ПІДРУЧНИК ІМУНОЛОГІЯ - Меркьюрі Поділля 2013

ІМУНОТОКСИЧНИЙ ВПЛИВ ФАКТОРІВ ДОВКІЛЛЯ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

Найбільш значні чинники забруднення навколишнього середовища

Важкі метали. Надзвичайно отруйні. Пригнічують функціональну активність величезної кількості ферментних систем організму. Потрапляння важких металів до організму навіть у невеликій кількості здатне привести до серйозних порушень його фізіологічних функцій, особливо вразлива нервова і репродуктивна системи, через що виникає велика загроза розвитку пренатальних захворювань і мутацій. Ртуть може потрапляти у відкриті водоймища при конденсації парів металу, при скиданні відходів підприємств різних галузей виробництва. Пари з'являються на сміттєсховищах, в трубах сміттєспалювальних заводів при недосконалому оснащені сучасними системами нейтралізації, фільтрації й утилізації.

Кадмій, свинець, олово, цинк. Джерелами можуть слугувати викиди промислових підприємств, відходи шахт. Наприклад, кадмій використовується при виготовленні фарб, сплавів, балонів електричних ламп, пестицидів, деталей ядерних реакторів.

Такі синтетичні органічні сполуки, як пластмаси, синтетичні волокна, лаки, фарби, розчинники, пестициди, засоби для просочення дерева нерідко нездатні до біодеградації, внаслідок чого вони включаються в метаболізм клітин організму без остаточного розкладання або з утворенням ще більш токсичних речовин. Ці речовини мають канцерогенні властивості, володіють мутагенною і тератогенною дією. Особливо небезпечні феноли, поліароматичні сполуки, галогеновані вуглеводи (ПАВ, ДДТ, діоксин, поліхлорбіфеніли).

Нітрати, нітрити. Забруднена ними вода найбільшою мірою небезпечна для дітей до 12-річного віку. У дітей в шлунку не виробляється достатньої кількості кислоти для інгібування колоній нітратредукуючих бактерій, що перетворюють нітрати в ще більш високотоксичні нітрити. Однак нітрозоз’єднання можуть утворюватися в шлунку дорослих людей, викликаючи отруєння. У немовлят розвивається метгемоглобіненмія ("синдром блакитного немовляти"), при якому еритроцити втрачають здатність переносити кисень. Захворювання може виявитися смертельним. Джерело нітратів і нітритів - сільськогосподарські добрива.

Надзвичайно важливий баланс мінерального складу води. Фтор, йод, хлор, селен, кальцій і багато інших елементів життєво необхідні. Недолік або надлишок їх іонів у воді на території проживання - серйозна проблема, пасивність при вирішенні якої, хоча б і фармакологічними методами, призводить до катастрофічних наслідків - пандемічний захворювань.

Електромагнітне випромінювання (вплив електромагнітних полів і хвиль, особливо метрового, дециметрового і сантиметрового діапазонів).

Джерела електромагнітних полів в житлових приміщеннях підрозділяються на два типи: внутрішні і зовнішні.

Внутрішні джерела:

- електропроводка (усередині будівель, телекомунікації);

- побутові електроприлади (холодильники, праски, пилососи, електропечі, телевізори) та інші електроприлади;

- розподільні щитки, трансформатори;

- персональні комп'ютери.

Все це створює «побутовий електросмог», або пересічні електромагнітні поля всередині приміщення промислової частоти 50 Гц. Найбільш потужними щодо створення ЕМП слід визнати СВЧ-пічі, аерогрилі, холодильники із системою "non frost", кухонні витяжки, електроплити, телевізори. Реально створюване ЕМП в залежності від конкретної моделі і режиму роботи може сильно розрізнятися серед устаткування одного типу.

