Екологія людини

Хвороба є розплатою за насилля над Природою.

X. Баллу,

індійський письменник

Здоров'я людини як інтегральний показник її багатовимірної екологічної ніші

Помірність — спільник природи. Тому їжа, питво, сон, любов — нехай буде все помірним.

Гіппократ,

давньогрецький лікар, «батько медицини» (V-IV ст. до н. є.)

"юдина, як і всякий інший вид, є частиною при-и й займає свою певну екологічну нішу. Ця ніша має три аспекти — ніша місця, трофічна й багатовимірна ніші (див. гл. 2).

Сьогодні людство цілком реалізувало нішу місця: воно засели­ло всі придатні біотопи на планеті — всі континенти й усі наземні біоми. Тепер ми прагнемо розширити цю нішу: створюються про­екти заселення Світового океану, на Північному полюсі роками працюють дрейфуючі станції, розростаються поселення в Антарк­тиді. Людина намагається заселити навіть відкритий Космос. У планетарному масштабі для виду Homo sapiens уже не існує

291

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 6

Екологія людини

природних меж: річки, гори, океани, які десятками тисяч років слугували перешкодами для розселення інших видів, людина долає за лічені години й хвилини.

У трофічному аспекті людство також прогресує. Хоч, як і де­сятки тисяч років тому, людина стосовно інших ланок трофічно­го ланцюга виступає або травоїдним, або м'ясоїдним консумен-том, її меню істотно змінилося. Протягом більшої частини своєї історії людство добувало майже 98 % їжі за рахунок розведення менш як 40 видів рослин і 8 видів тварин. Проте лише за останні 50 років розпочато промислове розведення кількох десятків видів риб, введено в агрокультуру близько 250 видів вищих рослин, розроблено технології промислового вирощування близько 50 ви­дів морських макроскопічних водоростей, понад 10 видів їстівних грибів. Частка цих «нетрадиційних» об'єктів у раціоні людини вже перевищує 10 % і продовжує зростати.

Отже, навіть без пильного аналізу видно: сучасна людина постійно розширює свою нішу місця й трофічну нішу. Та, згідно з четвертим законом Б. Коммонера, за все треба платити. І ми вже платимо — зменшенням нашої багатовимірної ніші.

Шляхи реалізації багатовимірної ніші неочевидні — вони пов'язані з генетичним потенціалом людини та взаємодією її з довкіллям. Сучасна молекулярна біологія й генетика інтенсивно намагаються взяти генотип під контроль людини. Зокрема, вже створено, відпрацьовано й перевірено на тваринах методики штучного, вегетативного розмноження людини — так зване кло-нування, до 2005 р. планується розшифрувати нуклеотидні послідовності всіх генів людини (міжнародна програма «Геном людини»), розробити методики вбудовування будь-якого природ­ного чи штучного гена в будь-яку еукаріотичну клітину, в тому числі й людську (сьогодні генна інженерія успішно здійснюється на прокаріотичних клітинах, є позитивні результати також стосовно рослин і тварин). Більше того, на початку 90-х років відкрито ген, який після досягнення певного віку «вмикає» в організмі процеси швидкого старіння й смерті,— так званий ген-кілер, ген-самовбивця. А вже 1997 р. було розроблено й успішно випробувано на тваринах методики його блокування. Людина дістала засіб досягнення біологічного безсмертя. Та запобігти смерті від хвороб, агресивного впливу на організм умов зов­нішнього середовища, випадкових причин люди неспроможні (табл. 6.1).

292

Таблиця 6.1

Сьогодні, попри всі успіхи, людина ще не навчилася спрямо­вано змінювати свій генотип, і тому границі стійкості її організму проти різних факторів середовища залишилися майже такими самими. Наприклад, як і десятки тисяч років тому, оптимальни­ми для людини вважаються: температура повітря 18—35 °С, атмо­сферний 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 фак­тори 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 гра­ниці оптимуму. І навпаки, на рівнині, де й тиск, і температура оптимальні, вода все частіше забруднюється нітратами. Незважа­ючи 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 хворо­ба, 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

Глава 6

Екологія людини

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. Напри­клад, 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 ступе­ня оптимальності багатовимірної ніші. Здебільшого (точніше — майже завжди) ми не знаємо, який із факторів середовища в да­ний 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.

