Роль водного фактора в возникновении заболеваний

Большая положительная роль воды в жизни человека не исключает возможности неблагоприятного воздействия, которое она может оказывать при определенных условиях.

Вода как фактор распространения инфекционных заболеваний.

Эта роль воды была замечена значительно раньше, чем в ней были обнаружены возбудители — патогенные микроорганизмы. Впоследствии благодаря многочисленным микробиологическим и эпидемиологическим исследованиям не только подтвердился факт наличия в воде возбудителей инфекционных болезней, но и были установлены сроки сохранения их жизнеспособности в воде, характер водных эпидемий и другие закономерности, связанные с водным фактором передачи инфекций. Водным путем могут передаваться возбудители многих заболеваний, наиболее часто — кишечных инфекций (холеры, брюшного тифа, паратифа, дизентерии). Установлена роль водного фактора в распространении вирусов — возбудителей инфекционного гепатита, полиомиелита, энтеровирусов (болезнь Коксаки А и В) ив меньшей степени аденовирусов (бассейновые конъюнктивиты).

Немаловажную роль играет водный фактор в распространении некоторых зоонозов — желтушного лептоспироза (болезнь Васильева—Вейля) и безжелтушного лептоспироза (водная лихорадка), туляремии, причиной которых является заражение природных водоисточников выделениями зараженных грызунов или продуктами разложения их трупов в период эпизоотий. Описаны случаи заражения лихорадкой Ку, сапом, туберкулезом, бруцеллезом через воду, хотя для этих заболеваний водный путь передачи нетипичен. Через воду могут передаваться патогенные простейшие — возбудители амебной дизентерии и гельминты.

Водный фактор играет большую роль в передаче гельминтов, которые делятся на две группы: 1) биогельминты, развивающиеся с участием промежуточных хозяев (широкий лентец, бычий и свиной цепень и др.); 2) геогельминты, промежуточные стадии которых (аскариды, власоглавы, острицы, анкилостомы) развиваются во внешней среде: воде, почве, на различных предметах.

Заражение человека биогельминтами происходит при употреблении мяса и рыбы, пораженных личинками соответствующих паразитов. Заражение геогельминтами имеет место при употреблении воды, содержащей яйца или личинки этих паразитов. В организм человека яйца гельминтов могут попадать в случае использования для питья неочищенной речной воды, а также при мытье ею фруктов и овощей. Заражение гельминтами может происходить и во время купания в загрязненном водоеме, что особенно характерно для заражения широким лентецом (дифиллоботриоз), так как для развития его личиночных стадий необходима водная среда.

Отмечена роль воды в передаче патогенных грибов, в частности возбудителей эпидермофитии.

Механизмы и факторы инфицирования воды различны. Большую опасность в эпидемиологическом отношении представляют неочищенные или недостаточно очищенные фекально-хозяйственные сточные воды, стоки инфекционных больниц, ветеринарных лечебниц, предприятий, связанных с разделкой туш и обработкой шкур животных. Попадание возбудителей инфекционных болезней в открытые водоемы возможно также с ливневыми водами и выбросами сточных вод пассажирских и промысловых судов. Большую опасность представляет питьевая вода в случае, если она не подвергается очистке и обеззараживанию перед употреблением.

Возможность водных эпидемий обусловлена сохранением жизнеспособности возбудителей инфекционных болезней в водной среде. Многие микроорганизмы могут сохраняться в воде довольно долго (табл. 4.3).

Химический состав воды и его влияние на здоровье населения. В воде природных водоисточников обычно находится то или иное количество различных веществ органического и неорганического происхождения. Даже самая чистая с гигиенической точки зрения вода содержит химические вещества. Особенности химического состава природных вод зависят от их происхождения, от того, являются ли воды атмосферными или проходят через слой земли, обогащаясь при этом химическими веществами и газами, являются ли эти воды речными, морскими, озерными, почвенными и т. д.

Наиболее важными химическими компонентами воды являются ионы С Г, Б О*-, НБОз“ , СОз~ , Ыа+, К+, Мв2+, Н+, а также Вг~, 1“, НРО4 , Н2Р04 , 820з, Бе, А1, Бг. Кроме них, в

воде могут находиться органические вещества почвенного происхождения и неорганические примеси.

В связи с тем что в нашей стране имеются регионы, для которых характерно высокое содержание минеральных солей в воде, гигиенисты уделяют большое внимание влиянию минерального состава воды на здоровье и санитарные условия жизни населения (табл. 4.4). Актуальность этой проблемы подчеркивает Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).