Персональні комп'ютери. Основними складовими частинами персонального комп'ютера (ПК) є системний блок (процесор) і різноманітні пристрої введення / виведення інформації: клавіатура, дискові накопичувачі, принтер, сканер, а також засіб візуального відображення інформації - монітор. ПК часто оснащують мережевими фільтрами, джерелами безперебійного живлення та іншим допоміжним електроустаткуванням. Всі ці елементи під час роботи ПК формують складні електромагнітні поля навкруги робочого стола користувача. За узагальненими даними, у працюючих за монітором від 2 до 6 годин на добу частіше спостерігаються функціональні порушення центральної нервової системи, захворювання серцево-судинної системи та опорно-рухового апарату.

Зовнішні джерела електромагнітного випромінювання:

✵ електротранспорт (трамваї, тролейбуси, електропотяги);

✵ високовольтні лінії електропередач;

✵ теле-і радіостанції (транслюючі антени);

✵ супутниковий і сотовий зв'язок (транслюючі антени);

✵ радари.

Дальність розповсюдження магнітного поля залежить від величини протікаючого струму або від навантаження лінії. Оскільки навантаження ЛЕП може неодноразово змінюватися як протягом доби, так і зі зміною сезонів року, розміри зони підвищеного рівня магнітного поля також змінюються.

Вплив електромагнітних полів на здоров'я людини. Електромагнітне поле часто виявляється причиною виникнення патологічних станів. У найзагальнішому вигляді несприятливі дії полів проявляються в порушеннях функціонування нервової, імунної, ендокринної систем, так само як і репродуктивної сфери людини. З міжнародної наукової програми ВООЗ по біологічній дії електромагнітних полів (на 2000-2004 рр.): "Передбачається, що медичні наслідки, такі, як захворювання на рак, хвороби Паркінсона та Альцгеймера та інші стани, включаючи підвищення рівня самогубств, є результатом впливу електромагнітних полів". Численні дослідження в області біологічної дії ЕМП дозволять визначити найбільш чутливі системи організму людини: нервова, імунна, ендокринна і статева. Особливо небезпечний вплив ЕМП можуть чинити на організм дітей, вагітних жінок, людей із захворюваннями центральної нервової, ендокринної, серцево-судинної системи, алергіків, людей з алергопатологією та імунозалежними захворюваннями. Біологічний ефект ЕМП в умовах тривалого багаторічного впливу накопичується, в результаті можливий розвиток віддалених наслідків, включаючи:

- дегенеративні процеси і дисфункції центральної нервової системи;

- психосоматичні прояви, порушення психоемоційної сфери, схильність до депресій;

- лейкози;

- пухлини мозку;

- захворювання ендокринної системи;

- виражені зміни в імунному статусі організму.

Негативний вплив електромагнітних полів на організм людини опосередковується досить складними механізмами здійснення біохімічних процесів на клітинному рівні - шляхом пригнічення або змінами електрохімічних властивостей молекул та іонів при реалізації клітинного метаболізму. При опроміненні електромагнітними хвилями в тілі людини (як і у всякому провіднику) виникає перемінний електричний струм, який змінює свій напрямок відповідно напрямку електромагнітних хвиль. У біологічних тканинах, окрім належних біохімічних процесів, починають протікати різні електрохімічні процеси (як в гальванічному контурі), які порушують хімізм роботи клітин, пошкоджують їх захисні механізми і роблять тканини сприйнятливими до дії різних бактеріальних і вірусних агентів. Крім того, електромагнітні хвилі сприяють руйнуванню формених елементів крові, особливо еритроцитів. Феромагнітне залізо, яке міститься в складі гемоглобіну, підлягає впливу електромагнітних полів, що призводить до «ефекту перлинної нитки», коли формені елементи крові прагнуть розташуватися уздовж силових ліній поля). Оскільки поле швидко змінює свій напрямок, то клітини починають обертатися, зіштовхуватися між собою і через взаємні зіткнення механічно руйнуватися, вивільнюючи продукти їх розпаду, внаслідок чого спостерігається зміна хімічного складу крові. Подібні зміни спостерігалися при ураженнях іонізуючою радіацією. Особливо чутливими до впливу електромагнітних полів в організмі людини є нервова, імунна, ендокринна і статева системи.

