Definicja zdrowia
WHO
zdrowie to stan całkowitego tzn. fizycznego, psychicznego, i socjalnego dobrego samopoczucia wynikający nie tylko z braku choroby lub zniedołężnienia.
M. Kacprzak
Zdrowie to nie tylko brak choroby lub niedomaganie ale dobre samopoczucie oraz taki stopień przystosowania się fizjologicznego, psychicznego, społecznego, jaki jest osiągalny dla danej jednostki w najkorzystniejszych warunkach
Zdrowie warunkują czynniki:
Zdrowie warunkują czynniki:
wewnątrzosobnicze (głównie genetyczne) ⇒ ok.20%
środowiskowe ⇒ ok. 80%
Ochrona zdrowia:
działania profilaktyczne: - zapobieganie wystąpieniu choroby
- zapobieganie dalszemu rozwojowi choroby
Np. szczepienia, lub stosowanie profilaktyki w przypadku AIDS i chorób nowotworowych ⇒ daje lepsze efekty niż leczenie.
działalność o charakterze leczniczym
W sferze profilaktyki można umieścić higienę.
Higiena nauka o: (zajmuje się tylko człowiekiem)
Zachowaniu zdrowia
Warunkach wpływających na jego zachowanie
Środkach zapobiegających choroby
Zakres badawczy higieny:
Bada wpływ środowiska pracy, zamieszkania na zdrowie, identyfikuje i określa czynniki środowiskowe, wykrywa czynniki środowiskowe szkodliwe dla zdrowia.
Ustala związki przyczynowe pomiędzy czynnikami środowiskowymi a zdrowiem.
Ocenia stan zdrowia ludności (metodami epidemiologicznymi)
Określa optymalne warunki dla życia i działalności człowieka.
Opracowuje metody i środki profilaktyczne.
Ekologia (zajmuje się wszystkimi organizmami)
zależność między organizmami zamieszkującymi dane środowisko
zależność między środowiskiem a organizmami
Podstawowe obiekty badań ekologicznych:
Populacja - zbiór osobników jednego gatunku zamieszkujących określoną przestrzeń
Biocenoza - populacje wszystkich gatunków (roślinnych i zwierzęcych) zasiedlających dane środowiska
Ekosystem - biocenoza i jej nieożywione środowisko np. las, rzeka.
Środowisko - zespół (całokształt) żywych i martwych (biotycznych i abiotycznych) czynników działających na organizm.
Czynniki środowiskowe - wszystkie elementy otoczenia, z którymi styka się i pod wpływem których pozostaje człowiek w ciągu swego życia.
Fizyczne - temperatura, wilgotność, promieniowanie jonizujące, ciśnienie atmosferyczne, oświetlenie, hałas, ultradźwięki.
Chemiczne
naturalne składniki powietrza, gleby i wody
wytwarzane przez człowieka
Biologiczne - bakterie chorobotwórcze, pasożyty zwierzęce
Poziomy organizacji biologicznej na których może być obserwowane oddziaływanie środowiska
Submolekularny organizm
Molekularny populacja
Komórki gatunek
Tkanki biocenoza
Narządy biosfera
Źródła zanieczyszczeń środowiska w Polsce w kolejności:
Energetyka
Górnictwo i hutnictwo
Przemysł maszynowy, budowlany i chemiczny
Transport samochodowy
Rolnictwo
Zanieczyszczenia komunalne
Rodzaje zanieczyszczeń w zależności od źródła emisji
Energetyka - CO2, CO, sadze, węglowodory, SO2, tlenki azotu.
Górnictwo - pył węglowy, metale, pierwiastki radioaktywne
Przemysł
Transport - węglowodory, tlenki azotu, CO, Pb
Rolnictwo - związki azotowe, środki ochrony roślin
Zanieczyszczenia komunalne (różne) - ze ścieków, kominów, energetyki.
Trzy modele zakładów przemysłowych
Model otwartego zakładu przemysłowego.
trwałe dobra
odpady pokompsumpcyjne
produkt końcowy
pyły odpady produkcyjne
gazy ścieki
dymy
powietrze woda
surowce
Model częściowo zabezpieczającego zakładu przemysłowego.
trwałe dobra
odpady pokompsumpcyjne
produkt końcowy
pyły filtr wykorzystywanie odpadów
produkcyjnych
gazy filtr oczyszczalnia ścieków
dymy filtr
powietrze woda
surowce
Model całkowicie zamkniętego zakładu pracy.
Trwałe dobro
Odpady wykorzystane jako surowiec
Produkt końcowy
Wykorzystane Produkcja
odpady uboczna
odpady
Powietrze ścieki oczyszczanie ścieków
Woda
Surowce
Zanieczyszczenia - składniki obce w jakimś elemencie systemu, które do niego nie należą i zniekształcają jego cechy i właściwości.
Skażenia - zanieczyszczenia prowadzące do całkowitego zniszczenia normalnej struktury danego układu.
Zanieczyszczenia |
Trwałość |
|
|
Czynniki zanieczyszczenia globalnego:
CO2
CFCx (chlorofluorki węgla)
NOx
SO2
pierwiastki śladowe
Hg, Pb, Cd
spalanie paliw kopalnianych
wydobycie i transport ropy naftowej
niewłaściwe stosowanie pestycydów
promieniowanie
CO2 - biosfera, wody oceanu, powietrze ← zawartość naturalna. Dodatkowe emisje pochodzą ze źródeł antropogennych, zakłócają obieg naturalny. Dominują w tym Stany Zjednoczone - 25% + Japonia, Rosja, Chiny - 50% (z USA), Polska 14 miejsce.
Jest głównym gazem mającym udział w efekcie cieplarnianym. Promieniowanie słoneczne jest częściowo odbijane do atmosfery jako podczerwień, które jest zatrzymywane przez pewne gazy - efekt cieplarniany.
CH4 - jest także czynnikiem przyczyniającym się do efektu cieplarnianego. Jego udział wzrasta (taka jest teraz tendencja).
N2O - 5-6% - przewidywany jest jego wzrost
CFC - kilka procent.
Efekt cieplarniany wywołuje podwyższenie temperatury na powierzchni ziemi (ok. 0,50C do tej pory).
Przewidywania skutków efektu cieplarnianego.
W następnym stuleciu wzrost temperatury o 1,5 - 4,50C (większy na półkuli północnej)
Nastąpi podwyższenie wód morskich o 0,5-1,5m.
Wzrost temp wód morskich spowoduje, że huragany mogą być o 10-50% silniejsze od huraganów minionych 50 lat.
Zmiany w rozkładzie opadów - wzrost o 5-7% - rozmieszczenie nierównomierne
Zakłócenie w rolnictwie, rybołówstwie, korzystaniu z zasobów wodnych w życiu na wybrzeżach mórz i oceanów.
Zalecenia międzynarodowe dla CO2.
Zwrócić uwagę na zmiany klimatu i konieczność międzynarodowej współpracy.
Wyznaczyć z dużą dokładnością wielkość zasobów i zmian biogeochemicznych cyklu węgla.
Doskonalić układy modelowe zmian klimatycznych wynikających ze wzrostu stężenia CO2.
Określić wpływ niszczenia lasów na wzrost stężenia CO2.
CFCx (np. freony, halony) - chlorofluorki węgla.
Freony - 1928r. wynalezienie (Thomas Midgley) jako czynnika chłodzącego.
Zastosowanie: styropiany, klimatyzatory samochodowe, środki czyszczące, lodówki, klimatyzatory, aerozole, sterylizacja medyczna.
Okazało się, że gdy freony znajdują się w górnej warstwie atmosfery, rozpadają się pod wpływem energii słonecznej. Wolne atomy chloru, fluoru atakują ozon i doprowadzają do jego rozbicia ⇒ redukcja warstwy ozonowej! 1 atom uwolnionego chlorowca jest w stanie zniszczyć do 100tys cząsteczek ozonu.
Np. freon 11CCl3F w największym procencie
12 CCl2F2
113 CFCl2CFCl
Warstwa ozonowa zatrzymuje promieniowanie UV - które jest szkodliwe (ok. 300nm) i niebezpieczne dla zdrowia zmiany nowotworowe. 1% redukcja warstwy ozonowej to 3% wzrost ilości nowotworów wśród populacji a powierzchni ziemi.
Zalecenia międzynarodowe dla CFCs.
Każde uwalnianie CFCs do atmosfery powinno być ściśle kontrolowane.
