Білявський Г.О. та ін. Основи екології

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 6

Екологія людини

Таблиця 6.1

Імовірність Р загибелі людини за рік

Добровільний ризик Л

1<Г

Випадковий ризик

Р, 1(Г

Паління (20 цигарок на день)

500 Транспортна пригода 500

Керування мотоциклом

200

Повінь

Участь в автоперегонах

120 Торнадо

Вживання алкоголю (пляшка

вина на день) 75

Землетрус

Керування автомобілем

Буря

Гра у футбол

Блискавка

Альпінізм

Авіакатастрофа

Вживання арахісового масла 4 Радіоактивний викид АЕС

Приймання протизаплідних

таблеток

Прорив греблі

Рентгенівська діагностика

Падіння метеорита

0,0006

Пасивне паління

Сьогодні, попри всі успіхи, людина ще не навчилася спрямо-

вано змінювати свій генотип, і тому границі стійкості її організму

проти різних факторів середовища залишилися майже такими

самими. Наприклад, як і десятки тисяч років тому, оптимальни-

ми для людини вважаються: температура повітря 18—35 °С, атмо-

сферний тиск 80—150 кПА, рН питної води 5,5—8,0, вміст у ній

нітратів 2—15 мг/л. Проте дедалі менше стає біотопів, де ці фак-

тори перебувають у зоні оптимуму людини: води з низьким

умістом нітратів та оптимальним рН дуже багато в тундрі чи у

високогір'ях, однак температура, а в горах і тиск, виходять за гра-

ниці оптимуму. І навпаки, на рівнині, де й тиск, і температура

оптимальні, вода все частіше забруднюється нітратами. Незважа-

ючи на це, люди живуть і на рівнині, й у горах. Тут вступає в дію

принцип лімітуючих факторів: якщо хоч один із них виходить за

границі діапазону толерантності, він стає обмежувальним. Коли

значення такого фактора ще не досягло летальної границі, але

вже вийшло із зони оптимуму, організм відчуває фізіологічний

стрес. У нашому прикладі: в гірських районах — це гірська хворо-

ба, а на рівнині за підвищеного вмісту у воді нітратів — загальна

кволість і депресія. Такий стан відображає невідповідність бага-

293

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

товимірних ніш і в горах, і на рівнині зонам оптимуму людини,

принаймні стосовно деяких екологічних факторів.

На людину, як і на всяку істоту, конкретний фактор впливає

не сам по собі, а у взаємодії з іншими, й залежно від характеру

цієї взаємодії діапазон толерантності може змінюватися. Напри-

клад, за відносної вологості повітря ЗО % температура повітря

28 °С відповідає зоні оптимуму. Але за вологості 70 % ця сама

температура виходить за границі оптимуму й потрапляє в зону пе-

симуму: пришвидшується дихання, з'являються відчуття жару і

ядухи, пригніченість, людина може знепритомніти.

Отже, здоров'я — один із узагальнювальних показників ступе-

ня оптимальності багатовимірної ніші. Здебільшого (точніше —

майже завжди) ми не знаємо, який із факторів середовища в да-

ний момент є лімітуючим, але якщо здоров'я популяції, нації чи

людства в цілому погіршується, виходить, що наша багатовимірна

ніша стала меншою. Масштаби зміни здоров'я дають змогу

оцінити й масштаб дії лімітуючого фактора: чи впливає він лише

на окрему популяцію, чи діє в окремому районі, чи є загально-

планетарним.

§ б^^і Здоров'я та його критерії

Здорова людина буває нещасливою, але хвора не може бути

щасливою.

М. М. Амосов

оняття про індивідуальне здоров'я. Від часів Гіп-

пократа здоров'я визначалось як відсутність

хвороб, як стан організму, за якого він здатний повноцінно вико-

нувати свої функції. Здоров'я в такому розумінні — об'єкт меди-

цини. Лікар-практик завжди працює з конкретною людиною.

