Influenza di vari fattori sul sistema cardiovascolare umano
Quali sono le cause delle malattie cardiovascolari? Quali fattori influenzano il lavoro del sistema cardiovascolare? Come puoi rafforzare il tuo sistema cardiovascolare?
Ecologisti "disastri cardiovascolari".
Statistiche 1 milione 300 mila persone muoiono ogni anno a causa di malattie del sistema cardiovascolare e questa cifra aumenta di anno in anno. Le malattie cardiovascolari rappresentano il 57% della mortalità totale in Russia. Circa l'85% di tutte le malattie di una persona moderna è associato a condizioni ambientali sfavorevoli derivanti dalla sua stessa colpa.
Influenza delle conseguenze dell'attività umana sul lavoro del sistema cardiovascolare È impossibile trovare un posto sul globo in cui gli inquinanti non siano presenti nell'una o nell'altra concentrazione. Anche nel ghiaccio dell'Antartide, dove non ci sono impianti di produzione industriale, e le persone vivono solo in piccole stazioni scientifiche, gli scienziati hanno scoperto sostanze tossiche (velenose) dei moderni impianti di produzione. Sono trasportati qui da correnti atmosferiche provenienti da altri continenti.
Influenza dell'attività umana sul lavoro del sistema cardiovascolare L'attività economica umana è la principale fonte di inquinamento della biosfera. I rifiuti industriali gassosi, liquidi e solidi entrano nell'ambiente naturale. Varie sostanze chimiche presenti nei rifiuti, penetrando nel suolo, nell'aria o nell'acqua, passano lungo i collegamenti ecologici da una catena all'altra, fino a entrare nel corpo umano.
90% dei difetti CVS nei bambini in zone ecologiche svantaggiate La mancanza di ossigeno nell'atmosfera provoca ipossia, cambiamenti nella frequenza cardiaca Stress, rumore, ritmo di vita ad alta velocità impoveriscono il muscolo cardiaco Fattori che influenzano negativamente il sistema cardiovascolare Inquinamento ambientale con industriale i rifiuti portano a patologie dello sviluppo sistema cardiovascolare nei bambini L'aumento della radiazione di fondo porta a cambiamenti irreversibili nel tessuto ematopoietico In aree con aria inquinata Nell'uomo, pressione alta
Cardiologi Su 100mila persone in Russia, 330 uomini e 154 donne muoiono ogni anno di infarto miocardico, 250 uomini e 230 donne muoiono di ictus. La struttura della mortalità per malattie cardiovascolari in Russia
I principali fattori di rischio che portano allo sviluppo di malattie cardiovascolari: ipertensione; età: uomini sopra i 40 anni, donne sopra i 50 anni; stress psico-emotivo; malattie cardiovascolari in parenti stretti; diabete; obesità; colesterolo totale superiore a 5,5 mmol / l; fumare.
Malattia cardiaca cardiopatia congenita malattie reumatiche malattia coronarica ipertensione lesioni della valvola infettiva lesione primaria del muscolo cardiaco
Il sovrappeso contribuisce all'ipertensione Alti livelli di colesterolo portano alla perdita di elasticità vascolare Microrganismi patogeni causano malattie cardiache infettive Uno stile di vita sedentario porta a flaccidità di tutti i sistemi del corpo L'ereditarietà aumenta la probabilità di sviluppare malattie Fattori che influenzano negativamente il sistema cardiovascolare Uso frequente di farmaci veleni il muscolo cardiaco, si sviluppa insufficienza cardiaca
Il capitolo esamina la circolazione sanguigna a diversi livelli di attività fisica, la mancanza e l'eccesso di ossigeno, le basse e alte temperature dell'ambiente esterno, i cambiamenti di gravità.
ATTIVITÀ FISICA
Il lavoro può essere dinamico, quando la resistenza viene superata a una certa distanza, e statico, con contrazione muscolare isometrica.
Lavoro dinamico
Lo stress fisico induce reazioni immediate in vari sistemi funzionali, inclusi quelli muscolari, cardiovascolari e respiratori. La gravità di queste reazioni è determinata dall'adattabilità del corpo all'attività fisica e dalla gravità del lavoro svolto.
Frequenza del battito cardiaco. Per la natura del cambiamento della frequenza cardiaca, si possono distinguere due forme di lavoro: lavoro leggero e non faticoso - con il raggiungimento di uno stato stazionario - e lavoro duro che causa affaticamento (Fig. 6-1).
Anche dopo la fine del lavoro, la frequenza cardiaca cambia a seconda della tensione applicata. Dopo un lavoro leggero, la frequenza cardiaca ritorna al livello iniziale entro 3-5 minuti; dopo un duro lavoro, il periodo di recupero è molto più lungo: con carichi estremamente pesanti, raggiunge diverse ore.
Con il duro lavoro, il flusso sanguigno e il metabolismo nel muscolo che lavora aumenta più di 20 volte. Il grado di variazione degli indici cardio ed emodinamici durante l'attività muscolare dipende dalla sua potenza e forma fisica (adattamento) del corpo (Tabella 6-1).
Figura: 6-1.Variazioni della frequenza cardiaca in persone con efficienza media con lavoro dinamico leggero e pesante di intensità costante
Nelle persone addestrate all'attività fisica si manifesta l'ipertrofia miocardica, aumentano la densità dei capillari e le caratteristiche contrattili del miocardio.
Il cuore aumenta di dimensioni a causa dell'ipertrofia dei cardiomiociti. Il peso del cuore negli atleti altamente qualificati aumenta a 500 g (Fig. 6-2), la concentrazione di mioglobina nel miocardio aumenta e le cavità cardiache aumentano.
La densità dei capillari per unità di area in un cuore allenato aumenta in modo significativo. Il flusso sanguigno coronarico ei processi metabolici aumentano in base al lavoro del cuore.
La contrattilità miocardica (il tasso massimo di aumento della pressione e della frazione di eiezione) è notevolmente aumentata negli atleti a causa dell'azione inotropa positiva dei nervi simpatici.
Tabella 6-1.Cambiamenti negli indicatori fisiologici durante il lavoro dinamico di diversa potenza in persone non coinvolte nello sport (linea superiore) e in atleti allenati (linea inferiore)
Natura del lavoro | Facile | Media | Submassimale | Massimo |
Potenza di lavoro, W. | 50-100 | 100-150 | 150-250 |
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100-150 | 150-200 | 200-350 | 350-500 e\u003e |
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Frequenza cardiaca, battiti / min | 120-140 | 140-160 | 160-170 | 170-190 |
90-120 | 120-140 | 140-180 | 180-210 |
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Volume sanguigno sistolico, l / min | 80-100 | 100-120 | 120-130 | 130-150 |
80-100 | 100-140 | 140-170 | 170-200 |
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Volume di sangue minuto, l / min | 10-12 | 12-15 | 15-20 | 20-25 |
8-10 | 10-15 | 15-30 | 30-40 |
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Pressione sanguigna media, mm Hg | 85-95 | 95-100 | 100-130 | 130-150 |
85-95 | 95-100 | 100-150 | 150-170 |
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Consumo di ossigeno, l / min | 1,0-1,5 | 1,5-2,0 | 2,0-2,5 | 2,5-3,0 |
0,8-1,0 | 1,0-2,5 | 2,5-4,5 | 4,5-6,5 |
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Lattato di sangue, mg per 100 ml | 20-30 | 30-40 | 40-60 | 60-100 |
10-20 | 20-50 | 50-150 | 150-300 |
Con lo sforzo fisico, la gittata cardiaca aumenta a causa di un aumento della frequenza cardiaca e della gittata sistolica e le variazioni di questi valori sono puramente individuali. Nei giovani adulti sani (ad eccezione degli atleti altamente allenati), la gittata cardiaca raramente supera i 25 L / min.
Flusso sanguigno regionale. Durante lo sforzo fisico, il flusso sanguigno regionale cambia in modo significativo (Tabella 6-2). Un aumento del flusso sanguigno nei muscoli che lavorano è associato non solo ad un aumento della gittata cardiaca e della pressione sanguigna, ma anche a una ridistribuzione del BCC. Con il massimo lavoro dinamico, il flusso sanguigno nei muscoli aumenta di 18-20 volte, nei vasi coronarici del cuore di 4-5 volte, ma diminuisce nei reni e negli organi addominali.
Negli atleti, il volume telediastolico del cuore aumenta naturalmente (3-4 volte di più della gittata sistolica). Per una persona normale, questa cifra è solo 2 volte superiore.
Figura: 6-2.Cuore normale e cuore dell'atleta. Un aumento delle dimensioni del cuore è associato all'allungamento e all'ispessimento delle singole cellule miocardiche. Nel cuore di un adulto, c'è circa un capillare per ogni cellula muscolare.
Tabella 6-2.Gittata cardiaca e flusso sanguigno d'organo in una persona a riposo e durante un'attività fisica di varia intensità
Assorbimento O 2 , ml / (min * m 2) |
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riposo | Facile | Media | Massimo |
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140 | 400 | 1200 | 2000 |
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Regione | Flusso sanguigno, ml / min |
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Muscolo scheletrico | 1200 | 4500 | 12 500 | 22 000 |
Cuore | 1000 |
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Cervello | ||||
Celiachia | 1400 | 1100 | ||
Renale | 1100 | |||
Pelle | 1500 | 1900 | ||
Altri organi | ||||
Gittata cardiaca | 5800 | 9500 | 17 500 | 25 000 |
Con l'attività muscolare, l'eccitabilità del miocardio aumenta, l'attività bioelettrica del cuore cambia, che è accompagnata da un accorciamento degli intervalli PQ, QT dell'elettrocardiogramma. Maggiore è la potenza del lavoro e minore è il livello di forma fisica del corpo, maggiori sono i cambiamenti negli indicatori dell'elettrocardiogramma.
Con un aumento della frequenza cardiaca fino a 200 al minuto, la durata della diastole diminuisce a 0,10-0,11 s, ad es. più di 5 volte in relazione a questo valore a riposo. In questo caso, il riempimento dei ventricoli avviene entro 0,05-0,08 s.
Pressione arteriosa nell'uomo, durante l'attività muscolare, aumenta in modo significativo. Durante la corsa, provocando un aumento della frequenza cardiaca fino a 170-180 al minuto, aumenta il seguente:
Pressione sistolica in media da 130 a 250 mm Hg;
Pressione media - da 99 a 167 mm Hg;
Diastolica - da 78 a 100 mm Hg
Con un'attività muscolare intensa e prolungata, la rigidità delle arterie principali aumenta rafforzando il telaio elastico e aumentando il tono delle fibre muscolari lisce. Nelle arterie di tipo muscolare si può osservare una moderata ipertrofia delle fibre muscolari.
La pressione nelle vene centrali durante l'attività muscolare, così come il volume del sangue centrale, aumenta. Ciò è dovuto ad un aumento del ritorno del sangue venoso con un aumento del tono delle pareti venose. I muscoli che lavorano agiscono come una pompa aggiuntiva, che viene definita "pompa muscolare", che fornisce un flusso sanguigno aumentato (adeguato) al cuore destro.
La resistenza vascolare periferica totale durante il lavoro dinamico può essere ridotta di 3-4 volte rispetto allo stato iniziale, non funzionante.
Consumo di ossigeno aumenta di una quantità che dipende dal carico e dall'efficienza dello sforzo svolto.
Con il lavoro leggero si raggiunge uno stato stazionario quando il consumo di ossigeno e il suo utilizzo sono equivalenti, ma ciò avviene solo dopo 3-5 minuti, durante i quali il flusso sanguigno e il metabolismo nel muscolo si adattano alle nuove esigenze. Fino a quando non viene raggiunto uno stato stazionario, il muscolo dipende da un piccolo riserva di ossigeno,
che è fornito dall'O 2 associato alla mioglobina e dalla capacità di estrarre ossigeno dal sangue.