Вплив електромагнітного поля на нервову систему. Велика кількість досліджень і зроблені монографічні узагальнення дозволяють віднести нервову систему до однієї з найбільш чутливих до впливу електромагнітних полів систем людського організму. При впливі поля малої інтенсивності виникають істотні відхилення в передачі нервових імпульсів на рівні нейронних біоелектрохімічних ретрансляторів (синапсів). Також відбувається пригнічення вищої нервової діяльності, погіршується пам'ять. Порушується структура капілярного гематоенцефалічний бар'єру головного мозку, що з часом може призвести до несподіваних патологічним проявам. Особливу чутливість до електромагнітного впливу проявляє нервова система ембріона на пізніх стадіях внутрішньоутробного розвитку.

Вплив електромагнітного поля на імунну систему. На теперішній час є велика кількість даних, що вказують на негативний вплив електромагнітних полів на імунологічну реактивність організму. Встановлено також, що при електромагнітному впливі змінюється характер інфекційного процесу — перебіг інфекційного процесу обтяжується розвитком аутоімунних реакцій. Такий патологічний стан характеризується в більшості випадків дефіцитом лімфоцитарної ланки, що обумовлюється пригніченням функціонування загрудинної залози (тимуса) внаслідок впливу електромагнітного випромінювання. Електромагнітне поле високої інтенсивності також може сприяти виникненню неспецифічних реакцій пригнічення імунітету, а також розвитку аутоімунної реакцій ушкодження ембріону на різних стадіях його розвитку.

Вплив електромагнітного поля на ендокринну систему. Дослідження російських вчених, що почалися в 60-ті роки ХХ ст. показали, що при дії електромагнітного поля відбувається стимуляція гіпофіза, що супроводжується збільшенням вмісту адреналіну в крові і неадекватною активізацією симпатоадреналової системи, процесів згортання крові, збільшення секреції наднирниками стероїдних гормонів, що при подальшому впливі вражаючого чинника сприяє виснаженню адаптаційних можливостей організму і розвитку відповідних захворювань на фоні зниження імунного та інтерферонового статусу, порушення обміну ліпідів, вуглеводів, електролітів. З часом виникають певні морфологічні зміни в структурі кори надниркових залоз і гіпоталамуса.

Вплив електромагнітного поля на статеву систему. Порушення статевої функції зазвичай пов'язані зі зміною її регуляції з боку нервової та ендокринно-регуляторних систем, а також з різким зниженням активності функціонування статевих залоз. Встановлено, що статева система жінок більш чутлива до електромагнітного впливу, ніж чоловіча. Крім того, чутливість тканин ембріону до електромагнітного впливу в період внутрішньоутробного розвитку у багато разів вище, ніж материнського організму. Вважається, що вплив електромагнітного випромінювання на жіночій організм в різні стадії вагітності може сприяти порушенням фізіологічного розвитку ембріона, вплинути на терміни онтогенезу різних органів і систем плоду, а також привести до передчасних пологів. При цьому періодами максимальної чутливості є ранні стадії ембріонального розвитку, відповідні періодам імплантації та раннього органогенезу. У чоловіків можуть виникнути порушення потенції, зниження кількості сперматозоїдів та зменшення їх активності.

Загальний вплив електромагнітного поля на організм людини. Результати клінічних досліджень, проведених в Україні, Росії, європейських країнах показали, що тривалий контакт з електромагнітним полем у НВЧ-діапазоні може призвести до розвитку захворювання, що отримало найменування «радіохвильова хвороба». Клінічну картину цього захворювання визначають, перш за все, зміни функціонального стану нервової та серцево-судинної систем. Люди, які тривалий час знаходяться в зоні опромінення, скаржаться на слабкість, дратівливість, швидку стомлюваність, ослаблення пам'яті, порушення сну. Нерідко до цих симптомів приєднуються розлади вегетативних функцій нервової системи. З боку серцево-судинної системи проявляються гіпотонія, кардіалгії, нестабільність пульсу. У людей, що перебувають в зоні опромінення безперервно (наприклад, військовослужбовці), виникають зміни в структурі кісткового мозку в напрямку збільшення швидкості регенерації. Через 1-3 роки у деяких осіб виникає почуття внутрішньої напруженості, метушливість, порушується увага, пам'ять і здатність до концентрації. Виникають скарги на низьку ефективність сну і підвищену стомлюваність на протязі дня. Є також дані про виникнення психічних розладів у людей, які протягом більше 5 років систематично підлягали опроміненню електромагнітними хвилями з показниками напруженості, близькими до допустимих.

