Канцерогены: что это такое и какие бывают? Что такое канцерогены и их классификация.

Химические канцерогенные факторы

В 1915 г. японские ученые Ямагива и Ишикава индуцировали небольшие опухоли, нанося каменноугольную смолу на кожу ушей кролика, впервые доказав таким образом возможность новообразования при действии химического вещества.

Наиболее распространенной классификацией химических канцерогенных веществ в настоящее время является разделение их на классы в соответствии с химическим строением: 1) полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и гетероциклические соединения; 2) ароматические азосоединения; 3) ароматические аминосоединения; 4) нитрозосоединения и нитрамины; 5) металлы, металлоиды и неорганические соли. Канцерогенными свойствами могут обладать и другие химические вещества.

Принято по происхождению выделять антропогенные канцерогены, появление которых в окружающей среде связано с деятельностью человека, и природные, не связанные с производственной или иной деятельностью человека.

Химические канцерогены могут быть также подразделены на три группы в зависимости от характера действия на организм:

1) вещества, вызывающие опухоли преимущественно на месте аппликации (бенз(а)пирен и другие ПАУ);

2) вещества отдаленного, преимущественно селективного действия, индуцирующие опухоли не в месте введения, а избирательно в том или ином органе (2-нафтиламин, бензидин вызывают опухоли мочевого пузыря; п-диметиламиноазобензол индуцирует опухоли печени у животных; винилхлорид вызывает развитие ангиосарком печени у человека);

3) вещества множественного действия, вызывающие опухоли различного морфологического строения в разных органах и тканях (2-ацетиламинофлуорен, 3,3-дихлорбензидин или о-толидин индуцируют опухоли молочных, сальных желез, печени и других органов у животных).

Такое разделение канцерогенных агентов условно, поскольку в зависимости от метода введения вещества в организм или вида

экспериментального животного локализация опухолей и их морфология могут меняться в зависимости от особенностей метаболизма канцерогенных веществ.

По степени канцерогенной опасности для человека бластомогенные вещества подразделяются на 4 категории:

I. Химические вещества, канцерогенность которых доказана как в опытах на животных, так и данными популяционных эпидемиологических исследований.

II. Химические вещества с доказанной сильной канцерогенностью в опытах на нескольких видах животных при различных путях введения. Несмотря на отсутствие данных о канцерогенности для человека, их следует считать потенциально опасными для него и принимать такие же строгие меры профилактики, как и в отношении соединений первой категории.

III. Химические вещества со слабой канцерогенной активностью, вызывающие опухоли у животных в 20-30% случаев в поздние сроки опыта, преимущественно к концу жизни.

IV. Химические вещества с «сомнительной» канцерогенной активностью. В эту категорию включаются химические соединения, канцерогенная активность которых не всегда четко выявляется в эксперименте.

Более конкретная классификация канцерогенных веществ, основанная на анализе эпидемиологических и экспериментальных данных 585 химических веществ, групп соединений или технологических процессов, была разработана МАИР в 1982 г. Предложенное в этой классификации подразделение всех изученных на канцерогенность соединений имеет большое практическое значение, так как позволяет оценить действительную опасность химических веществ для человека и установить приоритетность в проведении профилактических мероприятий.

Наибольшей канцерогенной активностью обладают ПАУ (7,12- диметилбенз(а)антрацен, 20-метилхолантрен, бенз(а)пирен и др.), гетероциклические соединения (9-метил-3,4-бензакридин и 4-нитро- хинолин-N-оксид). ПАУ обнаруживаются как продукты неполного сгорания в выхлопных газах автотранспорта, в дыме доменных печей, в табачном дыме, в продуктах копчения, а также в выбросах вулканов.

Ароматические азосоединения (азокрасители) используются для окраски натуральных и синтетических тканей, для цветной печати в полиграфии, в косметике (моноазобензол, N,N`-диметил-4-

аминоазобензол). Опухоли обычно возникают не на месте введения азокрасителей, а в органах, удаленных от места аппликации (печень, мочевой пузырь).

Ароматические аминосоединения (2-нафтиламин, бензидин, 4-аминодифенил) вызывают у животных опухоли различной локализации: мочевого пузыря, подкожной клетчатки, печени, молочных и сальных желез, кишечника. Ароматические аминосоединения применяются в различных отраслях промышленности (при синтезе органических красителей, лекарственных препаратов, инсектицидов и др.).

Нитрозосоединения и нитрамины (N-метилнитрозоуретан, метилнитрозомочевина) вызывают у животных опухоли, разнообразные по морфологическому строению и локализации. В настоящее время установлена возможность эндогенного синтеза некоторых нитрозосоединений из предшественников - вторичных и третичных аминов, алкил- и ариламидов и нитрозирующих агентов - нитритов, нитратов, окислов азота. Этот процесс осуществляется в желудочно-кишечном тракте человека при поступлении с пищей аминов и нитритов (нитратов). В связи с этим важной задачей является уменьшение содержания нитритов и нитратов (используемых в качестве консервантов) в пищевых продуктах.

Металлы, металлоиды, асбест. Известно, что ряд металлов (никель, хром, мышьяк, кобальт, свинец, титан, цинк, железо) обладают канцерогенной активностью и многие из них на месте введения вызывают саркомы различного гистологического строения. Асбест и его разновидности (белый асбест - хризотил, амфибол и его разновидность - голубой асбест - крокидолит) играют значительную роль в возникновении профессионального рака у человека. Установлено, что при длительном контакте у рабочих, занятых добычей и переработкой асбеста, возникают опухоли легкого, желудочно-кишечного тракта, мезотелиомы плевры и брюшины. Бластомогенная активность асбеста зависит от размеров волокон: наиболее активны волокна длиной не менее 7-10 мкм и толщиной не более 2-3 мкм.

Природные канцерогены. В настоящее время известно более 20 канцерогенов природного происхождения - продуктов жизнедеятельности растений, в том числе низших растений - плесневых грибов. Aspergillus flavus продуцирует афлатоксины В1, В2 и G1, G2; A. nodulans и A. versicolor - стеригматоцистин. Penicillium islandicum образует лютеоскирин, циклохлоротин; P. griseofulvum -

гризеофульвин; Strepromyces hepaticus - элайомицин; Fusarium sporotrichum - фузариотоксин. Канцерогеном является также сафрол, который содержится в масле (ароматической добавке, получаемой из корицы и мускатного ореха). Из высших растений также выделены канцерогены: семейство сложноцветных Senecio содержит алкалоиды, в структуре которых выявлено пирролизидиновое ядро; основным токсическим метаболитом и конечным канцерогеном является пирроловый эфир. Папоротник-орляк (Pteridium aquilinum) при употреблении в пищу вызывает опухоли тонкой кишки и мочевого пузыря.

Эндогенные канцерогенные вещества. Могут быть причиной развития некоторых видов злокачественных новообразований в особых условиях внутренней среды, при наличии генетических, гормональных и обменных нарушений. Они могут рассматриваться как эндогенные факторы, реализующие бластомогенный потенциал непосредственно или косвенно. Подтверждением этому явились опыты по индукции опухолей у животных при подкожном введении бензольных экстрактов из ткани печени человека, погибшего от рака желудка. Было изучено действие экстрактов из желчи, легочной ткани, мочи, и во всех случаях, как правило, у животных возникали опухоли. Экстракты, выделенные из органов умерших от неопухолевых заболеваний, были малоактивны или неактивны. Установлено также, что при бластомогенезе в процессе биотрансформации триптофана в организме образуются и накапливаются некоторые промежуточные продукты ортоаминофенольной структуры: 3-оксикинуренин, 3-оксиантраниловая кислота, 2-амино- 3-оксиацетофенон. Все эти метаболиты в незначительных количествах выявляются также в моче здоровых людей, однако при некоторых новообразованиях их количество резко возрастает (например, 3-оксиантраниловая кислота при опухолях мочевого пузыря). Кроме того, у больных опухолью мочевого пузыря обнаружен извращенный обмен триптофана. В экспериментах, посвященных изучению канцерогенных свойств метаболитов триптофана, наиболее активной оказалась 3-оксиантраниловая кислота, введение которой индуцировало лейкозы и опухоли у животных. Также показано, что введение больших количеств триптофана вызывает развитие дисгормональных опухолей и что некоторые метаболиты циклической аминокислоты тирозина (параоксифенилмолочная и параоксифенилпировиноградная кислоты) обладают канцерогенными свойствами и вызывают опухоли легких, печени, мочевого

пузыря, матки, яичников, лейкозы. Клинические наблюдения свидетельствуют о повышении содержания параоксифенилмолочной кислоты у больных лейкозами и ретикулосаркомами. Все это указывает на то, что эндогенные канцерогенные метаболиты триптофана и тирозина, возможно, ответственны за развитие некоторых спонтанных опухолей у человека.

Общие закономерности действия химических канцерогенных веществ. Все химические канцерогенные соединения обладают рядом общих черт действия независимо от их структуры и физикохимических свойств. Прежде всего для канцерогенов характерен длительный латентный период действия: истинный, или биологический, и клинический латентные периоды. Опухолевая трансформация начинается не сразу после контакта канцерогена с клеткой: вначале канцерогенное вещество подвергается биотрансформации, в результате образуются канцерогенные метаболиты, которые внедряются в клетку, изменяют ее генетический аппарат, обусловливая малигнизацию. Биологический латентный период - это время от образования в организме канцерогенного метаболита до начала неконтролируемого роста. Клинический латентный период более длителен и исчисляется от начала контакта с канцерогенным агентом до клинического обнаружения опухоли, причем начало контакта с канцерогеном может быть четко определено, а время клинического обнаружения опухоли - широко варьировать.

Длительность латентного периода может значительно колебаться. Так, при контакте с мышьяком опухоли кожи могут развиться спустя 30-40 лет, профессиональные опухоли мочевого пузыря у рабочих, контактирующих с 2-нафтиламином или бензидином, - в сроки от 3 до 30 лет. Длительность латентного периода зависит от канцерогенной активности веществ, интенсивности и продолжительности контакта организма с канцерогенным агентом. Проявление онкогенной активности канцерогена зависит от вида животного, его генетических особенностей, пола, возраста, коканцерогенных модифицирующих влияний. Канцерогенная активность вещества определяется скоростью и интенсивностью метаболических превращений и соответственно количеством образующихся конечных канцерогенных метаболитов, а также дозой вводимого канцерогена. Кроме того, немаловажное значение могут иметь промоторы канцерогенеза.

