Как маркеры загрязнения атмосферного воздуха

Заболеваемость. Эпидемиологические исследования выявили общую закономерность связей загрязнения атмосферного воздуха с сердечно-сосудистыми госпитализациями.

Отдельные исследования кратковременных эффектов показали, что атмосферные взвешенные вещества увеличивают частоту (случаи) сердечных аритмий, снижают, урежают частоту пульса, повышают вязкость крови, изменяют и другие маркеры крови: гемоглобин, фибриноген, тромбоциты, белые клетки крови.

Смертность. Обнаружен повышенный риск кардиопульмональных неканцерогенных смертей обусловленных влиянием взвешенных частиц, озона и оксидов азота в атмосферном воздухе.

Болезни органов дыхания – самая распространенная патология, особенно среди детского населения. В структуре общей заболеваемости детей разного возраста 70-84% приходится на острые респираторные инфекции дыхательных путей и хронические заболевания: хронический бронхит, пневмония, бронхиальная астма, которая по распространенности составляет 1/3 от всех хронических болезней органов дыхания.

Астма – хроническое воспалительное заболевание с симптомами спазма дыхательных путей – удушья, сжатия грудной клетки, кашля и хрипов. Первичная заболеваемость астмой растет, прежде всего, среди детей, хотя последние данные свидетельствуют об увеличении числа новых случаев среди взрослых и пожилых. Тяжесть течения, опасность для жизни и инвалидизация людей, страдающих бронхиальной астмой, требуют качественной диагностики и лечения, а также первичной профилактики заболеваний с аллергическим компонентом.

Индивидуальный риск развития астмы определяется сложным взаимодействием влияния окружающей среды и наследственностью.

Многочисленные эпидемиологические исследования связывают воздушное загрязнение с обострением астмы, повышенным использованием противоастматических лекарственных препаратов, пропусками школы и увеличением госпитализации.

Токсикологические исследования выявили приоритетные компоненты воздушного загрязнения как фактор риска развития астмы: взвешенные вещества, газообразные элементы, такие как озон, табачный дым, микроорганизмы, продуцирующие эндотоксины, тяжелые металлы, а также аллергены, например, аллерген клещей в домашней пыли и аллергены растительного происхождения.

Табачный дым является чрезвычайно опасным загрязнителем воздушной среды, особенно для здоровья детей. Воздействие табачного дыма вызывает у детей многочисленные неблагоприятные эффекты, такие как инфекции респираторного тракта, кашель, затруднения дыхания, утяжеление течения бронхиальной астмы, заболевания среднего уха. Значителен вклад табачного дыма и радона в заболеваемость раком легких.

Загрязненная природная среда – ведущий фактор высокой распространенности болезней органов дыхания и их тяжелого течения. В атмосферном воздухе повсеместно присутствуют твердые взвешенные частицы, окислы серы, азота, углерода, фенол, формальдегид. Этот перечень химических соединений постоянно контролируют стационарные посты гидрометеослужбы, оценивают их среднесуточные и максимальные концентрации по соответствующим ПДК. По содержанию в атмосферном воздухе 5-7 соединений из этого перечня рассчитывают индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) в жилой зоне населенных пунктов, осуществляя мониторирование этого показателя. Окислы серы (SO₂, SО₃), азота (NO, NO₂, NОз), окись углерода (СО) – «кислые газы» со специфическим относительно однотипным характером влияния на органы дыхания. Вследствие образования слабых кислот при соприкосновении со слизистыми оболочками дыхательных путей они раздражают и прижигают слизистые, вызывая тем самым начальные морфологические повреждения эпителия и угнетение местного иммунитета. Чем менее растворимы газы, тем глубже они проникают в дыхательные пути. Окислы, прежде всего двуокись серы, адсорбируются на твердых взвешенных частицах, глубина проникновения которых в организм зависит от их размеров: чем мельче частицы, тем больше их поступает в бронхи и альвеолы. Раздражение сопровождается выбросом гистаминов, что может приводить к бронхоспазмам, а в дальнейшем – к формированию астмоидного бронхита и бронхиальной астмы.

