Физиологическое действие диоксинов

Диоксины вследствие устойчивости к биоразложению и  способности к сверхаккумуляции передаются по пищевым цепям, последним  звеном которых является человек.(рис.1.) Подавляющее большинство диоксинов поступает в организм человека через пищу. Согласно известным данным, общее количество диоксинов, поступающих в организм человека, оценивается от 78 до 119 пг/сутки. (табл.3.)

Таблица 3

Поступление диоксинов в организм человека 

 Многие страны контролируют пищевые продукты на наличие диоксинов. Это способствует раннему выявлению загрязнения и часто позволяет предотвратить крупномасштабные последствия. Выявление повышенных уровней диоксина в молоке в Нидерландах в 2004 году является одним из таких примеров. В результате расследования был установлен источник - глина, используемая в производстве корма для животных. В другом случае повышенные уровни диоксина были обнаружены в корме для животных в Нидерландах в 2006 году, а источником был загрязненный жир, используемый в их производстве. 

В июле 2007 года Европейская комиссия выпустила медико-санитарное предупреждение для своих государств-членов после того, как в гуаровой смоле - пищевой добавке, используемой в небольших количествах в качестве загустителя в мясных и молочных продуктах, а также десертах и деликатесах, - были обнаружены высокие уровни диоксинов. Было установлено, что источником является гуаровая смола из Индии, загрязненная пентахлорофенолом (ПХФ), не используемым более пестицидом. В качестве загрязнителей ПХФ содержит диоксины. 

В 1999 году высокие уровни диоксинов были обнаружены в домашней птице и яйцах из Бельгии. Затем загрязненные диоксином продукты животного происхождения (домашняя птица, яйца, свинина) были обнаружены в некоторых других странах. Источником был корм для животных, загрязненный в результате незаконной утилизации отработанных промышленных масел на основе ПХФ. 

Спектр физиологического действия диоксинов на организм черезвычайно широк. Ситуация усугубляется ксенофобностью этих соединений: за миллионы лет эволюции природа с ними не сталкивалась, и организм человека не научился от них защищаться.  

Токсикологические характеристики диоксинов и подобных им соединений зависят от положения  атомов хлора в молекуле. Особенно токсичны вещества, содержащие галогены в тех же местах, что и в молекуле 2,3,7,8-ТХДД - самого ядовитого из диоксинов. Он более ядовит, чем известный кураре, стрихнин, и сопоставим по отдельным характеристикам с ядами, используемыми в качестве химического оружия, являясь самым смертельным ядом из всех известных человечеству. Но диоксинов по химическому составу много, токсичность у них различная и человечество, сталкиваясь с ними, подвергается воздействию их смесей. Ниже приведены летальные дозы диоксинов для разных групп животных. (Табл.4.)

Таблица 4

Летальные дозы диоксинов 

Однако реальное воздействие диоксинов на человека и окружающую среду не адекватно их острой токсичности. Данные последних лет показали, что основная опасность диоксинов заключается не столько в острой токсичности, сколько в кумулятивности действия и отдаленных последствиях хронического отравления малыми дозами.  

Наиболее очевидное  проявление действия диоксинов - заболевание "хлоракне", рецидивирующее гнойничковое заболевание кожи. Известное ещё  с начала 20 века как профессиональное заболевание рабочих хлорных  производств, оно является специфическим симптомом острой диоксиновой интоксикации. Хлоракне возникает спустя 1-2 месяца после начала контакта с диоксинами в дозах от 0,1 до 3 мг/кг, приводит к тяжелой форме угрей и прогрессирует со временем, если контакт не прекращается.  

Кроме того, диоксины вызывают такие кожные заболевания как гиперпигментация кожи (темные пятна), гипертрихоз (избыточный рост волос), актинический кератоз (утолщение кожи), гирсутизм (избыточный рост волос на лице у женщин). Однако данное специфическое проявление, как отмечалось, возникает в основном при профессиональных контактах с диоксинами; у лиц, явно не контактирующих с ними, но подвергающихся косвенному воздействию (например, в силу загрязнения окружающей среды), диоксиновая интоксикация выражается в ряде "скрытых" эффектов неблагополучия.  