Con un lavoro muscolare pesante, anche se viene eseguito con uno sforzo costante, non si verifica uno stato stazionario; come la frequenza cardiaca, il consumo di ossigeno è in costante aumento, raggiungendo il massimo.
Debito di ossigeno. Con l'inizio del lavoro, il bisogno di energia aumenta istantaneamente, ma ci vuole del tempo perché il flusso sanguigno e il metabolismo aerobico si adattino; quindi, sorge un debito di ossigeno:
Con il lavoro leggero, la quantità di debito di ossigeno rimane costante dopo aver raggiunto uno stato stazionario;
Con il duro lavoro, cresce fino alla fine del lavoro;
Alla fine del lavoro, soprattutto nei primi minuti, il tasso di consumo di ossigeno rimane al di sopra del livello di riposo - il debito di ossigeno viene "ripagato".
Una misura dello stress fisico. All'aumentare dell'intensità del lavoro dinamico, aumenta la frequenza cardiaca e aumenta il tasso di consumo di ossigeno; maggiore è il carico sul corpo, maggiore è questo aumento rispetto al livello a riposo. Pertanto, la frequenza cardiaca e il consumo di ossigeno servono come misura dello stress fisico.
In definitiva, l'adattamento del corpo all'azione di un'attività fisica elevata porta ad un aumento della potenza e delle riserve funzionali del sistema cardiovascolare, poiché è questo sistema che limita la durata e l'intensità del carico dinamico.
IPODINAMIA
La liberazione di una persona dal lavoro fisico porta al disallenamento fisico del corpo, in particolare, a un cambiamento nella circolazione sanguigna. In una tale situazione, ci si aspetterebbe un aumento dell'efficienza e una diminuzione dell'intensità delle funzioni del sistema cardiovascolare. Tuttavia, ciò non accade: l'economia, la potenza e l'efficienza della circolazione sanguigna sono ridotte.
Nella circolazione sistemica, si osserva più spesso una diminuzione della pressione sanguigna sistolica, media e del polso. Nella circolazione polmonare, quando l'ipocinesia è combinata con una diminuzione della pressione sanguigna idrostatica (riposo a letto, assenza di peso
ponte) aumenta il flusso sanguigno ai polmoni, aumenta la pressione nell'arteria polmonare.
A riposo durante l'ipocinesia:
La frequenza cardiaca aumenta naturalmente;
Gittata cardiaca e diminuzione del BCC;
Con un riposo a letto prolungato, le dimensioni del cuore, il volume delle sue cavità e anche la massa del miocardio diminuiscono notevolmente.
Il passaggio dall'ipocinesia a una modalità di attività normale provoca:
Pronunciato aumento della frequenza cardiaca;
Aumento del volume minuto del flusso sanguigno - IOC;
Diminuzione della resistenza periferica totale.
Con il passaggio a un intenso lavoro muscolare, le riserve funzionali del sistema cardiovascolare diminuiscono:
In risposta al carico muscolare, anche di bassa intensità, la frequenza cardiaca aumenta rapidamente;
I cambiamenti nella circolazione sanguigna si ottengono grazie all'inclusione di componenti meno economici;
Allo stesso tempo, il CIO cresce principalmente a causa di un aumento della frequenza cardiaca.
In condizioni di ipocinesia, la struttura delle fasi del ciclo cardiaco cambia:
La fase di espulsione del sangue e sistole meccanica è ridotta;
Aumenta la durata della fase di tensione, contrazione isometrica e rilassamento del miocardio;
La velocità iniziale di aumento della pressione intraventricolare diminuisce.
Ipodynamia miocardica. Tutto quanto sopra indica lo sviluppo della sindrome di fase di "ipodynamia" del miocardio. Questa sindrome, di regola, si osserva in una persona sana sullo sfondo di un ridotto ritorno di sangue al cuore durante un esercizio leggero.
Modifiche all'ECG.Durante l'ipocinesia, gli indici dell'elettrocardiogramma cambiano, che sono espressi in cambiamenti di posizione, un relativo rallentamento della conduzione, una diminuzione delle onde P e T, un cambiamento nel rapporto dei valori T in diverse derivazioni, uno spostamento periodico del segmento ST e un cambiamento nel processo di ripolarizzazione. I cambiamenti ipocinesici nell'elettrocardiogramma, indipendentemente dal quadro e dalla gravità, sono sempre reversibili.
Cambiamenti nel sistema vascolare. Con l'ipocinesia si sviluppa un adattamento stabile del sistema vascolare e del flusso sanguigno regionale a queste condizioni (Tabella 6-3).
Tabella 6-3.I principali indicatori del sistema cardiovascolare negli esseri umani sotto ipocinesia
Cambiamenti nella regolazione della circolazione sanguigna. Con l'ipocinesia, i segni della predominanza delle influenze simpatiche sulle influenze parasimpatiche cambiano il sistema di regolazione dell'attività cardiaca:
L'elevata attività del legame ormonale del sistema simpato-surrenale indica l'elevato potenziale di stress dell'ipocinesia;
L'aumento dell'escrezione di catecolamine nelle urine e il loro basso contenuto nei tessuti è realizzato da una violazione della regolazione ormonale dell'attività delle membrane cellulari, in particolare i cardiomiociti.
Pertanto, la diminuzione delle capacità funzionali del sistema cardiovascolare durante l'ipocinesia è determinata dalla durata di quest'ultima e dal grado di restrizione della mobilità.
CIRCOLAZIONE DEL SANGUE IN INSUFFICIENZA DI OSSIGENO
Con l'aumentare dell'altitudine, la pressione atmosferica diminuisce e la pressione parziale dell'ossigeno (PO 2) diminuisce in proporzione alla diminuzione della pressione atmosferica. La reazione del corpo (principalmente degli organi respiratori, circolatori e sanguigni) alla carenza di ossigeno dipende dalla sua gravità e durata.
Per reazioni a breve termine in condizioni di alta quota ci vogliono solo poche ore, per l'adattamento iniziale - diversi giorni o addirittura mesi, e la fase di adattamento stabile dei migranti richiede anni. Le risposte adattative più efficaci si manifestano nella popolazione indigena delle regioni di alta montagna a causa dell'adattamento naturale a lungo termine.
Periodo di adattamento iniziale
Il movimento di una persona (migrazione) da un'area pianeggiante alle montagne è accompagnato da un pronunciato cambiamento nell'emodinamica del cerchio grande e piccolo della circolazione sanguigna.
Si sviluppa tachicardia e aumenta il volume minuto del flusso sanguigno (MCV). La frequenza cardiaca a un'altitudine di 6000 m per i nuovi arrivati \u200b\u200bin condizioni di riposo raggiunge i 120 al minuto. L'attività fisica causa una tachicardia più pronunciata e un aumento del CIO rispetto al livello del mare.
La gittata sistolica cambia in modo insignificante (si possono osservare sia un aumento che una diminuzione), ma la velocità del flusso sanguigno lineare aumenta.
La pressione arteriosa sistemica nei primi giorni di permanenza in quota aumenta leggermente. L'aumento della pressione sanguigna sistolica è principalmente causato da un aumento del CIO e la pressione sanguigna diastolica è causata da un aumento della resistenza vascolare periferica.
Il BCC aumenta a causa della mobilizzazione del sangue dal deposito.
L'eccitazione del sistema nervoso simpatico è realizzata non solo dalla tachicardia, ma anche dalla dilatazione paradossale delle vene della circolazione sistemica, che porta ad una diminuzione della pressione venosa ad altitudini di 3200 e 3600 m.
C'è una ridistribuzione del flusso sanguigno regionale.
L'afflusso di sangue al cervello aumenta a causa della riduzione del flusso sanguigno nei vasi della pelle, nei muscoli scheletrici e nel tratto digestivo. Il cervello è uno dei primi a reagire
per carenza di ossigeno. Ciò è dovuto alla particolare sensibilità della corteccia cerebrale all'ipossia dovuta all'uso di una quantità significativa di O 2 per le esigenze metaboliche (un cervello che pesa 1400 g consuma circa il 20% dell'ossigeno consumato dall'organismo).
Nei primi giorni di adattamento ad alta quota, il flusso sanguigno nel miocardio diminuisce.
Il volume di sangue nei polmoni aumenta notevolmente. Ipertensione arteriosa primaria d'alta quota- un aumento della pressione sanguigna nei vasi dei polmoni. Al centro della malattia c'è un aumento del tono delle piccole arterie e delle arteriole in risposta all'ipossia, solitamente l'ipertensione polmonare inizia a svilupparsi a un'altitudine di 1600-2000 m sul livello del mare, il suo valore è direttamente proporzionale all'altitudine e persiste durante tutto il periodo di permanenza in montagna.
Un aumento della pressione sanguigna polmonare durante la salita in quota si verifica immediatamente, raggiungendo il suo massimo in un giorno. Il 10 ° e il 30 ° giorno, la pressione sanguigna polmonare diminuisce gradualmente, ma non raggiunge il livello iniziale.
Il ruolo fisiologico dell'ipertensione polmonare è quello di aumentare la perfusione volumetrica dei capillari polmonari grazie all'inclusione delle riserve strutturali e funzionali degli organi respiratori nello scambio gassoso.
L'inalazione di ossigeno puro o di una miscela di gas arricchita con ossigeno ad alta quota porta ad una diminuzione della pressione sanguigna nella circolazione polmonare.
L'ipertensione polmonare in combinazione con un aumento del CIO e del volume ematico centrale impone un aumento delle richieste al ventricolo destro del cuore. Ad altitudini elevate, quando le reazioni adattative sono interrotte, possono svilupparsi mal di montagna o edema polmonare acuto.
Soglie di altitudine degli effetti
L'effetto della carenza di ossigeno, a seconda dell'altitudine e del grado di estremità del terreno, può essere suddiviso in quattro zone (Fig. 6-3), delimitate l'una dall'altra da soglie effettive (Ruf S., Strughold H., 1957 ).
Zona neutra. Fino a un'altitudine di 2000 m, la capacità di attività fisica e mentale subisce poco o nessun cambiamento.
Zona di piena compensazione. Ad altitudini comprese tra 2000 e 4000 m, anche a riposo, aumentano la frequenza cardiaca, la gittata cardiaca e la velocità di ritorno. L'aumento di questi indicatori durante il funzionamento a tali altezze si verifica a una maggiore
grado rispetto al livello del mare, in modo che le prestazioni sia fisiche che mentali siano significativamente ridotte.
Zona di compensazione incompleta (zona pericolosa). Ad altitudini comprese tra 4000 e 7000 m, una persona inadatta sviluppa vari disturbi. Al raggiungimento della soglia delle violazioni (limite di sicurezza) a un'altitudine di 4000 m, le prestazioni fisiche diminuiscono in modo significativo, così come la capacità di reagire e prendere decisioni. Si verificano contrazioni muscolari, la pressione sanguigna diminuisce, la coscienza si annebbia gradualmente. Questi cambiamenti sono reversibili.
