КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Общие представления 3 страница
Многие скульптуры и здания в Риме, Венеции и других городах, памятники зодчества, такие как Акрополь в Афинах, Кёльнский собор и др., за несколько последних десятилетий получили значительно большие повреждения, чем за все предыдущее время. Под угрозой полного разрушения в результате действия кислотных осадков находятся более 50 тыс. скульптур скального «Города Будд» под Юньанем в Китае, построенного 15 веков назад. Из бетона и других минеральных строительных материалов, а также стекла под действием кислотных дождей выщелачиваются не только карбонаты, но и силикаты. Если рН осадков достигает значений, равных 4,5—3, то ионы алюминия начинают вымываться из кристаллической решетки. С уменьшением рН интенсивно протекает разрушение силикатной кристаллической структуры, как, например, в полевом шпате (сырье для производства керамики, стекла, цемента): 3 KAlSi308 + 12 Н20 + 2 Н+ -> KAl3Si3O10(OH)2 + 6 H4Si04 + + 2К+; 2 KAl3Si3O10(OH)2 + 18 Н20 + 2 Н+ -> 3 А1203(Н20)3 + + 6 H4Si04 + 2 К+. Подобным образом кислотные дожди разрушают древние оконные стекла церквей, соборов и дворцов. Старинное стекло из-за повышенного содержания оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов более подвержено действию кислот, чем современное. Металлы под действием кислотных дождей, туманов и рос разрушаются еще быстрее, чем строительные материалы и стекло. Корка образующегося на поверхности железных изделий гигроскопичного сульфата железа (II) окисляется кислородом воздуха, при этом образуется основная соль сульфата железа (III), являющаяся составной частью ржавчины: 2 FeS04 + Н20 + ^02 -ч» 2 Fe(OH)S04. Помимо этого, кислотные осадки разрушают корневую систему растений, нарушают всасывание ими воды и питательных веществ, снижают запасы рыбных ресурсов.
На живые организмы кислотные осадки могут оказывать прямое или косвенное действие. На растительность прямое действие оказывается в виде: • генетических и видовых изменений; • подавления фотосинтеза. Косвенное действие на живые организмы может осуществляться через: • изменение рН водоемов, ведущее к нарушению экологического равновесия в них, а затем и к гибели гидробионтов; • нарушение кислотности почвы, которое ведет к снижению всасывания растениями ионов Са, Mg, К, так как возрастает их подвижность и происходит вымывание из кислой почвы, снижение всасывания фосфатного иона, который в кислой почве находится в связанном состоянии; • изменение состава микроорганизмов почвы, сопровождающееся понижением активности редуцентов и азотфикса-торов, что обостряет дефицит биогенных элементов; • повышение растворимости в кислой почве тяжелых металлов (Cd, А1, Си, Hg, Pb, Мп), которые поглощаются растениями, а затем по пищевым цепочкам поступают в организм человека. Необходимо несколько более подробно остановиться на алюминии. Этот металл в естественных условиях практически не растворим и поэтому безвреден, но под влиянием кислотных осадков, в кислой среде, переходит в раствор. При повышении кислотности воды (критическим порогом выживания водной биоты является, например, для моллюсков рН 6, для окуней — рН 4,5) в ней быстро нарастает содержание алюминия за счет взаимодействия гидроксида алюминия придонных пород с кислотой: А1(ОН)3 + 3 Н+ -> АР+ + 3 Н20. Даже небольшая концентрация ионов алюминия (0,2 мг/л) смертельна для рыб. В то же время фосфаты, обеспечивающие развитие фитопланктона и другой водной растительности, соединяясь с алюминием, становятся малодоступными этим организмам. Алюминий, попавший в организм человека по пищевым цепочкам: • оказывает прямое повреждающее действие на ядерный хроматин;