Так, в результате многочисленных исследований и наблюдений выяснилось, что одним из неблагоприятных  факторов воздействия диоксинов  на здоровье людей является их влияние  на иммунную систему. Было установлено, что интоксикация любыми экзогенными химическими соединениями непременно влечет за собой патофизиологические и биохимические изменения (т.н. "токсический стресс"). Данные изменения наряду с другими системами непосредственно затрагивают и иммунную. При этом было обнаружено, что при действии многих промышленных ядов (бензола и его производных, ТХДД, тетрахлорметана, галогенированных ароматических углеводородов, многих пестицидов и гербицидов) происходит повреждение отдельных звеньев клеточного и гуморального иммунитета. Его подавление влечет за собой развитие иммунодепрессивного состояния, снижение адаптивности организма к изменяющимся условиям внешней среды. Поэтому даже слабое поражение диоксинами, проявляющееся в постоянной дискомфортности организма, высокой утомляемости, пониженной физической и умственной работоспособности, а также в повышении чувствительности к биологическим инфекциям и другим химическим ксенобиотикам, может привести к драматическим последствиям в условиях дополнительных, обычно легко переносимых стрессов. 

Сейчас признано недопустимым присутствие диоксинов  в продуктах питания, воздухе  и питьевой воде. Достичь же этого  практически невозможно. Поэтому  различными службами контроля и охраны окружающей среды и здоровья человека в большинстве развитых стран установлены нормы допустимого поступления диоксинов в организм человека, а также ПДК или уровни их содержания в различных средах (воздухе, воде, почве и т.д.).(табл.5.)

Таблица 5

Нормы допустимого поступления  диоксинов 

Отравления диоксинами, в зависимости от тяжести поражения, подразделяются на легкую, среднюю  и тяжелую степень. 

При легкой степени  отравления могут появиться головная боль,головокружение, тошнота и рвота, боли в животе и диарея, конъюктивит, кашель. Однако наиболее характерный  и специфический признак (наблюдаемый  в 80-85% случаев) - развитие угревидной сыпи. Единичные или множественные черные образования (хлоракне) закупоривают устья волосяных фолликулов и роговые кисты от 1 до 10 мм в диаметре. Их типичная локализация - на лице, в области ушей, реже - сыпь, распространяется на кожу подмышечных впадин, грудной клетки, паховой области, бедер. Развитию хлоракне предшествуют отек и эритема кожи. Высыпания сопровождаются зудом. 

При средней  степени тяжести отравления описанные  симптомы более выражены: усиливается  проявление общей интоксикации, отмечаются токсические невриты и полиневриты. Появляются анорексия, боли в области печени, раздражительность, утомляемость, бессонница. Характерны тяжелые конъюктивиты, блефарит, мейбомит. Хлоракне распространяется шире, с трудом поддается лечению и завершается образованием глубоких рубцов. 

При тяжелой  степени усиливается степень  поражения кожи. Развивается поздняя  кожная порфирия, сопровождающаяся повышением чувствительности к солнечному излучению, ранимостью кожных покровов, эритематозными и буллезными высыпаниями на открытых участках тела (по типу фотодермита) и гиперпигментацией кожи. Отмечается слабость, боли в суставах и мышцах нижних конечностей с нарушением их чувствительности. Летальный исход наступает через 2-4 недели после отравления.  

Из всех имеющихся  на данный момент сведений о воздействии диоксинов было обобщено:

Как яд, диоксин  наиболее опасен при кумулятивном отравления малыми дозами. Это связано с тем, что диоксин вызывает последовательное накопление в клетках и тканях биологических мишеней, чрезвычайно специфичных к нему самому. Соответственно, в процессе аккумуляции диоксина каждая его новая порция оказывается токсичнее предыдущей. На эту, чисто токсикологическую особенность накладывается и социальный фон. Картина отравления малыми дозами токсинов, много более эффективного по сравнению с острым, особенно опасна для стран с "грязными" технологиями производства и использование продукции. В них из-за отсутствия какого-либо контроля со стороны официальных органов данные о поступлении диоксинов в живые организмы с пищей, воздухом и водой просто отсутствуют. Как следствие, результат может оказаться выявленным лишь в виде данных о здоровья популяции на поздней стадии массового отравления, когда что-либо предпринять практически невозможно.