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 Гіп­пократа здоров'я визначалось як відсутність хвороб, як стан організму, за якого він здатний повноцінно вико­нувати свої функції. Здоров'я в такому розумінні — об'єкт меди­цини. 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

II Здоров'я як популяційна категорія. Залежність здоров'я від спадковості та факторів зовнішнього середовища — основний аспект проблеми здоров'я людей на популяційному рівні. В цьо­му разі об'єктом дослідження виступає не окрема особа, а попу­ляція 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 кис­лот. 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 поши­рюється 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 надхо­дить у продаж. Зрозуміло, що окремому лікареві-практику такий спосіб лікування недоступний.

Проблемою здоров'я людини на популяційному рівні опіку­ється одна з нових галузей екології — медична екологія.

У медичній екології, як і в популяційній екології в цілому, основними показниками стану популяцій людини вважають­ся статистичні. Визначаючи здоров'я популяції, медики-екологи аналізують передусім народжуваність і смертність, тривалість життя, захворюваність та її структуру, працездатність, психо­логічні показники, наприклад удоволеність життям.

Демографічні показники (тривалість життя, співвідношення на­роджуваності 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 струк­туру 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 лю­дині потужний інструмент захисту своєї популяції й кожної кон­кретної особи від впливу несприятливих факторів середовища.

Захворюваність — явище не випадкове. Приблизно на 50 % вона зумовлюється способом життя кожної окремої людини. Шкідливі 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 % виз­начається сучасним рівнем медичної допомоги.

Далі йтиметься про здоров'я переважно на популяційному рівні (на противагу медицині, основна категорія якої — здоров'я на індивідуальному рівні).

Екологія людини

систем знижується або пристосувальна здатність взагалі втра­чається (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 пухли­нах, спадкових хворобах, уроджених аномаліях.

Отруєння

Реакції організму людини

на вплив факторів середовища

Людина зможе лише настільки, наскільки вона знає.

Ф. Бекон,

англійський філософ-гуманіст, державний діяч (XVI— XVII ст.)

^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 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

'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

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:

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 вітер

Висока 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 людини

Збудників 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

10-05

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 6

Екопогія людини

ним із головних постачальників нафти на світовий ринок), а та­кож послаблення миротворчої ролі цієї країни на Африкансько­му континенті. В Росії основним джерелом поширення СНІДу є інфіковані в'язні та підпільні повії, в Китаї — робітники, що мігрують. Негативну роль відіграють також незапатентовані й не-сертифіковані лікарські препарати. Не краще становище й в Індії, де, за прогнозами, кількість ВІЛ-інфікованих у 2010 р. станови­тиме близько 25 млн чоловік. Усього в світі за останні 25 років від СНІДу вмерло близько 22 млн чоловік.

На жаль, Україна нині теж опинилася на межі загально­національної епідемії СНІДу. За останні п'ять років кількість ВІЛ-інфікованих збільшилася в 20 разів, а загальне їх число на­ближається до 500 тис. (це переважно молоді люди віком 20— 39 років, причому за останні 20 років померло вже майже 2000 дорослих, хворих на СНІД, а також близько 100 дітей). За найоп-тимістичнішим прогнозом, до 2010 р. кількість ВІЛ-інфікованих становитиме 600 тис. чоловік. Президент України оголосив 2002 р. роком боротьби зі СНІДом. Переважна більшість ВІЛ-інфікованих — це наркомани (які вводять наркотики внутрішньо­венно). Навіть за неповними офіційними статистичними даними, щомісяця реєструється понад 500 нових випадків ВІЛ-інфекції. Найбільшу кількість ВІЛ-інфікованих зареєстровано в Донецьку, Дніпропетровську, Одесі, Сімферополі, Миколаєві.

