического отравления, аллергических заболеваний. Отмечается также повышение бластомогенной опасности почвы, что связано с повышенным содержанием в ней бензпирена и подобных ему соединений. Обычно это бывает вблизи аэродромов, а также вдоль "коридоров" движения самолетов. Искусственные геохимические провинции с повышенным содержанием канцерогенных веществ в почве наблюдаются также вблизи ТЭЦ с малоэффективными золоуловителями, автомагистралей, после лесных пожаров и т. п.
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
Риск для здоровья, связанный с наличием токсичных химических веществ в питьевой воде, обусловлен возможностью развития хронических, химически зависимых состояний и заболеваний населения.
К опасным загрязнителям вод относятся тяжелые металлы . Фоновое содержание их в природной среде мало. Некоторые тяжелые металлы, например медь, цинк, ванадий и ряд других, необходимы живым организмам в качестве микроэлементов, хотя уже в микромолярных концентрациях становятся токсичными. Тяжелые металлы, попадая в организм человека, вызывают различные нарушения здоровья. Свинец, попадая в ЖКТ, после резорбции соединяется с гемоглобином крови и распространяется по всему организму, способен формировать в костной ткани и зубах труднорастворимое вещество фосфат свинца и находиться там долгий период. Даже при безопасном уровне в крови свинец может вызывать неврологическую симптоматику: раздражительность и ухудшение внимания. Длительное воздействие приводит к мышечной слабости и падению уровня гемоглобина (гипохромная анемия), свинец проникает через плацентарный барьер. Проявлениями хронической интоксикации являются слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, уменьшение массы тела, боль в животе. Мышьяк является одним из наиболее токсичных контаминантов воды и пищевых продуктов. В большей степени загрязнение водоисточников, в первую очередь поверхностных, мышьяком связано с пестицидами и гербицидами, а также промышленными стоками.
При контакте с организмом человека мышьяк поступает в кровь, а затем обнаруживается главным образом в печени, мышечной ткани, почках, селезенке и кожных покровах. Мышьяк способен проникать через плацентарный барьер. В организме человека неорганический мышьяк способен превращаться в моно- и диметилированные соединения. Хроническое воздействие мышьяка приводит к потере веса, депрессии и развитию онкологических заболеваний. Трехвалентный мышьяк подавляет активность многих ферментов, в частности содержащих сульфгидрильные группы.
Кадмий поступает в питьевую воду в результате коррозии гальванизированных труб, из красителей и стабилизаторов полихлорвиниловых труб, а также вследствие загрязнения источников водоснабжения сточными водами предприятий сталелитейной промышленности и производства пластмасс. Кадмий относят к числу сильно ядовитых веществ. Смертельная доза для человека составляет 150 мг/кг. Обмен кадмия характеризуется следующими основными особенностями:
Отсутствием эффективного механизма гомеостатического контроля;
Длительным удержанием в организме с чрезвычайно долгим периодом полувыведения, составляющим у человека в среднем 25 лет (биологическим индикатором задержки кадмия в организме могут служить волосы);
Преимущественным накоплением в печени и почках (до 80 % в составе металлотионеина);
Интенсивным взаимодействием с другими двухвалентными металлами, как в процессе всасывания, так и на тканевом уровне (с цинком, кальцием, железом, селеном, кобальтом);
Способностью проникать через плацентарный барьер.
Тератогенное действие кадмия (тератогенные дозы – 11,1 мкмоль/кг), связано с нарушением поступления в плод эссенциальных элементов (цинка).
Острая интоксикация проявляется тошнотой, рвотой, спазмами в животе, в тяжелых случаях – диареей и шоком. При хронических отравлениях кадмием наблюдаются рентгенографические изменения в костях (остеопороз), поражения проксимальных почечных канальцев, прогрессирующее развитие систолической гипертензии, признаки анемии. Четко выделены: кадмиевый ринит, кадмиевая нефропатия с типичной протеинурией, кадмиевая остеомаляция (болезнь итай-итай), нейротоксический синдром (приступы головных болей, головокружения, усиление коленного рефлекса, тремор, дермографизм, нарушение сенсорной и моторной хронаксии), артериальная гипертензия, мутагенный (но не канцерогенный) эффект.
