زمین شناسی پزشکی" علمی است که به بررسی ارتباط بین عوامل زمین شناسی با سلامت انسان ها و جانوران و تأثیر عوامل زیست محیطی بر پراکندگی جغرافیایی بیماری های مرتبط می پردازد .
بنابراین زمین شناسی پزشکی موضوعی گسترده و پیچیده است که برای شناسایی، کاهش یا حل مشکلات موجود نیاز به ارتباط با رشته های مختلف علمی دارد .
فلزات و نافلزات اگر به مقادیر غیرطبیعی وارد بدن شوند منجر به بروز مشکلات قابل توجهی می گردند.
گروهی از فلزات برای سلامتی ما سودمند و گروهی دیگر مضر هستند.
فعالیت های انسانی (از هر نوع) باعث انتقال فلزات از جایگاه هایشان به مکان هایی می شود که در آینده برای سلامت انسان ها و جانوران مشکلاتی را به وجود خواهند آورند.
این مشکلات در مکان هایی که بارندگی های اسیدی روند دسترس پذیری فلزات سنگین (مانند جیوه) و در نتیجه جذب آنها در زنجیره غذایی را تسهیل می کند، تشدید می شوند.
به علاوه باران های اسیدی در این مکان ها باعث عدم دسترسی موجودات زنده به برخی از عناصر کم مقدار مانند سلنیم می شوند.
عناصر سمی موجود در خاک و سنگ حاصل واکنش های ژئوشیمیایی طبیعی یا فعالیت های انسانی هستند و معمولا بر سلامتی انسان اثر می گذارند؛ در واقع این عناصر از طریق غذا یا نوشیدنی وارد بدن می شوند.
اگرچه در بسیاری از مناطق فقط از غذاهای محلی استفاده می شود ولی جوامع صنعتی مدرن اغلب خواهان غذاهای متنوعی هستند که در مناطق جغرافیایی مختلف تولید می شود.
آب آشامیدنی معمولا به طور محلی تأمین می شود و عمدتا متأثر از ژئوشیمی محلی است.
ورود بیش از اندازه برخی از ترکیبات غیرآلی به بدن از طریق آب های آشامیدنی باعث بروز مشکلاتی در برخی از کشورها شده است .
از بیماری های جهانی مربوط به زمین شناسی پزشکی می توان به گواتر (کمبود ید) و بیماریهای مربوط به فزونی یا کمبود عناصری خاص مانند فلورین یا سلنیم اشاره کرد.
بیماریهای قلبی-عروقی مرتبط با سختی آب (متأثر از محیط های جغرافیایی) نیز یکی دیگر از موضوعات زمین شناسی پزشکی است .
بسیاری از سنگ ها دارای سطوح بالای اورانیوم هستند مانند شیل های زاجی، گرانیت های خاص و پگماتیت ها.
تنفس یا بلع مقادیر غیر عادی گاز رادیواکتیو رادون که از منابع طبیعی رادیواکتیو در چنین سنگ هایی ایجاد می شود، خطری مهم برای سلامت عموم محسوب می شود.
آمار سرطان های ریه ناشی از رادون رو به افزایش است.
مطالعات اخیر نشان داده است که نوشیدن آب مملو از رادون خطرات قابل توجهی را برای انسان ها به خصوص گروه های خاص مانند کودکان و افراد سالخورده به وجود می آورد.
میزان رادون موجود در آب مستقیما به شرایط جغرافیایی محلی مرتبط می شود .
با توجه به کمبود برخی از عناصر( روی، آهن، ید و …)، بالابودن سطوح رادیواکتییته طبیعی(رادون) در برخی نقاط شمالی کشور، معضلات بهداشتی در دام ها ناشی از کمبود مس در برخی نقاط کشور، وجود آنومالی های ژئوشیمیایی در بسیاری از نقاط کشور و … انجام مطالعات زمین شناسی پزشکی در ایران ضروری به نظر می رسد .
پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور با هدف ارتقا این موضوع در میان متخصصین زمین شناسی، پزشکی، بهداشت و عموم مردم، مجموعه مطالعات سامان یافته ای را پیرامون تدوین بانک اطلاعاتی، گردآوری و اطلاع رسانی این موضوع در ایران و سایر نقاط جهان در دست انجام دارد.
گواتر (Goiter)
عامل بیماری: کمبود ید
واسط محیطی و راه ورود به بدن: آب آشامیدنی، غذا
افراد در معرض خطر یا محیط پرخطر: ساکنین مناطقی که آب آشامیدنی آنها- به دلیل مقدار کم ید در سنگ بستر- دارای مقادیر بسیار کم ید می باشد (پیش از افزایش منظم ید در نمک خوراکی .
(
دریا منبع بزرگ ید است.
بطور کلی هر چه فاصله از دریا دورتر باشد، کمبود ید بیشتر است.
فاکتور دیگری همچون توپوگرافی محل نیز ممکن است در دسترس پذیری ید نقش داشته باشد.
(برای مثال مقدار بسیار پایین ید در بسیاری از مناطق کوهستانی باعث افزایش IDD می گردد.) در محیط دارای گواتروژن- جائیکه ید محبوس می شود- دسترسی به ید خیلی پایین است.
مکانیزم ایجاد بیماری: کمبود ید باعث فعالیت بیش از حد غده تیروئید می شود.
علائم بیماری: بزرگ شدن و رشد غیر طبیعی غده تیروئید.
تاریخچه بیماری: در چین، یونان و مصر قدیم افراد دچار گواتر بودند و با جلبک دریایی غنی از ید درمان می شدند.
تقریباً 30% مردم جهان در معرض خطر اختلال کمبود ید (IDD) هستند.
بطوریکه حدود 6/1 بیلیون نفر در معرض خطر آن قرار دارند، 50 میلیون کودک مبتلا شده اند و هر سال نیز بیش از صد هزار نفر به این تعداد افزوده می گردد.
IDD بویژه در مناطق حاره ای دیده می شود.
گواتر هنوز در بسیاری از نقاط جهان بیماری مهمی محسوب می گردد.
تاریخچه بیماری: در چین، یونان و مصر قدیم افراد دچار گواتر بودند و با جلبک دریایی غنی از ید درمان می شدند.
گواتر هنوز در بسیاری از نقاط جهان بیماری مهمی محسوب می گردد.
فاکتورهای ژئوژنیک جهت کنترل بیماری: خصوصیات شیمیایی ید تأثیر مشخصی روی شیوع بیماری IDD دارد.
مانند: گواتر بومی.
گیاخاک های غنی از مواد آلی نیز نقش مهمی در گونه زایی و تحرک ژئوشیمیایی عنصر ید دارند.
همچنین ید توسط گیاخاک جذب می شود، در نتیجه خاک های غنی ا ز مواد آلی ید بسیاری دارند .
سلنیم: تنظیم کننده هورمون تیروئید فلورسیز دندانی (Dental Fluorosis) عامل بیماری: فزونی غلظت یا مصرف بیش از حد فلوراید به مدت طولانی (حد مجاز: 5/1 میلی گرم در هر لیتر آب) (فلوراید: از ترکیبات غیرآلی فلوئور) افراد در معرض خطر یا محیط پرخطر: استفاده از آب شرب بدون دستورالعمل مناسب منجر به فلورسیز حاد می شود مکانیزم ایجاد بیماری: آهکی شدن غیرعادی سلول های سازنده مینا.
علائم بیماری: مینای فلورسی سمی، اغلب دارای لکه و حفرات قهوه ای می باشد.
در حالت شدیدتر، مینای فلورسی شکننده و در معرض فرسودگی و شکستگی است.