Нині перед Україною стоїть дуже важливе, складне й важке завдання — виявити дійсну кількість ВІЛ-інфікованих у державі, налагодити якісне їх обстеження, аби точно визначати момент, коли потрібно розпочати лікування, оцінити ступінь ризику. Як стверджують фахівці, попри наявність найновіших ліків, методик лікування та фінансів, шанси на одужання у хворих СНІДом — один на 10 тис. В Україні, за прогнозами фахівців, найближчим часом щорічно від СНІДу вмиратиме близько 44 тис. осіб, а до 2010 р. — майже 90 тис. чоловік щороку.

Дослідження епідеміологів, паразитологів, медиків свідчать, що сьогодні збільшується ймовірність виникнення несподіваних епідеміологічних ситуацій через антропогенні зміни природного середовища й зростає кількість інфекційних захворювань.

Інший аспект непрямого впливу на людину біологічного фак­тора пов'язаний із продуктами харчування. Наприклад, у середні віки був надто поширений ерготизм — захворювання, викликане токсинами, що містяться в ріжках гриба клавіцепсу, котрий пара-

306

зитує на злаках. При ерготизмі уражається мускулатура (гладка та скелетна), внаслідок чого починається суха гангрена кінцівок («антонів вогонь») і спазми дихальної мускулатури («злі корчі»). Людина захворює на ерготизм, якщо концентрація в борошні розмелених ріжків становить більш як 0,1 %. Монокультура (ос­новна технологія землеробства) сприяє розселенню ріжків і збільшує ймовірність захворювання. Токсини ріжків відносно нестійкі й у разі зберігання зерна протягом двох-трьох років руй­нуються. Сьогодні ерготизм — хвороба слабкорозвинених країн. Остання епідемія ерготизму сталася наприкінці 80-х років XX ст. під час голоду в Ефіопії. В розвинених країнах, де зерно зберігається протягом кількох років як стратегічний запас і тільки потім іде на помел, захворювань на ерготизм узагалі немає.

Тяжкі наслідки може мати також необгрунтована інтродукція нових видів. ♦ Наприклад, 1956 р. в Бразилію з метою селекції нових перспективних гібридів було завезено диких африканських бджіл, які набагато агресивніші за європейських. Випадково декілька сімей потрапили в природу. Африканські бджоли поча­ли швидко розселятися, винищуючи місцевих бджіл або схрещу­ючися з ними. Від їхніх нападів у Латинській Америці загинуло кілька сотень людей; бджоли знищили десятки тисяч свійських тварин. Сьогодні африканські бджоли вже почали «освоювати» територію Північної Америки.

Ці приклади показують, що біота людиною не підкорена, і природа має багатий арсенал для приборкування виду-агресора — Homo sapiens.

Вплив антропогенних факторів § 6.6. J на здоров'я людини

Подібно до того, як буває хвороба тіла, буває також хвороба способу життя.

Демокріт,

давньогрецький філософ (V-IV ст. до н. є.)

JcuoBiii антропогенні фактори. Негативний вплив людини на своє власне здоров'я величезний. Різноманітність засобів, якими вона руйнує своє здоров'я й гено-

307

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 6

Екологія людини

фонд, не може не вражати: отрутохімікати й побутова хімія, важкі метали й пластмаси, наркотики й тютюн, шум та електромагнітні поля, радіація й кислотні дощі, біологічна й хімічна зброя, про­мислові відходи, нафта й багато іншого. Кількість антропогенних факторів не підлягає облікові й повній класифікації. Людина дослідила вплив на себе лише декількох груп створених нею фак­торів і тільки умовно виокремила кілька їх категорій, які вважає провідними. Сьогодні до таких «найвпливовіших» факторів нале­жать: хімічні — пестициди (отрутохімікати), мінеральні добрива, важкі метали, сильнодіючі отруйні промислові речовини, дими (в тому числі тютюновий), будівельні матеріали й побутова хімія; фізичні — шум, електромагнітне випромінювання та радіація.

