sức KHỎE môi TRƯƠNG và độc học

Nhưng giới hạn này là kết quả của nghiên cứu dựa trên một số lượng nhỏ các thí nghiệm liều cao thực hiện nhiều năm trước đây, chứ không phải là dựa trên hàng trăm nghiên cứu trên động vậ

CHƯƠNG 8 SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG VÀ ĐỘC HỌC

"Mong muốn sống khỏe mạnh chính là một phần của sự khỏe mạnh"

Seneca

Chúng ta có nên lo lắng về những gì chúng ta ăn hàng ngày? Trong những thập kỷ gần đây, hàng ngàn hóa chất tổng hợp mới đã được đưa vào chế độ ăn và cuộc sống của chúng ta Chúng nguy hiểm như thếnào? Đây là một câu hỏi quan trọng trong sức khỏe môi trường

Mục đích

Sau khi nghiên cứu chương này, bạn sẽ có thể:

8.1 Mô tả về sức khỏe và bệnh tật và gánh nặng bệnh tật toàn cầu đang thay đổi như thế nào

8.2 Tóm tắt các nguyên tắc của độc học

8.3 Thảo luận sự lan truyền, phát tán và số phận của các độc tố trong môi trường

8.4 Nêu rõ đặc điểm cơ chế giảm thiểu tác động độc hại

8.5 Giải thích cách chúng ta đo lường và mô tả độc tính

8.6 Đánh giá rủi ro và chấp nhận

8,7 Mô tả cách chúng ta thiết lập chính sách y tế như thế nào

Trượng hợp Nghiên cứu

BPA nguy hiểm như thế nào?

Bisphenol A (BPA), một thành phần quan trọng của cả nhựa polycarbonate và nhựa epoxy, là một trong những hợp chất hóa học được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới Trong năm 2011, tổng sản lượng toàncầu là khoảng 3 triệu tấn, và các ngành công nghiệp hóa học dự kiến sử dụng tăng gấp đôi vào năm 2015khi Trung Quốc và các nước đang phát triển khác sản xuất tăng lượng nhựa hoặc sứ bọc nhựa BPA được

sử dụng trong các hạng mục khác nhau, từ bình sữa trẻ em, đèn pha ô tô, kính mắt, đĩa CD, DVD, đường ống nước, các lớp lót của lon và chai, và chất hàn kín bảo vệ răng

Dấu vết của BPA được tìm thấy trong người gần như ở khắp mọi nơi Trong một nghiên cứu ở hàng ngànngười Mỹ trưởng thành bình thường, 95 phần trăm có thể đo lường được lượng chất này trong cơ thể

họ Các nguồn có khả năng nhất của ô nhiễm là từ hộp đựng thức ăn và đồ uống Trong quá trình trùng hợp nhựa, không phải tất cả BPA bị nhốt vào liên kết hóa học Các phân tử chưa liên kết có thể rỉ ra ngoài, đặc biệt là khi nhựa được làm nóng, rửa sạch bằng chất tẩy rửa mạnh, trầy xước, hoặc tiếp xúc với các hợp chất có tính axit như nước cà chua, dấm, hoặc nước giải khát Trong một nghiên cứu về thựcphẩm đóng hộp từ chuỗi siêu thị lớn, một nửa các mẫu có BPA cao hơn mức cho phép đối với thực phẩm

BPA nguy hiểm như thế nào? Trong những năm gần đây nhiều nhà khoa học trên khắp thế giới đã tìm thấy mối liên hệ giữa BPA đến hàng ngàn ảnh hưởng và rối loạn sức khỏe loài gặm nhấm, bao gồm ung thư vú và ung thư tuyến tiền liệt, dị tật sinh dục bẩm sinh ở những con đực, xuất hiện tuổi dậy thì sớm ởcon cái, béo phì, và thậm chí cả các vấn đề hành vi như chứng rối loạn tăng động Hơn nữa, các nghiên cứu dịch tễ học ở người cho thấy một mối tương quan giữa nồng độ BPA trong nước tiểu và bệnh tim mạch, bệnh tiểu đường loại 2, và sự bất thường của enzyme gan Các nhà khoa học thấy rằng BPA, phthalates, dioxin, PCBs gây rối loạn nội tiết hormone Nghĩa là, chúng phá vỡ chức năng bình thường của hormone trong cơ thể của bạn Điều thú vị là, ứng dụng đầu tiên của BPA sau khi nó được tổng hợp vào năm 1891 là để làm một loại estrogen tổng hợp

Những động vật gặm nhấm, đặc biệt là những con lớn lên trong điều kiện phòng thí nghiệm, có thể không phải là mô hình chính xác cho cách thức con người phản ứng trong thế giới thực Chúng ta rất khác nhau về gen, chế độ ăn uống và sinh lý học Các nghiên cứu về loài người hiện tại hoặc trước kia chỉhiển thị các mối liên quan, không chỉ rõ quan hệ nhân quả Có thể chỉ là một sự trùng hợp ngẫu nhiên

mà những người tiếp xúc với BPA bị các bệnh mãn tính phổ biến, chẳng hạn như bệnh tim mạch hay tiểuđường Hơn nữa, như bạn sẽ học trong chương này, mức phát hiện được không phải lúc nào cũng nguy hiểm Công nghệ mới cho phép chúng ta có thể đo được lượng rất nhỏ hóa chất đến mức không có hại Đánh giá rủi ro là một nhiệm vụ phức tạp và khó khăn

Hình 8.1 Có những gì trong thực phẩm của chúng ta? Chúng ta có thực sự an toàn?

Các nhà khoa học được ngành công nghiệp tài trợ vạch ra những mâu thuẫn và sự không rõ ràng không giải thích được trong các nghiên cứu được công bố về độc tính của BPA Một số nhà nghiên tìm thấy tác hại của BPA ở nồng độ thấp; những người khác nói rằng họ không thể lặp lại những kết quả Một số sự khác nhau này có thể liên quan đến tài trợ Trong một cuộc khảo sát 115 nghiên cứu được công bố về BPA, 94 công trình nghiên cứu được sự tài trợ của các cơ quan chính phủ tìm thấy các ảnh hưởng sức khỏe do phơi nhiễm BPA, trong 15 công trình nghiên cứu được tài trợ bởi các ngành công nghiệp thì lại không thấy bất kỳ mối liên hệ nào

Các quy định liên bang hiện nay đặt giới hạn an toàn cho việc tiếp xúc hàng ngày ở 50 microgram BPA cho mỗi kg khối lượng cơ thể Nhưng giới hạn này là kết quả của nghiên cứu dựa trên một số lượng nhỏ các thí nghiệm liều cao thực hiện nhiều năm trước đây, chứ không phải là dựa trên hàng trăm nghiên cứu trên động vật gần đây và những nghiên cứu phòng thí nghiệm cho thấy rằng chỉ với liều lượng BPA thấp hơn nhiều cũng có thể gây nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe nghiêm trọng Một số nghiên cứu trên động vật cho thấy có sự phát triển sinh sản bất thường, ở độ phơi nhiễm 2,4 microgram BPA mỗi kg khốilượng cơ thể mỗi ngày, tương đương liều có thể được tiếp cận của một đứa trẻ ăn một hoặc hai phần ănhàng ngày với các loại thực phẩm đóng hộp

Do những khuyến cáo về nguy cơ sức khỏe, đặc biệt là đối với trẻ nhỏ, khi tiếp xúc với BPA, nên các nước Nhật Bản, Canada, và hầu hết các nước châu Âu đã hạn chế sử dụng các hóa chất này trong các sảnphẩm tiêu dùng, đặc biệt là trong các thùng, hộp chứa thực phẩm và nước giải khát Hoa Kỳ vẫn còn đang tranh luận về chủ đề này Các hội đồng cố vấn cho Cục Quản lý Thực phẩm và Dược đã có khuyến cáo mâu thuẫn nhau Không ngạc nhiên rằng đại diện ngành công nghiệp nhấn mạnh sự không chắc chắn và sự cần thiết phải nghiên cứu sâu hơn, trong khi hầu hết các nhà khoa học và các nhóm người tiêu dùng yêu cầu hành động bây giờ

Trường hợp nghiên cứu này giới thiệu một số chủ đề quan trọng cho chương này Tiếp xúc rộng rãi với một loạt các chất độc môi trường dù ở mức độ thấp có nguy hiểm không? Những tác động của sự phá

vỡ hệ thống nội tiết của các hóa chất tổng hợp (hay tự nhiên) là gì? Và làm thế nào để chúng ta kiểm tra

và đánh giá chất độc hại?

Đối với tài nguyên liên quan, bao gồm cả các dấu vị trí của Google Earth ™ cho thấy địa điểm mà những vấn đề này có thể được khám phá, hãy truy cập http: // EnvironmentalScience-

Cunningham.blogspot.com.