Figura: 6-3.Influenza della carenza di ossigeno durante la risalita in quota: i numeri a sinistra sono la pressione parziale di O 2 nell'aria alveolare alla quota corrispondente; i numeri a destra - il contenuto di ossigeno nelle miscele di gas, che ha lo stesso effetto a livello del mare
Zona critica. A partire da 7000 me oltre, nell'aria alveolare diventa al di sotto della soglia critica - 30-35 mm Hg. (4,0-4,7 kPa). Si verificano disturbi potenzialmente letali del sistema nervoso centrale, accompagnati da incoscienza e convulsioni. Questi disturbi possono essere reversibili se l'aria inalata aumenta rapidamente. Nella zona critica, la durata della carenza di ossigeno è fondamentale. Se l'ipossia continua per troppo tempo,
ci sono violazioni nei collegamenti regolatori del sistema nervoso centrale e si verifica la morte.
Lunga permanenza negli altopiani
Con una lunga permanenza di una persona in condizioni di alta montagna ad altitudini fino a 5000 m, si verificano ulteriori cambiamenti adattativi nel sistema cardiovascolare.
La frequenza cardiaca, la gittata sistolica e la MVV si stabilizzano e diminuiscono ai valori iniziali e anche inferiori.
Si sviluppa una grave ipertrofia del cuore destro.
La densità dei capillari sanguigni in tutti gli organi e tessuti aumenta.
Il BCC rimane aumentato del 25-45% a causa di un aumento del volume plasmatico e della massa degli eritrociti. In condizioni di alta quota, l'eritropoiesi aumenta, quindi, la concentrazione di emoglobina e il numero di eritrociti aumentano.
Adattamento naturale degli altipiani
La dinamica dei principali parametri emodinamici tra gli aborigeni degli altopiani (montanari) ad un'altitudine fino a 5000 m rimane la stessa degli abitanti delle pianure a livello del mare. La principale differenza tra adattamento “naturale” e “acquisito” all'ipossia d'alta quota è il grado di vascolarizzazione, microcircolazione e respirazione dei tessuti. Per i residenti permanenti degli altopiani, questi parametri sono più pronunciati. Nonostante la diminuzione del flusso sanguigno regionale nel cervello e nel cuore negli aborigeni degli altipiani, il consumo minimo di ossigeno da parte di questi organi rimane lo stesso degli abitanti delle pianure a livello del mare.
CIRCOLAZIONE SANGUIGNA CON ECCESSO DI OSSIGENO
L'esposizione a lungo termine all'iperossia porta allo sviluppo di effetti tossici dell'ossigeno e alla diminuzione dell'affidabilità delle reazioni adattive del sistema cardiovascolare. L'eccesso di ossigeno nei tessuti porta anche ad un aumento della perossidazione lipidica (LPO) e all'esaurimento delle riserve di antiossidanti endogene (in particolare vitamine liposolubili) e del sistema enzimatico antiossidante. A questo proposito, i processi di catabolismo e diseccitazione delle cellule sono migliorati.
La frequenza cardiaca diminuisce, è possibile lo sviluppo di aritmie.
Con iperossia a breve termine (1-3 kgX sec / cm -2), le caratteristiche elettrocardiografiche non vanno oltre la norma fisiologica, ma dopo molte ore di esposizione all'iperossia, l'onda P scompare in alcuni soggetti, il che indica la comparsa di un ritmo atrioventricolare.
Il flusso sanguigno nel cervello, nel cuore, nel fegato e in altri organi e tessuti è ridotto del 12-20%. Nei polmoni, il flusso sanguigno può diminuire, aumentare e tornare al suo livello originale.
La pressione sanguigna sistemica cambia leggermente. La pressione sanguigna diastolica di solito aumenta. La gittata cardiaca è significativamente ridotta e la resistenza periferica totale è aumentata. La velocità del flusso sanguigno e il BCC durante la respirazione con una miscela iperossica sono significativamente ridotti.
La pressione nel ventricolo destro del cuore e dell'arteria polmonare con iperossia spesso diminuisce.
La bradicardia con iperossia è dovuta principalmente all'aumento delle influenze vagali sul cuore, nonché all'azione diretta dell'ossigeno sul miocardio.
La densità dei capillari funzionanti nei tessuti diminuisce.
La vasocostrizione durante l'iperossia è determinata dall'azione diretta dell'ossigeno sulla muscolatura liscia vascolare o indirettamente - attraverso un cambiamento nella concentrazione di sostanze vasoattive.
Pertanto, se il corpo umano risponde all'ipossia acuta e cronica con un complesso complesso e piuttosto efficace di reazioni adattative che formano i meccanismi di adattamento a lungo termine, il corpo non dispone di rimedi efficaci per l'azione dell'iperossia acuta e cronica.
CIRCOLAZIONE A BASSE TEMPERATURE ESTERNE
Ci sono almeno quattro fattori esterni che hanno un grave impatto sulla circolazione sanguigna umana nell'estremo nord:
Forti variazioni stagionali, infragiornaliere e infragiornaliere della pressione atmosferica;
Esposizione al freddo;
Un brusco cambiamento nella fotoperiodicità (giorno polare e notte polare);
Fluttuazioni del campo magnetico terrestre.
Il complesso di fattori climatici ed ecologici delle alte latitudini impone requisiti rigorosi al sistema cardiovascolare. L'adattamento alle condizioni di latitudine elevata è suddiviso in tre fasi:
Tensione adattiva (fino a 3-6 mesi);
Stabilizzazione delle funzioni (fino a 3 anni);
Adattabilità (fino a 3-15 anni).
Ipertensione polmonare arteriosa settentrionale primaria - la reazione adattativa più caratteristica. Un aumento della pressione sanguigna nella circolazione polmonare si verifica a livello del mare in condizioni di normale pressione barometrica e contenuto di O 2 nell'aria. Al centro di tale ipertensione c'è la maggiore resistenza delle piccole arterie e delle arteriole dei polmoni. L'ipertensione polmonare settentrionale è onnipresente tra i nuovi arrivati \u200b\u200be le popolazioni indigene delle regioni circumpolari e si manifesta in forme adattive e disadattive.
La forma adattiva è asintomatica, equalizza i rapporti ventilazione-perfusione e ottimizza il regime di ossigeno del corpo. La pressione sistolica nell'arteria polmonare nell'ipertensione sale a 40 mm Hg, la resistenza polmonare totale aumenta leggermente.
Forma disadattiva. L'insufficienza respiratoria latente - "la dispnea polare" si sviluppa, la capacità feriale diminuisce. La pressione sistolica nell'arteria polmonare raggiunge i 65 mm Hg e la resistenza polmonare totale supera i 200 dine.Xsek X cm -5. In questo caso, il tronco dell'arteria polmonare si espande, si sviluppa un'ipertrofia pronunciata del ventricolo destro del cuore e contemporaneamente diminuiscono i volumi di ictus e minuti del cuore.
CIRCOLAZIONE SANGUIGNA SOTTO ESPOSIZIONE AD ALTE TEMPERATURE
Distinguere tra adattamento in zone aride e umide.
Adattamento umano nelle zone aride
Le zone aride sono caratterizzate da alte temperature e bassa umidità relativa. Le condizioni di temperatura in queste zone durante la stagione calda e durante il giorno sono tali che l'apporto di calore nel corpo attraverso l'insolazione e il contatto con l'aria calda può essere 10 volte superiore alla generazione di calore nel corpo a riposo. Stress da calore simile in assenza di
meccanismi di trasferimento del calore efficienti portano rapidamente al surriscaldamento del corpo.
Gli stati termici del corpo in condizioni di alte temperature esterne sono classificati come normotermia, ipertermia compensata e ipertermia non compensata.
Ipertermia- lo stato borderline dell'organismo, dal quale è possibile un passaggio alla normotermia o alla morte (morte da calore). La temperatura corporea critica alla quale si verifica la morte per calore negli esseri umani corrisponde a + 42-43 ° C.
L'effetto dell'alta temperatura dell'aria su una persona che non è adattata al calore provoca i seguenti cambiamenti.
L'espansione dei vasi periferici è la principale reazione al calore nelle zone aride. L'espansione dei vasi sanguigni, a sua volta, dovrebbe essere accompagnata da un aumento della BCC; se ciò non accade, si verifica un calo della pressione sanguigna sistemica.
Il volume di sangue circolante (BCC) nelle prime fasi di esposizione al calore aumenta. Con l'ipertermia (dovuta al trasferimento di calore evaporativo), il BCC diminuisce, il che comporta anche una diminuzione della pressione venosa centrale.
Resistenza vascolare periferica totale. Inizialmente (prima fase), anche con un leggero aumento della temperatura corporea, la pressione sanguigna sistolica e diastolica diminuisce. La ragione principale della diminuzione della pressione diastolica è una diminuzione della resistenza vascolare periferica totale. Durante lo stress da caldo, quando la temperatura corporea sale a + 38 ° C, la resistenza vascolare periferica totale diminuisce del 40-55%. Ciò è dovuto alla dilatazione dei vasi periferici, principalmente la pelle. Un ulteriore aumento della temperatura corporea (seconda fase), al contrario, può essere accompagnato da un aumento della resistenza vascolare periferica totale e della pressione diastolica con una marcata diminuzione della pressione sistolica.
La frequenza cardiaca (FC) aumenta, soprattutto nelle persone meno allenate e scarsamente adattate. In una persona a riposo a una temperatura esterna elevata, l'aumento del numero di contrazioni cardiache può raggiungere il 50-80%. Nelle persone ben adattate, il calore non fa aumentare la frequenza cardiaca fino a quando lo stress da caldo non diventa troppo grave.
La pressione venosa centrale aumenta con un aumento della temperatura corporea, ma l'esposizione al calore può anche causare l'effetto opposto: una diminuzione transitoria del volume sanguigno centrale e una diminuzione persistente della pressione nell'atrio destro. La variabilità degli indicatori della pressione venosa centrale è dovuta alla differenza nell'attività del cuore e del BCC.
Il volume minuto della circolazione sanguigna (MVC) aumenta. La gittata cardiaca rimane normale o diminuisce leggermente, il che si osserva più spesso. Il lavoro dei ventricoli destro e sinistro del cuore quando esposti a temperature esterne elevate (specialmente con l'ipertermia) aumenta in modo significativo.
Una temperatura esterna elevata, che praticamente esclude tutte le vie di trasferimento del calore nell'uomo, ad eccezione dell'evaporazione del sudore, richiede un aumento significativo del flusso sanguigno cutaneo. La crescita del flusso sanguigno nella pelle è fornita principalmente da un aumento del CIO e, in misura minore, dalla sua ridistribuzione regionale: sotto carico di calore a riposo, il flusso sanguigno di una persona diminuisce nella regione celiaca, nei reni e nei muscoli scheletrici, che "libera" fino a 1 L di sangue / min; il resto dell'aumento del flusso sanguigno cutaneo (fino a 6-7 litri di sangue / min) è fornito dalla gittata cardiaca.
La sudorazione intensa alla fine porta alla disidratazione del corpo, all'ispessimento del sangue e alla diminuzione del BCC. Questo mette a dura prova il cuore.
Adattamento dei migranti nelle zone aride. I migranti appena arrivati \u200b\u200bnelle zone aride dell'Asia centrale, quando svolgono un duro lavoro fisico, soffrono di ipertermia 3-4 volte più spesso che tra le popolazioni indigene. Entro la fine del primo mese di permanenza in queste condizioni, gli indicatori di scambio termico e di emodinamica nei migranti migliorano e si avvicinano a quelli dei residenti locali. Entro la fine della stagione estiva, c'è una relativa stabilizzazione delle funzioni del sistema cardiovascolare. A partire dal secondo anno, gli indici emodinamici dei migranti difficilmente differiscono da quelli dei residenti locali.
Zone aride aborigene. Gli aborigeni delle zone aride mostrano fluttuazioni stagionali nei parametri emodinamici, ma in misura minore rispetto ai migranti. La pelle degli indigeni è abbondantemente vascolarizzata, ha sviluppato plessi venosi, in cui il sangue si muove 5-20 volte più lentamente che nelle vene principali.