Багато із зазначених хімічних речовин не розкладаються протягом тривалого часу й здатні нагромаджуватися в ланцюгах живлення. Деякі речовини довго не виводяться з організму, аку-мулюючися в тканинах та органах; через таке збільшення концен­трації їхній негативний вплив на організм постійно зростає й посилюється (так званий кумулятивний ефект).

За даними міжнародної організації Європейський союз виробників хімічних речовин, промисловість виробляє більше ніж 11 тис. хімі­катів, з яких близько 3 тис. становлять серйозну загрозу не лише для здоров 'я людини, а й для її життя.

Вміст приблизно 800 речовин у довкіллі контролюється в Україні Міністерством екології і природних ресурсів, Міністер­ством охорони здоров'я, гідрометеорологічною службою, громад­ськими організаціями. Втім такий контроль не охоплює навіть третини відомих речовин, небезпечних для людини. Контроль хімічного стану середовища потребує великих фінансових і мате­ріальних затрат, високої кваліфікації експертів. Тому в розвине­них країнах Європи створюються спеціалізовані екологічні університети. Прикладом може слугувати екологічний універси­тет у місті Арлоні (Бельгія), де на базі вищої біологічної, хімічної, медичної чи економічної освіти готуються експерти-екологи, здатні контролювати стан природного середовища й приймати ефективні рішення щодо його охорони.

■ Контроль стану середовища. Основний метод контролю сту­пеня чистоти середовища — це оцінка вмісту в ньому певних шкідливих речовин відносно гранично допустимих концентрацій (ГДК) і доз (ГДД) цих речовин як у біотопі, так і на певних рівнях

308

трофічних ланцюгів. Розробку ГДК і ГДД здійснюють спеціалізо­вані науково-дослідні організації. Зазвичай ГДК відображують критичний діапазон якогось фактора, за межами котрого людина із зони оптимуму потрапляє в зону песимуму. Перевищення ГДК і ГДД завжди супроводжуються погіршенням популяційного здоров'я населення.

Отрутохімікати, або пестициди, становлять велику групу різних речовин і сполук для боротьби зі шкідниками й хворобами сільськогосподарських рослин та бур'янами.

За призначенням отрутохімікати поділяють на: інсектициди (застосовуються для боротьби зі шкідливими комахами); бакте­рициди (направлені проти збудників бактеріальних хвороб); фунгі­циди (протигрибні препарати); зооциди (застосовуються для вини­щення гризунів); нематоциди (направлені проти круглих черв'яків, зокрема нематод); гербіциди (застосовуються для боротьби з бур'янами) та ін. Багато препаратів мають комбінова­ну дію, наприклад інсектицид ДДТ знищує й комах, і нематод, і

гризунів.

Основними характеристиками отрутохімікатів є їхні леткість, здатність проникати крізь шкіру, нагромаджуватися, розкладати­ся й виводитися з організму. Промисловість виробляє переважно

7 груп отрутохімікатів: хлороорганічні, фосфороорганічні,
ртутєорганічні сполуки, карбамати, нітрофеноли, специфічні
гербіциди та мідєвмісні фунгіциди.

Хлороорганічні сполуки (ХОС). Найвідоміший пестицид цієї групи — інсектицид ДДТ (дихлородифенілтрихлорометилметан). Інсектицидні властивості ДДТ відкрив швейцарський хімік П. Мюллер (за це йому присуджено Нобелівську премію).

8 1943 р. розпочалося масове виробництво ДДТ, одна мільйонна
частка грама якого миттєво паралізувала комаху. До середини
60-х років у світі вже було вироблено й розпилено на полях
близько 1,5 млн т цього препарату. Застосування ДДТ різко під­
вищило сільськогосподарське виробництво й дало змогу здійсни­
ти «зелену революцію» в країнах Латинської Америки та Півден-
но-Східної Азії.