Енергія взаємодії електромагнітних хвиль з людським тілом залежить від амплітуди коливань електромагнітного поля (яка може досягати надвисоких показників поблизу високовольтних ліній), частоти коливань (яка залежить від довжини хвилі) і електричного опору біологічних тканин. Дуже висока залежність спостерігається від довжини хвилі - чим ближче вона до розмірів тіла або окремих частин тіла, або конкретних органів, тим ефективніше відбувається взаємодія, тому інтенсивність струму може різко зростати за умови виникнення резонансних явищ, при яких тіло в цілому, або частини тіла, окремі органи починають працювати як налаштовані на відповідну частоту об'ємні резонатори. Саме тому найбільш небезпечними є хвилі метрового, дециметрового і сантиметрового діапазону, навіть при порівняно дуже невеликих амплітудах коливань електромагнітного поля. Високі амплітуди поблизу потужних радіопередавачів будь-якого діапазону або поблизу ліній високовольтних передач неминуче чинять значний негативний вплив на людський організм. Інтенсивність негативного впливу тим більше, чим більше сила протікаючого струму, а при інших рівних умовах вона більше там, де вище електрична провідність (відповідно, менше опір тканин) - це нервові тканини, головний мозок. В результаті уражень тканин головного мозку порушується його регуляторна функція, що призводить до подальшого наростання функціональних порушень діяльності органів і систем організму. Слід враховувати, що електричний опір тіла в різних осіб може відрізнятися у 10-15 разів. Відповідно істотно різниться і тяжкість уражень, що виникають при одних і тих же умовах. Особливо високу провідність мають тканини молодого організму (ембріону, дитини, підлітка) - і чим тканини молодші, тим вище уражуючи властивості електромагнітного опромінювання. Тому вагітні жінки не повинні тривало знаходитися поряд з працюючими комп'ютерами та іншими джерелами електромагнітних хвиль. У зв'язку з поширенням використання засобів безпровідного зв'язку і радіоелектронних приладів можна прогнозувати дедалі більшого поширення імунозалежних та інших захворювань і посилювання тяжкості їх перебігу.

Серед великої кількості радіоелектронних засобів (радіопередавачі, телепередавачі, ретранслятори, радіолокатори, лінії високовольтних передач) для користувачів реально небезпечними джерелами електромагнітних хвиль є комп'ютери, печі СВЧ та засоби сотового зв’язку в зоні радіусом до 3-х метрів. Під час розмови по мобільному телефону близько 70-80% випромінюваної енергії витрачається на збудження електричного струму в тканинах голови, особливо в головному мозку користувача. При відсутності розмови у включеному мобільному телефоні продовжує працювати генератор, інтенсивність випромінювання якого значно менша, але з урахуванням великої тривалості впливу НВЧ на організм користувача, також можуть виникати певні порушення стану його здоров’я. Особливо шкідлива звичка носити мобільні телефони на рівні грудної клітини (в нагрудній кишені) і статевих органів (в боковій кишені піджака, в кишені брюк або на поясі). Щоб запобігти негативного впливу електромагнітного випромінювання, слід розташовувати прилад окремо від тіла (в сумці, використовувати для розмови навушники або вмикати режим гучного зв'язку), обмежити тривалість розмови кількома хвилинами одночасно і не більше ніж 30 хвилин загалом на добу, використовувати «сплячі режими», не розташовувати телефон із ввімкнутим будильником поблизу ліжка, не дозволяти користуватися засобами мобільного зв’язку дітям дошкільного і ранішнього шкільного віку, пояснювати небезпеку тривалого контакту із джерелом випромінювання підліткам, обмежити використання приладу з іншою метою, крім короткочасної розмови (ігри, користування мережею Інтернет, перегляд фільмів, кліпів, великої текстової інформації, використання функцій СМС, ММС, чатів та інше).

