Экология человека: в поисках гармонии с окружающим миром. Здоровье человека и среда обитания - файл n1.doc
Человека в его жизни, как и общество в целом, подстерегают самые различные опасности. Одни опасности имеют объективную природу, например природные катастрофы, другие порождены хозяйственной и военной деятельностью, третьи человек создает себе сам. Все эти виды опасности отражаются в конечном итоге на жизни, здоровье, качестве профессиональной деятельности и благосостоянии человека.
Известно, что здоровье взрослого в основном формировалось в детстве. Согласно данным Минздрава и Госкомсанэпиднадзора России (1999 г.), лишь 14% детей школьного возраста здоровы, 50% имеют функциональные отклонения, 3540% хронические заболевания. Среди школьников за период обучения в 5 раз возрастает частота нарушений органов зрения, в 3 раза патология органов пищеварения и мочеполовых путей, в 5 раз нарушение осанки, в 4 раза нервно- психические расстройства. У многих школьников наблюдается дисгармоничное физическое развитие (дефицит массы тела, снижение показателей мышечной силы, емкости легких и др.), что создает проблемы с общей работоспособностью подрастающего поколения. По статистике, заболеваемость подростков за 5 лет (гг.) увеличилась на 26,3%, причем увеличение заболеваемости отмечено по всем классам болезней.
Труд современных специалистов стал по преимуществу трудом операторским, с преобладанием сенсорных элементов деятельности. В физиологию труда пришли новые представления и возникли проблемы, связанные с особенностями работы специалистов. К ним относятся в первую очередь: гипокинезия как следствие недостаточной мышечной активности, характерной для значительного большинства специалистов операторского профиля; монотонная, обусловленная однообразием работы; перегрузка (недогрузка) сенсорных систем; работа при остром дефиците времени, в условиях частого переключения ритмов; деятельность в ограниченном рабочем пространстве и режиме автономного существования; длительное пребывание в вынужденной позе; работа при постоянном воздействии на организм факторов окружающей рабочей и природной среды с использованием различных видов защитной одежды и средств индивидуальной защиты.
Здоровье и факторы риска «Вообще 9/10 нашего счастья основано на здоровье. При нем все становится источником наслаждения, тогда как без него решительно никакие внешние блага не могут доставить удовольствие, даже субъективные блага: качество ума, души, темперамента при болезненном состоянии ослабевают и замирают. Отнюдь не лишено основания, что мы прежде всего спрашиваем друг друга о здоровье и желаем его друг другу: оно поистине главное условие человеческого счастья». Думается, каждый из нас согласится с этими словами известного немецкого философа А. Шопенгауэра.
Согласно Уставу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), здоровье это «состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов». В настоящее время существует целый ряд определений здоровья, которые, как правило, содержат пять критериев последнего: 1) отсутствие болезни; 2) нормальное функционирование организма в системе «человек окружающая среда»; 3) полное физическое, духовное, умственное и социальное благополучие; 4) способность адаптироваться к постоянно меняющимся условиям существования в окружающей среде; 5) способность к полноценному выполнению основных социальных функций.
Элементы экологии внутренней среды человека Внутри каждого организма существует особая среда, которая образована кровью, лимфой и другими растворами. Очевидно, что жизнедеятельность организма, его взаимоотношения с внешней средой неразрывно связаны и с внутренним его состоянием. Раздел науки, который изучает взаимоотношения организма с компонентами его внутренней среды, называется эндоэкологией.
Важнейшие явления, которые происходят во внутренней среде организма, независимо от его сложности, определяются (по Ю.Н. Куражковскому) рядом эндоэкологических законов. 1. Состояние каждого организма обусловлено совокупностью его генотипа, фенотипа и динамики внешней и внутренней среды. Отметим, что генотип это совокупность всех генов организма, а фенотип совокупность всех признаков организма, начиная с внешних и кончая особенностями строения и функционирования клеток и органов. При этом фенотип формируется под влиянием генотипа и внешней среды. Реальное состояние организма непрерывно изменяется под влиянием воздействий как окружающей так и внутренней среды. 2. В динамике внутренней среды организма сочетаются пять видов движения: 1) избирательно поглощаемый поток веществ, энергии и информации; 2) возрастные поступательные изменения; 3) многоступенчатые колебательные изменения; 4) действие импульсов центральной нервной системы; 5) реакции на случайные воздействия внешней среды. 3. Диапазон рациональных реакций внутренней среды организма на внешние воздействия обусловлен эволюционным опытом вида.
Указанные взаимосвязи служат своеобразными рычагами управления внутренней средой организма, которые основываются на следующих положениях: а) центральная нервная система (ЦНС) выполняет главную программно- регулирующую функцию во внутренней среде организма, причем автоматически, вне нашего сознания; б) универсальным регулятором всех внутренних процессов организма является движение; его универсальный вид, приводящий в действие большинство мышц тела, является ходьба; в) согласно Б.И. Есипенко (1974 г.), кишечнику принадлежит ведущая роль в изменении направлений движения потоков веществ во внутренней среде организма.
Трансформирующие агенты биосферы К таковым специалисты относят некоторые физические факторы, элементы и соединения, способные вызывать существенные преобразования биологических объектов. Уровень воздействия таких трансформеров определяется биологическими особенностями, возрастом пораженного организма, действующей концентрацией, длительностью воздействия, а также экологической обстановкой, сложившейся на время воздействия.
Согласно академику Н.П. Дубинину, главными из возможных преобразований организмов являются: 1) онкогенез, или развитие злокачественных образований; 2) тератогенез (пороки индивидуального развития, а также уродства); 3) мутационный процесс в гаметах или соматических клетках; 4) ингибирование (замедление) или стимулирование биологической продуктивности; 5) некроз (омертвение) тканей; 6) токсикоз. Эти изменения мгут возникать по отдельности или в различных сочетаниях друг с другом.
