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)

1. Zachowaniu zdrowia

2. Warunkach wpływających na jego zachowanie

3. Środkach zapobiegających choroby

Zakres badawczy higieny:

1. Bada wpływ środowiska pracy, zamieszkania na zdrowie, identyfikuje i określa czynniki środowiskowe, wykrywa czynniki środowiskowe szkodliwe dla zdrowia.

2. Ustala związki przyczynowe pomiędzy czynnikami środowiskowymi a zdrowiem.

3. Ocenia stan zdrowia ludności (metodami epidemiologicznymi)

4. Określa optymalne warunki dla życia i działalności człowieka.

5. 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:

1. Populacja - zbiór osobników jednego gatunku zamieszkujących określoną przestrzeń

2. Biocenoza - populacje wszystkich gatunków (roślinnych i zwierzęcych) zasiedlających dane środowiska

3. 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.

1. Fizyczne - temperatura, wilgotność, promieniowanie jonizujące, ciśnienie atmosferyczne, oświetlenie, hałas, ultradźwięki.

2. Chemiczne

1. naturalne składniki powietrza, gleby i wody

2. wytwarzane przez człowieka

3. 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:

1. 
   
   Energetyka

2. Górnictwo i hutnictwo

3. Przemysł maszynowy, budowlany i chemiczny

4. Transport samochodowy

5. Rolnictwo

6. Zanieczyszczenia komunalne

Rodzaje zanieczyszczeń w zależności od źródła emisji

1. Energetyka - CO₂, CO, sadze, węglowodory, SO₂, tlenki azotu.

2. Górnictwo - pył węglowy, metale, pierwiastki radioaktywne

3. Przemysł

4. Transport - węglowodory, tlenki azotu, CO, Pb

5. Rolnictwo - związki azotowe, środki ochrony roślin

6. Zanieczyszczenia komunalne (różne) - ze ścieków, kominów, energetyki.

Trzy modele zakładów przemysłowych

1. Model otwartego zakładu przemysłowego.

trwałe dobra

odpady pokompsumpcyjne

produkt końcowy

pyły odpady produkcyjne

gazy ścieki

dymy

powietrze woda

surowce

2. 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

3. 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
lokalne regionalne kontynentalne globalne	dni miesiące lata, dekady stulecia

Czynniki zanieczyszczenia globalnego:

• CO₂

• CFC_x (chlorofluorki węgla)

• NO_x

• 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.

1. W następnym stuleciu wzrost temperatury o 1,5 - 4,5⁰C (większy na półkuli północnej)

2. Nastąpi podwyższenie wód morskich o 0,5-1,5m.

3. Wzrost temp wód morskich spowoduje, że huragany mogą być o 10-50% silniejsze od huraganów minionych 50 lat.

4. Zmiany w rozkładzie opadów - wzrost o 5-7% - rozmieszczenie nierównomierne

5. Zakłócenie w rolnictwie, rybołówstwie, korzystaniu z zasobów wodnych w życiu na wybrzeżach mórz i oceanów.

Zalecenia międzynarodowe dla CO₂.

1. Zwrócić uwagę na zmiany klimatu i konieczność międzynarodowej współpracy.

2. Wyznaczyć z dużą dokładnością wielkość zasobów i zmian biogeochemicznych cyklu węgla.

3. Doskonalić układy modelowe zmian klimatycznych wynikających ze wzrostu stężenia CO₂.

4. 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 CFC_s.

1. Każde uwalnianie CFC_s do atmosfery powinno być ściśle kontrolowane.

2. Należy poszukiwać alternatywnych dla CFC_s związków stosowanych w aerozolach, czynnikach pianotwórczych lodówkach.

3. Poza freonami 11 i 12 istnieje potrzeba gromadzenia danych dotyczących globalnych produkcji, użycia emisji.

4. 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

1. Spada tempo ………………w atmosferze CFC_s i halonów

2. Najwyższe stężenie w stratosferze substancji, które podlegają redukcji od początku 96r. (CFC_s) wystąpią ok. 2000r

3. Zawartość tych substancji powróci do poziomu z lat 70 ok. 2050r.

4. Dowody potwierdzające wzrost natężenia promieniowania UV przy spadku stężenia O₃ w stratosferze (Antarktyda , Ameryka Północna, półkula północna 92-95).

5. Może wzrosnąć natężenie promieniowania UV-B⁰ ok. 8% w średnich szerokościach geograficznych półkuli północnej.

6. O₃ stratosferyczny niszczony jest głównie przez produkowane przez człowieka chlorowcowęglowodory.

7. 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

1. H₂SO₄ - HO^•+SO₂⇒HOSO₃

HOSO₃+O₂⇒HO₂+SO₃

SO₃+H₂O⇒H₂SO₄

2. 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

1. 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.