Однако кислые аэрозоли не только структурно и функционально повреждают органы дыхания. Тонкая эпителиальная пленка слизистой дыхательных путей с обильным кровоснабжением не препятствует быстрому всасыванию загрязнителей в кровь и их распространению внутри организма. Повсеместное загрязнение атмосферного воздуха окислами серы, азота, углерода является одной из причин гипоксии организма, поскольку поллютанты быстро соединяются с гемоглобином крови, образуя сульфгемоглобин, метгемоглобин, карбоксигемоглобин, блокируют тем самым доставку кислорода к органам и тканям. На фоне гипоксии угнетаются окислительно-восстановительные процессы в головном мозге, внутренних органах (сердце, печень), мышцах тела. Практически все обсуждаемые окислы оказывают полиморфное неблагоприятное действие на морфофункциональное состояние нервной, сердечно сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, органы зрения и слуха, они оказывают также гонадотропное и эмбриотоксическое действие. Твердые взвешенные частицы и окислы раздражают и повреждают кожные покровы и слизистые оболочки глаза.

Обобщенное изложение совокупности неблагоприятных эффектов можно дополнить перечнем особенностей того или иного загрязнителя. Поступая в организм, нитриты и нитраты оказывают расширяющее действие на сосуды, вызывают понижение артериального давления. Выраженное нейротропное действие оксида углерода при хроническом воздействии вызывает астено-вегетативные явления, нарушение психики, токсическое поражение ткани щитовидной железы может способствовать ее гиперплазии. Массовый контакт населения с окислами углерода, серы, азота и другими приоритетными загрязнителями создает предпосылки для снижения общей резистентности, работоспособности и в целом к хроническому популяционному утомлению, особенно в крупных промышленных городах.

Токсические туманы (смоги) – это природно-антропогенные явления. При определенных погодных условиях (температурные инверсии, безветрие и пр.), которые снижают потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), в приземном слое атмосферы резко возрастает содержание «кислых газов», прежде всего двуокиси серы. В настоящее время смоги выпадают в различных странах. Большие территории покрываются токсическими смогами от периодически возникающих длительных лесных пожаров и горения торфяников. В атмосферу поступают тонны токсических веществ: угарный газ, сажа, формальдегид, фенол, диоксины, бензапирен, оксиды азота и пр. в зоне влияния задымленности могут находиться миллионы жителей, в том числе и крупных городов.

Выпадение смогов сопровождается многочисленными нарушениями в здоровье – от жалоб на устойчивую головную боль, повышенное артериальное давление и утомляемость до резкого увеличения заболеваемости бронхитами, пневмонией, цереброваскулярной и сердечнососудистой патологией.

В такие периоды резко возрастает обращаемость людей по заболеваниям органов дыхания и сердечно-сосудистой системы, особенно из числа хронически больных жителей и детей, увеличивается смертность населения. Токсические туманы с определенной периодичностью, преимущественно в осенне-зимние сезоны года, регистрируются повсеместно и рассматриваются как временная чрезвычайная экологическая ситуация для здоровья населения.

Длительное воздействие городского воздуха, загрязненного автотранспортом, увеличивает смертность, особенно от сердечно-легочной патологии.

В силу высокой распространенности острых и хронических заболеваний органов дыхания более полно изучены популяционные особенности этой патологии на экологически неблагополучных территориях. Первым сигналом высокого антропогенного загрязнения атмосферного воздуха служит учащение случаев длительно и тяжело протекающих заболеваний у жителей конкретного населенного пункта.

Рассмотренные общепризнанные факты позволяют рекомендовать углубленный индивидуально-популяционный анализ болезней органов дыхания среди населения в системе медико-экологического мониторинга, используя эти данные как маркер при ранжировании территорий по степени экологического неблагополучия.