Хром в питьевой воде относительно редко встречается в концентрациях, превышающих 0,05 мг/дм 3 . Специфической токсической формой является шестивалентный хром, который оказывает повреждающее действие на почки, печень и желудочно-кишечный тракт и к тому же обладает генотоксичностью и канцерогенностью. Шестивалентный хром в естественных условиях встречается крайне редко.
Фтористые соединения образуются при производстве алюминия, стекла, фосфорных удобрений и со сточными водами таких предприятий могут попадать в водоисточники. Пониженное содержание фтора в питьевой воде неблагоприятно сказывается на состоянии зубной эмали. Частота кариеса уменьшается по мере возрастания концентрации фтора в питьевой воде примерно до 1 мг/дм 3 . Дальнейшее увеличение концентрации фтора приводит к росту частоты флюороза зубов и изменениям со стороны костной системы (деформирующий остеоартроз), а также замедлению роста, поражению почек и щитовидной железы.
Селен присутствует в питьевой воде в незначительных концентрациях, как правило, менее 0,005 мг/дм 3 . По этой причине суточное поступление селена в организм с питьевой водой не превышает 5 - 10 % от поступления с пищевыми продуктами. Селен является незаменимым для человека элементом, поскольку в частности входит в состав фермента глутатионпероксидазы. Потребление воды с повышенными концентрациями этого элемента может вызывать поражения желудочно-кишечного тракта, ногтей, волос и разрушение зубов. В некоторых регионах с низким содержанием селена в окружающей, в том числе и водной среде, у местного населения отмечается эндемическая кардиомиопатия (болезнь Кешана) и остеоартропатия (болезнь Кашина–Бека). За исключением сульфида селена, который не встречается в питьевой воде, нет экспериментальных свидетельств о канцерогенности селена.
Основным источником загрязнения питьевой воды свинцом является сама распределительная водопроводная система, где этот элемент содержится в трубах, припоях, арматуре. Содержание свинца в питьевой воде особенно велико, если вода употребляется из водопроводного крана по утрам без слива, по крайней мере, первых 100 мл, находившихся в непосредственном контакте с латунными вентилями.
Основными сферами избирательной токсичности соединений тяжелых металлов являются специфический эпителий почек, печени и кишечника, эритроциты и нервные клетки, где наблюдается повышенная концентрация этих веществ, поэтому нефропатия, токсическая дистрофия печени, выраженная неврологическая симптоматика и гемолиз часто превалируют в клинической картине этих отравлений. В организме существуют три основных метаболических пула этого элемента: кровь, мягкие ткани, скелет. Более 90 % свинца, присутствующего в крови, связано с эритроцитами. Свинец плазмы крови комплексируется преимущественно с трансферрином (особенно при железодефицитных состояниях). Концентрации в крови 2,9 - 3,86 мкмоль/дм 3 отражают нагрузки этим элементом, способные вызвать определенные биохимические сдвиги без проявления, однако, клинических симптомов свинцовой интоксикации. Для детей эти границы существенно ниже.
При свинцовом токсикозе поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия микроцитарная, нормохромная, морфологически не отличимая от железодефицитной анемии), нервная система (энцефалопатия и нейропатия) и почки (нефропатия).
Позже присоединяются общая слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, потеря аппетита, уменьшение массы тела, запоры, боль в животе (в эпигастральной области), признаки анемии. Могут обнаруживаться диффузная дегенерация миокарда, нарушения психического развития детей, хроническая нефропатия.
Ртуть и ее соединения , в особенности органические, причисляют к опаснейшим, высокотоксичным веществам, кумулирующимся в организме человека и длительно циркулирующим в биосфере. Крайним выражением современного хронического ртутного отравления, связанного с экологической проблемой, является болезнь Минамата (отравление алкилртутью через морепродукты).
