Gli endemiti biogeochimici sono malattie di piante, animali e esseri umani associate alla carenza o all'eccesso di un particolare elemento chimico nell'ambiente di una particolare regione, rispetto al suo solito clarke (contenuto medio).
Gozzo endemico- ingrossamento della ghiandola tiroidea associato a carenza di iodio nell'ambiente. La ragione principale per lo sviluppo del gozzo endemico è l'insufficiente apporto di iodio nel corpo. Inoltre, nello sviluppo del gozzo endemico, malnutrizione con carenza di proteine e vitamine, infezioni, intossicazioni, condizioni di vita antigeniche, apporto insufficiente di microelementi nel corpo, assunzione di sostanze gozzogene di origine vegetale e chimica come sali di zinco, cobalto e altri, sono importanti, che sono coinvolti nell'implementazione della carenza di iodio o sono la causa principale del gozzo.
Il gozzo endemico è distribuito principalmente nelle regioni di alta montagna, ma focolai isolati si trovano in aree situate all'interno dei continenti, principalmente lungo i bacini idrografici dei fiumi
Urolitiasi (urolitiasi)- una malattia manifestata dalla formazione di calcoli negli organi del sistema urinario. Una delle cause della malattia è l'acqua dura con un alto contenuto di sali di calcio. Incide anche l'influenza dei fattori climatici: alta concentrazione di sali nelle urine nei climi caldi a causa dell'aumento della sudorazione, mancanza di vitamina D e mancanza di raggi ultravioletti. Fluorosi
Fluorosi - Questa è una malattia cronica che si sviluppa con un'assunzione eccessiva e prolungata di fluoro e dei suoi composti nel corpo.
Esistono fluorosi professionali ed endemiche. La fluorosi professionale si verifica nei lavoratori esposti a vari composti del fluoro in alte concentrazioni, ad esempio nell'industria dell'alluminio. Il fluoro entra nel corpo attraverso l'aria.
La fluorosi endemica si verifica tra la popolazione che consuma acqua potabile con un alto contenuto di fluoro - superiore a 1-1,5 mg/l. Il danno dentale inizia con la comparsa di singole macchie gessose sui singoli denti posizionati simmetricamente, il più delle volte sugli incisivi. Nei casi più pronunciati si sviluppa la pigmentazione giallo-marrone dei denti, in alcuni casi accompagnata da una maggiore abrasione. Con l'ulteriore sviluppo del processo, si osservano difetti morfologici dello smalto sotto forma di erosioni, che portano a una significativa deformazione delle corone dei denti.
Province biogeochimiche caratterizzate da un alto contenuto di fluoro nelle fonti d'acqua si trovano in molti paesi del mondo. Maggiore è la concentrazione di fluoro nell'acqua, maggiore è la percentuale della popolazione indigena con segni di fluorosi. Le persone che si trasferiscono in un’area in cui la fluorosi è endemica di età superiore ai 10-12 anni non sviluppano forme gravi della malattia. Le sue manifestazioni sono spesso limitate ai danni dentali, tuttavia, quando il contenuto di fluoro nell'acqua potabile è superiore a 6 mg/l, si rilevano cambiamenti nel tessuto osseo come l'osteoporosi o l'osteosclerosi. Questa malattia si verifica anche tra i residenti della Transbaikalia.
Carie dentale endemica- una malattia caratterizzata da cambiamenti patologici nel metabolismo e nel tessuto dentale dovuti all'insufficiente apporto di fluoro nel corpo. La carie dentale endemica si verifica in aree in cui il livello di fluoro nell'acqua (meno di 0,5 mg/l) e nel suolo (meno di 15 mg/kg) è ridotto. La resistenza dello smalto dei denti agli effetti dei fattori ambientali fisici e chimici viene soppressa. I denti subiscono la decalcificazione. Una mancanza di fluoro porta all'interruzione del metabolismo del fosforo e di altri elementi chimici. I cambiamenti patologici nel metabolismo causano lo sviluppo di processi distrofici nelle ossa, nel cuore e in altri organi parenchimali.
Anemia, associato, come alcune altre malattie, alla carenza di ferro; La carenza di ferro porta all’anemia. La carenza di ferro nel corpo può essere causata da una serie di ragioni, inclusa la mancanza di ferro nella dieta. La mancanza di rame nel corpo provoca lo sviluppo di anemia microcitica normocromica, sindrome da rachitismo, carie dentale, diabete mellito, aneurismi (protrusione patologica di una sezione assottigliata di un'arteria o di un cuore a causa della ridotta elasticità dei tessuti), ingrigimento precoce, pelle rugosa, vene varicose.
IN E. Vernadsky, e successivamente A.P. Vinogradov ha sviluppato la teoria delle province biogeochimiche. Una provincia biogeochimica è un territorio caratterizzato da un contenuto aumentato o diminuito di uno o più elementi chimici nel suolo o nell'acqua, nonché negli organismi che vivono in questo territorio, animali e piante. In tali zone si possono osservare alcune malattie direttamente correlate alla carenza o all'eccesso di questi elementi. Si chiamano endemici, o malattie endemiche. Ci sono territori eccessivamente saturi di elementi tossici (mercurio, cadmio, tallio, uranio) e regioni carenti di iodio, fluoro, selenio e altri elementi chimici. Quasi 2/3 del territorio del nostro Paese è caratterizzato da una carenza di iodio, circa il 40% da selenio.
Il territorio del globo è molto diverso nelle caratteristiche geochimiche. La zona non chernozem della foresta della taiga è caratterizzata da una mancanza di calcio, fosforo, potassio, cobalto, rame, iodio, boro, zinco, una quantità sufficiente di magnesio e un relativo eccesso di stronzio, specialmente nelle pianure alluvionali fluviali. Nelle zone della steppa forestale e della steppa chernozem c'è una quantità sufficiente di calcio, cobalto, rame e manganese. Le zone di steppa secca, semidesertica e desertica sono caratterizzate da un alto contenuto di solfati, boro e zinco. In alcuni deserti c'è un eccesso di nitrati e nitriti.