Минеральный показатель пресной воды — не более 1 г/л, солоноватой — 1—2,5 г/л, соленой — выше 2,5 г минеральных веществ на 1 л. Данные табл. 4.4 убедительно показывают, что население получает вместе с питьевой водой различные количества солей. Установлено, что высокая общая минерализация питьевой воды при постоянном употреблении приводит к расстройству пищеварения, снижению аппетита, появлению слабости, потере трудоспособности, обострению хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта. Материалы ВОЗ свидетельствуют о серьезных нарушениях в организме при питье сильно минерализованной воды, так как это приводит к обезвоживанию организма, нарушению кислотно-основного состояния, увеличению остаточного азота в крови, концентрации белка в плазме крови, что сопровождается резким ослаблением сердечной деятельности и заканчивается смертью.

Изучение заболеваемости и экспериментальные исследования гигиенистов позволили установить, что влияние общей минерализации воды на организм зависит главным образом от количественного соотношения входящих в нее соединений. Так, избыточное поступление в организм с питьевой водой хлоридов, особенно хлорида натрия, вызывает угнетение желудочной секреции, уменьшение диуреза, повышение кровяного давления — развивается артериальная гипертония. Хлорид натрия усиливает ги- пертензивное действие адреналина.

Высокое содержание в питьевой воде сульфатов обусловливает нарушение водно-солевого обмена. Кроме того, сульфаты вызывают диспепсические явления: от легкого послабления до выраженного, что необходимо дифференцировать от желудочно-кишечных инфекционных заболеваний.

Из неорганических соединений существенное влияние на организм оказывают соли кальция и магния, обусловливающие жесткость воды. Санитарно-гигиеническое значение жесткости воды заключается в том, что в жесткой воде плохо развариваются овощи, мясо, так как соли кальция образуют с белками нерастворимые соединения, препятствующие усвоению мяса; чай в жесткой воде плохо настаивается и вкусовые качества его снижаются. В жесткой воде плохо мылится мыло, так как при этом ионы натрия мыла замещаются кальцием и магнием из воды, в результате чего образуется хлопьевидный осадок. Это затрудняет проведение многих гигиенических мероприятий. Жесткость воды в некоторых случаях может служить показателем ее загрязнения, так как в результате распада органических веществ образуется двуокись углерода, которая может выщелачивать из почвы соли кальция и магния, что приводит к образованию растворимых двууглекислых соединений. При загрязнении воды щелочными сточными водами жесткость ее повышается.

Изучение заболеваемости населения Алтайского края и других районов показало, что при систематическом использовании воды с высокой жесткостью среди населения чаще возникает мочекаменная болезнь.

Отрицательное влияние на организм человека может оказывать избыточное количество нитратов, находящихся в питьевой воде. Впервые на этот факт было обращено внимание в США, где в Уолтоне в 1951 г. возникла тяжелая метгемоглобинемия у детей, употреблявших воду, содержавшую более 50 мг/л нитратов, из них 39 умерли. Болезнь наступает в результате того, что нитраты под воздействием бактерий, обитающих в кишечнике, восстанавливаются до нитритов, которые, всасываясь в кровь, частично инактивируют гемоглобин, вызывая кислородное голодание. Безопасное содержание нитратов в воде — 10 мг/л.

Общая минерализация воды, не нарушающая функций организма и не изменяющая органолептических свойств воды, составляет 1000 мг/л.

В природных водах могут содержаться радиоактивные вещества: уран, торий, радий, полоний, радиоактивный кальций, а также радиоактивные газы: радон и торон. Они вымываются из горных пород и таким образом попадают в природные водоисточники. Естественная радиоактивность воды наиболее высока в районах залегания радиоактивных руд, в подземных водах она выше, чем в водах открытых водоемов.

Опасность представляет повышение естественного радиоактивного фона за счет искусственных радиоактивных изотопов, загрязняющих воду в результате испытания атомного оружия и выбросов радиоактивных отходов. Радиоактивные изотопы, особенно долгоживущие, с большим периодом полураспада, находясь в воде водоемов, могут кумулироваться там водной растительностью и животными организмами. Образующиеся таким образом биологические цепочки включают в свой цикл и человека, что имеет для него отрицательные последствия.

Установлено, что в природных водах могут находиться или, наоборот, отсутствовать микроэлементы, роль которых в жизнедеятельности человеческого организма велика. Обладая большой биологической активностью, они обеспечивают нормальное течение многих физиологических и обменных процессов, участвуют в минеральном обмене и как катализаторы различных биохимических реакций оказывают влияние на общий обмен.