Деградация генофонда человечества Общие понятия. Мутация (по Н.Ф. Реймерсу, 1990 г.) резкое наследственное изменение организмов, меняющее, их морфологические и/или физиолого- поведенческие признаки. Связано с изменением числа и структуры хромосом, с изменением структуры отдельного гена или их группы. Ген единица наследственной (генетической) информации, способная к воспроизведению и расположенная в определенном участке данной хромосомы; ген обеспечивает преемственность в поколениях того или иного признака или свойства того или иного организма.
Генофонд совокупность всех генов данной популяции, группы популяций или вида в целом. Генетика наука о законах наследственности и изменчивости организмов. Основными разделами генетики в зависимости от объекта исследования являются: генетика человека, генетика животных, генетика растений, генетика микроорганизмов и вирусов; в зависимости от уровня исследования: генетика популяций, цитогенетика, молекулярная генетика.
Мутагенез (по И.И. Дедю, 1989 г.) процесс возникновения мутаций под воздействием мутагенных факторов (чаще всего внешней среды физических, химических, реже биологических). Известны химический и радиационный мутагенез. Химический мутагенез явление возникновения изменений химической структуры молекул ДНК под действием химических загрязнителей. Радиационный мутагенез явление возникновения мутаций под действием радиоактивных веществ. Мутагены - физические и химические факторы, воздействие которых на живые организмы вызывает появление мутаций. К мутагенам относятся многие пестициды, азотистые удобрения (нитриты), тяжелые металлы (свинец, кадмий, цинк, ртуть, никель и др.), некоторые лекарства, радиоактивные вещества, вирусы, бактерии.
Человеческая деятельность за последние несколько тысячелетий смогла повлиять на Землю. Как показывает действительность, она становится единственным источником загрязнений в окружающей среде. Из-за чего наблюдается: понижение плодородия почв, опустынивание и деградация земель, ухудшение качества воздуха и воды, исчезновение и экосистем. Помимо этого, имеется отрицательное влияние на здоровье человека и продолжительность его жизни. Согласно современной статистике, более 80 % заболеваний связано с тем, чем мы дышим, какую пьем воду и по какой почве ходим. Рассмотрим это более подробно.
Отрицательное влияние окружающей среды на здоровье человека происходит из-за промышленных предприятий, которые расположены около жилых районов. Как правило, это мощные источники вредных выбросов в атмосферу.
В воздух ежедневно поступают различные твердые и газообразные вещества. Речь идет об оксидах углерода, сере, азоте, углеводородах, соединениях свинца, пыли, хроме, асбесте, которые способны оказать отравляющее дыхания, слизистые, зрение и обоняние).
Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека способствует ухудшению общего состояния. В результате появляется тошнота, мучают головные боли и ощущение слабости, снижается трудоспособность.
Негативное влияние оказывает также Земли. Болезни, которые передаются через загрязненные источники, вызывают ухудшение состояния, а нередко и гибель людей. Как правило, самыми опасными являются пруды, озера и реки, в которых активно размножаются болезнетворные микроорганизмы и вирусы.
Загрязненная питьевая вода, которая поступает из водопровода, способствует развитию у человека сердечно-сосудистых и почечных патологий, появлению различных заболеваний.
Следовательно, в результате того, что человек постоянно создает большое количество удобств для своей жизни, научный прогресс "не стоит на месте". Из-за внедрения в жизнь большинства его достижений, появился целый комплекс вредных и неблагоприятных факторов для жизни. Речь идет о повышенном уровне радиации, токсичных веществах, горючих пожароопасных материалах и шуме.
Помимо этого, можно отметить и психологическое воздействие на человека. Например, из-за того, что крупные населенные пункты насыщены машинами, осуществляется не только негативное влияние транспорта на окружающую среду, но также появляется напряжение и переутомление.
Влияние окружающей среды на здоровье человека происходит через почву, источниками загрязнения которой являются предприятия и жилые здания. Благодаря деятельности человека в нее поступают не только химические (ртуть, свинец, мышьяк и так далее), но также и органические соединения. Из почвы они проникают в грунтовые воды, которые поглощаются растениями, а далее через растения, мясо и молоко попадают в организм.
Вот и получается, что влияние окружающей среды на здоровье человека, как среды обитания, оказывается негативным.
В системе взаимоотношений человека с окружающей средой все более актуальной становится оценка здоровья населения. Состояние здоровья человека зависит от многочисленных факторов, среди них - природные условия, тип хозяйственной деятельности, образ жизни, уровень культуры и санитарно-гигиенических навыков, медицинское обслуживание, наличие природных предпосылок болезней, вредных веществ техногенного происхождения и др.
Понятие «здоровье человека», предложенное Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 1968 г., включает состояние полного физического, душевного, социального благополучия, а не только отсутствие болезни или физических дефектов человека. Такой подход учитывает, в какой мере окружающая человека среда способствует сохранению здоровья, предупреждению болезней, обеспечивает нормальные условия труда и быта, всестороннее гармоничное развитие. В связи с этим здоровье человека чаще всего называют критерием оценки, показателем качества жизни.
Здоровье и болезнь не являются простым отражением состояния окружающей человека среды. Человек, с одной стороны, обладает определенной биологической конституцией, приобретенной в результате эволюционного развития, и подвержен влиянию природных факторов. С другой стороны, он формируется под воздействием социально-экономических факторов, которые постоянно совершенствуются. Трансформация окружающей среды влияет на социально-гигиенические и психофизиологические условия труда, быта и отдыха человека, обусловливающие, в свою очередь, механизмы воспроизводства, заболеваемости, уровень развития интеллектуальных способностей людей. Таким образом, здоровье населения в пределах биологической нормы является функцией как экономических, социальных, так и экологических условий. По современным представлениям, здоровье человека на 50% определяется здоровым образом жизни, на 20% - наследственностью, на 10% - состоянием здравоохранения в стране.