Одной из важных особенностей действия канцерогенов считается зависимость доза-время-эффект. Выявлена корреляция

между дозой (суммарной и разовой), латентным периодом и частотой возникновения опухолей. При этом чем выше разовая доза, тем короче латентный период и тем выше частота возникновения опухолей. У сильных канцерогенов отмечается более короткий латентный период.

Для большинства химических канцерогенов показано, что конечный эффект зависит не столько от разовой, сколько от суммарной дозы. Разовая доза определяет время, необходимое для индукции опухоли. При дроблении дозы для получения того же самого конечного эффекта необходимо более длительное введение канцерогена, в этих случаях «время восполняет дозу».

Запомните

Канцерогенными для человека признано свыше 50 химических соединений, их комбинаций или производственных процессов.

В организм человека канцерогены поступают с воздухом, водой, пищей и лекарствами. Чистота окружающей среды - важнейший фактор профилактики рака.

Разберитесь

1 . Какими канцерогенными веществами загрязняется воздух в городе, в котором Вы живете?

Канцерогенное воздействие могут оказывать химические соединения, некоторые производственные процессы, ультрафиоле­товое и ионизирующее излучение, отдельные экзогенные вирусы. Его реализация зависит от генетических, возрастных и иммуно­биологических особенностей организма.

Характеристика химических канцерогенов. В природе суще­ствует около 6 млн естественных и созданных искусственно хи­мических соединений. Человек активно контактирует с 50 тыс. из них. Около 7 тыс. веществ испытано на канцерогенную актив­ность. Канцерогенными для животных оказались 800-900 соеди­нений. Несомненно опасными для человека признано свыше 50 химических соединений, их комбинаций или произ­водственных процессов. Они приводят к возникновению пример­но 2 из 6 млн случаев рака, ежегодно регистрируемых на земном шаре.

Химические канцерогены представляют собой различные по структуре органические и неорганические соединения. Они при­сутствуют в окружающей среде, являются продуктами жизнедея­тельности организма или метаболитами живых клеток.

Некоторые из канцерогенов обладают местным действием, дру­гие оказывают влияние на чувствительные к ним органы незави­симо от места введения. Существуют канцерогены активные сами по себе (прямые канцерогены), но большинство нуждается в предварительной активации (непрямые канцерогены) и по сути дела является преканцерогенами. Активация их осуществляется в процессе метаболизма химического вещества в организме чело­века. Активные формы получили название «конечных канцероге­нов».

Механизм действия. Чтобы вызвать злокачественную транс­формацию клетки, химическое вещество должно необратимо реа­гировать с нуклеиновыми кислотами клетки. Конечные канцероге­ны обладают таким свойством, так как содержат электрон-дефицитный атом, благодаря которому могут связываться с обога­щенными электронами центрами в нуклеиновых кислотах.

Стадии канцерогенеза. В процессе канцерогенеза различают ряд последовательных стадий. Первая из них - стадияинициа­ции - вызывается генотоксическим агентом. Допускают, что для нее достаточно однократного контакта с канцерогеном, после че­го инициированное состояние сохраняется на всю жизнь. Для осуществления последующей стадии -промоции контакт канце­рогена с субстратом должен быть продолжительным и повтор­ным. Наблюдается прямая зависимость промоторного эффекта от дозы и времени воздействия канцерогенного вещества. Доказано, что один и тот же канцероген может обладать как инициирую­щими, так и промоторными свойствами.

Изолированное воздействие промотора на практике встре­чается редко. В повседневной жизни на человека, как правило, действует комплекс факторов в малых дозах на протяжении длительного времени. Поэтому оценить канцерогенное действие отдельных соединений не всегда возможно. С другой стороны, совместное воздействие нескольких факторов может резко потен­цировать канцерогенный эффект.

Характеристика отдельных групп канцерогенов. Канцероген­ным действием обладают полициклические ароматические углево­дороды, нитрозамины, ароматические амины и амиды, некоторые металлы, асбест, винилхлорид, афлатоксины, отдельные лекар­ственные препараты и другие химические вещества.

Особую опасность для человека представляют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). К ним относятся 3,4-бенз(а)пирен (БП), бензантрацен, дибензантрацен и др. Бензпирен считается одним из самых активных канцерогенов.

ПАУ образуются при сгорании органических веществ в усло­виях высокой температуры и являются весьма распространен­ными загрязнителями внешней среды. Они присутствуют в воз­духе, в воде загрязненных водоемов, в саже, дегте, минераль­ных маслах, жирах, фруктах, овощах и злаках. Ежегодные выбро­сы БП в мире достигают 5000 т. Концентрация БП в воздухе крупных промышленных городов может достигать 100 нг/м 3 .

В эксперименте на животных ПАУ приводят к возникнове­нию сарком мягких тканей и опухолей других органов. Содержа­ние ПАУ в организме человека можно использовать для прог­нозирования индивидуальной чувствительности к канцерогенам.

Нитрозамины и их предшественники. Нитрозамины (НА) - соединения, содержащие аминогруппу N - N0, связанную с раз­личными радикалами. Синтезируются из вторичных аминов при взаимодействии их с нитритами или с окислами азота.

Нитрозамины токсичны, обладают мутагенным и тератоген­ным действием. Более 300 из нескольких сотен исследованных НА вызывают канцерогенный эффект. В эксперименте с помо­щью нитрозаминов можно вызвать опухоль любого органа. Чувствительными к ним оказались 40 видов животных. Имеются серьезные основания предполагать, что они канцерогенны и для человека. Во всяком случае в некоторых эпидемиологических исследованиях обнаружена корреляция между поступлением НА и раком желудка, пищевода, опухолями головного мозга, носо­глотки, печени.

Во внешней среде НА в небольших количествах находятся в пищевых продуктах, травах, пестицидах, кормовых добавках, загрязненной воде и воздухе. Кроме этого, НА поступают в ор­ганизм с табаком, косметикой и лекарствами.

В готовом виде из внешней среды человек поглощает незна­чительное количество нитрозаминов. Значительно выше количе­ство НА, синтезируемых в организме из нитритов и нитратов. Синтез нитрозаминов из нитритов осуществляется под влиянием ферментов микробной флоры в желудке, кишках, мочевом пу­зыре.

Нитриты - токсичны, в больших дозах они приводят к образованию метгемоглобина. Они содержатся в злаках, кор­неплодах, безалкогольных напитках, добавляются как консер­ванты в сыры, мясо и рыбу.

Нитраты не токсичны, но в организме около 5 % нитратов восстанавливается до нитритов. Наибольшее количество нитра­тов содержится в овощах: шпинате, свекле, редисе, баклажанах, салате, сельдерее, турнепсе, черной редьке, ревене и др. В пос­ледние годы содержание их резко (в 5-10 раз) повысилось в картофеле.

Ароматические амины и амиды находят широкое применение в производстве красителей, фармацевтических препаратов, пестицидов. Они приводят к возникновению рака мочевого пу­зыря. Канцерогенным действием обладают 2-нафтиламин, 4-аминобифенил, бензидин.

Асбест - волокнистый силикат, используемый в строитель­стве. Опасны свободные волокна асбеста. Их обнаруживают в воздухе жилых помещений, в напитках и лекарствах, для филь­трации которых использованы асбестовые фильтры. У работаю­щих с асбестом наблюдается повышенная частота рака легкого, гортани, мезотелиом плевры и брюшины, изредка - злокачест­венных опухолей желудочно-кишечного тракта.

Винилхлорид входит в состав распространенных сортов пластмасс, используемых в медицине, строительстве и при изго­товлении товаров широкого потребления. Среди лиц, занятых на производстве винилхлорида, повышена заболеваемость ангиосаркомами печени, гемобластозами, опухолями легкого.

Бензол и его производные также обладают канцерогенными свойствами. Продолжительный контакт с бензолом способствует возникновению лейкозов.

Металлы. Канцерогенны соединения мышьяка, никеля, хрома, кадмия. Длительная работа с этими металлами может привести к возникновению рака верхних дыхательных путей и легких. Мышьяк, кроме этого, вызывает рак кожи, а кадмий, хром и их соединения - рак предстательной железы и мочеполовых ор­ганов.

Афлатоксины. Афлатоксинами называют токсические ве­щества, содержащиеся в плесени грибаAspergillusflavus. Их обнаруживают в орехах, зерновых и зернобобовых культурах, фруктах и овощах, кормах для животных. В некоторых странах Африки ими поражено от 5 до 20 % готовых блюд. Афлатокси­ны являются сильными канцерогенами. Они приводят к возник­новению первичного рака печени. Наблюдается прямая корре­ляция между среднедневным количеством поглощаемых афлатоксинов и гепатоцеллюлярным раком печени.

Лекарственные препараты. Опасность канцерогенного эффек­та лекарственных веществ невелика. С их приемом связано не более 1 % всех злокачественных опухолей. Канцерогенны пре­параты, содержащие неорганический мышьяк, алкилирующие агенты, производные нитрозомочевины, фенацетин, амидопирин, хлорнафазин, эстрогенные препараты и ряд других. Продолжи­тельное их применение способствует возникновению злокачест­венных опухолей (табл. 1).

Таблица 1.

Лекарственные препараты и вызываемые ими злокачественные новообразования

ЗНАЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И СОЦИАЛЬНО-БЫТОВЫХ ФАКТОРОВ

Запомните

Курение и неправильный характер питания являются причиной примерно 70 % злокачественных опухолей человека.

Сочетание курения с другими канцерогенными факторами резко повышает вероятность возникновения злокачественных новообразований.

Разберитесь

1 . Почему «европейский» тип диеты приводит к снижению рака желудка, но к росту рака толстой кишки?

2 . Какие меры необходимы для снижения заболеваемости злокачественными опухолями дыхательных путей?

Экологические аспекты циркуляции канцерогенов. В организм человека канцерогены попадают с воздухом, водой, пищей и лекарствами, а также путем прямого контакта через кожу и слизистые.

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха являются дымовые выбросы предприятий и выхлопные газы авто­мобильного транспорта. В промышленных городах вблизи и на территории предприятий, преимущественно химической промыш­ленности и резиновых изделий, обнаруживают высокие концен­трации ПАУ, бензола, НА,винилхлорида и других канцерогенов. Индексом загрязнения служит содержание бензпирена. Считают, что повышение содержания бензпирена на 1 нг в 1 м 3 воздуха ведет к росту заболеваемости раком легкого на 0,4 на 100 000 на­селения. В городах с очень загрязненной воздушной средой отме­чается прирост заболеваемости раком легкого на 18 на 100 000 населения.

