Chemicke prvky v živote človeka

Vplyv geochemického prostredia
na zdravotný stav obyvateľstva – nové zameranie
environmentálnej geológie
Zdravé životné prostredie (ŽP) je popri životnom štýle (spôsob života a práce), genetických faktoroch a úrovni zdravotníckej starostlivosti jeden z rozhodujúcich činiteľov ovplyvňujúcich zdravotný stav obyvateľstva a tým aj kvalitu a dĺžku života človeka. Geografické faktory rozšírenia niektorých chorôb sú známe prakticky odvtedy, odkedy existuje medicína ako veda. Číňania už v 4. stor. n. l. poznali vplyv environmentálnych faktorov na ľudské zdravie, najmä v súvislosti s endemickým výskytom strumy. Napriek tomu, že lekárskej vede bolo už dávno známe, že chorobnosť na niektoré choroby je v jednotlivých oblastiach sveta rôzna, medicínska geografia či geografická medicína ako veda vznikla prakticky až v prvých desaťročiach nášho storočia. Samozrejme, pri výskume rozšírenia rozličných chorôb z geografického hľadiska sa hľadali súvislosti najmä s klimatickými či topografickými faktormi. Spojenie geografie a medicíny však nemôže vysvetliť príčinný vzťah medzi značnými zemepisnými rozdielmi a rozšírením niektorých chorôb. K zodpovednému vyriešeniu tejto kauzality je bezpodmienečne nutné využiť geochemické poznatky, ako napr. distribúciu a formy vystupovania chemických prvkov v geochemickom prostredí, ich migráciu a pod. Takto bol potom otvorený priestor pre samostatnú vednú disciplínu – medicínsku (lekársku) geochémiu. Medicínska geochémia ako súčasť geomedicíny je vedná disciplína, zaoberajúca sa vplyvom chemického zloženia prirodzeného i antropogénne podmieneného geochemického prostredia, vôd, pôd, recentných sedimentov, hornín na ľudské a animálne zdravie v kontexte vonkajších environmentálnych faktorov.
Vzťahy medzi geochemickým prostredím a človekom sú omnoho tesnejšie, než sa všeobecne predpokladá, pomerne veľkým problémom však je tento vzťah preukázať. Chorobný stav sa u človeka prejavuje vtedy, keď je narušená rovnováha medzi organizmom a faktormi vonkajšieho prostredia. K tomu môže dôjsť vplyvom endogénnych faktorov (stav organizmu samotného človeka), ako aj pôsobením exogénnych činiteľov (vplyv ŽP), a tu majú potom uplatnenie geomedicínske výskumy.
Skúsenosti s nutričnými chorobami domácich zvierat poukazujú na mnohé situácie, pri ktorých pôdne geochemické charakteristiky môžu mať vplyv na zdravie alebo produktivitu v súvislosti so zdrojom stopových prvkov.