Nelle zone montuose la natura biogeochimica dei territori posti a diverse altitudini varia. Manca iodio, talvolta cobalto, rame, e in alcuni casi un eccesso di molibdeno, cobalto, rame, piombo, zinco.
Nel processo di sviluppo evolutivo, il corpo ha sviluppato la capacità di assorbire selettivamente determinati elementi chimici e la loro concentrazione selettiva in determinati tessuti. Tali capacità si realizzano nel processo di metabolismo con l'ambiente. Lo scambio avviene attraverso catene alimentari biogeochimiche. Queste catene comprendono microelementi di rocce, suolo, aria e acqua, assorbiti dalle piante, parte di organismi animali, che entrano nel corpo umano con cibo e acqua potabile.
Le concentrazioni soglia degli elementi chimici sono essenziali per la vita di un organismo, cioè quelle concentrazioni oltre le quali le funzioni regolatrici dell'organismo vengono meno e, di conseguenza, insorgono malattie endemiche. Esistono concentrazioni soglia iniziali, da cui inizia una carenza di elementi per l'organismo, e superiori, da cui inizia un eccesso. Pertanto, sia la carenza che l’eccesso possono causare malattie nel corpo.(tavolo 17).
Attualmente, oltre alle regioni e province biogeochimiche naturali, si distinguono quelle artificiali. La loro formazione è causata dall'immissione nell'ambiente di acque reflue non trattate o scarsamente trattate, rifiuti solidi contenenti sostanze chimiche di varie classi di pericolosità, pesticidi, fertilizzanti minerali, ecc.
Nelle province biogeochimiche artificiali si registra un aumento del livello di morbilità tra la popolazione, associato sia alle conseguenze a lungo termine dei loro impatti sia ai loro effetti diretti sull'organismo. Le conseguenze a lungo termine si manifestano sotto forma di deformità congenite, anomalie dello sviluppo e disturbi dello sviluppo fisico e mentale dei bambini. L'esposizione diretta si presenta sotto forma di casi di avvelenamento acuto e cronico durante il lavoro agricolo.
Tra i microelementi, il cui maggiore contenuto nel suolo provoca effetti negativi sull'uomo, vanno segnalati il boro, il vanadio, il tallio, il tungsteno, ecc.
Tabella 17
Effetti sulla salute di alcuni componenti della composizione chimica dell'acqua potabile
| Componenti della composizione dell'acqua | Impatto sulla salute | |
| in caso di carenza | in caso di eccedenza | |
| Calcio | Un aumento del numero di decessi dovuti a malattie cardiovascolari (CVD), un aumento della gravità del rachitismo, una violazione dello stato funzionale del muscolo cardiaco e dei processi di coagulazione del sangue. | Urolitiasi, alterazione del metabolismo del sale marino, rallentamento della crescita scheletrica. |
| Magnesio | Morte improvvisa di un neonato, aumento della gravità, decorso e numero di esiti avversi di malattie cardiovascolari, sintomi mentali, tachicardia. | Possibilità di sviluppare sindrome da paralisi respiratoria, irritazione del tratto gastrointestinale in presenza di solfati. |
| Rame | Malattie aterosclerotiche dei vasi sanguigni e del cuore, anemia. | La presenza di malattie congenite, cambiamenti nel metabolismo del sale marino e delle proteine, interruzione del travaglio e dell'allattamento. |
| Zinco | La presenza di malattie congenite, cambiamenti nell'attività degli enzimi delle reazioni redox, diminuzione idiopatica del senso del gusto e dell'olfatto. | Cambiamenti nella funzione del sistema nervoso centrale, aumento delle malattie del fegato. |
| Fluoro | Carie. | Epatite, ipotensione arteriosa |
| Selenio | Aumento della mortalità infantile, sviluppo della sindrome della “malattia del muscolo bianco”. | Accelerazione della carie dentale nei bambini, neoplasie maligne. |
| Manganese | Tasso di crescita ridotto, disturbi del metabolismo lipidico. | Anemia, disfunzione del sistema nervoso centrale e della tiroide. |
| Cobalto | Malattia del sistema sanguigno, soppressione delle reazioni redox immunitarie | Violazione dello stato funzionale del sistema nervoso centrale e della ghiandola tiroidea. |
Malattie endemiche. Tra le malattie associate all'ambiente biogeochimico naturale ci sono: gozzo endemico causato da carenza di iodio; anemia, associata, come alcune altre malattie, a carenza di ferro; gotta endemica associata ad eccesso di molibdeno; malattia urologica causato da una carenza cumulativa di calcio, potassio, sodio con un eccesso di stronzio e bario; urolitiasi(urolitiasi), il cui sviluppo è associato alla durezza dell'acqua, cioè ad un aumento del contenuto di calcio in essa contenuto; lussazione congenita dell'anca associata a carenza di molti macro e microelementi (Fig. 28).
Gozzo endemico esteriormente si manifesta con un aumento delle dimensioni della ghiandola tiroidea, che è associata alla proliferazione del suo tessuto (Fig. 29). Il gozzo endemico è una malattia comune. Ne soffrono più di 200 milioni di persone nel mondo. È particolarmente grave nei paesi montuosi, ma si osserva anche in pianura. In pratica, la malattia non si verifica nei deserti, nei semideserti, nelle steppe secche e nella maggior parte delle steppe forestali.