В жилых помещениях главной причиной загрязнения воздуха является курение, а на кухнях - термическая обработка пищи. В комнатной пыли помещений с недостаточной вентиляцией обнаруживают асбестовые нити, радиоактивный полоний, радон, аконцентрация кадмия и других металлов иногда оказывается значительно выше, чем в городских почвах.

Из атмосферного воздуха канцерогены попадают на почву, в растения, в водоемы. Кроме этого, в почву канцерогены посту­пают в результате широкого применения минеральных удобрений и пестицидов.

В сельском хозяйстве используются азотсодержащие, калий­ные и фосфорсодержащие минеральные удобрения. Калийные удобрения не представляют канцерогенной опасности. Не существует убедительных доказательств канцерогенного эффекта фос­форсодержащих удобрений. Опасны азотсодержащие удобрения, производство которых в последнее время удваивается через каждые 6-7 лет. Около 50 % вносимого в почву азота усваи­вается растениями, остальная часть вымывается из почвы и уве­личивает содержание нитратов в сельскохозяйственных расте­ниях, поверхностных водоемах и грунтовых водах.

Канцерогенным действием обладают также многие пестициды. Большинство пестицидов являются химически стойкими соедине­ниями, хорошо растворимыми в жирах. Благодаря этому они накапливаются в растениях, тканях животных и человека. В 1982 г. эксперты МАИР признали канцерогенными 22 пестици­да. В эксперименте на животных они вызывали опухоли печени, почек, легких, кожи, молочной железы и других органов. Канце­рогенный эффект обусловлен токсичностью самих пестицидов, а также наличием в составе некоторых из них нитрозаминов и их предшественников. Применение пестицидов с высоким со­держанием НА создает определенную опасность для работников сельского хозяйства.

Загрязнение растений, используемых в качестве корма для ско­та, приводит к появлению канцерогенных примесей в молочных и мясных продуктах. Кроме того, с дождевой и грунтовой водой канцерогены из почвы поступают в водоисточники. Последние загрязняются также промышленными и городскими отходами. В загрязненной воде обнаруживают соединения, относящиеся ко всем группам химических канцерогенов, что представляет по­тенциальную опасность для человека. Некоторые исследования выявили корреляцию между содержанием в питьевой воде мышьяка, а также нитратов и повышенной заболеваемостью злокачественными новообразованиями. В связи с этим установ­лен международный стандарт предельного уровня содержания нитратов в питьевой воде: не более 45 мг/л.

Высказывалось предположение о канцерогенном влиянии галогенсодержащих соединений, образующихся в процессе хлориро­вания воды. Однако слишком низкие концентрации их в питье­вой воде исключают такую возможность.

Наиболее важными причинными факторами возникновения злокачественных новообразований у человека являются курение и особенности питания населения. С курением связывают около 30 % всех злокачественных новообразований, с диетой - 35 %. Меньшую роль играют профессиональные вредности, ультрафио­летовое и ионизирующее излучение.

Курение. Табачный дым состоит из газовой фракции и твер­дых частиц (смолы). В его состав входит более 3900 различных компонентов, в том числе 755 углеводородов, 920 гетероцикли­ческих азотистых соединений, 22 нитрозамина и др. В газовой фракции содержатся бензол, винилхлорид, уретан, формальдегид и другие летучие вещества. Основная часть канцерогенов (ПАУ, полоний-210, ароматические амины, нитрозамины и др.) находится в смолах. Диаметр твердых частиц сигаретного дыма (0,1 - 1,0 мкм, в среднем - 0,4 мкм) способствует их накоплению в периферических отделах трахеи, бронхов и в альвеолах.

Концентрация многих канцерогенов и их предшественников в табачном дыме значительно превышает их содержание в пище­вых продуктах и в атмосферном воздухе. В США курильщик поглощает в течение суток с табачным дымом 16,2 мкг нитрозаминов, тогда как с пивом он получает всего лишь 0,34 мкг, с консервированными мясными продуктами - 0,17 мкг, с косме­тикой- 0,41 мкг. Количество окислов азота в атмосферном воздухе промышленных городов колеблется в пределах 200- 450 мг/м 3 , тогда как в табачном дыме их содержание достигает 300 000-330 000 мг/м 3 .

Курение - широко распространенная вредная привычка. По данным Е. И. Чазова, в 1984 г. в СССР насчитывалось 70 млн курильщиков. Канцерогенность табака и табачного дыма досто­верно доказана. Курение приводит к возникновению рака легко­го, полости рта, глотки, гортани, пищевода, мочевого пузыря, почечной лоханки, поджелудочной железы и, возможно, почки и шейки матки.

У мужчин курение служит причиной 70-90 % рака легкого и гортани, 50-76 % - рака пищевода, 20-44 % - поджелудоч­ной железы, 29-56 % - мочевого пузыря.

Вероятность возникновения злокачественной опухоли зависит в первую очередь от продолжительности курения. Люди, которые начали курить в подростковом возрасте, подвергаются значи­тельно большему риску в среднем и пожилом, чем те, кто начал курить, будучи взрослым. Большую роль играет также ин­тенсивность курения. В зависимости от стажа курения человек, выкуривающий ежедневно 1,5-2 пачки сигарет, подвергается риску заболеть раком легкого в 10-16 раз большему, чем некурящий. В то же время курение в течение 20 лет по 2 пачки менее опасно, чем по 1 пачке в течение 40 лет.

Риск повышается в зависимости от содержания смолы и никотина в сигаретах. Он выше при курении сигарет без фильтра из дешевых сортов табака.

Канцерогенный эффект табачного дыма резко повышается при комбинации с другими канцерогенными факторами. Так, у шахтеров радоновых рудников совместное воздействие курения и ионизирующего излучения приводит к 10-кратному увеличению частоты рака легкого среди курящих. Риск рака ротоглотки по­вышается в 35 раз у выкуривающих более 1 пачки сигарет, если они употребляют алкоголь более 4 раз в день.

Комбинированное воздействие курения и асбеста значительно увеличивает риск рака легкого, курения и алкоголя - рака пищевода, курения и профессиональных вредностей в типогра­фиях, нефтяной, химической, газовой, текстильной, лакокрасоч­ной, резиновой отраслях промышленности - рака мочевого пу­зыря.

Табачный дым может существенно загрязнять воздух в зак­рытых помещениях, поэтому курение опасно и для окружающих. В частности, риск рака легкого повышен у жен курильщиков.

Канцерогенное действие проявляется и при иных, кроме ку­рения, способах применения табака. Нюханье табака повышает вероятность рака полости носа и синусов верхней челюсти, же­вание наса - рака полости рта, языка, глотки. В целом некурительный табак приводит к развитию рака глотки и полости рта почти у 100 000 мужчин и у 50 000 женщин в год.

Питание. Питание является важным фактором в этиологии опухолей. С характером питания прямо или косвенно связано возникновение рака пищевода, желудка, кишечника, печени, поджелудочной, молочной и предстательной желез, тела матки, яичников и легкого. В пище содержится более 700 соединений, в том числе около 200 ПАУ, аминоазосоединения, нитрозамины, афлатоксины и др. Канцерогены и их предшественники попадают в пищу из внешней среды, а также в процессе приготовления, хранения и кулинарной обработки продуктов.

Содержание канцерогенов в пище повышается при неуме­ренном использовании азотсодержащих минеральных удобрений и пестицидов, а также при загрязнении ими атмосферного воздуха и питьевой воды. При этом в процессе естественного кругооборота канцерогенов возможно избыточное накопление их в отдельных продуктах. Показательно следующее наблюдение. При использовании ДДТ в качестве инсектицида концентрация его в воде озера Мичиган составляла 0,001 мг на литр воды. В мясе креветок из этого озера содержание ДДТ повышалось до 0,4 мг/кг, в жире рыб оно составляло 3,5 мг/кг, а в жире ча­ек, питавшихся рыбой, достигало 100 мг/кг.

Наибольшее значение для человека имеет загрязнение пищи ПАУ, нитрозаминами и их предшественниками, пестицидами, а на отдельных территориях - афлатоксинами.

ПАУ в организме животных подвергаются интенсивным мета­болическим процессам и быстро распадаются, поэтому в свежих мясных и молочных продуктах содержание их невелико. В зна­чительно большем количестве ПАУ образуются при кулинарной обработке пищи. БП обнаруживают при пережаривании и перег­ревании жиров, в мясных и рыбных консервах, в копченостях после обработки пищи коптильным дымом.

Нитрозамины в небольших количествах содержатся во многих продуктах: копченом, вяленом и консервированном мясе и рыбе, темном пиве, некоторых сортах колбас, сухой и соленой рыбе, маринованных и соленых овощах, пряностях, отдельных молоч­ных продуктах. Обработка коптильным дымом, пережаривание жиров, засолка и консервирование ускоряют образование НА. В противоположность этому хранение продуктов при низкой тем­пературе резко замедляет образование НА. Количество потреб­ляемых с пищей НА в целом по стране не достигает высоких Цифр, колеблется в пределах 0,5-2,3 мкг в день.

Нитриты и нитраты содержатся в продуктах в значительно большем количестве. Пища является основным источником их поступления в организм. Ежедневно с пищей человек поглощает более 100 мг нитратов и 13 мг нитритов. Предшественники НА накапливаются при вялении, жарении, копчении, сушке, хране­нии продуктов при комнатной температуре.

В организм человека канцерогенные вещества поступают с пищей на протяжении длительного времени, в малых дозах и в различных комбинациях. Это затрудняет выяснение роли отдель­ных канцерогенов в возникновении опухолей, связанных с пита­нием. Легче выявляются закономерности между частотой злока­чественных новообразований и особенностями диеты.

Значительную роль в канцерогенезе отводят жирам. Чрезмер­ное потребление жира способствует возникновению рака молоч­ной железы, тела матки, толстой кишки. Частое использование консервированных продуктов, копченостей, солений и маринадов ведет к росту заболеваемости раком желудка. Такой же эффект оказывает избыток поваренной соли, недостаточное потребление фруктов и овощей, содержащих витамины А, С и Е. Малое содер­жание в пище грубой клетчатки повышает риск рака толстой кишки.

Особенности диеты в значительной мере объясняют различия в уровне, структуре и динамике заболеваемости злокачественны­ми новообразованиями в различных регионах земного шара.

Европейский тип питания характеризуется повышенным пот­реблением жиров и мяса, широким использованием очищенных углеводов и недостаточным - грубой клетчатки, уменьшением доли консервированной пищи, солений и копченостей. Такой ра­цион способствует снижению заболеваемости раком желудка, но повышает риск рака толстой кишки.