Anche la mucosa delle vie respiratorie superiori è abbondantemente vascolarizzata.
Adattamento umano in zone umide
L'adattamento umano nelle zone umide (tropici), dove - a parte temperature elevate - elevata umidità relativa dell'aria, procede in modo simile alle zone aride. I tropici sono caratterizzati da una significativa tensione nell'equilibrio idrico ed elettrolitico. Per i residenti permanenti dei tropici umidi, la differenza tra la temperatura del "nucleo" e del "guscio" del corpo, delle mani e dei piedi è maggiore di quella dei migranti dall'Europa, il che contribuisce a una migliore rimozione del calore dal corpo. Inoltre, gli aborigeni dei tropici umidi hanno meccanismi più perfetti per generare calore con il sudore rispetto a quelli dei visitatori. In risposta a temperature superiori a + 27 ° C, gli aborigeni iniziano a sudare più velocemente e più intensamente dei migranti provenienti da altre regioni climatiche e geografiche. Ad esempio, gli aborigeni australiani hanno il doppio del sudore evaporato dalla superficie del corpo rispetto agli europei in condizioni identiche.
CIRCOLAZIONE DEL SANGUE CON GRAVITAZIONE ALTERATA
Il fattore gravitazionale ha un effetto costante sulla circolazione sanguigna, soprattutto nelle zone di bassa pressione, formando la componente idrostatica della pressione sanguigna. A causa della bassa pressione nella circolazione polmonare, il flusso sanguigno nei polmoni dipende in gran parte dalla pressione idrostatica, ad es. l'effetto gravitazionale del sangue.
Il modello della distribuzione gravitazionale del flusso sanguigno polmonare è mostrato in Fig. 6-4. In un adulto, in posizione eretta, la parte superiore dei polmoni si trova a circa 15 cm sopra la base dell'arteria polmonare, quindi la pressione idrostatica nelle parti superiori dei polmoni è approssimativamente uguale alla pressione arteriosa. A questo proposito, i capillari di queste sezioni sono perfusi in modo insignificante o per niente. Nelle parti inferiori dei polmoni, invece, alla pressione arteriosa si aggiunge la pressione idrostatica, che porta ad un ulteriore allungamento dei vasi e della loro pletora.
Queste caratteristiche dell'emodinamica del piccolo cerchio sono accompagnate da un flusso sanguigno irregolare significativo in varie parti dei polmoni. Questa irregolarità dipende in modo significativo dalla posizione del corpo e si riflette negli indicatori di saturazione regionale.
Figura. 6-4.Un modello che collega la distribuzione irregolare del flusso sanguigno polmonare nella posizione verticale del corpo umano con l'entità della pressione che agisce sui capillari: nella zona 1 (apice), la pressione alveolare (PA) supera la pressione nelle arteriole (P a) e il flusso sanguigno è limitato. Nella zona 2, dove P a\u003e PA, il flusso sanguigno è maggiore che nella zona 1. Nella zona 3, il flusso sanguigno è aumentato ed è determinato dalla differenza di pressione nelle arteriole (P a) e pressione nelle venule (Py) . Al centro del diagramma polmonare ci sono i capillari polmonari; tubi verticali sui lati del polmone - manometri
ossigeno nel sangue. Tuttavia, nonostante queste caratteristiche, in una persona sana, la saturazione del sangue delle vene polmonari con l'ossigeno è del 96-98%.
Con lo sviluppo dell'aviazione, della missilistica e delle passeggiate spaziali con equipaggio, i cambiamenti nell'emodinamica sistemica in condizioni di sovraccarico gravitazionale e assenza di gravità diventano di grande importanza. I cambiamenti nell'emodinamica sono determinati dal tipo di carichi gravitazionali: longitudinale (positivo e negativo) e trasversale.
DOMANDE PER L'AUTOCONTROLLO
1. Quali tipi di lavoro possono essere distinti dalle variazioni della frequenza cardiaca?
2. Quali cambiamenti nel miocardio e nella circolazione sanguigna regionale si osservano durante lo sforzo fisico?
3. Quali meccanismi vengono utilizzati per regolare la circolazione sanguigna durante lo sforzo fisico?
4. Come cambia il consumo di ossigeno durante l'attività fisica?
5. Quali cambiamenti si verificano nel sistema circolatorio durante l'ipocinesia?
6. Nomina i tipi di ipossia a seconda della durata dell'azione.
7. Quali cambiamenti nel sistema circolatorio si osservano durante l'adattamento in alta montagna?
L'articolo presenta materiali di ricerca per studiare l'influenza dei fattori ambientali dell'ambiente urbano sull'incidenza delle malattie del sistema circolatorio nella popolazione adulta di Kirov. Il metodo di identificazione delle componenti principali ha identificato 3 fattori che spiegano l'86% della varianza totale delle variabili. Tra i fattori individuati, il carico principale (45% della varianza) ricade sul fattore di inquinamento chimico dell'aria atmosferica e del suolo, che ha un forte effetto sia sul livello generale di prevalenza delle malattie del sistema circolatorio (r \u003d 0,84 ), e i livelli di prevalenza di alcune forme nosologiche (malattie, caratterizzate da ipertensione - r \u003d 0,91, malattia cerebrovascolare - r \u003d 0,87, malattia coronarica - r \u003d 0,73). I fattori che caratterizzano la qualità dell'acqua di rubinetto (29% della dispersione), i carichi acustici ed elettromagnetici (12% della dispersione) influenzano la forza media sulla prevalenza complessiva delle malattie del sistema circolatorio (r \u003d 0,51 er \u003d 0,56, rispettivamente) e sui tassi di prevalenza delle singole forme nosologiche (r \u003d 0,52 - 0,65). Con una descrizione dettagliata dell'inquinamento chimico multicomponente dell'aria atmosferica nell'area urbana studiata, il ruolo principale nella formazione di malattie del sistema circolatorio del fattore di carico chimico tecnogenico associato a solidi sospesi, ossidi di zolfo e azoto (r \u003d 0,70 - 0,78) è stato stabilito.
ambiente urbano
inquinamento chimico dell'aria atmosferica e del suolo
qualità dell'acqua potabile
rumore della strada
campi elettromagnetici
popolazione adulta
incidenza di malattie del sistema circolatorio
analisi fattoriale
1. Vladimirov Yu.A. Radicali liberi e antiossidanti / Yu.A. Vladimirov // Bollettino dell'Accademia russa delle scienze mediche. - 1998. - N. 7. - P. 43–51.
2. Kushakovsky M.S. Cardiopatia metabolica. - SPb: Folio. –2000. - 127 p.
3. Lankin V.Z. Processi dei radicali liberi nelle malattie del sistema cardiovascolare / V.Z. Lankin, A.K. Tihaze, Yu.N. Belenkov // Cardiologia. - 2000. - N. 7. - P. 48–61.
4. Petrov S.B. Studio dell'azione biologica delle ceneri volanti nella composizione di una miscela di polveri e gas / S.B. Petrov, B.A. Petrov, P.I. Tsapok, T.I. Sheshunova // Ecologia umana. - 2009. - N. 12. - P. 13-16.
5. Petrov S.B. Aspetti medico-ecologici della protezione dell'aria atmosferica nelle aree in cui sono ubicate le centrali termiche (monografia). - Kirov, 2010 .-- 222 p.
6. Petrov B.A. Ricerca sulla valutazione dell'influenza dei fattori ecologici dell'ambiente urbano sulla salute della popolazione / B.A. Petrov, I.S. Sennikov // Ricerca fondamentale. - 2014. - N. 7. - Parte 2. - P. 349–352.
7. Khalafyan A.A. Metodi statistici moderni di ricerca medica / A.A. Khalafyan // Rostov sul Don, 2008 - 320 p.
Le malattie del sistema circolatorio (CVD) sono uno dei principali problemi medici e sociali nelle aree urbanizzate a causa dell'elevata morbilità, disabilità e mortalità. Data la natura multifattoriale della formazione e dello sviluppo delle malattie del sistema circolatorio, un aspetto importante della valutazione del rischio è determinare la struttura dei fattori determinanti, compresi quelli ambientali.
Lo scopo di questo studio è stato lo studio dell'influenza dei fattori ecologici dell'ambiente urbano (inquinamento chimico dell'aria atmosferica e del suolo, qualità dell'acqua potabile, rumore della strada, campi elettromagnetici) sull'incidenza delle malattie del sistema circolatorio nella popolazione adulta di Kirov.
Gli obiettivi dello studio includevano la zonizzazione igienica dell'area urbana in base ai livelli di intensità dei fattori ambientali, analisi statistica con la definizione di relazioni di causa-effetto nel sistema "fattori ambientali - la popolazione adulta - malattie del sistema circolatorio . "
Materiali e metodi di ricerca
Per la zonizzazione dell'area urbana in base al livello di impatto dei fattori ambientali, il calcolo di tali indicatori integrali come il coefficiente di inquinamento atmosferico complesso (K '), il coefficiente di inquinamento chimico totale dell'acqua (Kvoda), il coefficiente dell'inquinamento chimico totale del suolo (Zñ) è stato effettuato. I criteri per valutare la modalità acustica erano la molteplicità dell'eccesso dei livelli di rumore effettivi dal valore del livello massimo ammissibile (L Aeq), il carico elettromagnetico - la molteplicità dell'eccesso dei valori normativi dell'intensità di campo per la componente elettrica (V / m) e la densità del flusso di energia (μW / cm2).
La morbilità della popolazione adulta di BSC è stata studiata analizzando i dati sulla registrazione di tutti i casi di ricerca di cure mediche nelle istituzioni sanitarie cittadine (f. N. 12). La raccolta delle informazioni è stata effettuata in policlinici al servizio della popolazione dei distretti, classificati in base ai livelli di intensità dei fattori ambientali.
Per caratterizzare l'influenza dei fattori ecologici dell'ambiente urbano sulla morbilità della popolazione di BSC, è stata applicata l'analisi fattoriale mediante il metodo di isolamento delle componenti principali, mediante rotazione "varimax" con normalizzazione Kaiser. La valutazione della forza, direzione e significatività statistica delle relazioni tra gli indicatori studiati è stata effettuata con il metodo di analisi di correlazione secondo Pearson. L'elaborazione statistica dei risultati della ricerca è stata effettuata utilizzando SPSS per Windows, versione 18.
Risultati della ricerca e loro discussione
Come si può vedere da quelli riportati in tabella. 1 dei dati, caratterizzando i fattori ecologici dell'area urbana con il metodo di isolamento delle componenti principali, sono stati individuati 3 fattori che spiegano l'86% della varianza totale delle variabili - 45%, 29% e 12%, rispettivamente.
Il carico principale per il fattore n. 1 ricade sul livello di inquinamento chimico dell'aria atmosferica e del suolo. Questi indicatori sono strettamente correlati tra loro e possono essere presentati come un fattore che caratterizza il livello di carico tecnogenico di natura chimica. Questo fattore rappresenta la più alta percentuale di varianza (45%) e influisce fortemente sul livello di prevalenza delle malattie del sistema circolatorio.
Per il fattore 2 il carico principale ricade sul livello di inquinamento chimico dell'acqua, che consente di rappresentarlo come fattore caratterizzante la qualità dell'acqua potabile del rubinetto. Questo fattore ha una percentuale di varianza relativamente bassa (29%) e ha un effetto medio sulla prevalenza delle malattie del sistema circolatorio.
