Аэрозоли как причина возникновения некоторых заболеваний. Аллергены, радионуклиды, смог

   Выделяют несколько групп так  называемых аллергоопасных растений. В средней полосе России это  - ряд деревьев (береза, ольха, орешник  и др.), представители семейства  злаковых трав (тимофеевка, ежа, овсяница), культурные злаки (рожь, пшеница,  ячмень и др.), сорные травы  (одуванчик, полынь, лебеда и др.), фруктовые деревья. При этом  у лиц с гиперчувствительностью, например, к пыльце яблони возможна  непереносимость яблок и продуктов  из них. 

  Каждый  регион имеет специфическую растительность, пыльца которой может стать  аллергенной для населения. Так,  в табаководческих районах распространена  аллергия к пыльце табака, нередко  сопровождающаяся гиперчувствительностью  к запаху табачного дыма, табачным  изделиям. В организме могут образовываться  и новые соединения, к которым  формируется аллергия (П.Хакбердыев, 1991). Изучение поллинологической  ситуации позволяет прогнозировать "вспышку" поллиноза, а при  оценке значимости, например, промышленных  загрязнителей - уровень аллергической  заболеваемости населения. 

  Известно, что в пыльце березы содержится  около 40 белков, 5 из которых обладают  разной степенью аллергенной  активности. Это белки с молекулярной  массой 17, 25, 27, 29, 30 кД. Главным аллергеном, на долю которого приходится 90% специфической активности полного  экстракта пыльцы березы, является  фракция BV-4. Это - гликопротеин, имеющий  молекулярную массу 29 кД, изоэлектрическую  точку Р1 5,18, содержащий 20% углеводных  остатков. При постановке кожных  тестов с пыльцевыми аллергенами  возможны так называемые перекрестные  реакции: например, при аллергии  на пыльцу березы — на аллергены  орешника и ольхи. В настоящее  время расшифрованы повторяющиеся  эпитопы в структуре аллергенов  некоторых растений, в частности  березы, орешника и ольхи. Наличие  гомологичных участков 144...155, 63...74 и  77...88 аминокислотной последовательности, выявленное в структуре аллергенов пыльцы этих растений, по-видимому, и определяет их сходные биологические свойства и в конечном счете -формирование перекрестных реакций. Аналогичное явление отмечается у лиц с гиперчувствительностью к пыльце злаковых трав - тимофеевки и ежи. Наличие идентичных участков в структуре пыльцевых аллергенов учитывают при создании и использовании средств специфической терапии лиц с перекрестными аллергическими реакциями на пыльцу злаковых трав.

     К числу распространенных растений, пыльца которых может стимулировать  развитие поллиноза, относится  также полынь (Artemisia L vulgaris). Из 23 компонентов  пыльцевого экстракта полыни, выделенных  с помощью SDS-PAGE, 15 фракций участвуют  в связывании с lgE-антителами  сывороток больных с гиперчувствительностью  к пыльце этого растения. Молекулярные  массы lgE-связывающих фракций  составляют 12-80 кД, однако лишь фракция  с молекулярной массой 22 кД обладает  способностью специфического связывания lgE-антител в 94,0% образцов сывороток больных с аллергией к пыльце полыни. У 5 других компонентов с молекулярными массами 12, 17, 29, 39, 42 кД активность в связывании со специфическими lgE-антителами выражена меньше.

    Вопросы состава и идентичности  препаратов из пыльцы одних  и тех же видов растений, произрастающих  в регионах с разными экологическими  условиями, чрезвычайно актуальны  в настоящее время. Качество  и стандартность как диагностических,  так и лечебных форм зависят  от состава пыльцы, на который  влияют региональные экологические  факторы. Химический состав пыльцевого  сырья Betula vulgaris, полученного в  регионах с разными уровнями  атмосферных загрязнений, существенно  различается. В пыльце, собранной  в естественных условиях, преобладает  калий, меньше в ней фосфора,  серы, хлора. В зернах присутствуют  частицы минералов Fe, Si, AL G.Peltre показал,  что на антигенность и аллергенность  пыльцы изученных трав (злаковых) влияют факторы внешней среды,  в частности загрязнители, источником которых в городе является метро. Сам факт влияния региональных загрязнителей на качество пыльцы делает необходимым создание специальных палинариев и чистых зон для получения пыльцевого сырья.