تاریخچه بیماری: گزارشات تفصیلی بیماری بعد از فوران های (1693، 1766 و 1845) آتشفشان هلکای ایسلند و آنالیز فلوراید در انفجارهای آتشفشانی (1947، 1970 و 1980) هلکامقادیر زیادی فلوراید در اثر این آتشفشانی ها ایجاد گردید.بیش از 100 میلیون نفر در جهان مبتلا به فلوروسیز می باشند.گزارش بیماری فلورسیز در بسیاری از مناطق حاره ای جهان: حدود 25 میلیون نفر در هند، بیش از 2 میلیون نفر در مناطق خشک سریلانکا، چین، Rift Valley آفریقای شرقی .مقدار فلوراید آب های زیرزمینی در اروپای مرکزی (هلند، مولدوا، اوکراین، مجارستان و اسلواکی) بیشتر از حد استاندارد بوده که همراه با معدنکاری فلورایت و فسفات و همچنین آلودگی صنعتی است.
فاکتورهای ژئوژنیک جهت کنترل بیماری: هیچ درمان مؤثری برای این بیماری وجود ندارد.افزایش کیفیت آب از طریق تصفیه آب و کاهش میزان فلوراید در آب های زیرزمینی اروپای مرکزی بر اساس مواد زمین شناسی موجود در منطقه مانند زئولیت (هدف پروژه اخیر BGS)مولیبدن و سلنیم: کاهش تأثیرات افزایش فلوراید و پیشگیری از بروز بیماریآلومینیوم: کاهش جذب فلوئور موجود در غذا.
بیماری قلبی-عروقی ایسکمیکIschemic Heart) Disease) عامل بیماری: آب های سبک: کمبود کلسیم و منیزیم در آب های طبیعی.
واسط محیطی و راه ورود به بدن: آب آشامیدنی افراد در معرض خطر یا محیط پرخطر: بر اساس مطالعات آمار مرگ و میر ناشی از سکته های قلبی با اسیدی بودن آب رودخانه ها مرتبط می باشد.
مکانیزم ایجاد بیماری: تصلب شرائین، انسداد شریان اکلیلی قلب- در اثر لخته شدن خون- یا در موارد کمتر باریک شدن شریان های کوچکتر قلب ناشی از نارسایی و کاهش جریان خون در عضلات قلب.
علائم بیماری: اختلال در عملکرد قلب و حملات قلبی.
تاریخچه بیماری: به نظر می رسد این ارتباط در کشورهای مناطق معتدل و حاره ای وجود دارد.رابطه معکوس بین بیماری قلبی- عروقی و سختی آب در ارتباط با زمین شناسی برای اولین بار در 1956 از ایالات متحده و در 1957 از ژاپن گزارش شده بود.
در کانادا، بریتانیا و سوئد نیز مطالعات متعدد دیگری راجع به سختی آب در ارتباط با بیماری های قلبی- عروقی و ایسکمیک انجام گردیده است.
عوامل ژئوژنیک تشدید کننده بیماری: مرگ ناشی از بیماری قلبی- عروقی ایسکمیک (مربوط به تصلب شرائین قلب) در افرادی که به مدت طولانی در معرض آرسنیک قرار می گیرند، بیشتر است.
فاکتورهای ژئوژنیک جهت کنترل بیماری: فاکتورهای- موجود در آب های سخت- کاهش دهنده نرخ بیماری: کلسیم و منیزیم حاصل از تجزیه آلومینوسیلیکات های آهک، دولومیت، منیزیت، ژیپس و دیگر کانی ها.
بیماری کاشین بک (KBD: Kaschin-Beck Disease) عامل بیماری: غلظت کم سلنیم در سنگ بستر، خاک و آب های طبیعی (در محیط های اسیدی) و در نتیجه، کمبود سلنیم (دوز روزانه: کمتر از 04/0 میلی گرم) افراد در معرض خطر یا محیط پرخطر: این بیماری همیشه در مناطقی که سلنیم کمی دارند، مشاهده می شود و بر کودکان تأثیر زیادی دارد .
علائم بیماری: نشانه های اولیه: تورم و درد مفاصل و احساس ناخوشی.