Хронические отравления ртутью (микромеркуриализм) характеризуются поражением центральной и вегетативной нервной системы, печени и выделительных органов (почек, кишечника). При этом отмечается головная боль, быстрая утомляемость, ослабление памяти, чувство беспокойства, апатия, ухудшение аппетита, снижение массы тела. В дальнейшем появляются слабовыраженный тремор кистей рук и диагностируемые лабораторными методами нарушения функции печени и почек. При более тяжелом отравлении наблюдаются снижение чувствительности кожи на конечностях, парастезия вокруг губ, сужение поля зрения, атаксическая походка, расстройство эмоциональной сферы. Ртуть оказывает также гонадо- и эмбриотоксическое, тератогенное и мутагенное действие.
Алюминий широко распространен в природе и часто обнаруживается в воде.
Алюминий обладает низкой токсичностью, однако некоторые исследователи связывают воздействие этого элемента на человека с поражениями мозга, характерными для болезни Альцгеймера. Среди органических химических веществ – загрязнителей воды особый интерес представляют те из них, которые являются побочными продуктами, образующимися при очистке и обеззараживании питьевой воды.
Медь обладает раздражающим действием на ЖКТ, индуцирует гепатический цирроз, ослабление иммунитета, функциональные расстройства нервной системы. Кроме этого медь придает металлический вкус воде. Барий, аккумулируясь в печени, легких, селезенке, пролонгирует процесс мышечного сокращения, блокирует передачу нервных импульсов, вызывает заболевания нервной системы и системы кровообращения.
Летучие органические соединения (ЛОС) - водные примеси, представляющие опасность даже в незначительной концентрации. К ним относятся бензол, тетрахлористый углерод, толуол, винилхлорид, дихлорэтан и др. ЛОС являются побочными продуктами при производстве ядохимикатов, красок, клеев, красителей, парфюмерных изделий, перегонки нефти. Продукты метаболизма трихлорэтана оказывают седативное (хлоралгидрат), токсическое для ЦНС (трихлорэтанол) и раздражающее действие (трихлоруксусная кислота).
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в мировом океане. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Кроме этого по рекам с бытовыми и ливневыми стоками.
Входящие в состав нефтепродуктов предельные и непредельные углеводороды обладают наркотическим действием, вызывают изменения со стороны сосудистой и центральной нервной системы, а ароматические углеводороды в условиях острого воздействия поражают главным образом ЦНС, вызывая наркотический эффект, сопровождающийся сонливостью, вялостью, тремором, а также оказывают влияние на кроветворные органы и сосудистые системы некоторых органов. При комбинированном действии углеводородов в составе нефтепродуктов токсичность смеси возрастает.
Из загрязняющих веществ очень опасны синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВы), являющиеся одним из самых распространенных химических загрязнителей водоемов. ПАВы могут оказывать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека. Попадая в воду, они сильно пенятся, нарушая кислородный режим и процессы самоочищения водоема.
Тригалометаны обнаруживаются практически всегда в питьевой воде при ее хлорировании вследствие процессов трансформации. К ним относятся хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан и бромоформ. Их концентрации меняются в зависимости от типа и дозы хлора, использованного для хлорирования воды, а также от вида и концентрации органических веществ, находившихся в исходной воде. Эти четыре соединения в основном схожи по токсикологическому действию. Они легко всасываются в желудочно-кишечном тракте, при длительном поступлении вызывая повреждения печени и почек. Экспериментально подтверждено, что тригалометаны способны индуцировать злокачественные гепатомы, аденомы и аденокарциномы почек у теплокровных животных. Расчетные концентрации тригалометанов в питьевой воде, связанные с избыточным риском заболеваемости раком за время жизни, составляют от 60 до 200 мкг/дм 3 .
Формальдегид появляется в питьевой воде, прежде всего вследствие окисления природных органических веществ во время озонирования и, в меньшей степени, хлорирования. Он обнаруживается также в питьевой воде в результате миграции из пластмассовой арматуры. В озонированной питьевой воде определяются концентрации формальдегида до 30 мкг/дм 3 . Несмотря на то, что формальдегид при ингаляционном воздействии является канцерогенным, он не проявляет такой активности при пероральном поступлении в организм теплокровных животных.
Акриламид является исключительно продуктом деятельности человека. При этом главный источник его поступления – миграция остаточных количеств мономера из полиакриламида, используемого в качестве флокулянта при очистке питьевой воды, а также при применении акриламида в качестве цементирующего агента.
