Природные факторы юга Дальнего Востока и здоровье человека

Недостаток ультрафиолетовых лучей способствует развитию близорукости. Особенности светового режима зимой и летом на Севере приводит к ослаблению аккомодации глаза и развитию тенденции к псевдомиопии. Ослабление аккомодации способствует скачкообразному течению близорукости. На Севере выявляется не просто количественный рост показателей распространенности близорукости (примерно в два раза), но и более  тяжелое ее течение. При прогрессирующем течении заболевания целесообразно проводить склеропластические операции еще при средней степени близорукости. На Дальнем Востоке наиболее высокие цифры понижения остроты зрения имеют жители Чукотского и Корякского автономных округов [4].

 Разные диапазоны ультрафиолетовых лучей оказывают различное действие на кожный покров человека. Диапазон ультрафиолетовых лучей от 400 до 320 нм вызывает появление загара на коже, диапазон от 320 до 275 нм создает противорахитичный и слабобактерицидный эффект, диапазон от 275 до 180 нм повреждает живые ткани. Ультрафиолетовые лучи с длиной волн от 400 до 320 нм вызывают покраснение кожи (эритему), переходящее в загар.

Пигмент меланин обладает способностью поглощать тепловые лучи и сдерживать проникновение ультрафиолета в более глубокие и более чувствительные слои кожи. Дополнительным средством защиты от солнца является потоотделение. Урокаиновая кислота – составная часть пота, также активно поглощает солнечные лучи.

У европеоидов выделяют 4 типа пигментации кожи:

а) кожа белая, с веснушками, волосы рыжих оттенков, глаза голубые, зеленые, реже – карие. Кожа чрезвычайно восприимчива к солнцу, не загорает, сразу краснеет, частые ожоги в результате пребывания на солнце;

б) кожа и волосы светлые, глаза голубые, зеленые, серые. Кожа чувствительна к солнцу, легко сгорает;

в) кожа нормальная, веснушек нет, волосы – от темного блондина до каштановых, глаза серые, карие. Хорошо переносит солнце, загорает, солнечные ожоги редки;

г) кожа смуглая, темные глаза. Отлично загорает, ожогов практически не бывает.

Для того, чтобы получить в солнечный июньский полдень ожог кожи людям с разным типом кожи понадобится разное время.  На юге Хабаровского края (55-48˚)  время самозащиты кожи от ультрафиолетовых лучей составляет для людей с кожей типа а) – 10 мин, типа б) – 20 мин, типа в) – 34 мин и типа г) – 51 мин. На севере Хабаровского края (60-55˚) время самозащиты кожи составляет при коже типа а) – 12 мин, б) – 24 мин, в) – 40 мин и г) – около 60 мин.

Кроме ультрафиолетового излучения солнечный спектр включает мощный поток видимого света (от 400 до 760 нм). Он оказывает специфическое действие не только на органы зрения, но и на функциональное состояние центральной нервной системы. Наиболее оптимальными для работы органов зрения являются длинные волны в диапазоне зеленого и желтого спектра.

Длина светового дня и его спектр повторяются только дважды в год. Этот информационный сигнал является синхронизатором суточных и годовых ритмов жизнедеятельности.

В процессе эволюции между внутренними биологическими часами организма человека и поясным астрономическим временем сложились оптимальные отношения, благодаря сравнительно малой скорости перемещения людей в широтном направлении.

5. Биогеохимические особенности юга Дальнего Востока и

здоровье человека

Различные области земной поверхности характеризуются неодинаковым типом геохимических процессов, поэтому отличаются по количественному элементному составу. Географические районы, в которых все компоненты среды обитания, в том числе флора и фауна, характеризуются определенным своеобразием химического элементного состава, называются биогеохимическими провинциями. В одних провинциях  может быть избыток каких-либо химических элементов, в других  их недостаток, в третьих – сочетание этих  элементов в необычных пропорциях. Неоднородность в химическом составе провинций  возникает из-за особенностей выветривания и размывания коренных пород, условий почвообразования, количества осадков, температурного режима и т. д. Такая геохимическая специализация  пород оказывает влияние на биосистемы.

 Организм неразрывно связан с элементами земной коры. Количественное содержание того или иного элемента в организме определяется его содержанием во внешней среде, а также свойствами самого элемента.  Поскольку поступление химических элементов в организм определяется, наряду с другими факторами и содержанием элементов во внешней среде, то растения и животные в пределах той или иной провинции будут находиться в различных условиях питания. В связи с этим животные и растения проявляют своеобразные биологические реакции в ответ на элементарный химический состав атомов, которые проходят через организм в ходе питания.