Należy poszukiwać alternatywnych dla CFCs związków stosowanych w aerozolach, czynnikach pianotwórczych lodówkach.
Poza freonami 11 i 12 istnieje potrzeba gromadzenia danych dotyczących globalnych produkcji, użycia emisji.
Rządy i organizacje międzynarodowe - opracowanie konwencji dotyczących ochrony warstwy O3.
IX.1987. - protokół montrealski
Wykaz związków mających podlegać kontroli
Aneks ”A”.
gr.I gr.II
freony: halony:
11,12,113,114,115 1211,1301, 2402
- 50%redukcja zużycia - od 1992r. produkcja
i produkcji do 1998r. i zużycie zamrażania
w stosunku do 1986r. na poziomie 1986r.
VI.1990. - zmiany harmonogramu
50% redukcja w latach 95-96 - 50% redukcja w latach 95-99
całkowita redukcja do 2000 - całkowita redukcja do 2000r.
Aneks ”B”. Rozszerza się wykaz związków kontrolowanych o 12 związków (w tym CCl4 i 1,1,1 trichloroetanu).
Aneks ”C”.34 związki CFC - używane d 2040r. (np. CHCl2F, CCl2F, −CH3)
XI.92. Kopenhaga - zmiana harmonogramu
Halony - całkowity zakaz zużycia i produkcji do 94r.
CFC - całkowity zakaz zużycia i produkcji od 96r.
CCl4
HBFC
1,1,1-trichloroetan
HCFC - całkowita redukcja od 2030r.
CH3Br - zużycie i produkcja od początku 1995r. nie przekroczy poziomu z 1991r.
XII.95. poprawka wiedeńska - całkowita redukcja od 2010r.
95r. Trzecia edycja oficjalnych raportów protokółu montrealskiego
Spada tempo ………………w atmosferze CFCs i halonów
Najwyższe stężenie w stratosferze substancji, które podlegają redukcji od początku 96r. (CFCs) wystąpią ok. 2000r
Zawartość tych substancji powróci do poziomu z lat 70 ok. 2050r.
Dowody potwierdzające wzrost natężenia promieniowania UV przy spadku stężenia O3 w stratosferze (Antarktyda , Ameryka Północna, półkula północna 92-95).
Może wzrosnąć natężenie promieniowania UV-B0 ok. 8% w średnich szerokościach geograficznych półkuli północnej.
O3 stratosferyczny niszczony jest głównie przez produkowane przez człowieka chlorowcowęglowodory.
Erupcja wulkaniczna - oddziaływanie związków siarki potęgują niszczenie ozonu przez chlor i brom pochodzący z produkowanych przez ludzi związków chemicznych.
SO2 - głównie powstaje 9 (w ok. 70%) w wyniku spalania pary (spalanie węgla).
150 milionów ton rocznie (w Europie 30-32 milionów ton)
zanieczyszczenia transgeniczne - tzn. SO2 może być przenoszony od źródła emisji na dużą odległość
emisja największa: Anglia, Niemcy, Portugalia, Polska (50% nasza produkcja, reszta to sąsiedzi)
powstaje kwas siarkowy, kwaśne deszcze.
Mechanizm powstawania kwaśnych deszczów
SO2 i NO3
kwasy
2/3 1/3
Czynniki utleniające: ozon, H2O2, kwas peroksyoctowy reaktywne wolne rodniki HO• hydroksylowy
HOO• wodoronadtlenkowy
H2SO4 - HO•+SO2⇒HOSO3
HOSO3+O2⇒HO2+SO3
SO3+H2O⇒H2SO4
HNO3
a) HO•+NO2⇒HONO2 (reakcja 10x szybsza niż I)
b) O3+NO2⇒ NO3+O2
NO3+NO2⇒N2O5
N2O5+H2O ⇒2HNO3 (bardziej istotna zimą - niska temperatura sprzyja magazynowaniu N2O5)
Skutki Środowiskowe kwaśnych deszczy
Zakwaszenie i uszkadzanie ekosystemów wodnych (głównie jeziora).
kwaśność wód: opad normalny pH = 6,5; może spaść do 1
warunki sprzyjające rozwojowi większości populacji w jeziorach pH=6,5 do 7,5 (szczupak i węgorz żyją w pH 5,0 do 5,5) - poniżej pH=5,0 zanikają warunki dla normalnego życia
w niektórych jeziorach Skandynawii, Walii, Islandii pH spada do 4,5. Degradacja w Belgii.
Uwalnianie z gleby metali Cd, Al., Pb, Zn, Hg.
przy zmianie pH o 1 może wzrosnąć dwukrotnie stężenie Hg w rybach
metale przedostają się do roślin i wód pitnych
Zakwaszenie gleby spadek plonów
jałowienie gleb uprawnych (nawet nieodwracalne)
zmiany składu chemicznego gleby - niszczenie roślin
Niszczenie liści roślin, całych drzewostanów (lasy) - rozmieszczenia mchów wrażliwych na SO2 - wskaźnik zanieczyszczenia.
Niszczenie budynków, często zabytkowych.
Zalecenia międzynarodowe dotyczące SO2.
Międzynarodowa kontrola poziomu emisji.
Emisja redukowana przez odsiewanie paliw i stosowanie odpowiednich metod usuwania gazów spalinowych.
Współpraca międzynarodowa w zakresie transgranicznego przemieszczania się SO2.
Konwencja - Genewa 13.xi.79r.
Zobowiązanie do:
Wymiany informacji, przegląd polityki ochrony środowiska.
Współpraca w prowadzeniu badań dotyczących:
nowych technik ograniczających emisję SO2 i innych zanieczyszczeń
aparatury pomiarowej, technik monitoringu
wpływ zanieczyszczeń na zdrowie ludzi i na środowisko
programów kształcenia i szkolenia
Wymiana informacji w zakresie wielkości emisji zanieczyszczenia i programów ograniczenia tej emisji.
Realizacja wspólnego Europejskiego Programu Monit. Ochrony środowiska i oceny przenoszenia zanieczyszczeń na dalekie odległości w Europie.
Tlenki azotu - NOx:
Źródła naturalne:
aktywność bakterii
wybuchy wulkanów
wyładowania elektryczne
Źródła sztuczne (antropogenne) - spalanie paliw.
stacjonarne - elektrownie - procesy przemysłowe np. produkcja HNO3
− paleniska domowe
− urządzenia domowe - piecyki gazowe, olejowe
− palenie papierosów
ruchome - pojazdy samochodowe,
lotnictwo
statki żeglugi śródlądowej
W Europie Zachodniej - NOx powstają w ok. 60% w wyniku spalania paliw w transporcie. W Europie wschodniej głównie spalanie paliw w przemyśle. W Polce ok. 40% tlenków azotu pochodzi ze spalania paliw samochodowych (i wzrasta).
NOx może się przemieszczać (transgeniczne przemieszczanie się jak w przypadku SO2), 25% NOx pochodzi z zanieczyszczeń pochodzących z Polski, a 75% pochodzi z innych krajów, głównie z Europy wschodniej.
NOx ulegają przemianą; z nich powstają utleniacze fotochemiczne, do których należą
ozon
NO2
peroksyacyloazotany - w ich powstawaniu mają udział NOx
Ozon. Tworzenie w atmosferze:
Powyżej 20km
O2 -UV <242nm 2O
O + O2 + M O3 + M
Poniżej 20km.
NO2 -UV >280nm NO + O
O + O2 + M O3 + M.
NO + O3 NO2 + O2
Rozkład kolumny ozonu w atmosferze:
Troposfera 0-10km 10%
Stratosfera 10-35km 80%
Stratosfera 35-50km 10%
Peroksyacyloazotany - rodniki ich powstają w wyniku fotochemicznego rozpadu węglowodorów.
akroleina CH2=CH-CHO
O
Wegłowodory + O• R-C
O-O•
formaldehyd
Zagrożenia dla człowieka i środowiska wynikające z zanieczyszczenia NOx.
Kwaśne deszcze
Tworzenie nitrozoamin [NOx są substratami (z amin aromatycznych przez azotyny)]⇒ szereg związków pronowotworowych.
Utleniacze fotochemiczne- istotny składnik smogu.