В пищевом рационе части населения Японии значительное место занимают соленые рыбные продукты, соленый рис. Сред­няя дневная доза потребления соли составляет 0,2 г/кг массы тела, что соответствует дозам поваренной соли, оказывающим канцерогенный эффект в эксперименте на животных. Это совпа­дает с высокой заболеваемостью раком желудка, значительно превышающей показатели в США, где потребление соли в два раза ниже.

В развивающихся странах, особенно в Южной и Юго-Запад­ной Африке и Юго-Восточной Азии, неудовлетворительные усло­вия хранения продуктов и заражение их афлатоксинами наряду с носительством вируса гепатита В являются причиной широкого распространения гепатоцеллюлярного рака печени.

Причины, способствующие возникновению злокачественных новообразований, связанных с питанием, в различных странах неодинаковы. Поэтому при разработке мер первичной профилак­тики опухолей нужно учитывать влияние конкретных региональ­ных особенностей диеты.

Алкоголь. Этиловый спирт в экспериментах на животных канцерогенных свойств не проявляет, но действие его как хрони­ческого раздражителя тканей, способствующего возникновению или ускоряющего развития рака, несомненно. К тому же как растворитель жиров он облегчает контакт канцерогенов с клет­ками.

У человека с приемом алкоголя связано 2-4 % от общего числа злокачественных новообразований. Алкоголь повышает риск рака полости рта, глотки, гортани, пищевода, печени, прямой кишки. Токсическое действие его значительно возрастает при сочетании с курением.

Вирусы. Прямые доказательства роли вирусов в возникнове­нии рака у человека длительное время отсутствовали. В настоя­щее время доказано непосредственное участие вирусов при гепатоцеллюлярном раке печени, злокачественных опухолях генита­лий и при Т-клеточном лейкозе взрослых. С накоплением знаний перечень опухолей, зависящих от вирусной инфекции, по-види­мому, удастся расширить.

Ионизирующая радиация. Ионизирующая радиация облада­ет универсальным канцерогенным действием, но в патологии человека значение ее намного меньше, чем химических канце­рогенов. Радиоактивное излучение чаще вызывает лейкозы, ре­же - рак молочной и щитовидной желез, легкого, кожи, опухоли костей и других органов. Наиболее чувствительны к радиации дети.

Дозы излучения, при которых проявляется канцерогенный эффект, в 10-100 раз меньше общетоксических. Злокачествен­ные новообразования возникают после длительного латентного периода. При массовых поражениях рост заболеваемости об­наруживают через 5-15 лет.

При малых дозах излучения канцерогенный эффект отсутст­вует. Поэтому естественный радиационный фон для человека не опасен. При соблюдении мер по защите незначителен риск при работе на ядерных установках и с радиоактивной излучаю­щей аппаратурой. Ошибочным оказалось утверждение, что ава­рия на Чернобыльской АЭС привела к повышению смертности от злокачественных новообразований в США, Швеции и других странах.

С другой стороны, имеются данные, что частая флюорография больных туберкулезом ведет к увеличению относительного рис­ка рака молочной железы. Установлено, что риск рака легкого возрастает при повышенном накоплении радона в плохо венти­лируемых жилых помещениях. По заключению Международной комиссии по радиологической защите с этим связана часть слу­чаев рака легкого. Повышенный радиационный фон в жилищах особенно опасен для курильщиков; у них вероятность развития опухоли возрастает более чем в 25 раз.

Ультрафиолетовое излучение является этиологическим факто­ром для рака кожи, меланомы, а также рака нижней губы. Новообразования возникают при длительном и интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей. Между среднегодовым уров­нем солнечного излучения и заболеваемостью этими опухолями существует прямая корреляция. Повышение интенсивности ульт­рафиолетового излучения на 1 % ведет к росту заболеваемости раком кожи на 2 %. Опасность выше для лиц со слабо пигменти­рованной кожей.

Профессиональные вредности. Человек часто подвергается воздействию канцерогенных агентов в процессе производственной деятельности. При длительной экспозиции это может явиться причиной возникновения злокачественных опухолей. Считают, что доля профессионально обусловленного рака составляет около 6 % от общего числа злокачественных новообразований, однако с течением времени она может повыситься.

В некоторых производствах действующие на человека кан­церогенные агенты удалось определить, в других они пока еще неизвестны. С профессиональными факторами связано значи­тельное число рака мочевого пузыря и легкого, опухолей носо­вой полости и придаточных пазух (табл. 2).

Таблица 2.

Производственные процессы и вызываемые ими злокачественные новообразования

Генетические факторы. Наследственная передача злокачест­венных новообразований исключена, но генетическая предраспо­ложенность к возникновению некоторых опухолей отмечена у 5-7 % из общего числа больных. Генетические нарушения обычно проявляются соматическими заболеваниями, на почве ко­торых злокачественные опухоли возникают значительно чаще и в более молодом возрасте, чем у остального населения. Известно около 200 наследуемых синдромов, предрасполагающих к злока­чественным новообразованиям. К их числу относятся пигмент­ная ксеродерма, семейный полипоз кишечника, нефробластома, болезнь Реклингхаузена, ретинобластома и др. Изредка встреча­ются так называемые раковые семьи, в которых среди кровных родственников отмечается повышенная заболеваемость отдельны­ми формами злокачественных новообразований, чаще раком молочной железы, толстой кишки, эндометрия, желудка, кроветвор­ной и лимфоидной ткани и др.

Стресс. Имеются наблюдения о повышении частоты злока­чественных опухолей при эмоциональной подавленности и невро­зах в результате психической травмы. Риск опухоли выше у несчастных и социально изолированных людей. Иногда отмечают связь с количеством травмирующих событий.

Канцерогенные вещества – химические соединения, способные при воздействии на организм человека вызывать рак и др. заболевания (злокачественные опухоли), а также доброкачественные новообразования.

В настоящее время под канцерогенными подразумеваются химические, физические и биологические агенты природного и антропогенного происхождения, которые способны при определенных условиях индуцировать рак у животных и человека. Наиболее широко распространены канцерогенные вещества химической природы, действующие в виде однородных соединений или в составе более или менее сложных химических продуктов. По своему происхождению, химической структуре, длительности периода воздействия на человека и распространенности они очень разнообразны. Соединения, относящиеся категории «природных» канцерогенов, хотя и многочисленны, но имеют ограниченное распространение (например, эндемические районы с высоким содержанием мышьяка в почве и воде) и, в основном, относительно низкие уровни содержания в окружающей среде.

Общую онкогенную «нагрузку» на живые организмы определяет фоновый уровень канцерогенов. Фоновое содержание канцерогенов слагается из естественного (природного) их содержания, связанного с жизнедеятельностью организмов, абиогенных и антропогенных загрязнений. Фон — понятие региональное, его колебания, в первую очередь, зависят от близости к источникам загрязнения среды, связанным с хозяйственной деятельностью человека. Оценить все формирующие фон слагающие вряд ли возможно.

Канцерогенность - свойства некоторых химических, физических и биологических факторов самостоятельно или в комплексе с др. факторами вызывать или содействовать развитию злокачественных новообразований. Подобные факторы называются канцерогенными, а процесс возникновения опухолей в результате их воздействия - канцерогенезом. Различаются канцерогенные факторы прямого действия, которые при определенном дозо-экспозиционном воздействии вызывают развитие злокачественных новообразований, и так называемые модифицирующие факторы, которые не обладают собственной канцерогенной активностью, но способны усиливать или ослаблять канцерогенез. Количество модифицирующих факторов существенно превышает число прямых канцерогенных агентов, их воздействие на организм человека может различаться по величине и направленности.

Канцерогенные факторы, воздействие которых связано с профессиональной деятельностью, называются производственными канцерогенами или канцерогенными производственными факторами (КПФ). Впервые роль производственных канцерогенов была описана англ. исследователем П. Поттом (Pott; 1714-1788) в 1775 г. на примере развития рака половых органов среди лондонских трубочистов в результате воздействия на кожу сажи и высоких температур в процессе работы. В 1890 г. в Германии были зарегистрированы онкологические заболевания мочевого пузыря среди работников красильной фабрики. В дальнейшем было изучено и определено канцерогенное воздействие нескольких десятков химических, физических и биологических производственных факторов на организм работника. Выявление КПФ основано на проведении эпидемиологических, клинических, экспериментальных и иных исследований.

Международным агентством по изучению рака (МАИР) разработан ряд критериев по степени доказательности уровня канцерогенности различных факторов или агентов, что позволило разделить все канцерогены, включая производственные, на классификационные группы.

Агент, комплекс агентов или факторы внешнего воздействия:

группа 1 являются канцерогенными для людей;

группа 2а являются вероятно канцерогенными для людей;

группа 2 являются возможно канцерогенными для людей;

группа 3 не классифицируются как канцерогенные для людей;

группа 4 являются вероятно не канцерогенными для людей.

В настоящее время в качестве химических профессиональных канцерогенов в соответствии с указанной классификацией установлены 22 химических вещества (не включая пестициды и некоторые лекарственные средства, обладающие канцерогенными свойствами) и ряд производств, их применяющих, которые входят в 1-ю классификационную группу. К ним относятся 4-аминобифенил, асбест, бензол, бензидин, бериллий, дихлорметиловый эфир, кадмий, хром, никель и их компоненты, угольная смола, этиленоксид, минеральные масла, древесная пыль и др. Эти вещества применяют в резиновом и деревообрабатывающем производстве, а также в производстве стекла, металлов, пестицидов, изоляционных и фильтрующих материалов, текстиля, растворителей, топлива, красок, лабораторных реактивов, строительных и смазочных материалов и др.

К группе вероятно канцерогенных для человека (2а) относятся 20 производственных химических агентов, в т. ч. акрилнитрил, красители на основе бензидина, 1,3-бутадиен, креозот, диэтил- и диметилсульфат, формальдегид, кристаллический кремний, стиреноксид, три- и тетрахлорэтилен, винилбромид и винилхлорид, а также связанные с их использованием производства. К группе возможно канцерогенных производственных химических агентов (2б), канцерогенность которых доказана в основном путем экспериментальных исследований на животных, относится большое число веществ, включающих ацетальдегид, дихлорметан, неорганические соединения свинца, хлороформ, четыреххлористый углерод, керамические волокна и др.