Il fattore 3, che caratterizza il livello di carico tecnogenico di natura fisica (rumore, CEM), ha la percentuale di dispersione più bassa (12%), ed ha un effetto medio sul livello di prevalenza delle malattie del sistema circolatorio.
tavolo 2 mostra le caratteristiche della relazione tra fattori e il tasso di incidenza delle malattie del sistema circolatorio per le singole forme nosologiche.
Tabella 1
Fattorizzare i carichi sui componenti selezionati
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Componenti |
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varianza% 45 |
varianza% 29 |
varianza% 12 |
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Livello generale di BSK |
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Qualità dell'aria ambiente |
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Inquinamento tecnologico del suolo |
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Qualità dell'acqua potabile |
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Rumore della strada |
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Campi elettromagnetici |
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Tavolo 2
Influenza dei fattori selezionati sulla prevalenza di malattie del sistema circolatorio per singole forme nosologiche
< 0,05.
Tabella 3
Influenza dei gruppi di fattori chimici sulla prevalenza di malattie del sistema circolatorio
Nota. * - il livello di significatività del coefficiente di correlazione p< 0,05.
Come si può vedere da questa tabella, esiste una correlazione diretta statisticamente significativa tra i fattori selezionati sulla prevalenza di tutte le forme nosologiche di BSK presentate, ad eccezione delle cardiopatie reumatiche croniche. La maggiore influenza sulla prevalenza di BSC è esercitata dal fattore n. 1, che ha una forte correlazione con malattie caratterizzate da ipertensione, malattie cerebrovascolari e un'associazione di forza moderata con malattia coronarica.
I livelli di significatività statistica dei coefficienti di correlazione indicano l'effetto combinato dei fattori selezionati sulla formazione di malattie del sistema circolatorio tra la popolazione urbana adulta.
Pertanto, i risultati dell'analisi fattoriale indicano l'influenza dominante del fattore di carico chimico antropogenico sulla formazione di BSC.
Con una descrizione dettagliata dell'inquinamento industriale aereo multicomponente dell'area urbana in esame, il metodo di isolamento delle componenti principali ha identificato 3 fattori che spiegano l'81% della varianza totale delle variabili - 55%, 17% e 9%, rispettivamente. Con il fattore n. 1, la concentrazione nell'aria atmosferica di solidi sospesi, ossidi di zolfo e azoto ha la maggiore correlazione, con il fattore n. 2 - la concentrazione di idrocarburi aromatici, con il fattore n. 3 - la concentrazione di fenolo.
tavolo 3 mostra le caratteristiche delle relazioni tra i gruppi di fattori chimici selezionati e i tassi di incidenza di CDS per le singole forme nosologiche.
Come si può vedere da questa tabella, il ruolo principale nella formazione di BSC appartiene al fattore n. 1 (correlazione forte e diretta) associato a solidi sospesi, zolfo e ossidi di azoto. Per quanto riguarda le malattie caratterizzate da ipertensione, esiste un effetto combinato dei fattori n. 1 e n. 2, tuttavia esiste una relazione di forza media con il fattore n. 2. Probabilmente, una delle ragioni per l'influenza dominante di questi fattori è la spiccata capacità dei solidi sospesi di assorbire composti gassosi tossici con la formazione di composizioni di polvere e gas.
Il ruolo delle composizioni di polvere e gas nello sviluppo di processi patologici è confermato dai risultati dei nostri studi sperimentali. Pertanto, viene caratterizzato l'effetto biologico del principale inquinante atmosferico nell'area di studio delle ceneri volanti di centrali termiche ed elettriche combinate a combustibili solidi nella composizione di una miscela di polvere e gas con esposizione cronica prolungata a basse dosi, insieme a un riassorbimento -effetto tossico, generazione e accumulo intensivo di specie reattive dell'ossigeno, aumento del contenuto di lipoperossidi, diminuzione dell'attività antiossidante. sistemi e formazione di processi immunopatologici. Cambiamenti patomorfologici nel cuore di animali da esperimento avvelenati con una miscela di polvere e gas si sono manifestati con lo sviluppo di processi infiammatori e cambiamenti distrofici nel miocardio. I meccanismi di questi processi patologici sono associati, prima di tutto, all'influenza di una quantità eccessiva di radicali liberi sullo sviluppo di processi infiammatori nel miocardio, ipossia mitocondriale e aumento del deficit energetico nei cardiomiociti, che porta a cambiamenti distrofici in il miocardio. I prodotti di perossidazione lipidica possono modificare le proprietà barriera delle membrane cellulari, causare vasocostrizione delle arteriole e un aumento della resistenza periferica totale.
Revisori:
Nemtsov BF, dottore in scienze mediche, professore, capo del dipartimento di terapia ospedaliera dell'Accademia medica statale di Kirov, Kirov;
Spitsin A.P., dottore in scienze mediche, professore, capo del dipartimento di fisiologia patologica dell'Accademia medica statale di Kirov, Kirov.
Riferimento bibliografico
Petrov S.B., Sennikov I.S., Petrov B.A. INFLUENZA DI FATTORI ECOLOGICI DELL'AMBIENTE URBANO SULL'INCIDENZA DI MALATTIE DEL SISTEMA DI CIRCOLAZIONE SANGUIGNA // Ricerca fondamentale. - 2015. - N. 1-5. - S. 1025-1028;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id\u003d37509 (data di accesso: 10/01/2020). Portiamo alla vostra attenzione le riviste pubblicate dalla casa editrice "Academy of Natural Sciences"
UDC 574.2: 616.1
ECOLOGIA E MALATTIE CARDIOVASCOLARI
E. D. Bazdyrev e O. L. Barbarash
Istituto di ricerca sulle questioni complesse delle malattie cardiovascolari, sezione siberiana dell'Accademia russa delle scienze mediche, Accademia medica statale di Kemerovo, Kemerovo
Secondo gli esperti dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), lo stato di salute della popolazione è del 49-53% determinato dal loro stile di vita (fumo, consumo di alcol e droghe, dieta, condizioni di lavoro, inattività fisica, condizioni materiali e di vita, stato civile. , ecc.), del 18-22% - da fattori genetici e biologici, del 17-20% - dallo stato dell'ambiente (fattori naturali e climatici, la qualità degli oggetti ambientali) e solo dell'8-10% - da il livello di sviluppo dell'assistenza sanitaria (tempestività e qualità dell'assistenza medica, misure di prevenzione dell'efficienza).
Gli alti tassi di urbanizzazione osservati negli ultimi anni con una diminuzione della popolazione rurale, un aumento significativo delle fonti mobili di inquinamento (veicoli), l'inadeguatezza degli impianti di trattamento in molte imprese industriali con i requisiti degli standard sanitari e igienici, ecc., identificato chiaramente il problema dell'impatto dell'ecologia sulla salute della popolazione.
L'aria pulita è essenziale per la salute e il benessere dell'uomo. L'inquinamento atmosferico continua a rappresentare una minaccia significativa per la salute umana in tutto il mondo, nonostante l'introduzione di tecnologie più pulite nell'industria, nell'energia e nei trasporti. L'intenso inquinamento atmosferico è tipico delle grandi città. Il livello della maggior parte degli agenti inquinanti, e ce ne sono centinaia in città, di norma supera il livello massimo consentito e il loro effetto combinato risulta essere ancora più significativo.
L'inquinamento atmosferico è la causa dell'aumento della mortalità e, di conseguenza, della riduzione dell'aspettativa di vita. Pertanto, secondo l'Ufficio europeo dell'OMS, in Europa questo fattore di rischio ha portato a una riduzione dell'aspettativa di vita di 8 mesi e nelle aree più contaminate di 13 mesi. In Russia, l'aumento del livello di inquinamento atmosferico porta a una mortalità aggiuntiva annua fino a 40 mila persone.
Secondo il Centro federale di informazione della Fondazione per il monitoraggio sociale e igienico, in Russia nel periodo dal 2006 al 2010, i principali inquinanti atmosferici che hanno superato gli standard igienici di un fattore cinque o più sono stati: formaldeide, 3,4-benz (a ) pirene, etilbenzene, fenolo, biossido di azoto, solidi sospesi, monossido di carbonio, anidride solforosa, piombo e suoi composti inorganici. La Russia è al 4 ° posto al mondo in termini di emissioni di anidride carbonica dopo Stati Uniti, Cina e Unione Europea.
L'inquinamento ambientale oggi rimane un problema significativo in tutto il mondo, è la causa dell'aumento della mortalità e, a sua volta, un fattore di riduzione dell'aspettativa di vita. È generalmente accettato che l'influenza dell'ambiente, cioè l'inquinamento del bacino atmosferico da parte di inquinanti atmosferici, sia la causa principale dello sviluppo di malattie dell'apparato respiratorio. Tuttavia, l'impatto sul corpo di vari inquinanti non è limitato ai cambiamenti nel sistema broncopolmonare. Negli ultimi anni sono comparsi studi che dimostrano la relazione tra il livello e il tipo di inquinamento atmosferico e le malattie dell'apparato digerente ed endocrino. Nell'ultimo decennio sono stati ottenuti dati convincenti sugli effetti negativi degli inquinanti atmosferici sul sistema cardiovascolare. Questa recensione analizza le informazioni sia sulla relazione di varie malattie del sistema cardiovascolare con l'esposizione agli inquinanti atmosferici, sia sulle loro possibili relazioni patogenetiche. Parole chiave: ecologia, inquinanti atmosferici, malattie del sistema cardiovascolare
Fino a 50 milioni di persone vivono in Russia sotto l'influenza di sostanze nocive che superano gli standard igienici di cinque o più volte. Nonostante dal 2004 vi sia stata una tendenza verso una riduzione della quota di campioni di aria atmosferica superiore agli standard igienici della media per la Federazione Russa, questa quota rimane ancora elevata nei distretti federali della Siberia e degli Urali.
Oggi è generalmente accettato che l'influenza dell'ambiente, ovvero l'inquinamento del bacino atmosferico da parte di inquinanti atmosferici, sia la causa dello sviluppo di malattie principalmente dell'apparato respiratorio, poiché la maggior parte di tutti gli inquinanti entrano nell'organismo principalmente attraverso l'apparato respiratorio. . È stato dimostrato che l'effetto degli inquinanti atmosferici sugli organi respiratori si manifesta con la soppressione del sistema di difesa locale, un effetto dannoso sull'epitelio respiratorio con formazione di infiammazioni acute e croniche. È noto che ozono, anidride solforosa, ossidi di azoto provocano broncocostrizione, iperreattività dei bronchi dovuta al rilascio di neuropeptidi dalle fibre C e sviluppo di infiammazioni neurogene. È stato stabilito che le concentrazioni medie e massime di biossido di azoto e la massima concentrazione di anidride solforosa contribuiscono allo sviluppo dell'asma bronchiale.
Tuttavia, l'impatto sul corpo di vari inquinanti non è limitato ai cambiamenti nel sistema broncopolmonare. Così, secondo uno studio condotto a Ufa, a seguito di un'osservazione di otto anni (2000-2008), è stato dimostrato che la popolazione adulta ha una correlazione significativa tra il livello di inquinamento atmosferico con formaldeide e malattie dell'apparato endocrino sistema, il contenuto di benzina nell'aria e la morbilità generale, comprese le malattie dell'apparato digerente.
Nell'ultimo decennio sono stati forniti dati convincenti sugli effetti negativi degli inquinanti atmosferici sul sistema cardiovascolare (CVS). I primi rapporti sull'associazione degli inquinanti chimici con uno dei fattori di rischio significativi per le malattie cardiovascolari (CVD) - le dislipidemie aterogeniche - furono pubblicati negli anni '80. Il motivo per la ricerca di associazioni è stato uno studio ancora precedente che ha mostrato un aumento quasi 2 volte della mortalità per malattia coronarica (IHD) negli uomini con più di 10 anni di esperienza esposti al disolfuro di carbonio sul lavoro.