Шуми і вібрація. Сучасні дослідження показують, що шум і вібрація погіршують умови та якість життя та праці, чинять несприятливий вплив на організм людини, що може порушувати загальний нервовий стан людини, викликати небажані психічні і фізіологічні реакції, знижувати захисні властивості імунної системи, підвищувати загальну захворюваність, призводити до розвитку професійних захворювань.

Шум - це неприємний або небажаний звук або сукупність звуків, що заважають сприйняттю корисних сигналів, порушують тишу, чинять патологічну або подразнюючу дію на організм людини, сприяють зниженню його працездатності.

Джерела шуму. Рівень інтенсивності шуму в житлових приміщеннях залежать від розташування будинку по відношенню до міських джерел шуму, внутрішнього планування приміщень різного призначення, характеру звукоізоляції, наявності огороджувальних конструкцій, оснащення будівлі інженерно-технологічним та санітарно-технічним обладнанням. Джерела шуму в навколишньому середовищі людини представлені двома групами - внутрішні і зовнішні.

Зовнішні джерела:

✵ різні засоби транспорту (наземні, водні, повітряні);

✵ промислові та енергетичні підприємства і установки;

✵ різні джерела шуму всередині кварталів, пов'язані з життєдіяльністю людей (наприклад, спортивні та ігрові майданчики та ін.).

Внутрішні джерела:

✵ інженерне, технологічне, побутове та санітарно-технічне обладнання, а також джерела шуму, що створюються безпосередньо життєдіяльністю людей;

✵ ліфти, насоси, сміттєпроводи, системи вентиляції;

✵ пневматичні та електричні інструменти, верстати, центрифуги, бункери та інше устаткування, що має рухомі деталі.

Вплив шуму на організм людини. Шум є загально біологічних подразником і в певних умовах може впливати на всі органи і системи цілісного організму, викликаючи різноманітні фізіологічні зміни. Шум діє на організм як стрес-фактор, який викликає зміни в функціонуванні звукового аналізатора, а також, завдяки тісному зв'язку слуховий системи з численними нервовими центрами, може спричинять розвиток патологічних в функціонування центральної нервової системи.

Найбільш небезпечно тривала дія шуму, при якому можливий розвиток шумової хвороби - загального захворювання організму з переважним ураженням органів слуху, центральної нервової і серцево-судинної систем.

Вібрація. Науково-технічний прогрес, урбанізація призвели до того, що в навколишньому середовищі збільшився фактор впливу вібрації. Особливої актуальності набула проблема вібрації в житлових будинках у зв'язку з будівництвом метрополітену. Досвід експлуатації підземних поїздів показав, що вібрація проникає в житлові прилеглі будівлі в радіусі до 40-70 м по обидва боки від тунелю та чинить негативний вплив на людей, які знаходяться в них.

Джерела вібрації: зовнішні та внутрішні.

До зовнішніх джерел відноситься метрополітен, важкі вантажні автомобілі, залізничні потяги, трамваї та інші транспортні засоби, які створюють при роботі великі динамічні навантаження, що викликає поширення вібрації в ґрунті і власне будівельних конструкціях. Вібрація також часто є причиною виникнення шуму в приміщеннях будинків.

До внутрішніх джерел належить інженерне й санітарно-технічне обладнання, яке може знаходитися в сусідніх приміщеннях квартири чи офісу, ліфти, насоси, верстати, трансформатори, працюючі центрифуги.