К физическим КПФ относятся радиоактивное, ультрафиолетовое, электрическое и магнитное излучение; к биологическим КПФ - некоторые вирусы (напр., вирусы гепатитов А и С), возбудители инфекционных заболеваний желудочно-кишечного тракта, микотоксины, особенно афлотоксины.

Между воздействием КПФ и проявлениями онкологического заболевания может пройти 5-10 лет или даже 20-30 лет, в течение которых не исключается воздействие иных канцерогенных факторов, включая экологические, генетические, конституциональные и др. По данным ряда исследователей, доля онкологических заболеваний, на развитие которых основное влияние оказали производственные канцерогены, в общей структуре онкологической заболеваемости колеблется от 4% до 40%. Общепринятым уровнем профессионально обусловленной онкологической заболеваемости в развитых странах считается 2-8% от всех зарегистрированных онкологических заболеваний.

При условиях работы, включающих воздействие любых КПФ групп 1, 2а и 2б, необходимо проведение профилактики онкологических заболеваний среди работников по нескольким направлениям: снижение воздействия КПФ путем модернизации производства, разработки и реализации дополнительных коллективных и индивидуальных мер защиты; введение системы ограничений допуска к работе с КПФ, сроков работы на данном производстве; проведение постоянного мониторинга состояния здоровья работников канцерогенно опасных работ и производств; принятие мер по оздоровлению работников и своевременное освобождение их от работ с КПФ.

Происходящий в настоящее время рост заболеваемости злокачественными новообразованиями многие исследователи связывают с повышением уровня загрязнения внешней среды различными химическими и физическими агентам, обладающими канцерогенными свойствами. Принято считать, что до 90% всех случаев рака обусловлено воздействием канцерогенов окружающей среды. Из них 70-80% связывают с воздействием химических и 10% радиационных факторов. Загрязнение окружающей среды канцерогенными веществами носит глобальный характер. Канцерогены обнаруживают не только вблизи мест выбросов, но и далеко за их пределами. Повсеместное присутствие канцерогенов вызывает сомнение в практической возможности изоляции человека от них.

С ростом индустриализации наблюдается значительное увеличение загрязнения окружающей среды такими канцерогенами, как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые образуются в результате повсеместного распространения процессов сжигания и пиролитической переработки топлива и становятся постоянными компонентами атмосферного воздуха, воды и почвы. Эта группа весьма многочисленна. Наиболее известными представителями ее является бенз(а)пирен, 7-12 диметилбенз(а)-антрацен, дибенз(а,Н)антрацен; 3,4-бензфлуоретан, обладающие высокой канцерогенной активностью. Бенз(а)пирен (БП) — одно из самых активных и распространенных в окружающей среде соединений, что дало основание рассматривать его в качестве индикатора группы ПАУ. Возрос и уровень содержания в окружающей среде канцерогенных веществ неорганической природы в связи с широким развитием горнодобывающей промышленности и цветной металлургии, использованием некоторых из них, например, мышьяка, в качестве пестицидов и т.д.

Таким образом, опасность для здоровья населения от воздействия канцерогенных нитрозосоединений может возникнуть также, как и при других химических канцерогенах, вследствие загрязнения окружающей среды. Однако до сего времени не ясно, могут ли обнаруженные в окружающей среде количества НС вызывать у человека злокачественные новообразования. Высказывается предположение, что канцерогенный эффект может проявляться после многолетнего воздействия малых доз, если одновременно оказывали влияние другие сопутствующие факторы (проматоры).

Канцерогенные вещества могут осуществлять свое влияние непосредственно на органы и ткани (первично) или путем образования в организме продуктов их превращения (вторично). Несмотря на разнообразие опухолевых реакций, которые могут вызываться канцерогенами у экспериментальных животных и человека (в условиях профессиональной вредности) можно отметить общие особенности, характерные для их действия.

Во-первых, при воздействии канцерогенных веществ развитие опухоли наблюдается не сразу, а спустя более или менее длительный период после начала действия агента и, следовательно, относится к категории отдаленных эффектов. Продолжительность латентного периода зависит от вида животных и пропорционально общей продолжительности жизни. Например, при применении активных канцерогенов латентный период у грызунов (мышей, крыс) может составлять несколько месяцев, у собак — несколько лет, обезьян — 5-10 лет. Он не является величиной постоянной для одного вида животных: увеличение активности канцерогена ведет к его сокращению, а уменьшение дозы — к удлинению. Рак может развиваться также спустя длительное время после прекращения действия канцерогена, например, в условиях профессиональной вредности через 20-40 лет после контакта с ним.

Другая особенность действия канцерогенов связана с частотой проявления эффекта. Опыт экспериментальной онкологии показывает, что лишь не многие высокоактивные канцерогенные соединения могут индуцировать новообразования почти у 100% животных. Но даже при таких условиях находятся индивидуумы, нечувствительные к их действию. У человека высока степень поражения может наблюдаться в случаях продолжительного непрерывного контакта с такими сильными профессиональными канцерогенами, как каменноугольный пек, ароматические амины. В большинстве случаев, опухолевая реакция проявляется не у всех, а лишь у некоторых представителей подвергаемой воздействию популяции и носит в известной степени вероятностный характер.

Среди множества химических соединений, загрязняющих окружающую среду, выделено несколько сот веществ, проявивших в эксперименте на животных канцерогенные свойства. Существует, примерно, два десятка химических соединений, канцерогенность которых доказана для человека.

В связи с тем, что одним из главных источников образования канцерогенных веществ является производственная сфера, значительное количество исследований посвящено изучению заболеваемости раком в определенных отраслях промышленности и среди различных профессиональных групп.

К настоящему времени накопилась обширная информация о канцерогенности для человека ряда агентов производственной среды, о степени риска развития рака, обусловленного контактом с ними, а также о приблизительной величине скрытого периода такого развития. В производственных условиях человек контактирует с самыми разнообразными канцерогенными веществами. Среди профессиональных канцерогенов выделяют агенты органической (ароматические углеводороды, алкилирующие агенты и др.) и неорганической (металлы, волокна) природы, а также физические факторы (ионизирующая радиация).

2. СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ И ТРАНСПОРТ

Среди всех видов транспорта автомобильный наносит наибольший ущерб окружающей среде. В России в местах повышенного загрязнения воздуха проживает около 64 млн. человек, среднегодовые концентрации загрязнителей воздуха превышают предельно допустимые более чем в 600 городах России.

Угарный газ и окислы азота, столь интенсивно выделяемые на первый взгляд невинным голубоватым дымком глушителя автомобиля – вот одна из основных причин головных болей, усталости, немотивированного раздражения, низкой трудоспособности. Сернистый газ способен воздействовать на генетический аппарат, способствуя бесплодию и врожденным уродствам, а все вместе эти факторы ведут к стрессам, нервным проявлениям, стремлению к уединению, безразличию к самым близким людям. В больших городах также более широко распространены заболевания органов кровообращения и дыхания, инфаркты, гипертония и новообразования. По расчетам специалистов, «вклад» автомобильного транспорта в атмосферу составляет до 90% по окиси углерода и 70% по окиси азота. Автомобиль также добавляет в почву и воздух тяжелые металлы и другие вредные вещества.

Основными источниками загрязнения воздушной среды автомобилей являются отработавшие газы ДВС, картерные газы, топливные испарения.

Двигатель внутреннего сгорания – это тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива преобразуется в механическую работу. По виду применяемого топлива ДВС подразделяют на двигатели, работающие на бензине, газе и дизельном топливе. По способу воспламенения горючие смеси ДВС бывают с воспламенением от сжатия (дизели) и с воспламенением от искровой свечи зажигания.

Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов нефти с температурами кипения от 200 до 350 0 С. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и самовоспламеняемость, быть химически стабильным, при сгорании иметь минимальную дымность и токсичность. Для улучшения этих свойств в топлива вводят присадки, антидымные или многофункциональные.

К основным токсичным выбросам автомобиля относятся: отработавшие газы (ОГ), картерные газы и топливные испарения. Отработавшие газы, выбрасываемые двигателем, содержат окись углерода (СО), углеводороды (С Х H Y), окислы азота (NO X), бенз(а)пирен, альдегиды и сажу. Картерные газы – это смесь части отработавших газов, проникшей через неплотности поршневых колец в картер двигателя, с парами моторного масла. Топливные испарения поступают в окружающую среду из системы питания двигателя: стыков, шлангов и т.д. Распределение основных компонентов выбросов у карбюраторного двигателя следующее: отработавшие газы содержат 95% СО, 55% С Х H Y и 98% NO X , картерные газы по – 5% С Х H Y , 2% NO X , а топливные испарения – до 40% С Х H Y .

В общем случае в составе отработавших газов двигателей могут содержаться следующие нетоксичные и токсичные компоненты: О, О 2 , О 3 , С, СО, СО 2 , СН 4 , C n H m , C n H m О, NO, NO 2 , N, N 2 , NH 3 , HNO 3 , HCN, H, H 2 , OH, H 2 O.

Основными токсичными веществами – продуктами неполного сгорания являются сажа, окись углерода, углеводороды, альдегиды.

Таблица 1 – Содержание токсичных выбросов в отработавших газах двигателей

Вредные токсичные выбросы можно разделить на регламентированные и нерегламентированные. Они действуют на организм человека по-разному. Вредные токсичные выбросы: СО, NO X , C X H Y , R X CHO, SO 2 , сажа, дым.

СО (оксид углерода) – этот газ без цвета и запаха, более легкий, чем воздух. Образуется на поверхности поршня и на стенке цилиндра, в котором активация не происходит вследствие интенсивного теплоотвода стенки, плохого распыления топлива и диссоциации СО 2 на СО и О 2 при высоких температурах.

Во время работы дизеля концентрация СО незначительна (0,1…0,2%). У карбюраторных двигателей при работе на холостом ходу и малых нагрузках содержание СО достигает 5…8% из-за работы на обогащенных смесях. Это достигается для того, чтобы при плохих условиях смесеобразование обеспечить требуемое для воспламенения и сгорания число испарившихся молекул.

NO X (оксиды азота) – самый токсичный газ из ОГ.

N – инертный газ при нормальных условиях. Активно реагирует с кислородом при высоких температурах.

Выброс с ОГ зависит от температуры среды. Чем больше нагрузка двигателя, тем выше температура в камере сгорания, и соответственно увеличивается выброс оксидов азота.