Известно, что по крайней мере 27 из 98 химических элементов должны обязательно присутствовать в организме. Это, например, такие элементы как углерод, водород, кислород, азот, кальций, сера, фосфор, натрий, хлор, магний. Их относят к макроэлементам. Ряд  других химических элементов также обязательны для процессов жизнедеятельности, но концентрации их в организме измеряется сотыми долями процента. Эту группу химических элементов относят к микроэлементам. Обязательны для жизни, например, такие микроэлементы как железо, йод, медь, цинк, марганец, кобальт, никель, молибден, селен, хром, фтор, кремний, ванадий, бром, олово, мышьяк.

Наибольший интерес представляют отклонения, вызванные избытком или нехваткой какого-либо химического элемента в среде обитания человека. Одной из задач геохимической экологии является установление пороговых  величин содержания микроэлементов, при которых проявляются заметные  нарушения в деятельности организмов. Различают нижние и верхние пороговые концентрации элементов в почве, питьевой воде, в кормах  и в пищевых продуктах.

 Пороговые концентрации элементов в почвах зависят от типа почв, их кислотности-щелочности, количества органики, гумусовых кислот и других соединений, обусловливающих  растворимость и подвижность элементов и их соединений.  Например, мышьяк имеет склонность накапливаться в гумусовом горизонте почв, особенно болотных. Уран быстро вымывается из почв, поэтому его среднее содержание в коренных породах выше, но в болотных почвах и торфяниках он также может накапливаться. Ртуть может долго удерживаться в почве.

Кроме того, значения пороговой концентрации для определенного элемента зависят еще и от уровня содержания других химических элементов.  Иногда при совместном присутствии двух элементов в почве значения их ПДК уменьшаются вдвое.

Миграция химических элементов идет по сложной цепи биогеохимической системы «горные породы-почвы-воды-растения-животное-человек». Уровень концентрации элемента в земной коре редко совпадает со степенью его поглощения живым организмом. Например, активно поглощаются растениями такие анионы как  фосфор, сера, хлор. Но сравнительно слабо накапливаются растениями катионы алюминия и железа, которые также широко распространены. Данные о биологическом поглощении элементов представлены в таблице 2 [91]:

Таблица 2. Поглощение химических элементов растениями

         Некоторые  виды растений могут избирательно  захватывать химические элементы в больших количествах, в то время как ряд других видов  растений поглощают их слабо. По мнению А. П. Авцына, это обусловлено генетически закодированным обменом веществ, присущих тому или иному виду растений. Нужно иметь в виду, что далеко не все химические элементы накапливаются в животных организмах в сравнении с растениями. Многие из них выводятся почками или с пищей. Организм может приспосабливаться к избытку или недостатку  химического  элемента, но все же до определенного предела. Выше этого предела наступают качественные изменения в организме. Действие геохимической аномалии на  организм проявляется в различных физиологических и генетических изменениях на уровне клеток, которые впоследствии приводят к появлению эндемических заболеваний человека,  животных и растений. Эндемические заболевания –  это болезни  постоянно существующие  на ограниченной территории и причинно связанные с ее климатогеографическими, в том числе биогеохимическими факторами.

Существующие аномальные в биогеохимическом отношении регионы и локусы природного происхождения предъявляют значительные требования к адаптационным механизмам организма, в частности обеспечивающим микроэлементарный гомеостаз.

Следует различать два вида адаптивной реакции, зависящей от интенсивности действующих геохимических факторов – физиологическую и биохимическую адаптацию, с одной стороны, и генетическую с другой, из которых первая происходит в интервале определенных пороговых концентраций химических элементов, допускающих гомеостатическую регуляцию их уровня в организме, а вторая – представляет собой результат выбора форм, приспособленных к новым условиям геохимической среды.

 Одним из условий успешной адаптации и поддержания высоких функциональных резервов является адекватное потребностям поступление и содержание микроэлементов в данных биогеохимических условиях. Было установлено, что у мигрантов из других климатогеографических регионов, прибывших на обучение в Россию, в первые 2-3 года происходит интенсивное снижение содержания микроэлементов в биосредах, в частности в волосах. Так, у студентов из стран Юго-Восточной Азии на 2-3 голах обучения снижается на 70-20 % содержание марганца, меди, серебра, кадмия, кобальта, никеля [1]. В этом же исследовании установлено, что у лиц со сниженными функциональными резервами кардиореспираторной системы наблюдается более выраженная потеря микроэлементов из организма, чем у лиц с нормальными функциональными возможностями, после переезда в среднюю полосу России.