2. 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

3. Zakwaszenie gleby spadek plonów

• jałowienie gleb uprawnych (nawet nieodwracalne)

• zmiany składu chemicznego gleby - niszczenie roślin

4. Niszczenie liści roślin, całych drzewostanów (lasy) - rozmieszczenia mchów wrażliwych na SO₂ - wskaźnik zanieczyszczenia.

5. Niszczenie budynków, często zabytkowych.

Zalecenia międzynarodowe dotyczące SO₂.

1. Międzynarodowa kontrola poziomu emisji.

2. Emisja redukowana przez odsiewanie paliw i stosowanie odpowiednich metod usuwania gazów spalinowych.

3. Współpraca międzynarodowa w zakresie transgranicznego przemieszczania się SO₂.

Konwencja - Genewa 13.xi.79r.

Zobowiązanie do:

1. Wymiany informacji, przegląd polityki ochrony środowiska.

2. 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

3. Wymiana informacji w zakresie wielkości emisji zanieczyszczenia i programów ograniczenia tej emisji.

4. Realizacja wspólnego Europejskiego Programu Monit. Ochrony środowiska i oceny przenoszenia zanieczyszczeń na dalekie odległości w Europie.

Tlenki azotu - NO_x:

1. Źródła naturalne:

• aktywność bakterii

• wybuchy wulkanów

• wyładowania elektryczne

2. Źródła sztuczne (antropogenne) - spalanie paliw.

1. stacjonarne - elektrownie - procesy przemysłowe np. produkcja HNO₃

− paleniska domowe

− urządzenia domowe - piecyki gazowe, olejowe

− palenie papierosów

2. ruchome - pojazdy samochodowe,

• lotnictwo

• statki żeglugi śródlądowej

W Europie Zachodniej - NO_x 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).

NO_x może się przemieszczać (transgeniczne przemieszczanie się jak w przypadku SO₂), 25% NO_x pochodzi z zanieczyszczeń pochodzących z Polski, a 75% pochodzi z innych krajów, głównie z Europy wschodniej.

NO_x ulegają przemianą; z nich powstają utleniacze fotochemiczne, do których należą

• ozon

• NO₂

• peroksyacyloazotany - w ich powstawaniu mają udział NO_x

Ozon. Tworzenie w atmosferze:

1. Powyżej 20km

O₂ -UV <242nm 2O

O + O₂ + M O₃ + M

2. 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 NO_x.

1. Kwaśne deszcze

2. Tworzenie nitrozoamin [NO_x są substratami (z amin aromatycznych przez azotyny)]⇒ szereg związków pronowotworowych.

3. 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 NO_x 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 NO_x.

• 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.

1. Przemysł chemiczny

2. Przemysł elektrochemiczny

3. Przemysł szklarski, ceramiczny

4. Elektrownie, zakłady koksownicze

5. Hutnictwo żelaza, metali nieżelaznych

6. Rafineria ropy naftowej

7. Nawozy sztuczne

8. Reaktory atomowe

Zagrożenia przy zwiększeniu stężenia.

1. Bardzo wysoki stopień potencjalnego zagrożenia: Cd, Hg, Pb, Cu, Sn, Zn, Cr, Ag, Sb, Tl.

2. Wysoki stopień potencjalnego zagrożenia: Bi, Mo, Ba, Mn, Fe.

3. Średni stopień potencjalnego zagrożenia: F, Br, Ni, Co, As, J, Cs, Al.

4. Niski stopień potencjalnego zagrożenia: Sr, Zr, Ta, La, Nb.

Szkodliwość pierwiastków uwarunkowane ich biochemicznymi i biologicznymi:

1. Podatność na biokumulację z różnych elementów środowiska:

1. z wody: Hg, Cd, Cu, Zn

2. z gleby: Cd, Cs, Pb, Zn

2. Łatwa absorpcja z przewodu pokarmowego: Hg, Cd.

3. Przenikanie przez łożysko: Cd, Hg, Pb, Zn, Cu, Ag.

4. Przenikanie przez bariery biologiczne np. krew : Hg, Pb.

5. Tworzenie połączeń z grupami -SH białek Hg, Pb, Se, Cd.

6. 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 0,1-1^ng/_m³

• tereny wiejskie 0,1-0,3^μg/_m³

• tereny miejskie 0,5-3^μg/_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 0,5-1,0^μg/_m³

• woda pitna 10^μg/_l

• dopuszczalne tygodniowe pobranie z wodą i żywnością 20^μg/_kg mc

• dopuszczalne stężenie we krwi 10^μg/_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 50^μg/_dl krwi anemia

• zaburzenia neurologiczne powyżej 80^μg/_dl uszkodzenie mózgu

• działanie mutagenne

• zaburzenia w pracy nerek

Hg

Źródła:

1. Naturalne (40%):

• odgazowanie skorupy ziemskiej

• emisje wulkaniczne

2. 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 1,2^ng/_m³

• tereny miejskie 1-5^ng/_m³

• tereny wiejskie 1-50^ng/_m³

• wody powierzchniowe 1-3^ng/_l

• gleba 20-600^μ/_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:

1. Naturalne (15%)

- emisje wulkaniczne

2. 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:

1. 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.