8.1 Sức khỏe Môi trường

Sức khỏe là gì? WHO định nghĩa sức khỏe là một trạng thái hoàn toàn thoải mái về thể chất, tinh thần và

xã hội, không phải chỉ là không có bệnh hay thương tật Theo định nghĩa đó, tất cả chúng ta đang bị bệnh ở mức độ nào đó Tương tự như vậy, tất cả chúng ta có thể cải thiện sức khỏe của chúng ta để sống hạnh phúc hơn, dài hơn, phong phú hơn, và hài lòng hơn nếu chúng ta suy nghĩ về những gì chúng

ta làm

Bệnh tật là gì? Một căn bệnh nào đó là một sự thay đổi bất thường trong tình trạng của cơ thể làm suy yếu chức năng thể chất hoặc tâm lý quan trọng Chế độ ăn uống và dinh dưỡng, sự viêm nhiễm, các chấtđộc hại, di truyền, chấn thương, và căng thẳng, tất cả đều đóng vai trò nhất định trong việc phát sinh bệnh tật và tử vong Sức khỏe môi trường tập trung vào các yếu tố bên ngoài gây bệnh, bao gồm cả các yếu tố của thế giới tự nhiên, xã hội, văn hóa, và công nghệ mà chúng ta đang sống Hình 8.2 cho thấy một số tác nhân gây bệnh chính từ môi trường cũng như các phương thức lan truyền mà thông qua đó chúng ta bị nhiễm bệnh Kể từ sau khi “Mùa Xuân câm lặng” của Rachel Carson được xuất bản năm

1962, việc xả ra môi trường, sự lan truyền, sự phân hủy, và ảnh hưởng của chất độc hóa học tổng hợp

đã trở thành một mối quan tâm đặc biệt của sức khỏe môi trường Trong phần sau của chương này chúng ta sẽ nghiên cứu các chủ đề cụ thể Tuy nhiên, đầu tiên, chúng ta hãy xem xét một số những nguyên nhân chính của bệnh tật trên toàn thế giới

Gánh nặng bệnh tật toàn cầu đang thay đổi

Các chương trình Y tế thế giới đã đạt được tiến bộ to lớn trong việc diệt trừ hoặc giảm rất nhiều bệnh khủng khiếp Bệnh đậu mùa đã hoàn toàn bị xóa sổ trong năm 1977 Bệnh bại liệt đã được loại bỏ ở khắp mọi nơi trên thế giới ngoại trừ một vài ngôi làng xa xôi ở miền bắc Nigeria

HÌNH 8.2 Những nguồn chính của rủi ro sức khỏe môi trường.

Hình 8.3 Tỷ lệ tử vong đã giảm đáng kể trong 50 năm qua và dự kiến sẽ tiếp tục suy giảm trong tương lai.Lưu ý rằng Trung-Nam Á đã chứng kiến một sự cải thiện đáng kể trong tỷ lệ tử vong trẻ em trong nhữngnăm 1970 và 1980, trong khi tiểu vùng Sahara châu Phi tụt lại phía sau, chủ yếu là do chiến tranh và

AIDS Nguồn: Số liệu từ Ủy ban Dân số Liên Hợp Quốc năm 2006.

Những căn bệnh do giun Guinea, bệnh mù do tắm sông, và bệnh ghẻ cóc đang dần bị loại bỏ Dịch bệnh sốt thương hàn, tả và sốt vàng da thường giết chết hàng ngàn người ở Bắc Mỹ cách đây một thế kỷ nhưng hiện nay hiếm khi gặp phải AIDS, một thời là bản án tử hình cho bệnh nhân nay đã là một căn bệnh có thể điều trị Người HIV dương tính trung bình ở Hoa Kỳ hiện đang sống 24 năm sau khi chẩn đoán nếu được điều trị đầy đủ với các loại thuốc hiện đại

Một cách thể hiện những tiến bộ này là nhìn vào tuổi thọ trung bình của chúng ta Trong thế kỷ XX, tuổi thọ trung bình thế giới tăng hơn gấp đôi, từ 30 lên 64,3 năm Đối với các nước giàu hơn, người dân có thể sống, trung bình khoảng ba lần lâu hơn so với ông bà của họ cách đây một thế kỷ (xem chương 7, phân tích dữ liệu, p 152)

Một thành phần quan trọng của việc tăng tuổi thọ trung bình là sự giảm tỷ lệ tử vong trẻ em Năm 1950, gần một phần tư (224 trên 1000) của tất cả trẻ em sinh ra trên toàn thế giới không còn sống để tổ chức sinh nhật lần thứ năm của mình (fig 8.3) Đến năm 2010 tỷ lệ này đã giảm xuống còn khoảng 60 trên 1.000 Đến năm 2050 tỷ lệ chế ở trẻ em được dự kiến chỉ bằng một phần mười của những năm 1950 Đây là điều cần thiết nếu chúng ta muốn đạt được tăng trưởng dân số không Tiểu vùng Sahara Châu Phi

và Trung-Nam Á có tỷ lệ tử vong trẻ em cao hơn nhiều so với mức trung bình của thế giới vào năm 1950.Châu Á đã bắt kịp với phần còn lại của thế giới, nhưng châu Phi, vì một loạt các lý do, đang tụt lại đằng sau

Trong quá khứ, các chương trình y tế đã tập trung vào các nguyên nhân gây tử vong hàng đầu như bản tóm tắt tốt nhất của y tế thế giới Tuy nhiên, việc giảm số liệu tử vong không thể là đại diện cho thành tựu y tế về nhiều phương diện khác, chẳng hạn những bệnh tật và chấn thương không gây tử vong như chứng mất trí hoặc mù, về sức khoẻ con người nói chung Khi mọi người đang bị bệnh, không thể làm việc được, cây trồng không được trồng hoặc thu hoạch, các bữa ăn không được nấu chín, và trẻ em

không được đi học Ngày nay các tổ chức y tế tính toán số năm cuộc đời đã được điều chỉnh do bệnh tật (disability-adjusted life years - DALYs) như một thước đo của gánh nặng bệnh tật DALYs là sự kết

hợp tử vong sớm và sự mất đi một cuộc sống lành mạnh do bệnh tật hoặc khuyết tật Đây là một nỗ lực

để đánh giá tổng chi phí của bệnh, không chỉ đơn giản là có bao nhiêu người chết Rõ ràng, khi một trẻ

em chết vì uốn ván sơ sinh thì số năm cuộc sống sẽ bị mất nhiều hơn một người 80 tuổi chết vì bệnh viêm phổi Tương tự như vậy, một thiếu niên vĩnh viễn liệt do một tai nạn giao thông sẽ có thêm nhiều năm đau khổ và mất khả năng hơn sẽ là công dân cao tuổi bị đột quỵ Theo WHO, bệnh mãn tính hiện nay chiếm gần 60 phần trăm của tổng số 56,5 triệu người chết trên toàn thế giới mỗi năm và chiếm khoảng một nửa gánh nặng bệnh tật toàn cầu

Thế giới hiện đang trải qua một quá trình chuyển đổi dịch tễ mạnh mẽ Các bệnh mãn tính, như bệnh tim mạch và ung thư, không còn chỉ ảnh hưởng đến những người giàu có Mặc dù những kẻ giết người truyền thống trong các nước đang phát triển như các bệnh truyền nhiễm, biến chứng (khi sinh nở) ở bà

mẹ và trẻ sơ sinh, và suy dinh dưỡng - vẫn chiếm một số lượng khủng khiếp, những bệnh như trầm cảm

và tim mạch đã từng được cho là chỉ xảy ra ở các nước giàu đang nhanh chóng trở thành nguyên nhân tàn tật và tử vong sớm hàng đầu ở khắp mọi nơi

WHO dự đoán rằng vào năm 2020, bệnh tim vốn đứng thứ năm trong danh sách các nguyên nhân của gánh nặng bệnh tật toàn cầu một thập kỷ trước đây, sẽ là nguyên nhân chiếm vị trí đầu tiên của tình trạng khuyết tật và tử vong trên toàn thế giới (bảng 8.1) Hầu hết sự tăng đó sẽ nằm trong khu vực nghèo hơn của thế giới, nơi mọi người đang nhanh chóng áp dụng những lối sống và chế độ ăn uống củacác nước giàu Tương tự, tỷ lệ ung thư toàn cầu sẽ tăng 50 phần trăm Dự kiến đến năm 2020, 15 triệu người sẽ bị ung thư và 9 triệu người sẽ chết vì nó

Một thứ bệnh dịch thầm lặng - bệnh tiểu đường - đang quét qua dân cư của chúng ta Người ta ước tính rằng một phần ba số trẻ em sinh ra ngày hôm nay tại Bắc Mỹ sẽ gặp bệnh này trong suốt cuộc đời của

họ Béo phì, chế độ ăn nhiều đường và chất béo, thiếu tập thể dục, và đói nghèo (trong đó tiêu thụ thức