Здоровье человека также в большей мере определяется его способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Под адаптацией понимается процесс активного приспособления человека к окружающей среде, направленный на обеспечение, сохранение и продолжение нормальной жизнедеятельности в условиях данной среды. Способность приспосабливаться в течение жизни к условиям окружающей среды у человека закреплена наследственно. Приспособление может осуществляться за счет биологических и внебиологических механизмов и заканчиваться состоянием полной адаптированности к условиям среды, т.е. состоянием здоровья, в противном случае - болезнью. К биологическим механизмам относят изменения морфологических, физиологических, поведенческих реакций человека. В тех случаях, когда биологических механизмов для адаптации недостаточно, возникает необходимость во внебиологических по своему характеру механизмах. Тогда человек приспосабливается к новым условиям окружающей среды, либо изолируясь от них с помощью одежды, технических сооружений, соответствующего питания, либо преобразовывая среду таким образом, чтобы ее условия стали для него благоприятными.
Проблемы адаптации и здоровья изучаются как на уровне человеческого организма, так и на популяционном уровне. В последнем случае рассматриваются популяции, группы населения, проживающие в относительно единых природных или социально-экономических условиях (страны, провинции, и т.п.)
Окружающая среда, с которой человек связан едиными связями, влияет на состояние здоровья большим набором различных по своему характеру факторов: природных (климат, водообеспеченность, геохимические условия), социально-экономических ( , характер питания, эпидемиологическая ситуация).
Весьма важная составляющая приспособления человека к среде — это адаптация к неблагоприятным природным условиям. Существуют заболевания, возникающие под влиянием определенной (от повышения или снижения , от избытка или недостатка тепла, ультрафиолетовой радиации и др.). Так, по исследованиям В.А.Белинского, территория России, лежащая между 42,5° и 57,5° с.ш., характеризуется в отношении ультрафиолетовой обеспеченности как комфортная; на север от нее человек вынужден адаптироваться к недостаточному ультрафиолетовому облучению, на юг — к избыточному.
В результате длительного воздействия , неблагоприятного для отдельного организма, могут возникать климатические заболевания. Например, синдром полярного напряжения, развивающийся у людей, переехавших на постоянное место жительства в северные районы.
Именно возможности адаптации человека к какой-то среде обитания определяют комфортность для него территорий других типов, исключая вероятность заболеваний. Так, при переезде из районов, расположенных в пределах умеренных широт в южные, человек при удовлетворительных бытовых условиях уже через 4-6 месяцев полностью приспосабливается (акклиматизируется) — его физиологические реакции приходят в норму.
В то же время многолетние наблюдения над зимовщиками станции «Восток» в показали, что человек не может полностью акклиматизироваться к местным суперэкстремальным условиям. Малейшая дополнительная нагрузка выводит его из нормы, вызывая одышку, учащенное сердцебиение и другие отрицательные явления.
Особенности геохимических условий могут вызвать эндемические заболевания, т.е. заболевания, связанные с недостатком каких-либо химических элементов в окружающей среде. Так, причиной возникновения у населения эндемического зоба — заболевания, связанного с нарушением функций щитовидной железы и ее увеличением, считают недостаток йода в местных продуктах растительного происхождения и питьевой воде. В России территории с предпосылками эндемического зоба приурочены преимущественно к зоне с легкими подзолистыми почвами, к поймам с наиболее обедненными йодом почвами. Калининградская область также относится к йододефицитным районам, особенно дельтовая низменность реки Неман.
К эндемическим заболеваниям относят флюороз и кариес зубов. Флюороз развивается при избытке фтора, кариес — при недостатке фтора и питьевой воде.
Выделяют группу природно-очаговых заболеваний человека. К ним относят чуму, туляремию, клещевой энцефалит, бешенство, сонную болезнь, кожный лейшманиоз и др. Возбудители этих заболеваний, носящих инфекционный характер, постоянно циркулируют среди отдельных видов диких животных, обитающих в определенных типах . Природно-очаговые болезни распространяются членистоногими переносчиками (малярия, сыпной тиф и др.) или при непосредственных контактах, укусах и т.п.
Возрастающее воздействие человека на окружающую среду привело к формированию новой группы болезней, которые можно назвать «антропогенными», обусловленными неблагоприятными экологическими условиями. К одному из важнейших экологических факторов, которые определяют возможный уровень здоровья населения, относят загрязнение среды. Под загрязнением понимается привнесение в среду или возникновение в ней новых, не характерных для нее физических, химических, информационных, биологических агентов. При более расширенном понимании загрязнение трактуется как всякое нежелательное изменение окружающей человека среды, ее физических, химических и других параметров.
Любое химическое вещество, биологический вид, физический или информационный агент, попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного содержания, называют загрязнителем.
Количество загрязнителей в настоящее время беспрецедентно увеличивается. Опасность для здоровья человека заключается в том, что для многих вредных веществ слабо представлены или отсутствуют эволюционно закрепленные механизмы защиты и приспособления, что увеличивает вероятность заболевания.
В окружающей человека среде одновременно находится множество загрязнителей, некоторые из них обладают сильным синергическим эффектом, т.е. эффектом, когда нежелательное действие одного вещества усиливается в присутствии другого. Так, действие диоксида серы усиливается в присутствии диоксида азота. Часто влияние нескольких видов загрязнителей на здоровье человека не равнозначно простому сложению их воздействия. Например, поступающие в окружающую среду вредные компоненты выхлопных автомобилей — окислы азота и углеводороды — образуют под влиянием солнечного света вторичные вещества — пероксиацетилнитрат и озон, значительно более токсичные для человека. Такие процессы характерны для фотохимического смога, известного под названием лос-анджелесского.