SMOG - smoke (dym) + fag (mgła)
Mieszanina zanieczyszczeń gazowych i niegazowych (pyły)
Smog letni „Los Angeles”
Smog zimowy „Londyński”
W wyniku narażenia na zwiększone stężenie NOx i utleniaczy fotochemicznych obserwuje się wśród ludzi wzrost chorób układu oddechowego i obniżenia sprawności płuc i częste zapalenie oczu PAN i ozon - działanie silnie fitotoksyczne (niekorzystne dla roślin).
Ocena ryzyka zagrożenia NOx.
stężenie 940μg/m3 (0,5ppm)
- najniższe stężenie przy którym można spodziewać się ujemnych skutków krótkotrwałej ekspozycji
stężenie 190-320μg/m3 (0,10-0,17ppm)
dopuszczalne stężenie w ciągu 3-5godzin ekspozycji, nie powinno być przekraczane częściej niż raz w miesiącu.
Ocena ryzyka zagrożenia ozonem
Za bezpieczne dla ludzi uznaje się:
stężenie godzinne - 120μg/m3
stężenie średnie dla 8 godzin μg/m3
źródła emisji pierwiastków śladowych.
Przemysł chemiczny
Przemysł elektrochemiczny
Przemysł szklarski, ceramiczny
Elektrownie, zakłady koksownicze
Hutnictwo żelaza, metali nieżelaznych
Rafineria ropy naftowej
Nawozy sztuczne
Reaktory atomowe
Zagrożenia przy zwiększeniu stężenia.
Bardzo wysoki stopień potencjalnego zagrożenia: Cd, Hg, Pb, Cu, Sn, Zn, Cr, Ag, Sb, Tl.
Wysoki stopień potencjalnego zagrożenia: Bi, Mo, Ba, Mn, Fe.
Średni stopień potencjalnego zagrożenia: F, Br, Ni, Co, As, J, Cs, Al.
Niski stopień potencjalnego zagrożenia: Sr, Zr, Ta, La, Nb.
Szkodliwość pierwiastków uwarunkowane ich biochemicznymi i biologicznymi:
Podatność na biokumulację z różnych elementów środowiska:
z wody: Hg, Cd, Cu, Zn
z gleby: Cd, Cs, Pb, Zn
Łatwa absorpcja z przewodu pokarmowego: Hg, Cd.
Przenikanie przez łożysko: Cd, Hg, Pb, Zn, Cu, Ag.
Przenikanie przez bariery biologiczne np. krew : Hg, Pb.
Tworzenie połączeń z grupami -SH białek Hg, Pb, Se, Cd.
Uszkadzanie DNA, RNA (nie jest to równoznaczne z tym że mają one działanie nowotworowe): Cu, Zn, Cd, Hg, Ni, Co, Mn, Cr, Be, As.
Pb
źródła NARAŻENIA :
benzyna
wytop i wzbogacenie rud ołowiu
procesy poligraficzne
wytop metali
spalanie węgla i ropy
produkcja akumulatorów
zanieczyszczenia
farby i biel ołowiana z PbCO3, Pb(OH)2 minia Pb3O4
Rozkład zanieczyszczeń Pb w elementach środowiska:
atmosfera 38%
gleba 1% (nie przechodzą łatwo do roślin)
woda 0,5% (osady denne)
Poziomy średnioroczne w atmosferze:
tło 0,05 ng/m3
tereny odległe od skupisk ludzkich 0,1-1ng/m3
tereny wiejskie 0,1-0,3μg/m3
tereny miejskie 0,5-3μg/m3
Rośliny biorą ołów z powietrza, w bardzo w małym stopniu z gleby. Kumulacja głównie w korzeniach roślin. Bioakumulacja - organizm pobiera związki w większym stężeniu niż występuje w środowisku lub pokarmie.
Wskaźnik biokoncentracji - jest ilościowym wyrazem bioakumulacji i oznacza stosunek stężenia związku w organizmie do stężenia w środowisku lub pokarmie.
Biopowiększenie - progresywna akumulacja związku w łańcuchu pokarmowym (gleba roślinyzwierzętaczłowiek , każdy ma coraz większe stężenie.
Pb - brak bioakumulacji, stężenia są proporcjonalne do tych co się znajdują w środowisku.
Normy WHO dla Pb:
powietrze 0,5-1,0μg/m3
woda pitna 10μg/l
dopuszczalne tygodniowe pobranie z wodą i żywnością 20μg/kg mc
dopuszczalne stężenie we krwi 10μg/dl
Dorosły człowiek zatrzymuje ~30-50% Pb wchłanianego przez drogi oddechowe oraz ~5-30% pobranego z żywnością. Obserwuje się tendencję do występowania wyższych o ~30% stężenia Pb we krwi mężczyzn niż kobiet i o ~10% wyższe u palaczy.
Nadmierne stężenie Pb stanowi ryzyko następujących zmian:
niedokrwistość związana z wadliwą syntezą hemoglobiny przy 50μg/dl krwi anemia
zaburzenia neurologiczne powyżej 80μg/dl uszkodzenie mózgu
działanie mutagenne
zaburzenia w pracy nerek
Hg
Źródła:
Naturalne (40%):
odgazowanie skorupy ziemskiej
emisje wulkaniczne
Antropogenne (60%).
spalanie paliw płonnych
spalanie odpadów
produkcja cementu
środki ochrony roślin (zaprawy nasienne)
produkcja farb
stomatologia (plomby)
przemiany chemiczne (elektrody przy produkcji sody i chloru?)
przemysł elektryczny
Mogą być też ścieki i odpady stosowane do nawożenia, głównie zanieczyszczenie gleb i wody.
Poziom Hg w środowisku:
powietrze
tło 1,2ng/m3
tereny miejskie 1-5ng/m3
tereny wiejskie 1-50ng/m3
wody powierzchniowe 1-3ng/l
gleba 20-600μ/kg
Hg w wodzie na drodze enzymatycznej (bakterie) i nieenzymatycznej przekształca się w metylortęć, bardzo niebezpieczna, dostaje się do łańcucha pokarmowego i bioakumuluje (głównie organizmy zwierzęce), przede wszystkim ryby (~90% Hg o tej postaci)
Efekty toksyczne:
ze strony układu nerwowego: uszkodzenie komórek nerwowych (choroba Mina-Mata)
bardzo narażone kobiety ciężarne, przenikanie Hg prze łożysko, mogą uszkodzić układ nerwowy płodu.
Normy WHO:
woda pitna 1μg/l
tygodniowy pobranie 5μg/kg masy ciała nie więcej jak 3,3μg w postaci metylortęci.
Cd
Źródła emisji:
Naturalne (15%)
- emisje wulkaniczne
Antropogenne (85%)
- produkcja metali nieżelaznych
produkcji żelaza i stali
spalanie śmieci
spalanie węgla
produkcja cementu
nawozy fosforowe
Śmieci dużo tworzyw sztucznych dużo Cd
Poziomy Cd w środowisku:
powietrze
- odległe od skupisk ludzkich 0,1-1,0ng/m3
- tereny wiejskie 0,1-5ng/m3
- tereny miejskie przemysłowe 1-100ng/m3
wody powierzchniowe 1-100ng/l
gleba 0,01-1,0mg/kg
Cd łatwo przyswajalny, ma miejsce bioakumulacja.
Rośliny tolerują stosunkowo duże stężenie Cd. Działanie toksyczne dotyczy głównie nerekkora nerkowa. Tam kumulacja, może być gromadzony latami. Nie cała ilość dostarczana jest kumulowana. Zatrzymywane ok. 4-6% z pożywieniem; 50% Cd wdychanego z powietrzem.
Normy WHO:
- woda pitna 3μg/l
- dopuszczalne tygodniowe pobranie 7μg/kg m.c. w Polsce 6μg/kg m.c; jesteśmy na I miejscu razem z Niemcami, mamy prawie górną granice.
Eutrofizacja.
Proces zmian w zbiorniku wodnym, polegający na wzroście obfitości i tempa produkcji materii organicznej na skutek zwiększonego dopływu pierwiastków biogennych (głównie N i P) ze źródeł wewnętrznych i zewnętrznych. Główne zbiorniki zamknięte (jeziora, stawy).
Trofia (żyzność) - zasobność wód jeziornych w pierwiastki biogenne (N, P).
Eutrofia - znaczna zawartość pierwiastków biogennych.
Oligotrofia - niewielka zawartość pierwiastków biogennych.
Zjawisko eutrofizacji dzięki nadmiarowi N2 - kwaśne deszcze, nawozy, P - ścieki komunalne (detergenty, fenole).