Микроэлементы входят в состав биологически активных соединений: ферментов (2п, Си, Мп, Мо и др.), витаминов (Со), гормонов (I, Со), дыхательных ферментов (Ре, Си). Некоторые микроэлементы влияют на рост и размножение животных и растений, на кроветворение (Ре, Си, Со), процессы тканевого дыхания (Си, Zn), внутриклеточный обмен и др. Для нормального течения этих процессов необходимо строго определенное количество микроэлементов. Химические элементы, содержащиеся в животных организмах в количестве тысячных долей процента, называются микроэлементами, а в количестве стотысячных долей процента — ультрамикроэлементами (РЬ, А§). По современным данным, для нормальной жизнедеятельности организма необходимо более 30 микроэлементов, большинство из которых являются металлами (Ре, Си, Мп, Ъл, Мо, Со и др.) и только некоторые — неметаллами (I, Вг, Аб, Р, 8е). Основная характеристика важнейших микроэлементов приведена в табл. 4.5.

Поскольку в организм человека микроэлементы поступают из внешней среды, содержание их в организме находится в прямой зависимости от присутствия этих веществ в почве, воде, растениях и др.

Питьевая вода покрывает всего 1—10 % суточной потребности в таких микроэлементах, как йод, железо, цинк, магний, молибден, кобальт, и лишь для фтора и стронция является основным источником поступления в организм.

Недостаток или избыток того или иного микроэлемента в воде и продуктах питания может вызвать нарушение различных функций организма и заболевания.

Микроэлементы распределены в земной коре неравномерно, поэтому создается избыток или недостаток их в воде, почве, растениях определенных районов. Такие районы называются биогеохимическими провинциями, а заболевания — биогеохи - мическими эндемиями. Наиболее изучены биогеохимические эндемии, связанные с недостатком или избытком фтора, недостатком йода, стронция, кобальта.

Фтор — наиболее активный и широко распространенный в земной коре элемент группы галогенов. Он принадлежит к важным биогенным элементам, участвует в минеральном обмене веществ организма, играет большую роль в образовании твердых составных частей костной ткани скелета и особенно зубов. Основным источником обеспечения организма фтором является питьевая вода. При избыточном содержании фтора в воде возникает эндемический флюороз, поражающий население районов, эндемичных по фтору. Ранний признак флюороза — появление коричневых пятен на эмали зубов, затем поражается дентин, зубы становятся хрупкими и легко разрушаются. При содержании фтора в воде менее 1 мг/л флюороз не развивается. Поражение зубов и костей происходит при концентрации фтора более 2 мг/л.

При пониженном содержании в питьевой воде фтора (0,5— 0,6 мг/л) разрушается зубная эмаль, зубы утрачивают прочность, легко поражаются кариесом. Оптимальной концентрацией фтора в питьевой воде является 0,7—1 мг/л.

Йод — важнейший галоген, обладающий многими специфическими свойствами, являясь весьма редким элементом, он присутствует, иногда в очень малых количествах, во всех природных телах, даже в кристаллах чистого горного хрусталя. Биогенные свойства йода в организме проявляются в различных биохимических процессах, в частности под его влиянием усиливаются окислительные процессы, изменяется течение ферментативных процессов. В организме основная часть йода сосредоточена в щитовидной железе и мышцах.

Имеются биогеохимические провинции с недостаточным содержанием йода в почве и воде, особенно в высокогорных районах. Здесь обильные осадки вымывают йод из горных пород. У населения наблюдают гипофункцию щитовидной железы, ее компенсаторное увеличение. Заболевание носит название "эндемический зоб". В более тяжелых случаях происходит задержка роста, физического и умственного развития, расстройство координации движений, отмечаются косноязычие, глухонемота, резкая психическая отсталость, т. е. наступает кретинизм.

Необходимая суточная норма йода для человека 200—220 мкг. Как отмечалось выше, вода не играет ведущей роли в поступлении йода в организм (всего 120 мкг). Недостаток йода компенсируется поступлением его с пищевыми продуктами, использованием йодированной соли. Концентрация йода в воде является показателем наличия его в почве, растениях, организме животных данной местности, а следовательно, и потенциальной опасности возникновения эндемического зоба.

В воду могут попасть вместе с производственными стоками различные токсичные элементы: мышьяк, медь, цинк, свинец, фенол и др. В этих случаях вода может стать причиной серьезных заболеваний.

Органолептические свойства воды и их влияние на человека. К органолептическим свойствам относятся запах, вкус, цвет, прозрачность, т. е. те свойства, которые могут бьггь определены органами чувств человека. Мутная, окрашенная в какой-либо цвет или имеющая неприятный запах и вкус вода является неполноценной в санитарно-гигиеническом отношении даже в том случае, если она безвредна для организма человека. Это обусловлено тем, что к мутной, окрашенной и пахнущей воде человек испытывает неприятное чувство, достигающее иногда отвращения. С давних пор принято связывать внешний вид воды.