• нарушает обмен минеральных веществ; • блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении. Таким образом, алюминий оказывает следующие действия: • нейротоксическое; • мутагенное и канцерогенное; • гемолитическое. Активные накопители алюминия — чайный лист, морковь, помидоры, яблоки, цветная капуста. Для уменьшения загрязнения атмосферы оксидами серы необходимо: • совершенствовать методы очистки топлива от серы перед сжиганием; • производить очистку отходящих газов от этих соединений; • вводить прогрессивные.технологии производства электроэнергии. Содержание серы в выбросах можно уменьшить, используя низкосернистый уголь, а также путем физической или химической его промывки. Первая позволяет очистить уголь от неорганических примесей серы, таких как сульфиды металлов. С помощью второй удаляется органическая сера. Отметим, что физические методы очистки малорентабельны, а применение химических методов очистки из-за ряда технических сложностей эффективно лишь на вновь строящихся электростанциях. Для средних и малых предприятий энергетики используется метод сжигания топлива в кипящем слое, при котором удаляется до 95% диоксида серы и от 50 до 75% оксидов азота. Хорошо разработана технология уменьшения содержания оксидов азота (на 50—60%) путем снижения температуры горения. Перспективно использование на электростанциях в качестве топлива природного газа. Реально заменить горючие ископаемые могут возобновляемые экологически чистые энергетические ресурсы, такие как солнечная энергия, ветер, морские приливы, термальные источники недр Земли. Для предотвращения загрязнения воздуха соединениями серы в Хельсинки в 1985 г. был принят международный «Протокол о сокращении выбросов серы или их трансграничных потоков». Согласно рекомендациям ВОЗ концентрация диоксида серы не должна превышать значений, приведенных в табл. 8.7.) Таблица 8.7 Концентрация диоксида серы
8.6. АЭРОЗОЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ Аэрозольные частицы могут попадать в воздух с продуктами сжигания ископаемого топлива, выхлопными газами дизельных двигателей, за счет эксплуатации ходовой части автомобилей (асбестовые волокна), с выбросами производств, с дымом пожаров, пыльцой растений и др.
Аэрозольные (пылевые) частицы обладают способностью сорбировать различные соединения и «благодаря» этому служить проводниками в организм металлов, токсичных органических соединений и аллергенов. Представляют особую опасность для пожилых людей и людей, имеющих отклонения в состоянии здоровья. На проникновение в организм влияют свойства частиц и их размер. Большие по размеру частицы (больше 10 мк) отделяются в носоглотке и выводятся из дыхательных путей при кашле, чихании. При заглатывании слюны попадают в ЖКТ. Частицы меньше, чем 5 мк, способны проникать в бронхи. И, наконец, частицы с диаметром меньше 2,5 мк могут попадать в альвеолы, в которых отсутствует мерцательный эпителий и, следовательно, механизм удаления аэрозолей. Если частицы растворимы в воде, они проходят непосредственно в поток крови в пределах нескольких минут. Если они не растворимы в воде, то сохраняются в легких в течение длительных периодов времени (месяцы или годы). Установки для сжигания отходов выбрасывают в атмосферу большие количества частиц, которые имеют в диаметре размеры 2 мк или меньше. Такие газы, как диоксид серы, адсорбируются на поверхности или поглощаются частицей и таким образом транспортируются в альвеолярную область. При этом нормируемый или приемлемый уровень диоксида серы может стать опасным из-за присутствия аэрозольных частиц. Другой источник аэрозолей в городах —.автомобили. Приблизительно 60% фрагментов автомобильных покрышек в виде пыли настолько малы по своим размерам, что проникают в глубокие части человеческих легких, где латекс-ный каучук может вызывать аллергические реакции вплоть до крапивницы, бронхиальной астмы и анафилактического шока. В США в 1995 г. эксплуатировалось 280 млн покрышек. Так как каждая покрышка освобождает около 3 кг пыли в год, пыль автомобильных покрышек в 1995 г. составила 8 млн т. В Лос-Анджелесе 5 т пыли от автомобильных покрышек освобождается в воздух каждый день.
