Текст книги "Экология"

Биологи выделяют несколько подвидов человека – расы: европеоидная, австрало-негроидная, монголоидная и американоидная (американские индейцы).

Ряд исследователей разделяют австрало-негроидную расу на две: австралийскую и негроидную. Каждая из рас представляет собой морфофизиологический (структурно-функциональный) тип человека. Расы человека характеризуются определенным телосложением, биохимической конституцией (т. е. гормональным статусом, уровнем артериального давления, активностью ферментов), предрасположенностью или устойчивостью к определенным болезням, преобладанием некоторых психологических черт. Психофизиологический тип человека иногда называют конституцией. В каждой расе существует несколько типов конституций, при этом частота их встречаемости в известной мере связана с экологическими условиями проживания конкретной расы.

Среду обитания человека так же, как и любого живого организма, можно подразделить на несколько условных типов:

 информационная среда, которую можно считать фильтратом внешних впечатлений, поступающих в мозг, которые зависят от видовых особенностей рецепторов, т. е. органов чувств. Для человека понятие информационной среды усложняется по сравнению с животными на несколько порядков в связи с наличием большого количества видео-и словесной информации, т. е. того, что мы называем культурной средой;

 минимальная среда, т. е. наличие тех необходимых ресурсов, без которых невозможна сама жизнь;

 физиологическая среда жизни, т. е. минимальная среда плюс наличие условий обеспечения некоторых более сложных потребностей, которые человек, как и любой другой живой организм, получает из среды. Это, например, не просто питание, а полноценное питание или обеспечение потребности в движении и многое подобное;

 экологическая среда или непосредственная среда жизни (среда обитания каждого человека или группы людей) – самое широкое понятие. Она зависит от многообразных экологических связей с окружающими организмами как непосредственно обеспечивающими потребности людей, так и с другими организмами Земли.

Таким образом,

экологическая среда – это вся природная среда.

В свою очередь среда жизни каждого отдельного человека, окружающая его как в природных экосистемах, так и в условиях городского или сельского существования, также подразделяется на несколько видов:

 собственно природная среда, т. е. те природные экосистемы, в которых живет данная группа людей. Этот вид среды имеет свойство самоподдержания и саморегуляции. Человек ощущает энергетическое состояние среды, т. е. наличие определенных климатических условий, электромагнитных полей, атмосферные условия, водную компоненту среды, ландшафт, облик и состав биологического окружения. Кроме того, он находится под властью биологических ритмов, так или иначе связанных не только с общебиосферными, но и с космическими циклами;

 агротехническая среда: сельскохозяйственные угодья, культурные ландшафты, зеленые насаждения, постройки, бульвары, сады и т. п. Этот вид среды требует усилий человека по ее поддержанию, ибо это полуискусственные агроэкосистемы. В городах и на производстве люди окружены полностью искусственной средой. Внутреннее пространство жилищ и производственных помещений, транспорт, культурно-архитектурная среда, среда вещей и прочее полностью созданы человеком и не могут без него существовать;

 социальная среда, в которой живет человек, его культурно-психологическое окружение, социум и та часть информационной среды, которая по своему происхождению связана с культурой, а не с природой.

Социальная среда вырастает из биологической среды (сообщество, этнос, семья и т. п.), но не может быть сведена к ней. Таким образом, социальная среда жизни человека – это следующий уровень организации живой материи. С позиций самого человека качество жизни и качество среды определяются его базовыми потребностями. Однако с позиций природы качество жизни человечества, включая возможность его выживания, помимо прочего определяется возможностями природы (т. е. биосферы), в том числе саморегуляции под воздействием антропогенных факторов, к которым относятся перенаселение (демографический взрыв), антропогенное загрязнение биосферы, а также исчерпание ее ресурсов.

Потребности человека делятся на несколько групп:

• элементарные потребности: пища, одежда, жилище, воздух, вода;

• вторичные потребности в конкретных вещах и условиях при возможности их выбора;

• кажущиеся потребности, т. е. потребности в предметах роскоши и следовании каким-то привычкам.

Различают также базовые и важнейшие биологические потребности человека, а также псевдопотребности.

Базовые биологические потребности. К ним, помимо пищи, воздуха, воды, одежды и жилища, можно отнести более сложные, но необходимые для человека условия:

• безопасность;

• тепловой, акустический, электромагнитный комфорт;

• состав воздуха, не приводящий к физиологическим или генетическим аномалиям и неприятным ощущениям;

• питьевая вода, не только не загрязненная и не угрожающая здоровью, но и приятная на вкус;

• сбалансированность питания, включая калорийность пищи, обеспечивающей энергетические потребности человеческого организма, а также наличие незаменимых элементов пищи, таких, как незаменимые аминокислоты, витамины, жиры, белки, углеводы;

• определенные вкусовые характеристики пищи и ее безвредность, т. е. экологическая чистота;

• продолжение рода и получение сексуального удовлетворения.