Вивчаючи стан здоров'я пацієнта, лікар визначає, чи є в нього

хронічні захворювання, аналізує функціональний стан його

органів і систем, індивідуальну опірність, психічний і фізичний

розвиток і за результатами обстеження приймає конкретне

рішення про лікування, призначає ліки й процедури, а також

лікувальний режим.

294

Глава 6

Екологія людини

Здоров'я як популяційна категорія. Залежність здоров'я від

спадковості та факторів зовнішнього середовища — основний

аспект проблеми здоров'я людей на популяційному рівні. В цьо-

му разі об'єктом дослідження виступає не окрема особа, а попу-

ляція чи сукупність популяцій — етнічна група, нація, людство в

цілому. Здоров'я на популяційному рівні — це більш загальна

категорія, оскільки те, що стосується популяції, обов'язково

проявляється й на конкретних індивідах.

Наприклад, у деяких районах Полісся й Західної України

поширене захворювання ендемічний зоб, від якого потерпає

близько півмільйона людей. Причина цього захворювання —

дефіцит йоду в питній воді та високий уміст у ній гумінових кис-

лот. У кожному конкретному випадку лікар призначає препарати,

що містять йод, або навіть може направити пацієнта на операцію.

Проте на популяційному рівні є дійовіший спосіб боротьби із

захворюванням — корекція мінерального складу питної води чи

їжі додаванням необхідної кількості йоду. Ця процедура поши-

рюється відразу на всю популяцію й має не лише лікувальний, а

й профілактичний характер. Так, у січні 1998 р. Кабінет Міністрів

України видав постанову про йодування кухонної солі, яка надхо-

дить у продаж. Зрозуміло, що окремому лікареві-практику такий

спосіб лікування недоступний.

Проблемою здоров'я людини на популяційному рівні опіку-

ється одна з нових галузей екології — медична екологія.

У медичній екології, як і в популяційній екології в цілому,

основними показниками стану популяцій людини вважають-

ся статистичні. Визначаючи здоров'я популяції, медики-екологи

аналізують передусім народжуваність і смертність, тривалість

життя, захворюваність та її структуру, працездатність, психо-

логічні показники, наприклад удоволеність життям.

Демографічні показники (тривалість життя, співвідношення на-

роджуваності й смертності) дають змогу оцінити загальний стан

популяції. Загальний напрям процесів, які визначають смертність

у популяції, можна оцінити за допомогою кривих виживання

(див. гл. 2). Для цього ж використовують дані про вікову струк-

туру популяції. Характер кривих у цьому разі інтерпретується

подібно до характеру кривих виживання.

Проте екологічно найінформативнішими є захворюваність та

її структура. Захворюваність відображає ступінь пристосованості

295

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

популяції до умов середовища, а структура захворюваності —

питому вагу кожного захворювання в їхній загальній кількості.

Знання захворюваності та її структури, причин захворювань,

умов середовища, через які ці три причини виникають, дає лю-

дині потужний інструмент захисту своєї популяції й кожної кон-

кретної особи від впливу несприятливих факторів середовища.

Захворюваність — явище не випадкове. Приблизно на 50 %

вона зумовлюється способом життя кожної окремої людини.

Щкі&яиві звички, неправильне харчування, недостатнє фізичне

навантаження, самотність, стреси, порушення режимів праці та

відпочинку сприяють розвиткові хвороб. Захворюваність на 40 %

залежить від спадковості та екологічних умов ~- клімату, стану

геосфер, рівня забрудненості довкілля Й приблизно на 10 % виз-

начається сучасним рівнем медичної допомоги,

Далі йтиметься про здоров'я переважно на популяційному

рівні (на противагу медицині, основна категорія якої — здоров'я

на індивідуальному рівні).

Реакції організму людини

§6.3. на вплив факторів середовища

Людина зможе лише настільки, наскільки вона знає.

Ф. Бекон,

англійський філософ-гуманіст,

державний діяч (XVI—XVII ст.)

