У нас уже
176407
рефератов, курсовых и дипломных работ
Сделать закладку на сайт
Главная
Сделать заказ
Готовые работы
Почему именно мы?
Ценовая политика
Как оплатить?
Подбор персонала
О нас
Творчество авторов
Быстрый переход к готовым работам
Контрольные
Рефераты
Отчеты
Курсовые
Дипломы
Диссертации
Мнение посетителей:
Понравилось
Не понравилось
Книга жалоб
и предложений
Название
Гигиеническая оценка юго-восточного Забайкалья с позиции эндемического флюороза
Количество страниц
113
ВУЗ
МГИУ
Год сдачи
2010
Бесплатно Скачать
23383.doc
Содержание
Содержание
ВВЕДЕНИЕ... 6
ГЛАВА 1. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФТОРИДОВ И СИЛИКАТОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)... 13
1.1 Фториды и силикаты в окружающей среде... 13
1.2 Антропогенные источники загрязнения фторидами и силикатами... 15
1.3 Суточные балансы фтора и кремния в организме... 18
1.4 Биологические эффекты фторидов... 19
1.5 Биологическая роль кремния... 25
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ... 31
2.1 Гидрогеохимия Хараноро-Тургинской котловины и методы исследования природных вод... 32
2.2 Материал и методы, использованные в экспериментальной
модели флюороза в присутствии кремния... 37
2.3 Материал и методы обследования населения... 44
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ... 47
3.1 Гигиеническая характеристика природных вод Забайкалья... 47
3.2 Морфометрические и биохимические исследования при фтористо-кремниевой интоксикации у крыс... 59
3.2.1 Экспериментальный флюороз зубов... 59
3.2.2 Биохимические исследования сыворотки крови белых крыс. 64
3.3 Спектр патоморфологических повреждений органов крыс при фтористо-кремниевой интоксикации... 68
3.4 Рентгенографическая картина костей и суставов крыс при фтористо-кремниевой интоксикации... 77
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ
ГРУПП РИСКА СРЕДИ НАСЕЛЕНИЯ... 82
4.1 Зависимость показателей фосфорно-кальциевого обмена и
активности щелочной фосфатазы в ротовой жидкости от
содержания фторидов и силикатов в воде... 82
4.2 Гигиенический прогноз стоматологической заболеваемости в
районах с учетом концентраций фтора и кремния в воде... 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ... 90
ВЫВОДЫ... ПО
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ... 111
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 113
ПРИЛОЖЕНИЯ...
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АсАТ — аспартатаминотрансфераза (КФ 2.6.1.1)
БРОИС - буферный раствор общей ионной силы
ГБОА - глиоксаль-бис-2-оксианил
ГАГ - гликозаминогликаны
ГН - государственный норматив
ЖКТ - желудочно-кишечный тракт
КС - индекс формирования кортикального слоя
КПУ - показатель интенсивности кариеса (кариозные + пломбированные +
удаленные зубы)
ЛДГ - лактатдегидрогеназа (КФ 1.1.1.27)
ЛУК - ледяная уксусная кислота
М - средняя арифметическая величина
МТОЗ - микроэлементоз
МЭ — микроэлемент
НАДН - никотинамидадениндинуклеотид восстановленный
НАД+ - никотинамидадениндинуклеотид окисленный
пгт - посёлок городского типа
ПДК - предельно допустимые концентрации
рН - водородный показатель
ССС - сердечно-сосудистая система
Т% - массовый коэффициент органов
ТК — индекс пропорциональности трубчатой кости
ФЛ - флюороз
ЩФ - щелочная фосфатаза (КФ 3.1.2.1)
Э - индекс эпифиза
ЭПОИ - эпоксидный полимер
г - коэффициент корреляции
m - ошибка средней арифметической
р - достоверность
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
В настоящее время чрезвычайно актуальной является проблема дефицита пресной воды и ее качества. Оценка влияния водного фактора на организм человека - обязательный компонент комплексного анализа факторов окружающей среды с состоянием его здоровья (90, 106, 129, 149, 152).
Труды школы А.П. Авцына (1981-1996 гг.) по микроэлементологии показали значимость изучения геохимичекой экологии биогеохимических эндемий в медицине.
Сопряженный анализ природной среды и организма человека дает возможность выявить основные источники МЭ в геохимических ландшафтах, пути их миграции и условия возникновения этих заболеваний (32, 40, 79, 116, 140, 142,175, 194,198,207).
ВОЗ указывает на важность профилактики возникновения массовых заболеваний неинфекционной природы, таких как кариес и флюороз, и установление связи между гигиеническими условиями среды и особенностями их клинических проявлений (7, 81, 105, 115, 158).