Покрышки с радиальным кордом создают более мелкие аэрозоли и большее количество пыли, чем ранее производимые диагональные покрышки. Необходимо отметить, что в атмосфере протекают и процессы самоочищения. Важная роль в этом принадлежит гидроксидрадикалам. Они присутствуют в очень низких уровнях в атмосфере (сто частей на триллион), но, тем не менее, выполняют очень важную функцию - чрезвычайно активно разрушают загрязнители, находящиеся в воздухе: оксид углерода, метан, оксиды серы и др. В конце 1991 г. НАСА показало, что количество молекул гидроксидных радикалов за последние 200 лет уменьшилось под влиянием антропогенной деятельности, что служит дополнительным фактором продолжающегося загрязнения тропосферы. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГО-МЕДИЦИНСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОСФЕРЫ 9.1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ Гидросферой называют совокупность всех вод Земли: материковых (поверхностных, почвенных, глубинных), океанических и атмосферных. Площадь, занимаемая гидросферой на Земле, непостоян- л на. Нижний предел распространения гидросферы - 75% поверхности Земли. Однако в зимний период в северном полушарии из-за снежного покрова эта цифра может доходить до 83%. Общий объем водных запасов на планете — 1,4 млрд км3. Из всего этого объема 91—92% — соленая морская вода, в которой содержится примерно одна чайная ложка солей на стакан воды. Лед, содержащийся на полюсах и в горах, составляет еще 2,2%. Пресная вода рек, озер, подземных водоносных горизонтов - всего 0,6%. Остальное — пары воды в атмосфере. Следовательно, количество пригодной для использования воды на Земле весьма мало. Вода возникла путем дегазации первичного вещества Земли. Этот процесс уже прошел и идет в весьма небольших масштабах в разломах на дне океанов (так называемые черные и белые курильщики). Причем там же, в упомянутых рифтовых долинах вода под большим давлением внедряется в земную кору и затем вместе с первичными (ювенильны-ми) водами выносится на поверхность океана. Следовательно, и само общее количество воды на Земле также ограничено. Основные функции воды на Земле: • стабилизация условий среды на поверхности Земли (температуры, газового состава атмосферы); • планетарная транспортная система; • планетарный аккумулятор неорганического и органического вещества; • универсальный растворитель (образование коллоидного раствора для биосистем).
9.2. БАЛАНС ПРЕСНОЙ ВОДЫ В Европе выпадает в среднем чуть больше 800 мм осадков в год, т.е. около 800 л/м2. Распределение этого количества следующее: • 37% стекает в водоемы, смывая загрязнители с поверхности земли; • 35% испаряется растениями; • 14% просто испаряется с поверхностей; • 14% проникает в водоемы. Из этого количества 7% воды использовать для питья нельзя в силу ее загрязнения. Остается 7% пригодной для питья воды, т.е. примерно 50 мм в год. На питьевые нужды в настоящее время требуется примерно 10 мм, на нужды промышленности — 35 мм. Следовательно, уже сейчас расходуется примерно 45 мм химически безупречной воды. Остающийся резерв — всего 5 мм. Этого явно недостаточно. Отсюда приходится постоянно увеличивать потребление воды из наземных источников, которые уже сейчас загрязнены. Примером этого является Вилей-ская система в г. Минске. Существует прямая корреляция между количеством потребляемой воды и уровнем развития цивилизации. Человек каменного века потреблял менее 10 л воды в сутки, в период античности в Риме — 700 л, в период правления императора Трояна — 1000 л в сутки. В начале XX в. в городах Западной Европы на одного жителя расходовалось примерно 50 л воды в сутки, в 1968 г. в городах Европы - 475 л. Среднесуточный отпуск воды населению в нашей республике, в том числе на коммунально-бытовые нужды, на одного жителя составлял в 1990 г. 367 л. Из всего количества потребленной воды 2 л идет на удовлетворение жизненных потребностей, 10—20 л — на сантехнические нужды, 100 л — для принятия ванны или душа, еще больше для стирки белья — до несколько сот литров, хотя современные стиральные машины характеризуются меньшим потреблением воды. Большими потребностями отличается промышленность, которая очень часто для своих нужд использует питьевую воду. Например, для производства 1 т бумаги требуется до 70 м3 воды, 100 л пива - 21, 1 т пряжи — 200, 1 т стали — 25, выпуска одного автомобиля — 300 м3 воды.