Riso. 28. Dipendenza delle dimensioni e della forma del corpo umano dalla presenza di microelementi del suolo: contenuto in eccesso nel suolo di alluminio, ferro, magnesio, potassio, cromo, vanadio, silicio, rame (“+”, 1, 2, 3 ) e mancanza di silicio, titanio, alluminio, ferro e altri elementi (“-”, 1, 2, 3)
Riso. 29. Gozzo endemico
Malattia di Urov identificato dal nome del fiume. Il livello in cui è stata identificata per la prima volta è altrimenti chiamato malattia di Kashin-Beck, dai nomi dei medici che la descrissero in dettaglio. Questa malattia fu scoperta per la prima volta negli anni '50. XIX secolo. La malattia si manifesta con mobilità articolare limitata, ulcerazione della cartilagine, crescita limitata e deformazione delle ossa. Con l'età, i cambiamenti osteoarticolari aumentano e portano a una pronunciata deformazione dello scheletro, principalmente degli arti. La malattia porta alla disidratazione e alla perdita della capacità lavorativa. Con questa malattia, il sistema osseo e articolare di una persona viene colpito: la lunghezza del corpo diminuisce, le articolazioni si deformano, le dita si accorciano, i bambini perdono la memoria, le capacità mentali diminuiscono e lo sviluppo mentale viene ritardato. La malattia si verifica nella regione di Angara, nella regione del Baikal e nella regione di Irkutsk. Casi isolati di questa malattia sono stati segnalati in Giappone, Cina, Mongolia e Svezia. La malattia si diffonde in sacche isolate, coprendo un'area totale di 180.000 km.
Gli studi hanno dimostrato che le malattie comuni in diverse regioni del paese sono direttamente correlate alle caratteristiche della composizione chimica dell'acqua potabile, del suolo e dei prodotti alimentari utilizzati dalle persone in una determinata area. In particolare, è stato accertato che ovunque la carenza di rame e cobalto porta ad anemia, epatite, osteodistrofia, e un elevato contenuto di piombo porta all'insorgenza di cefalgie, gengiviti, ischalgie, mentre un eccesso o una carenza di fluoro contribuisce a danni dentali. (fluorosi, carie) e alti livelli di molibdeno e rame causano malattie gottose.
Il gozzo è una malattia ampiamente conosciuta causata da bassi livelli di cobalto, rame, cromo, molibdeno, manganese e iodio nel terreno; diffuso in Uzbekistan, Tagikistan, Olanda, Finlandia, Bielorussia e altri paesi.
I fattori che possono causare la trasformazione di una cellula normale in una cellula tumorale sono chiamati blastomogenici o cancerogeni (blastoma - tumore, cancro - cancro). Questi possono essere fattori chimici, fisici e biologici che hanno una caratteristica comune: influenzano l'apparato genetico, interrompendo la regolazione della divisione cellulare e portando alla formazione di un tumore.
Le informazioni sull'accumulo di elementi nei substrati biologici aiutano a prevedere l'impatto di un particolare elemento sulla salute della popolazione che vive nell'area in cui si trovano le fonti di inquinamento e danno un'idea del livello totale di esposizione agli elementi che entrano attraverso per inalazione, nonché con acqua potabile e cibo.
Problemi significativi sorgono quando si tenta di valutare il pericolo di inquinamento ambientale in base al livello di morbilità nell'area contaminata. Il diagramma generale della risposta umana agli effetti dell’inquinamento ambientale, proposto dal Comitato di Esperti dell’OMS, è presentato in Fig. trenta.
Riso. 30. Spettro delle risposte biologiche all'inquinamento
1 - mortalità; 2 - morbilità; 3 - segni fisiologici della malattia; 4 - cambiamenti fisiologici e altri di significato sconosciuto; 5 - accumulo di inquinamento negli organi e nei tessuti. Nota. La linea tratteggiata trasversale separa i livelli che causano malattie dai livelli di esposizione di significato biologico incerto.
Sono stati identificati cinque livelli di risposta biologica: dai cambiamenti nel corpo, il cui significato biologico non è stato ancora sufficientemente valutato, alla morte. Le reazioni con significato biologico poco chiaro sono considerate protettive-adattative, il che indica un deterioramento della qualità dell'ambiente.
La composizione degli ecotossici che tendono ad accumularsi nel corpo umano è determinata dai principali fattori di rischio geochimico tipici del territorio in cui vive. Molto spesso, negli organi si accumulano elementi come bario, berillio, bismuto, vanadio, cadmio, silicio, mercurio, piombo e stronzio.
MINISTERO DELL'ISTRUZIONE E DELLA SCIENZA DELLA FEDERAZIONE RUSSA
Istituzione educativa di bilancio dello Stato federale di istruzione professionale superiore
Facoltà di Scienze, Matematica e Tecnologia
Specialità 020800.68 Ecologia e gestione ambientale
Dipartimento Accademico di Ecologia ed Educazione Ambientale
Nella disciplina dell'ecologia umana
“Il rapporto tra caratteristiche ambientali naturali e malattie umane endemiche”
Completato
Chipizubova A.V.
introduzione
Una malattia endemica è una malattia caratteristica di una particolare area. La causa di una malattia endemica può essere le caratteristiche geochimiche del suolo e dell'acqua e i focolai di malattie infettive.
Le aree con una forte carenza o eccesso di qualsiasi elemento chimico nell'ambiente sono chiamate province biogeochimiche. Rapporti diversi di elementi chimici nel suolo e nell'acqua possono causare malattie di piante, animali e esseri umani.
Le infezioni endemiche possono essere quelle i cui agenti causali - batteri e virus, nonché i loro portatori, sono costantemente presenti in una determinata area - ad esempio la peste endemica dei roditori in Kazakistan, il colera endemico in India o la malaria nell'Africa subtropicale.
Il termine endemico è usato per riferirsi alla diffusione della dipendenza da determinate sostanze sotto l'influenza dell'ambiente sociale. Esempi di tali malattie endemiche includono l’alcolismo o la dipendenza dal fumo, che colpiscono una parte significativa della popolazione in determinati paesi o località.