2. Zmiany w składzie gatunku roślin mogą oddziaływać na populacje zwierzęce np. wzrost ilości toksycznych glonów może przyczynić się do ginięcia niektórych gatunków zwierząt.

3. Obumierające glony powodują niedotlenienie wody, którego skutkiem może być:

- ginięcie ryb

- uwalnianie P z osadów w warunkach beztlenowych

4. 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:

1. typu i ilości ropy

2. warunków środowiskowych np. siła i kierunek wiatrów

3. położenie geograficzne (temp. opadu)

4. 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:

1. Korzyści z tych naturalnie występujących czynników - biotycznych i abiotycznych, które pomagają zmniejszyć obfitość szkodników i spowodować wystąpienie chorób.

2. Sposób zapobiegania rozwojowi oporności w organizmach szkodników

3. Możliwości uszkodzenia roślin, zwierząt i ekosystemów, które były celem działania pestycydów.

4. 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.

1. Próżniowe - powyżej 190nm

2. Dalekie 190-300

3. 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

1. Zmiany chemiczne poprzednio istniejących barwników melaninowych (prawdopodobnie premelaniny)

2. Wytwarzanie rumienia - opalanie

3. Wytwarzanie i wędrówka do powierzchni skóry granulek melaninowych

4. Zmiany we wzroście komórek - najpierw zatrzymanie wzrostu na 24godziny lub dłużej, a następnie nasilenie wzrostu i hiperplazja naskórka.

B. Oczy.

1. Fotokeratosis. (ro..gowacenie)

2. Zapalenie spojówek.

3. 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

1. Rak podstano-komórkowy z kom. w-w podstawowej

2. Rak płaskonabłonkowy kolczystokomórkowy - z komórek powierzchniowych (kolczystych) w-w nabłonka

3. .... 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:

1. Choroba przewodu pokarmowego (dur brzuszny, rzekomy, czerwonka)

2. Robaczyce - glistnica, owsica

3. Zoonozy (choroby odzwierzęce) -wąglik, bruceloza, nosacizna.

4. 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

1. Lista substancji zanieczyszczających i ich dopuszczalne stężenie

2. Obszary o dopuszczalnych wielkościach stężenia

3. Czas.

Zasady pomiaru - sposoby pobierania prób powietrza:

1. 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.

2. 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.

1. System mechaniczny - oczyszcza z grubsza

2. Metody fiz-chem - koagulacja, chlorowanie - w zależności od składu ścieków.

3. 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:

1. zapewnienie ogrzewania pomieszczenia

2. pomieszczenie zaopatrzone w wodę do picia

3. 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

• NO_x - 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.

1. Podrażnienie spojówek i błon śluzowych suchość w nosie lub gardle odczuwanie podrażnienia, ukłucia, pieczenia, zmiany głosu, chrypka

2. Podrażnienia skóry, zaczerwienie, pieczenie, swędzenie, sucha skóra.

3. Objawy neurotoksyczne, zmęczenie psychiczne, utrudnione zapamiętywanie, senność, obniżenie zdolności koncentracji, ból i zawroty głowy, zatrucia, mdłości, uczucie zmęczenia.

4. Nieswoista nadreaktywność. Katar i łzawienie z oczu, objawy astmatyczne u nieastmatyków, nieprawidłowe dźwięki oddechowe.

5. 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.

1. Obciążenie wysiłkiem fizycznym. Na stopień obciążenie wpływa:

1. wysiłek energetyczny

2. jednostronność wykonywanych ruchów

3. 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

2. 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

3. 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:

1. stworzenie właściwego środowiska materialnego pracy (zabezpieczenie przed czynnikami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi).

2. Stworzenie właściwego środowiska społecznego (stosunki międzyludzkie)

3. Eliminacja zbędnych nawyków

4. Ustalenie i przestrzeganie dopuszczalnych fizjologicznych norm wysiłku

5. 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:

1. nadmierne spożycie tytoniu i alkoholu

2. złe warunki żywieniowe, otyłość brak aktywności fizycznej

3. niewłaściwe zachowania kierowców i pieszych na drogach

4. czynniki psychospołeczne

Zachorowalność na nowotwory w skali światowej: (ogółem 7,62mln, kobiety 3,77mln, mężczyźni 3,8mln)

Ogółem:

1. płuca

2. żołądek

3. piersi, jelito grube

4. szyjka macicy

Kobiety:

1. piersi

2. szyjka macicy

3. jelito grube

4. żołądek

5. płuca.

