محتوای آموزشی
زمینشناسی و سلامت
خلاصه حدود ۶۰٪ و کاملاً صفحهبهصفحه؛ با حفظ تعریفها، مسیر ورود عناصر، بیماریها، نکات شکلها و الگوهای پرتکرار امتحان نهایی. توضیحهای افزوده با کادر بنفش از متن کتاب جدا شدهاند.
آغاز فصل؛ پیوند زمین با سلامت
آب، غذا و هوا مسیر ارتباط بدن با زمیناند
بیشتر عناصر محیط زیست از سنگکره منشأ میگیرند و بر اثر فرایندهای طبیعی یا انسانی از راه خاک، آب و هوا وارد چرخه طبیعت و سپس بدن جانداران میشوند.
زمینشناسی پزشکی و مفهوم زمینزاد
منشأ عناصر بدن و پیشینه شناخت اثر زمین
منشأ عناصر سازنده بدن انسان و جانداران، زمین است؛ بنابراین این عناصر را زمینزاد مینامند. کمبود یا افزایش آنها میتواند سلامت را به خطر اندازد.
شواهد تاریخی
اثر مواد زمین بر سلامت از هزاران سال پیش شناخته شده بود. در ایران، ابوریحان بیرونی، ابنسینا و خواجه نصیرالدین طوسی به نقش مواد زمین در سلامت اشاره کردهاند.
نمونه کانیها
هالیت (NaCl) منبع نمک و پیریت (FeS₂) نمونهای از کانیهای سولفیدی است که در بخش آرسنیک اهمیت پیدا میکند.
تعریف زمینشناسی پزشکی و چرخه بیوژئوشیمیایی
علم میانرشتهای، نه علم درمانی
این شاخه با زیستشناسی، شیمی، پزشکی و دامپزشکی ارتباط نزدیک دارد.
تقسیمبندی بیوشیمیایی عناصر
اساسی/غیراساسی و اصلی/فرعی/جزئی
عناصر غیراساسی نقشی شناختهشده در فعالیتهای بدن ندارند یا پیامد کمبودشان اثبات نشده است. از نظر مقدار در بدن، عناصر به سه گروه اصلی، فرعی و جزئی تقسیم میشوند.
| گروه | درصد تقریبی توده بدن | نمونهها | اهمیت |
|---|---|---|---|
| اصلی | حدود ۹۶٪ | هیدروژن، کربن، نیتروژن، اکسیژن | اساسی |
| فرعی | حدود ۳٫۷۸٪؛ کمتر از ۴٪ | سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، گوگرد، فسفر، کلر | اساسی |
| جزئی | حدود ۰٫۲۲٪ | آهن، سرب، منگنز، فلوئور، ید، سلنیم و... | برخی اساسی و برخی سمی |
بیهنجاری عناصر و نقشه ژئوشیمیایی سلامت
از سنگ و خاک تا زنجیره غذایی و بیماری
بیهنجاری مثبت یا منفی عناصر در سنگ و خاک میتواند غلظت عناصر در گیاهان، جانوران و انسان را تغییر دهد.
نقشه پراکندگی ژئوشیمیایی
زمینشناسان با اندازهگیری غلظت عناصر و تهیه نقشه، نواحی دارای احتمال خطر بیماری را معرفی میکنند.
کانسار و معدنکاری
پراکندگی کانسارها، استخراج و فراوری میتواند آلودگی آب، خاک و هوا و بیماریهای دامی یا انسانی را در اطراف معدن افزایش دهد.
منشأ بیماریهای زمینزاد؛ آرسنیک
کانی، سنگ میزبان، منابع ورود و مسیر انتقال
آرسنیک
- عنصری جزئی با گستردگی زیاد در پوسته زمین.
- کانیهای اصلی: اورپیمنت (As₂S₃) و رآلگار (AsS).
- در برخی سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی مانند شیل غلظت زیاد دارد.
- بیشترین تمرکز کتاب: زغالسنگ.
منابع ورود به محیط
سوزاندن زغالسنگ آرسنیکدار، آب زیرزمینی آلوده و معدنکاری.انتقال
از آب آلوده به گیاه و جانور و سپس انسان.راه ورود به بدن
جذب پوستی، تنفس و تغذیه.بحران آرسنیک بنگلادش و آغاز بحث کادمیم
نمونه کامل یک زنجیره علت و معلولی
زنجیره آلودگی آرسنیک در بنگلادش
کادمیم
عنصری سمی و سرطانزا در کانسنگهای سولفیدی است. در معادن سرب و روی میتواند جانشین روی در کانیهای سولفیدی شود. راه ورود: تنفس، آب و غذای آلوده.
کادمیم، سرب و آغاز جیوه
سه فلز سمی پرتکرار در امتحان
کادمیم
ایتایایتای: ورود آب معدن سرب و روی به رودخانه و شالیزار ژاپن؛ نرمی و تغییر شکل استخوان در زنان مسن و آسیب کلیه.