BM Stolbunov e coautori hanno scoperto che nelle persone che vivono vicino a imprese chimiche, l'incidenza del sistema circolatorio era 2-4 volte superiore. Numerosi studi hanno esaminato l'effetto degli inquinanti chimici sulla probabilità di non solo
forme croniche, ma anche acute di cardiopatia ischemica. Pertanto, A. Sergeev et al. Hanno analizzato l'incidenza dell'infarto del miocardio (MI) nelle persone che vivono vicino a fonti di inquinanti organici, dove l'incidenza dei ricoveri era del 20% superiore alla frequenza dei ricoveri di persone non esposte a inquinanti organici. In un altro studio, è stato riscontrato che il più alto grado di "contaminazione chimica" del corpo con elementi tossici è stato osservato in pazienti con IM che avevano lavorato per più di 10 anni a contatto con xenobiotici industriali.
Durante un monitoraggio medico e ambientale di cinque anni nel Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug, è stata mostrata una relazione tra la frequenza di diffusione delle CVD e il livello di inquinanti atmosferici. Pertanto, i ricercatori hanno tracciato un parallelo tra la frequenza dei ricoveri per angina pectoris e un aumento della concentrazione media mensile di monossido di carbonio e fenolo. Inoltre, l'aumento dei livelli di fenolo e formaldeide nell'atmosfera è stato associato a un aumento dei ricoveri per infarto miocardico e ipertensione. Insieme a ciò, la frequenza minima di scompenso dell'insufficienza coronarica cronica corrispondeva a una diminuzione della concentrazione di biossido di azoto nell'aria atmosferica, alle concentrazioni medie mensili minime di monossido di carbonio e fenolo.
I risultati degli studi pubblicati nel 2012 da R. Hampel et al.E R. Devlin et al.Ha mostrato un effetto acuto dell'ozono sulla ripolarizzazione miocardica compromessa secondo i dati ECG. Uno studio a Londra ha dimostrato che un aumento della quantità di inquinanti nell'atmosfera, soprattutto con una componente solfita nei pazienti con defibrillatore cardioverter impiantato, ha portato ad un aumento del numero di battiti prematuri ventricolari, flutter e fibrillazione atriale.
Indubbiamente, uno dei criteri più informativi e oggettivi che caratterizzano lo stato di salute della popolazione è il tasso di mortalità. Il suo valore caratterizza ampiamente il benessere sanitario ed epidemiologico dell'intera popolazione. Quindi, secondo l'American Heart Association, un aumento del livello di particelle di polvere con una dimensione inferiore a 2,5 micron per diverse ore alla settimana può essere la causa di morte nei pazienti con CVD, nonché la causa del ricovero in ospedale per amoreggiare. MI e scompenso cardiaco. Dati simili ottenuti in uno studio condotto in California e in un follow-up di dodici anni in Cina hanno mostrato che l'esposizione prolungata a particelle di polvere, l'ossido nitrico non era solo un rischio di cardiopatia coronarica, ictus, ma anche un predittore di malattie cardiovascolari e cerebrovascolari. mortalità.
Un esempio lampante della relazione tra la mortalità per CVD e il livello di inquinanti atmosferici è stato il risultato di un'analisi della struttura della mortalità a Mosca durante l'estate anormale del 2011. L'aumento della concentrazione di inquinanti nell'atmosfera della città ha avuto due picchi: il 29 luglio e il 7 agosto 2011, raggiungendo rispettivamente 160 mgk / m3 e 800 mgk / m3. Allo stesso tempo, nell'aria prevalevano particelle sospese con un diametro superiore a 10 micron. La concentrazione di particelle con un diametro di 2,0-2,5 micron era particolarmente alta il 29 giugno. Confrontando la dinamica della mortalità con gli indicatori dell'inquinamento atmosferico, si è verificata una completa coincidenza dei picchi nel numero di morti con un aumento della concentrazione di particelle con un diametro di 10 μm.
Insieme all'effetto negativo di vari inquinanti, ci sono pubblicazioni sul loro effetto positivo su CVS. Quindi, ad esempio, il livello di monossido di carbonio in alte concentrazioni ha un effetto cardiotossico - aumentando il livello di carbossiemoglobina, ma a piccole dosi - cardioprotettivo contro lo scompenso cardiaco.
A causa della scarsità di studi sui possibili meccanismi dell'impatto negativo dell'inquinamento ambientale su CVS, è difficile trarre una conclusione convincente. Tuttavia, secondo le pubblicazioni disponibili, questa interazione potrebbe essere dovuta allo sviluppo e alla progressione dell'aterosclerosi subclinica, della coagulopatia con tendenza alla trombosi, dello stress ossidativo e dell'infiammazione.
Secondo una serie di studi sperimentali, la relazione patologica tra xenobiotici lipofili e cardiopatia ischemica si realizza attraverso l'inizio di disturbi del metabolismo lipidico con lo sviluppo di ipercolesterolemia e ipertrigliceridemia persistenti, che sono alla base dell'aterosclerosi delle arterie. Pertanto, uno studio in Belgio ha dimostrato che in pazienti non fumatori con diabete mellito, ogni raddoppio della distanza di residenza dalle principali autostrade era associato a una diminuzione dei livelli di lipoproteine \u200b\u200ba bassa densità.
Secondo altri studi, gli stessi xenobiotici sono in grado di danneggiare direttamente la parete vascolare con lo sviluppo di una reazione immunoinfiammatoria generalizzata che innesca la proliferazione delle cellule muscolari lisce, iperplasia muscolo-elastica dell'intima e placca fibrosa, principalmente nelle piccole e medie -vasi di dimensioni. Questi cambiamenti vascolari sono chiamati arteriosclerosi, sottolineando che la causa principale dei disturbi è la sclerosi e non l'accumulo di lipidi.
Inoltre, un certo numero di xenobiotici causa labilità del tono vascolare e avvia la formazione di trombi. Una conclusione simile è stata raggiunta da scienziati danesi, che hanno dimostrato che un aumento del livello di particelle sospese nell'atmosfera è associato a un aumento del rischio di coaguli di sangue.
Come un altro meccanismo patogenetico alla base dello sviluppo della CVD, i processi di ossidazione dei radicali liberi nelle aree di svantaggio ecologico sono oggetto di studio attivo. Lo sviluppo dello stress ossidativo è una risposta naturale del corpo agli effetti degli xenobiotici, indipendentemente dalla loro natura. È stato dimostrato che i prodotti della perossidazione sono responsabili dell'inizio del danno al genoma delle cellule endoteliali vascolari, che è alla base dello sviluppo del continuum cardiovascolare.
Uno studio a Los Angeles e in Germania ha dimostrato che l'esposizione prolungata alle particelle di polvere è associata all'ispessimento del complesso intima / media come segno di aterosclerosi subclinica e aumento della pressione sanguigna.
Attualmente ci sono pubblicazioni che indicano un legame tra predisposizione genetica, infiammazione, da un lato, e rischio cardiovascolare, dall'altro. Pertanto, un elevato polimorfismo delle glutatione S-transferasi, che si accumulano se esposte a sostanze inquinanti o al fumo, aumenta il rischio di una diminuzione della funzione polmonare durante la vita, lo sviluppo di dispnea e infiammazione. Lo stress ossidativo polmonare sviluppato e l'infiammazione inducono un'infiammazione sistemica, che a sua volta aumenta il rischio cardiovascolare.
Pertanto, è possibile che uno dei possibili collegamenti patogenetici nell'influenza dell'inquinamento ambientale sulla formazione di CVD sia l'attivazione dell'infiammazione. Questo fatto è interessante anche perché negli ultimi anni sono stati acquisiti nuovi dati sulla relazione dei marker di laboratorio dell'infiammazione con prognosi sfavorevole sia in soggetti sani che in pazienti con CVD.
È ormai generalmente accettato che l'infiammazione sia la causa principale della maggior parte dei tipi di patologia respiratoria. Negli ultimi anni, sono stati ottenuti dati che indicano che un aumento del contenuto ematico di un numero di marcatori non specifici di infiammazione è associato a un aumento del rischio di sviluppare una malattia coronarica e con una malattia già esistente - con una prognosi sfavorevole.
Al fatto dell'infiammazione viene assegnato il ruolo principale nello sviluppo dell'aterosclerosi come una delle principali cause dello sviluppo della cardiopatia ischemica. È stato riscontrato che l'IM è più comune tra le persone con alti livelli di varie proteine \u200b\u200binfiammatorie nel plasma sanguigno e la ridotta funzionalità polmonare è associata ad un aumento dei livelli di fibrinogeno, proteina C reattiva (PCR) e leucociti.
Sia nella patologia dei polmoni (la broncopneumopatia cronica ostruttiva è ben studiata a questo proposito), sia in molte CVD (IHD, MI, aterosclerosi), c'è un aumento del livello di CRP,
le interleuchine-1p, 6, 8, il fattore di necrosi tumorale alfa e le citochine pro-infiammatorie aumentano l'espressione delle metalloproteinasi.
Pertanto, secondo l'analisi presentata delle pubblicazioni sul problema dell'influenza dell'inquinamento ambientale sull'insorgenza e sullo sviluppo della patologia cardiovascolare, la loro connessione è confermata, ma i suoi meccanismi non sono stati completamente studiati, il che dovrebbe essere oggetto di ulteriori ricerche.
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44. Zhang P., Dong G., Sun B., Zhang L., Chen X., Ma N., Yu F., Guo H., Huang H., Lee YL, Tang N., Chen J. Long- esposizione a lungo termine all'inquinamento atmosferico e alla mortalità dovuta a malattie cardiorespiratorie e cerebrovascolari a Shenyang in Cina. PLoS ONE. 2011, 6, pag. 20827.
ECOLOGIA E MALATTIE CARDIOVASCOLARI
E. D. Bazdyrev, O. L. Barbarash
Istituto di ricerca per le questioni complesse delle malattie cardiovascolari RAMS, filiale siberiana, Kemerovo Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia
Attualmente in tutto il mondo l'inquinamento ambientale rimane un problema significativo che causa un aumento dei tassi di mortalità e un fattore di ridotta aspettativa di vita. Certamente, l'influenza dell'ambiente che è l'inquinamento dell'atmosfera con inquinanti atmosferici, si traduce in uno sviluppo preferenziale delle malattie del sistema respiratorio. Tuttavia, gli effetti di diversi inquinanti sul corpo umano non sono limitati solo ai broncopolmonari
i cambiamenti. Recentemente sono stati condotti numerosi studi che hanno dimostrato una relazione tra livelli e tipi di inquinamento atmosferico atmosferico e malattie dell'apparato digerente ed endocrino. I dati più importanti sugli effetti nocivi degli inquinanti atmosferici sul sistema cardiovascolare sono stati ottenuti negli ultimi dieci anni. Nella revisione sono state analizzate informazioni sia sulla relazione tra le diverse malattie cardiovascolari e gli effetti degli aeropinquinanti sia sulle loro possibili interrelazioni patogenetiche.