Однак уже в 50-х роках з'явилися нові дані про те, що деякі комахи втратили сприйнятливість до ДДТ. Почали надходити відомості про загибель деяких видів комахоїдних птахів, бджіл і креветок, про зменшення ефективності опилення квіткових рос­лин. ДДТ у підвищених концентраціях стали виявляти в тканинах

309

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

Глава 6

Екологія людини

промислових риб, зокрема макрелі, споживання якої призводило до тяжких отруєнь людей. Підвищений уміст препарату виявляли в печінці пінгвінів і навіть у жіночому молоці. З'ясувалося, що ДДТ є хімічно стійкою сполукою з періодом природного напів­розпаду 49 років, він має здатність нагромаджуватися в грунті й воді. З ґрунту та з водою пестицид надходив у ланцюги живлен­ня. На кожному наступному трофічному рівні його концентрація збільшувалася в десятки, сотні й навіть тисячі разів. Потрапляю­чи в таких дозах до останнього консумента трофічного ланцю­га — людини, ДДТ нагромаджувався в тканинах і спричиняв захворювання нервової системи, серця, печінки. Отже, ДДТ ви­явився токсичним довгоіснуючим пестицидом із вираженою ку­мулятивною дією. Через небезпечність для здоров'я людини цей пестицид було заборонено практично в усіх країнах світу, але навіть тепер уміст його в тканинах людини в середньому вдвоє перевищує ГДК.

До ДДТ близькі за дією гексахлороциклогексан (ГХЦГ), гептахлор, хлоробензол, через що ці ХОС майже повсюдно забо­ронені або ж їх застосування дуже обмежено.

Фосфороорганічні сполуки (ФОС), на відміну від ХОС, сьогодні досить інтенсивно виробляються й використовуються в сільсько­му господарстві. Серед ФОС є речовини отруйні (метафос, мер-каптофос) і високотоксичні (фосфамід), застосування яких уже цілком заборонено; є сполуки середньої токсичності (хлорофос, карбофос), які поки що використовуються обмежено; є низько-токсичні препарати (метилацетофос, авенін), які застосовуються досить широко. Більшість ФОС, навіть низькотоксичні, характе­ризуються кумулятивним ефектом і тому можуть становити небезпеку для здоров'я людини.

Отруйна дія ФОС полягає в пригніченні ферменту, який бере участь у процесі передавання нервових імпульсів. При цьому порушуються функції всіх внутрішніх органів, регуляція яких здійснюється парасимпатично. Отруєння супроводжується голов­ним болем, запамороченням, кволістю, іноді блюванням. У тяж­ких випадках настає непритомність, уражаються нирки, печінка, серце, можливий летальний кінець.

Порівняно з ХОС, фосфороорганічні сполуки діють набагато сильніше, але період напіврозпаду їх зазвичай менший — від кількох тижнів до кількох місяців.

Ртутєорганічні сполуки (РОС) є потужними фунгіцидами й бактерицидами. Вони високотоксичні, легко проникають у

310

мозок, характеризуються кумулятивним ефектом. РОС, насампе­ред гранозан і меркурам, у деяких господарствах використовують­ся для передпосівного протруювання насіння. Тому найчастіше отруєння пов'язані з випадковим уживанням такої дезінфікованої сировини.

Головною діючою речовиною є ртуть. Потрапляючи в кров, вона нагромаджується в різних органах, зв'язується з S—S-rpyna-ми ферментів і порушує їхню роботу. У випадку отруєння з'явля­ються металевий присмак у роті, кволість, головний біль. Високі дози ртуті призводять до смерті від гострої серцево-судинної не­достатності або до тяжких порушень свідомості. Перша допомога в разі отруєння ртуттю полягає в застосуванні антидоту — унітіолу.

Отруєння можуть спричиняти будь-які ртутєвмісні сполуки. Ртуть сама по собі ні в організмі, ні в біотопах не дезактивується. Вона нагромаджується в грунтах чи водоймах і далі мігрує трофічними ланцюгами, поступово концентруючись, як ДДТ. Із біологічного кругообігу ртуть вилучається лише в результаті її виносу в Світовий океан і поховання в донних осадових відкладах.

У балтійській трісці вміст ртуті іноді сягає 800 мг на 1 кг маси. Це означає, що з'ївши п'ять — шість таких рибин, людина одержує стільки ртуті, скільки міститься в медичному термометрі.