.Province biogeochimiche Le province biogeochimiche sono aree della superficie terrestre che differiscono per il contenuto (nei suoli, nelle acque, ecc.) di elementi chimici (o composti), che sono associati a determinate reazioni biologiche da parte della flora e della fauna locale. Una provincia biogeochimica può essere considerata qualsiasi anomalia geochimica, cioè una sezione della crosta terrestre (o superficie terrestre), caratterizzata da concentrazioni significativamente aumentate di eventuali elementi chimici o loro composti rispetto ai valori di fondo e naturalmente localizzata rispetto ad accumuli di minerali (giacimenti minerari, giacimenti di petrolio o gas, ecc.), causando alterazioni nella salute dei residenti locali. Secondo la genesi si distinguono 2 tipi di province biogeochimiche: ) Province biogeochimiche ed endemiti presenti in qualsiasi zona. In questo senso hanno carattere intrazonale e si presentano sullo sfondo di aloni di dispersione primari o secondari di materia minerale di depositi, depositi salini, emanazioni vulcanogeniche, ecc. Ad esempio, le province biogeochimiche del boro e le aree endemiche (tra flora e fauna) si trovano in aree prive di drenaggio; fluorosi di esseri umani e animali - nell'area dei vulcani recentemente attivi, depositi di fluorite e fluorapatite; molibdenosi - all'interno di depositi di molibdeno, ecc. Questo tipo di provincia è prevalentemente associato ad un contenuto eccessivo di elementi chimici nell'ambiente. Gli elementi chimici che formano composti altamente solubili nelle condizioni del suolo provocano la reazione biologica più potente nella flora locale. Anche la forma di presenza degli elementi chimici nell'ambiente è importante. Ad esempio, il molibdeno provoca malattie negli animali solo in aree con terreni alcalini (l'acido molibdico produce composti solubili con gli alcali); nelle zone con terreni acidi, l'eccesso di molibdeno non provoca malattie, ecc. Gli elementi chimici Ti, Zr, Hf, Th, Sn, Pt e molti altri, che non formano composti solubili facilmente mobili nelle condizioni del suolo, non causano la formazione di province biogeochimiche ed endemiche. All'interno delle province biogeochimiche, ci sono 2 tipi di concentrazione di elementi chimici da parte degli organismi: gruppo, quando tutte le specie vegetali in una data provincia accumulano un certo elemento chimico in un modo o nell'altro, e selettivo, quando ci sono determinati organismi-concentratori di un particolare elemento chimico, indipendentemente dal livello di contenuto di questo elemento nell'ambiente. Esistono vari tipi di piante che concentrano determinati elementi e sono soggette a variabilità. Questi includono la flora specifica della galmaina (concentrazione di Zn), la flora calcarea, del selenio, alofitica, serpentinitica e molte altre. eccetera. A seconda delle proprietà costituzionali di un dato tipo di organismo e soprattutto durante la sua esistenza isolata a lungo termine in una o in un'altra provincia biogeochimica, si verifica la variabilità degli organismi: la comparsa di razze fisiologiche (senza cambiamenti esterni visibili), morph, variazioni, sottospecie e specie. Ciò è accompagnato da un aumento del contenuto degli elementi chimici corrispondenti negli organismi: Cu, Zn, Se, Sr, ecc. Molti elementi chimici rari e dispersi (microelementi) svolgono un ruolo fisiologico significativo, inserendo composti organici fisiologicamente importanti negli organismi: pigmenti respiratori, enzimi, vitamine, ormoni e altre sostanze fisiologicamente importanti. Sono noti più di 30 elementi chimici (Li, B, Be, C, N, F, Na, Mg, Al, Si, P, S Cl, K, Ca, V, Mn, Cu, Zn, As, Se, Br , Mo , I, Ba, Pb, U, ecc.), che sono associati alla formazione di province biogeochimiche, endemiti e alla comparsa di organismi di concentrazione. Sulla base dello studio dell'ecologia chimica delle province biogeochimiche, l'uso di elementi chimici (B, Cu, Mn, Co, I, ecc.) come fertilizzante o mangime per animali si è diffuso nella pratica di combattere la corrispondente malattia endemica. 2.Malattie endemiche delle province biogeochimiche 2.1.Malattia di Urov Una delle malattie endemiche più famose è la malattia di Urov o malattia di Kashin-Beck. Questa è una malattia endemica delle articolazioni con interruzione dei processi di ossificazione, crescita e usura prematura dell'apparato osteoarticolare. Provoca lo sviluppo di osteoartrite deformante con mobilità articolare limitata. Descritto in dettaglio a metà del XIX secolo. Il medico russo N.I. Kashin, che ha scoperto un focolaio endemico nell'area del fiume Urov. All'inizio del 20 ° secolo. studiato dal medico russo E.V. Beck. Si osserva sotto forma di focolai endemici nella Siberia orientale, nella Cina settentrionale e nella Corea del Nord. Le presunte cause sono una violazione dell'apporto di sostanze minerali nell'organismo (eccesso di stronzio, bario, mancanza di calcio, ecc.), Consumo di pane a base di cereali colpiti da un fungo del genere Fusarium. La malattia Urovsky di solito si verifica all'età di 6-15 anni, manifestata da dolore alle articolazioni e ai muscoli, debolezza muscolare. Quindi, di regola, appare una deformazione simmetrica delle articolazioni interfalangee, del polso, del gomito e di altre articolazioni con violazione della loro mobilità, atrofia muscolare e cambiamenti nell'andatura; si aggiungono segni di miocardite, gastrite cronica e anemia. Con una diagnosi precoce e misure tempestive, la