Пішак_Медична біологія_2004. Лауреат и но белівсь ко ї прем І ї мечников І
 Скачать 14.51 Mb.
|
|
Арктичний адаптивний тип людини. Залежно від тривалості дії, адаптації бувають короткочасні і довгострокові. У першому випад- ку спостерігається нетривала зміна функціональної активності, спрямована на відновлення звичайних властивостей внутрішнього середовища організму. Наприклад, прискорення серцевого ритму і збіль- шення частоти дихання при посиленому м'язовому навантаженні. У другому випадку при аналогічних, але вже триваліших впливах розвиваються стійкі зміни з включенням структурного рівня. Наприклад, у людей, що фізично працюють, серцевий м'яз гіпер- трофується. Однак у цілому біологічна характеристика адаптаційних процесів визначається не лише фактором часу, ай зберіганням механізмів, що за- безпечують стійкість живої системи. Завдяки адаптаціям підтримується гомеостаз сталість внутрішнього середовища організму. У процесі історичного розвитку людина освоюва- ла нові місця проживання, які відрізнялися домінуючи- ми умовами географічного середовища. Це стало причиною екологічної адаптації і диференціації людства, виникненням різних адаптивних людських екотипів. Адаптивний тип норма біологічної реакції на переважаючі умови проживання, яка проявляється 425 Розділ 3. Біогеоценотичний рівень організації життя та місце людини в ньому у розвитку комплексу морфофункціональних, біохі- мічних, імунологічних ознак, які обумовлюють кра- щу біологічну пристосованість людини до відповід- ного фізичного середовища, незалежно від расової чи етнічної належності. Арктичний адаптивний тип (рис. 3.7). Умо- ви проживання людей характеризуються холодним кліматом, у харчовому раціоні переважає тваринна їжа. Представники адаптивного типу мають сильно розвинуту кістково м'язову систему, великі роз- міри грудної клітки, у крові високий рівень гемогло- біну, плоскі і трубчасті кістки мають високий вміст кіткового мозку, у кістковій тканині підвищений рівень мінеральних речовин, у крові високий рівень білків (альбумінів і глобулінів) та холестерину, підви- щена здатність організму окиснювати продукти метаболізму, висока активність систем пероксид ного окиснення ліпідів, посилений енергетичний обмін, стабільна терморегуляція та ін. Тропічний адаптивний тип (рис. 3.8). Кліма то географічні умови проживання людей характе- ризуються високою температурою та підвищеною вологістю. Історично сформовані умови існування даного адаптивного типу призвели до низького вмісту тваринного білка у харчовому раціоні, фено типно спостерігається досить широка варіабельність у рості (високі і низькі на зріст). Форма тіла подов- Рис. 3.8 Тропічний адаптивний тип людини. жена, знижений об'єм м'язової маси, збільшена довжина кінцівок, зменшена у розмірах і об'ємі груд- на клітка, підвищене потовиділення (більше пото- вих залоз на 1 см площі шкіри), знижені показники основного обміну й обміну жирів, низька концент- рація холестерину в крові, активність системи пе роксидного окиснення ліпідів знижена. Адаптивний тип зони помірного клімату. Тип є проміжним між представниками арктичного і тро- пічного адаптивного типів. Гірський адаптивний тип Характерними особ- ливостями цього типу є результатом дії основного етіологічного фактора хронічної гіпоксії. Відповід- но, і фенотипні прояви характеризуються високим рівнем основного обміну, подовженням трубчастих кісток, розширенням грудної клітки, зростанням кис- невої ємності крові за рахунок збільшення кількості еритроцитів (еритроцитоз), високим вмістом гемо- глобіну (більше 120 гл) та більш швидкою його трансформацією у НЬ0 2 (карбгемоглобін). Адаптивні типи формувалися незалежно від раси у зв'язку з конкретними екологічними умовами на підставі резерву пристосувальних механізмів виду, що відповідали його генофонду. Виділення цих типів немало рис екологічної спеціалізації, про що свідчить можливість проживання людей одного адаптивного типуна території, яка в більшій мірі є відповідною до комплексу ознак іншого адаптивного типу. Швид- ше за все, процес полягав в утворенні популяцій, ге- нофонди яких відповідали місцевим умовам краще, ніж генофонд виду у цілому. Наявність різних адаптивних типів є свідченням значної екологічної мінливості людини, що, напевно, сприяло розселенню людей по всьому світу. 