Акриламид легко всасывается в желудочно-кишечном тракте, может проникать через плаценту. Он нейротоксичен, способен повреждать половые клетки, нарушать репродуктивную функцию, индуцировать генные мутации в клетках млекопитающих и хромосомные аберрации in vitro и in vivo.
Пестициды могут длительное время сохраняться в водоемах, накапливаться в опасных для человека количествах, поступать в организм растений, рыб, водоплавающих птиц. Пестициды обладают значительной токсичностью, оказывают аллергическое, канцерогенное, эмбриотропное, тератогенное, мутагенное и гонадотропное действие. Длительное малоинтенсивное воздействие ядохимикатов может способствовать повышению общей заболеваемости. Полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины, нитрозосоединения характерны канцерогенным действием и могут обусловливать развитие опухолей различной локализации.
Для обеззараживания воды широко используются соединения хлора , однако его присутствие в питьевой воде вызывает ряд проблем: неприятный вкус и запах, риск возникновения рака мочевого пузыря и рака прямой кишки.
Эпидемия - это распространение инфекционной болезни, значительно превышающее уровень обычной заболеваемости в данной местности. Для возникновения эпидемии необходим ряд предпосылок: нарушение санитарных правил, наличие источников инфекции, для трансмиссивных инфекций и восприимчивого населения, недостаточная профилактическая работа органов здравоохранения и др.
Обычная (минимальная) заболеваемость для данной местности и в данных исторических условиях называется спорадической. Это чаще всего не имеющие связи между собой единичные случаи заболеваний. Только в отношении отдельных инфекционных болезней, например гриппа, спорадическая заболеваемость выражается достаточно большим числом случаев.
Повышение заболеваемости, ограничивающееся небольшой территорией [один населенный пункт, часть города (поселка), общежитие, казарма и т. д.] и протекающее короткое время, принято называть эпидемической вспышкой.
Распространение инфекционного заболевания на большой территории, иногда в нескольких странах или на нескольких континентах с массовым поражением населения, называется .
В тех случаях, когда инфекционная заболеваемость на определенной территории регистрируется постоянно, в течение многих лет, принято говорить об эндемии или эндемичности определенного заболевания. Если заболеваемость на определенной территории регистрируется длительно в связи с плохими санитарными условиями ( , дизентерия при плохой постановке водоснабжения и очистки, при вшивости), то говорят о так называемой статистической эндемичности. Если эта заболеваемость связана с наличием определенных природных условий (постоянная циркуляция возбудителя среди сурков, сусликов или песчанок, наличие в данной местности таких хранителей инфекции, как клещ при или и т. д.), то говорят об истинной эндемичности данного заболевания.
Инфекционные болезни, несвойственные, необычные для данной местности (страны) и завозимые из других, чаще отдаленных мест, называют экзотическими (для СССР - натуральная оспа и др.).
В движении инфекционной заболеваемости наблюдаются количественные колебания по времени года (сезонность). Они обусловлены влиянием природных условий. Так, сезонные подъемы заболеваемости могут определяться сезонным колебанием активности переносчиков (малярия, москитная лихорадка и др.), некоторыми особенностями жизни животных - источников инфекции, например при зимней сусликов, сурков обрывается возможный контакт с ними человека и тем самым предупреждается возможность появления чумы; массовое мышевидных в осенне-зимний период и появление среди них туляремийной вызывают массовую заболеваемость среди людей. Появление овощей и фруктов, потребление их без соблюдения правил гигиены влечет за собой кишечных инфекций и т. д.
Эпидемия (греч. epidemia, от epi - среди и demos - народ) - это высокая степень интенсивности эпидемического процесса.
Эпидемический процесс - непрерывный процесс передачи инфекции от больных людей или больных животных (источники инфекции) здоровым людям. По Л. В. Громашевскому, эпидемический процесс - непрерывная цепь следующих одно за другим инфекционных состояний. Интенсивность эпидемического процесса, т. е. степень динамичности передачи инфекции, зависит от срока инкубации болезни (чем короче этот срок, тем быстрее идет процесс новых заражений), активности и характера факторов передачи инфекции, восприимчивости населения к инфекции. Все эти элементы составляют биологическую сущность эпидемического процесса и определяют его интенсивность.