Mężczyźni:

1. płuca

2. żołądek

3. jelito grube

4. prostata

5. 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:

1. U mężczyzn

- stały wzrost umieralności z powodów nowotworów ogółem

- istotny wzrost umieralności z powodu czerniaka, nowotworów jamy ustnej, krtani, płuc

- spadek zagrożenia nowotworów żołądka

2. 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:

1. przyrost zagrożenia nowotworami tytoniozależnymi u mężczyzn

2. u kobiet i mężczyzn przyrost zagrożenia nowotworów jelita grubego, trzustki oraz czerniaka

3. wzrost zagrożenia nowotworów sutka u kobiet, chociaż Polska ciągle należy do krajów niskiego ryzyka

4. maleje umieralność na nowotwory szyjki macicy, chociaż pozostajemy krajem o najwyższym stopniu ryzyka

5. zmniejszenie zagrożenia nowotworów żołądka i w mniejszym stopniu przełyku.

Geograficzne zróżnicowanie występowania nowotworów w Polsce:

1. niższa umieralność na wschodzie, wyższa na zachodzie w odniesieniu do nowotworów okrężnicy, odbytnicy, pęcherza żółciowego, trzustki, szyjki macicy i pęcherza moczowego

2. na terenie Wielkopolski podwyższone ryzyko umieralności na raka sutka i jajnika u kobiet oraz gruczołu krokowego u mężczyzn

3. umieralność na raka tarczycy szczególnie kobiet na linii północ-południe rejony wysokiego ryzyka - południe

4. 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:

1. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne jako produkty niepełnego spalania w zakładach przemysłowych, w silnikach spalinowych - zawartość benzo-α-pirenu.

2. Nitrozoaminy - mogą powstawać z drugo- i trzeciorzędowych amin i azotynów w artykułach żywnościowych, ale także mają tworzyć się w organizmie w soku żołądkowym.

3. Alfatoksyny - są produktami pleśni Aspergillus flavus, rozwój na artykułach żywnościowych jest związany z warunkami klimatycznymi (wysoka temp., wilgotność).

4. Aminy aromatyczne - produkty i półprodukty w procesach przemysłowych - bezydyna.

5. 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.

1. 4-aminobifenyl

2. mieszanki p/bólowe zawierające fenacetynę (nowotwory dróg moczowych)

3. arsen i niektóre jego związki

4. azbest

5. anatiopirin

6. benzen

7. benzydyna

8. chlorphazina

9. eter bis chlormetylowy

10. bisulfan

Procesy przemysłowe i zagrożenia zawodowe:

1. Produkcja auraminy

2. Produkcja alkoholu izopropylowego

3. Wydobywanie hematotytów (z ekspozycją na radon)

4. Niektóre prace przy produkcji butów

5. Niektóre prace przy produkcji mebli

6. 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

2. Dym tytoniowy

3. Nikiel

4. Arsen

5. Kadm

6. Benzen

7. 4-aminobifenyl

8. 2-naftyloamina

9. 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:

1. Czynniki środowiskowe

2. Czynniki chorobotwórcze

3. Czynniki gospodarza.

1. Czynniki środowiskowe:

1. klimat

2. gęstość zaludnienia

3. warunki mieszkaniowe

4. woda

5. pożywienie

6. promieniowanie

7. zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego

8. hałas.

2. Czynniki chorobotwórcze:

1. biologiczne (bakterie, wirusy itp.)

2. chemiczne (trucizny, alkohol, dym)

3. fizyczne (promieniowanie, gorąco, itp.)

4. żywienie (niedobór, nadmiar)

3. Czynniki gospodarza:

1. wiek

2. płeć

3. rasa

4. zawód

5. zwyczaje

6. stan cywilny

7. środowisko rodzinne

8. dziedziczność

9. 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:

1. Określenia celów i założenia badawczych

2. Zdefiniowania populacji (dobór badanych, wielość i typ losowania prób itd.)

3. Wyszczególnienia zmiennych i skał pomiarowych

4. Wyboru metody pomiaru:

1. stanu zdrowia populacji

2. czynników środowiskowych

5. Zaprojektowania dokumentów badań i organizacji zbierania danych w terenie

6. Wyboru metod przetwarzania danych (np. arkusze kalkulacyjne itd.)

7. 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:

1. Opis częstości i sposobów rozprzestrzeniania się chorób wśród ogółu ludności i w jej podgrupach oraz porównanie mierników stanu zdrowia w różnych populacjach (epidemiologia opisowa)

2. 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.

3. 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:

1. choroby zaczynające się i kończące w tym okresie czasu

2. choroby zaczynające się w tym okresie i trwające dłużej

3. choroby, które zaczęły się dawniej, ale zakończyły się w tym okresie

4. 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

---