Важнейшие биологические потребности. К ним относятся:

• полноценный сон и отдых, т. е. релаксация;

• защита от заболеваний и антропогенных загрязнений;

• пространственный комфорт (определенное место в пространстве для каждого человеческого существа – жизнь без переуплотнения);

• комфорт природной (биогенной) среды, причем необходима именно та природная среда, к которой исторически адаптирована данная группа людей;

• ландшафтная природная среда (определенная высота над уровнем моря, наличие или отсутствие определенных ветров, диапазон колебаний температуры и влажности атмосферного воздуха и т. п.);

• подвижность и труд (гиподинамия – одна из базовых причин многих типичных болезней городского населения);

• информация, необходимая для здоровья и развития мозга (причем немаловажны и объем, и качество этой информации);

• биолого-социальный климат, т. е. определенное положение в иерархической структуре общества.

К естественным, эволюционно сложившимся потребностям относят и потребность в сопереживании, т. е. одной из эмоциональных основ поведения человека в социуме, а также наличие индивидуального участка в труде и жизни.

Из перечисленных потребностей видно, что многие из них на первый взгляд кажутся присущими лишь человеку, но на самом деле являются биологически обоснованными и эволюционно сложившимися. Поэтому они свойственны не только человеку, но и другим живым существам, особенно высшим животным, родственным человеку.

Осознание своих истинных потребностей очень важно для человека, ибо в соответствии с ним человек выстраивает свою субъективную систему ценностей. Когда эти ценности, а также представления об успехе в жизни и о комфорте опираются на естественные потребности и стремление к их реализации, тогда гарантирован успех не только в социальной, но и в личной жизни: ощущение счастья, комфорта и т. д.

Псевдопотребности. Если биологические потребности не реализуются, то они заменяются псевдопотребностями, например, в агрессии или лидерстве путем агрессии, либо в предметах роскоши. Подобная псевдокомпенсация в конечном счете ведет не только к асоциальному поведению человека, но также и к нарушению многих экологических законов, т. е. правил поведения человека в природе.

В физиологическом плане потребности человека и возможность их реализации тесно связаны с эмоциями, а эмоции в свою очередь являются очень важной составляющей мыслительного процесса – интеллектуальной деятельности человека. Эмоциональные мотивации нашей деятельности способствуют успеху обучения, запоминания, повышению работоспособности как физической, так и интеллектуальной. Отрицательный эмоциональный фон, связанный с невозможностью удовлетворить свои естественные потребности, ведет к постоянному стрессовому состоянию человека.

Понимание здоровья у людей в разные времена существенно различалось. Существуют следующие основные концепции здоровья:

• общепринятой концепцией здоровья с древних времен и по наше время считается просто отсутствие болезней. Такое понимание здоровья можно встретить в работах и древних, и средневековых, и современных врачей;

• по биологическим представлениям здоровье – это способность организма сохранять гомеостатическое равновесие, т. е. устойчивость регуляционных систем организма;

• по определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) здоровье – это позитивное состояние, характеризующее личность в целом, т. е. состояние физического, духовного и социального благополучия.

Одним из главных показателей и следствий здоровья населения является такой социально значимый фактор, как работоспособность.

Поскольку с биологических позиций здоровье представляет собой состояние гомеостатического равновесия, широкой адаптивности и резистентности, то современное понятие здоровья расширяется от узкого до более широкого понимания здоровья разных видов организмов, сообществ и даже экосистем.

Рассмотрим некоторые наиболее типичные патологические состояния и болезни человека. Прежде всего надо отметить, что патологическое состояние в каждом отдельном организме, у каждого отдельного человека возникает чаще всего не сразу, а путем накопления усталости, некомпенсированных стрессовых состояний, т. е. того, что в медицине часто называется состоянием «предболезни». Классифицируя болезни, их можно разделить на несколько основных групп.

Наследственные болезни. Первая группа – это наследственные заболевания, возникающие у носителей мутантных генов. При простом (менделевском) наследовании это наличие одного мутантного гена. Примерами таких болезней, которые вызваны мутациями (генными или хромосомными), являются синдром Дауна, появляющийся вследствие нарушений хромосомного набора, а также фенилкетонурия – болезнь обмена веществ, следствие генной мутации, грозящая ребенку умственной отсталостью, если он с самого рождения не получает особое (диетическое) питание. Генные мутации – причина таких болезней, как, например, опухоль сетчатки (ретинобластома) и гемофилия.

Часто встречается наследственная предрасположенность к болезням как результат полигенного наследования: к язвенным и сердечно-сосудистым заболеваниям, сахарному диабету, различным видам аллергий.