Загрязнение окружающей среды — процесс, происходящий в пространстве и во времени, поэтому реакцию человека на загрязнения иногда очень трудно проследить. Лучше всего влияние загрязнения на здоровье человека выражено во время острых критических ситуаций (промышленный смог, разливы загрязненных вод, аварии на предприятиях и т. п.)
Внесение в природную среду новых факторов, в том числе химических соединений, среди которых много так называемых мутагенов, приводит к изменению фундаментального свойства всех органических форм жизни — наследственности. Для человека изменение наследственности ведет не только к увеличению доли людей с наследственными болезнями, но одновременно возрастает предрасположенность населения к другим заболеваниям, в том числе инфекционного происхождения.
Загрязнители в окружающей среде распространяются с различной скоростью. В самом общем виде можно сказать, что распространение загрязнения, особенно химическими элементами, через атмосферу и осуществляется значительно активнее, чем через и .
Совершенно особую роль играет . За день человек в среднем вдыхает более 9 кг воздуха, выпивает около 2 л воды и съедает приблизительно 1 кг пищи. Поскольку человек без воздуха не может прожить более 5 минут, то контакты его с загрязнителями происходят через воздух в среднем чаще, чем через воду, растения и другие компоненты окружающей среды.
К числу наиболее крупных источников, поставляющих в окружающую среду вредные для здоровья человека вещества, относятся предприятия черной и цветной , комплексы химических, нефтеперерабатывающих предприятий, объекты , заводы по производству строительных материалов и др. Так как большинство современных промышленных предприятий находятся в городах, со свойственной им плотностью населения, то проблема загрязнения и качество жизни тесно связаны с городской инфраструктурой.
Рассмотрим характер загрязнения окружающей среды и возможные нарушения здоровья человека на следующих примерах, приведенных в работе «Окружающая среда и здоровье человека» (1979 г.)
Источник загрязнения окружающей среды — тепловая электростанция.
Основные загрязнители | Нарушения здоровья человека |
---|---|
Пыль, зола, содержащая соединения кремния, мышьяка, ванадия, свинца и др. металлов. | Уменьшение вентиляционной способности и емкости легких, повреждение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей. Раздражение кожи. Повышение смертности от рака легких и кишечника. Повышение заболеваемости тонзиллитом, фарингитом, ринитом. |
Сажа, являющаяся носителем смолистых веществ, в том числе бензапирена. | Повышение заболеваемости раком легкого. |
Сернистый ангидрид, двуокись серы. | Поражение органов дыхания. Респираторные заболевания. Повышенная восприимчивость к инфекциям, нарушения обмена веществ. Аллергические реакции. Повышенная утомляемость, снижение памяти, замедление восприятия. |
Окислы азота | Резкое раздражение легких, дыхательных путей, возникновение в них воспалительных процессов. |
Источник загрязнения окружающей среды — автомобильный .
Компонент среды, подвергающийся загрязнению, — атмосферный воздух.
Основные загрязнители | Нарушения здоровья человека |
---|---|
Углеводороды, в том числе бензапирен | Раздражение дыхательных путей, появление тошноты, головокружения, сонливости. Возникновение авитаминоза у детей, злокачественные новообразования. |
Окись углерода | Снижение способности крови к переносу кислорода из легких к тканям тела. Нарушения обменных процессов организма, центральной нервной системы. У пешеходов в часы пик — общее недомогание, психомоторные нарушения. |
Окислы азота | Возникновение воспалительных процессов легких и дыхательных путей. Головокружение, потеря сознания, рвота, одышка. В случае двуокиси азота появление кашля, насморка. У детей — повышение респираторной заболеваемости. |
Озон | Раздражение слизистой оболочки глаз, хронические изменения в легких, воспалительные процессы в них. Головная боль, быстрая утомляемость. |
Аэрозоль свинца | Свинцовая интоксикация, вплоть до летального исхода. У детей — замедленный рост, анемия, повышенная моторная активность, снижение внимания, повышенная раздражительность, обидчивость, неправильная походка, нарушение равновесия, мышечная слабость. |
Экологическое воздействие автотранспорта на здоровье человека зависит от количества выбрасываемых веществ, уровня превышения предельно допустимых концентраций, длительности пребывания человека вблизи автомагистралей.
В , по данным Государственного комитета по охране окружающей среды, выбросы от автотранспорта за последние годы возрастают. С 1993 по 1996 г. они увеличились в Калининграде в 2,4 раза, в области в 1,6. Анализ проб воздушной среды показывает, что качество воздуха ухудшается. В нем присутствуют окись углерода, углеводороды, двуокись азота, свинец. Так, если в 1989 г. в выбросах автотранспорта в целом по области окислы азота присутствовали в количестве 3-4 тыс. т, то в 1995 — 7-8 тыс. т. Процент превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ на автомагистралях и вблизи них в последние годы составляет 11-16%.
Другим важным фактором, определяющим состояние здоровья населения, выступает качество питьевой воды. Загрязнение водоисточников как через атмосферу, так и в результате сброса хозяйственно-бытовых, промышленных, способствует распространению инфекционных заболеваний, в первую очередь кишечных. Установлено, что в мире в целом одна больничная койка из четырех занята жертвами загрязненной воды.
В Российской Федерации около 50% населения используют для питья воду, не соответствующую гигиеническим требованиям по широкому спектру показателей качества воды. Особенно неблагоприятна ситуация в Архангельской, Курской, Калининградской, и многих других областях. В Калининградской области неудовлетворительное состояние источников водоснабжения обусловливает возникновение и распространение бактериальной дизентерии и вирусного гепатита А, а также острых кишечных инфекций. Плохое качество воды приводит к росту заболеваемости органов пищеварения, эндокринной системы и др.