Parole chiave: ecologia, inquinanti atmosferici, malattie cardiovascolari Informazioni di contatto:
Bazdyrev Evgeniy Dmitrievich - Candidato di scienze mediche, ricercatore senior del dipartimento di aterosclerosi multifocale dell'Istituto di bilancio dello Stato federale "Istituto di ricerca per le questioni complesse delle malattie cardiovascolari" della sezione siberiana dell'Accademia russa di scienze mediche, assistente del dipartimento di Facoltà di Terapia, Malattie professionali ed Endocrinologia dell'Accademia medica statale di Kemerovo del Ministero della sanità della Federazione Russa
Indirizzo: 650002, Kemerovo, Sosnovy Boulevard, 6 E-mail: [email protected]
2.2.5. Influenza dei fattori ambientali sulla prevalenza di alcune malattie
Un gran numero di studi scientifici sono dedicati allo studio della relazione tra fattori ambientali e vari tipi di malattie, sono stati pubblicati un numero enorme di articoli e monografie. Cercheremo di fornire una brevissima analisi solo delle principali linee di ricerca su questo problema.
Nell'analizzare le relazioni causali tra gli indicatori di salute e lo stato dell'ambiente, i ricercatori, prima di tutto, prestano attenzione alle dipendenze degli indicatori di salute dallo stato dei singoli componenti dell'ambiente: aria, acqua, suolo, cibo, ecc. 2.13 fornisce un elenco indicativo dei fattori ambientali e la loro influenza sullo sviluppo di varie patologie.
Come puoi vedere, l'inquinamento atmosferico è considerato una delle principali cause di malattie del sistema circolatorio, anomalie congenite e patologie della gravidanza, neoplasie della bocca, rinofaringe, vie respiratorie superiori, trachea, bronchi, polmoni e altri organi respiratori, neoplasie del sistema genito-urinario.
Tra le cause di queste malattie, l'inquinamento atmosferico è al primo posto. L'inquinamento atmosferico è al secondo, terzo e quarto posto tra le cause di altre malattie.
Tabella 2.13
Elenco indicativo dei fattori ambientali in relazione al loro
possibile impatto sulla prevalenza
alcune classi e gruppi di malattie
|
Patologia |
||
|
Malattie del sistema circolatorio |
1. Inquinamento atmosferico con ossidi di zolfo, monossido di carbonio, ossidi di azoto, fenolo, benzene, ammoniaca, composti di zolfo, idrogeno solforato, etilene, propilene, butilene, acidi grassi, mercurio, ecc. 3. Condizioni abitative 4. Campi elettromagnetici 5. Composizione dell'acqua potabile: nitrati, cloruri, nitriti, durezza dell'acqua 6. Caratteristiche biogeochimiche dell'area: mancanza o eccesso di calcio, magnesio, vanadio, cadmio, zinco, litio, cromo, manganese, cobalto, bario, rame, stronzio, ferro nell'ambiente 7. Inquinamento ambientale con pesticidi e pesticidi 8. Condizioni naturali e climatiche: velocità del cambiamento del tempo, umidità, pressione barometrica, livello di insolazione, forza e direzione del vento |
|
|
Malattie della pelle e del tessuto sottocutaneo |
1. Livello di isolamento 3. Inquinamento atmosferico |
|
|
Malattie del sistema nervoso e degli organi di senso. Disordini mentali |
1. Condizioni naturali e climatiche: velocità del cambiamento climatico, umidità, pressione barometrica, fattore di temperatura 2. Caratteristiche biogeochimiche: elevata mineralizzazione del suolo e dell'acqua 3. Condizioni abitative 4. Inquinamento atmosferico con ossidi di zolfo, monossido di carbonio, ossidi di azoto, cromo, idrogeno solforato, biossido di silicio, formaldeide, mercurio, ecc. 6. Campi elettromagnetici 7. Organoclorato, organofosforo e altri pesticidi |
|
|
Problemi respiratori |
1. Condizioni naturali e climatiche: la velocità dei cambiamenti meteorologici, l'umidità 2. Condizioni abitative 3. Inquinamento atmosferico: polvere, ossidi di zolfo, ossidi di azoto, monossido di carbonio, anidride solforosa, fenolo, ammoniaca, idrocarburi, biossido di silicio, cloro, acroleina, fotoossidanti, mercurio, ecc. 4. Organocloruro, organofosforo e altri pesticidi |
|
|
Malattie dell'apparato digerente |
1. Inquinamento ambientale con pesticidi e pesticidi 2. Mancanza o eccesso di oligoelementi nell'ambiente esterno 3. Condizioni abitative 4. Inquinamento dell'aria atmosferica con disolfuro di carbonio, idrogeno solforato, polvere, ossidi di azoto, cloro, fenolo, biossido di silicio, fluoro, ecc. 6. Composizione dell'acqua potabile, durezza dell'acqua |
Continuazione della tabella. 2.13
|
Malattie del sangue e degli organi ematopoietici |
1. Caratteristiche biogeochimiche: mancanza o eccesso di cromo, cobalto, metalli delle terre rare nell'ambiente 2. Inquinamento atmosferico con ossidi di zolfo, monossido di carbonio, ossidi di azoto, idrocarburi, acido idrazoico, etilene, propilene, amilene, idrogeno solforato, ecc. 3. Campi elettromagnetici 4. Nitriti e nitrati nell'acqua potabile 5. Inquinamento ambientale con pesticidi e pesticidi. |
|
|
Anomalie congenite |
4. Campi elettromagnetici |
|
|
Malattie del sistema endocrino, disturbi alimentari, disturbi metabolici |
1. Livello di isolamento 2. Eccesso o carenza di piombo, iodio, boro, calcio, vanadio, bromo, cromo, manganese, cobalto, zinco, litio, rame, bario, stronzio, ferro, urocromo, molibdeno nell'ambiente esterno 3. Inquinamento atmosferico 5. Campi elettromagnetici 6. Durezza dell'acqua potabile |
|
|
Malattie degli organi genito-urinari |
1. Mancanza o eccesso di zinco, piombo, iodio, calcio, manganese, cobalto, rame, ferro nell'ambiente 2. Inquinamento dell'aria atmosferica con disolfuro di carbonio, anidride carbonica, idrocarburi, idrogeno solforato, etilene, ossido di zolfo, butilene, amilene, monossido di carbonio 3. Durezza dell'acqua potabile |
|
|
Compreso: patologia della gravidanza |
1. Inquinamento atmosferico 2. Campi elettromagnetici 3. Inquinamento ambientale con pesticidi e pesticidi 4. Mancanza o eccesso di oligoelementi nell'ambiente esterno |
|
|
Neoplasie della bocca, rinofaringe, vie respiratorie superiori, trachea, bronchi, polmoni e altri organi respiratori |
1. Inquinamento atmosferico 2. Umidità, livello di insolazione, fattore di temperatura, numero di giorni con venti secchi e tempeste di polvere, pressione barometrica |
Continuazione della tabella. 2.13
|
Neoplasie dell'esofago, dello stomaco e di altri organi digestivi |
1. Inquinamento ambientale con pesticidi e pesticidi 2. Inquinamento atmosferico con sostanze cancerogene, acroleina e altri fotoossidanti (ossidi di azoto, ozono, tensioattivi, formaldeide, radicali liberi, perossidi organici, aerosol fini). 3. Caratteristiche biogeochimiche dell'area: mancanza o eccesso di magnesio, manganese, cobalto, zinco, metalli delle terre rare, rame, elevata mineralizzazione del suolo 4. Composizione dell'acqua potabile: cloruri, solfati. Durezza dell'acqua |
|
|
Neoplasie degli organi genito-urinari |
1. Inquinamento dell'aria atmosferica con solfuro di carbonio, anidride carbonica, idrocarburi, idrogeno solforato, etilene, butilene, amilene, ossidi di zolfo, monossido di carbonio 2. Inquinamento dell'ambiente con pesticidi 3. Mancanza o eccesso di magnesio, manganese, zinco, cobalto, molibdeno, rame nell'ambiente 4. Cloruri nell'acqua potabile |
Il secondo nel grado di influenza sull'incidenza per motivi ambientali, nella maggior parte dei casi, può essere considerato una carenza o un eccesso di oligoelementi nell'ambiente esterno. Per le neoplasie dell'esofago, dello stomaco e di altri organi digestivi, ciò si manifesta nelle caratteristiche biogeochimiche dell'area: mancanza o eccesso di magnesio, manganese, cobalto, zinco, metalli delle terre rare, rame, elevata mineralizzazione del suolo. Per malattie del sistema endocrino, disturbi alimentari, disturbi metabolici - questo è un eccesso o mancanza di piombo, iodio, boro, calcio, vanadio, bromo, cromo, manganese, cobalto, zinco, litio, rame, bario, stronzio, ferro, urocromo, molibdeno in ambiente esterno, ecc.
Dati della tabella. 2.13 mostrano che le sostanze chimiche cancerogene, la polvere e le fibre minerali tendono ad agire selettivamente per colpire organi specifici. La maggior parte dei tumori causati da sostanze chimiche, polvere e fibre minerali sono ovviamente associati all'attività lavorativa. Tuttavia, come dimostrato dagli studi sui rischi, è esposta anche la popolazione che vive in aree interessate da industrie chimiche pericolose (ad esempio, nella città di Chapayevsk). In queste aree sono stati identificati livelli aumentati di cancro. L'arsenico e i suoi composti, così come le diossine, colpiscono l'intera popolazione a causa della loro elevata prevalenza. Le abitudini domestiche e i prodotti alimentari influenzano naturalmente l'intera popolazione.
Il lavoro di molti scienziati russi e stranieri è dedicato allo studio della possibilità di assunzione simultanea di sostanze tossiche in diversi modi e del loro complesso effetto sulla salute della popolazione (Avaliani SL, 1995; Vinokur IL, Gildenskiold RS, Ershova TN , ecc., 1996; Gildenskiold R.S., Korolev A.A., Suvorov G.A. et al., 1996; Kasyanenko A.A., Zhuravleva E.A., Platonov A.G. et al., 2001; Ott WR, 1985).
Uno dei composti chimici più pericolosi sono gli inquinanti organici persistenti (POP), che entrano nell'ambiente durante la produzione di sostanze contenenti cloro, l'incenerimento dei rifiuti domestici e sanitari e l'uso di pesticidi. Queste sostanze includono otto pesticidi (DDT, aldrin, dieldrin, endrin, eptaclor, clordano, toxaphene, mirex), diossine policlorodifenili (PCB), furani, esaclorobenzene (Revich BA, 2001). Queste sostanze rappresentano un pericolo per la salute umana, indipendentemente dal modo in cui entrano nel corpo. tavolo 2.14 mostra le caratteristiche degli effetti degli otto pesticidi e dei policlorodifenili elencati.
Come puoi vedere, queste sostanze influenzano anche le funzioni riproduttive e sono la causa del cancro, portano a disturbi del sistema nervoso e immunitario e altri effetti altrettanto pericolosi.