426 спринтер" • " ста є р " • "мікст" Стратегія адаптаційної поведінки людей різна. АД. Слонім процеси адаптації поділяє натри гру- пи 1) індивідуальні, що реалізуються в процесі он . 1 . 7 Функціональні типи конституційного реагування людей 3.1. Основи загальної екології та екології людини Рис 3.9 Спринтер. тогенезу; 2) видові, генетично детерміновані; 3) по- пуляційні, що виникають нарівні популяцій. Здатність до адаптації варіює в широкому діапазоні, що дає змогу виділити серед людей кілька функціональних типів конституційного реагування. Рис 3.10 Стаєр. • поняття про екологічну генетику У людських популяціях виявляється генетична гетерогенність за багатьма ознаками, зокрема за чутливістю до факторів зовнішнього середовища, стійкістю до стресових агентів і до умов шкідливо- го виробництва. Так, у людей з низькою активністю глюкозо 6 фосфат дегідрогенази відбувається ге- моліз за дії сульфаніламідів, частина хворих з гене- тичними дефектами реагують підвищенням внутріш ньоочного тиску на вживання глюкокортикоїдів. Деякі мутантні форми гемоглобіну чутливі до окис нювачів, що проявляється гемолізом під час їх за- стосування. Люди з підвищеною активністю арілгід рокарбонгідроксилази частіше хворіють на рак ле- гень при контакті з поліциклічними вуглеводнями, які під дією цього фермента перетворюються в епоксиди, що мають високий рівень канцерогенності. Це необхідно враховувати при плануванні медич- них заходів, при зарахуванні людей на роботу та їх профорієнтації. Ймовірно, що ці факти можуть бути причиною і деяких соціально економічних проблем. Виникають, зокрема, такі питання. Чи можна до Спринтер " організм з потенціальною схиль- ністю до сильних фізіологічних реакцій, що забез- печують високу надійність при виражених, але ко- роткочасних діях зовнішнього середовища. Резервні можливості, організму тут великі, мобілізуються вони швидко, однак відновлювальний потенціал низь- кий (рис. 3.9). В результаті індивід погано присто- сований до тривалих перевантажень. "Стаєр" організм, здатний стабільно ви- тримувати тривалі й монотонні фізіологічні наван- таження (рис. 3.10). Резервний потенціал і мобілі- заційні можливості в цілому невисокі, однак проце- си відновлення стійкі. На короткочасні переванта- ження більшої інтенсивності реагує невідповідно до ступеня дії. "Мікст" проміжний тип з оптимально адек- ватним способом реагування на різні зміни зовніш- нього середовища. 3.1.8 Спадкові відмінності в реакціях людей на фактори середовища Розділ 3. Біогеоценотичний рівень організації життя та місце людини в ньому пускати дискримінацію при зарахуванні людей на шкідливі виробництва за генетичними протипока- заннями? Які мають бути умови страхування людей, що мають додаткові фактори ризику у вигляді генетичної схильності до різних захворювань? Про- стих відповідей на ці та схожі питання на даний час немає, але не торкатися їх не можна. Допомогти вирішити подібні запитання дозволяє вирішити молода наука екогенетика. Загальне завдання екогенетики вивчення спад- кових відмінностей у реакціях людей на певні фак- тори середовища. У більш широкому розумінні в центрі екогенетичної проблеми знаходяться взає- мозв'язки генотипу й середовища. Основні напрями екогенетики людини виходять як з характеру дій середовища, так і з тривалості впли- ву. Є багато факторів середовища, які потребують спеціального екогенетичного аналізу. До найбільш важливих з них належать природні абіотичні факто- ри, природні біотичні фактори, штучні фактори, що дають високе екогенетичне навантаження. Дію природних абіотичних факторів можна ілюструвати деякими ситуаціями, пов'язаними з міграційною активністю людей. Організоване пере- міщення людей за трудовими або іншими угодами призводить до формування нових угруповань (попу- ляцій) у кліматичних параметрах, не властивих для них раніше. При цьому тиск нових географічних чин- ників сприяє нагромадженню в популяції контингенту з тією генетичною структурою, яка