9.3. ФАКТОРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НЕБЛАГОПОЛУЧИЯ ГИДРОСФЕРЫ Среди всей совокупности факторов экологического неблагополучия гидросферы можно выделить три большие группы, которые разнятся как по масштабам, так и по их степени воздействия на гидросферу: физико-химические факторы, химические токсические вещества, химически необходимые соединения. • Физико-химические факторы. Это тепло, мутность, скорость течения воды. Самый мощный источник теплового загрязнения водоемов — атомные электростанции. Источники мутности - карьеры и каменоломни. Сточные воды каменоломен делают воду мутной, ухудшается проникновение света и падает биологическая продукция кислорода. Донные организмы покрываются слоем осадка и гибнут. Строительство гидротехнических сооружений влечет за собой изменение скорости течения рек. Так, сужение реки приводит к нарушению экологического равновесия, повышению скорости течения, в результате чего гибнут многие организмы и растения. Наоборот, зарегулирование стока рек путем строительства гидроэлектростанций ведет к замедлению скорости течения, к насыщению воды биогенными элементами. Последнее сопровождается массовым развитием фитопланктона - динофлагеллатов Gonyaulax, Peridinium и синезеленых водорослей из рода АпаЬаепа и др. Первое классическое описание такого явления — «красных приливов» — находится еще в Библии: «И вся вода в реке превратилась в кровь. И рыба в реке вымерла, и река воссмердела, и Египтяне не могли пить воду из этой реки; и была кровь по всей Земле Египетской...» Токсин фитопланктона Gonyaulax — сакситоксин — выделен из морских и пресноводных микроводорослей и представляет собой дигуанидиновое производное с жестким трициклическим скелетом и гидратированной 12-карбо-нильной группой в пирролидиновом кольце (рис. 9.1). По биологическому действию это соединение является блока-тором натриевых каналов электровозбудимых мембран нервных и мышечных клеток. Из пресноводной водоросли Anabaema выделен анатоксин А, строение которого было установлено рентгено-структурным анализом (рис. 9.2). Анатоксин А - сильный нейротоксин, в больших дозах вызывающий смерть в течение 2—7 мин. При массовом развитии синезеленых водорослей эти организмы — причина случаев массового отравления животных, птиц, которые регистрировались в том числе и в бывшем СССР. Причиной развития отдельных вспышек желудочно-кишечных заболеваний с неясной этиологией служит также массовое развитие в водоемах синезеленых водорослей.
• Химические токсические вещества. Большинство из загрязняющих гидросферу компонентов выполняют в живых организмах функции ингибиторов каких-либо процессов (тяжелые металлы, цианистые соединения, углеводороды). Они подавляют жизнедеятельность водных организмов, поэтому на значительных отрезках рек процессы самоочищения происходят очень слабо или совсем не происходят. В пищевых цепях яды концентрируются и попадают в организм животных и человека. Пример того, как соединение, попадающее в водоем в незначительных концентрациях, явилось причиной отравлений и даже смертельных исходов у человека, — болезнь Минамата. Причина болезни Минамата — метилртуть, которая вместе со сточными водами фирмы «Ниппон Чиссо» (Япония) попадала в бухту, а затем по пищевым цепям в организм человека. Заболевание выражалось в нарушениях зрения, слуха, осязания, а также отклонениях поведения человека. Болезнь поражала бедных рыбаков, которые ежедневно питались только рыбой. Всего было зарегистрировано 292 случая болезни, из которых 62 закончились смертельным исходом. В 1999 г. вспышка заболевания с признаками, подобными болезни Минамата, была зарегистрирована в устье реки Амазонки (Бразилия). Появление этого заболевания также связано с нахождением в речной воде метилртути, которая попадала в Амазонку вследствие работы золотообогатитель^ ного предприятия. • Химически необходимые соединения. К ним относятся удобрения, попавшие с полей в водоемы, фосфаты, которые содержатся в ряде моющих средств, стиральных порошков, и др. Эти компоненты являются источником биогенных элементов и насыщают ими воду, что приводит к повышению биологической продуктивности (явления эвтрофикации) водоемов. Последующее развитие синезеленых водорослей сопровождается смещением экологического равновесия и постепенным заболачиванием водоемов, т.е. их гибелью.
