Экология и здоровье человека

Изначально человек жил в природной экосистеме, как и все животные - консументы, и был практически не защищен от воздействия ее лимитирующих факторов. Продолжительность жизни человека бала небольшой, а плотность популяции - весьма низкой. Главными из лимитирующих факторов были гипердинамия и недоедание. Среди причин смертности на первом месте стояли патогенные (болезнетворные) воздействия природного характера. Особое значение среди последних имели инфекционные заболевания, характеризующиеся природной очаговостью.

Суть природной очаговости заключается в том, что переносчиками возбудителей болезней являются конкретные животные (грызуны, птицы, насекомые), входящие в состав биоценоза экосистемы, связанного с определенным биотопом, независимо от того, обитает ли здесь человек. Поэтому природные очаговые болезни тесно связаны с определенной территорией, с тем или иным типом ландшафта и его климатическими особенностями. К природно-очаговым заболеваниям относятся чума, малярия, туляремия, клещевой энцефалит, некоторые гельминтозы и др.

Природно-очаговые заболевания являлись основной причиной высокой смертности людей вплоть до начала XX века. Наиболее опасной из таких болезней была чума, смертность от которой во много раз превышала гибель людей в многочисленных войнах средневековья и более позднего времени.

Заболевания, связанные с окружающей человека природной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведется борьба. Их существование объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например, резистентностью (выработкой устойчивости к определенным факторам воздействия) переносчиков инфекции и самих возбудителей болезни. Характерным примером этих процессов является борьба с малярией.

Малярия вызывается заражением малярийным плазмодием при укусе зараженного малярийного комара. Против комаров в 1943 году начали применять ДДТ и другие пестициды. Но уже к 70-м годам число популяций комаров, устойчивых к ДДТ, возросло настолько, что выросло и число заболеваний (только в Индии число заболеваний малярией в 1976 г. возросло до 6 млн.). Тем временем выяснилась способность ДДТ к биологическому накоплению, и использование этого препарата было запрещено. Другим фактором, препятствующим ликвидации малярии, явилось то, что у малярийного плазмодия выработалась устойчивость к существующим лекарствам от малярии.

Поэтому все большее внимание уделяется комплексным, экологически оправданным методам борьбы с малярией - методам управления жизненной средой. К ним относится осушение заболоченных территорий. Другой группой методов являются биологические методы борьбы, заключающиеся в использовании естественных биологических врагов переносчиков и возбудителей заболевания. Для этого в сорока странах мира используется не менее 265 видов рыб, питающихся личинками комаров, а также микробы, вызывающие болезни и гибель комаров.

Открытия Л. Пастера и других ученых в конце XIX века дали мощный толчок развитию профилактической медицины (вакцинации), резкому улучшению санитарно-гигиенических условий жизни, привели к существенному снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями.

Однако чтобы бороться с действием естественных факторов регуляции экосистемы, человеку пришлось использовать природные ресурсы и создать искусственную среду для своего выживания. Искусственная среда также требует адаптации к себе, которая происходит через болезни. Главную роль в возникновении заболеваний в этом случае сегодня играют такие факторы, как гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмоциональный стресс. Поэтому имеет место постоянный рост "болезней века": сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических заболеваний, психических расстройств, СПИДа и т.п.

Рассмотрим некоторые процессы, испытывающие наиболее заметное влияние со стороны экологических факторов урбанистической среды.

Акселерация - это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с биологической нормой. В рассматриваемом случае под акселерацией имеют в виду увеличение размеров тела и более раннее половое созревание. Экологи считают, что эти процессы являются эволюционным переходом в жизни вида, вызванным улучшением условий существования: более качественным питанием, снявшим проблему лимитирующего действия пищевых ресурсов.

Биологическими ритмами называют механизмы регуляции функций биологических систем, сформировавшиеся в процессе эволюции под воздействием абиотических факторов. В условиях городской жизни, когда использование электрического освещения, продлившее световой день, стало новым экологическим фактором, биоритмы могут нарушаться. На это часто накладывается десинхроноз, в результате чего возникает хаотизация всех прежних биоритмов и происходит переход к новому ритмическому стереотипу. Это, в свою очередь, может приводить к заболеваниям человека, а также и других представителей городской биоты, у которых нарушен фотопериод.

Аллергия - это повышенная чувствительность организма к тому или иному веществу (аллергену). Аллергизация населения является одной из характерных черт в изменившейся структуре патологии человека в городской среде. Аллергены по отношению к организму бывают внешними (экзоаллергены) и внутренними (аутоаллергены). Экзоаллергены могут быть инфекционными (болезнетворные микробы, вирусы и др.) и неинфекционными (домашняя пыль, шерсть животных, пыльца цветущих растений, лекарственные препараты, целый ряд других химических веществ - бензин, ацетон и т.п.). Аутоаллергенами служат частицы тканей поврежденных органов (сердце, печень), а также ткани, поврежденные при ожоге, лучевом воздействии, обморожении и т.п.