споконвічно характерна для корінного населення даного регіону. Доведено, що в умовах Крайньої Півночі більш пристосованими і відповідно закріплюваними вияв- ляються переселенці з певними варіантами кислої еритроцитарної і лужної сироваткової фосфатаз, ге- нотипно адекватні за даними показниками аборигенам. Прогнозування медико біологічного стану переселенців на основі закономірностей мінливості корінного контингенту людей один із шляхів ство- рення стійких працездатних колективів у великих зонах нового освоєння. Про вплив природних біотичних факторів на генетичну структуру свідчить зміна типів живлен- ня на рівні акліматизованих угруповань. Негативні тенденції виявляються тут при різких зрушеннях дієти, що склалася традиційно. В останні десяти- річчя у ескімосів Західної півкулі значно зросла частота певних форм діабету з тяжким клінічним пере- бігом. Аналіз показав, що ріст цієї патології прямо залежить від змін статусу живлення, спричиненого інтенсифікацією вживання нетрадиційних харчових продуктів з підвищеним вмістом глюкози, карбогід ратів та інших легкозасвоюваних цукрів. Це і сприя- ло прояву патологічних генів, що були раніше в при- хованому стані і відповідали за розвиток діабету. До штучних факторів, що дають посилене еко- логічне навантаження, можна віднести підвищений радіаційний фон, хімічне забруднення середовища та деякі інші прояви технізації, наслідки яких для організму й генетичного апарата добре відомі. У суто медичному аспекті в цьому разі треба врахо- вувати великий матеріал з фармакогенетики. Генетична (насамперед мутагенна) активність факторів середовища існування може бути дослід- жена на основі різноманітних критеріїв у багатьох об'єктів: генні мутації у бактерій, дріжджів та водо- ростей; хромосомні аберації і летальні мутації у тва- рин і рослин; активація промутагенів метаболічною системою у різних об'єктів та ін. Всі ці підходи дозволяють наблизитися до роз- гляду екологічних відносин як фактора еволюції. 428 • здорове, або комфортне, середовище • нездорове, або дискомфортне, середовище • екстремальне середовище • адекватні і неадекватні умови середовища Навколишнє середовище включає величезну кількість факторів, що визначають якість життя. Біо- лог Я. Юкскюль, що запровадив у екології поняття "навколишнє середовище", зазначав, що кожен суб'єкт ніби нитки невидимої павутини пряде свої стосунки до тих чи інших властивостей речей, звиваючи ці нитки в міцну сітку, яка і підтримує його існування. З медико біологічних позицій середовище як узагальнене поняття можна показати якісними параметрами. 3.1.9 Якісні параметри навко- лишнього середовища, їх вплив на здоров'я людей 3.1. Основи загальної екології та екології людини Рис. ЗЛІ Комфортне сере до в и щ е . Здорове, або комфортне середовище. Це комплекс факторів, що забезпечують умови життя в оптимальних поєднаннях і гармонійному розвитку. Людина повноцінно здійснює складний набір своїх біосоціальних функцій. Це сприяє її процвітанню рис. 3.11). Рис. 3.12 Нездорове сере до в и щ е . Рис. 3.13 Екстремальне сере до в и щ е . Нездорове, або дискомфортне, середовище характеризується тим, що відбувається випадіння окремих факторів життєзабезпечення, порушуєть- ся гармонія взаємозв'язку. З'являються фактори, які впливають на організм негативно (іонізуюча ра- діація, хімічні агенти, біологічні фактори). Організм людини за даних умов має тенденцію до захворю- вань (рис. 3.12). Екстремальне середовище. Характерною особливістю даного середовища є те, що специфічні носії життєзабезпечення спотворені. На людину діють надзвичайні фактори, які не відповідають біо- логічній природі її та анатомо фізіологічним особ- ливостям. Безпека розвитку захворювання в цих умовах стає реальною (рис. 3.13). Отже, протягом життя людина може опинитися в адекватних або неадекватних умовах середови- ща. Адекватні умови відповідають спадковим кон- ституційним властивостям організму в конкретний момент існування. Неадекватні умови такі, що не мають такої відповідності. Що ж відбудеться з людиною у разі неадекват- ності середовища? Залежно від переважання того чи іншого фактора (холод, спека, гіпоксія, нестача води та ін.) виникають певні відповідні реакції адаптації. 429 Високий рівень індустріалізації, необдумане і нераціональне використання природних ресурсів призводить до погіршення екологічної ситуації в різних країнах, в тому числі і в Україні. Незважаю- чина спад промислового виробництва в середині 90 х років, рівень забрудненості навколишнього се- редовища пестицидами, важкими металами та інши- ми токсичними речовинами залишається доситг. високим. Внаслідок катастрофи на Чорнобильській АЕС колосальні території України, Білорусі та інших держав забруднені радіонуклідами і до цього часу залишаються непридатними для життя людини. Зростаюче забруднення довкілля призвело до підвищення рівня захворюваності населення, що суттєво відображається на медико демографічних показниках. Порівняно з 1985 роком зросли: • хвороби крові та кровотворних органів на 21,4 %; • ураження кістково м'язової системи на 10 %; • психічні розлади на 8,4 %; • вроджені аномалії на 5,3 %; • ускладнення вагітності та пологів на 4,8 %. Рівень злоякісних новоутворень щорічно зростає на 1,8 %. Змінилася структура онкозахворювань. Пере- важають рак щитоподібної залози, порожнини рота, прямої кишки, лімфатичної та кровотворної систем, рак органів дихання, передміхурової залози у чоловіків та статевих залоз у жінок. У дітей переважають зло- якісні новотвори лімфатичної системи і кровотворної тканини, нервової та сечовидільної систем. У чо- ловіків пухлини трахеї, бронхів, легень, травного тракту. У жінок рак грудних залоз та геніталій. Невпинно знижується народжуваність (у 1989 році однією жінкою народжувалося 2 дітей; у 1999 1,1). Смертність: у 1990 12,1 на 1000 населення; у 1995 15,1. Дитяча смертність по різних регіонах України коливається від 15,5 до 20 померлих у віці до 1 року на 1000 новонароджених. За показниками тривалості життя Україна зай- має 68 місце у світі. До зон особливого контролю з різним ступенем забрудненості віднесено 78 районів 12 ти областей, понад 2 000 населених пунктів. 430 Розділ 3. Біогеоценотичний рівень організації життя та місце людини в ньому Особливо небезпечне погіршення стану здоров я дітей. Падає опір їх організму до різних інфек- ційних хвороб, зростає питома вага дітей з поганим фізичним розвитком, прогресують хвороби, зумов- лені генетичними порушеннями. За даними Шлинської ОМ. і співавт. (1996), у забруднених районах Київської та Рівненської областей у населення спостерігається зростання за- хворюваності за такими нозологіями: • захворювання печінки і жовчовивідних шля- хів 54,2 %; • легенева патологія 26,5 %; • захворювання нервової системи 20,5 %; астено невротичний стан 13,3 %; • вегетативні дисфункції 6,0 %; У 42,9 % обстежених спостерігали симетричні й асиметричні хромосомні аберації. Наведені приклади ще раз підтверджують важ- ливу роль факторів довкілля у забезпеченні нормального функціонування організму. Порушення стабіль- ності екологічних систем віддзеркалюється зрос- танням рівня захворюваності. 3.1.10 Екологічний стан в Україні Основою адаптації людини є соціально еко- номічні механізми, але важлива роль належить та- кож стану природних пристосувальних та захисних механізмів, що складають біологічну спадщину людей. Досить чітко ця роль виявляється під час переходу до середовища існування з екстремаль- ними умовами, які згубно впливають на здоров'я людини (рис. 3.14). Вони можуть існувати не тільки в природних Арктика, високогір'я), але і в антропогенних (ве- ликі міста) місцях. Так, вихідців із зони помірного клімату, які потрапляють на роботу в Арктику або Антарктиду, зустрічають суворий клімат, незвичайні для середніх широт атмосферні явища, різке зни- ження кількості мікроорганізмів у ґрунті та повітрі, життя у відносно малочисельних, згрупованих ко- лективах. Зазвичай такі люди після прибуття на Заполяр'я тривалий час знаходяться у хворобливо- му стані, який посилюється, наприклад, під час зміни 3.1.11 Адаптація людей до екстремальних умов, поняття про стрес 3.1. Основи загальної екології та екології людини Рис. 3.14 Дослідження адаптації людини до екстремальних умов важливий напрямок екології людини і медичної екології. полярних дня та ночі. Вони проявляються підвищен- ням артеріального тиску та прискоренням пульсу, що змінюються згодом зниженням тиску (інколи до рівня 70/30 мм рт. ст) і частоти пульсу. Спостері- гається масова захворюваність на простудні та кишкові захворювання. З'являються ознаки втоми і навіть виснаження нервової системи погіршується оперативна память, знижується надійність роботи людини, збільшується тривалість періоду рухових реакцій. Ці явища трактуються деякими дослідни- ками як метеоневроз. Зазначена ситуація відображається в рекомен- даціях гігієністів, які обмежують тривалість роботи для людей, які щойно прибули в Заполяр'я. Згодом у частини людей функціональні показники поверта- ються до нормального рівня. У інших вони залиша 431 Розділ 3. Біогеоценотичний рівень організації життя ються зміненими порівняно з вихідними значення- ми, що спостерігалися до приїзду в Арктику або Антарктику, але відновлюється працездатність і са- мопочуття. У таких випадках говорять про аклі- матизацію людей до нових умов існування. Для рослин і тварин, перенесених у незвичайне середо- вище існування, критерієм їх акліматизації є вижи- вання, для людей відновлення високого рівня пра- цездатності. Сьогодні людині приходиться адаптуватися до зовсім незвичних умов існування, наприклад, до умов невагомості. Впродовж чотирьох десятиріч космічної ери на борту штучних супутників Землі, космічних кораблів одноразового та багаторазово- го використання, орбітальних станцій здійснений широкий діапазон біологічних експериментів у рамках нової галузі біології космічної. Вивчаючи біо- логічні ефекти факторів космічного польоту, впер- шу чергу мікрогравітації та важкого компонента космічної галактичної радіації, з якими живі систе- мине стикалися на Землі, космічна біологія одер- жує принципово нову наукову інформацію. Вона є надзвичайно важливою для з'ясування фундамен- тальних проблем сучасної біології, є базовою для розробки космічних клітинних біотехнологій та кон- трольованих екологічних систем життєзабезпечен- ня людини в космічних літальних апаратах, значен- ня яких тепер різко зросло у зв'язку з планами піло- тованих польотів у далекий космос. Сучасне урбанізоване суспільство випробовує здоров'я людини не лише надмірним комфортом або, навпаки, дискомфортом, ай стресовими ситуація- ми (рис. 3.15). Концепцію явища "stress" вперше виклав Г. Сельє в 1936 р. З англійської stress озна- чає напруга, тиск, натиск. За Г. Сельє, стрес — це неспецифічна відповідь організму на будь яку вимогу. З точки зору реакції стресу не настільки важли- вий негативний чи сприятливий фактор дії. Має зна- чення сам факт перебудови організму, кількісний і якісний аспект цього явища. Пасажир лайнера, що потерпів катастрофу в океані, і спортсмен парашу тист, що здійснює вперше стрибок, відчувають стрес, хоча причини різні. Однозначно неспецифіч- на вимога пристосуватися до нових обставин. Як не парадоксально, але медицина довго не визнава- ла такої стереотипної відповіді. 432 та місце ЛЮДИНИ в ньому Рис. 3.15 Інтенсивні подразники можуть викликати стрес. У розвитку стресу відмічають ряд стадій. Спо- чатку виникає стадія неспокою, відбувається мобі- лізація захисних сил організму. Для неї характерне переважання процесів катаболізму. Далі спостері- гається відновлення порушеної рівноваги і перехід у стадію резистентності, якій властива стійкість до дії подразника й стабілізація функцій. Процес віддзеркалює прагнення організму підтримати сталість внутрішнього середовища. Переважають тут анаболічні процеси. У тому разі, коли організм не може перебороти дію патогенного подразника, настає стадія виснаження. Клінічним вираженням стресу є загальний адап- таційний синдром. Відповідні реакції людини, спрямовані на подо- лання стресу, за своєю природою поділяють на фізіо- логічні і психологічні. У фізіологічних відповідних реакціях провідну роль відіграє система гіпоталамус передня частка гіпофіза кора наднирників. Стре сорна реакція розвивається в певній послідовності. Під дією стресора у кров викидається "аварійний гормон" адреналін, який продукується мозковим шаром наднирників. Крізь відповідні ділянки гемато енцефалічного бар'єру він проникає в гіпоталамус і спричинює в чутливих до адреналіну клітинах стан збудження. Цей стан передається нервовими шляхами в гіпоталамічні клітини, що виробляють кор- тикотропний рилізинг фактор кортиколіберин. Він контролює синтезу гіпофізі адренокортикотропного 3.1. Основи загальної екології та екології людини гормону (АКТГ). Під дією АКТГ в корі наднирників синтезуються глюкокортикоїдні гормони (кортико стерон, кортизол). Ці гормони впливають на обмін вуглеводів, білків і ліпідів, підсилюють процеси фосфорилування й сприяють утворенню речовин, що акумулюють і вивільнюють енергію в клітинах. У результаті підвищується опірність організму до дії пошкоджуючих факторів, а також до екстремаль- них станів, підсилюються захисні й компенсаторні реакції. Описана гормональна перебудова здійс- нюється протягом дуже коротких інтервалів часу. Вивченню психологічних реакцій на стрес при- свячено багато спостережень. Основна проблема для людини в тому, щоб впоратися із стресорною ситуацією. Важливим способом психологічного за- хисту для людей є здатність адекватно реагувати на екстремальну ситуацію, оцінюючи її з точки зору раціонального виходу. Люди, які мають внутрішній контроль за своєю діяльністю "інтернали" (які вірять в себе і надіються лишена себе, краще вий- дуть із стресу ніж "екстернали " (які потребують допомоги і покладаються на випадок). Г. Сельє справедливо зазначав, що захисні ре- акції організму не завжди оптимальні. Тому в бага- тьох випадках в результаті стресу розвиваються хвороби дизадаптації. Основна причина їх або у неправильних співвідношеннях гормонів, або у зміні реактивності організму, що зумовлена попередніми хворобами, а також психоемоційними порушення- ми, невротизацією особи тощо. Здоров'я людини не можна розглядати як ста- тичний стан. У ході історичного розвитку суспіль- них відносин воно постійно змінювалося. Те, що те- пер вважають нормою, раніше віднесли б до пато- логії, і навпаки. У періоди, коли темпи взаємодії лю- дини із середовищем були уповільнені, пристосуван- ня до навколишнього середовища часто відбувало- ся стихійно, з переважанням біологічних процесів. Провідну роль при цьому відіграв природний добір, а хвороби і смертність часто визначалися екзоген- ними причинами (епідемії, голод, стихійні лиха. Тепер, в епоху науково технічного прогресу, зовнішні умови змінюються настільки швидко, що організм людини з його біолого генетичними і психофізіологіч- ними параметрами не встигає набути запропоновано- го темпу. Провідні системи організму нервова, сер- цево судинна, імунна, а також система генетичного контролю зазнають хронічних перевантажень. Відпо- відно змінюється і загальна структура захворюваності. Наперший плану сучасному суспільстві виходять хвороби ендогенного характеру (інсульти, інфаркти, імунодефіцити, онкозахворювання). Сучасний лікар звичайно констатує здоров'я або хворобу. Однак ще К. Гален вказував натри можливі статуси організму: здоров'я, перехідний стан і хвороба. Вміння розпізнавати перехідний (проміжний) стан і попереджати його (це рівень кваліфікації ліка- ря) характеризує якісні параметри лікування. В умовах формування нездорового або диском фортного середовища, урбанізації життя граничні стани (тепер їх визначають ще як "треті стани") поширюються на широкі верстви людей. Вони ха- рактеризуються тривалістю перебігу, охоплюють роки й десятиліття, можуть включати цілі періоди онтогенезу дитинство, зрілість, старість. У дитя- чому віці граничні стани зумовлюють статус фізіо- логічної незрілості, у зрілому скорочують психо- фізіологічні можливості і прискорюють старіння. Вивести людину або популяцію людей з третього стану в бік здоров'я обов'язок лікаря. Якісним параметром здоров 'я є рівень здоров 'я. Він формується в результаті ендогенних (статевих, вікових, спадкових тощо) і екзогенних (природно соціальних) факторів. Соціально економічні показники розвитку су- спільної групи визначають рівень її здоров'я. Водночас стан здоров'я населення може бути інтег- ральним критерієм якості навколишнього середовища. |