malattia può regredire. Le cure (prevalentemente fisioterapeutiche, balneologiche) sono mirate al miglioramento della funzionalità degli arti e al contrasto delle contratture muscolari<#"justify">2.3 Urolitiasi L'urolitiasi (urolitiasi) è una malattia manifestata dalla formazione di calcoli negli organi del sistema urinario. Una delle cause della malattia è l'acqua dura con un alto contenuto di sali di calcio. Incide anche l'influenza dei fattori climatici: alta concentrazione di sali nelle urine nei climi caldi a causa dell'aumento della sudorazione, mancanza di vitamina D e mancanza di raggi ultravioletti. flora fauna fluorosi carie 2.4 Fluorosi Questa è una malattia cronica che si sviluppa con un'assunzione eccessiva e prolungata di fluoro e dei suoi composti nel corpo. Esistono fluorosi professionali ed endemiche. La fluorosi professionale si verifica nei lavoratori esposti a vari composti del fluoro in alte concentrazioni, ad esempio nell'industria dell'alluminio. Il fluoro entra nel corpo attraverso l'aria. La fluorosi endemica si verifica tra la popolazione che consuma acqua potabile con un alto contenuto di fluoro - superiore a 1-1,5 mg/l. Il danno dentale inizia con la comparsa di singole macchie gessose sui singoli denti posizionati simmetricamente, il più delle volte sugli incisivi. Nei casi più pronunciati si sviluppa la pigmentazione giallo-marrone dei denti, in alcuni casi accompagnata da una maggiore abrasione. Con l'ulteriore sviluppo del processo, si osservano difetti morfologici dello smalto sotto forma di erosioni, che portano a una significativa deformazione delle corone dei denti. Province biogeochimiche caratterizzate da un alto contenuto di fluoro nelle fonti d'acqua si trovano in molti paesi del mondo. Maggiore è la concentrazione di fluoro nell'acqua, maggiore è la percentuale della popolazione indigena con segni di fluorosi. Le persone che si trasferiscono in un’area in cui la fluorosi è endemica di età superiore ai 10-12 anni non sviluppano forme gravi della malattia. Le sue manifestazioni sono spesso limitate a danni ai denti, tuttavia, quando il contenuto di fluoro nell'acqua potabile è superiore a 6 mg/l, si rilevano cambiamenti nel tessuto osseo come l'osteoporosi o l'osteosclerosi. Questa malattia si verifica anche tra i residenti della Transbaikalia. 5 Carie dentale endemica La carie dentale endemica è una malattia caratterizzata da cambiamenti patologici nel metabolismo e nei tessuti dei denti dovuti all'insufficiente apporto di fluoro nel corpo. La carie dentale endemica si verifica in aree in cui il livello di fluoro nell'acqua (meno di 0,5 mg/l) e nel suolo (meno di 15 mg/kg) è ridotto. La resistenza dello smalto dei denti agli effetti dei fattori ambientali fisici e chimici viene soppressa. I denti subiscono la decalcificazione. Una mancanza di fluoro porta all'interruzione del metabolismo del fosforo e di altri elementi chimici. I cambiamenti patologici nel metabolismo causano lo sviluppo di processi distrofici nelle ossa, nel cuore e in altri organi parenchimali. Le macro e microelementosi sono squilibri di micro e macroelementi nel corpo umano. L'ipokaliemia è una diminuzione della concentrazione di potassio nel sangue al di sotto di 4 mmol/l. L'ipokaliemia si manifesta con un'alterata conduzione lungo la fibra neuromuscolare, che porta ad atonia intestinale, diminuzione del tono vascolare e cambiamenti nel sistema nervoso centrale. A causa dell'aumentata escrezione di cationi idrogeno da parte dei reni causata dalla carenza di potassio, si sviluppa l'alcalosi. L'iperkaliemia (aumento della concentrazione di potassio nel sangue superiore a 5 mmol/l) si osserva quando si verifica un'assunzione eccessiva di potassio dal cibo. L'iperkaliemia è accompagnata da bradicardia, paresi muscolare ed è possibile l'arresto cardiaco in diastole. Si osservano anche paralisi, parestesie, dolore ai polpacci, disturbi dispeptici e disfunzione renale. L'ipofosfatemia porta all'interruzione della formazione di RNA e DNA, ritardata mineralizzazione ossea, sviluppo di rachitismo, osteomalacia e osteoporosi. Eccesso di P: ipotensione, diminuzione della concentrazione di Ca nel sangue. La carenza di ferro porta all’anemia. La carenza di ferro nel corpo può essere causata da una serie di ragioni, inclusa la mancanza di ferro nella dieta. Questo fenomeno è particolarmente comune tra i bambini e le ragazze. La mancanza di rame nel corpo provoca lo sviluppo di anemia microcitica normocromica, sindrome da rachitismo, carie dentale, diabete mellito, aneurismi (protrusione patologica di una sezione assottigliata di un'arteria o di un cuore a causa della ridotta elasticità dei tessuti), ingrigimento precoce, pelle rugosa, vene varicose. Un'eccessiva assunzione di rame nel corpo porta alla sua deposizione nei tessuti (morbo di Wilson). Si sviluppano cirrosi epatica e degenerazione epatolenticolare: si forma un complesso scarsamente solubile di rame con aminoacidi, che si deposita nel nucleo lentiforme del cervello, nelle cellule del fegato, nella milza e nella retina. Si verificano cambiamenti degenerativi negli organi e fotofobia. Carenza di Zn: ritardo nella crescita e nella pubertà, ritardo nella guarigione delle ferite, macchie bianche sulle unghie, pienezza, suscettibilità alle infezioni. Zn in eccesso: viene rapidamente eliminato dall'organismo, ma può avere un leggero effetto tossico. Carenza di Mg: diminuzione della concentrazione e del deposito di Ca nei