Причиной аллергических заболеваний (бронхиальной астмы, крапивницы, лекарственной аллергии, ревматизма и др.) служит нарушение иммунной системы человека, которая ранее в результате эволюции находилась в равновесии с природной средой. Городская среда характеризуется резкой сменой доминирующих факторов и появлением веществ - загрязнителей, воздействия которых раньше иммунная система не испытывала. Поэтому аллергические заболевания возникают без какой-либо иммунной реакции организма; и нет оснований ожидать, что организм со временем станет резистентным к современным аллергенам.

Онкологическая заболеваемость и смертность - это одна из наиболее показательных медицинских тенденций неблагополучия, обусловленного радиоактивным заражением или повышенным содержанием химических канцерогенов в данном регионе. Опухоли (избыточные патологические разрастания тканей) могут быть доброкачественными - уплотняющими или раздвигающими окружающие ткани, и злокачественными - прорастающими в окружающие ткани и разрушающими их. При разрушении сосудов группы клеток злокачественной опухолевой ткани попадают в кровь и разносятся по всему организму, образуя метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют.

Онкологическое заболевание может возникнуть в результате длительного контакта с определенными канцерогенными веществами: рак легких - у рудокопов урановых рудников, рак кожи - у трубочистов или кочегаров и т.п. По характеру действия канцерогены делятся на три группы: местного действия, органотропные, т.е. поражающие определенные органы, и множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах. К канцерогенам относятся многие химические соединения, они содержатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменноугольной смоле и саже. Многие канцерогены являются также и мутагенами, вызывая мутации.

Кроме канцерогенных веществ опухоли могут вызываться и некоторыми вирусами, а также действием ионизирующего излучения.

Кроме человека и животных опухоли поражают и растения. Они могут вызываться грибами, бактериями, вирусами, насекомыми, действием низких температур. Они могут образоваться на всех частях и органах растения. Рак корневой системы приводит растения к преждевременной гибели.

В экономически развитых странах смертность от рака стоит на втором месте. Распространенность отдельных форм рака зависит от условий в данном регионе. Например, рак кожи чаще встречается в жарких странах, где имеет место избыток ультрафиолетового излучения. Поэтому смена места жительства понижает вероятность заболевания некоторыми формами рака, зато при этом может возрастать вероятность других его форм. Таким образом, явно прослеживается зависимость между онкологическими заболеваниями и экологической обстановкой, т.е. качеством окружающей среды, в том числе и городской.

Другим эффектом, вызванным особенностями городской среды, является рост доли людей с избыточным весом. Причиной этого является переедание, малая физическая активность и др. С другой стороны, возрастает и доля людей астенического типа (чрезмерно худощавых с малой мышечной массой).

Показателем крайне неблагоприятного состояния среды обитания человека служит и рождение большого количества недоношенных детей. Это чаще всего связано с нарушениями в генетическом аппарате, связанными с резким дисбалансом с окружающей средой, которая стремительно трансформируется.

Современное состояние человека как биологического вида характеризуется еще целым рядом медико-биологических тенденций, связанных с изменениями условий жизни в городской среде: рост числа случаев близорукости у школьников, возрастание удельного веса хронических заболеваний, появление ранее неизвестных болезней, которые, в большинстве своем есть результат воздействия антропогенных экологических факторов.

Инфекционные болезни в городах также нельзя считать искорененными. Количество людей, пораженных малярией, гепатитом и многими другими заболеваниями весьма велико. Следует говорить не о победе, а лишь о временных успехах в борьбе с такими болезнями. Непредсказуемость последствий изменений в городской среде может свести на нет и эти временные успехи. Поэтому иногда наблюдается возврат инфекционных агентов, в частности, измененных форм вирусов. Видоизменяясь, вирусы переходят в новую стадию, способную существовать в искусственной среде обитания человека - становятся возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других заболеваний (возможно, такой измененной формой является и вирус ВИЧ).

Определенные черты образа жизни человека, не носящие биологического характера, такие как гиподинамия, курение, наркомания, также являются причиной многих заболеваний - ожирения, рака, болезней сердечно-сосудистой системы и др.

Из перечисленного следует большое значение учета в медицине надорганизменных форм живого, т.е. особенностей существования и функционирования человеческой популяции. В рамках таких представлений здоровье является состоянием биосистемы, тесно связанным с состоянием среды обитания, а патологические явления рассматриваются как обусловленные изменениями среды адаптационные процессы.

[1] Палеоген - самый древний из периодов кайнозойской эры (эры новой жизни), согласно геохронологической шкале, берущий начало около 70 млн. лет назад и продолжавшийся около 41 млн. лет. К кайнозойской эре относятся также и следующий за палеогеном неоген, длившийся около 25 млн. лет, а также антропоген, начавшийся 1,5 - 2 млн. лет назад и продолжающийся сегодня.