ăn nhanh và sản xuất thực phẩm không có lợi cho sức khỏe) tất cả đều đóng vai trò quan trọng cho bệnh

này Mù lòa, rối loạn tuần hoàn và suy thận là kết quả phổ biến của bệnh tiểu đường nặng không kiểm soát Bảy mươi phần trăm của tất cả các ca bị cụt chi dưới là có liên quan bệnh tiểu đường Trong một vài nhóm người Mỹ bản địa, hơn một nửa số người mắc bệnh này Có thời người ta cho rằng bệnh tiểu đường chỉ có ở những người giàu có, nhưng béo phì và tiểu đường đang lan rộng trên khắp thế giới cùngvới chế độ ăn thức ăn nhanh và lối sống ít vận động

Việc tính cả khuyết tật cũng như tỷ lệ tử vong vào trong đánh giá của chúng ta về gánh nặng bệnh tật cho thấy vai trò ngày càng tăng của sức khỏe tâm thần như là một vấn đề toàn cầu Dự báo của WHO cho thấy tình trạng tâm thần và thần kinh có thể tăng tỷ phần trong gánh nặng bệnh tật toàn cầu từ 10 phần trăm hiện nay đến 15 phần trăm vào năm 2020 Một lần nữa, đây không phải chỉ là một vấn đề củacác nước phát triển Trầm cảm được dự kiến sẽ là nguyên nhân lớn thứ hai của tổng số năm sống khuyếttật trên toàn thế giới, cũng như là nguyên nhân của 1,4 phần trăm trong tất cả các trường hợp tử vong Đối với phụ nữ ở cả hai khu vực đang phát triển và phát triển, trầm cảm là nguyên nhân hàng đầu của gánh nặng bệnh tật, trong khi tự tử, mà thường là kết quả của bệnh trầm cảm không được điều trị, là nguyên nhân lớn thứ tư của tử vong ở nữ giới

Lưu ý rằng trong bảng 8.1, bệnh tiêu chảy là nguyên nhân thứ hai dẫn đến gánh nặng bệnh tật trong năm 1990, dự kiến nó sẽ chỉ xếp thứ chín trong danh sách vào năm 2020, trong khi bệnh sởi và sốt rét được dự kiến sẽ ra khỏi danh sách 15 nguyên nhân hàng đầu của tình trạng khuyết tật Bệnh lao, căn bệnh đang trở nên kháng thuốc kháng sinh và đang lây lan nhanh chóng ở nhiều khu vực (đặc biệt là ở Liên Xô cũ), là bệnh truyền nhiễm duy nhất có thứ hạng dự kiến không thay đổi trong vòng 20 năm tới Tai nạn giao thông hiện nay đang tăng nhanh khi có nhiều người lái xe Chiến tranh, bạo lực, và chấn thương tự gây ra đang trở thành rủi ro sức khỏe nghiêm trọng hơn nhiều so với trước đây

Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (ví dụ như khí phế thũng, hen suyễn và ung thư phổi) được dự kiến sẽ tăng từ thứ mười một lên thứ năm trong gánh nặng bệnh vào năm 2020 Một phần lớn của sự gia tăng

là do tăng sử dụng thuốc lá ở các nước đang phát triển, đôi khi được gọi là " nạn dịch thuốc lá " Mỗi ngày có khoảng 100.000 người trẻ tuổi, hầu hết trong các nước nghèo hơn trở nên nghiện thuốc lá Ít nhất 1,1 tỷ người hút thuốc hiện nay, và con số này dự kiến sẽ tăng ít nhất 50 phần trăm vào năm 2020 Nếu mô hình hiện tại vẫn tồn tại, có khoảng 500 triệu người sống hôm nay cuối cùng sẽ bị giết chết bởi thuốc lá Điều này được dự kiến sẽ là nguyên nhân gây tử vong lớn nhất trên toàn thế giới (vì các bệnh như đau tim và trầm cảm sẽ trầm trọng hơn bởi nhiều yếu tố trong đó có hút thuốc lá) Năm 2003, một Hội nghị Y tế Thế giới đã thông qua một nghị quyết có tính lịch sử về thuốc lá, theo đó đòi hỏi các nước

áp đặt các hạn chế về quảng cáo thuốc lá, thiết lập các hệ thống điều khiển không khí sạch trong nhà, và kiểm soát chặt chẽ buôn lậu thuốc lá Tiến sĩ Gro Brundtland Harlem, cựu tổng giám đốc của WHO, dự đoán rằng các quy ước, nếu được thực hiện, có thể cứu được hàng tỷ sinh mạng

Bảng 8.1 Những nguyên nhân hàng đầu của gánh nặng bệnh toàn cầu

bạch hầu, lao, uốn ván, ho gà, và sốt ban đỏ.

Các bệnh truyền nhiễm và bệnh mới vẫn giết chết hàng triệu người

Mặc dù những căn bệnh của cuộc sống hiện đại đã trở thành những kẻ giết người hàng đầu hầu như ở khắp mọi nơi trên thế giới, các bệnh truyền nhiễm vẫn là nguyên nhân cho khoảng một phần ba của tất

cả các ca tử vong liên quan đến bệnh tật Tiêu chảy, các bệnh hô hấp cấp tính, sốt rét, sởi, uốn ván, và một số bệnh truyền nhiễm khác giết chết khoảng 11 triệu trẻ em dưới năm tuổi mỗi năm trong thế giới đang phát triển Dinh dưỡng tốt hơn, nước sạch, cải thiện vệ sinh môi trường và tiêm chủng ít tốn kém

có thể loại bỏ hầu hết các ca tử vong (fig 8.4)

Con người đang bị ảnh hưởng bởi một loạt các tác nhân gây bệnh (sinh vật gây bệnh), bao gồm virus, vi khuẩn, sinh vật đơn bào, giun và sán (fig 8.5) Nhiều đại dịch (dịch bệnh trên toàn thế giới) đã thay đổi tiến trình lịch sử Vào giữa thế kỷ thứ mười bốn, "Black Death" (dịch hạch) quét qua châu Á và đã giết chết khoảng một nửa dân số châu Âu Khi các nhà thám hiểm và thực dân Châu Âu đến châu Mỹ vào cuối thế kỷ mười lăm và đầu thế kỷ mười sáu, họ mang theo các bệnh như bệnh đậu mùa, sởi, tả và sốt vàng, giết chết đến 90 phần trăm dân bản địa trong nhiều lĩnh vực Sự mất mát về sinh mạng lớn nhất trong thế kỷ 20 vừa qua là trong đại dịch cúm năm 1918 Các nhà dịch tễ ngày nay ước tính rằng ít nhất một phần ba tất cả những người sống vào thời điểm đó đã bị nhiễm bệnh, và 50 đến 100 triệu đã chết Các doanh nghiệp, trường học, nhà thờ, các môn thể thao và các sự kiện giải trí đã bị đóng cửa trong nhiều tháng

Không có một đại dịch chết người nào kể từ dịch cúm năm 1918, nhưng các nhà dịch tễ cảnh báo rằng các bệnh truyền nhiễm mới vẫn rình rập chúng ta mỗi ngày Hai ví dụ gần đây là cúm gia cầm H5N1, hay SARS (Hội chứng hô hấp cấp tính nặng), đã quét khắp thế giới trong năm 2003 Người ta cho là nó có nguồn gốc tại chợ gia cầm và động vật hoang dã ở Trung Quốc Một bác sĩ mang bệnh đã đến Hồng Kông, và từ đó lây nhiễm cho khách du lịch quốc tế Trong vòng sáu tháng, SARS đã lan ra 31 quốc gia trên toàn cầu Việc lây truyền nhanh chóng của căn bệnh này cho thấy ngày nay chúng ta đang ở trong một thế giới linh hoạt đến thế nào Người ta cho rằng chỉ một tiếp viên hàng không có thể lây nhiễm bệnh cho 160 người trong bảy quốc gia chỉ trong một vài ngày

Năm 2009 một đại dịch cúm khác tràn khắp thế giới Căn bệnh này, gây ra bởi một loại vi rút có tên H1N1 có liên quan đến dịch cúm năm 1918, mang gen từ nhiều loài khác nhau và có thể nhiễm bệnh cholợn, chim và con người Mặc dù nó không nguy hiểm như một số loại virus cúm khác (fig 8.5 a), dòng virus này ước tính đã lây nhiễm cho khoảng 50 triệu người Mỹ và giết chết ít nhất 10.000 người Khả năng của virus chuyển đổi giữa các loài và tái tổ hợp gen làm cho nhiều chuyên gia y tế lo lắng Mỗi năm Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh ở Atlanta khảo sát những giống cúm lưu hành trên toàn thế giới và cố gắng dự đoán xem những chủng virus nào sẽ xuất hiện để chuẩn bị vắc xin cho mùa cúm mới Tuy nhiên, các virus phát triển rất nhanh và các nhà sản xuất vắc-xin thường đoán sai

Hình 8.5 (a) Một nhóm virus cúm phóng đại khoảng 300.000 lần (b) vi khuẩn gây bệnh phóng đạikhoảng 50.000 lần (c) Giardia, một sinh vật đơn bào đường ruột ký sinh, phóng đại khoảng 10.000 lần.