tessuti, tremori, debolezza muscolare, spasmi cardiaci, nervosismo, ulcere trofiche, calcoli renali. Eccesso di Mg: effetto sedativo, può verificarsi depressione del centro respiratorio. Carenza di Mn: paralisi, convulsioni, vertigini, perdita dell'udito, sordità e cecità nei bambini, disturbi digestivi, diminuzione dei livelli di colesterolo, possono portare allo sviluppo di diabete non insulino-dipendente. Eccesso di Mn: disturbi motori e mentali. .Malattie focali naturali Le malattie focali naturali sono malattie infettive che esistono in focolai naturali a causa di focolai persistenti di infezione e invasione mantenuti da animali selvatici. Questi includono: encefalite trasmessa da zecche e zanzare (giapponese), rickettsiosi trasmessa da zecche (febbre tifoide), varie forme di febbre ricorrente trasmessa da zecche, tularemia, peste, febbre emorragica, tripanosomiasi africana, difillobotriasi, opisthorchiasi e altri agenti patogeni, portatori, donatori e riceventi di animali - membri più o meno permanenti delle biocenosi di un determinato paesaggio geografico. La dottrina delle malattie focali naturali fu sviluppata da E. N. Pavlovsky (1938) e dalla sua scuola. La peste è un'infezione acuta trasmissibile focale naturale caratterizzata da grave intossicazione, febbre alta e linfoadenite di tipo bubbonico. I focolai naturali di peste situati sul territorio della Russia includono: Caucaso centrale, Terek-Sunzhensky, Daghestan pianura pedemontana e alta montagna, Caspio nord-occidentale, steppa Volga-Urali e sabbiosa, Tuva, Transbaikal, Gorno-Altai. In Transbaikalia, i focolai si trovano nei distretti di Borzinsky, Transbaikalsky, Ononsky e Krasnokamensky. I portatori dell'agente patogeno (Yersinia pestis) sono: tarbagan, scoiattolo terricolo dauriano, rapaci e pulci. L'encefalite da zecche è un'infezione virale naturalmente focale trasmissibile (trasmessa dalle zecche), caratterizzata da un danno predominante al sistema nervoso centrale. Il principale serbatoio e portatore del virus in natura sono le zecche ixodidi. I roditori e altri animali costituiscono ulteriori serbatoi del virus. La malattia è caratterizzata da una rigorosa stagionalità primaverile-estiva associata all'attività delle zecche. La maggior parte dei casi di infezione nella Transbaikalia si osservano nel sud. L'antrace (carbonchio maligno, antrace) è una malattia infettiva particolarmente pericolosa degli animali agricoli e selvatici di tutti i tipi, nonché dell'uomo. La malattia si manifesta alla velocità della luce, in modo acuto o iperacuto. Caratterizzato da intossicazione, sviluppo di infiammazione sierosa-emorragica della pelle, dei linfonodi e degli organi interni; si presenta nella forma cutanea o settica. La fonte dell'infezione sono gli animali da fattoria malati: bovini, cavalli, asini, pecore, capre, cervi, cammelli, in cui la malattia si manifesta in forma generalizzata. Gli animali domestici - gatti, cani - sono leggermente sensibili. In Transbaikalia, i focolai sono: i distretti di Chita, Baleysky, Shilopuginsky, Borzinsky e Mogoituysky. La tularemia è una malattia infettiva acuta degli animali e dell'uomo; causata dal batterio Francisella tularensis. Prende il nome dalla zona di Tulare in California, dove fu isolato per la prima volta dagli scoiattoli di terra malati. Oltre che negli Stati Uniti, la tularemia è stata riscontrata in Russia, Canada, Giappone, Svezia, Norvegia, Francia e altri paesi dell'emisfero settentrionale. Si trasmette all'uomo da roditori e lepri malati o morti attraverso il contatto diretto con loro o attraverso l'acqua, la paglia, il cibo da essi contaminato, nonché da insetti e zecche attraverso i morsi. L'agente patogeno entra nel corpo umano attraverso la pelle, le mucose dell'occhio, il sistema digestivo e il tratto respiratorio. In Transbaikalia, i focolai sono: i distretti di Borzinsky, Transbaikalsky, Krasnokamensky, Ononsky, Nerchinsky, Olovyaninsky e A-Zavodsky. Il colera è una malattia acuta che si verifica a causa della rapida riproduzione del Vibrio cholerae nel lume dell'intestino tenue. È caratterizzato dallo sviluppo di diarrea massiccia con rapida perdita di liquidi extracellulari ed elettroliti, comparsa nei casi gravi di shock ipovolemico e insufficienza renale acuta. Si riferisce alle infezioni da quarantena, capaci di diffusione epidemica. L'unica fonte di Vibrio cholerae è l'uomo. I serbatoi utilizzati per scopi ricreativi e domestici presentano un rischio di contaminazione. Conclusione Nel mondo esistono molte province biogeochimiche e focolai di malattie infettive, dove i residenti locali sono esposti al pericolo di malattie endemiche. Il maggior numero di focolai infettivi nel mondo sono concentrati nelle zone tropicali e subtropicali della Terra. Ciò è dovuto alle condizioni climatiche favorevoli allo sviluppo dei microrganismi e alla presenza di organismi portatori permanenti. Sul territorio della Transbaikalia sud-orientale sono presenti focolai di peste, colera, tularemia, antrace, leptospirosi ed encefalite trasmessa dalle zecche. In diverse regioni del territorio del Trans-Baikal, a causa delle caratteristiche chimiche dei suoli e delle acque sotterranee, che sono la principale fonte di acqua potabile, si verificano malattie endemiche (fluorosi, carie, urolitiasi, ecc.), La più famosa delle quali è l'urolitiasi . Il pericolo viene dalle piante che accumulano alcuni elementi contenuti nel terreno e dagli animali che trasportano infezioni.