Кроме того, температура в зоне горения (камера сгорания) во многом зависит от состава смеси. Слишком обедненная или обогащенная смесь при горении выделяет меньшее количество теплоты, процесс сгорания замедляется и сопровождается большими потерями теплоты в стенке, т.е. в таких условиях выделяется меньшее количество NO x , а выбросы растут, когда состав смеси близок к стехиометрическому (1 кг топлива к 15 кг воздуха). Для дизельных двигателей состав NO x зависит от угла опережения впрыска топлива и периода задержки воспламенения топлива. С увеличением угла опережения впрыска топлива удлиняется период задержки воспламенения, улучшается однородность топливовоздушной смеси, большее количество топлива испаряется, и при сгорании резко (в 3 раза) увеличивается температура, т.е. увеличивается количество NO x .

Кроме того, с уменьшением угла опережения впрыска топлива можно существенно снизить выделение оксидов азота, но при этом значительно ухудшаются мощностные и экономические показатели.

Гидроводороды (С x Н y) — этан, метан, бензол, ацетилен и др. токсичные элементы. ОГ содержат около 200 разных гидроводородов.

В дизельных двигателях С x Н y образуются в камере сгорания из-за гетерогенной смеси, т.е. пламя гаснет в очень богатой смеси, где не хватает воздуха за счет неправильной турбулентности, низкой температуры, плохого распыления. ДВС выбрасывает большее количество С x Н y , когда работает в режиме холостого хода, за счет плохой турбулентности и уменьшения скорости сгорания.

Дым — непрозрачный газ. Дым может быть белым, синим, черным. Цвет зависит от состояния ОГ.

Белый и синий дым — это смесь капли топлива с микроскопическим количеством пара; образуется из-за неполного сгорания и последующей конденсации.

Белый дым образуется, когда двигатель находится в холодном состоянии, а потом исчезает из-за нагрева. Отличие белого дыма от синего определяется размером капли: если диаметр капли больше длины волны синего цвета, то глаз воспринимает дым как белый.

К факторам, определяющим возникновение белого и синего дыма, а также его запах в ОГ, относятся температура двигателя, метод образования смеси, топливные характеристики (цвет капли зависит от температуры ее образования: при увеличении температуры топлива дым приобретает синий цвет, т.е. уменьшается размер капли).

Кроме того, бывает синий дым от масла.

Наличие дыма показывает, что температура недостаточна для полного сгорания топлива.

Черный дым состоит из сажи.

Дым отрицательно влияет на организм человека, животных и растительность.

Сажа — представляет собой бесформенное тело без кристаллической решетки; в ОГ дизельного двигателя сажа состоит из неопределенных частице с размерами 0,3… 100 мкм.

Причина образования сажи заключается в том, что энергетические условия в цилиндре дизельного двигателя оказываются достаточными, чтобы молекула топлива разрушилась полностью. Более легкие атомы водорода диффундируют в богатый кислородом слой, вступают с ним в реакцию и как бы изолируют углеводородные атомы от контакта с кислородом.

Образование сажи зависит от температуры, давления в камере сгорания, типа топлива, отношения топливо-воздух.

Количество сажи зависит от температуры в зоне сгорания.

Существуют другие факторы образования сажи — зоны обогащенной смеси и зоны контакта топлива с холодной стенкой, а также неправильная турбуленция смеси.

Скорость сжигания сажи зависит от размера частиц, например, сажа сжигается полностью при размере частиц меньше 0,01 мкм.

SO 2 (оксид серы) — образуется во время работы двигателя из топлива, получаемого из сернистой нефти (особенно в дизелях); эти выбросы раздражают глаза, органы дыхания.

SO 2 ,H 2 S — очень опасны для растительности.

Главным загрязнителем атмосферного воздуха свинцом в Российской Федерации в настоящее время является автотранспорт, использующий этилированный бензин: от 70 до 87 % общей эмиссии свинца по различным оценкам. РЬО (оксиды свинца) — возникают в ОГ карбюраторных двигателей, когда используется этилированный бензин, чтобы увеличить октановое число для уменьшения детонации (это очень быстрое, взрывное сгорание отдельных участков рабочей смеси в цилиндрах двигателя со скоростью распространения пламени до 3000 м/с, сопровождающееся значительным повышением давления газов). При сжигании одной тонны этилированного бензина в атмосферу выбрасывается приблизительно 0,5… 0,85 кг оксидов свинца. По предварительным данным, проблема загрязнения окружающей среды свинцом от выбросов автотранспорта становится значимой в городах с населением свыше 100 000 человек и для локальных участков вдоль автотрасс с интенсивным движением. Радикальный метод борьбы с загрязнением окружающей среды свинцом выбросами автомобильного транспорта — отказ от использования этилированных бензинов. По данным 1995г. 9 из 25 нефтеперерабатывающих заводов России перешли на выпуск неэтилированных бензинов. В 1997 году доля неэтилированного бензина в общем объеме производства составила 68%. Однако, из-за финансовых и организационных трудностей полный отказ от производства этилированных бензинов в стране задерживается.

Альдегиды (R x CHO) — образуются, когда топливо сжигается при низких температурах или смесь очень бедная, а также из-за окисления тонкого слоя масла в стенке цилиндра.

При сжигании топлива при высоких температурах эти альдегиды исчезают.

Загрязнение воздуха идет по трем каналам: 1)ОГ, выбрасываемые через выхлопную трубу (65%); 2)картерные газы (20%); 3)углеводороды в результате испарения топлива из бака, карбюратора и трубопроводов (15%).

Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. Самая большая группа соединений — углеводороды. Эффект падения концентраций атмосферных загрязнений, то есть приближение к нормальному состоянию, связан не только с разбавлением выхлопных газов воздухом, но и со способностью самоочищения атмосферы. В основе самоочищения лежат различные физические, физико-химические и химические процессы. Выпадение тяжелых взвешенных частиц (седиментация) быстро освобождает атмосферу только от Грубых частиц. Процессы нейтрализации и связывания газов в атмосфере проходят гораздо медленнее. Значительную роль в этом играет зеленая растительность, поскольку между растениями идет интенсивный газообмен. Скорость газообмена между растительным миром в 25 — 30 раз превышает скорость газообмена между человеком и ОС в расчете на единицу массы активно функционирующих органов. Количество атмосферных осадков оказывает сильное влияние на процесс восстановления. Они растворяют газы, соли, адсорбируют и осаждают на земную поверхность пылевидные частицы.

Автомобильные выбросы распространяются и трансформируются в атмосфере по определенным закономерностям.

Так, твердые частицы размером более 0,1 мм оседают на подстилающих поверхностях в основном из-за действия гравитационных сил.

Частицы, размер которых менее 0,1 мм, a также газовые примеси в виде CO, С Х Н У, NO X , SO X распространяются в атмосфере под воздействием процессов диффузии. Они вступают в процессы физико-химического взаимодействия между собой и с компонентами атмосферы, и их действие проявляется на локальных территориях в пределах определенных регионов.

В этом случае рассеивание примесей в атмосфере является неотъемлемой частью процесса загрязнения и зависит от многих факторов.

Степень загрязнения атмосферного воздуха выбросами объектов АТК зависит от возможности переноса рассматриваемых загрязняющих веществ на значительные расстояния, уровня их химической активности, метеорологических условий распространения.

Компоненты вредных выбросов с повышенной реакционной способностью, попадая в свободную атмосферу, взаимодействуют между собой и компонентами атмосферного воздуха. При этом различают физическое, химическое и фотохимическое взаимодействия.

Примеры физического реагирования: конденсация паров кислот во влажном воздухе с образованием аэрозоля, уменьшение размеров капель жидкости в результате испарения в сухом теплом воздухе. Жидкие и твердые частицы могут объединяться, адсорбировать или растворять газообразные вещества.

Реакции синтеза и распада, окисления и восстановления осуществляются между газообразными компонентами загрязняющих веществ и атмосферным воздухом. Некоторые процессы химических преобразований начинаются непосредственно с момента поступления выбросов в атмо-сферу, другие — при появлении для этого благоприятных условий — необходимых реагентов, солнечного излучения, других факторов.

При выполнении транспортной работы существенным является выброс соединений углерода в виде CO и С Х Н У.

Моноксид углерода в атмосфере быстро диффундирует и обычно не создает высокой концентрации. Его интенсивно поглощают почвенные микроорганизмы; в атмосфере он может окисляться до СО 2 при наличии примесей — сильных окислителей (О,Оз), перекисных соединений и свободных радикалов.

Углеводороды в атмосфере подвергаются различным превращениям (окислению, полимеризации), взаимодействуя с другими атмосферными загрязнениями, прежде всего под действием солнечной радиации. В результате этих реакций образуются перекиси, свободные радикалы, соединения с оксидами азота и серы.

В свободной атмосфере сернистый газ (SО2) через некоторое время окисляется до сернистого ангидрида (SОз) или вступает во взаимодействие с другими соединениями, в частности углеводородами. Окисление сернистого ангидрида в серный происходит в свободной атмосфере при фотохимических и каталитических реакциях. В обоих случаях конечным продуктом является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде.

B сухом воздухе окисление сернистого газа происходит крайне медленно. В темноте окисления SO 2 не наблюдается. При наличии в воздухе оксидов азота скорость окисления сернистого ангидрида увеличивается независимо от влажности воздуха.

Сероводород и сероуглерод при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются в свободной атмосфере медленному окислению до серного ангидрида. Сернистый ангидрид может адсорбироваться на поверхности твердых частиц из окислов металлов, гидрооксидов или карбонатов и окисляться до сульфата.

Соединения азота, поступающие в атмосферу от объектов АТК, представлены в основном NO и NO 2 . Выделяемый в атмосферу моноксид азота под воздействием солнечного света интенсивно окисляется атмосферным кислородом до диоксида азота. Кинетика дальнейших превращений диоксида азота определяется его способностью поглощать ультрафиолетовые лучи и диссоциировать на моноксид азота и атомарный кислород в процессах фотохимического смога.

Фотохимический смог — это комплексная смесь, образующаяся при воздействии солнечного света из двух основных компонентов выбросов автомобильных двигателей — NO и углеводородных соединений. Другие вещества (SO 2), твердые частицы также могут участвовать в смоге, но не являются основными носителями высокого уровня окислительной активности, характерной для смога. Стабильные метеорологические условия благоприятствуют развитию смога:

– городские эмиссии удерживаются в атмосфере в результате инверсии;

– служащей своеобразной крышкой на сосуде с реактивами;

– увеличивая продолжительность контакта и реакции,

– препятствуя рассеиванию (новые эмиссии и реакции добавляются к первоначальным).

Рис. 1. Образование фотохимического смога

Формирование смога и образование оксиданта обычно останавливается при прекращении солнечной радиации в темное время суток и дисперсии реагентов и продуктов реакции.