межах діапазону толерантності людина присто-

совується до умов довкілля завдяки численним

захисним і пристосувальним (адаптивним) реакціям організму,

головні з яких: підтримання сталості властивостей внутрішнього

середовища (гомеостаз), регенераційні процеси, імунітет, регу-

ляція обміну речовин тощо. В межах оптимуму ці реакції забез-

печують найефективніше функціонування, високу працездат-

ність, ефективне відновлення. Та в разі переходу якого-небудь

фактора в зону песимуму ефективність окремих адаптивних

296

Глава 6 Екологія людини

систем знижується або пристосувальна здатність взагалі втра-

чається (рис. 6.1). В організмі починаються патологічні зміни, що

свідчить про певне захворювання. Патологічний стан під впливом

несприятливих факторів середовища проявляється найчастіше в

отруєннях (токсикозах), алергічних реакціях, злоякісних пухли-

нах, спадкових хворобах, уроджених аномаліях.

Зона стресу Зона оптимуму Зона стресу Значення

(песимуму) (песимуму) фактора

Рис^

Діапазон толерантності та деякі симптоми потрапляння в зону песимуму

Ш Отруєння (токсикози) — одна з найпоширеніших реакцій

організму на вплив антропогенних факторів. Отруєння розвива-

ються внаслідок надходження в організм у небезпечних концент-

раціях тих чи інших речовин-токсикантів. Кількість їх у довкіллі

не можна обчислити, бо відповідно до концепції лімітуючих фак-

торів будь-яка речовина в певних дозах може стати токсичною.

Однак за частотою захворювань можна виокремити найпошире-

ніші сьогодні токсиканти: отрутохімікати, нітрати, важкі метали,

численні промислові й побутові хімічні речовини.

Зі Алергічні реакції (алергії) стали «візитною карткою» сучас-

ного людського суспільства. Алергія — це стан підвищеної чутли-

вості організму до певних речовин — алергенів. Унаслідок контак-

ту з алергеном знижується імунітет організму й можуть розвину-

тися різні захворювання, насамперед дерматит (запалення

297

Розділ І

Сучасні підходи в науці про довкілля

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, про-

дукти 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.

Злоякісні пухлини — це велика група захворювань, одне з

них — рак. Такі пухлини характеризуються необмеженим ростом,

не контролюються гормонами й нервовою системою, здатні утво-

рювати метастази — нові пухлини на здорових тканинах і здебіль-

шого призводять до летального (смертельного) кінця. Речовини,

що сприяють розвиткові злоякісних пухлин, називають канцеро-

генами. 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 авто-

мобільними вихлопами, сприяє розвиткові раку легенів, бензол і

феноли — лейкозу, вінілхлорид — раку печінки, сажа, смоли,

мінеральне масло — раку шкіри. Сьогодні відомо близько 60 хі-

мічних канцерогенів і 2 фізичних — ультрафіолетове випроміню-

вання та іонізуюча радіація. До канцерогенів належать також

деякі віруси.

Спадкові хвороби пов'язані з виникненням мутацій, тобто

ушкодженнями ДНК чи хромосом. Генетичні ушкодження зазви-

чай успадковуються лише тоді, коли мутація відбувалася в стате-

вих клітинах. Такі мутації спричинюють безплідність, призводять

до народження мертвих дітей, дітей із фізичними чи розумовими

вадами. Фактори, які викликають мутації, називають мутагени

ми

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 па-

сивно вдихає тютюновий дим, нікотин постійно нагромаджується

298

Глава 6

Екологія людини

й концентрується в яйцеклітині. Після запліднення яйцеклітини

нікотин порушує нормальний розвиток плоду. Тому вчені вва-

жають, що жінка-курець практично не має шансів народити

здорового малюка.

Вплив абіотичних факторів

§ 6А^і на здоров'я людини

У природі — все краса; всі ці наші вороги — вітри, бурі, посухи

й суховії— страшні нам лише тому, що ми не вміємо володіти

ними.