Argomento n. 11. Malattie endemiche e loro prevenzione (2 ore)
Piano della lezione:
1. Malattie endemiche, tipologie. Territori biogeochimici
2. Encefalite trasmessa da zecche
3. malattia di Lyme
4. Fluorosi endemica
5. Gozzo endemico
6. Malattia di Urov
7. Gotta endemica
8. Urolitiasi (urolitiasi)
9. Anemia da carenza di ferro
Endemico- (dal greco endemos - locale), si riferisce a malattie osservate nelle persone per lungo tempo in una determinata area limitata e causate da condizioni naturali e sociali. Una malattia endemica può essere associata a focolai naturali persistenti di malattie infettive, malattie focali naturali (Lymeborreliosi, encefalite da zecche, ecc.).
Endemico- una malattia caratteristica di una particolare area. Associato a una forte carenza o eccesso di qualsiasi elemento chimico nell'ambiente.
Potrebbe anche esserci malattie non trasmissibili :
· gozzo endemico (con carenza di iodio nell'acqua potabile e negli alimenti);
Fluorosi (con eccesso di fluoro nel suolo e nell'acqua potabile);
· carie dentale (con carenza di fluoro);
· anemia, associata, come alcune altre malattie, a carenza di ferro;
· gotta endemica con eccesso di molibdeno;
· Malattia Urovsky (malattia di Kashin-Beck), che è determinata dall'effetto combinato della carenza di calcio, potassio e sodio con un eccesso di stronzio e bario;
Urolitiasi (urolitiasi), a seconda della durezza dell'acqua, ecc.
Malattie endemiche non trasmissibili legati alle caratteristiche geochimiche dell’ambiente. IN E. Vernadsky, sviluppando la dottrina della biosfera, stabilì che la composizione chimica degli organismi è correlata alla composizione chimica della crosta terrestre, che è dovuta all'evoluzione. Nel processo di sviluppo evolutivo, il corpo sviluppa la capacità di assorbire selettivamente determinati elementi chimici, la loro concentrazione selettiva in determinati organi e tessuti e l'eliminazione (Avtsyn A.P., 1972). Tali capacità del corpo si realizzano nel processo di metabolismo con l'ambiente. Lo scambio avviene attraverso catene alimentari biogeochimiche. Queste catene comprendono oligoelementi di rocce, suolo, aria e acqua, assorbiti dalle piante, parte di organismi animali, che entrano nel corpo umano con alimenti di origine vegetale e animale e in parte con l'acqua potabile. Le concentrazioni soglia di elementi chimici sono particolarmente significative per la vita degli organismi, ad es. concentrazioni oltre le quali le funzioni regolatrici del corpo falliscono e, di conseguenza, si verifica una malattia endemica (Kovalsky V.V., 1974).
IN E. Vernadsky, e successivamente A.P. Vinogradov ha sviluppato una teoria province biogeochimiche , con il quale si intendono territori caratterizzati da un contenuto aumentato o diminuito di uno o più elementi chimici nel suolo o nell'acqua, nonché negli organismi di animali e piante che vivono in questo territorio. In tali zone si possono osservare alcune malattie direttamente correlate alla carenza o all'eccesso di questi elementi. Queste malattie sono chiamate endemiche. Ci sono territori eccessivamente saturi di elementi tossici (mercurio, cadmio, tallio, uranio) e regioni carenti di iodio, fluoro, selenio e altri elementi chimici. Quasi 2/3 del territorio della Federazione Russa sono caratterizzati da carenza di iodio, circa il 40% da selenio
Il territorio del globo è molto diverso nelle caratteristiche geochimiche. La zona non chernozem della foresta della taiga è caratterizzata da una mancanza di calcio, fosforo, potassio, cobalto, rame, iodio, boro, zinco, una quantità sufficiente di magnesio e un relativo eccesso di stronzio, specialmente nelle pianure alluvionali fluviali. Nelle zone della steppa forestale e della steppa chernozem c'è una quantità sufficiente di calcio, cobalto, rame e manganese. Le zone di steppa secca, semidesertica e desertica sono caratterizzate da un alto contenuto di solfati, boro e zinco. In alcuni deserti c'è un eccesso di nitrati e nitriti. Nelle zone montuose la natura biogeochimica dei territori posti a diverse altitudini varia. Manca iodio, talvolta cobalto, rame, e in alcuni casi un eccesso di molibdeno, cobalto, rame, piombo, zinco.
Nel processo di sviluppo evolutivo, il corpo ha sviluppato la capacità di assorbire selettivamente determinati elementi chimici e la loro concentrazione selettiva in determinati tessuti. Tali capacità si realizzano nel processo di metabolismo con l'ambiente. Lo scambio avviene attraverso le catene alimentari. Queste catene comprendono oligoelementi di rocce, suolo, aria e acqua, assorbiti dalle piante, inclusi negli organismi animali, che entrano nel corpo umano con il cibo e l'acqua potabile
Le concentrazioni soglia degli elementi chimici sono essenziali per la vita dell’organismo, cioè quelle concentrazioni oltre le quali le funzioni regolatrici dell’organismo vengono meno e di conseguenza insorgono malattie endemiche. Esistono concentrazioni soglia iniziali, da cui inizia una carenza di elementi per l'organismo, e superiori, da cui inizia un eccesso. Pertanto, sia la carenza che l’eccesso possono causare malattie nel corpo.
Oltre alle regioni e province biogeochimiche naturali, si distinguono quelle artificiali. La loro formazione è causata dall'immissione nell'ambiente di acque reflue non trattate o scarsamente trattate, rifiuti solidi contenenti sostanze chimiche di varie classi di pericolo, pesticidi e fertilizzanti minerali. Nelle province biogeochimiche artificiali si registra un aumento del livello di morbilità tra la popolazione, associato sia alle conseguenze a lungo termine dei loro impatti sia ai loro effetti diretti sull'organismo. Le conseguenze a lungo termine si manifestano sotto forma di deformità congenite, anomalie dello sviluppo e disturbi dello sviluppo fisico e mentale dei bambini. L'esposizione diretta si presenta sotto forma di casi di avvelenamento acuto e cronico durante il lavoro agricolo
Insieme alle malattie causate da fattori antropici di inquinamento ambientale, esistono malattie associate alle caratteristiche delle province biogeochimiche.