К социально-биологическим факторам, влияющим на динамичность передачи инфекции, относится число людей, подвергающихся опасности заражения. При единичных заболеваниях в семье или квартире вероятность новых заражений более или менее ограничена. Если заболевание возникло в общежитии, школе, детском саду, детском доме и т. п., эта вероятность значительно больше. Бактериальное загрязнение водопроводной системы угрожает здоровью и жизни неизмеримо большего числа людей и т. п.
Многочисленные другие причины, представляющие сочетание биологических и социальных факторов, также влияют на динамичность передачи инфекции. Их можно разделить на две группы. Первую группу составляют факторы, сдерживающие, замедляющие передачу инфекции: малая населенность местности; отсутствие природных очагов трансмиссивных инфекций; стабильность местного населения; коммунальное благоустройство населенных мест; благоприятные жилищные условия и свободное размещение в жилищах; достаточно хорошие санитарные условия на производстве; высокий уровень санитарной культуры населения, в том числе работников детских учреждений, предприятий пищевой индустрии, общественного питания и торговли продовольственными товарами; возможность проведения плановой массовой специфической профилактики инфекций; высокий уровень клинического и лабораторного обслуживания населения; хорошо организованная и проводимая гигиеническая и противоэпидемическая работа среди населения (контроль над санитарным состоянием, условиями труда и быта населения, коммунальными, детскими учреждениями, общественным питанием и продажей пищевых продуктов; хорошо проводимые обследования эпидемических очагов, работа в очагах инфекции, выявление и обезвреживание носителей инфекции, мероприятия против заноса инфекций из-за рубежа и др.) и т. д.
Вторую группу составляют факторы, способствующие ускорению процесса передачи инфекции: большая плотность населения на данной территории; наличие природных очагов трансмиссивных инфекций; подвижность местного населения (постоянное или периодическое пополнение населения за счет приезжающих и» других мест страны или из-за рубежа); недостаточность коммунального благоустройства и скученность в жилищах; нарушения санитарного режима труда на производстве; недостаточный уровень санитарной культуры населения; плохая организация прививочного дела или невозможность осуществления массовой специфической профилактики (отсутствие научно проверенных средств специфической профилактики при ряде инфекций, отсутствие или недостаток препаратов для массовой иммунизации и др.); неудовлетворительная организация клинической, лабораторной и санитарно-противоэпидемической помощи населению. Число факторов той и другой группы этим перечнем не ограничивается.
Различают следующие степени интенсивности эпидемического процесса: спорадическая заболеваемость, очаговость, эпидемическая вспышка, сезонная эпидемия, эпидемия местная или более широко распространенная, пандемия. Различные степени интенсивности эпидемического процесса имеют определенную биологическую и социальную основу.
Спорадическая заболеваемость характеризуется регистрацией в данной местности единичных инфекционных заболеваний, несомненно имеющих между собой подчас весьма далекие эпидемиологические связи, почему источники инфекции при них очень часто обнаружить не удается. Спорадическая заболеваемость может свидетельствовать о затухании эпидемического процесса, что может зависеть от многих причин, среди которых - истощение восприимчивых контингентов населения, широкое применение средств специфической профилактики, прогрессивное уменьшение числа длительных носителей инфекции, рост санитарной культуры населения и коммунально-санитарного благоустройства жилищ и населенных мест, активное выявление первичных очагов инфекции и своевременное и надежное их обезвреживание и т. д. При этих благоприятных условиях затухание эпидемического процесса может стать устойчивым и прогрессировать до полного исчезновения заболеваний. Но оно может быть и временным - до периода очередной активизации соответствующих факторов передачи инфекции, до нарушений режима специфической профилактики или санитарного режима в широком смысле.