تاریخچه بیماری: اسکلت های یافت شده نشان می دهد که این بیماری به قرن 16 برمی گردد.
KBD را اولین بار یک محقق روسی به نام Kashin معرفی کرد.
مقامات روسی از ناهنجاری های اسکلتی در روستاهای قزاق (واقع در شرق دریاچه بایکال) وحشت زده شدند و جمعیت بسیاری را به نقاط دیگر در امتداد رودخانه منتقل کردند.
KBD عمدتاً به محدوده جنوب غربی- شمال شرقی چین محدود بود ولی بعدها مشخص شد که در چین نسبتاً شایع بوده است.
مطالعه این بیماری از 40 سال پیش آغاز شده است.
این بیماری میان کشاورزان و دامداران رایج است، اگرچه گاهی مواردی هم در خانواده هایی که غذایشان را از نواحی بومی تأمین می کنند، دیده می شود.
تعداد دقیق افراد بیمار مشخص نشده است، ولی ارزیابی ها حدود 1 میلیون از هر سه میلیون نفر را در چین نشان می دهد.کشورهای اسکاندیناوی نیز به علت شرایط زمین شناسی سلنیم کمی دارند.
عوامل ژئوژنیک تشدید کننده بیماری: باران های اسیدی و اسید سازی: قابلیت انحلال کمتر سلنیم در محیط های اسیدی (کمبود سلنیم در موجودات زنده)بکار بردن حاصلخیز کننده های غنی از گوگرد باعث کاهش ظرفیت گیاهان برای جذب سلنیم از خاک می گردد که اثرات نامطلوبی بر انسان دارد.
فاکتورهای ژئوژنیک جهت کنترل بیماری: استفاده از سلنیم در دهه 70 برای جلوگیری و درمان این بیماری، موفقیت بزرگی محسوب می شد.سیستم بافر کربناته خاک جهت خنثی سازی باران اسیدی.
فلورسیز استخوانی (Skeletal Fluorosis) عامل بیماری: فزونی غلظت یا مصرف بیش از حد فلوراید به مدت طولانی (حد مجاز: 5/1 میلی گرم در هر لیتر آب) (فلوراید: از ترکیبات غیرآلی فلوئور( واسط محیطی و راه ورود به بدن: فلوراید می تواند از طریق هوا، آب یا غذا وارد بدن شده ولی منبع اصلی آن آب آشامیدنی است.
افراد در معرض خطر یا محیط پرخطر: استفاده از آب شرب بدون دستورالعمل مناسب منجر به فلورسیز حاد می شود.
مکانیزم ایجاد بیماری: فلوراید سمی رشد و جذب دوباره بافت استخوان را تغییر می دهد.
علائم بیماری: بیماری مزمن استخوان ها (ضخیم شدن استخوان ها ) و مفاصل که منجر به عدم حرکت مفاصل می شود.
تاریخچه بیماری: گزارشات تفصیلی بیماری بعد از فوران های (1693، 1766 و 1845) آتشفشان هلکای ایسلند و آنالیز فلوراید در انفجارهای آتشفشانی (1947، 1970 و 1980) هلکا؛ مقادیر زیادی فلوراید در اثر این آتشفشانی ها ایجاد گردید.بیش از 100 میلیون نفر در جهان مبتلا به فلوروسیز می باشند.
گزارش بیماری فلورسیز در بسیاری از مناطق حاره ای جهان: حدود 25 میلیون نفر در هند، بیش از 2 میلیون نفر در مناطق خشک سریلانکا، چین، Rift Valley آفریقای شرقیمقدار فلوراید آب های زیرزمینی در اروپای مرکزی (هلند، مولدوا، اوکراین، مجارستان و اسلواکی) بیشتر از حد استاندارد بوده که همراه با معدنکاری فلورایت و فسفات و همچنین آلودگی صنعتی است.این بیماری معمولاً افراد مسن را تحت تأثیر قرار می دهد، ولی تعدادی بیمار فلج نیز در میان کودکان مشاهده شده است.