افزایش نفوذپذیری غشای سلولی و تسهیل ورود فلزات سنگین.
سرب
کانی معروف: گالن (PbS). ورود بیشتر به صورت غبار تنفسی و نیز از آب و غذا.
کودکان: کاهش یادگیری و رشد ذهنی. بزرگسالان: فشارخون بالا، عوارض گوارشی و عصبی، اختلال تمرکز و حافظه.
جیوه
منابع: سنگهای آتشفشانی، چشمه آب گرم و استخراج مواد معدنی. کانی: سینابر (HgS).
ملقمهکردن طلا با جیوه سبب آلودگی گسترده میشود.
نشانه ویژه سرب
ایجاد خط تیره در محل اتصال دندانها به لثه، یکی از نشانههای مسمومیت سرب یا پلومبیسم است.
مسمومیت جیوه و فلوئور
از بیماری میناماتا تا تعادل فلوئور
جیوه و میناماتا
تماس طولانی با جیوه از راه استنشاق بخار، جذب پوستی یا غذا به دستگاههای عصبی، گوارش و ایمنی آسیب میزند. بیماری میناماتا نخستین بار در ۱۹۵۶ ژاپن گزارش شد و با متیلجیوه و تولد کودکان ناقص ارتباط داشت.
فلوئور
عنصر جزئی اساسی است؛ هم کمبود و هم زیادی آن بیماری ایجاد میکند. مسیر اصلی ورود: آب آشامیدنی.
منشأ طبیعی
هوازدگی کانی فلوئوریت (CaF₂) و ورود فلوئور به خاک، رواناب و آب زیرزمینی.منشأ دیگر
سوزاندن زغالسنگ فلوئوردار.اثر مقدار مناسب
سختترشدن ساختار بلوری دندان، مقاومت در برابر پوسیدگی و کمک به کاهش پوکی استخوان.فلورسیس دندانی و سلنیم
اثرات افزایش فلوئور و کمبود سلنیم
فلورسیس دندانی
آب با بیهنجاری مثبت فلوراید، حدود ۲ تا ۸ برابر مقدار معمول وارد بدن میکند؛ لکههای تیره و تخریب مینای دندان ایجاد میشود. این عارضه برگشتناپذیر است.
افزایش بسیار زیاد
در حدود ۲۰ تا ۴۰ برابر حد مجاز، تغییر شکل استخوان و خشکی غضروفها رخ میدهد.
سلنیم
عنصر اساسی ضدسرطان؛ در سنگهای آتشفشانی، کانیهای سولفیدی، زغالسنگ، معادن طلا و نقره و خاک حاصل از آنها فراوان است. منشأ اصلی ورود: خاک؛ مسیر ورود: غذا و آب.
روی، کلسیم، منیزیم و ید
چند عنصر اساسی با آثار کمبود مشخص
| عنصر | منشأ/کانی | اثر کمبود | اثر افزایش |
|---|---|---|---|
| روی | اسفالریت (ZnS)، کانیهای سولفیدی، سنگ کربناته و آتشفشانی | کوتاهی قد، ضعف ایمنی، کماشتهایی، نوزاد نارس و کموزن | کمخونی و حتی مرگ |
| کلسیم | کلسیت و سنگهای کربناته | اختلال در استخوان و فعالیت عصبی/عضلانی | مصرف زیاد: سنگ کلیه |
| منیزیم | منیزیت و ترکیبات منیزیمدار | فشارخون بالا و بینظمی ضربان قلب | — |
| ید | یدیدهای آب دریا؛ جذب بهوسیله جلبک | گواتر؛ کمبود شدید: کرتینیسم | مقدار زیاد سمی است |
غبارهای زمینزاد و توفان گردوغبار
تعریف، کانون، انتقال و پیامدها
ریزگرد یا گردوغبار، ذرات بسیار کوچک و سبک رس و سیلت است که بر اثر فرسایش بادی و بیابانزایی تا فواصل دور حمل میشود. پهنه خشک و مستعد فرسایش بادی را کانون گردوغبار مینامند.
اثرات منفی
- کاهش انرژی دریافتی از خورشید و سردشدن سطح.
- انتقال باکتری بیماریزا و مواد سمی.
- افت کیفیت هوا و اختلال زندگی روزمره.
- کاهش فتوسنتز و تولید محصولات کشاورزی.
- بیماریهای ریوی و افزایش مرگومیر تنفسی.
اثرات مثبت
- رساندن مواد مغذی به جنگلهای بارانی گرمسیری.
- عملکردن بهعنوان هسته رشد قطرات باران و برف.
سیلیکوسیس، آتشفشان و آلودگی گیاهان دارویی
عوامل هوابرد و انتقال عناصر از اعماق زمین
آتشفشانها
فلزها و عناصر را از اعماق به سطح میآورند. افزون بر عناصر اساسی، میتوانند آرسنیک، بریلیم، کادمیم، جیوه، سرب، رادون و اورانیم را وارد محیط کنند.