В. Докучаєв,

російський ґрунтознавець

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 опти-

муму 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 здо-

ров'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 спри-

чинює збурення магнітосфери та іоносфери. Такі збурення,

своєю чергою, зумовлюють збільшення напруженості електро-

магнітного поля Землі, а це вже безпосередньо впливає на

організм. У роки підвищеної сонячної активності або коли відбу-

ваються 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

Інший фактор — рівень ультрафіолетового випромінювання. Са-

ме 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 запалю-

вальним 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 розвит-

ку 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 ультра-

фіолетове випромінювання все частіше розглядають як фактор,

ступінь небезпеки якого залежить від людини.

'5 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 ймовір-

ність виникнення цілої низки захворювань, зокрема психічних

розладів.

За надміру високої температури пригнічується фізична

активність людей, збільшується ймовірність захворювань серце-

во-судинної системи й нирок. Низька температура сприяє роз-

виткові 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 роз-

лади. 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

Глава 6

Екологія людини

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 зни-

ження парціального тиску газів гемоглобін недостатньо наси-

чується киснем, і розвивається гіпоксія (кисневе голодування).

При цьому з'являються задишка, кволість, пришвидшується сер-

цебиття, 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 спричи-

нити 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, як-

що вони порушують правила підйому на поверхню.

На нервову систему людини та її психічний стан істотно впли-

вають 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 почат-

ку вітрів у крові й тканинах збільшується вміст біологічно актив-

ної 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

Висока вологість

повітря

Підвищення

атмосферного тиску

Можливі зміни в стані здоров 'я

Розвиток захворювань, пов'язаних із кисне-

вою недостатністю

Загострення захворювань суглобів

Те саме

Напади стенокардії, порушення серцевої ді-

яльності, загострення ішемічної хвороби сер-

ця, поява шкірних захворювань

Розвиток бронхолегеневих захворювань, заго-

стрення захворювань опорно-рухового апарату

Загострення гіпертонічної хвороби, вегето-

судинної дистонії, ішемічної хвороби серця

301

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Хмарна погода, сніг,

хуртовина, сильний

вітер

Висока вологість, ко-

ливання температури

повітря

Хмарна, вітряна, сира

погода

Сильний вітер, сніг

Коливання атмосфер-

ного тиску

Коливання температу-

ри повітря

Нестійка вітряна

погода з дощем

Психоемоційні розлади

Розвиток захворювань органів дихання, о^ор-

но-рухового апарату, вегето-судинної дисі*

они

Розвиток запальних захворювань сугл°бів,

загострення хронічних захворювань органів

дихання

Порушення серцевого ритму, розвиток з#

хво

рювань судин головного мозку

Психоемоційні розлади, підвищення арте-

ріального тиску, загострення ішемічної х0°Р°~

би серця

Те саме

Розвиток запальних захворювань

суп

іобів,

загострення хронічних захворювань ор

ганш

дихання, порушення мозкового кровообіГУ

Потепління на 3—5 °С Підвищення артеріального тиску

вище за норму

Значні перепади

денних і нічних

температур

Поривчастий вітер

Зниження атмосфер-

ного тиску

Зимова температура

близько 0 °С, висока

вологість

Загострення гіпертонічної хвороби, ішеМ

1ЧН01

хвороби серця, захворювань судин голо

вного

мозку

Нервово-психічні розлади, порушення діяль-

ності серцево-судинної системи

Загострення хронічних захворювань бро

нх1в

легень

Розвиток хронічних захворювань органі

Ди-

хання

Проте нині людина сама почала справляти відчутний впл^

в н

клімат і погоду. Внаслідок викидів у атмосферу великої кіль

кост

вуглекислого газу збільшується діапазон коливань темпер#

УР

й тиску.

В результаті створення величезних за площею водосх

ови

на значних територіях змінюється вологість повітря, через

302