Взаимосвязь природных особенностей среды и эндемических заболеваний человека

Введение

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

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

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

Термин эндемия используется применительно к распространению зависимости от отдельных веществ под влиянием социальной среды. Примерами подобных эндемий могут служить алкоголизм или зависимость от курения, поразившие значительную часть населения в отдельных странах или местностях[1],[2].
 

Биогеохимические провинции

Биогеохимические провинции - это области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию (в их почвах, водах и т.п.) химических элементов (или соединений), с которыми связаны определённые биологические реакции со стороны местной флоры и фауны[3].

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

По генезису выделяются 2 типа биогеохимических провинций:

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

Например, борные биогеохимические провинции и эндемии (среди флоры и фауны) обнаружены в бессточных областях; флюороз человека и животных - в области недавно действующих вулканов, месторождений флюорита и фторапатита; молибденозис - в пределах месторождений молибдена и т.п. Этот тип провинций преимущественно связан с избыточным содержанием химических элементов в среде[3].

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

В пределах биогеохимических провинций различают 2 вида концентрации организмами химических элементов: групповой, когда все виды растений в данной провинции в той или иной степени накапливают определённый химический элемент, и селективный, когда имеются определённые организмы-концентраторы того или иного химического элемента вне зависимости от уровня содержания этого элемента в среде. Известны различные виды растений, которые концентрируют определённые элементы и подвергаются при этом изменчивости. К ним относятся специфическая галмейная флора (концентрирующая Zn), известковая, селеновая, галофитная, серпентинитовая флора и мн. др[3].

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

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

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

На основе изучения химической экологии биогеохимических провинций в практику борьбы с соответствующей эндемией широко вошло использование химических элементов (В, Сu, Mn, Со, I и др.) в качестве удобрения или подкормки животных [3].
 

2.Эндемические заболевания биогеохимических провинций

2.1.Уровская болезнь

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

Мочекаменная болезнь (уролитиаз) - заболевание, проявляющееся формированием конкрементов в органах мочевыделительной системы. Одной из причин возникновения заболевания является жесткая вода с высоким содержанием кальциевых солей. Сказывается и влияние климатических факторов: высокая концентрация солей в моче в жарком климате вследствие повышенного потообразования, недостаток витамина Д и недостаток ультрафиолетовых лучей [6].

2.4 Флюороз

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

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

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

Биогеохимические провинции, отличающиеся повышенным содержанием фтора в водоисточниках, имеются во многих странах мира. Чем выше концентрация фтора в воде, тем больший процент коренного населения имеет признаки флюороза. У лиц, переезжающих в эндемическую по флюорозу местность в возрасте старше 10-12 лет, выраженные формы заболевания не развиваются. Его проявления чаще ограничиваются поражением зубов, однако при содержании фтора в питьевой воде выше 6 мг/л выявляются изменения костной ткани по типу остеопороза или остеосклероза [3]. Данное заболевание встречается и у жителей Забайкалья.

5 Эндемический кариес зубов

Эндемический кариес зубов - заболевание, характеризующееся патологическими изменениями обмена веществ и тканей зубов вследствие недостаточного поступления в организм фтора. Эндемический кариес зубов возникает в местностях, где снижен уровень содержания фтора в воде (менее 0,5 мг/л) и почвах (менее 15 мг/кг). Устойчивость зубной эмали к воздействию физических и химических факторов среды подавляется. Зубы подвергаются декальцинации. Недостаток фтора ведет к нарушению обмена фосфора, других химических элементов. Патологические изменения обмена веществ обусловливают развитие дистрофических процессов в костях, сердце и других паренхиматозных органах [7].

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

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

Гиперкалиемия (повышение концентрации калия в крови выше 5 ммоль/л) наблюдается при избыточном поступлении калия с пищей. Гиперкалиемия сопровождается брадикардией, мышечными парезами, возможна остановка сердца в диастоле. Так же наблюдаются параличи, парестезии, боли в икрах ног, диспепсические расстройства, нарушения функции почек [8].