نمونه پیناتوبو
فوران انفجاری ۱۹۹۱ خاکستر و گوگرد دیاکسید فراوان وارد جو کرد و اقلیم زمین را برای چند سال تحت تأثیر قرار داد. عددهای دقیق شکل کماولویتترند.
کاربرد کانیها در داروسازی و صنایع بهداشتی
روی مفید زمینشناسی پزشکی
| کانی/ماده | کاربرد کتاب |
|---|---|
| تالک | روکش قرص، پودر بچه، صنایع آرایشی و کرم ضدآفتاب |
| انواع رس | آنتیبیوتیکها، قرصهای مسکن، صنایع آرایشی و ضدآفتاب |
| فلوئوریت | خمیردندان |
| میکا | صنایع آرایشی و کرم ضدآفتاب |
| باریت | سوسپانسیون خوراکی در پرتونگاری دستگاه گوارش؛ افزایش جذب پرتو X و آشکارشدن شکل دستگاه |
| نمک | نمکدرمانی برای بعضی بیماریهای پوستی و تیروئید، طبق متن کتاب |
زمینشناسی زیستمحیطی و پزشکی در کار
جمعبندی علم، زندگی و کارآفرینی
زمینشناسی زیستمحیطی
با اصول زمینشناسی به حل مسائل محیطی میپردازد؛ منشأ، انتقال و رفع آلایندههای آب، هوا و خاک ناشی از معدنکاری، فرسایش، پسماند، فاضلاب و مواد شیمیایی را بررسی میکند.
زمینشناسی پزشکی
ورود عناصر از خاک، آب آلوده و زنجیره غذایی به بدن و اثرشان بر سلامت را مطالعه میکند. حضور متخصص آن در مراکز معدن، منابع آب و کشاورزی مهم است.
صفحه تصویری و گذار به فصل ششم
دریاچه پشت سد کارون ۳
این صفحه تصویر دریاچه پشت سد کارون ۳ را نشان میدهد و مقدمه بصری ورود به فصل ششم «زمینشناسی و سازههای مهندسی» است؛ نکته آموزشی مستقلی از فصل پنجم ندارد.
تطبیق سریع عنصر، بیماری و نشانه
برای هر مورد، پاسخ مناسب را انتخاب کنید.
اولویتبندی فصل پنجم برای امتحان نهایی
براساس متن کتاب و الگوی سؤالهای بارگذاریشده.
اولویت خیلی بالا
- تعریف زمینشناسی پزشکی و چرخه بیوژئوشیمیایی
- اساسی/غیراساسی و اصلی/فرعی/جزئی
- آرسنیک و کراتوسیس
- ایتایایتای، میناماتا و پلومبیسم
- کمبود و زیادی فلوئور و فلورسیس
- سلنیم، نقش ضدسرطان و بیماری کشان
- سیلیکوسیس و SiO₂
- کاربرد تالک، رس، فلوئوریت و باریت
اولویت متوسط
- کانیها: گالن، سینابر، رآلگار، اورپیمنت، اسفالریت
- روی، کلسیم، منیزیم و ید
- اثرات مثبت و منفی ریزگرد
- نقش آتشفشان در انتقال عناصر
- بیهنجاری و نقشه ژئوشیمیایی
کماولویتتر
- زندگینامه اوله سلینوس
- جزئیات نمکهای رنگی
- عددهای دقیق فوران پیناتوبو
- نام همه کشورها و جزئیات تاریخی
- صفحه تصویری ۹۲
آزمون خودسنجی فصل پنجم
پاسخ دهید و سپس «تصحیح آزمون» را بزنید.
۱) زمینشناسی پزشکی چه نوع علمی است؟
۲) در چرخه بیوژئوشیمیایی، عناصر ابتدا از کدام منبع آزاد میشوند؟
۳) کدام عبارت درباره عنصر جزئی درست است؟
۴) بیشترین تمرکز آرسنیک طبق متن کتاب در کدام ماده است؟
۵) کراتوسیس با کدام عنصر مرتبط است؟
۶) بیماری ایتایایتای در اثر کدام عنصر ایجاد شد؟
۷) معروفترین کانی سرب کدام است؟
۸) بیماری میناماتا بیش از همه کدام دستگاه را درگیر میکند؟
۹) کمبود فلوئور بیشتر چه پیامدی دارد؟
۱۰) فلورسیس دندانی چه ویژگی دارد؟
۱۱) بیماری کشان ناشی از کمبود کدام عنصر است؟
۱۲) کدام دو عنصر عامل اصلی سختی آباند؟
۱۳) کمبود شدید ید چه عارضهای ایجاد میکند؟
۱۴) یک اثر مثبت ریزگرد چیست؟
۱۵) سیلیکوسیس بر اثر استنشاق کدام ذرات ایجاد میشود؟
۱۶) پودر باریت در کدام کاربرد استفاده میشود؟
فلشکارت مرور پنجدقیقهای
روی کارت بزنید تا پاسخ نمایش داده شود.