К неблагоприятным факторам, влияющим буквально на все стороны жизни и здоровье человека, относится повышенный шум. Многочисленными наблюдениями установлено, что физиологически допустимы нормы шума 40-60 дБ (децибел). Наибольшая интенсивность звука характерна для городов, в которых источниками звука служат рокот строительной техники, грохот железных дорог и гул самолетов, шум заводских цехов и даже бытовых приборов. Самым мощным источником шума является движение автотранспорта, который на общем фоне дает до 80% шума. Например, транспортные потоки на центральных улицах Калининграда в часы пик могут достигать 2000 машин в час, в связи с чем уровень шума на них повышается до 80 дБ. Вдали от транспортных магистралей уровень шума днем не превышает 40 дБ. Музыкальные шумы большой интенсивности, иногда достигающие более 120 дБ, столь характерные для современных дискотек, также можно рассматривать как антропогенное шумовое загрязнение.
Привыкание к шуму физически невозможно. Он всегда представляет опасность для здоровья и трудоспособности человека. Наиболее выраженный результат воздействия шумового загрязнения среды на здоровье человека — понижение остроты слуха. Высокий уровень шума — причина частых головных болей; он ухудшает самочувствие, снижает работоспособность, остроту внимания, вызывает чувство раздражения и расстройства нервной системы. Считается, что дети, проживающие в районах с резко выраженным шумом, отстают в умственном развитии, у них явное замедление роста, пониженная сопротивляемость к различным заболеваниям.
Проблема воздействия загрязнения окружающей среды на здоровье человека не ограничивается рассмотренными выше аспектами. Она значительно многограннее и глубже. Роль отдельных загрязнителей в возникновении определенных заболеваний пока еще строго не изучена. Некоторые вредные вещества обладают усиливающим (при различных их комбинациях) кумулятивным, отсроченным в далекое будущее действиями.
По данным Государственных докладов о состоянии здоровья населения Российской Федерации за последние годы, в экологически неблагоприятных регионах, городах с большой концентрацией промышленных производств происходит резкое снижение , повышение уровней преждевременной смертности (особенно мужчин), уровней смертности от врожденных аномалий, опухолей, рост инвалидности и ухудшение здоровья детей.
Наиболее низкие значения коэффициентов рождаемости на 1000 населения регистрируются на территориях Нечерноземной зоны РФ. В , Москве, Московской, Тульской, Мурманской, Калининградской, Свердловской, Нижегородской и др. областях этот показатель составляет 8-10 человек на 1000 населения.
Статистика свидетельствует, что за последние годы отмечается стремительный рост заболеваемости туберкулезом, болезнями органов дыхания, злокачественными новообразованиями (рак легкого, желудка и др.). Так, в 1992 г. максимальная заболеваемость злокачественными новообразованиями в РФ отмечалось у лиц обоего пола в Калининградской области, у мужчин — в Самарской, Оренбургской областях, у женщин — в Ставропольском крае, Саратовской области, республике Саха. На развитие рака легкого, который наиболее широко распространен, значительное влияние оказывает загрязнение канцерогенными веществами, присутствующими в выбросах предприятий сталеплавильной, коксогазовой, никелевой, автотранспорта.
Наиболее восприимчивыми к загрязнению окружающей среды оказываются дети. В настоящее время заболеваемость детей до 1 года в некоторых регионах РФ (Удмуртия, Пензенская, Саратовская, Челябинская область) составляет на 1000 человек более 2700, т.е. каждый ребенок болеет в году более двух раз. В Калининградской области этот показатель составляет 1300 на 1000 детей, достигших возраста одного года. По данным «Государственного доклада о санитарно-эпидемиологической обстановке в Калининградской области» за 1997г., особенную тревогу вызывает рост детской заболеваемости сахарным диабетом, туберкулезом, детским церебральным параличом, увеличение числа детей с врожденными аномалиями, плоховидящих.
Проблема взаимоотношений человека с окружающей средой в конце XX века приобрела качественно новый уровень. Здоровье человека рассматривается как один из нормативных показателей успешного . Состояние среды обитания человека не должно наносить урон ни одному из важнейших составляющих его здоровья — физическому, психическому, социальному или угрожать самой жизни человека.
Здоровье человека, целых групп населения зависит от воздействия различных подсистем природной и социальной среды, реализующегося через физиологические, биофизиологические и биохимические механизмы регуляции и отражающегося на физиологическом состоянии человека (рис. 1).[ ...]
Возрастающие темпы изменения среды обитания приводят к нарушению взаимосвязи между ней и человеком, снижению адаптационных возможностей организма. Среда обитания может содержать такие вещества, с которыми организм в ходе эволюции не сталкивался и поэтому не имеет соответствующих анализаторных систем, сигнализирующих об их наличии. В связи с этим оценить состояние здоровья человека, понять характер патологии в отрыве от анализа происходящих изменений в окружающей среде невозможно.[ ...]
Важное значение в настоящее время приобретает защита генетического кода от воздействия различных факторов окружающей среды. Глубокие изменения биосферы происходят стремительнее, чем темпы эволюции живых организмов. Поэтому в отлаженном тысячелетиями механизме взаимоотношений среды и организма, связанном с характером и уровнем защитных функций последнего, может возникнуть дисбаланс.[ ...]
Агрессивные экологические факторы повреждают хромосомы и вызывают мутации в генах, искажают наследственную информацию, в результате чего «больные» клетки начинают безудержно делиться. При этом раковые клетки не уничтожаются иммунной системой, предварительно ослабленной теми же негативными экологическими факторами.[ ...]
При огромном разнообразии видов мутации, наличии многих разновидностей злокачественных опухолей трудно найти лечебные средства против всех их форм. Главные усилия человечества должны быть направлены на устранение вызывающих их причин.[ ...]