Hình 8.6 Một số dịch bệnh truyền nhiễm gây chết nhiều người gần đây

Tại sao các sinh vật có khả năng truyền nhiễm rất cao mới nổi ở nhiều nơi khác nhau?

Nguồn: Số liệu từ Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh.

Mỗi năm có 76 triệu trường hợp mắc bệnh từ thực phẩm ở Hoa Kỳ, kết quả là 300.000 ca nhập viện và 5.000 người tử vong Cả vi khuẩn và sinh vật đơn bào đường ruột gây ra những căn bệnh này (fig 8,5 b, c) Chúng được lan truyền từ phân qua thức ăn và nước Trong năm 2010 gần 6 triệu bảng (khoảng 2,7 triệu kg) thịt bò đã bị thu hồi tại Mỹ, chủ yếu là do nhiễm E coli O157: H7 Tại bất kỳ thời điểm nào, khoảng 2 tỷ người-một phần ba dân số thế giới bị nhiễm giun, sán và ký sinh trùng khác Mặc dù ký sinh trùng như vậy hiếm khi giết người, chúng có thể làm cho cơ thể suy nhược và có thể gây ra sự suy dinh dưỡng dẫn đến các bệnh tật khác nguy hiểm hơn

Sốt rét là một trong những bệnh truyền nhiễm phổ biến nhất còn lại Mỗi năm có khoảng 500 triệu trường hợp mới mắc bệnh này, và khoảng 2 triệu người chết vì nó Các vùng lãnh thổ bị nhiễm căn bệnh này có thể được mở rộng do biến đổi khí hậu toàn cầu cho phép vật trung gian là muỗi có thể di chuyển vào lãnh thổ mới Đơn giản chỉ cần cung cấp lưới chống muỗi và thuốc antiparasite trị giá một vài đô la

có thể ngăn chặn hàng chục triệu trường hợp nhiễm bệnh do động vật ký sinh này mỗi năm Buồn thay, một số quốc gia nơi bệnh sốt rét hoành hành mạnh nhất thì ngay cả màn chống muỗi và thuốc trị bệnh cũng là những mặt hàng xa xỉ ngoài tầm với của những người bình thường

Bệnh mới nổi là những căn bệnh chưa được biết đến trước đó hoặc đã vắng mặt trong ít nhất 20 năm

Các chủng mới của cúm lợn hiện nay lan rộng trên khắp thế giới là một ví dụ của loại bệnh mới nổi Đã

có ít nhất 39 dịch bệnh mới nổi, nhưng đã từng xuất hiện trong quá khứ, bao gồm cả các bệnh như sốt Ebola và Marburg cực kỳ nguy hiểm, trong đó đã hoành hành Trung Phi ở ít nhất sáu địa điểm khác nhau Tương tự như vậy, bệnh tả, đã vắng mặt ở Nam Mỹ trong hơn một thế kỷ, lại phát triển mạnh tại Peru vào năm 1992 (fig 8.6) Một số ví dụ khác bao gồm một dạng kháng thuốc mới của bệnh lao, bây giờ lan rộng tại Nga; sốt xuất huyết đang lan rộng qua khu vực Đông Nam Á và Caribbean; sốt rét tái xuấthiện ở những nơi mà nó đã gần như loại trừ; và một loại virus mới ở người có tên gọi lymphotropic

(HTLV), được cho là đã lây từ khỉ sang người ở Cameroon do họ đã chế biến hoặc ăn thịt thú rừng Những chủng HTLV này được cho là đã lây nhiễm cho 25 triệu người

Số người chết lớn nhất gần đây do một bệnh mới nổi là bệnh HIV / AIDS Mặc dù hội chứng suy giảm miễn dịch hầu như chưa được biết đến biết cách đây 15 năm, nhưng nay đã trở thành nguyên nhân lớn thứ năm gây tử vong trong các bệnh truyền nhiễm WHO ước tính rằng 60 triệu người đang bị nhiễm virus suy giảm miễn dịch ở con người, và 3 triệu người chết mỗi năm vì biến chứng của AIDS Mặc dù hai phần ba tổng số ca nhiễm HIV hiện đang ở tiểu vùng Sahara châu Phi, bệnh đang lây lan nhanh chóng ở Nam Á và Đông Nam Á Trong 20 năm tới, có thể sẽ có thêm 65 triệu người chết vì AIDS Ở Swaziland, các quan chức y tế ước tính rằng khoảng một phần ba số người lớn bị nhiễm HIV và rằng hai phần ba số người 15 tuổi hiện tại sẽ chết vì AIDS trước tuổi 50 Như chương 7 điểm ra, nếu không có AIDS, tuổi thọ

ở Swaziland được dự kiến là khoảng 65 năm Do có AIDS, tuổi thọ trung bình hiện nay chỉ khoảng 33 năm Trên thế giới, hơn 14 triệu trẻ em-tương đương với tất cả trẻ em dưới năm tuổi ở Mỹ đã bị mất một hoặc cả hai cha mẹ vì AIDS Các chi phí kinh tế của việc điều trị bệnh nhân và năng suất lao động bị mất mát từ cái chết trẻ do bệnh này được ước tính là ít nhất 35 tỷ US$ mỗi năm hoặc khoảng một phần mười tổng số GDP của các nước cận Sahara của châu Phi

Y học bảo tồn kết hợp sinh thái và chăm sóc sức khỏe

Con người không phải là loài duy nhất bị mắc bệnh và bị hủy hoại Vật nuôi và động vật hoang dã cũng từng trải qua những dịch bệnh bất ngờ và phổ biến rộng rãi, đôi khi còn được gọi là bệnh sinh thái Sốt xuất huyết Ebola là một trong những virus nguy hiểm nhất từng thấy, giết chết đến 90 phần trăm nạn nhân của nó Năm 2002 một trận dịch sốt Ebola bắt đầu gây chết người dọc theo biên giới Gabon và Congo Một vài tháng sau đó, các nhà nghiên cứu tìm thấy 221 trong số 235 khỉ đột vùng đất thấp phía tây mà họ đang nghiên cứu trong vùng này đã biến mất chỉ trong một vài tháng Nhiều loài tinh tinh cũng chết Mặc dù nhóm nghiên cứu chỉ tìm thấy có một vài con khỉ đột chết, nhưng 75 phần trăm những cái xác đó dương tính với Ebola Các nhà nghiên cứu ước tính rằng có 5.000 khỉ đột chết chỉ trongmột khu vực nhỏ bé của Congo Ngoại suy cho tất cả các vùng Trung Phi, Ebola có thể đã giết chết một phần tư số lượng khỉ đột trên thế giới Người ta cho rằng sự lây lan của bệnh này ở người là kết quả của việc săn và ăn động vật linh trưởng

Vào năm 2006, người dân sống gần một hang động phía tây của Albany, New York, báo cáo một cái gì đóđặc biệt: con dơi nhỏ màu nâu (Myotis lucifugus) đã bay ra ngoài vào ban ngày vào giữa mùa đông Kiểmtra các hang động của Cục Bảo tồn tìm thấy vô số con dơi chết gần cửa hang Hầu hết đã có lông tơ màu trắng trên khuôn mặt và đôi cánh của chúng, bây giờ được gọi là hội chứng trắng mũi (WNS) Dơi nâu là những sinh vật nhỏ bé, về kích thước chỉ bằng ngón tay cái của bạn Chúng sống qua mùa đông chỉ nhờ vào khoảng 2 gam chất béo được tích trữ Hibernation là điều cần thiết để giảm tiêu thụ nguồn năng lượng Nếu bị đánh thức chỉ một lần có thể tiêu phí năng lượng tương đương một tháng ngủ đông của chúng

Hiện tượng lông tơ màu trắng đã được xác định là do một loại nấm sợi (Geomyces destructans), phát triển mạnh trong điều kiện mát, ẩm ướt nơi con dơi ngủ đông Chúng ta không biết loài nấm này đến từ đâu, nhưng đúng như tên gọi của nó, là tác nhân gây bệnh đã lây lan nhanh như cháy rừng qua một nửa chục loài dơi ở 14 tiểu bang dọc theo dãy núi Appalachian và ở hai tỉnh của Canada Các nhà sinh học ước tính rằng hơn một triệu con dơi đã chết vì căn bệnh này Người ta không biết làm thế nào các mầm bệnh lây lan Có lẽ nó di chuyển từ động vật sang động vật thông qua tiếp xúc vật lý Nó cũng có thể là

do con người mang các bào tử nấm trên giày và quần áo của họ khi họ đi từ một hang động này sang hang động khác