Очаговость - характеризует интенсивность эпидемического процесса в очаге заразной болезни. Степень очаговости определяется числом заболеваний в эпидемическом очаге (см.). Иногда в эпидемическом очаге возникает одновременно или в течение короткого времени несколько однородных заболеваний. В других случаях заболевания в очаге возникают последовательно, одно за другим, через промежутки времени, равные инкубационному периоду данной болезни. Могут быть и другие варианты возникновения заболеваний в очагах. При современном уровне противоэпидемической работы заболеваемость в очагах чаще ограничивается одним случаем. При одновременных заболеваниях можно думать об общем для всех заболевших источнике инфекции и пищевом или водном пути передачи инфекции. Во втором случае {последующие заболевания) источником инфекции является первый больной в очаге при бытовых факторах передачи инфекции. Последовательное увеличение числа заболевших в одном и том же очаге характеризует работу эпидемиолога с неблагоприятной стороны.
Эпидемическая вспышка характеризуется одновременным или последовательным появлением заболеваний среди людей, связанных между собой общим питанием, водоснабжением, пунктом продовольственного снабжения, одновременным контактом с больными при воздушно-капельном механизме передачи инфекции и пр., но имеющих ограниченное, местное значение.
Некоторые авторы полагают, что термин «эпидемическая вспышка» надуман; что такие групповые заболевания представляют собой не что иное, как эпидемию. Однако между этими понятиями имеется существенная разница. Например, группу заболеваний местного значения среди людей, пользовавшихся водой из загрязненного колодца или из неисправной и загрязненной водопроводной колонки, нельзя не отличать от широко распространившейся эпидемии вследствие неисправности головных очистных сооружений водопровода, когда заболевания появляются одновременно во многих районах города. Степень интенсивности эпидемического процесса, а следовательно, и число заболевших в обоих случаях далеко не одинаковы.
Сезонные эпидемии характеризуются ежегодным нарастанием в определенные месяцы года уровня заболеваний до максимума с последующим более или менее медленным их снижением до уровня, наблюдаемого в межсезонный период. Периодичность сезонных эпидемий связана с биологическими, климатическими и социальными причинами, определяющими активизацию факторов передачи инфекции, возможно, с повышением восприимчивости к инфекции населения или его отдельных возрастных групп, возникновением условий для более частого нарушения гигиенических требований и санитарного режима, особенно при неудовлетворительной санитарной культуре значительной части населения.
Таким образом, при сезонных эпидемиях наблюдается периодическое увеличение интенсивности эпидемического процесса. Ведущие причины сезонных эпидемий могут быть устранены путем направленного воздействия на факторы передачи инфекции, восприимчивость населения и на факторы социального порядка.
Эпидемии - высокий уровень распространения инфекционных заболеваний среди населения, связанный с действием биологических и социальных факторов. В числе последних - войны, голод, стихийные бедствия, приводящие к ухудшению санитарных и экономических условий труда и жизни населения, увеличивающие миграцию населения. В этих условиях инфекционные заболевания могут распространиться на обширные территории и появиться там, где до того они были малочисленными или не наблюдались вовсе. Наряду с такими могут наблюдаться и местные эпидемии, связанные обычно с чрезвычайными причинами (аварии канализационной и водопроводной сети, загрязнение фекальными стоками открытых водоемов, служащих источниками питьевого водоснабжения, спуск в общественные водоемы необеззараженных сточных вод из инфекционных больниц, занос особо опасных инфекций и т. д.). Местные эпидемии при соответствующих условиях могут распространиться далеко за пределы территории первоначального появления.
Высокая степень интенсивности эпидемического процесса в период эпидемий определяется множественностью источников инфекции, высокой восприимчивостью к инфекции населения, отсутствием надежных средств специфической профилактики, повышением вероятности встречи с инфекцией при передвижении на транспорте, в общественных помещениях и зависит от характера ведущих факторов передачи инфекции.
Пандемия характеризуется широким распространением инфекционного заболевания, охватывающего территорию всей страны, сопредельных государств, а иногда и многих стран мира. Наиболее известна пандемия «испанки», поразившая большую часть стран мира в 1918-1920 гг., пандемия возвратного и сыпного тифов в нашей стране в те же годы. Можно считать пандемией и всемирное распространение полиомиелита после второй мировой войны.
Пандемическое распространение свойственно инфекциям, к которым чрезвычайно высока восприимчивость населения, преимущественно с коротким сроком инкубации и воздушно-капельным механизмом передачи, особенно инфекциям, не оставляющим прочного постинфекционного иммунитета. Типичным примером такой инфекции является грипп, пандемии которого повторяются периодически.