Предельно допустимые экологические нагрузки (ПДЭН). Для оценки допустимости воздействия различных факторов на окружающую природную среду весьма важным является определение допустимого порога вредных воздействий и учет зависимости «доза - ответная реакция». Под порогом допустимого воздействия на биологическую систему надо понимать не любые изменения экосистем, а лишь те, что могут вывести за пределы обычных физиологических колебаний исторически сложившийся комплекс живых организмов, обитающих на данной территории (биоту).[ ...]
Понятие «допустимые воздействия и нагрузки» на среду обитания - достаточно сложное. Любая возникающая в результате какого-либо воздействия аномалия в экологической системе, выводящая ее из нормального состояния, определяется как экологическая нагрузка. Допустимыми можно считать такие воздействия, которые не приводят к изменению качества окружающей природной среды или меняют ее, не нарушая экологическую систему и не вызывая неблагоприятные последствия. Если нагрузка превышает допустимую, антропогенное воздействие причиняет ущерб популяции, экосистеме или биосфере в целом.[ ...]
Атмосферный воздух - это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли.[ ...]
Первый научный труд, в котором обобщаются представления об атмосфере, принадлежит Аристотелю, высказавшему предположение, что Земля имеет форму шара и поэтому окружающая ее воздушная оболочка должна быть сферической. Это и выражается словом «атмосфера» (по-гречески «атмос» - пар, дыхание, а «сфера» - шар). В русскую науку это слово ввел М. В. Ломоносов.[ ...]
По-видимому, вначале атмосфера нашей планеты состояла из летучих веществ, образовавшихся в земных недрах: водорода, воды, углекислого газа, метана, аммиака. Свободный азот, выходивший наружу в результате вулканической деятельности, превращался в аммиак. Условия для этого были самые подходящие: избыток водорода, повышенные температуры - поверхность Земли еще не остыла.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Цель. Изучить основные задачи медицинской экологии. Показать значение экологических факторов для сохранения здоровья, работоспособности и активности человека, роль экофакторов в развитии болезней человека и разобрать основные виды экологических заболеваний. Рассмотреть виды загрязнений окружающей среды и их влияние на организм человека, а также человеческие популяции.
Абиотический фактор | Значение для организма | Медицинское значение |
|
Отрицательное действие | |||
Температура | Определяет уровень обмена веществ и гомеостаза, работу ферментов, потребление пищи, двигательную активность | Отморожения, тепловой удар, снижение сопротивляемости при температурном дискомфорте. Рост опухолей при повышенной температуре | Использование гипотермии при операциях, для остановки кровотечения. Тепловые физиотерапевтические процедуры |
Влажность воздуха | Определяет сохранение воды в организме, газообмен, усиливает действие температуры | Повышение или снижение влажности среды увеличивает отрицательное действие температуры. Низкая температура на Севере повышает выделение воды с выдыхаемым воздухом и развивается «одышка Севера» | Климатотерапия. Ингаляции, паровые ванны, парная влажная и сухая |
Основная составная часть организма (64%). Растворитель веществ, обеспечивает их транспорт, участвует в терморегуляции | При потере воды более 12% наступает смерть. Задержка воды в организме приводит к отекам. Очень большая доза, введенная быстро, может привести к смерти вследствие гемолиза. Длительное пребывание в воде: гибель от охлаждения, артриты, эндартериит | Физиотерапия: лечебные ванны, души, гидромассаж, лечение ожоговых больных (специальные ванны), создание искусственной системы невесомости |
Продолжение табл.
Абиотический фактор | Значение для организма | Медицинское значение |
|
Отрицательное действие | Применение в медицинской практике |
||
Влияет на биоритмы, функции нервной системы, стимулирует потребление пищи, ускоряет процессы развития, стимулирует половое созревание, размножение | Нарушение светового режима приводит к нарушению биоритма, обмена веществ. При освоении территорий с длительной ночью - снижение плодовитости, бесплодие, замедляется развитие | Физиотерапия: синий свет, искусственное освещение в северных районах |
|
Ультрафиолетовое излучение | Способствует образованию витамина D и меланина (защита от УФ-излучения) | Избыточное облучение: раздражение, ожоги и опухоли кожи; способствует возникновению злокачественных опухолей, усиливает рост любых опухолей, вызывает нарушение обмена веществ и энергии. Уменьшение - гиповитаминоз витамина D, рахит | УФ-облучение используется в физиотерапии, лечении кожных заболеваний, для стерилизации инструментов, посуды и др. Профилактика силикоза (профессиональной болезни шахтеров) |
Ионизирующее излучение (фоновое излучение: космические лучи и естественные радиоактивные элементы) | Организм приспособлен к фону. Возможно определяет поток генов | Повышение уровня излучения: снижение роста, жизнеспособности, размножения; увеличение мутаций, рост наследственных болезней у потомства. Небольшое повышение излучения: стимуляция защитновосстановительных функций и иммунобиологической реактивности | Радоновые ванны, ингаляции, питье радоновых вод. Горные курорты |
Продолжение табл.
Абиотический фактор | Значение для организма | Медицинское значение |
|
Отрицательное действие | Применение в медицинской практике |
||
Атмосферное давление | Влияет на газообмен, гемодинамику, потоотделение, повышает восприимчивость к инсоляции | Изменение давления ухудшает газообмен, гемодинамику, может способствовать возникновению приступов бронхиальной астмы, гипертонии, стенокардии, инфарктов миокарда | Гипербатмия (лечение язвенной болезни, кессонной болезни, операции на сердце) |
Гелиогео- физический фактор (комплексный фактор: УФ, инфракрасные лучи, магнитное поле и др.) | Влияет на реактивность и обменные процессы. | Усиление солнечной активности приводит к росту многих заболеваний. Снижение: рахит, понижение сопротивляемости организма, процессов заживления и восстановления | Гелиотерапия, гелиокурорты |
Магнитное поле Земли | Влияет на развитие, рост и ориентацию организма, на нервную, эндокринную, сердечно-сосудистую системы, кровь и другие системы. Изменяет проницаемость биологических мембран, ориентацию макромолекул, состояние органоидов клетки | Резкое изменение, усиление напряжения, увеличение неоднородности может привести к обострению хронических заболеваний, возникновению болезней нервной, сердечнососудистой систем; вызывает увеличение мутаций, рост опухолей, пороков развития | Магнитодиагностика, магнитотерапия, медицинские магниты |
Окончание табл.