Malattie e sindromi, nell'eziologia delle quali il ruolo principale è giocato dalla mancanza di elementi biogenici (essenziali) o da un eccesso di microelementi sia biogenici che tossici, nonché dal loro squilibrio, compresi rapporti anormali di micro e macroelementi. Viene proposta una classificazione operativa delle microelementosi umane.
Microelementosi umane
| Gruppi principali | Principali forme di malattie | una breve descrizione di |
| 1. Naturale, endogeno | Congenito, ereditario | La malattia è causata dalla microelementosi materna. La mancanza, l'eccesso, lo squilibrio della ME sono causati da patologie cromosomiche o geniche. |
| 2. Naturale, esogeno | Causato da a) ME - carenza b) ME - eccesso c) ME - squilibrio | Naturale, non correlato all'attività umana e limitato a determinate posizioni geografiche. Malattie endemiche delle persone, accompagnate da alcuni segni negli animali e nelle piante. |
| 3. Tecnogenico | Industriale (professionale) | Malattie legate alle attività produttive umane; malattie e sindromi causate da eccesso di microelementi nella zona di produzione |
| Quartiere | In prossimità della produzione a causa del trasporto aereo o acquatico di ME | |
| 4. Iatrogeno | Causato da a) ME – carenza b) ME – eccesso c) ME – squilibrio | Il numero in rapido aumento di malattie associate al trattamento intensivo di varie malattie con farmaci contenenti microelementi, nonché alla terapia di mantenimento che non fornisce all'organismo il livello necessario di ME. |
È stato stabilito che in alcune province biogeochimiche c'è un eccesso o una carenza di alcuni microelementi, non viene fornita un'alimentazione minerale equilibrata del corpo, il che porta alla comparsa di malattie in quest'area. Le malattie causate da un eccesso o da una carenza di elementi in una determinata area sono chiamate malattie endemiche. Sono di natura endemica. Sintomi di malattie causate dalla mancanza di elementi chimici nel corpo - ipomicroelementosi.
Sintomi caratteristici di carenza di elementi chimici nel corpo umano.
| Elemento | Tipico sintomo di carenza |
| Co | Crescita scheletrica più lenta |
| Mg | Crampi muscolari |
| Fe | Anemia, disturbi del sistema immunitario. |
| Zn | Danni alla pelle, ritardo della crescita, ritardo della maturazione sessuale |
| Cu | Debolezza arteriosa, disfunzione epatica, anemia secondaria |
| Mn | Infertilità, deterioramento della crescita scheletrica |
| Mo | Rallentamento della crescita cellulare, suscettibilità alla carie. |
| Co | Anemia perniciosa |
| Ni | Aumento della depressione, dermatite |
| Cr | Sintomi del diabete |
| Sì | Disturbo della crescita scheletrica |
| F | Carie dentale |
| IO | Disfunzione della ghiandola tiroidea. |
| Se | Debolezza muscolare (in particolare cardiaca). |
Come segue dalla tabella, con una carenza di ferro nel corpo, si sviluppa l'anemia, poiché fa parte dell'emoglobina del sangue. L'assunzione giornaliera di questo elemento nel corpo dovrebbe essere di 12 mg. Tuttavia, l'eccesso di ferro provoca siderosi degli occhi e dei polmoni, che è associata alla deposizione di composti di ferro nei tessuti di questi organi negli Urali nelle regioni montuose di Satka. In Armenia i terreni hanno un alto contenuto di molibdeno, motivo per cui il 37% della popolazione soffre di gotta. La mancanza di rame nel corpo porta alla distruzione dei vasi sanguigni, alla crescita patologica delle ossa e ai difetti del tessuto connettivo. Inoltre, la carenza di rame contribuisce al cancro nelle persone anziane. L'eccesso di rame nel corpo (ipermicroelementosi) porta a disturbi mentali e paralisi di alcuni organi (morbo di Wilson). La carenza di rame provoca una malattia cerebrale nei bambini (sindrome di Menies) perché nel cervello manca la citocromo ossidasi. Negli Urali c'è una carenza di iodio nel cibo: dalla mancanza di iodio si sviluppa la malattia di Graves. Nella Transbaikalia, in Cina e in Corea la popolazione è affetta da artrosi deformante (malattia urologica). La particolarità della malattia è l'ammorbidimento e la curvatura delle ossa. I suoli di questi territori hanno concentrazioni aumentate di Sr e Ba e concentrazioni diminuite di Co, Ca e Cu. È stata stabilita una correlazione tra un ridotto contenuto di Ca e un aumento del contenuto di Sr, un analogo del calcio, chimicamente più attivo. Pertanto, il metabolismo Ca-Sr nel tessuto osseo viene interrotto durante la malattia urinaria. Si verifica una ridistribuzione interna degli elementi, il calcio viene sostituito dallo stronzio. Di conseguenza, si sviluppa il rachitismo da stronzio. La sostituzione di alcuni elementi con altri è dovuta alla somiglianza delle loro caratteristiche fisico-chimiche (raggio ionico, energia di ionizzazione, numero di coordinazione), alla differenza nelle loro concentrazioni e attività chimica. Il sodio è sostituito da litio, potassio-rubidio, bario, molibdeno-vanadio. Il bario, avendo lo stesso raggio del potassio, compete nei processi biochimici. Come risultato di questa intercambiabilità, si sviluppa ipokaliemia. Gli ioni bario, penetrando nel tessuto osseo, causano una malattia endemica: Pa-ping.
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