Вплив вібрації на здоров'я людини. Ступінь несприятливого дії вібрації залежить від її рівня або відстані до джерела низькочастотних коливань, часу доби, віку, роду діяльності і стану здоров'я людини. Вібрація, яка проникає в житлові приміщення, в результаті цілодобового тривалого впливу може чинити несприятливий вплив на жителів міст. Дослідження, проведені в одному з районів ФРН, показали, що промислові підприємства і транспорт в умовах великого міста служать однією з причин виникнення вібраційного дискомфорту в квартирах. Із загального числа опитаних 42% жителів пред'являли скарги на відчуття легкого дискомфорту, 15,5% - на суттєвий дискомфорт, 14,4% скаржилися на подразнюючу дію, і тільки 27,5% не відчували ніяких незручностей. При нетривалому дії вібрації (1,5 роки) на перший план виступають функціональні порушення ЦНС. У групі населення з більш тривалим терміном проживання (7 років) в зоні вібраційного впливу частіше реєструються порушення діяльності нервової і серцево-судинної систем.

При дослідженні імунологічного статусу обстежуваних контингентів населення, які потерпають від впливу імунотоксичних факторів навколишнього середовища, слід звернути увагу на наступні показники:

- спочатку знижується активність факторів природної резистентності (поглинальна активність нейтрофілів, макрофагів, продукція інтерферону). Слід зазначити, що після уникнення впливу шкідливих факторів, активність імунітету не відновлюється до попередніх показників;

- при тривалому впливі шкідливих чинників спостерігаються порушення у Т-ланці (зрив імунної толерантності, зменшення активності та кількості Т-хелперів) та В-ланки (зменшення специфічності та кількості антиінфекційних антитіл, підвищений синтез аутоантитіл, підвищення кількості IgG);

- підвищується рівень алергічних (за рахунок активації полютантами популяції Th2-клітин) та аутоімунних захворювань (активація аутореактивних лімфоцитів);

- за рахунок зниження активності та кількості NK-клітин формується синдром хронічної втоми, маніфестують клінічні прояви нейроінфекцій, підвищується ризик виникнення онкозахворювань.

Враховуючи вищезазначене, до особливостей епідеміології та клінічного перебігу інфекційних захворювань на фоні впливу дії екологічно несприятливих чинників відноситься:

- висока частота опортуністичних інфекцій, які викликаються умовно-патогенними мікроорганізмами;

- тенденція до затяжних та хронічних інфекційних процесів з тривалим знаходженням збудників в умовах організму;

- наявність серед населення (особливо дитячого віку) значної групи осіб, що часто та тривало хворіють.

Отже, від стану імунної системи значною мірою залежать особливості розвитку і перебігу багатьох захворювань. Наявність різних порушень функцій імунної системи може бути причиною вторинної імунологічної недостатності і спричинити появу або обтяження перебігу хронічних бактеріальних і вірусних захворювань. Часте застосування класичних схем лікування в цих випадках не виявляє очікуваного позитивного ефекту. Для підвищення ефективності етіотропної терапії та зниження побічних ефектів, що з’являються під час її застосування (дисбіоз, гепатотоксичність тощо) при вторинному імунодефіциті перспективним напрямком є імунокорекція за допомогою імуномоделюючих засобів.

Основні напрямки імунореабілітації:

- уникнення контакту з екологічно несприятливим чинником;

- нормалізація способу життя, режиму праці і відпочинку;

- зміни характеру харчування (оптимізація дієти, розробка індивідуальних харчових програм тощо);

- застосування імуномодулюючих препаратів залежно від характеру імунологічних порушень і типу сформованого вторинного імунодефіциту;

- розробка комплексних програм терапії і імунореабілітації (дезінтоксикаційна, антиоксидантна терапія, профілактика захворювань шлунково-кишкового тракту), призначення фізіотерапевтичних процедур (теплові та електричні процедури, спрямовані на тимус, грудину/кістковий мозок, застосування методу БІОПТРОН-світлотерапії);

- корекція балансу мікроелементів, яка базується на результатах визначення вмісту мікроелементів у метаболічно активних клітинних субстратах організму (клітини крові, придатки шкіри - волосся, нігті, інші біологічні середовища);

- поглиблене обстеження пацієнтів фахівцями відповідно виявлених клініко-лабораторних порушень в стані здоров'я;

- пацієнти повинні знаходитись на диспансерному обліку у лікаря-імунолога.