9.4. ИСТОЧНИКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НЕБЛАГОПОЛУЧИЯ ГИДРОСФЕРЫ Так как в биосфере все процессы взаимосвязаны, то экологическое состояние гидросферы непосредственно зависит от состояния атмосферы и литосферы. Загрязняющие компоненты атмосферы и литосферы в конце концов попадают в жидкую фазу, т.е. в воду, и тем самым оказывают влияние на все живое, так как все организмы нуждаются в воде. • Влияние состояния атмосферы. Состояние и состав осадков в значительной степени зависят от состояния атмосферы и тем самым воздействуют на состояние экосистем. Известны следующие расчеты - одна капля дождя весом в 50 мг, падая с высоты 1 км, омывает 16 л воздуха. Принимая во внимание большую поверхность капель, можно заключить, что 1 л дождевой воды будет контактировать с 3,26 • 105 л воздуха. Отсюда следует, что различные загрязняющие вещества будут легко вымываться из воздуха. Примером этого служат кислотные дожди. Сама по себе вода, образующаяся при конденсации водяных паров, должна иметь нейтральную реакцию (рН 7). Но даже в самом чистом воздухе есть углекислый газ, и дождевая вода, растворяя его, подкисляется до рН 5,6-5,7, а сорбируя оксиды серы и азота, становится еще более кислой. Рекорд по кислотности принадлежит шотландскому городку Питлохри, где в 1974 г. выпал дождь с рН 2,4. • Влияние состояния литосферы. Соприкасаясь в своем круговороте с громадным числом самых разнообразных минералов, природная вода растворяет значительное количество гидрофильных ингредиентов. Сюда относится 8 основных ионов: хлор, сульфат-ион, бикарбонат, карбонат, натрий, калий, магний и водородный ион. Без микро- и макроэлементов жизнь невозможна. Но, с другой стороны, следует помнить, что между жесткостью воды и заболеваниями сердечно-сосудистой системы имеется обратная корреляция. • Нефтеперерабатывающая промышленность. Сточные воды предприятий обычно содержат нефть, нефтепродукты, фенолы, сернистые соединения и др. • Предприятия химической промышленности. Главную роль в загрязнении воды играют синтетические поверхностно-активные соединения (детергенты). Попадая в водоемы, они затрудняют работу очистных сооружений, биофильтров, вызывают обильное пенообразование, что связано с выносом активного ила. Некоторые соединения уменьшают количество кислорода в воде, ингибируют в активном иле метаболические процессы. • Машиностроительные предприятия. В их стоках находятся обычно нерастворимые минеральные вещества, нефтепродукты, хром, цинк, медь, свинец, цианиды, фенолы, масла. • Сельское хозяйство. Активное ведение сельского хозяйства связано с использование минеральных и органических удобрений, сбросом сточных вод ферм, свинарников, птичников. Например, один комплекс для откорма 10 тыс. голов скота дает столько же отходов, что и город с населением 100 тыс. человек. • Предприятия пищевой промышленности. Органические вещества от винных и дрожжевых заводов, молокозаводов, кондитерских фабрик богаты биогенными элементами, что связано также с процессами эвтрофикации водоемов.