МЭ принимают активное участие в физиологических процессах, они связаны с такими мощными регуляторами биохимических процессов, как ферменты, гормоны, витамины (139, 163, 184).
Эссенциальность фтора не исключает его токсичности для животных и человека, так как при высоких дозах наступают изменения в минеральном, углеводном, липидном, белковом обменах, которые зависят от длительности и условий поступления в организм (1, 9, 13, 22, 74, 80, 126, 134, 167, 177, 195, 209,213,215).
Фундаментальные исследования показали способность фторидов предотвращать развитие кариеса, влиять на минерализацию костной ткани,
воздействовать на биологические мембраны и активно вмешиваться в процессы обмена веществ (68, 74, 91, 102, 180, 209).
Во многих регионах для профилактики кариеса проводится фторирование воды. Отдаленные побочные эффекты у детей и людей пожилого возраста нуждаются в тщательном изучении, т.к. известно о определенной чувствительности организма человека к этому МЭ на определенных стадиях его развития (24, 75, 85, 92, 104, 105, 110, 123, 181).
Многие труды посвящены изучению накопления фтора в зубах в присутствии других МЭ (190, 197, 199, 206).
Многие макро- и микроэлементы, такие как кальций, магний, железо, молибден, алюминий, фосфаты и сульфаты, влияют на усвоение фторидов из пищевых продуктов и могут оказывать действие на его метаболизм в костной ткани (115, 118,191, 192,210).
Многочисленные литературные данные, что флюороз, в действительности, многообразен в своих проявлениях и имеет особенности течения в присутствии определенных микроэлементов, таких как кремний (34,83,29,141,155).
Но процессы взаимодействия кремния с фтором в эмали зубов практически не освещены в известной нам литературе.
Обобщение данных о кремнии, полученных в последние годы, раскрывает его важную роль в поддержании гомеостаза и мобилизации защитных сил организма в сложной биогеохимической ситуации (113, 151).
Установлено, что кремний активно участвует в процессах формирования костной ткани и синтезе коллагена. Его метаболизм связан не только с фтором, но и с кальцием, фосфором, марганцем и другими МЭ (131, 168, 200). Соединения этого металлоида определяют не только архитектуру соединительной ткани в составе гликозаминогликанов и белков, но и регулируют транспорт ионов, метаболитов и воды (145, 201). Вместе с тем установлено, что избыточное поступление кремния оказывает токсическое
действие на организм, но механизм развивающихся при этом биохимических изменений выяснен недостаточно (109, 117, 153, 160).
В работах некоторых авторов дается описание морфологических повреждений дыхательной, мочевыделительной, сердечно-сосудистой систем без объяснения интимных механизмов развивающихся нарушений при совместном введении фтора и кремния (119, 161, 170).
Биологическая система микроэлементного гомеостаза регулирует поступление, метаболизм, специфическое накопление и выделение МЭ, которые оказывают синергическое или антагонистическое влияние на различные физиологические функции (79).
Флюороз - это системное заболевание биогеохимической природы, которым страдает более 20 млн. человек. Очаги ФЛ, являясь по своему происхождению сложными гетерогенными системами, нуждаются в комплексной оценке.
Кариес как гипофтороз - это один из наиболее массовых патологических процессов современного человечества. Не только фтор, кремний, но и другие МЭ, обладая остеотропными свойствами, имеют большое значение в клинической патологии (194, 208, 211).
При экспериментальном моделировании на животных появляется возможность изучения ответных реакций при различных дозах МЭ и особенно при их совместном введении (166, 183, 189, 216).
Вышеизложенные факты обусловливают необходимость изучения патогенетических аспектов флюороза и кариеса, а также актуальность разработки новых методов профилактики микроэлементозов.
Цель исследования: изучить гидрохимическую обстановку в Читинской области (Хараноро-Тургинская котловина), оценить содержание фторидов и силикатов в природных водах и выявить их связь с заболеваемостью флюорозом и кариесом.
Для реализации этой цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить микроэлементный состав природных вод Забайкалья с детальной расшифровкой содержания фторидов и силикатов в различных водоисточниках.
2. При длительном воздействии фторидов и силикатов выявить состояние некоторых биохимических систем крови, морфологическую и рентгенографическую патологию в органах и костях животных.
3. Изучить характер биохимических изменений минерального обмена в ротовой жидкости в различных возрастных группах в зависимости от концентраций фтора и кремния в природных водах.
4. Дать оценку эндемического очага по заболеваемости флюорозом и кариесом. На основании регрессионного анализа вывести математическую зависимость этой патологии от возраста с учетом различных концентраций фторидов и силикатов в природных водах.
Научная новизна. Впервые дана гигиеническая оценка природных вод Хараноро-Тургинской котловины юго-восточного Забайкалья как своеобразного эндемического очага флюороза.
Выявлены особенности патофизиологических и морфологических изменений в модельных экспериментах на крысах при введении различных доз фтора и кремния.
Показаны антагонистические отношения между фтором и кремнием в ответных реакциях со стороны зубо-челюстной системы экспериментальных животных при их совместном поступлении.
Практическая ценность работы. В результате выполненной работы дана характеристика юго-восточного Забайкалья как кремнефтористой биогеохимической провинции - своеобразного очага флюороза, в котором кроме стоматологических заболеваний, широко распространены артрозы.
Внедрение в практику. Уравнения регрессий рекомендованы для предварительного прогноза флюороза и кариеса в зависимости от возраста населения, употребляющего питьевую воду с различным содержанием фторидов в присутствии высоких концентраций кремния.
Получен патент на изобретение «Способ лечения деформирующего артроза», в основе которого лежит метод физиотерапевтического воздействия, направленный на выведение депонированного фтора у больных, проживающих в эндемическом очаге.
Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедр общей химии, биохимии, стоматологии детского возраста, общей гигиены Читинской государственной медицинской академии. Основные положения, выносимые на защиту:
1. Природные воды Хараноро-Тургинской котловины юго-восточного Забайкалья содержат повышенные концентрации фтора и кремния, количественные вариации которых определяются происхождением источников.
2. Гидрогеохимическая характеристика природных вод является ведущим фактором в формировании эндемического очага флюороза в Хараноро-Тургинской котловине. Кремний способен снижать токсичность фторидов в костной ткани, уменьшая их депонирование и усиливая их выведение в виде растворимых комплексных соединений.
3. Длительная интоксикация фтором у животных вызывает остеопороз трубчатых костей, нагрузка кремнием не сопровождается серьезными повреждениями в этих тканях. При поступлении избытка микроэлементов наблюдается остеосклероз. Развитие признаков зубного флюороза замедляется в присутствии кремния.
4. Математические уравнения распространенности флюороза в зависимости от возраста могут быть использованы для прогнозирования этой патологии в эндемическом очаге.
Апробация диссертации. Результаты исследования представлены на: - симпозиуме «Особенности липидного обмена в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых и пищевых факторов» (Чита, 1987);
- научно-практической конференции «Педиатрия: вопросы диагностики и лечения» (Чита, 1988);
- I всесоюзной конференции «Геохимическое окружение и проблемы здоровья в зонах нового экономического освоения» (Чита, 1988);
- международной научно-практической конференции «Вопросы медицинской экологии и проблемы улучшения здоровья населения Забайкалья и КНДР» (Чита, 1989);
- всесоюзном симпозиуме «Микроэлементозы человека» (Москва, 1989);
- научно-практической конференции «Поиск лекарственных средств и их использование в клинике» (Чита, 1990);
- III международной конференции «Экологическая патология и ее фармакокоррекция» (Чита, 1991);
—. научно-практической конференции дерматовенерологов Урала, Сибири, Забайкалья и Дальнего Востока «Актуальные вопросы дерматологии и венерологии» (Чита, 1993);
- всероссийской научной конференции «Экологические интоксикации: биохимия, фармакология, клиника» (Чита, 1996);
- всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы стоматологии» (Чита, 1998);
- всероссийской научно-практической конференции «Среда обитания и здоровье населения» (Оренбург, 2001);
- всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины» (Чита, 2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 21 работа и получен патент № 1821193 на изобретение «Способ лечения деформирующего артроза».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы о методах исследованиях, двух глав собственных наблюдений, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложений.
Текст изложен на 136 страницах, иллюстрирован 21 таблицами, 27 рисунками и 5 фотоснимками. Библиография составила 162 отечественных и 55 иностранных источников.
ГЛАВА I
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФТОРИДОВ И СИЛИКАТОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
1.1 Фториды и силикаты в окружающей среде
В настоящее время процессы приспособления человека и животных к окружающей среде рассматривают с позиции геохимической экологии, которая учитывает не только природные концентрации химических элементов, индивидуальную чувствительность организма, но и техногенные факторы (1).
Фтор и кремний являются эссенциальными, т.е. жизненно необходимыми МЭ, оказывающими влияние на обмен веществ в составе биологически активных соединений (79).
Кремнийсодержащие минералы присутствуют во всех горных осадочных и изверженных породах. По распространенности (29,5%) кремний занимает II место после кислорода. Около 12% литосферы составляет кремнезем, а 75% приходится на различные силикаты и алюмосиликаты. Общим правилом для данного металлоида является стремление его главных соединений, отличающихся относительно большим удельным объемом, поступать в самые верхние участки земли, образуя гранитно-метаморфическую оболочку. В почвах его минеральные соединения представлены кварцем, опалами, фитолитами и солями кремниевых кислот, составляющими по массе 33% (16).
Биогенность кремния (отношение содержания в живом организме к кларку биосферы) низкая и составляет 0,05. В различных биосферных зонах она разнообразна: в тундровой - 0,012, в лесной - 0,067 (в древесной растительности - 0,08, в травянистой - 0,05), в степной — 0,051, в пустынной -0,064(149).
Распространенность кремнезема в почвенных растворах зависит от его структуры, рН среды и процессов адсорбции. С увеличением щелочности
вод до рН=10 содержание аморфного диоксида кремния достигает 300-400 мг/л. В гумидных областях миграция кремнезема повышена. В аридных регионах идет его кумуляция за счет снижения растворимости (116, 114).
В гидросфере его гораздо меньше, чем в литосфере. Он является веществом 2 класса опасности по санитарно-токсикологической вредности, а его литосферная геотоксичность составляет единицу (15). В воде этот МЭ присутствует в форме ортокремниевой кислоты и незначительного количества моносиликат-ионов: в подземных водах - 20-50 мг/л, в соленых -3,0-3,5 мг/л (60).
Фториды, которые широко представлены в природе в виде самых различных минералов, по распространенности составляют 0,1%. Наиболее богаты этим микроэлементом криолит Na3[AlF6] (54,3%) и плавиковый шпат CaF2 (48,5%). В виде комплексных ионов [SiFe]2" или [A1F6]3* он входит в состав силикатных минералов (44).
Для фтора коэффициент биологического поглощения составляет 0,15. Животные и наземные растения аккумулируют данный МЭ гораздо интенсивнее, чем представители морской флоры и фауны (80).
Содержание его в почвах зависит от состава материнских пород и от характеристики почвенного профиля. Уровень этого галогена в кислых горных породах - 0,08%, а в ультраосновных - 0,01% и его концентраци может увеличиваться с глубиной (147).
Накопление и миграция этого биоэлемента зависит от типа ландшафта, механизмов поглощения и кислотности почвы. Так, в гумидных почвах наблюдается энергичный вынос фторидов за счет процессов анионного обмена и комплексообразования. В результате поверхностные воды имеют низкое содержание от 0,01 до 0,02 мг/л (101).
Концентрация рассеянных элементов в гидросфере часто ниже расчетных и зависит от величин рН: при высоких значениях водородного показателя металлы сильно адсорбируются на окислах марганца и железа, имеющих отрицательный поверхностный заряд. В подземных водах
угольных пластов регистрируется обедненность ионами МЭ за счет адсорбции на твердом органическом веществе (82, 98).
В карбонатных структурах подзолистых почв аридных ландшафтов, в которых идет образование труднорастворимых фторидов кальция и магния, в результате чего поверхностные воды обогащены значительными количествами фтора (2, 20).
В бессточных впадинах, особенно вблизи флюоритовых месторождений, подземные воды насыщаются этим галогеном в результате испарительной концентрации. Наиболее богаты им водоносные слои палеозоя. В почвах этих регионов уровень водорастворимых форм этого галогена составляет 10 мг/кг, что позволяет установить биогеохимические ареалы фтора (147).
Естественные величины фтора в подземных водах колеблются в пределах 2,0-2,7 мг/л, в морских — 1,4 мг/л, а в пресных, менее подверженных влиянию фторсодержащих пород, от 0,1 до 0,5 мг/л (19, 44).
Следовательно, водорастворимые формы фторидов и силикатов активно вовлекаются в круговорот через растительный и животный мир, но интенсивности подобных процессов для этих МЭ различны. 1,2 Антропогенные источники загрязнения фторидами и силикатами
Техногенное загрязнение атмосферы фторидами наблюдается во многих отраслях промышленности: при производстве алюминия, суперфосфатных удобрений, стекла, кирпича, стали и очистке нефти. В городах с интенсивными процессами урбанизации возрастает количество взвешенных в воздухе фторсодержащих частиц до 2,0 мкг/м3 за счет сжигания различных видов топлива: угля, древесины, торфа (107).
В результате промышленной деятельности человека ежегодно вовлекается в оборот не менее 6,4 млн. тонн, а в готовую продукцию переходит около 0,4 млн. тонн фторсодержащих соединений. Из них в природных водах растворяется 56% фторидов, а 38% приходится на промышленные воды горнорудных и химических производств (21).
Фтор является одним из наиболее распространенных загрязнителей ландшафта. В верхних пахотных слоях почвы содержание значительно возрастает за счет агрохимической обработки: с каждой тонной фосфатов на поля вносится, в среднем, 160 кг галогена. В почвах промышленных районов накапливается от 900 до 2000 мг/кг фтора (67).
Следовательно, источниками загрязнения гидросферы являются, помимо атмосферных выпадений, промышленные воды, стоки с почвы во время весенних паводков, ливневых дождей и миграции в системе: почва —» грунтовые воды -> подземные воды.
Из почвы фтор мигрирует в растения, где происходит его накопление: для однолетних — в побегах и листьях, для многолетних — в коре (111).
В гигиене биоиндикация применяется как показатель загрязнения окружающей среды. Для определения фторидов в атмосфере и почве используют гладиолус (Gladiolus gandavensis), тюльпан (Preludium), касатик (Iris germanika) и, особенно, райграс многоцветковый (Lolium multiflorium). При накоплении производных МЭ фтора у них наблюдается некроз верхушек и краев листьев. Известны представители флоры — концентраторы фторидов, такие как чай (75-400 мг/кг сухого вещества) и петрушка (до 32 мг/кг) (20).
Низкая растворимость в воде большинства соединений этого МЭ поддерживает сложившееся в природе экологическое равновесие между живыми организмами и фтором. В настоящее время этот баланс нарушен, особенно на территориях промышленно развитых стран (45).
Обладая высокой биохимической активностью, фтор включается в звенья трофической цепи и определяет возможность появления антропогенных очагов флюороза (79, 130).
Прогнозирование эндемических заболеваний в связи с. загрязнением воды следует рассматривать в нескольких основных аспектах: источники поступления в питьевую воду, влияние отдельных компонентов и их комбинированное воздействие на организм. Установлена определенная связь между качеством питьевой воды, способами ее обработки, характеристиками
водопроводной сети и временем поступления неорганических веществ в распределительную систему водоводов (26, 31).
Необходимо отметить, что в питьевой воде по сравнению с исходной могут повышаться величины молибдена, вольфрама, никеля, железа, кадмия, мышьяка, свинца, алюминия. Причиной этого считают применение солей алюминия или железа как коагулянтов, а также процессы коррозии труб. Особенно большой коррозионной способностью обладают мягкие воды с низким значением рН. Так, содержание углекислого газа, карбонатов и рН влияют на стабильность и растворимость кадмия, которая уменьшается в щелочных и увеличивается в кислых водах (86, 92, 98).
В последние десятилетия в практике водоснабжения широко используются асбесто-цементные трубы. Однако, согласно многочисленным данным литературы, асбест может вымываться водой из водоводов, причем степень этого процесса зависит от жесткости: чем она мягче, тем больше в ней этой аллотропной модификации оксида кремния, которая в настоящее время рассматривается как вероятное канцерогенное вещество. По данным некоторых авторов прирост асбеста в распределительной сети по сравнению с водой водоисточников может составлять 0,004-0,074 мкг/л и более (90,99).
Силиконы — кремнийорганические полимеры — весьма устойчивы и, попадая в больших количествах в водоемы, способны угнетать рост планктонных водорослей. Описаны случаи отравления людей и животных гексафторсиликатами натрия, которые используются для фторирования питьевой воды, т.к. растворимые силикаты обладают более выраженными токсическими свойствами, вызывая аллергические реакции (11,30, 114).
Общетоксическое действие некоторых соединений кремния из-за низкой растворимости незначительно. В производственных условиях кристаллические формы оксида кремния вызывают у человека медленно развивающиеся патологические изменения - хронические бронхиты и пневмокониозы (161). Четырехфтористый кремний, содержащийся в газах
Список литературы
Цена, в рублях:
(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)
1425
Скачать бесплатно
23383.doc
Найти готовую работу
ЗАКАЗАТЬ
Обратная
связь:
Связаться
Вход для партнеров
Регистрация
Восстановить доступ
Материал для курсовых и дипломных работ
29.04.24
Результаты оценки психологических детерминант гражданской идентичности учащихся старших классов
29.04.24
Программа формирования гражданской идентичности старшеклассников
29.04.24
Психологические основания для разработки программы формирования гражданской идентичности старшеклассников
Архив материала для курсовых и дипломных работ
Ссылки:
Счетчики:
© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.