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

Избыток P: гипотония, снижение концентрации Ca в крови.

Дефицит железа ведёт к возникновению анемии. Дефицит железа в организме может быть вызван рядом причин, в том числе недостатком железа в рационе питания. Это явление особенно распространено среди детей и молодых девушек [9].

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

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

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

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

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

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

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

Избыток Mn: двигательные и психические нарушения [8].

Природно-очаговые заболевания

Природно-очаговые заболевания - это инфекционные болезни, существующие в природных очагах в связи со стойкими очагами инфекции и инвазии, поддерживаемыми дикими животными. К ним относятся: клещевой и комариный (японский) энцефалиты, клещевые риккетсиозы (сыпнотифозные лихорадки), различные формы клещевого возвратного тифа, туляремия, чума, геморрагическая лихорадка, трипаносомоз африканский, дифиллоботриоз, описторхоз и другие возбудители, переносчики, животные-доноры и реципиенты - более или менее постоянные члены биоценозов определенного географического ландшафта. Учение о природно-очаговов заболевании разработано Е. Н. Павловским (1938) и его школой [3].

Чума - острая природно-очаговая трансмиссивная инфекция, характеризующаяся тяжелой интоксикацией, высокой лихорадкой, лимфаденитом бубонного типа. К природным очагам чумы, расположенным на территории России, относятся: Центрально-Кавказский, Терско-Сунженский, Дагестанский равнинно-предгорный и высокогорный, Прикаспийский северо-западный, Волго-Уральский степной и песчаный, Тувинский, Забайкальский, Горно-Алтайский [5].

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

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

Основным резервуаром и переносчиком вируса в природе являются иксодовые клещи. Дополнительным резервуаром вируса являются грызуны и другие животные. Для заболевания характерна строгая весенне-летняя сезонность, связанная с активностью клещей [10]. Большинство случаев заражения в Забайкалье наблюдается на Юге.

Сибирская язва (карбункул злокачественный, антракс) - особо опасная инфекционная болезнь сельскохозяйственных и диких животных всех видов, а также человека. Болезнь протекает молниеносно, остро или сверхостро. Характеризуется интоксикацией, развитием серозно-геморрагического воспаления кожи, лимфатических узлов и внутренних органов; протекает в кожной или септической форме. Источником инфекции являются больные сельскохозяйственные животные: крупный рогатый скот, лошади, ослы, овцы, козы, олени, верблюды, у которых болезнь протекает в генерализованной форме. Домашние животные - кошки, собаки - мало восприимчивы [1]. В Забайкалье очагами являются: Читинский, Балейский, Шилопугинский, Борзинский и Могойтуйский районы.

Туляремия - острое инфекционное заболевание животных и человека; вызывается бактерией Francisella tularensis. Названо по местности Туларе (Tulare) в Калифорнии, где она впервые выделена от больных сусликов. Кроме США, туляремия обнаружена в России, Канаде, Японии, Швеции, Норвегии, Франции и др. странах Северного полушария. Передаётся человеку от больных или павших грызунов и зайцев при непосредственном соприкосновении с ними или через загрязнённые ими воду, солому, продукты, а также насекомыми и клещами при укусах. Возбудитель проникает в организм человека через кожу, слизистые оболочки глаза, органов пищеварения и дыхательных путей [11]. В Забайкалье очагами являются: Борзинский, Забайкальский, Краснокаменский, Ононский, Нерчинский, Оловянинский и А-Заводский районы.

Холера - острое заболевание, возникающее в результате бурного размножения в просвете тонкой кишки холерного вибриона. Характеризуется развитием массивной диареи с быстрой потерей внеклеточной жидкости и электоролитов, возникновением в тяжелых случаях гиповолемического шока и острой почечной недостаточности. Относится к карантинным инфекциям, способна к эпидемическому распространению. Источником холерных вибрионов является только человек [12]. Опасность заражения представляют водоёмы, используемые для рекреационных и хозяйственно-бытовых целей.
 

Заключение

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