Наследственные болезни в значительной степени связаны с условиями окружающей человека среды. В частности, мутации могут появиться в организме не только самопроизвольно, но и под действием определенных факторов среды, называемых мутагенными. Главным мутагенным фактором среды являются ионизирующие излучения (радиация). Выявлен также ряд химических мутагенов, поступающих в окружающую природную среду от многих химических производств. Мутагенное действие оказывает и ряд вирусных заболеваний, делающих более изменчивой наследственность отдельного человека и вызывающих наследственные предрасположения к патологиям.

Экопатологии. Это болезни, вызванные факторами среды. Прежде всего, это «болезни образа жизни», связанные преимущественно с недостаточностью или с избыточностью питания. При недостаточном питании содержание витаминов, микроэлементов, белков в пище ниже нормы, что приводит к тяжелым нарушениям здоровья. При избыточном питании развивается ожирение, которое ведет к таким тяжелым патологиям, как диабет, рак, сердечно-сосудистые болезни. Поэтому избыток или дисбаланс питания играет не менее губительную роль, чем его недостаток.

Важный патогенный фактор – избыток рафинированной пищи, потребляемой населением экономически развитых стран, особенно жителями городов. Излишнее потребление животных жиров, сахара, различных консервов, колбас, копченостей – все это способствует возникновению ряда системных болезней как пищеварения, так и всего организма в целом.

Среда обитания человека также является источником «стрессорных» воздействий. Это прежде всего факторы воздействия физического и химического стрессов. Факторы физического стресса связаны с нарушениями светового, акустического или вибрационного режима, а также уровня электромагнитных излучений. Как правило, отклонение от норм этих факторов характерно для городской или производственной среды, где чаще всего и в наибольшей степени нарушаются условия, к которым эволюционно адаптирован человеческий организм. Факторы химического стресса чрезвычайно многообразны. В последние годы синтезировано более 7 тыс. различных веществ, ранее чуждых для биосферы, – ксенобиотиков (от греч. xenos – чужой и biote – жизнь). Редуценты в естественных экосистемах не справляются с таким количеством чуждых веществ, для разложения которых в природе не существует специализированных биохимических механизмов, поэтому ксенобиотики представляют собой опасный вид загрязнений. Организм человека также не справляется с этими чужеродными искусственными веществами, ибо не имеет средств их детоксикации.

Помимо физических и химических стрессов, на человека в современном мире воздействуют стрессы перенаселения, характерные для больших городов. Он попадает в многочисленные психологические стрессовые ситуации напряженной социальной жизни. При этом важно, что человек сталкивается со стрессорными факторами не только в реальных ситуациях, но и в виртуальных, возникающих от избытка информации, поступающей благодаря телевидению, радио, при использовании персональных компьютеров. И наконец, сам характер (содержание) поступающей информации часто приводит организм человека к стрессовым состояниям.

Понятие «стресс» было введено в медицину и в физиологию Г. Селье в 30-х годах XX века, который рассматривал стресс как неспецифическую реакцию человеческого организма, возникающую в ответ на повышенные требования среды, и дал ей определение «адаптационный синдром». Такое определение приемлемо для стрессов, вызванных самыми различными причинами, и характеризует механизмы адаптации разнообразных живых систем. Стресс как у животных, так и у человека является неспецифической нейрогуморальной[96]96
  Гуморальная регуляция (от лат. humor – жидкость) – один из механизмов координации процессов жизнедеятельности, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных веществ, среди которых важную роль играют гормоны.


[Закрыть] реакцией организма, осуществляемой путем мобилизации нервной и гуморальной систем для адаптации к предъявленным требованиям среды. Состояние стресса – важнейший фактор регулирования размножения всех живых существ, т. е. фактор регулирования численности популяций. Различают несколько фаз стресса.

• Первая фаза – фаза тревоги или мобилизации, когда нервная система, точнее рецепторы, воспринимают сигналы из внешней среды, а нервные центры, оценив их значимость, передают команду гуморальной системе. После сложной цепи взаимодействий выделяются «гормоны стресса» – главным образом это гормоны надпочечников.

• Вторая фаза – фаза сопротивления, в которую далее вступает организм, когда под влиянием гормонов стресса все органы и системы организма начинают работать в режиме повышенной активности.

• Третья фаза может протекать различными путями. Если организм справился со стрессовыми воздействиями и вышел на более высокий уровень адаптивности, то это – фаза компенсации (эустресс). Повторяющиеся эустрессы с возрастающей нагрузкой ведут к реакции тренировки и к большей адаптированности организма. Преодоленный стресс выводит человеческий организм на новый, более высокий уровень толерантности.