Zagrożenia wynikające z procesu eutrofizacji:
Zmiany we wzroście, objętość i składzie gatunku glonów, roślin wyższych.
zakwit glonów, czyli gromadzenie się glonów blisko i na powierzchni wód głównie sinice (Cyanobacteria) - organizmy produkujące toksyny o powinowactwie do układu nerwowego, indukcja nowotworów wątroby.
Zmiany w składzie gatunku roślin mogą oddziaływać na populacje zwierzęce np. wzrost ilości toksycznych glonów może przyczynić się do ginięcia niektórych gatunków zwierząt.
Obumierające glony powodują niedotlenienie wody, którego skutkiem może być:
- ginięcie ryb
- uwalnianie P z osadów w warunkach beztlenowych
Zakwity glonów mogą powodować zakłócenia w pobieraniu wody ze zbiorników w wyniku mechanicznego blokowania filtrów.
Spalanie paliw kopalnianych.
-węgiel, ropa, gaz
- źródło szeregu zanieczyszczeń w skali globalnej
Wydobycie i transport ropy naftowej.
Wycieki ropy naftowej: eksploatacja ropy z dna morskiego katastrofy tankowców zanieczyszczenie środowiska dna morskiego
Wpływ ropy naftowej na środowisko zależy od:
typu i ilości ropy
warunków środowiskowych np. siła i kierunek wiatrów
położenie geograficzne (temp. opadu)
pory roku
Ropa rozchodzi się szybko po powierzchni morza, traci swoje lotne frakcje przez rozpuszczenie lub wyparowanie, frakcje lotne po rozpuszczeniu mogą działać toksyczne na plankton i ryby.
Ropa powierzchniowa może tworzyć z ropą naftową emulsje zwaną „mousse” (pianka), która może rozprzestrzeniać się w wyniku działania fal.
Najmniej rozpuszczalne frakcje ropy mają tendencję do tworzenia brył smołowych, które mogą być rozproszone w kolumnie wodnej.
Ropa może osadzać się u ujściach rzek i wodach przybrzeżnych
znaczna część ropy naftowej obecnej w wodzie: osadach może być rozkładana w wyniku procesów chemicznych i biologicznych w okresie tygodni a nawet lat.
oblepianie zwierząt.
Stosowanie środków chemicznych dyspergowanie ropy. Należy je stosować bardzo ostrożnie, bo mogą być niż sama ropa.
Największe zanieczyszczenie ropą:
- 3 tys tankowców ok. 1,5mld ton ropy rocznie, 4mln ton ropy rocznie przedostaje się do wód morskich..
- 1991r. - Irak do Zatoki Perskiej ponad 1mln ton
- 1989r.- rozbicie tankowca u wybrzeży Alaski 40tys ton ropy, zginęło 5500 wydr morskich, 200fok, 500tys ptaków.
zwiększone i niewłaściwe stosowanie pestycydów.
Zwiększając użycie pestycydów w skali globalnej nie uwzględniono w wystarczającym stopniu:
Korzyści z tych naturalnie występujących czynników - biotycznych i abiotycznych, które pomagają zmniejszyć obfitość szkodników i spowodować wystąpienie chorób.
Sposób zapobiegania rozwojowi oporności w organizmach szkodników
Możliwości uszkodzenia roślin, zwierząt i ekosystemów, które były celem działania pestycydów.
Zagrożenia zdrowia ludzi zatrudnionych przy stosowaniu pestycydów.
Masowe stosowanie pestycydów zmniejszenie lub wyniszczenie całych populacji zwierząt. Oporność wśród owadów przenoszących choroby np. malarię.
Dąży się do opracowania związków:
- jak najmniej trwałych w środowisku (DDT - bardzo długa trwałość)
- stosowanie mieszanek ograniczających oporność
- przy stosowaniu nowych związków należy uważać gdy ich stosowanie jest zabronione w kraju producenta.
promieniowanie UV:
Widmo elektromagnetyczne 100-400nm.
Próżniowe - powyżej 190nm
Dalekie 190-300
Bliskie 300-400.
Podział ze względu na działanie biologiczne:
UVA 315-40nm rejon ciemny powoduje fluorescencje.
UVB 280-315nm rejon rumienia? skórnego większości biologicznie aktywnego i szkodliwego promieniowania z tego zakresu osiąga powierzchnię ziemi.
UVC powyżej 280 nm rejon bakteriobójczy zatrzymanie przez warstwę ozonową.
Źródła promieniowania UV :
a) naturalne - słońce
b) sztuczne - lampy rtęciowe, wodorowe, deuterowe, halogenowe, fluorescencyjne.
Biologiczne działanie promieniowanie wpływ na materiał genetyczny, powinowactwo do DNA. Wytwarzanie mostków wodorowych dimeryzacja pirymidyn (fotodimeryzacja). Prowadzi to do rozerwania wiązań heliksy DNA --⇒ rozwijanie nici DNA i rozrywanie wiązań wodorowych pomiędzy dimerem pirymidyn i ich komplementarnymi purynami.
Mutacje DNA i w konsekwencji inicjacje procesów nowotworowych.
Efekty patologiczne wywołane działaniem promieni UV.:
- typu stochastic (przypadkowe, losowe)
- typu non-stochastic
Efekty stochastic - poprzez wzrost ryzyka nabycia różnych chorób, z których najistotniejszą jest nowotwór skóry
Efekty non-stochastic - są zależne od dawki promieniowania i występują na ogół w postaci ostrej.
I. Wczesne
A. Skóra
Zmiany chemiczne poprzednio istniejących barwników melaninowych (prawdopodobnie premelaniny)
Wytwarzanie rumienia - opalanie
Wytwarzanie i wędrówka do powierzchni skóry granulek melaninowych
Zmiany we wzroście komórek - najpierw zatrzymanie wzrostu na 24godziny lub dłużej, a następnie nasilenie wzrostu i hiperplazja naskórka.
B. Oczy.
Fotokeratosis. (ro..gowacenie)
Zapalenie spojówek.
Światłowstręt.
II. Różne.
A. Skóra.
- spadek elastyczności będący wynikiem degeneracji włókien kolagenowych
- rogowacenie przybierające ewentualnie postać stawów przedrakowych (atypie komórkowe)
B. Oczy.
katarakta (wg Słownika jęz polskiego PWN - zmętnienie soczewki oka połączone z częściową lub zupełną utratą wzroku = zaćma,
Efekt stochastic- nowotwory skóry
Rak podstano-komórkowy z kom. w-w podstawowej
Rak płaskonabłonkowy kolczystokomórkowy - z komórek powierzchniowych (kolczystych) w-w nabłonka
.... z melanocytów - komórek wytwarzających barwnik (kartka ucięta nie jestem w stanie rozczytać początku).
Rumień i oparzenia słoneczne zaliczamy do ostrych uszkodzeń skóry. Są one głównie wytwarzane przez UVB, UVC nie docierają do ziemi.
Zanieczyszczenia Biologiczne środowiska
„Higiena i ochrona zdrowia” Brzeziński, Gorczyc? 1978.
Zanieczyszczenia powietrza 145-147
Zanieczyszczenia biologiczne H2O 164-167
Choroby których pośrednią lub bezpośrednią drogą zakażenia może być gleba:
Choroba przewodu pokarmowego (dur brzuszny, rzekomy, czerwonka)
Robaczyce - glistnica, owsica
Zoonozy (choroby odzwierzęce) -wąglik, bruceloza, nosacizna.
Wywołane przez drobnoustroje, których zarodniki utrzymują się przez długi czas w glebie - laseczka tężca, laseczka jadu kiełbasianego.
Wpływ czynników klimatycznych na zdrowie człowieka 123-137
Higiena środowiska.
- higiena powietrza
- higiena wody
- higiena gleby
Ustawa I 1980 - o ochronie i kształtowaniu środowiska (niestety nie przyda się na egzamin z USTAW, bo te są dwa dni wcześniej). Ustawa ta obowiązuje do dnia dzisiejszego z szeregiem poprawek. 1994 III-ujednolicona wersja. Ta ustawą powołano MOS Zasobów Naturalnych i Leśnictwa.
Ustawa VII 1991r - Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska.
Powietrze.
Rozporządzenie ministra z IV 1998r o dopuszczalnych stężeniach substancji zanieczyszczających powietrze
Lista substancji zanieczyszczających i ich dopuszczalne stężenie
Obszary o dopuszczalnych wielkościach stężenia
Czas.