9.5. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГИДРОСФЕРЫ НА ЧЕЛОВЕКА 9.5.1. Пути воздействия Контакт человека с составляющими гидросферы происходит через верхние дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и кожу. • Верхние дыхательные пути. Это наименее изученный путь. Механизм действия сводится к тому, что в насыщенном парами воды воздухе, имеющем место при формировании тумана или смога, происходит растворение в мельчайших капельках воды различных токсических примесей, га; зов. Эти компоненты воздействуют через огромную всасывающую поверхность альвеол легких прежде всего на них самих (обусловливая патологию со стороны этого органа), а через большой круг кровообращения попадают во внутреннюю среду организма. При этом минуется самый мощный фильтр человеческого организма, где происходит детокси-кация ксенобиотиков, — печень. Именно этим была вызвана гибель более 4 тыс. человек во время известного лондонского смога в 1952 г. В течение 4 дней английская столица была окутана туманом, чему способствовали низкая температура и почти полное отсутствие ветра. Основная причина летальности — патология со стороны органов дыхания, особенно у детей и лиц старше 55 лет. Подобные случаи токсического смога еще несколько раз повторялись в Англии. Аналогичные случаи имели место и в других странах, например в США в небольшом городе Донор, где за 5 дней стояния смога оказались пораженными 6 тыс. человек. • Желудочно-кишечный тракт. Значительная часть воды, поступающей в организм в свободном состоянии, всасывается в двенадцатиперстной кишке, тощей кишке и желудке. Отсюда следует, что при неблагоприятном состоянии источников водоснабжения происходит преимущественное поражение ЖКТ, что связано с развитием гастроэнтеритов. • Кожные покровы. Человек во время купания контактирует с водой через кожу. Поэтому при экологическом неблагополучии водоемов возможен контакт с простейшими, бактериями, гельминтами, насекомыми, живущими и размножающимися в водной среде, т.е. происходит инфицирование человека. Согласно имеющейся классификации ВОЗ можно выделить пять групп заболеваний, связанных с экологическим состоянием гидросферы: • заболевания от зараженной воды (тиф, холера, дизентерия, полиомиелит, гепатит); • заболевания кожи и слизистых (трахома, проказа); • заболевания, вызываемые моллюсками (шистосомоз, ришта); • заболевания, вызываемые живущими и размножающимися в воде насекомыми (малярия, желтая лихорадка); • заболевания от загрязненной воды. По данным Мирового банка, приблизительно 1,2 млрд людей в мире пьют неблагополучную в экологическом отношении воду.
9.5.2. Механизмы нейро- и нефротоксичности С питьевой водой в организм человека могут поступать многочисленные ксенобиотики, в том числе оказывающие воздействие на нервную и выделительную системы. В этой связи необходимо отдельно рассмотреть особенности нейро- и нефротоксичности. Нейротоксичность — это свойство химических веществ вызывать нарушение структуры и/или функций нервной системы. Нейротоксичность присуща большинству известных веществ. Поэтому практически любая острая интоксикация в той или иной степени сопровождается нарушениями функций нервной системы. Наиболее важным условием прямого действия ксенобиотика на ЦНС является его способность проникать через ге-матоэнцефалический барьер (ГЭБ). Вещества, не проникающие через ГЭБ, будут вызывать токсические эффекты на периферии, главным образом в области синаптических контактов нервных волокон с иннервируемыми клетками органов, вегетативных и чувствительных ганглиев. Развивающаяся у человека патология является следствием воздействия ксенобиотиков на возбудимые мембраны, механизмы передачи нервного импульса в синапсах, пластический и/или энергетический (гипоксия, ишемия) обмен в нервной ткани. В наибольшей степени нарушение энергетического обмена сказывается на состоянии нейронов, в которых высок уровень процессов потребления кислорода и синтеза макроэргов. В целом клетки малого размера с большим количеством дендритов более чувствительны к гипоксии (ишемии), чем большие нейроны с длинными аксонами и малым количеством дендритов (мотонейроны). Глиальные и эндо-телиальные клетки менее чувствительны к гипоксии. Среди структур, образуемых серым веществом, наиболее чувствительными к гипоксии являются кора головного мозга, кора мозжечка (клетки Пуркинье), гиппокамп. Нейротоксический процесс может проявляться в форме нарушений моторных, сенсорных функций, эмоционального статуса, памяти, обучения. Часто нарушаются зрение, слух, тактильная и болевая чувствительность и т.