Абиотический фактор | Значение для организма | Медицинское значение |
|
Отрицательное действие | Применение в медицинской практике |
||
Эдафические (почвенные) факторы. Совокупность физических и химических свойств почвы и микроорганизмы почвы | Обеспечивает организм минеральными элементами | Болезни, обусловленные недостатком и избытком элементов (отравление металлами, кариес, флюороз, пороки развития зубо-челюстной системы и т.д.). При загрязнении почвой ран и продуктов питания в организм могут попасть возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма и др. | Лечение минеральными водами, комплексом солей (бишафит), лечебные грязи, минеральные лечебные зубные пасты |
Работа 3. Виды антропогенного загрязнения среды
Разберите и перепишите схему 2.
Схема 2. Виды антропогенного загрязнения среды
Работа 4. Химическое загрязнение среды. Биоконцентрирование. Биоаккумуляция
Разберите схему и рисунки приложения 1, 2, 3. Обратите внимание, что некоторые организмы могут избирательно извлекать из среды и накапливать отдельные виды элементов или соединений в таких концентрациях, что эти организмы могут стать ядовитыми для человека (например, грибы накапливают химические яды).
Коэффициенты накопления часто бывают больше в бедных биогенными элементами почве и воде, чем в богатых. В природных зонах со скудной растительностью биоконцентрирование также более интенсивное. Биоконцентрирование снижается там, где почвы хорошо дренируются.
Химически стойкие (неразлагающиеся) загрязнители разрушаются в среде очень медленно. Они могут аккумулироваться организмами в пищевых цепях (ртуть, стронций-90, диоксины, ДДТ
и др.). Употребление в пищу таких продуктов может вызвать тяжелое отравление человека. Перепишите схему 3.
Схема 3. Виды химического загрязнения среды
Работа 5. Радиационная экология. Действие радиации на организм человека
Разберите таблицу и рисунки приложения 4, 5, 6. Перепишите таблицу.
Форма облучения, доза | Немедленные реакции организма | Отдаленные последствия |
I. Острое облучение | ||
1) Очень большие дозы 1-10 кЗв 2) Большие дозы 4-6 Зв | Смерть от поражения ЦНС | |
2. Тяжелая лучевая болезнь (50% смерть) | Сокращение сроков жизни, снижение иммунитета, роста, поражение ЦНС. Радиационный канцерогенез (лейкемия, рак легких, молочной железы). Бесплодие. Наследственные пороки развития, эмбриональная гибель, наследственные болезни |
|
3) Средние дозы 2-4 Зв | Лучевая болезнь средней тяжести |
|
4) Небольшие дозы 1 Зв | Легкое недомогание |
|
II. Хроническое облучение | Смерть от тяжелой лучевой болезни Лучевая болезнь. Отдаленные последствия (см. выше) |
|
Доза накапливается. Действие зависит от дозы и промежутков между облучениями |
Работа 6. Пути поступления загрязнителей в организм человека
Разберите и перепишите схему 4.
Приведите примеры поступления в организм человека различных загрязнителей и объясните, почему при одинаковой концентрации веществ в пище, воде и воздухе через органы дыхания поступает больше загрязнителей.
Схема 4. Пути поступления загрязнителей в организм человека
Работа 7. Превращение и выведение ксенобиотиков
Ксенобиотик - это чужеродное для организма или сообщества химическое соединение, которое может вызывать нарушение биохимических и физиологических процессов и структурных компонентов на молекулярно-генетическом, клеточном и организменном уровнях. Воздействие ксенобиотиков может привести к снижению жизнеспособности, плодовитости и вызвать гибель живых организмов, популяций или сообществ.
Разберите и перепишите схему 5.
Схема 5. Превращения ксенобиотиков в организме человека (а) и пути их выведения (б)
Приложение 1
Биоаккумуляция ядохимиката ДДТ в экологической пирамиде водной экосистемы (по Б. Небел, 1993)
Приложение 2
Биоаккумуляция стронция-90 в разных частях пищевых цепей (по Ophel, 1963 из Ю. Одума, 1986)
Содержание стронция в почве и воде принято за единицу. Цифры указывают средние коэффициенты накопления относительно почвы и воды.
Приложение 3
Загрязнение среды нитратами и опасность заболевания человека
(из Н.Ф. Реймерса, 1990, переработано)
Приложение 4
Единицы измерения ионизирующего излучения
1. Экспозиционная доза для оценки гамма- и рентгеновского облучения.
1 рентген - единица экспозиционной дозы и R-излучения.
2. Поглощенная доза - это количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы организма или какого-либо физического тела, зависит от вида облучения.
1 грей (Гр) - единица поглощенной дозы в системе СИ, 1 Гр = 1 Дж/кг.
1 рад (рад) - внесистемная единица поглощенной дозы, 1 рад = 0,01 Гр.
3. Эквивалентная доза учитывает неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения. Эквивалентная доза равна поглощенной дозе, умноженной на коэффициент для каждого вида облучения.
1 зиверт (Зв) - единица эквивалентной дозы в системе СИ. 1 Зв соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг для рентгеновского, бета- и гамма-излучений. 1 бэр - биологический эквивалент рентгена, 1 бэр = 0,01 Зв.
4. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект облучения для организма. Определяют путем умножения эквивалентных доз на соответствующие виду ионизирующего облучения коэффициенты и суммирования по всем органам и тканям. Измеряется в зивертах.