Tabella 2.14
Effetti sulla salute dei POP (breve elenco): risultati empirici
(Revich B.A., 2001)
|
Sostanze |
Impatto |
|
Danni riproduttivi nella fauna selvatica, in particolare assottigliamento del guscio d'uovo negli uccelli |
|
|
Il DDE, un metabolita del DCT, è probabilmente associato al cancro al seno (M.S, Wolff, P.G. Toniolo, 1995), ma i risultati sono ambigui (N. Krieger et al., 1994; D.J. Hunter et al., 1997) |
|
|
Dosi elevate portano a disturbi del sistema nervoso (convulsioni, tremori, debolezza muscolare) (R. Carson, 1962) |
|
|
Aldrin, Deel Drin, Endrin |
Queste sostanze hanno un effetto simile, ma l'endrin è la più tossica. |
|
Associato alla soppressione del sistema immunitario (T.Colborn, C. Clement, 1992) |
|
|
Disturbi del sistema nervoso (convulsioni), effetti sulla funzionalità epatica ad alti livelli di esposizione (R. Carson, 1962) |
|
|
Aldrin, Deel Drin, Endrin |
Dieldrin - effetti sulla funzione riproduttiva e sul comportamento (S. Wiktelius, C.A. Edwards, 1997) |
|
Possibile cancerogeno per l'uomo; in alte concentrazioni, probabilmente contribuisce all'insorgenza di tumori al seno (K. Nomata et al., 1996) |
|
|
Eptacloro |
Effetti sui livelli di progesterone ed estrogeni nei ratti da laboratorio (J.A. Oduma et al., 1995) |
|
Disturbi del sistema nervoso e della funzionalità epatica (EPA, 1990) |
|
|
Hexachloroben- cenere (HCB) |
|
|
Colpisce il DNA nelle cellule epatiche umane (R. Canonero et al., 1997) |
|
|
Cambiamenti nella funzione dei globuli bianchi durante l'esposizione industriale (M.L. Queirox et al., 1997) |
|
|
Cambiamenti nella formazione di steroidi (W.G. Foster et al., 1995) |
|
|
Livelli elevati di esposizione sono stati associati alla porfirinuria. malattia metabolica del fegato (I.M. Rietjens et al., 1997) |
|
|
L'ingrossamento della tiroide, le cicatrici e l'artrite si verificano nella prole di donne esposte accidentalmente (T.Colborn, C. Clement, 1992) |
|
|
Probabile cancerogeno per l'uomo |
|
|
Provoca la soppressione del sistema immunitario (T.Colborn, C. Clement, 1992) |
|
|
Nei ratti, mostra effetti tossici sul feto, inclusa la formazione di cataratta (WHO, Environmental Health Criteria 44: Mirex, 1984) |
|
|
Ipertrofia epatica dovuta all'esposizione a basse dosi a lungo termine nei ratti (WHO, 1984) |
Continuazione della tabella 2.14
|
Dibenzo policlorurato p- diossine - PCDD e dibenzofurani policlorurati - PCDF |
Effetti tossici sullo sviluppo, sul sistema endocrino, immunitario; funzione riproduttiva umana |
|
2,3,7,8-tetraclorodibenzo-para-diossina (TCDC) è un cancerogeno per l'uomo (IARC, 1997) |
|
|
Tossicità dello sviluppo e del sistema immunitario negli animali, in particolare nei roditori (A. Schecter, 1994) |
|
|
Cambiamenti nei livelli ormonali - estrogeni, progesterone, testosterone e tiroide - in alcuni individui; diminuzione dei livelli sierici di testosterone nelle persone esposte (A. Schecter, 1994) |
|
|
Interferisce con l'azione degli estrogeni in alcuni individui; diminuzione della fertilità, delle dimensioni della covata e del peso dell'utero in topi, ratti, primati (A. Schecter, 1994) |
|
|
Cloracne come risposta a una dose elevata dovuta all'esposizione cutanea o sistemica (A. Schecter, 1994) |
|
|
Eruzione cutanea da acneforme dovuta al contatto con la pelle (N.A. Tilson et al., 1990) |
|
|
Effetti estrogenici sulla fauna selvatica (J.M. Bergeron et al., 1994) |
|
|
Toxaphene |
Potenziale cancerogeno per l'uomo, che causa disturbi della riproduzione e dello sviluppo nei mammiferi |
|
Mostra attività estrogenica (S.F. Arnold et al., 1997) |
|
|
Bifenili policlorurati - PCB |
Impatto sul feto, che si traduce in cambiamenti nel sistema nervoso e nello sviluppo del bambino, una diminuzione delle sue funzioni psicomotorie, della memoria a breve termine e delle funzioni cognitive, effetti a lungo termine sull'intelligenza (NA Tilson et al.1990; Jacobson et al. al., 1990; JL Jacobson, SW Jacobson, 1996) |
Nel XX secolo, per la prima volta, sono sorte malattie ambientali, cioè malattie, il cui verificarsi è associato solo all'effetto di sostanze chimiche specifiche (Tabella 2.15). Tra questi, le malattie più famose e ben studiate associate all'esposizione al mercurio - malattia di Minamata; cadmio: malattia di Itai-Itai; arsenico - "piede nero"; bifenili policlorurati - Yu-Sho e Yu-Cheng (Revich B.A., 2001).
Tabella 2.15
Inquinanti e malattie ambientali della popolazione
|
Contaminanti |
Malattie ambientali |
|
Arsenico nel cibo e nell'acqua |
Cancro della pelle - la provincia di Cordoba (Argentina), "piede nero" - l'isola di Taiwan. Chile |
|
Metilmercurio in acqua, pesce |
Malattia di Minamata. 1956, Niigata, 1968 -Giappone |
|
Metilmercurio negli alimenti |
Morti - 495 persone, avvelenamento - 6.500 persone - Iraq, 1961 |
|
Cadmio in acqua e riso |
Malattia di Itai-Itai - Giappone, 1946 |
|
Contaminazione del riso con olio PCB |
Malattia di Yu-Sho - Giappone, 1968; Malattia di Yu-Cheng - Isola di Taiwan, 1978-1979 |
Quando si studiano i tumori della popolazione associati all'esposizione a varie sostanze chimiche, è utile sapere quali sostanze sono riconosciute come responsabili della malattia di alcuni organi (Tabella 2.16).
Tabella 2.16
Comprovati cancerogeni per l'uomo (IARC gruppo 1)
(V. Khudoley, 1999;Revich B.A., 2001)
|
Nome del fattore |
Organi bersaglio |
Gruppo di popolazione |
|||||
|
1. Composti chimici |
|||||||
|
4-amminobifenile |
Vescica urinaria |
||||||
|
Benzidina |
Vescica urinaria |
||||||
|
Sistema ematopoietico |
|||||||
|
Berillio e suoi composti |
|||||||
|
Bis (clorometil) etere e clorometil etere tecnico |
|||||||
|
Cloruro di vinile |
Fegato, vasi sanguigni (cervello, polmoni, sistema linfatico) |
||||||
|
Gas mostarda (gas mostarda di zolfo) |
Faringe, laringe, polmoni |
||||||
|
Cadmio e suoi composti |
Polmoni, ghiandola prostatica |
||||||
|
Piazzole di carbone |
Pelle, polmoni, vescica (laringe, cavità orale) |
||||||
|
Catrame di carbone |
Pelle, polmoni (vescica) |
||||||
|
Oli minerali (non raffinati) |
Pelle (polmoni, vescica) |
||||||
|
Arsenico e suoi composti |
Polmoni, pelle |
Gruppi di popolazione generale |
|||||
|
2-Naftilammina |
Vescica (polmoni) |
||||||
|
Nichel e suoi composti |
Cavità nasale, polmoni |
||||||
|
Oli di scisto |
Pelle (tratto gastrointestinale) |
||||||
|
Diossine |
Polmoni (tessuto sottocutaneo, sistema linfatico) |
Lavoratori, gruppi di popolazione generale |
|||||
|
Cromo esavalente |
Polmoni (cavità nasale) |
||||||
|
Ossido di etilene |
Sistemi emopoietici e linfatici |
||||||
|
2. Abitudini domestiche |
|||||||
|
Bevande alcoliche |
Faringe, esofago, fegato, laringe, cavità orale (ghiandola mammaria) |
Gruppi di popolazione generale |
|||||
|
Masticare la noce di betel con il tabacco |
Cavità orale, faringe, esofago |
Gruppi di popolazione generale |
|||||
|
Tabacco (fumo, fumo di tabacco) |
Polmoni, vescica, esofago, laringe, pancreas |
Gruppi di popolazione generale |
|||||
|
Prodotti del tabacco, senza fumo |
Cavità orale, faringe, esofago |
Gruppi di popolazione generale |
|||||
|
3. Polvere e fibre minerali |
|||||||
|
Polmoni, pleura, peritoneo (tratto gastrointestinale, laringe) |
|||||||
|
Polvere di legno |
Cavità nasale e seni paranasali |
||||||
|
Silicio cristallino |
|||||||
|
Pelle, polmoni |
|||||||
|
Pleura, peritoneo |
|||||||
Continuazione della tabella 2.16
Un certo numero di sostanze inquinanti e radiazioni ionizzanti hanno un impatto negativo sulla salute riproduttiva - vedi tabella. 2.17 - (Revich B.A., 2001).
Tabella 2.17
Contaminanti e disturbi della salute riproduttiva
(Priority Health Conditions, 1993;T... Aldrich, J. Griffith, 1993)
|
Sostanza |
Violazioni |
|
Radiazione ionizzante |
Infertilità, microcefalia, anomalie cromosomiche, cancro nei bambini |
|
Irregolarità mestruali, aborto spontaneo, cecità, sordità, ritardo mentale |
|
|
Infertilità, aborto spontaneo, malformazioni congenite, basso peso alla nascita, disturbi dello sperma |
|
|
Basso peso alla nascita |
|
|
Manganese |
Infertilità |
|
Aborto spontaneo, perdita di peso nei neonati, malformazioni congenite |
|
|
Idrocarburi poliaromatici (IPA) |
Diminuzione della fertilità |
|
Dibromocloropropano |
Infertilità, cambia lo sperma |
|
Aborto spontaneo, basso peso alla nascita, malformazioni congenite, infertilità |
|
|
1,2-dibromo-3-cloro-propano |
Disturbi dello sperma, sterilità |
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Malformazioni congenite (occhi, orecchie, bocca), disturbi del sistema nervoso centrale, mortalità perinatale |
|
|
Dicloroetilene |
Malformazioni congenite (cuore) |
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Dieldrin |
Aborto spontaneo, parto prematuro |
|
Esaclorocicloesano |
Disturbi ormonali, aborto spontaneo, parto prematuro |
|
Aborto spontaneo, basso peso alla nascita, irregolarità mestruali, atrofia ovarica |
|
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Disolfuro di carbonio |
Irregolarità mestruali, disturbi della spermatogenesi |
|
Solventi organici |
Malformazioni congenite, cancro nei bambini |
|
Anestetici |
Infertilità, aborto spontaneo, basso peso alla nascita, tumori nell'embrione |
Dal 1995, la Russia ha iniziato ad attuare una metodologia per la valutazione dei rischi per la salute della popolazione causati dall'inquinamento ambientale, sviluppata dalla United States Environmental Protection Agency (USA EPA). In diverse città (Perm, Volgograd, Voronezh, Novgorod Veliky, Volgograd, Novokuznetsk, Krasnouralsk, Angarsk, Nizhny Tagil) sono stati realizzati progetti per valutare e gestire i rischi per la salute pubblica causati dall'inquinamento con il supporto dell'Agenzia per lo sviluppo internazionale e la US Environmental Protection Agency, aria e acqua potabile (Risk Management, 1999; Risk Methodology, 1997). Il grande merito nel portare avanti questi studi, nell'organizzazione del lavoro e nell'introduzione dei risultati scientifici appartiene agli eminenti scienziati russi G.G. Onishchenko, S.L. Avaliani, K.A. Bushtueva, Yu.A. Rachmanin, S.M. Novikov, A.V. Kiselev e altri.
Verifica domande e attività
1. Analizzare e caratterizzare i fattori ambientali per varie malattie (vedi tabella 2.13).
2. Quali malattie sono causate dall'esposizione a inquinanti organici persistenti?
3. Elencare le malattie più famose comparse nel XX secolo, quale impatto hanno avuto e come si sono manifestate?
4. Quali sostanze sono classificate come cancerogene provate e quali malattie provocano gli organi umani?
5. Quali sostanze causano problemi di salute riproduttiva?
6. Analizzare e caratterizzare l'influenza dei fattori ambientali su vari tipi di patologie secondo la tabella 2.14.
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