Территория нашей страны отличается исключительным биогеохимическим разнообразием. Исследование Приамурья имеет важное практическое значение-экстремальные погодно-климатические факторы в большинстве районов Хабаровского края сочетаются со своеобразием биогеохимических провинций, проявляющимся в определенном соотношении химического состава воздуха, воды, почв растительного  и животного мира.

Многообразие элементарных ландшафтов  Приамурья характеризует разнообразие геохимических условий. Геохимическая формула преобладающего геохимического ландшафта Н-Са-Fe-Mn. В химическом составе почв юга края преобладает окись кремния (60-70 %), двуокись алюминия (10-20 %) и железа (до 2-5 %). Отмечается обеднение почв B, I, Br, V, Cr, Se. В золе трав преобладают Si, Ca и K, а в корнях много Al, Fe, и Mn.

В Приамурье почвенно-грунтовые воды относятся к силикатно-карбонатному классу и содержит до 10-15 мг/л SiO. Несмотря на большое разнообразие водосодержащих пород, разную водоносность, климатические и почвенные условия в регионе отмечаются преимущественно пресные и ультрапрессные грунтовые воды, гидрокарбонатные, смешанного катионного состава. В водах юга Хабаровского края кроме традиционно известных высоких концентраций железа и марганца и низких концентраций фтора, йода очень часто встречаются высокие содержания алюминия (до 50 ПДК) и кремневой кислоты (до 3-4 ПДК).

Для водоснабжения городов и поселков края в основном используются грунтовые воды Средне-Амурской депрессии. В водах этого горизонта повсеместно отмечается превышение ПДК железа, марганца, алюминия, кремния. Воды этого горизонта без предварительной обработки и очистки употреблять для хозяйственно-питьевого назначения недопустимо.

На юге Хабаровского края известно множество месторождений и рудопроявлений металлических полезных ископаемых. В зависимости от геохимических условий ряд элементов могут образовывать подвижные соединения, загрязнять поверхностные и грунтовые воды, и, накапливаясь в растениях, попадать в организм человека.

Макроэлементы. Кальций и магний. К геохимическим особенностям юга Дальнего Востока относится низкое содержание кальция  и магния в почвах и водах. В таблице 3 представлены данные о содержании кальция и магния в различных районах Хабаровского края [14].

Таблица 3. Содержание кальция и магния в различных районах Хабаровского  края

Поверхностные воды юга Дальнего Востока также бедны кальцием.  В воде р. Амур содержание кальция составляет от 5,0 до 19,1 мг/ л в зависимости от сезона года. В зимнее время года минерализация воды увеличивается  за счет подземных  вод. В таблице 4 представлено содержание  кальция и магния в реках России.

Таблица 4. Содержание  кальция и магния в реках России

Исследования содержания  кальция в растительности и ряде продуктов питания, таких как картофель, пшеница, выращенных в Приамурье  показало, что они в 2-3 раза беднее кальцием, чем в других областях страны. В мясе животных, которые потребляли корма, выращенные в Приамурье, содержание кальция меньше в 3-4 раза, чем в среднем по России.

Длительное употребление обедненных по минеральному составу продуктов и воды может сказаться на обмене веществ в человеческом организме. По данным Э. В. Шендерова с соавторами [95] частота ортопедических нарушений в таежных ландшафтах выше, чем в  лесостепных или степных. Как известно, в таежных ландшафтах преобладают подзолистые почвы, из верхних слоев которых  происходит вымывание минеральных веществ. По данным этого автора у жителей таежных ландшафтов чаще встречаются сколиозы, переломы. 

Длительное употребление слишком «мягких» питьевых вод, отличающихся прежде всего низким содержанием кальция и магния, может отразиться на работе сердечно-сосудистой системы, т. к. ионы кальция и магния обеспечивают правильный электролитный обмен в тканях сердца. Вероятно, в  таких районах  уровень заболеваний сердца будет выше, чем в районах с жесткой водой.

По данным А. Ю. Подвального [70]  пониженное содержание кальция в плазме крови сказывается на особенностях течения репаративных процессов в костной ткани, удлиняя сроки срастания костей от 10 до 25 дней по сравнению с Европейской частью России.

Ряд исследователей считает,  что недостаток кальция может играть определенную роль в патогенезе близорукости  [14]. В таблице 5 представлены данные  частоты близорукости по районам Хабаровского края.

Таблица 5. Распространенность  близорукости у жителей Хабаровского края.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16