Cho đến nay, sáu loài dơi được biết đến là dễ bị bệnh dịch này Ở các bầy dơi bị nhiễm bệnh, tỷ lệ tử vong có thể là 90 phần trăm hoặc hơn Một số nhà nghiên cứu lo ngại rằng loài dơi có thể bị tuyệt chủng trong 20 năm ở miền đông Hoa Kỳ Mất đi các loài quan trọng này sẽ có hậu quả sinh thái nghiêm trọng Một bệnh dịch thậm chí còn phổ biến hơn và gây chết người đang quét qua động vật lưỡng cư trên toànthế giới Một căn bệnh được gọi là Chytridomycosis đang gây ra thiệt hại đáng kể hoặc thậm chí tuyệt chủng ếch và cóc trên khắp thế giới (fig 8,7) Một loại nấm có tên gọi Batrachochytrium dendrobatidis lànguyên nhân gây bệnh Lần đầu tiên được tìm thấy vào năm 1993 ở những con ếch chết và sắp chết ở Queensland, Australia, và bây giờ dường như chúng đã được lan truyền nhanh chóng, có lẽ vì độc lực của loài loài nấm này đã trở nên cao hơn hoặc động vật lưỡng cư đã nhạy cảm hơn do môi trường bị thay đổi Hầu hết trong số khoảng 6.000 loài lưỡng cư trên thế giới dễ bị nhiễm bệnh, và khoảng 2.000 loài đã giảm hoặc thậm chí bị tuyệt chủng trong môi trường sống tự nhiên của chúng là một phần của bệnh dịch toàn cầu này Ếch châu Phi có vuốt (Xenopus sp), là loài có khả năng kháng nấm và do đó chúng có thể mang mầm bệnh, là vật trung gian cho việc lan truyền bệnh này Việc sử dụng rộng rãi những con ếch này để nghiên cứu và các thử nghiệm mang thai có thể đã góp phần vào sự lây lan nhanhchóng của căn bệnh

Hình 8.7 Ếch và cóc trên toàn thế giới đang có nguy cơ mắc một căn bệnh chết người gọi làchytridiomycosis Liệu đây có phải là một bệnh nấm virut mới nguy hiểm, hay là do động vật lưỡng cư dễ

tổn thương do những ảnh hưởng từ môi trường?

Nhiệt độ trên 28 °C (82 °F) giết chết các loại nấm, và điều trị bằng nước ấm có thể chữa bệnh ở một số loài ếch Khi bôi các thuốc chloramphenicol cũng đã chữa khỏi thành công một số loài ếch Vài loài vi khuẩn ký sinh trên da nào đó dường như miễn dịch với nhiễm trùng nấm Ở một số nơi, đã thành lập những khu vực cách ly, trong đó ếch được duy trì trong điều kiện vô trùng cho đến khi một phương pháp chữa trị bệnh được tìm thấy Hy vọng rằng những cá thể sống sót cuối cùng có thể được đưa trở lại

về môi trường tự nhiên của chúng và các loài sẽ được bảo tồn

Biến đổi khí hậu cũng tạo điều kiện cho ký sinh trùng và các mầm bệnh lây lan vào vùng lãnh thổ mới Các bệnh nhiệt đới như sốt rét, tả, sốt vàng da và sốt xuất huyết, đã được di chuyển vào những khu vực

mà trước đó chúng khi muỗi, chuột bọ, và các vật mang khác mở rộng vào môi trường sống mới Điều này ảnh hưởng đến các loài khác ngoài con người Một căn bệnh được gọi là Dermo đang lan rộng về phía bắc qua quần thể sò dọc theo bờ biển Đại Tây Dương của Bắc Mỹ Căn bệnh này được gây ra bởi một loại ký sinh trùng đơn bào (Perkinsus marinus) lần đầu tiên được phát hiện ở vịnh Mexico khoảng

70 năm trước đây Trong những năm 1950 bệnh đã được tìm thấy trong Vịnh Chesapeake Kể từ đó các

ký sinh trùng đã được di chuyển về phía bắc, có thể chúng được hỗ trợ bằng nhiệt độ nước biển cao hơngây ra bởi sự nóng lên toàn cầu Giờ nó được tìm thấy cả ở những vùng khá xa về phía bắc như bang Maine Bệnh này không có hại cho con người, nhưng nó tàn phá quần thể sò

Một điều mà các bệnh mới xuất hiện ở người và các bệnh sinh thái trong cộng đồng tự nhiên có điểm chung là sự thay đổi môi trường, gây áp lực lên các hệ thống sinh học và làm rối loạn mối quan hệ sinh thái bình thường Chúng ta cắt giảm rừng và các vùng đất ngập nước, phá hủy môi trường sống của các loài bản địa Sinh vật xâm hại và dịch bệnh đang vô tình hoặc cố ý đưa vào những lãnh thổ mới, ở đó chúng có thể phát triển bùng nổ Sự gia tăng khai phá vào thiên nhiên hoang dã được thúc đẩy bởi sự ăng trưởng dân số con người và du lịch sinh thái Năm 1950, chỉ có khoảng 3 triệu hành khách bay trên máy bay phản lực thương mại một năm; đến năm 2000, hơn đã có 300 triệu người Bệnh dịch có thể lây lan trên toàn thế giới chỉ trong vài ngày thông qua những người du lịch

Chúng ta đang dần dần nhận ra rằng cân bằng sinh thái tinh tế mà chúng ta đánh giá rất cao và cũng chính chúng ta đang thường xuyên làm rối loạn là rất quan trọng đói với sức khỏe của chúng ta Y học bảo tồn là một ngành mới nổi cố gắng để hiểu sự thay đổi môi trường đe dọa như thế nào đối với sức khỏe của chính mình cũng như của cộng đồng thiên nhiên mà chúng ta phụ thuộc thông qua các dịch vụ sinh thái Mặc dù vẫn còn sơ khai, lĩnh vực mới này đã nhận được từ tài trợ các tổ chức lớn như Ngân hàng Thế giới, Tổ chức Y tế Thế giới, và các Viện Y học Quốc gia Hoa kỳ

Khả năng kháng thuốc, nhờn kháng sinh, thuốc trừ sâu đang gia tăng

Sốt rét, căn bệnh gây chết người nhiều nhất trong tất cả các bệnh lây qua côn trùng, là một ví dụ về sự trở lại của một căn bệnh mà một thời đã được cho là bị xóa sổ Sốt rét hiện nay lấy đi một triệu sinh mạng mỗi năm, 90 phần trăm là ở châu Phi, và nhiều trong số đó là trẻ em Với sự ra đời của các loại thuốc hiện đại và thuốc trừ sâu, bệnh sốt rét đã gần như bị xóa sổ ở nhiều nơi, nhưng gần đây nó đã rầm rộ quay trở lại Các ký sinh trùng đơn bào gây bệnh đã có khả năng đề kháng với hầu hết các thuốc, trong khi loài muỗi truyền tải nó đã phát triển để có sức đề kháng với nhiều loại thuốc trừ sâu Ví dụ, việc phun DDT ở Ấn Độ và Sri Lanka làm giảm số người nhiễm sốt rét hàng năm từ hàng triệu người xuống còn chỉ vài ngàn trong những năm 1950 và 1960 Giờ đây Nam Á là trở lại mức nửa triệu ca mắc bệnh sốt rét mỗi năm như thời kỳ trước khi phun DDT Nhiều nơi khác mà trước đây không bao giờ có trường hợp mắc bệnh sốt rét thì nay có là do kết quả của biến đổi khí hậu và thay đổi môi trường sống Trong những năm gần đây, các nhân viên y tế đã được cảnh báo cao về sự lây lan nhanh chóng của tụ cầu khuẩn kháng methicillin Staphylococcus aureus (MRSA) Tụ cầu khuẩn (Staphylococcus gọi tắt là Staph) là rất phổ biến Mọi người đều có ít nhất một số các vi khuẩn Chúng là một nguyên nhân phổ biến của bệnh viêm họng và nhiễm trùng da, nhưng thường được kiểm soát dễ dàng Chủng mới này có khả năng kháng penicillin và các kháng sinh khác có liên quan và có thể gây nhiễm trùng chết người, đặc biệt là ở những người có hệ miễn dịch yếu MRSA là thường gặp nhất trong các bệnh viện, nhà điều dưỡng, cơ sở cải huấn, và những nơi mà mọi người có tiếp xúc gần gũi Nó thường được lây lan qua tiếp xúc da trực tiếp Phòng thay quần áo ở trường học, nhà thi đấu, và các môn thể thao có tiếp xúc trực tiếp cũng là nguồn lây nhiễm Một số bang đã đóng cửa các trường học khi có dịch MRSA Người ta ước

tính rằng có ít nhất 100.000 ca nhiễm MRSA ở Mỹ dẫn đến khoảng 19.000 người tử vong Một tình huống tồi tệ hơn được báo cáo ở Trung Quốc, nơi 5 triệu người nhiễm tụ cầu khuẩn thường niên thì khoảng một nửa trong số được cho là methicillin-resistant