В Москве при обычных условиях концентрация тропосферного озона, который является предвестником образования фотохимического смога, достаточно низкая. Оценки показывают, что генерация озона из оксидов азота и углеводородных соединений вследствие переноса воздушных масс и повышение его концентрации, и следовательно, неблагоприятное воздействие происходит на расстоянии 300-500 км от Москвы (в районе Нижнего Новгорода).

Помимо метеорологических факторов самоочищения атмосферы некоторые компоненты вредных выбросов автомобильного транспорта участвуют в процессах взаимодействия с компонентами воздушной среды, результатом которых является возникновение новых вредных веществ (вторичные атмосферные загрязнители). Загрязнители вступают с компонентами атмосферного воздуха в физическое, химическое и фотохимическое взаимодействия.

Многообразие продуктов выхлопов автомобильных двигателей может быть классифицировано по группам, сходным по характеру воздействия на организмы или химической структуре и свойствам:

нетоксичные вещества: азот, кислород, водород, водяной пар и углекислый газ, содержание которых в атмосфере в обычных условиях не достигает уровня, вредного для человека;


2) моноксид углерода, наличие которого характерно для выхлопов бензиновых двигателей;


3) оксиды азота (~ 98% NО,~ 2% NO 2), которые по мере пребывания в атмосфере соединяются с кислородом;


4) углеводороды (алкаин, алкены, алкадиены, цикланы, ароматические соединения);


5) альдегиды;


6) сажа;


7) соединения свинца.


8) серистый ангидрид.


Чувствительность населения к действию загрязнения атмосферы зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажности и т.д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются более уязвимыми.


Общая схема реакции организма на воздействие загрязнителей ОС по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) имеет следующий вид (рисунок 2)





Проблема состава атмосферного воздуха и его загрязнения от выбросов автотранспорта становится все более актуальной.


Среди факторов прямого действия (все, кроме загрязнения окружающей среды) загрязнение воздуха занимает, безусловно, первое место, поскольку воздух – продукт непрерывного потребления организма.


Дыхательная система человека имеет ряд механизмов, помогающих защитить организм от воздействия загрязнителей воздуха. Волоски в носу отфильтровывают крупные частицы. Липкая слизистая оболочка в верхней части дыхательного тракта захватывает мелкие частицы и растворяет некоторые газовые загрязнители. Механизм непроизвольного чихания и кашля удаляет загрязненные воздух и слизь при раздражении дыхательной системы.


Тонкие частицы представляют наибольшую опасность для здоровья человека, так как способны пройти через естественную защитную оболочку в легкие. Вдыхание озона вызывает кашель, одышку, повреждает легочные ткани и ослабляет иммунную систему.


3. ЗАДАНИЕ


Экологические факторы, оказывающие наибольшее влияние на численность современных пресмыкающихся:
ОСНОВНЫЕ РЕШЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ НА КОНФЕРЕНЦИИ ООН ПО ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ, СОСТОЯЩЕЙ В ИЮНЕ 1992 ГОДА В РИО-ДЕ-ЖАНЕЙРО ПЕРЕЧИСЛИТЕ ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ

Важным элементом окружающей среды, способным оказать существенное влияние на здоровье населения, является жилище.

Гигиенистам давно известен термин «жилищные болезни», т.е. болезни, возникновение которых в значительной мере определяется характером жилищных условий человека.

К ним относили туберкулез , ревматизм, некоторые психические и сердечно-сосудистые заболевания и т.п.

В специфических условиях XXI века, характеризующихся, в частности, активной химизацией быта, внедрением многих сотен и тысяч новых соединений, использованием новых строительных материалов и т.п., перечень болезней, на возникновение и развитие которых могут влиять жилищные условия (в широком смысле слова), увеличивается.

Воздушный фактор

Дело не только в том, что в помещениях непроизводственного типа, в частности в жилище, человек проводит до 7,0% своего времени, что уже само по себе делает необходимым оценить возможность влияния внутренней среды помещения на организм человека.

Важно также то, что качество воздуха непроизводственных помещений зачастую хуже качества наружного воздуха и даже воздуха производственных помещений.

Воздушная среда жилища формируется под влиянием ряда факторов: образующиеся при пользовании газовыми плитами продукты неполного сгорания газа; вещества, возникающие в процессе приготовления пищи; антропотоксины, выделяющиеся в результате жизнедеятельности организма человека; продукты деструкции полимерных материалов, из которых изготавливаются предметы домашнего обихода, полы, покрытия стен и т.п.; соединения, выделяющиеся из строительных конструкций (бетонные изделия и пр.) и почвы; продукты курения; вещества, образующиеся при пользовании средствами личной гигиены, моющими средствами и другой бытовой косметикой; вещества, поступающие из атмосферного воздуха.

Уже один этот перечень источников формирования качества воздушной среды жилища свидетельствует о большом разнообразии соединений, способных влиять на организм человека (число токсичных веществ, присутствовавших в воздушной среде жилых помещений, колеблется от 45 до 70). В помещениях, в которых курят, число загрязняющих воздух соединений многократно увеличивается.

Среди этого многообразия химических веществ есть такие, которые привлекают особое внимание онкологов ввиду их потенциальной канцерогенной опасности для человека.

Полициклические ароматические углеводороды

Особенно велик «вклад» атмосферного воздуха в аэрогенную дозу ПАУ в населенных пунктах, около которых расположены предприятия коксохимической, металлургической и т.п. промышленности. В обычных условиях влияние атмосферного воздуха намного меньше.

Радон

Радон и торон, вдыхаемые с воздухом помещений, являются одним из основных источников облучения и составляют более половины дозы естественной радиации, воздействующей на людей, проживающих в умеренных климатических зонах. Эпидемиологическими исследованиями показана роль радона и продуктов его распада в повышении смертности шахтеров от рака легких.

Это позволило предположить существование реальной опасности радона и для населения в своих жилищах. Во многих работах приводятся данные, подтверждающие такую возможность, особенно в холодных климатических зонах, где помещения проветриваются редко.

При этом возможная роль радона и его продуктов в помещениях в возникновении рака легкого оценивается в 2-10% случаев, а для курильщиков вероятность развития опухоли возрастает более чем в 25 раз.

Проблема радиоактивности жилища не нова. Ее изучением занимались гигиенисты еще 30-40 лет назад. Уже тогда были известны основные источники радиоактивности воздуха жилища: строительные конструкции и почва под зданием, суммарный «вклад» которых в формировании уровня радона в жилище составляет 78%.

Именно из них радон и торон поступают в жилые помещения, где могут накапливаться. Повышенную радиоактивность имеет большинство строительных материалов, содержащих отходы промышленности (доменные и фосфатные шлаки, летучая зола и т.п.).

Из горных пород наиболее радиоактивны гранит и глина. Радиоактивные вещества могут поступать в воздух квартир с продуктами сгорания газа. При этом уровень радиоактивности воздуха кухонь примерно в 5 раз может превышать уровень естественной радиоактивности жилых комнат.

Формальдегид

Он широко распространен в окружающей среде, может присутствовать в воздухе жилых помещений, куда поступает из древесностружечных плит, сделанных с использованием формальдегидных клеев, из других склеенных древесных продуктов, пеноизоляционных материалов, ковровых и текстильных изделий и т.д. На основе формальдегида изготавливают карбамидные, фенольные, полиацетатные и другие пластики и смолы. Он образуется при курении табака.

Эти данные позволяют сделать вывод, что загрязнение формальдегидом воздуха жилых и других помещений превратилось в настоящее время в достаточно серьезную проблему. Для осуществления предупредительного санитарного надзора за применением в строительстве полимерных материалов введена среднесуточная предельно допустимая концентрация канцерогенов (ПДК) формальдегида для атмосферного воздуха.

Окислы азота

В воздухе жилых помещений обнаружены и сами НС, основными источниками которых являются курение и жарение пищи, в меньшей степени - продукты сгорания природного газа, атмосферный воздух, и плохо проветриваемых помещениях концентрация НС может достигать относительно высоких значений. Канцерогенная опасность НС изложена выше.

Асбест

По оценке ряда авторов, с загрязнением воздуха помещений асбестом может быть связан онкологический риск, соответствующий 1 случаю рака легких на 100000 населения при длительности экспозиции 20 лет для взрослых и 10 лет для детей. Не вдаваясь в более детальное рассмотрение вопроса, подчеркнем, что загрязнение асбестом воздушной среды может представлять реальную канцерогенную опасность.

Рассмотренными соединениями не ограничивается перечень канцерогенно опасных загрязнителей воздуха жилища. Здесь следует также назвать бензол, мышьяк, галогеносодержащие органические соединения (хлороформ, четырех-хлористый углерод, дихлорметан) и т.д.

В целом вырисовывается достаточно серьезная картина. Конечно, нельзя себе представить, что опасности подвержено практически все население. Она, однако, может стать вполне реальной для людей, проживающих в малопроветриваемых газифицированных помещениях, при строительстве которых были использованы асбестосодержащие материалы и строительные конструкции, являющиеся источниками радона.

С этой точки зрения, наибольший интерес вызывает изучение внутрижилищной среды в северных климатических зонах, хотя и в средних климатических поясах также могут возникнуть достаточно серьезные ситуации.

Водный фактор

Оценивая роль загрязнения питьевой воды в формировании онкологической заболеваемости надо, вероятно, делать это очень осторожно, помня, что длительная экспозиция к действию даже малых (следовых) количеств канцерогенов, содержащихся в питьевой воде, может усиливать действие канцерогенных веществ, поступающих в организм любым другим путем.

С учетом сказанного ниже приводятся данные о возможной роли отдельных веществ и групп соединений, распространяющихся водным путем, в формировании онкологической заболеваемости.

Мышьяк

Нитраты и нитриты

В целом же, оценивая с онкогигиенической точки зрения проблему нитратно-нитритного загрязнения воды, следует подчеркнуть, что содержание нитратов и нитритов в водоемах большинства стран мира продолжает увеличиваться, и есть серьезные основания считать их потенциально опасными с канцерогенной точки зрения для человека. Галогеносодержащие соединения (ГСС) - продукты хлорирования воды. В середине 70-х годов XX века в США появились первые работы, в которых ставился вопрос о существовании связи между онкологической заболеваемостью населения и присутствием в воде хлорорганических соединений, образующихся в процессе хлорирования воды. Наиболее важными среди них являются гуминовые кислоты, таннины, хиноны, фенолы и т.д.