  К  категории сильных аллергенов  относят домашнюю пыль, в состав  которой входят аллергены микроклещей,  тараканов и других внутрижилищных  насекомых, споры грибов, эпидермис  и слюна домашних животных, частицы  отделочных материалов и т.д. 

  Группу  аллергенов, условно относимых к  антропогенным, возглавляют промышленные  аллергены. Это химические и  биологические загрязнители среды  - выбросы различных производств,  отходы, образующиеся при внедрении  неудачных технологий. С проблемой  антропогенных аллергенов тесно  связаны проблемы защиты окружающей  среды, исключения контактов рабочих  с вредными веществами. При установлении  предельно допустимых концентраций  этих веществ в атмосферном  воздухе и воде исходят именно  из их аллергенных свойств. 

                                         Радионуклеиды

  Понятие «радиоактивные аэрозоли» связано с появлением в 1945 году ядерного оружия. После взрыва материалы, из которых состоит атомная бомба, испаряются. По мере охлаждения пары конденсируются и десублимируются в твердые радиоактивные частицы, образующие высокодисперсную фазу радиоактивных аэрозолей. Они возникают при взрыве на значительной высоте. Например, в городах Хиросиме и Нагасаки атомные бомбы с тротиловым эквивалентом около 20 килотонн были взорваны на высоте примерно 555 метров. Такие взрывы называют воздушными – частицы грунта, поднятые с поверхности земли, не достигают огненного шара. Образующиеся при воздушных взрывах седиментационно устойчивые высокодисперсные аэрозоли распространяются глобально. Они оседают через значительное время после взрыва и формируют так называемые поздние выпадения.

  При  наземном (наводном) взрыве радиоактивных  аэрозолей образуется значительно  больше, чем при воздушном взрыве. Масса грунта (воды) вовлекается  в огненный шар, расплавляется  и испаряется в нем. Продукты  деления и другие радиоактивные  материалы при конденсации осаждаются  на частицах грунта, которые превращаются  в радиоактивные аэрозоли.

  Образующееся  грибовидное аэрозольное радиоактивное  облако за 10 минут после взрыва  достигает максимальной высоты  и может проникнуть в тропосферу  на высоту примерно от 7,5 до 16,5 км в зависимости от времени  года и географической широты. Радиоактивное облако сносится ветром, и по пути движения в результате оседания радиоактивных частиц образуется радиоактивный след.

  Радионуклиды, нуклиды, ядра которых радиоактивны. По типам радиоактивного распада различают α-радионуклиды, β-радионуклиды, радионуклиды, ядра которых распадаются по типу электронного захвата, и радионуклиды, ядра которых подвержены спонтанному делению. Испускание радиоактивными ядрами α- и β-частиц, а также электронный захват обычно сопровождаются испусканием рентгеновского или γ-излучения, поэтому большинство радионуклидов представляет собой источники электромагнитного излучения. Например, источником γ-излучения являются ядра β-радиоактивного ⁶⁰Со, широко используемого в так называемых кобальтовых пушках и др. радионуклидных приборах. Число "чистых" радионуклидов, при распаде ядер которых испускается только корпускулярное α- или β-излучение, не сопровождаемое электромагнитным излучением, невелико. К "чистым" β-излучателям относятся T (³Н), ¹⁴С, ³⁵S, ³²P и некоторые др.

 Общее  число известных радионуклидов  превышает 1800; осуществление ядерных реакций приводит к синтезу новых радионуклидов.

   В зависимости от устойчивости  ядер радионуклиды подразделяют  на короткоживущие и долгоживущие; четкой границы между этими понятиями нет. Условно принимают, что радионуклиды, у которых Т_1/2 менее 10 суток, относятся к короткоживущим, а радионуклиды с большими периодами полураспада – к долгоживущим.

       Радионуклиды могут быть природными (естественными) или искусственно  полученными (техногенными). Природные  радионуклиды бывают долгоживущими  (значения Т_1/2 сопоставимы с возрастом Земли) и короткоживущими. Природные короткоживущие радионуклиды либо являются членами природных радиоактивных рядов (эти радионуклиды постоянно образуются в цепочках радиоактивных превращений), либо непрерывно образуются в результате ядерных реакций, вызываемых космическим излучением (например, ядра ¹⁴С непрерывно образуются в результате взаимодействия нейтронов космического излучения с ядрами ¹⁴N атмосферного воздуха: ¹⁴N(n, p) ¹⁴С); кроме того, они могут быть продуктами спонтанного деления ядер природного урана, поглощения ядрами урана нейтронов. В результате в природе в исчезающе малых количествах постоянно присутствуют радионуклиды таких радиоактивных элементов, как Тс, Pm, Np, Pu.