Если возникает истощение организма, зачастую приводящее к болезни или даже к смерти, – это истощающий стресс (дистресс). Исход стресса зависит не только от характера и силы воздействия вызвавшего его фактора, но также и от исходного физиологического состояния организма. Чем более организм устойчив (здоров и адаптивен), чем лучше все его системы сохраняют гомеостатическое равновесие, тем больше шансов на благоприятный исход стресса.

Природноочаговые заболевания (эндемические). Другой большой группой экопатологий (болезней, связанных с неблагоприятной средой) являются природноочаговые заболевания. Они вызваны тем, что человек живет либо в местности, где обитают возбудители какой-либо болезни (например, клещевого энцефалита), либо в районе земного шара, имеющем геохимические или геофизические особенности.

Особенности биогеохимических провинций – крупных территорий, характеризующихся специфическими особенностями состава биосреды, влияют на здоровье людей, а также на видовой состав биоты. Особые биогеохимические провинции могут характеризоваться: вулканической и флюидной[97]97
  Флюиды (от лат. fluidus – текучий) – жидкие компоненты магмы или насыщенные газами растворы, циркулирующие в глубинах земли.


[Закрыть] активностью геосферы; аномалиями физических полей Земли; тектоническими явлениями; явлениями выветривания или разрушения горных пород; особенностями поступающего солнечного излучения и биогеохимических реакций; режимом изменения температуры, выпадения осадков, активности ветров.

Примерами биогеохимических провинций являются внутренняя Монголия, бассейны рек Ху-бао и Желтой. Эти местности обогащены мышьяком, фтором, ионами хлора и сульфат-ионами, углеводородами, органическими веществами. Характерные эндемические болезни, возникающие в этих районах, – отравление мышьяком, флюороз и диарея. В Китае есть районы, в которых воды и почвы обогащены хромом, никелем и ванадием. У людей в этих районах очень часто встречается рак желудка. Существуют значительные территории, где воды обогащены фтором. Там распространен зубной и костный флюороз. На земном шаре немало мест, где отмечается недостаток йода, и там эндемическими заболеваниями являются заболевания щитовидной железы и кретинизм. Избыток селена в окружающей среде ведет к отравлениям и зачастую к раку легких, тогда как его недостаток приводит к появлению болезни Кешана.

На территории России избыток стронция на фоне недостатка кальция, а также интоксикация фосфором и марганцем характерны для Восточной Сибири. В этом случае возникает так называемая «уровская» болезнь, т. е. артроз одновременно с деформирующим остеохондрозом. В Карело-Кольском регионе при значительном недостатке фтора и йода в водах и почве наблюдаются повышенная заболеваемость кариесом и нарушения функции щитовидной железы. В бассейне реки Волга, особенно в Мордовии, где имеется избыток фтора, чаще, чем в других местах, встречается флюороз.

Локальные участки поверхности Земли, имеющие аномалии физических полей, называются геопатогенными зонами. С ними связано явление «геопатогенного стресса», вызывающего учащенный пульс, повышенное артериальное давление, бессонницу, кошмары, раннюю смертность. Эти явления встречаются в местах, где выявлены разломы литосферы, поэтому их часто связывают с наличием радона, который через разломы выходит на поверхность из недр Земли. Известно геопатогенное влияния на людей, оказываемое в сейсмоопасных районах, особенно перед землетрясением. Именно там возникают мощные аномалии физических полей Земли, служащие причиной биохимических сдвигов в организме человека, а также изменений в поведении животных. У людей в таких местах возникает депрессия, изменяется формула крови, часто возникают приступы сердечной недостаточности.

Значительный вклад в данные по геопатологии внесен научной школой гелиобиологии, основанной А. Л. Чижевским, который впервые показал основополагающее влияние солнечной активности на различные биосферные процессы, в том числе и на изменение патогенности возбудителей различных заболеваний. Солнечная активность играет большую роль в изменениях геомагнитной обстановки на Земле. Прогнозы, построенные на основании изучения периодичности активности Солнца, имеют очень важное экологическое и медицинское значение.

Болезни старения. Крупная группа болезней и патологических состояний человека связана с возрастными изменениями. Это так называемые болезни старения: ожирение, рак, диабет, гипертония – синдромы, связанные не только с возрастом, но и с экологическими факторами. Понятие биологического возраста отражает определенный комплекс морфофункциональных изменений организма, простым показателем которых являются работоспособность и адаптивность человека, его функциональная активность. Возрастные изменения наступают у каждого отдельного человека не только в соответствии с его астрономическим возрастом, но также в зависимости от факторов окружающей среды. Все экопатологии ведут к преждевременному старению, что особенно хорошо видно в местах экологических бедствий, экологических катастроф, в местах, где отмечены геопатологические явления.