Основными локализациями опухолей, которые связывают с действием ГСС, являются мочевой пузырь, толстая кишка, однако сделать окончательный вывод пока не представляется возможным. По-видимому, нужна трезвая оценка реальной опасности ГСС для человека, основанная на новых методических подходах.

Асбест

Асбест, несомненно, канцерогенен для человека в случае его ингаляционного поступления в организм. Что касается асбестосодержащей воды, подавляющее большинство исследователей склоняются к тому, что асбест в питьевой воде не опасен для здоровья человека.

Фтор

В воде присутствует множество других соединений. По данным американских авторов, питьевую воду могут загрязнять более 700 летучих органических соединений. Из всего этого многообразия соединений выше рассмотрено лишь несколько, но они, правда, согласно современным представлениям, могут быть отнесены к числу наиболее значимых и изученных.

Очевидно, что по мере углубления знаний о возможной роли водного фактора в формировании онкологической заболеваемости интерес к этой проблеме будет возрастать.

Экологические аспекты циркуляции канцерогенов

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха являются дымовые выбросы предприятий, преимущественно химической промышленности, и выхлопные газы автомобильного транспорта. При этом обнаруживают повышенные концентрации ПАУ, бензола, НС, винилхлорида и других канцерогенов.

Индексом загрязнения воздуха служит содержание бензопирена. Из атмосферного воздуха канцерогены попадают на почву, растения, в водоемы. Кроме этого, в почву канцерогены поступают в результате применения минеральных удобрений и пестицидов.

В сельском хозяйстве используются азотные, калийные и фосфорные минеральные удобрения. Калийные удобрения не представляют канцерогенной опасности. Не существует убедительных доказательств канцерогенного эффекта фосфорсодержащих удобрений.

Опасны азотсодержащие удобрения, количество которых в последнее время удваивается через каждые 6-7 лет. Около 50% вносимого в почву азота усваивается растениями, остальная часть вымывается из почвы и увеличивает содержание нитратов в сельскохозяйственных растениях, поверхностных водоемах и грунтовых водах.

Канцерогенным действием обладают также многие пестициды, которые, в основном, являются химически стойкими соединениями, хорошо растворимыми в жирах, благодаря чему они накапливаются в растениях, тканях животных и человека. Кроме того, с дождевой и грунтовой водой канцерогены из почвы поступают в водоисточники.

Экспертами МАИР признано канцерогенными 22 пестицида, что обусловлено их токсичностью, а также наличием в составе некоторых из них нитрозаминов и их предшественников.

В эксперименте на животных пестициды вызывали опухоли печени, почек, легких, кожи, молочной железы и других органов. Загрязнение растений, используемых в качестве корма для скота, приводит к появлению канцерогенов в молочных и мясных продуктах.

Последние загрязняются также промышленными и городскими отходами. В загрязненной воде обнаруживают соединения, относящиеся ко всем группам химических канцерогенов, что представляет потенциальную опасность для человека.

В жилых помещениях главная причина загрязнения воздуха - курение , а на кухнях - термическая обработка пищи. В комнатной пыли помещений с недостаточной вентиляцией обнаруживают асбестовые нити, радиоактивный полоний, радон, а концентрация кадмия и других металлов иногда оказывается значительно выше, чем в почве.

Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.

канцерогены вредны для организма

О канцерогенах сейчас говорят повсюду. В онкологии даже есть целый раздел, посвящённый взаимосвязи воздействия канцерогенных веществ и возникновения опухолей. Само название «канцерогены» говорит само за себя. Это вещества, вызывающие рак и другие новообразования.

Как образуются канцерогены? Где в повседневной жизни человек может с ними встретиться? Какие канцерогены являются самыми вредными и как обезопасить себя от их пагубного воздействия?

Описание канцерогенов

Канцерогены - это природные или созданные человеком вещества, которые могут в определённых условиях вызывать образование опухолей. Эти агенты могут индуцировать рак не только у человека, но и у животных. Природа канцерогенов может быть различна. Это не только химические соединения, как многие ошибочно думают. Биологические и физические объекты тоже считаются канцерогенами, если способны приводить к раку. Химические канцерогены являются наиболее распространёнными.

К биологическим канцерогенам можно отнести вирус гепатита B, Эпштейна-Барра или папилломавирус. Физическими канцерогенами являются ионизирующее и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские и гамма-лучи.

эти продукты содержат канцерогены

Химические канцерогены относятся к веществам различных видов. По химическому строению они делятся на следующие виды:

• полициклические ароматические углеводороды;
• азотсодержащие ароматические вещества;
• металлы и соли неорганического происхождения;
• аминосоединения;
• нитрозосоединения и нитрамины.

Классификация по характеру воздействия на организм выделяет:

Канцерогенным эффектом при воздействии на человека обладают следующие химические вещества:

Канцерогенные вещества образуются не только в процессе деятельности человека, но и в природе.

Где можно столкнуться с канцерогенами

Подвергнуться воздействию канцерогенов можно не только в производственных условиях, но и в быту. Где содержатся канцерогены? Многие из них образуются в результате деятельности человека, а некоторые производит сама природа. Городской воздух, а сейчас и не только городской, насыщен канцерогенами. При сжигании бытового мусора образуются диоксины, бензол и другие циклические углеводороды, формальдегид.

Канцерогенным веществом табачного дыма является бензапирен. Какие ещё канцерогены содержатся в табачном дыме? - мышьяк, радиоактивный полоний и радий. Винилхлорид, который также был обнаружен в сигаретах, обладает не только канцерогенным, но и тератогенным (вредным для плода) и мутагенным действиями. Бездымные табачные продукты, такие как нюхательный табак или жевательные табачные смеси, содержат известь, которая также может вызывать рак.

Алкогольные продукты также могут вызывать рак. Доказано, что ацетальдегид, образующийся в результате переработки этанола, способен вызывать повреждение ДНК. У людей, часто употребляющих алкоголь, заболеваемость раком пищевода, глотки и ротовой полости достоверно выше.

проверка фруктов и овощей на содержание нитратов

В быту с канцерогенами можно столкнуться при готовке продуктов. При жарке канцерогены образуются не только в результате перекаливания масла, но и при чрезмерном нагревании тефлоновых ёмкостей или их повреждении.

В настоящее время количество продуктов, содержащих различные добавки, такие как ароматизаторы, красители, усилители вкуса и т. д., превышает натуральные. А овощи и фрукты, продающиеся в супермаркетах и на рынках напичканы нитратами. Кроме того, все растения способны впитывать и накапливать вредные вещества из окружающей среды. Орехи и зерновые культуры также могут таить в себе опасность. Не всегда известно в каких условиях они хранились и не содержат ли эти продукты афлатоксин, который смертельно опасен для человеческого организма. Канцерогенные продукты запрещены требованиями СанПиН, но производители зачастую идут на различные хитрости, используя неполное название вредного вещества в составе или просто его не указывая.

Все используют лекарства. Но не каждый знает, что некоторые из них содержат канцерогены. Вот список лекарств, содержащих канцерогенные вещества:

Промышленные канцерогены выделяются в результате производственных процессов. Они попадают в воздух, воду, а также воздействуют непосредственно на людей, работающих с ними. Какие предприятия могут подвергать работников контакту с канцерогенами?

1. Деревообрабатывающие и мебельные.
2. Медеплавильные.
3. Горнодобывающие предприятия и шахты.
4. Перерабатывающие каменный уголь.
5. Заводы по производству резины и изделий из неё.
6. Учреждения, выпускающие углеродные и графитовые изделия, электропроводники.
7. Заводы по производству чугуна, стали.
8. Фармацевтические.

В результате длительного и систематического контакта с каменным углем может развиться рак кожи. А у работников лакокрасочных предприятий заметно выше распространённость рака мочевого пузыря.

Механизм канцерогенного действия

так выглядит раковая опухоль

Среди канцерогенных веществ органические составляют большую долю по сравнению с неорганическими.

Как уже сказано выше, канцерогенами называют вещества вызывающие опухоли. С латинского это слово переводится как «образующие рак». Как действуют эти агенты? Проникая в организм, канцерогены скапливаются в органе-мишени, если таковой есть либо распространяются по всему организму. Затем они связываются с клеточными ДНК или РНК. В процессе копирования генов возникают неполадки. Новая ДНК может иметь уже совсем другую (аномальную) структуру. Также чаще всего нарушается протекание процесса самоуничтожения старых клеток (апоптоз), и количество «неправильных» клеток увеличивается. В масштабах всего организма наблюдается опухолевый рост. В зависимости от вида канцерогенного вещества, длительности и периодичности воздействия, количества, могут возникать доброкачественные или злокачественные опухоли. Но отравление химическими веществами, которые содержат канцерогены, намного повышает риск развития рака.

Одними из самых сильных канцерогенов признаны:

• пестициды;
• бензол;
• диоксиды;
• винилхлорид;
• афлатоксины;
• тяжёлые металлы и их соли;
• глутаматы.

Канцерогены в продуктах питания и их влияние на организм:

Как обезопасить себя от воздействия канцерогенов

мытье овощей перед употреблением в пищу

Чтобы не подвергаться канцерогенному эффекту некоторых продуктов, следует избегать их употребления. Нужно перейти на органически выращенные фрукты и овощи. Если это невозможно, следует очень тщательно мыть растения и снимать кожуру. Рыбу и мясо надо покупать из проверенных источников. От обработанных мясных продуктов лучше полностью отказаться. Избегать пищи, содержащей ГМО и подсластители. От газированных напитков, белого хлеба и кондитерской продукции, попкорна, сухих завтраков и чипсов лучше держаться подальше. Консервированные томаты лучше предпочесть в стеклянных банках, а не в жестяных. Не злоупотреблять алкоголем.

Как вывести канцерогены из организма? На это способна наша печень. Именно она «собирает», накапливает и выводит все вредные элементы из нашего тела. Питаться нужно часто и дробно, не менее 4–5 раз в сутки. Есть побольше овощей и фруктов. Использовать природные энтеросорбенты (отруби, подорожник, яблоки, капуста). Доказано несколькими исследованиями, что капуста выводит канцерогены, образующиеся при жарке мяса.

Основное место накопления канцерогенных веществ - жировая ткань. Соответственно, чтобы вывести их, нужно избавиться от избыточного веса. Различные диеты не всегда помогают, а иногда они даже вредны. Упор следует сделать на правильное питание и физические упражнения. Физическая нагрузка поможет не только похудеть, но и усилит обмен веществ, ускорит выведение канцерогенов.