Zasady pomiaru - sposoby pobierania prób powietrza:
Próbka jednorazowa D30 (stężenie jednorazowe). Czas po 30 minutach, w przypadku, gdy czas ten nie umożliwia pobrania odpowiedniej próbki dla oznaczenia zanieczyszczenia powietrza dopuszcza się 2h. Pobiera się przyrządem zwanym aspiratorem.
Próbka średniodobowa. Czas pobierania 24h w sposób ciągły lub cyklicznie w ciągu doby aby można pobrać 6 próbek jednorazowych.
172 pozycje dopuszczalnych stężeń
I-sze 25 to podstawowe , które zawsze trzeba określić.
Odrębne normy dla specjalnych obszarów np. dla parków narodowych (NO2 i SO2), tereny ochrony uzdrowiskowej.
Woda
- z zasobów Ziemi tylko 4% to wody słodkie, zasoby naturalne Polski są bardzo małe,
średnia światowa 30m3 na mieszkańca/24h
dla Europy 11m3 na mieszkańca/24h
Polska 4,5m3 na mieszkańca/24h
zapotrzebowanie na H2O ludności to ~85% pokrywane z wód powierzchniowych (bardzo istotna jest jakość).
Podział pochodzenie i lokalizacja:
1. Opadowe
2. Powierzchniowe
3. Podziemne:
- podskórne - kilka m
płytki - kilkanaście m
głębinowe
Rozporządzenie z 1987r.
W sprawie klasyfikacji wód - 3 klasy czystości, dopuszczalne stężenie zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych, dopuszczalne wartości zanieczyszczeń w ściekach.
I klasa - wody do spożycia przez ludność, jakość wody do picia, od zaopatrzenia specjalnych zakładów przemysłowych
II klasa - do hodowli zwierząt gospodarczych, kąpieliska, rekreacja.
III klasa - do zaopatrywania zakładów przemysłowych, nawadniania terenów.
Woda przeznaczona do picia - rozporządzenie Min. Zdrowia - normy i parametry kontroli oraz dopuszczalne stężenia.
Gospodarka ściekami.
Ścieki: komunalne, opadowe, przemysłowe, oraz rolnicze.
Oczyszczanie ścieków.
System mechaniczny - oczyszcza z grubsza
Metody fiz-chem - koagulacja, chlorowanie - w zależności od składu ścieków.
Biologiczne - najbardziej efektywne, oczyszczenie również z zanieczyszczeń organicznych
Optymalny model wykorzystuje wszystkie 3 systemy w zależności od potrzeb.
Higiena komunalna.
Minimum sanitarne co do warunków bytu:
zapewnienie ogrzewania pomieszczenia
pomieszczenie zaopatrzone w wodę do picia
usuwanie zanieczyszczeń
Ocena jakości powietrza w pomieszczeniach staje się coraz ważniejsza bo człowiek ~80% czasu spędza w pomieszczeniu zamkniętym.
Rodzaje zanieczyszczeń:
1. Zewnętrzne
ozon z reakcji fotochemicznych,
pyłki - drzewa, trawy, rośliny
grzyby - gnijące rośliny i odpady zwierząt
Pb, Cd - samochody
Ca, Cl, Si - cząst. gleby, emulsje
Biologiczne aerozole w powietrzu : roztocza, pyłki, złuszczanie skóry i cząsteczki sierści, wydzieliny owadów, grzyby, bakterie, wirusy.
2. Wewnętrzne. Źródłem są materiały (meble) lub działanie człowieka (gotowanie)
- formaldehyd - pyły wiórowe, izolacje, dym tytoniowy w powietrzu, ETS
radon - materiały budowlane, gleba, woda
związki organiczne - spoiwa, gotowanie, kosmetyki
amoniak - aktywność metaboliczna, nikotyna, akroleina - ETS
Hg- środki grzybobójcze, farby, materiały stomatologiczne i laboratoryjne, stłuczone termometry.
Aerozole - przedmioty użytku
Alergeny - zwierzęce złuszczenia
Skutki zdrowotne:
CO - bóle głowy, mdłości, utrata przytomności
NOx - bóle głowy, mdłości, obrzęk płuc
Radon - rak płuc
Azbest - azbestoza, rak płuc
Formaldehyd - podrażnienie spojówek i śluzówki, górnych dróg oddechowych, bóle głowy, uczulenia, mdłości, nowotwory
Cząstki (pyłki, grzyby, pyłki kwiatowe, bakterie, wirusy) - reakcje uczuleniowe, infekcje górnych dróg oddechowych
Dym tytoniowy - rak płuc i innych narządów, choroby układu oddechowego, układu krążenia.
Syndrom chorego budynku - zespół objawów związanych z funkcjonowaniem organizmu, zespół reakcji organizmu, normy nie są poprzekraczane.
Podrażnienie spojówek i błon śluzowych suchość w nosie lub gardle odczuwanie podrażnienia, ukłucia, pieczenia, zmiany głosu, chrypka
Podrażnienia skóry, zaczerwienie, pieczenie, swędzenie, sucha skóra.
Objawy neurotoksyczne, zmęczenie psychiczne, utrudnione zapamiętywanie, senność, obniżenie zdolności koncentracji, ból i zawroty głowy, zatrucia, mdłości, uczucie zmęczenia.
Nieswoista nadreaktywność. Katar i łzawienie z oczu, objawy astmatyczne u nieastmatyków, nieprawidłowe dźwięki oddechowe.
Zaburzenia zapachowe i smakowe.
Obowiązuje zarządzenie w sprawie dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych wydzielanych przez materiały budowlane, urządzenia i elementy wyposażenia. Są klasy pomieszczeń A i B.
Higiena Pracy.
Czynniki decydujące o stopniu obciążenia ustroju pracą zawodową.
Obciążenie wysiłkiem fizycznym. Na stopień obciążenie wpływa:
wysiłek energetyczny
jednostronność wykonywanych ruchów
statyczne napięcie mm uwarunkowanych koniecznością utrzymania stałej wymuszonej pozycji ciała (prowadzi do zmęczenia).
Praca wydatek energetyczny (8h)
Bardzo lekka <300
Lekka 300-800
Średnia 800-1500
Ciężka 1500-2000
Bardzo ciężka >2000
Obciążenie wysiłkiem neuropsychicznym. Bierze się po uwagę zagrożenia wyższych czynności nerwowych przebiegających przy udziale świadomości:
- odbiór bodźców działających na narządy zmysłu
- procesy myślowe
- wywołane pracą stany emocjonalne
Czynniki fizyczne i chemiczne środowiska pracy.
a)Czynniki mające znaczenie punktu widzenia fizjologicznego obciążania ustroju:
- warunki klimatyczne
- hałas
-oświetlenie
b) szkodliwości zawodowe:
- czynniki chemiczne
- pyły
- inne szkodliwości fizyczne: promieniowanie jonizujące, mikrofale, wibracje.
NDS - najwyższe dopuszczalne stężenia substancji w środowisku pracy - średnie ważone stężenie czynnika szkodliwego, którego oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinneo dobowego wymiaru czasu pracy, przy 42 godzinnym tygodniu pracy, przez okres jego aktywności zawodowej nie powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia oraz w stanie zdrowia jego przyszłych pokoleń.
Przystosowanie pracy do człowieka:
Ergonometria - dziedzina nauki zajmujące się przystosowaniem warunków pracy do autonomicznych, fizjologicznych i psychicznych człowieka.
Przystosowanie warunków pracy do człowieka obejmuje głównie:
stworzenie właściwego środowiska materialnego pracy (zabezpieczenie przed czynnikami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi).
Stworzenie właściwego środowiska społecznego (stosunki międzyludzkie)
Eliminacja zbędnych nawyków
Ustalenie i przestrzeganie dopuszczalnych fizjologicznych norm wysiłku
Wykorzystanie optymalnych zakresów czynności narządów i układów ustroju człowieka.
Główne przyczyny zgonów w Polsce:
choroby układu krążenia 50%
nowotwory 20%
wypadki, urazy, zatrucia 10%
choroby układu oddechowego 4%
choroby zakaźne i pasożytnicze 1%.