д. Сенсомо-торные нарушения приводят к появлению мышечной слабости, парезов и параличей. Острые нейротоксические процессы обычно обусловлены нарушениями физиологических или биохимических механизмов в нервной системе и не связаны с дегенеративными изменениями нейроцеллюлярных элементов. Подобные эффекты обычно формируются после однократного воздействия токсиканта в относительно высокой дозе и носят обратимый характер. Как правило, таким образом развивается интоксикация веществами, нарушающими передачу нервного импульса в синапсах (многочисленные синаптические яды), проведение возбуждения по возбудимым мембранам (вератрин, тетродотоксин, сакситоксин, этанол, хлороформ и др.), и некоторыми веществами, нарушающими энергетический обмен в мозгу (динитрофенол и др.). Острые нейротоксические процессы в ЦНС проявляются либо гиперактивацией нервных структур (возбуждение, судорожный синдром), либо их угнетением (заторможенность, утрата сознания), либо дезорганизацией высшей нервной деятельности (неадекватные эмоции, иллюзии, галлюцинации, бред и т.д.). Проявления острого нейротокси-ческого действия на периферии — это, как правило, следствие нарушений проведения нервных импульсов по двигательным, вегетативным волокнам и блокада или извращение поступающей сенсорной информации (онемение конечностей, парестезии, боль). Хронически протекающие нейротоксические процессы обусловлены длительным действием ксенобиотиков, преимущественно нарушающих пластический (свинец, тетра-этилсвинец, триметилолово, таллий, ртуть) или энергетический (оксид углерода) обмен. Их развитие часто сопряжено с изменением структурных элементов нервной системы: нейронов, их дендритов и аксонов, миелина, миелинобразу-ющих клеток, эндотелиальных клеток. Центральные хронические нейротоксические процессы, как правило, мало специфичны. Однако при интоксикациях некоторыми веществами (тетраэтилсвинец) периоду развития хронических эффектов предшествует достаточно специфичная клиника острого нарушения функций мозга. Нефротоксичность — это свойство химических веществ вызывать структурно-функциональные нарушения почек. Нефротоксичность может проявляться как следствие прямого взаимодействия химических веществ (или их метаболитов) с паренхимой почек, так и опосредованного действия главным образом через изменения гемодинамики, кислотно-основного равновесия внутренней среды, массивное образование в организме продуктов токсического разрушения клеточных элементов, подлежащих выведению через почки (гемолиз). Механизмы нефротоксического действия ксенобиотиков многообразны и вместе с тем развиваются по достаточно общему сценарию. Прошедший через фильтрационный барьер в клубочках токсикант концентрируется внутри канальцев в силу реабсорбции большей части воды, содержащейся в первичной моче. Под влиянием складывающегося при этом градиента концентрации или в силу процессов активной реабсорбции ксенобиотик поступает в клетки канальце-вого эпителия и там накапливается. Нефротоксическое действие развивается при достижении критической концентрации токсиканта в клетках. Нарушения гемодинамики являются частой причиной развития токсических нефропатий. При остром поражении токсикантом почечных канальцев функции органа могут нарушаться вследствие закупорки просвета канальцев продуктами распада клеток эпителия, ретроградного тока гломерулярного фильтрата, повышения давления в капсуле Боумена, а вследствие этого и крови в капиллярной сети почечного клубочка. Основными проявлениями поражения почек токсикантами являются: • гематурия вследствие повреждения стенки капилляров клубочков; • появление белка в моче более 0,5 г в суточной пробе (протеинурия). Протеинурия может быть гломерулярного происхождения, при этом в моче обнаруживаются преимущественно высокомолекулярные белки (молекулярная масса более 40 ООО дальтон), и канальцевого — в моче обнаруживаются преимущественно низкомолекулярные белки (менее 40 ООО дальтон). Гломерулярная протеинурия указывает на разрух шение клубочкового барьера кровь—моча; канальцевая — на повреждение проксимальных отделов почечных канальцев.
Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 378; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |