Г.О. Білявський Основи Екології. О. О. Созінов (Інститут агроекології та біотехнології уаан)
 Скачать 4.81 Mb.
|
|
§6.3. Реакції організму людини J на вплив факторів середовища Л  юдина зможе лише настільки, наскільки вона знає.Ф. Бекон, англійський філософ-гуманіст, державний діяч (XVI—XVII ст.) VN J с гмежах діапазону толерантності людина пристосовується до умов довкілля завдяки численним захисним і пристосувальним (адаптивним) реакціям організму, головні з яких: підтримання сталості властивостей внутрішнього середовища (гомеостаз), регенераційні процеси, імунітет, регуляція обміну речовин тощо. В межах оптимуму ці реакції забезпечують найефективніше функціонування, високу працездатність, ефективне відновлення. Та в разі переходу якого-небудь фактора в зону песимуму ефективність окремих адаптивних 296 Зона оптимуму Значення фактора Зона стресу (песимуму) Зона стресу (песимуму) PucjU Діапазон толерантності та деякі симптоми потрапляння в зону песимуму Ш Отруєння (токсикози) — одна з найпоширеніших реакцій організму на вплив антропогенних факторів. Отруєння розвиваються внаслідок надходження в організм у небезпечних концентраціях тих чи інших речовин-токсикантів. Кількість їх у довкіллі не можна обчислити, бо відповідно до концепції лімітуючих факторів будь-яка речовина в певних дозах може стати токсичною. Однак за частотою захворювань можна виокремити найпоширеніші сьогодні токсиканти: отрутохімікати, нітрати, важкі метали, численні промислові й побутові хімічні речовини. Ш Алергічні реакції (алергії) стали «візитною карткою» сучасного людського суспільства. Алергія — це стан підвищеної чутливості організму до певних речовин — алергенів. Унаслідок контакту з алергеном знижується імунітет організму й можуть розвинутися різні захворювання, насамперед дерматит (запалення 297 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Г п а в а 6 Екологія людини  шкіри), бронхіальна астма, сінна пропасниця, набряки, ураження слизових оболонок внутрішніх органів. Як правило, припинення контактів з алергеном веде до видужання. Алергенами можуть бути шерсть тварин, пір'я, пилок рослин, лікарські засоби, продукти харчування, численні речовини природного й штучного походження, побутова хімія. Кількість алергенів постійно зростає пропорційно кількості нових речовин, які людина залучає у свій побут чи використовує у виробництві.II Злоякісні пухлини — це велика група захворювань, одне з них — рак. Такі пухлини характеризуються необмеженим ростом, не контролюються гормонами й нервовою системою, здатні утворювати метастази — нові пухлини на здорових тканинах і здебільшого призводять до летального (смертельного) кінця. Речовини, що сприяють розвиткові злоякісних пухлин, називають канцерогенами. Найпоширеніші канцерогени — бензпірени, бензол, фенольні сполуки, вінілхлорид, сажа, смоли, мінеральне масло. Наприклад, бензпірен, що виділяється з тютюну під час паління, переробки нафтопродуктів, викидається в атмосферу з автомобільними вихлопами, сприяє розвиткові раку легенів, бензол і феноли — лейкозу, вінілхлорид — раку печінки, сажа, смоли, мінеральне масло — раку шкіри. Сьогодні відомо близько 60 хімічних канцерогенів і 2 фізичних — ультрафіолетове випромінювання та іонізуюча радіація. До канцерогенів належать також деякі віруси. Спадкові хвороби пов'язані з виникненням мутацій, тобто ушкодженнями ДНК чи хромосом. Генетичні ушкодження зазвичай успадковуються лише тоді, коли мутація відбувалася в статевих клітинах. Такі мутації спричинюють безплідність, призводять до народження мертвих дітей, дітей із фізичними чи розумовими вадами. Фактори, які викликають мутації, називають мутагенами. Переважна більшість канцерогенів також мають мутагенні властивості. Уроджені аномалії виникають унаслідок впливу факторів, які порушують нормальний розвиток плоду під час вагітності. Такі фактори називають тератогенами. Майже всі канцерогени й багато токсикантів мають тератогенні властивості. Серед терато-генів найвідомішим є нікотин. У жінки, яка палить чи навіть пасивно вдихає тютюновий дим, нікотин постійно нагромаджується 298 й концентрується в яйцеклітині. Після запліднення яйцеклітини нікотин порушує нормальний розвиток плоду. Тому вчені вважають, що жінка-курець практично не має шансів народити здорового малюка. Вплив абіотичних факторів § 6.4. j на здоров'я людини У природі — есе краса; всі ці наші вороги — вітри, бурі, посухи й суховії— страшні нам лише тому, що ми не вміємо володіти ними.В. Докучаев, російський ґрунтознавець л: 'юдина є частиною природи, і фактори середови-_ ^.ща впливають на неї так само, як і на будь-який інший вид. Навіть за відсутності антропогенного впливу здоров'я людини залежить від багатьох абіотичних і біотичних факторів. Вихід значень тих або інших факторів за границі діапазону оптимуму погіршує стан людини, знижує її стійкість та опірність до різноманітних захворювань. Абіотичні фактори, що впливали на людину в минулому, продовжують впливати й сьогодні. Ш Космічні, геліо- й геофізичні фактори. Вплив Сонця на здоров'я людини було помічено ще в глибоку давнину. Проте детальні дослідження щодо цього розпочалися тільки в XVIII— XIX ст. Сьогодні відомо, що вплив Сонця пов'язаний передусім з 11-річним циклом сонячної активності, підвищення якої спричинює збурення магнітосфери та іоносфери. Такі збурення, своєю чергою, зумовлюють збільшення напруженості електромагнітного поля Землі, а це вже безпосередньо впливає на організм. У роки підвищеної сонячної активності або коли відбуваються магнітні бурі, частішають випадки порушення діяльності серцево-судинної та нервової систем, психіки й поведінки. Сплески сонячної активності призводять, з одного боку, до ослаблення імунітету, з іншого — до підвищення агресивності патогенів і природних носіїв інфекцій. Отже, зростає ймовірність інфекційних захворювань, у тому числі тих, що мають характер епідемій, зокрема грипу, холери, дизентерії. 299 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Глава б Екологія людини Висока вологість повітря Підвищення атмосферного тиску 301 Інший фактор — рівень ультрафіолетового випромінювання. Саме він протягом майже всієї історії розвитку біосфери визначав частоту мутацій. У невеликих дозах ультрафіолет необхідний для еволюції біосфери: мутації створюють генетичну різноманітність популяцій і тим самим поставляють матеріал для природного добору. Для людини ультрафіолет у невеликих дозах корисний: він справляє антисептичну й бактеріостатичну дію, запобігає запалювальним процесам у волосяних сумках, пригнічує розвиток хвороботворних грибів, що викликають захворювання шкіри — дерматомікози. У великих дозах ультрафіолетове опромінення небезпечне: воно спричинює здебільшого шкідливі мутації (так, одна корисна мутація припадає приблизно на кілька тисяч летальних). Надмірне опромінення підвищує ймовірність розвитку злоякісних утворень — раку, саркоми, лейкозу. Від згубного впливу ультрафіолету живу речовину захищає тонкий озоновий екран у верхніх шарах атмосфери. Сьогодні існування цього екрана перебуває під загрозою. Тому ультрафіолетове випромінювання все частіше розглядають як фактор, ступінь небезпеки якого залежить від людини. ■ Кліматичні й метеорологічні фактори. З них на людину найбільшою мірою впливають температура, відносна вологість повітря й атмосферний тиск. Із кліматичними факторами тісно пов'язані функціональний стан і захисні реакції організму, а також мотивація поведінки. Це, своєю чергою, визначає ймовірність виникнення цілої низки захворювань, зокрема психічних розладів. За надміру високої температури пригнічується фізична активність людей, збільшується ймовірність захворювань серцево-судинної системи й нирок. Низька температура сприяє розвиткові запалень органів дихання та ревматизму. Вважають, що низька температура й відносна вологість повітря, менша за 50 %, сприяють виживанню й поширенню вірусу грипу. Особливо небезпечні раптові коливання температури: вони спричинюють порушення діяльності серцево-судинної системи, психічні розлади. Вплив температури посилюється в умовах підвищеної вологості. Зміни атмосферного тиску позначаються на стані здоров'я насамперед тих людей, які хворі на артрити й артрози (захворю- 300 вання, що супроводжуються болями в суглобах та зміною їхньої форми). Один із проявів впливу атмосферного тиску — гірська хвороба. На висоті, починаючи приблизно з 3000 м, через зниження парціального тиску газів гемоглобін недостатньо насичується киснем, і розвивається гіпоксія (кисневе голодування). При цьому з'являються задишка, кволість, пришвидшується серцебиття, іноді людина непритомніє. На великих висотах (понад 5000 м) може розвинутися набряк легенів, а внаслідок гіпоксії мозку — кома. Гірською хворобою частіше уражаються люди не-треновані, особливо ті, хто зловживає спиртними напоями. Великі й швидкі перепади атмосферного тиску можуть спричинити кесонну хворобу, пов'язану також із раптовими змінами парціального тиску газів у крові й «кипінням» у судинах азоту. Пухирці азоту, що при цьому виділяються, можуть закупорити капіляри й призвести до непритомності й навіть смерті. Кесонна хвороба найчастіше розвивається в аквалангістів і водолазів, якщо вони порушують правила підйому на поверхню. На нервову систему людини та її психічний стан істотно впливають вітри. Через поривчасті й жаркі суховії різко частішають випадки ненормальної поведінки людей. Багатьох людей уражає пов'язана з вітрами «фенна» хвороба, коли за 1—2 дні до початку вітрів у крові й тканинах збільшується вміст біологічно активної речовини серотоніну, який впливає на передавання нервових імпульсів. Кліматичні й метеорологічні фактори завжди інтенсивно впливали на людину: Фактор Відлига взимку Опади Мороз уночі й відлига вдень Сильні морози Можливі зміни в стані здоров 'я Розвиток захворювань, пов'язаних із кисневою недостатністю Загострення захворювань суглобів Те саме Напади стенокардії, порушення серцевої діяльності, загострення ішемічної хвороби серця, поява шкірних захворювань Розвиток бронхолегеневих захворювань, загострення захворювань опорно-рухового апарату Загострення гіпертонічної хвороби, вегето-судинної дистонії, ішемічної хвороби серця Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Глава 6 Екологія людини  Хмарна погода, сніг, хуртовина, сильний вітерВисока вологість, коливання температури повітря Хмарна, вітряна, сира погода Сильний вітер, сніг Коливання атмосферного тиску Коливання температури повітря Нестійка вітряна погода з дощем Потепління на 3—5 °С вище за норму Значні перепади денних і нічних температур Поривчастий вітер Зниження атмосферного тиску Зимова температура близько 0 °С, висока вологість Психоемоційні розлади Розвиток захворювань органів дихання, опорно-рухового апарату, вегето-судинної дистонії Розвиток запальних захворювань суглобів, загострення хронічних захворювань органів дихання Порушення серцевого ритму, розвиток захворювань судин головного мозку Психоемоційні розлади, підвищення артеріального тиску, загострення ішемічної хвороби серця Те саме Розвиток запальних захворювань суглобів, загострення хронічних захворювань органів дихання, порушення мозкового кровообігу Підвищення артеріального тиску Загострення гіпертонічної хвороби, ішемічної хвороби серця, захворювань судин головного мозку Нервово-психічні розлади, порушення діяльності серцево-судинної системи Загострення хронічних захворювань бронхів і легень Розвиток хронічних захворювань органів дихання вирубування лісів, розорювання степів родючі землі перетворюються на безплідні солонці й солончаки, дедалі частіше проносяться над Землею суховії. Клімат і погода розхитуються людиною, й це невідворотно позначається на її самопочутті. Едафічні й гідрологічні фактори. Нестача або надлишок у довкіллі тих чи інших хімічних елементів і речовин великою мірою визначає здоров'я конкретних популяцій. Захворювання, пов'язані з регіональними едафічними (ґрунтовими), гідрологічними чи епідеміологічними особливостями, дістали назву ендемічних хвороб (тобто властивих певним регіонам). Наприклад, дефіцит йоду у воді й продуктах харчування спричинює захворювання щитоподібної залози, нестача кальцію — ламкість кісток, нестача кобальту чи заліза — недокрів'я. Надлишок тих чи інших елементів також небезпечний. Так, надлишок бору спричинює захворювання органів травлення та пневмонію. Через нестачу фтору зазвичай виникає карієс, але надлишок його (до 1 г/л) призводить до ураження зубів — флюорозу; за ще більших концентрацій (від 5 г/л) починається скостеніння зв'язок, порушується робота печінки, шлунка. У багатьох випадках кілька факторів, кожний з яких перебуває в зоні песимуму, впливають комплексно. Так, низький уміст кальцію в поєднанні з надлишком заліза, стронцію, свинцю та цинку спричинює деформацію кісток, порушення формування хрящів, викривлення хребта. Це ендемічне захворювання назване уровою хворобою, «на честь» річки Уров, яка протікає в місцевості, де хвороба дуже поширена. Здебільшого погіршення стану здоров'я через нестачу або надлишок певних речовин у воді та їжі пов'язують із дефіцитом кальцію, заліза, йоду чи надлишком деяких металів, насамперед мангану, цинку, свинцю, ртуті, бору. Нестача мікроелементів, які входять до складу вітамінів,— часта причина авітамінозів. Проте нині людина сама почала справляти відчутний вплив на клімат і погоду. Внаслідок викидів у атмосферу великої кількості вуглекислого газу збільшується діапазон коливань температури й тиску. В результаті створення величезних за площею водосховищ на значних територіях змінюється вологість повітря, через 302 303 Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля Глава 6 Екологія людини Вплив біотичних факторів § 6.5. і на здоров'я людиниЗ будників різних захворювань (віруси, бактерії, спірохети, найпростіші) кліщі дістають, живлячися на диких тваринах, а можливість переходу кліщів з одного хазяїна на іншого забезпечує циркуляцію цих хвороботворних організмів у природі.В. О. Догель, російський зоолог "о найважливіших біотичних факторів, які впливають на здоров'я людини, належать ті з них, що визначають с'анітарно-епідеміологічну ситуацію. Згідно з ученням про природні осередки інфекцій, збудники багатьох хвороб зберігаються в довкіллі через їх розвиток у диких тваринах-хазя-ях. Наприклад, збудник туляремії (гостре інфекційне захворювання) може нескінченно довго передаватися від покоління до покоління в популяціях норки, а за сприятливих умов — заразити людину. Природні осередки інфекцій пов'язані з певними біогеоценозами, й у цих біогеоценозах збудники, переносники й тварини-хазяї еволюціонують разом, пристосовуючись одне до одного. При цьому збудник зазвичай не знищує хазяїна. Саме такий характер мають природні осередки чуми, туляремії, жовтої гарячки, малярії, вірусного гепатиту, кліщового енцефаліту. Переносниками багатьох таких хвороб є комахи-кровососи — москіти, комарі, блохи, кліщі. Збудники деяких інфекційних захворювань (наприклад, сказу, холери, лептоспірозу, бруцельозу) не мають переносника. У природі хвороботворні організми відіграють дуже важливу роль обмежувачів надмірного розвитку популяцій. Тільки-но якась популяція починає вибухоподібно зростати, на неї відразу ж накидаються численні хвороботворні віруси, бактерії, найпростіші, гриби. Людина до останніх двох століть не була винятком: у давніх і середньовічних містах епідемії були частими гостями. Прикладом може слугувати «чорна смерть» — чума. ♦ Перша епідемія чуми — юстиніанська — в VI ст. охопила Північну Африку, Сирію, Європу, Малу Азію. Вона забрала життя близько 100 млн чоловік (більш як третину тогочасного населення планети). Друга велика епідемія «чорної смерті» про- 304 неслася над Європою в XIV ст. й знищила близько 25 млн — майже половину населення Європи, а на острові Кіпр не лишилося жодної живої людини. Ці епідемії в цілому відповідають концепції хвиль життя. Факторами, що спричинювали виникнення епідемій, були висока густота населення (передусім у містах) і катастрофічний санітарний стан. Наприклад, імператор Фрідріх III ледь не потонув у нечистотах при в'їзді до міста Ресттлінген і насилу був урятований своїм почтом. Такі умови надто сприяли поширенню хвороб. Чума, природними носіями якої є гризуни, а переносниками — блохи, передавалася людині через «свійських» щурів. Серед людей хвороба поширювалася вже не тільки блохами, а й повітряно-крапельним шляхом або під час безпосереднього контакту. Чума мала в ті часи майже 100 % смертельний кінець. Ті, кого обминала хвороба, залишали міста. Густота популяції людей зменшувалась, епідемія вщухала, й відновлювалася відносна рівновага. Завдяки розвитку в XVII—XIX ст. гігієни й медицини ймовірність епідемій знизилася. Проте густота людських популяцій, особливо в містах, не тільки не зменшилась, а навпаки, зросла. Через це біологічний фактор час від часу дається взнаки — трапляються спалахи туляремії, холери, гепатиту, не ліквідовані осередки малярії, енцефаліту, поширюються венеричні захворювання, з'являються нові захворювання, наприклад СНІД. Сьогодні в усьому світі ступінь поширення СНІДу оцінюється як фактор національної безпеки держави (США, Китай, Ефіопія, Нігерія, Індія, Росія та ін.), а в деяких країнах (Африка) темпи поширення ВІЛ-інфекції настільки високі, що епідемія набуває ознак національних катастроф. На початку XXI ст. загальна кількість ВІЛ-інфікованих у країнах, де СНІД уже є загрозою національній безпеці, за даними фахівців ООН, становить 14—20 млн осіб, а в 2010 р. прогнозується збільшення числа ВІЛ-інфікованих до 50—75 млн чоловік! Лише в 2001 р. у світі з'явилося 5 млн нових носіїв вірусу імунодефіциту людини. Така жахлива пандемія істотно вплине на соціальні, економічні, політичні й навіть оборонні аспекти життя цих країн. Наприклад, у Росії кожен третій юнак призовного віку буде визнаний непридатним для служби в армії. А в Нігерії, де СНІД лютує найсильніше, цілком можливе значне скорочення обсягів видобування й експорту нафти (на сьогодні Нігерія є од- 305 |