Niekorzystne elementy stylu życia Polaków:
nadmierne spożycie tytoniu i alkoholu
złe warunki żywieniowe, otyłość brak aktywności fizycznej
niewłaściwe zachowania kierowców i pieszych na drogach
czynniki psychospołeczne
Zachorowalność na nowotwory w skali światowej: (ogółem 7,62mln, kobiety 3,77mln, mężczyźni 3,8mln)
Ogółem:
płuca
żołądek
piersi, jelito grube
szyjka macicy
Kobiety:
piersi
szyjka macicy
jelito grube
żołądek
płuca.
Mężczyźni:
płuca
żołądek
jelito grube
prostata
usta, gardło
W Polsce
Mężczyźni Kobiety
1. płuca 1. piersi
2. jelito grube 2. jelito grube
3. żołądek 3. szyjka macicy
4. pęcherz 4. płuca
5. prostata
6. krtań
Choroby nowotworowe głównie dotyczą osób starszych, na rozwój nowotworów wpływają też czynniki środowiskowe - zanieczyszczenie środowiska
Analiza współczynników umieralności:
U mężczyzn
- stały wzrost umieralności z powodów nowotworów ogółem
- istotny wzrost umieralności z powodu czerniaka, nowotworów jamy ustnej, krtani, płuc
- spadek zagrożenia nowotworów żołądka
U kobiet.
- wzrost umieralności z powodu czerniaka, nowotworów jelita grubego, trzustki, jajnika,
- przyrost zagrożenia nowotworów sutka
- nieznacznie malejąca umieralność z powodu raka szyjki macicy
- znaczenie umieralności z powodu nowotworów żołądka
Zmiany najistotniejsze to:
przyrost zagrożenia nowotworami tytoniozależnymi u mężczyzn
u kobiet i mężczyzn przyrost zagrożenia nowotworów jelita grubego, trzustki oraz czerniaka
wzrost zagrożenia nowotworów sutka u kobiet, chociaż Polska ciągle należy do krajów niskiego ryzyka
maleje umieralność na nowotwory szyjki macicy, chociaż pozostajemy krajem o najwyższym stopniu ryzyka
zmniejszenie zagrożenia nowotworów żołądka i w mniejszym stopniu przełyku.
Geograficzne zróżnicowanie występowania nowotworów w Polsce:
niższa umieralność na wschodzie, wyższa na zachodzie w odniesieniu do nowotworów okrężnicy, odbytnicy, pęcherza żółciowego, trzustki, szyjki macicy i pęcherza moczowego
na terenie Wielkopolski podwyższone ryzyko umieralności na raka sutka i jajnika u kobiet oraz gruczołu krokowego u mężczyzn
umieralność na raka tarczycy szczególnie kobiet na linii północ-południe rejony wysokiego ryzyka - południe
zgony z powodu nowotworów częściej występujących w populacji miejskiej niż wiejskiej.
Zwiększone ryzyko zapadalności na nowotwory od:
palenie tytoniu (płuca)
światło słoneczne (skóra)
czynniki zagrożenia w miejscach pracy (skóra, wątroba, układ krwionośny, płuca, pęcherz moczowy)
zagrożenie związane z pożywieniem (żołądek, wątroba, okrężnica)
leki (wątroba, pęcherz moczowy, pochwa)
promieniowanie (układ krwionośny, tarczyca)
duże spożycie tłuszczy (sutek, macica, prostata)
wędzona żywność (wątroba)
Czynniki powodujące nowotwory złośliwe:
czynnik wywołujący częstość
tytoń 30
sposób odżywiania 35
prokreacja i zachowanie seks. 7
środowisko pracy 4
alkohol 3
czynniki geofizyczne 3
zanieczyszczenia środowiska 2
dodatki do żywności
Grupy związków rakotwórczych występujących w środowisku:
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne jako produkty niepełnego spalania w zakładach przemysłowych, w silnikach spalinowych - zawartość benzo-α-pirenu.
Nitrozoaminy - mogą powstawać z drugo- i trzeciorzędowych amin i azotynów w artykułach żywnościowych, ale także mają tworzyć się w organizmie w soku żołądkowym.
Alfatoksyny - są produktami pleśni Aspergillus flavus, rozwój na artykułach żywnościowych jest związany z warunkami klimatycznymi (wysoka temp., wilgotność).
Aminy aromatyczne - produkty i półprodukty w procesach przemysłowych - bezydyna.
Metale - Cd, Cr, Ni, As, Be.
Grupa ustalona przez międzynarodowe organizacje:
1 - rakotwórcze związki
2A - związki prawdopodobnie rakotwórcze dla człowieka
2B - być może rakotwórcze
związki rakotwórcze dla zwierząt lecz nie wiadomo jak oddziaływają na człowieka.
Lista z 1995 roku zawiera 60 pozycji w grupie
1 związki o działaniu rakotwórczym dla człowieka.
4-aminobifenyl
mieszanki p/bólowe zawierające fenacetynę (nowotwory dróg moczowych)
arsen i niektóre jego związki
azbest
anatiopirin
benzen
benzydyna
chlorphazina
eter bis chlormetylowy
bisulfan
Procesy przemysłowe i zagrożenia zawodowe:
Produkcja auraminy
Produkcja alkoholu izopropylowego
Wydobywanie hematotytów (z ekspozycją na radon)
Niektóre prace przy produkcji butów
Niektóre prace przy produkcji mebli
Praca w przemyśle gumowym (czyli Unimil sobie życie i złap kurna raka).
Powyższe związki wywołują nowotwory podobnych tkanek u zwierząt i ludzi.
Kancerogeny w miejscu pracy:
arsen - płuca, skóry - rzadkie insektycydy, herbicydy.
azbest - płuca - niezbyt częste - okładziny hamulcowe, materiały izolacyjne.
Czynnik rakotwórczy (karcinogen) - w odpowiedniej dawce i warunkach powoduje zwiększenie częstotliwości lub skrócenie czasu pojawienia się nowotworu w organizmie, na które ten czynnik działa w porównaniu do organizmów kontrolnych.
Czynnik współrakotwórczy (kokarcinogen)- nie posiada sam działania rakotwórczego lecz podwyższa działanie czynnika o stwierdzonym działaniu rakotwórczym.
Czynnik promocyjny - wprowadzony wielokrotnie po pojedynczej dawce czynnika karcinogennego (inicjującego) prowadzi do wywołania nowotworu (w przypadku, gdy sama dawka czynnika inicjującego nie wywołuje nowotworu).
Mechanizm procesu nowotworowego (kancerogeneza). Jest to proces wieloetapowy:
I etap. Inicjacja procesu nowotworowego.
czynniki chemiczne
promieniowanie
wirus
II. etap - promocji.
zmiany przednowotworowe. Powstaje szereg komórek z cechami przednowotworowymi
powstanie komórek nowotworowych
stadium nowotworu złośliwego
III. Regresja.
rozprzestrzenianie się komórek nowotworowych
dochodzi do przerzutów
Zmiany genetyczne - udział w przemianach nowotworowych. Udział genów odpowiedzialnych za zmiany nowotworowe.
Dwie podstawowe grupy genów:
onkogeny (protoonkogeny aktywowane do onkogenów)
geny supresorowe
Geny zwane protoonkogenami kodują białka stymulujące podział komórek, zmutowane postaci tych genów - onkogeny dają białka o zwiększonej aktywności w wyniku czego komórki nadmiernie proliferują.
Geny supresorowe nowotworów kodują białko, które hamują podział komórek. Mutacje genów supresorowych powoduje, że ich białka są nieaktywne co pozbawia komórki niezbędnych ograniczeń w procesie proliferacji.
Ekspozycja na związek rakotwórczy:
wydalanie
Aktywacja metaboliczna
Deaktywacja
Związek
aktywny
Modyfikacje DNA
Aktywacja onkogenów Naprawa DNA
Inaktywacja genów
supresorowych
inicjacja
Promocja
zaburzenia we
wzroście i
różnicowanie
komórek
nowotwór
łagodny
Zmiany genetyczne
nowotwór
złośliwy
Zmiany genetyczne
Prokancerogen - związek macierzysty, potencjalny związek rakotwórczy, w wyniku przemian metabolicznych powstaje aktywny metabolit - biokancerogen
Procesy dezaktywacji.
Oba procesy bilansują się:
Wypadkowa procesów zależy od struktury chemicznej związku macierzystego i jego charakteru, aktywności enzymów biorących udział w przemianach i procesie aktywacji i dezaktywacji.
W zależności od stosunku obu procesów powstaje mniej lub więcej związku aktywnego. Gdy przewaga enzymów procesu aktywacji bardzo podatny na pojawienie się zmian nowotworowych.
Naprawa DNA - odtwarzana jest struktura, i nie dochodzi do inicjacji.
Charakter elektrofilowy metabolitów aktywnych ułatwia wiązanie się z miejscami nukleofilowymi w strukturze DNA, przykład
aminofenyl (wzór)
benzopiren (wzór) - klasyczny model dla procesu kancerogenezy.
Przebieg procesu (nie chce mi się rysować).
Dym tytoniowy
Prowadzi do powstania 14 lokalizacji nowotworowych :
silny związek
płuca
gardło
przełyk
jama ustna
miedniczki nerkowe
pęcherz moczowy
trzustka
słaby związek
żołądek
nos
warga
wątroba
miąższ nerki
białaczka
Zwiększa ryzyko zachorowania na choroby krążenia:
wieńcowa serca
zespół płuco-sercowy
nadciśnienie
miażdżyca
tętniak aorty
40% zachorowań mężczyzn dym tytoniowy. Lokalizacja nowotworów złośliwych:
płuca 90%
jama ustna, gardło, przełyk, krtań 60-70%
pęcherz moczowy, nerki 50%
Trzustka 20-30%
Związane przyczynowo z paleniem tytoniu.
WWA
Nitrozoaminy
Aminy aromatyczne
Aminy heterocykliczne
Nitrozoaminy powstają z alkaloidów obecnych w tytoniu:
nikotyny
nornikotyny
anobazyny (?)
Bierne narażenie na dym tytoniowy podwyższone ryzyko zachorowalności na nowotwory.
Strumień główny - wdychany przez palacza SH
Strumień boczny SS
Związki rakotwórcze dla człowieka SS/SH
4 -aminobifenyl 31
benzen 5-10
kadm 7
nikiel 13-30
2-aftyloamina 30
Wyższe stężenie w strumieniu bocznych (wdychanym przez biernych palaczy) niż głównym, związki prawdopodobnie rakotwórcze:
N- nitrozodimetyloamina
Związki obecne w dymie tytoniowym uznane za rakotwórcze dla człowieka wg IARC
Dym tytoniowy
Nikiel
Arsen
Kadm
Benzen
4-aminobifenyl
2-naftyloamina
chlorek winylu
EPIDEMIOLOGIA. Pochodzi od greckich słów epi - nad, na, demos - ludność, logos - nauka.
Wg Maxcy: epidemiologia to gałąź nauki której celem jest badanie wpływu różnych czynników i warunków środowiskowych na częstość i rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych, niezakaźnych lub różnych stanów fizjologicznych wśród ludzi.
Wg. Kostrzewskiego: epidemiologia to nauka o rozpowszechnianiu czyli o częstości występowania i rozmieszczenia chorób, inwalidztw, zgonów i ewentualnych innych zjawisk biologicznych w populacjach ludzkich oraz czynnikach wpływających na ich rozmieszczenie lub warunkujących ich występowanie.
Wg. Kostrzewskiego. zdrowie - jest to nie tylko brak choroby oraz dobry stan zdrowia fizycznego, psychicznego i społecznego jednostek składających się na dane społeczeństwo, ale również harmonijny rozwój naturalny ludności oraz takie warunki otoczenia które sprzyjają zdrowiu ludności (czynnik etiologiczny).
Wg WHO zdrowie to stan całkowitego tzn. fizycznego, psychicznego, i socjalnego dobrego samopoczucia wynikający nie tylko z braku choroby lub zniedołężnienia.
Na zachowanie równowagi zdrowotnej wpływają 3 elementy:
Czynniki środowiskowe
Czynniki chorobotwórcze
Czynniki gospodarza.
Czynniki środowiskowe:
klimat
gęstość zaludnienia
warunki mieszkaniowe
woda
pożywienie
promieniowanie
zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego
hałas.
Czynniki chorobotwórcze:
biologiczne (bakterie, wirusy itp.)
chemiczne (trucizny, alkohol, dym)
fizyczne (promieniowanie, gorąco, itp.)
żywienie (niedobór, nadmiar)
Czynniki gospodarza:
wiek
płeć
rasa
zawód
zwyczaje
stan cywilny
środowisko rodzinne
dziedziczność
przebyte choroby
Rodzaje badań epidemiologicznych:
Opisowe
przekrojowe (pomiar ekspozycji
Dobór próby według w chwili badania)
skutku ekspozycji
(choroby)
Badania Analityczne ocena ekspozycji poprzedzającej
Epidemiologiczne (nie kontrolowane) wystąpienie choroby badania
retrospektywne (kliniczno-kontrolne)
Dobór wg ekspozycji
badania prospektywne
(kontrolowane)
Losowe badania kontrolne
Eksperymentalne
(kontrolowane)
Badania interwencyjne
(nielosowe)
Epidemiologia opisowa
Zadaniem jest określenie wartości liczbowych współczynników chorobowości, zapadalności i umieralności w różnych populacjach ludzkich. Jest to niezbędne do formowania hipotez wyjaśniających.
Opisu częstości występowania choroby dokonuje się wg:
osób (to zachorował?): wiek, grupa etniczna, stan cywilny, zawód, stan społeczno-ekonomiczny.
Czasu (kiedy zachorował?): zmiany chwilowe (dzienne, godzinowe), sezonowe zmiany długofalowe
Miejsca (gdzie zachorował?): kraj, województwo, miasto, wieś.
Model badań retrospektywnych:
populacja chorych i zdrowych
badanie natężenia czynnika ekspozycji
wywiad wśród chorych i zdrowych
współczynnik ekspozycji: sałata
, lody
, mleko
>
?
Wniosek mleko potencjalny czynnik zatrucia.
Badanie retrospektywne.
Miernikiem liczbowych powiązań przyczynowo-skutkowych w obserwacji retrospektywnej jest tzw. iloraz szans który pozwala w przybliżeniu oszacować ryzyko względne tj ryzyko wystąpienia choroby w grupie osób eksponowanych w stosunku do osób nieksponowanych. Jest to stosunek szans napotkania ekspozycji w kontroli.
Alternatywną miarą powiązań pomiędzy ekspozycją a stanem zdrowia jest ryzyko przypisane (RP). Uwzględnia on nie tylko efekt biologiczny ekspozycji, lecz także stopień rozpowszechniania osób eksponowanych w populacji generalnej. RP określa procent wszystkich przypadków choroby, które są powiązane przyczynowo z działaniem danego czynnika. RP informuje o ile zmniejszyłoby się natężenie choroby w populacji gdyby wyeliminowano dany czynnik ryzyka.
Ryzyko względne - wykładnikiem liczbowym ryzyka wystąpienia choroby u danej osoby stanowiącej składową część pewnej populacji jest współczynnik zapadalności. Informuje on o prawdopodobieństwie pojawienia się choroby w tej populacji. W badaniach epidemiologicznych, w których chodzi głownie o wyjaśnienie etiologii chorób, bardzo istotne jest określenie, czy ryzyko wystąpienia choroby jest większe w grupie osób eksperymentowanych - chodzi o porównanie częstości wystąpienia danej choroby w jednej grupy (eksponowanej) względem drugiej grupy (nieeksponowanej). Stosunek ten wyrażony jest liczbowo nazywamy ryzykiem względnym.
W badaniach prospektywnych ocenę ryzyka względnego dokonuje się w sposób bezpośredni porównując współczynniki zapadalności w grupie eksponowanej i nieeksponowanej.
Badania prospektywne.
Służą do weryfikacji hipotez na temat etiologii chorób. Zasada:
grupy osób (kohorty) określa się przed wystąpieniem choroby i dzieli ze względu na stopień ekspozycji na dany czynnik
wybrane grupy obserwuje się przez pewien czas dla ustalenia np. zapadalności lub umieralności.
Ryzyko względne (RW) wylicza się porównując zapadalność lub umieralność w grupie eksponowanej i kontrolnej.
Ryzyko przypisane (RP) oblicza się analogicznie jak w badaniach retrospektywnych.
Badania eksperymentalne.
Istotą doświadczenia jest porównanie wyników w grupach poddawanych celowemu zabiegowi (np. szczepionka, lek) lub ekspozycji na czynnik środowiskowy (np. dieta) z grupą kontrolną.
Model badania prospektywnego.
|
Liczba osób |
Ogółem |
|
|
Eksponowanych |
Nie eksponowanych |
|
Chorzy |
a |
B |
a+b |
Zdrowi |
c |
D |
c+d |
ogółem |
a+c |
b+d |
N |
Oblicza się współczynnik zapadalności lub umieralności
Grupa eksponowana
Grupa nieeksponowana
|
Stan przed zadziałaniem bodźca |
Stan po zadziałaniu bodźca |
Grupa eksponowana |
X1 |
X2 |
Grup kontrolna |
X3 |
X4 |
Porównanie różnicy X1-X2 z różnicą X3- X4 jest podstawą wnioskowania na temat powiązań przyczynowo-skutkowych pomiędzy bodźcem a reakcją.
Czasami badacz nie jest w stanie zastosować tego pełnego schematu eksperymentu i ma do dyspozycji tylko grupę eksperymentalną.
Populacja eksperymentalna musi spełniać warunki:
podobieństwo do cech populacji podstawowej
dostępność populacji do badań wysoka zapadalność na chorobę
niezbędna liczebność populacji
typy losowania populacji:
schemat losowy prosty
losowanie warstwowe, proporcjonalne
losowanie warstwowe stałej liczby jednostek (konieczność „ważenia” wyników)
losowanie systematyczne
Dla wyeliminowania subiektywnej oceny wyników stosuje się metodę:
próby ślepej (placebo)
podwójnej ślepej próby (badani i prowadzący)
potrójnej ślepej próby (badani i prowadzący oraz np. wykonujący analizy)
Ocena wartości pomiaru stanu zdrowia w badaniach epidemiologicznych.
losowa
przypadkowa
zmienność
biologiczna
cechy systematyczna
losowy
(przypadkowy)
Powtarzalność błąd
instrumentalny
systematyczny
wewnątrz obserwatora
(zwykle losowy)
Pomiar błąd
obserwatora
między obserwatorami
czułość (zwykle systematyczny)
zdolność do
identyfikacji
wszystkich chorych
Trafność
Swoistość
(zdolność do identyfikacji zdrowych)
Planowanie badania epidemiologicznego składa się z:
Określenia celów i założenia badawczych
Zdefiniowania populacji (dobór badanych, wielość i typ losowania prób itd.)
Wyszczególnienia zmiennych i skał pomiarowych
Wyboru metody pomiaru:
stanu zdrowia populacji
czynników środowiskowych
Zaprojektowania dokumentów badań i organizacji zbierania danych w terenie
Wyboru metod przetwarzania danych (np. arkusze kalkulacyjne itd.)
Analizy wyników (dobór metod statystycznych, interpretacja graficzna itd.)
Strategia badań epidemiologicznych.
Podstawowym celem epidemiologii jest poznanie etiologii choroby, identyfikacja czynników szkodliwych i opracowanie Zasad racjonalnej profilaktyki. W realizacji tego zadania można wyróżnić zasadniczo 3 etapy:
Opis częstości i sposobów rozprzestrzeniania się chorób wśród ogółu ludności i w jej podgrupach oraz porównanie mierników stanu zdrowia w różnych populacjach (epidemiologia opisowa)
Formułowanie hipotez etiologicznych. Dane opisowe w połączeniu z obserwacjami klinicznymi i laboratoryjnymi dają podstawę dla formułowania hipotez zmierzających do wyjaśnienia częstości występowania choroby w zależności od mniej lub bardziej swoistych cech populacji i środowiska, w którym ta populacja się rozwija.
Sprawdzanie hipotez w badaniach eksperymentalnych lub obserwacjach na materiale wybranych w określony sposób różnych grup ludności (epidemiologia analityczna i eksperymentalna).
Mierniki stanu zdrowia - 2.
Badanie umieralności
Celem prowadzenia badań umieralności jest określonej prawdopodobieństwa zgonu w danej populacji
w wybranym okresie czasu. Współczynnik umieralności definiuje się jako liczba zgonów na jednostkę ludności w określonym czasie, przy czym za jednostkę ludności przyjmuje się zależności od konwencji 1000, 10000, 100000, 1000000.
Badając współczynnik umieralności należy również określić konkretną grupę populacji, ponieważ wśród poszczególnych grup ryzyko zgonu jest różne i zależy od innych czynników.
Mierniki stanu zdrowia - 3.
Wyróżniamy następujące typy współczynników umieralności:
Współczynnik umieralności ogólnej.
Mierniki stanu zdrowia - 4.
Swoiste współczynniki umieralności zaliczamy tu współczynniki umieralności wg wieku, płci i przyczyn. W tych przypadkach w liczniku umieszczamy liczbę zgonów w danej grupie wieku, płci lub przyczyny, natomiast w mianowniku stosowną liczbę ludności narażonej na ryzyko zgonu.
Mierniki stanu zdrowia - 5.
Wskaźnik umieralności proporcjonalnej - wskazuje procent zgonów z powodu określonej przyczyny w stosunku do ogółu zgonów
Mierniki stanu zdrowia - 6.
współczynnik śmiertelności - przedstawia odsetek zgonów na daną chorobę w stosunku do ogólnej liczby chorych
tablice wymieralności - umożliwiają prognozowanie co do statystycznej długości życia jaka pozostała osobnikowi w danym wieku
współczynnik umieralności okołoporodowej
współczynnik umieralności wczesnej niemowląt
współczynnik umieralności późnej niemowląt
współczynnik martwo urodzonych.
Mierniki stanu zdrowia - 7.
Chorobotwórczość - liczba chorych ogółem z określoną chorobą w grupie ludności narażonej na zachorowanie stwierdzona w danym przedziale czasu (przeważnie roku).
Zachorowalność (zapadalność) - liczba nowych zachorowań na określoną chorobę w stosunku do liczby ludności na określonym terenie stwierdzona w określonym przedziale czasu (miesiąc, rok) wyrażona współczynnikiem liczbowym.
Mierniki stanu zdrowia - 9.
Współczynnik chorobotwórczości:
Współczynniki zapadalności :
gdzie K - jednostka ludności
Mierniki stanu zdrowia -10.
Jeśli weźmiemy pod uwagę klasyfikację chorób z punktu widzenia ich występowania w określonym przedziale czasowym to wyróżniamy:
choroby zaczynające się i kończące w tym okresie czasu
choroby zaczynające się w tym okresie i trwające dłużej
choroby, które zaczęły się dawniej, ale zakończyły się w tym okresie
choroby, które zaczęły się dawniej i trwają nadal
Współczynnik zapadalności odnosi się zatem do kategorii 1 i 2, a współczynnik chorobowości do wszystkich wymienionych.
Mierniki stanu zdrowia - 12.
Typy zależności między chorobowością a zapadalnością
Typ A. Współczynnik zapadalności wzrósł na przestrzeni pewnego czasu, lecz w tym samym czasie współczynnik chorobowości nie zmienił się. Świadczy to o zwiększeniu wyleczalności danej choroby lub zwiększeniu śmiertelności. Średni czas skrócił się, a działania profilaktyczne nie dają rezultatów.
Typ B. Współczynniki zapadalności i chorobowości nie zmieniają się. Wyleczalność i śmiertelność w danej chorobie utrzymują się na stałym poziomie.
Mierniki stanu zdrowia - 13.
Typ C. Współczynnik zapadalności obniżył się, ale współczynnik chorobowości wzrósł. Świadczy to o obniżeniu poziomu ryzyka lub skutecznym działaniu zapobiegawczym. Wyleczalność choroby zmniejszyła się lub opieka lekarska poprawiła się do tego stopnia, że przypadki chorobowe mają dłuższy czas przeżycia.
Typ D. Współczynniki zapadalności i chorobowości zmniejszyły się, co świadczy o obniżeniu się poziomu czynników ryzyka, ze skutecznym działaniem zapobiegawczym. Poziom opieki wyleczalności pozostają na tym samym poziomie.
TEST A TEST B TEST C TEST C
wsp. zapad. wsp. zapad. wsp. chorob. wsp. zapad.
wsp. chorob wsp. chorob wsp. zapad. wsp. chorob
czas czas czas czas
Zakład badania środowiska
8
z14
80% zanieczyszczeń w powietrzu
Środowisko
Środowisko
ścieki
odpady
Filtr
Redukują warstwę ozonową
Środowisko
różnią się stężeniem ozonu
Szczególnie warunkujące działanie nowotworowe
Współczynnik
Współczynnik
Współczynnik
Współczynnik