Tại sao có vật trung gian như muỗi và tác nhân gây bệnh như Staphylococcus đề kháng với thuốc trừ sâu

và thuốc? Một phần của câu trả lời là do chọn lọc tự nhiên và khả năng của nhiều sinh vật tiến hóa nhanh chóng Một yếu tố khác là xu hướng của con người sử dụng các biện pháp kiểm soát một cách bấtcẩn Khi chúng ta phát hiện ra rằng DDT và thuốc trừ sâu khác có thể kiểm soát quần thể muỗi, chúng ta rải chúng ở khắp mọi nơi Điều này không chỉ gây hại đến động vật hoang dã và các côn trùng có ích, mà

nó tạo ra áp lực chọn lọc sẽ dẫn đến sự tiến hóa Nhiều sâu, bệnh được tiếp xúc với liều mãn tính thấp, cho phép những cá thể có sức đề kháng tự nhiên để tồn tại và lây lan các gen của chúng thông qua quần thể (fig 8,8) Sau khi lặp đi lặp lại chu kỳ tiếp xúc và chọn lọc, nhiều vi sinh vật và vật trung gian của chúng trở nên trơ với gần như tất cả các loại vũ khí của chúng ta đối với chúng

Như chương 9 đã thảo luận, nâng cao số lượng gia súc, lợn, gia cầm trong chuồng nuôi và trại chăn nuôi với mật độ dày đặc giúp lan truyền khả năng nhờn kháng sinh ở các mầm bệnh Động vật được giới hạn định lượng khi điều trị liên tục với thuốc kháng sinh và hormone steroid để giữ cho chúng khỏi bệnh và làm cho chúng tăng cân nhanh hơn Hơn một nửa trong số tất cả các loại thuốc kháng sinh được sử dụng

ở Hoa Kỳ mỗi năm là dùng trong chăn nuôi Một số lượng đáng kể các chất kháng sinh và hormone đượcbài tiết trong nước tiểu và phân, không được xử lý lan truyền trên đất hoặc thải vào nguồn nước mặt, nơi chúng đóng góp hơn nữa vào sự phát triển của mầm bệnh siêu virus

Ít nhất một nửa trong số 100 triệu liều kháng sinh theo toa cho người mỗi năm tại Hoa Kỳ là không cần thiết hoặc là sai Hơn nữa, nhiều người bắt đầu một quá trình điều trị kháng sinh đã không thực hiện đúng quy định về liều lượng và thời gian Vì sức khỏe của chính bạn và của những người xung quanh bạn, nếu bạn đang dùng thuốc kháng sinh, hãy làm đúng theo đơn của bác sĩ và không được ngừng uốngthuốc ngay sau khi bạn bắt đầu cảm thấy tốt hơn

Hình 8.8 Làm thế nào vi khuẩn kháng kháng sinh có được (a) đột biến ngẫu nhiên làm cho một vài tế bào đề kháng Khi thử thách bằng kháng sinh, chỉ có những tế bào sống sót để làm phát sinh một thuộc địa kháng (b) sinh sản hữu tính (conjugation) hoặc chuyển plasmid chuyển gen từ một chủng hoặc loài khác

Hãy suy nghĩ

Nếu bạn đã làm cho một trường hợp tài trợ Mỹ lớn hơn cho việc chăm sóc sức khỏe quốc tế, những gì điểm bạn sẽ nhấn mạnh? Chúng ta có một nghĩa vụ đạo đức để giúp đỡ người khác?

Ai phải trả tiền cho việc chăm sóc sức khỏe?

Người nghèo phải hứng chịu gánh nặng bệnh tật nhiều nhất do họ không có khả năng để có một môi trường lành mạnh và cũng không được chăm sóc y tế đầy đủ Phụ nữ ở vùng cận Sahara châu Phi, phải chịu gánh nặng bệnh tật gấp sáu lần so với nữ giới trong hầu hết các nước châu Âu WHO ước tính rằng

90 phần trăm của tất cả gánh nặng bệnh tật xảy ra ở các nước đang phát triển, nơi số tiền chi phí cho y

tế chỉ bằng một phần mười Nhóm Bác sĩ không biên giới (MSF, hoặc bác sĩ không biên giới) gọi đây là khoảng cách 10/90 Trong khi các quốc gia giàu có theo đuổi các loại thuốc để điều trị chứng hói đầu và béo phì, trầm cảm ở chó, và rối loạn chức năng cương dương thì hàng tỷ người đang bị bệnh hoặc tử vong do nhiễm trùng có thể điều trị và những bệnh do ký sinh trùng ít được chú ý Trên thế giới, chỉ có 2 phần trăm của những người có AIDS được tiếp cận với các loại thuốc hiện đại Mỗi năm khoảng 600.000 trẻ sơ sinh nhiễm HIV, gần như tất cả trong số chúng lây bệnh từ mẹ trong khi sinh hoặc cho con bú Điều trị kháng virus (ARV) giá chỉ vài đô la có thể ngăn chặn hầu hết các đường truyền này Quỹ Bill và Melinda Gates Foundation đã cam kết viện trợ y tế 200 triệu $ cho các nước đang phát triển để giúp chống AIDS, lao và sốt rét

Tiến sĩ Jeffrey Sachs của Viện Trái đất, Đại học Columbia nói rằng bệnh tật có nguyên nhân phần nhiều

do hậu quả của nghèo đói và bất ổn chính trị, nhưng các nước giàu nhất thế giới hiện nay chỉ chi tiêu $ 1 mỗi người mỗi năm cho sức khỏe toàn cầu Ông dự đoán rằng tăng cam kết của chúng ta khoảng 25 tỷ $ mỗi năm (khoảng 0,1 phần trăm GDP hàng năm của 20 quốc gia giàu nhất) không chỉ sẽ cứu sống được khoảng 8 triệu sinh mạng mỗi năm, mà còn thúc đẩy nền kinh tế thế giới hàng tỷ đô la Các nước giàu cũng có lợi ích xã hội rất lớn nếu họ không phải sống trong một thế giới đang bị đe dọa bởi sự bất ổn xã hội, sự lây lan của mầm bệnh qua biên giới, và sự lây lan của các căn bệnh khác như chủ nghĩa khủng bố

và buôn bán ma túy gây ra bởi các vấn đề xã hội Sachs cũng cho rằng việc giảm gánh nặng bệnh tật sẽ giúp làm giảm sự tăng trưởng dân số Khi phụ huynh tin rằng con cái của họ sẽ tồn tại, họ có ít con hơn

và đầu tư nhiều hơn vào thực phẩm, y tế và giáo dục cho gia đình nhỏ

Hoa Kỳ là quốc gia ít hào phóng nhất trong số các quốc gia giàu nhất thế giới, chỉ quyên góp khoảng 12 cent cho mỗi $ 100 GDP của họ cho viện trợ phát triển quốc tế Hoa Kỳ có thể làm tốt hơn? Trong suốt một thời gian vì lo sợ khủng bố và tăng cảm giác chống Mỹ trên toàn cầu, thật khó để các nhà lập pháp quan tâm đến viện trợ quốc tế, tuy nhiên, giúp làm giảm bệnh có thể làm cho Hoa Kỳ có thêm nhiều bạn

bè và làm cho quốc gia an toàn hơn so với việc mua nhiều bom đạn hơn Chăm sóc sức khỏe được cải thiện ở các nước nghèo cũng có thể giúp ngăn ngừa sự lây lan của các bệnh mới xuất hiện trong một thếgiới kết nối với nhau trên toàn cầu

8.2 Độc chất học

Độc chất học là khoa học nghiên cứu về chất độc và tác động của chúng, đặc biệt là trên các cơ thể sống.Bởi vì nhiều chất được biết là độc hại cho sự sống (dù thực vật, động vật hay vi sinh vật), độc chất học là một lĩnh vực rộng lớn, từ hóa sinh, mô học, dược học, bệnh học, và nhiều ngành khác Chất độc làm hại hoặc giết chết các sinh vật sống bởi vì chúng phản ứng với các thành phần của tế bào phá vỡ các chức

năng trao đổi chất Bởi vì các phản ứng này, các chất độc thường có hại thậm chí ở nồng độ rất loãng Trong một số trường hợp chỉ phần triệu, hoặc thậm chí phần nghìn tỉ, của một gram chất độc có thể gây

ra thiệt hại không thể đảo ngược Mọi chất độc là nguy hiểm, nhưng không phải tất cả các vật liệu nguy hiểm là độc Ví dụ, một số chất rất nguy hiểm vì chúng dễ cháy, dễ nổ, có tính axit, kiềm, chất kích thích, hoặc làm tăng nhạy cảm Nhiều chất trong số các vật liệu này phải được xử lý cẩn thận khi ở liều lượng lớn hay nồng độ cao, nhưng có thể tương đối vô hại nếu pha loãng, trung hòa, hoặc xử lý vật lý khác Chúng không phản ứng với các thành phần tế bào theo cách làm cho chúng trở nên độc ở nồng độ thấp Độc học môi trường, hoặc độc học sinh thái, đặc biệt quan tấm đến các tương tác, chuyển hóa, sản phẩm, và tác động của hóa chất tự nhiên và tổng hợp trong sinh quyển, bao gồm các cá thể sống, các quần thể, và toàn bộ hệ sinh thái Trong các hệ thống thủy sinh sự chuyển hóa của các chất gây ô nhiễm nghiên cứu chủ yếu trong mối liên quan đến các cơ chế và qúa trình tại các giao diện của các thành phầncủa hệ sinh thái Sự chú ý đặc biệt được dành cho các bề mặt tương tác trầm tích / nước, nước / sinh vật, và giao diện nước / không khí Trong các môi trường trên cạn, trọng tâm nghiên cứu là tác động của các kim loại trên cộng đồng động vật sống trên mặt đất và các đặc điểm dân số

Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ có trách nhiệm giám sát 275 chất quy định bởi các Đạo luật Đáp ứng toàn diện về môi trường, Đạo luật về Đền bù, và Đạo luật trách nhiệm (CERCLA), thường được gọi là Đạoluật Superfund Trong năm 2011 đã có 1.280 điểm được Superfund đưa vào danh sách ưu tiên quốc gia tại Hoa Kỳ, và 62 trang khu vực bổ sung đã được đề xuất để làm sạch môi trường Hơn 11 triệu người sống trong vòng 1 dặm (1.2 km) của các địa điểm này

Chất độc ảnh hưởng đến chúng ta như thế nào?

Chất gây dị ứng (Allergens) là những chất kích hoạt hệ thống miễn dịch Một số chất gây dị ứng hoạt động trực tiếp như các kháng nguyên (antigens); đó là, chúng được nhận dạng như một cấu tử ngoại lai

bởi các các tế bào máu trắng và kích thích việc sản xuất các kháng thể đặc hiệu (là các protein có thể nhận ra và liên kết với các tế bào lạ hoặc hóa chất) Chất gây dị ứng khác hoạt động gián tiếp bằng cách gắn vào và làm thay đổi tính chất hóa học của vật liệu để chúng trở thành kháng nguyên và gây ra một phản ứng miễn dịch

Formaldehyde là một ví dụ tốt về một chất hóa học được sử dụng rộng rãi làm chất gây mẫn cảm mạnh

mẽ của hệ thống miễn dịch Nó là chất trực tiếp gây dị ứng và cũng có thể kích hoạt các phản ứng với cácchất khác Sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhựa, sản phẩm gỗ, vật liệu cách nhiệt, keo, và các loại vải, nồng độ formaldehyde trong không khí trong nhà có thể lớn hơn hàng ngàn lần so với không khí bên

ngoài bình thường Một số người bị cái gọi là hội chứng bệnh tòa nhà: đau đầu, dị ứng, mệt mỏi mãn

tính, và các triệu chứng khác do kém thông hơi không khí trong nhà bị ô nhiễm bởi các bào tử nấm mốc, carbon monoxide, nitrogen oxide, formaldehyde, và các độc tố khác phát ra từ thảm, chất cách nhiệt, nhựa , vật liệu xây dựng, và các nguồn khác (fig 8.9) Cơ quan Bảo vệ môi trường ước tính rằng chất lượng không khí trong nhà nghèo có thể tiêu tốn của Mỹ 60 tỷ US$ một năm do nghỉ ốm và làm giảm năng suất lao động

Trầm cảm hệ thống miễn dịch là các chất ô nhiễm gây ức chế hệ thống miễn dịch chứ không phải kích hoạt nó Người ta còn ít hiểu biết về cơ chế xảy ra cũng như hóa chất nào gây ra hiện tượng này Tuy nhiên, trong trường hợp tử vong trên diện rộng của hải cẩu ở Bắc Đại Tây Dương và cá heo ở Địa Trung Hải thì hệ thống miễn dịch được cho là đã bị tổn hại Những động vật chết thường chứa hàm lượng cao

của dư lượng thuốc trừ sâu, polychlorinated biphenyls (PCBs), và chất gây ô nhiễm khác đang bị nghi ngờ làm tổn thương đến hệ thống miễn dịch và làm cho nó dễ bị một loạt các nhiễm trùng cơ hội

Chất gây rối loạn nội tiết (Endocrine disrupters) là những hóa chất mà làm gián đoạn các chức năng nội

tiết tố bình thường Hormone là hóa chất được đưa vào máu bởi các tế bào trong một phần của cơ thể

để điều chỉnh sự phát triển và chức năng của mô và cơ quan khác của cơ thể (fig 8.10) Bạn chắc chắn

đã nghe nói về hormone giới tính và hiệu ứng mạnh mẽ của chúng đối với hình dạng ngoài và cách cư xửcủa chúng ta, nhưng đây chỉ là ví dụ của một trong nhiều những hormone điều tiết thống trị cuộc sống của chúng ta Một số hormone khác mạnh mẽ bao gồm thyroxin, insulin, adrenalin, và endorphins Giờ đây chúng ta biết rằng một số tác dụng nguy hiểm nhất của hóa chất bền như BPA, dioxin và PCBs

do chúng can thiệp vào sự phát triển bình thường và sinh lý của một loạt các động vật, bao gồm cả con người, ở nồng độ rất thấp Trong một số trường hợp, nồng độ picogram (phần ngàn tỷ của một gram mỗi lít) có thể là đủ để gây ra những bất thường ở các sinh vật nhạy cảm Bởi vì các hóa chất này thườnggây ra rối loạn chức năng tình dục (ví dụ, vấn đề sức khỏe sinh sản ở nữ giới hay làm yếu chức năng của nam giới), các hóa chất này đôi khi được gọi là estrogen (hoocmon giới tính nữ) môi trường hoặc

androgen (hoocmon giới tính nam) Tuy nhiên, chúng chỉ có khả năng phá vỡ chức năng của các phân tử điều tiết quan trọng khác khi các phân tử này đang cản trở hormone giới tính

Hình 8.9 Một số nguồn chất độc hại trong một gia đình điển hình.

Bạn có thể làm gì?

Lời khuyên cho Staying Healthy

• Ăn một chế độ ăn uống cân bằng với nhiều trái cây tươi, rau quả, các loại đậu và ngũ cốc Rửa trái cây

và rau quả cẩn thận; chúng có thể đến từ một quốc gia mà luật pháp về thuốc trừ sâu và vệ sinh môi trường lỏng lẻo

• Sử dụng các loại dầu không bão hòa như dầu ô liu hoặc dầu canola hơn là hydro hóa hoặc chất béo nửa rắn như bơ thực vật

• Nấu thịt và các loại thực phẩm khác ở nhiệt độ đủ cao để tiêu diệt mầm bệnh; sử dụng dụng cụ sạch; mua ở cửa hàng thực phẩm có uy tín chất lượng

• Rửa tay thường xuyên Bạn chuyển nhiều vi trùng từ tay sang miệng hơn bất kỳ phương tiện truyền dẫn nào khác

• Khi bạn bị cảm lạnh hoặc cúm, đừng đòi hỏi thuốc kháng sinh từ bác sĩ của bạn, vì chúng không có hiệuquả chống lại virus

• Nếu bạn đang uống thuốc kháng sinh, hãy tiếp tục uống cho đủ liều và đúng thời gian quy định - bỏ thuốc ngay khi bạn cảm thấy khỏi bệnh là một cách lý tưởng để làm cho vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh

• Thực hành tình dục an toàn

• Không hút thuốc, và tránh những nơi đầy khói

• Tôi e bạn uống rượu, hãy uống vừa phải Không được lái xe khi phản xạ hoặc óc phán đoán của bạn bị suy giảm

• Tập thể dục thường xuyên: đi bộ, bơi lội, chạy bộ, khiêu vũ, làm vườn Làm một cái gì đó bạn thích mà

có thể tiêu thụ năng lượng và duy trì tính linh hoạt

• Ngủ đủ Thực hành thiền định, cầu nguyện, hoặc một số hình thức khác của việc giảm stress

• Lập danh sách bạn bè và gia đình những người làm cho bạn cảm thấy sống động hơn và hạnh phúc Dành thời gian với một trong số họ ít nhất một lần một tuần

HÌNH 8.10 Hoạt động của hormone steroid Chất mang hormone Plasma cung cấp đều đặn các phân tửvào bề mặt tế bào, nơi mà chúng đi qua màng tế bào Chất mang nội bào cung cấp kích thích tố đến cáchạt nhân, nơi chúng gắn kết và điều chỉnh biểu hiện của DNA Hợp chất giống như estrogen gắn vào cácthụ thể và hấp thụ khối hormone nội sinh hoặc hoạt động như một hormone thay thế để làm gián đoạn

biểu hiện gen

Độc tố thần kinh (Neurotoxins) là một loại đặc biệt của chất độc chuyển hóa, chúng tấn công các tế

bào thần kinh (neuron) Hệ thống thần kinh là rất quan trọng trong việc điều tiết hoạt động của cơ thể

mà sự gián đoạn hoạt động của nó có thể ảnh hưởng nhanh chóng và có sức tàn phá mạnh mẽ Các loại độc tố thần kinh hành động theo những cách khác nhau Kim loại nặng như chì và thủy ngân tiêu diệt các

tế bào thần kinh và gây tổn thương thần kinh vĩnh viễn Thuốc gây mê (ether, chloroform, halothane, vv)

và các hydrocacbon clo (DDT, Dieldrin, Aldrin) làm rối loạn thần kinh màng tế bào cần thiết cho hoạt động thần kinh Organophosphates (Malathion, parathion) và carbamate (carbaryl, zeneb, maneb) ức chế acetylcholinesterase, một loại enzyme điều chỉnh dẫn truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh và các mô hoặc cơ quan phân bố các dây thần kinh (ví dụ, cơ bắp) Hầu hết các độc tố thần kinh đều rất độchại và hoạt động nhanh