Приложение 5
Модель переноса и накопления радиоактивных изотопов стронция-90 и цезия-137
(из П. Фабр, 1976, переработано)
Радиоактивные изотопы попадают сначала в почву, оттуда - в растения, а затем - в домашний скот, при этом их концентрация возрастает. Стронций-90 - химический аналог кальция, поступает с растительной пищей (особенно злаки), молоком, сыром, творогом, накапливается в костной ткани человека и фиксируется в ней, это может привести к лейкозу или опухоли кости. Цезий-137 попадает в организм человека с мясом и растительной пищей. Как аналог калия равномерно распределяется в тканях, но концентрируется в мышцах, печени, половых железах, что может привести к опухолям, наследственной патологии. Цезий-137 относительно легко выводится из организма (период полувыведения 65-100 суток), поэтому он менее опасен, чем стронций-90.
Приложение 6
Схема накопления радиоактивных элементов в организме человека (по В.С. Савенко, 1997)
Вопросы для самоподготовки
1. Какие виды воздействия на организм человека оказывают экологические факторы?
2. Какие болезни называют экологическими? Какие виды средовых болезней выделяют?
3. Какое медицинское значение имеют абиотические факторы?
4. Какое значение для здоровья человека имеют межвидовые и внутривидовые связи?
5. Что называют антропическим загрязнением среды?
6. Какова классификация антропогенных загрязнений?
7. Какого рода воздействия оказывают антропогенные факторы на организм человека?
8. Какие существуют пути поступления загрязнителей в организм человека?
9. Что происходит с загрязнителями в организме?
10. Какие пути выведения ксенобиотиков?
11. Какие загрязнители и почему могут накапливаться в среде?
12. Какого рода воздействия оказывает на организм человека радиация?
13. В чем опасность мутагенного действия радионуклидов?
14. Почему опасно хроническое облучение?
15.Какие основные формы воздействия загрязнителей окружающей среды на организм человека?
Тестовые задания
Выберите один правильный ответ.
1. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ИОНИЗИРУЮЩЕМУ ОБЛУЧЕНИЮ ВЫШЕ У:
1. Новорожденных и детей раннего возраста
2. Подростков
3. Людей зрелого возраста
4. Стариков
2. ХИМИЧЕСКИЙ ЗАГРЯЗНИТЕЛЬ ПРИ ОДИНАКОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЕГО В РАЗНЫХ СРЕДАХ БОЛЕЕ ОПАСЕН
ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ:
1. С пищей
2. С водой
3. Через кожу
4. Через дыхательную систему
5. Через конъюнктиву глаза
3. К ЭНДЕМИЧЕСКИМ ЗАБОЛЕВАНИЯМ ОТНОСЯТСЯ:
1. Флюороз
3. Базедова болезнь
4. Аскаридоз
Выберите несколько правильных ответов.
4. ФИЗИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ СРЕДЫ ВЫЗЫВАЮТ:
1. Сброс в реку отходов кондитерской фабрики
2. Сливание в водоем навоза со свинофермы
3. Выбросы ТЭЦ
4. Канализационные сточные воды
5. Электромагнитные поля электроприборов
5. ХИМИЧЕСКИЙ ЗАГРЯЗНИТЕЛЬ В КОНЦЕНТРАЦИИ,
БЕЗОПАСНОЙ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА, МОЖЕТ ПРИВЕСТИ
К ОТРАВЛЕНИЮ, ЕСЛИ ОН:
1. Включается в пищевые цепи и накапливается в его звеньях
2. Циркулирует в косном и биокосном веществе биосферы не изменяясь
3. Накапливается в определенных растениях и грибах
4. В круговорот веществ не включается
6. К ОТДАЛЕННЫМ ПОСЛЕДСТВИЯМ РАДИАЦИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ ОТНОСЯТСЯ:
1. Бесплодие
2. Пороки развития
3. Злокачественные опухоли
4. Флюороз
5. Разрушение эмали из-за недостатка кальция
7. КСЕНОБИОТИК - ЭТО ХИМИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ:
1. Чужеродное для организма
2. Чужеродное для сообщества
3. Чужеродное для биотопа
4. Необходимое для существования экосистемы
8. В ПОПУЛЯЦИИ ЛЮДЕЙ ПОВЫШАЕТСЯ ЧИСЛО ДЕТЕЙ С ПОРОКАМИ РАЗВИТИЯ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ СРЕДЫ:
1. Мутагенами
2. Аллергенами
3. Тератогенами
4. Антимутагенами
9. РАК СЛИЗИСТОЙ РОТОВОЙ ПОЛОСТИ ВЫЗЫВАЮТ:
1. Ультрафиолетовое излучение
2. Курение
3. Магнитное поле Земли
4. Высокая температура пищи и питья
5. Жевание табака.
1. Скученность населения
2. Преобладание консументов
3. Большое число синантропных видов
4. Ускоренный темп жизни.
Литература
Основная
Биология / Под ред. В.Н. Ярыгина. - М.: Высшая школа, 2001. -
Кн. 2. - С. 170-183, 305-318.
Пехов А.П. Биология и общая генетика. - М.: Изд-во РУДН, 1993. -
Агаджанян Н.А., Торшин В.Н. Экология человека. - М.: Крук, 1994. Гора Е.П. Экология человека. - М.: Дрофа, 2007.
Дополнительная
Казначеев В.П. Очерки теории и практики экологии человека. - М.:
Наука, 1983.
Нёбел Б. Наука об окружающей среде. - М.: Мир, 1993.
Алексеев С.В., Пивоваров Ю.Т. Экология человека. - М.: ГОУ
ВУНМЦ МЗ РФ, 2001.
Степановских А.С. Экология. - М.: ЮНИТИ, 2001. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. - М.: АСАБЕМТЛ, 2002.