   Значительные количества техногенных  радионуклидов образуются при  работе ядерных реакторов, главным  образом АЭС, в результате деления  в реакторе ядер ²³⁵U, ²³⁸Pu. Кроме того, для искусственного получения радионуклидов используют нейтронные источники, ускорители, изотопные генераторы – устройства, в которых можно отделять постоянно накапливающийся "дочерний" радионуклид от более долгоживущего "материнского" радионуклида. С началом работ предприятий атомной промышленности и проведений испытаний ядерного оружия (40-50-е гг. XX в.) все большие количества техногенных радионуклидов стали попадать в окружающую среду. Воздействие природных и техногенных радионуклидов окружающей среды на живые организмы и их сообщества изучает радиоэкология.  
 

                                                  Смог

  Смог (от англ.Smoky fog, буквально — «Дымовой туман») — аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли, один из видов загрязнения воздуха в крупных городах и промышленных центрах. Первоначально под смогом подразумевался дым, образованный сжиганием большого количества угля (смешение дыма и диоксида серы SO₂). В 1950-х гг. был впервые описан новый тип смога — фотохимический, который является результатом смешения в воздухе следующих загрязняющих веществ:

• оксиды азота, например, диоксид азота (продукты горения ископаемого топлива);
• тропосферный (приземный) озон;
• летучие органические вещества (пары́ бензина, красок, растворителей, пестицидов и других химикатов);
• перекиси нитратов.

Все перечисленные  химикаты обычно обладают высокой химической активностью и легко окисляются, поэтому фотохимический смог считается  одной из основных проблем современной  цивилизации.

  Впервые термин «смог» был введён доктором Генри Антуаном де Во (англ. Henry Antoine Des Voeux) в 1905 году в статье «Туман и дым» (англ. Fog and Smoke), написанной для Публичного Конгресса о здоровье. 26 июля 1905 года лондонская газета Daily Graphic процитировала его: «Он сказал, что нет нужды в науке, чтобы понять, что этот дымовой туман — смог — порождение города, которое не встречается в сельской местности».

   Смог может образовываться практически при любых природных и климатических условиях в крупных городах и индустриальных центрах с сильным загрязнением воздуха. Наиболее вреден смог в тёплые периоды года, в солнечную безветренную погоду, когда верхние слои воздуха достаточно тёплые, чтобы останавливать вертикальную циркуляцию воздушных масс. Это явление часто встречается в городах, защищённых от ветров естественными преградами, например, холмами или горами.

                                 Воздействие на здоровье

  Смог является большой проблемой во многих мегаполисах мира. Он особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и лёгких, больных бронхитом, астмой, эмфиземой. Смог может стать причиной одышки, затруднения и остановки дыхания, головных болей, кашля. Также он вызывает воспаление слизистых оболочек глаз, носа и гортани, снижение иммунитета. Во время смога часто повышается количество госпитализаций, рецидивов и смертей от респираторных и сердечных заболеваний.

  Природные случаи. Смог также образуется при извержениях вулканов, когда в воздухе достигается высокая концентрация сернистого газа. Такой вулканический смог называется англ. vog.

  Горящие леса в Индонезии создают дымку, похожую на смог, распространяющуюся на территорию Малайзии, Филлипин, Сингапура и Таиланда. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                           ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Аэрозоли играют большую положительную роль в жизни человека. Облака — важнейшее звено в круговороте воды в природе; поглощая солнечные лучи и тепловое излучение Земли, они умеряют и жару, и холод. Опыление многих растений, в том числе злаков, осуществляется аэрозолями из цветочной пыльцы. Всё жидкое и почти всё твёрдое топливо сжигается ныне в виде аэрозолей. Борьба с вредителями и болезнями культурных растений и лесов ведётся с помощью аэрозолей из ядохимикатов. Многие важные технические материалы, например, сажу, получают в виде аэрозолей. Большое значение приобретает аэрозольтерапия и аэрозольная иммунизация людей и домашних животных. Аэрозоли успешно применяют для борьбы с градобитием.