Tác nhân gây đột biến (Mutagens) là những tác nhân, chẳng hạn như các hóa chất và bức xạ, có thể gây

hại hoặc thay đổi vật liệu di truyền (DNA) trong tế bào Sự tổn thương này có thể dẫn đến dị tật bẩm sinh nếu nó xảy ra trong quá trình phát triển phôi thai hoặc thai nhi Trong cuộc sống sau này, tổn thương di truyền có thể phát triển tiền tố ung thư Khi tổn thương xảy ra trong các tế bào sinh sản, kết quả có thể được truyền cho các thế hệ tương lai Các tế bào có cơ chế sửa chữa để phát hiện và phục hồi vật liệu di truyền bị hư hỏng, nhưng một số thay đổi có thể được ẩn, và quá trình sửa chữa tự nó có thể không hoàn thiện Không có ngưỡng "an toàn" tiếp xúc với chất gây đột biến Bất kỳ sự tiếp xúc nào cũng có khả năng gây thiệt hại

Chất gây quái thai (Teratogens) là những hóa chất hoặc các yếu tố khác mà cụ thể gây ra những bất

thường trong quá trình tăng trưởng và phát triển của phôi thai Một số hợp chất không nguy hại khác lại

có thể gây ra vấn đề trong những giai đoạn nhạy cảm của cuộc sống Có lẽ chất gây quái thai phổ biến nhất trên thế giới là rượu Uống trong khi mang thai có thể dẫn đến hội chứng rượu bào thai syndrome (fetal alcohol syndrome) - một nhóm các triệu chứng bao gồm bất thường ở sọ và mặt, chậm phát triển, các vấn đề về hành vi, và các khuyết tật về tinh thần kéo dài trong suốt cuộc đời của một đứa trẻ Ngay

cả một đồ uống có cồn một ngày trong thời gian mang thai cũng có thể liên quan với giảm cân nặng trẻ

Theo một số ước tính, khoảng 300.000 đến 600.000 trẻ em sinh ra mỗi năm ở Hoa Kỳ đang phải tiếp xúc

ở mức độ không an toàn của thủy ngân ngay trong lòng mẹ Các hiệu ứng rất tinh vi, nhưng bao gồm sự giảm trí thông minh, thiếu chú ý và các vấn đề về hành vi Tổng chi phí của những hiệu ứng này được ước tính là 8,7 tỷ US$ mỗi năm

Chất gây ung thư (Carcinogens) là những chất gây bệnh ung thư (cancer), xâm lấn, mất kiểm soát tăng

trưởng của tế bào, tạo ra các khối u ác tính Tỷ lệ ung thư tăng lên ở các nước công nghiệp phát triển nhất trong thế kỷ XX, và ung thư đang là nguyên nhân thứ hai dẫn đến tử vong ở Hoa Kỳ, làm chết hơn nửa triệu người vào năm 2002 Theo Hiệp hội Ung thư Mỹ, 1 trong 2 nam và 1 trong 3 nữ ở Hoa Kỳ sẽ gặp một số dạng ung thư trong cuộc đời của họ Một số tác giả cho rằng sự gia tăng bệnh ung thư này là

do các hóa chất tổng hợp độc hại trong môi trường và do chế độ ăn uống của chúng ta Số khác lại cho rằng chủ yếu là do lối sống của chúng ta (hút thuốc, tắm nắng, rượu) hoặc chỉ đơn giản là ngày nay chúng ta sống lâu hơn EPA ước tính rằng 200 triệu người dân Mỹ sống ở những khu vực có nguy cơ ung thư từ những chất gây ung thư trong môi trường vượt quá nồng độ 1 trong 100.000, lớn hơn 10 lần hàmlượng cho phép

Chế độ ăn uống ảnh hưởng thế nào đến sức khỏe?

Chế độ ăn uống cũng có tác dụng quan trọng đối với sức khỏe Ví dụ, có một mối tương quan chặt chẽ giữa bệnh tim mạch và lượng muối và mỡ động vật trong chế độ ăn của mình

Trái cây, rau, ngũ cốc nguyên hạt, carbohydrate phức tạp, và chất xơ (vách tế bào thực vật) thường có ảnh hưởng sức khỏe có lợi Một số thành phần thức ăn dường như có tác dụng chống ung thư, các thành phần bao gồm pectin; vitamin A, C, và E; chất được sản xuất trong các loại rau họ cải (bắp cải, bông cải xanh, súp lơ, cải bruxen); và selen có nguồn gốc thực vật

Ăn quá nhiều thực phẩm là một yếu tố sức khỏe dinh dưỡng quan trọng trong các nước phát triển và cáckhu vực thịnh vượng Sáu mươi phần trăm người lớn ở Mỹ hiện nay được coi là thừa cân, và tổng số người béo phì hoặc thừa cân trên toàn thế giới được ước tính là hơn 1 tỷ người Mỗi năm tại Hoa Kỳ, 300.000 trường hợp tử vong có liên quan đến béo phì

Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh ở Atlanta cảnh báo rằng một trong ba trẻ em Mỹ sẽ bị bệnh tiểu đường trừ khi có rất nhiều người bắt đầu ăn ít đi và tập thể dục nhiều hơn Tỷ lệ đó còn tồi tệ hơn nhiều ở các trẻ em da đen và gốc Tây Ban Nha: gần một nửa trong số trẻ đó có là khả năng phát triển bệnh này Và trong số các bộ lạc Pima của Arizona, gần 80 phần trăm người lớn bị bệnh tiểu

đường Thêm thông tin về thực phẩm và ảnh hưởng sức khỏe của nó có thể tìm thấy trong chương 9

8.3 Sự luân chuyển, phát tán và chuyển hóa của chất độc

Có rất nhiều nguồn của các hóa chất độc hại trong môi trường và nhiều yếu tố liên quan đến từng hóa chất, con đường hoặc cách thức phơi nhiễm, và sự bền vững của chúng trong môi trường, cũng như đặc điểm của sinh vật mà chúng tấn công (bảng 8.2) Nguồn gốc và các yếu tố trên xác định mức độ nguy hiểm của hóa chất Chúng ta có thể xem các cá thể và hệ sinh thái như một hệ tương tác, giữa các chủ thể đó là các hóa chất luân chuyển, phụ thuộc vào kích thước phân tử, độ hòa tan, độ bền và khả năng phản ứng (fig 8.11) Liều lượng (số lượng), con đường xâm nhập, thời gian tiếp xúc, và sự nhạy cảm của

cơ thể đều đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độc tính Trong phần này, chúng ta sẽ xem xét một số các đặc điểm và cách chúng ảnh hưởng đến sức khỏe môi trường

Độ hòa tan và độ linh động quyết định ở đâu và khi nào các hóa chất di chuyển

Độ tan là một trong những đặc điểm quan trọng nhất trong việc xác định một chất độc hại sẽ di chuyển qua môi trường hoặc thông qua cơ thể để đến vị trí hoạt động của nó ở đâu, khi nào và như thế nào Hóa chất có thể được chia thành hai nhóm chính: những chất dễ phân huỷ trong nước và những chất dễ phân huỷ trong dầu Hợp chất ưa nước di chuyển nhanh chóng và rộng rãi thông qua các môi trường vì nước là phổ biến Chúng cũng có xu hướng sẵn sàng tiếp cận hầu hết các tế bào trong cơ thể, vì dung dịch nước chiếm 60 – 70% khối lượng tế bào của chúng ta Các phân tử tan trong dầu hoặc chất béo hòa tan nói chung cần một chất mang để di chuyển qua môi trường, vào cơ thể và di chuyển bên trong cơ thể Tuy nhiên một khi đã vào bên trong cơ thể, các độc tố tan trong dầu xâm nhập dễ dàng vào các mô

và tế bào, bởi vì các màng bao bọc tế bào được làm bằng hóa chất tan trong dầu tương tự Một khi chúng được nhận vào bên trong tế bào, vật liệu ưa dầu này có thể sẽ được tích lũy và lưu trữ trong các

mô mỡ, nơi chúng có thể được bảo vệ khỏi sự trao đổi chất và tồn tại trong nhiều năm