Takto sa zistili vysoko rizikové oblasti s deficitom Cu, Se, Co, I a toxicitou F, Pb a Se. Uvedené výskumy poukazujú na zmeny v pôde a úrode rastúcej na nej v súvislosti s príjmom stopových prvkov potravou. Vysoké pH pôdy spôsobené vápencovými materskými horninami alebo ako následok vápnenia na jednej strane obmedzuje zdroj dostupného Zn, Fe a Co, na druhej strane podporuje akumuláciu Mo, Se a F vo vypestovaných plodinách. Hoci takéto informácie na detekciu chorôb spojených so stopovými prvkami sú v prípade zvierat dobre preskúmané, menej vieme o ich vzťahu k ľudskému zdraviu. Z posledných štúdií sa však dozvedáme o patogenéze drastických kostných chorôb spojených so zvýšeným príjmom F v Indii. Známy je vzťah medzi nízkym statusom Se v pôdach a zvieratách a distribúciou kardiomyopatie (choroba Keshan) u detí, a opačne, medzi vysokým obsahom Se v pôde a selenózou u dospelých v niektorých oblastiach Číny. Jód bol prvým prvkom, pri ktorom bola stanovená jeho esencialita pre ľudské zdravie a struma bola prvá endemická choroba, ktorá mala vzťah k environmentálnej geochémii, resp. jej prostredníctvom mohla byť vysvetľovaná. Z aspektu geochémie jódu možno povedať, že je čiastočne koncentrovaný v biosfére so silnou afinitou k organickej hmote. Jeho ľahký prenos do atmosféry a mechanická a chemická migrácia z pôdy podzemnými vodami sú zodpovedné za deficit. Teda geochemický cyklus jódu v pôde je kriticky významným faktorom v geografickej distribúcii strumy. Endemická struma je len „vrcholom ľadovca“ klinického deficitu jódu. Z ďalších zdravotných porúch a chorôb s ním spojených možno spomenúť mŕtvo narodené deti, spontánne potraty, vrodené vývojové chyby, endemický kretenizmus atď. Napríklad prevažná väčšina výskytu strumy (okolo 60 %) a endemického kretenizmu vo vysočinách Tanzánie a Kene je v dôsledku nízkej úrovne príjmu jódu (okolo 25 mg na osobu za deň, čo predstavuje 1/6 z odporúčaného príjmu). Tieto oblasti sú charakterizované vysokými prevýšeninami, odlesnením a značnou pôdnou eróziou. Pretože pôdny humus je hlavným akumulátorom jódu (vo forme humínových komplexov), jeho odnos následkom erózie vedie k úbytku jódu v pôdach, vodách a plodinách, ktoré tu rastú.
Kontinentálne a hornaté Slovensko bolo vždy postihnuté ochoreniami z nedostatku jódu. V rokoch 1949–1953 sa podnikol rozsiahly prieskum a na jeho základe sa vyčlenili oblasti zvýšeného výskytu endemickej strumy: Biele Karpaty, Kysuce, Štiavnické vrchy a Žitný ostrov.

V súčasnosti existuje v literárnych zdrojoch už veľké množstvo príkladov, kde je preukázaná v rôznych svetových, ale aj slovenských lokalitách, kauzálna prepojenosť nadbytku, alebo nedostatku chemických prvkov v geochemickom prostredí na zvýšený výskyt nimi zapríčinených niektorých chorôb. V tabuľke na strane 3 sú uvedené vybrané príklady.
Na základe rozsiahleho geochemického mapovania územia Slovenskej republiky realizovaného v 90-tych rokoch bolo zdokumentovaných viacero oblastí s intenzívnou kontamináciou vôd, pôd, sedimentov, hornín, a to hlavne toxickými kovmi, ale aj makroprvkami a taktiež aj organickými polutantmi. Jedná sa na jednej strane hlavne o oblasti s historickou ťažbou nerastných surovín a na strane druhej o oblasti s vysoko rozvinutým priemyslom a poľnohospodárstvom. Jednou z oblastí, kde sa geochemické prostredie vyznačuje vysokými obsahmi toxických kovov, no napríklad aj znečistením z alkalických úletov z magnezitového priemyslu, poľnohospodárskych aktivít a ďalších, je oblasť spišsko-gemerského Rudohoria. Práve táto oblasť bola vybraná ako pilotné územie, kde sa v súčasnosti vypracovávajú a overujú metodiky hodnotenia kontaminácie geochemického prostredia vo vzťahu k zdravotnému stavu obyvateľstva v projekte geologických prác „Zhodnotenie potenciálneho vplyvu geochemického prostredia na zdravotný stav obyvateľstva v oblasti spišsko-gemerského Rudohoria“. Na projekte spolupracuje špičkový kolektív špecialistov geochemikov, lekárov a analytikov.
Zdroj:

Enviromagazín číslo 6/2000
RNDr. Dušan Bodiš, CSc.,
doc. RNDr. Stanislav Rapant, CSc.
Štátny geologický ústav D. Štúra, Bratislava.