Глава I. Факторы окружающей среды и болезнь (Дж. Мелвин Хау)

Введение

Внешняя среда - первооснова физических, биологических и социальных факторов, окружающих человека и воздействующих на его существование. Это среда, в которой он жил на протяжении сотен тысяч лет своей биологической эволюции. Это совокупность его местообитания, экономических и социальных условий, которая складывается не только из таких систем жизнеобеспечения, как воздух, вода, пища и кров, но и из множества раздражающих факторов, отрицательно воздействующих на него и влияющих на его здоровье. Это, в сущности, хранилище физических, химических и биологических сил, которые поддерживают или угрожают его существованию и которые, среди прочих свойств, обладают мутагенным действием на генотип всех живых существ. Составляющие окружающей среды находятся как бы в непрерывном течении, они постоянно изменяются^*.

^* (С другой стороны, внутренняя среда человека (milieu interieur) весьма постоянна. Гормоны и другие физиологически активные вещества действуют на регулирующие механизмы для исправления нарушений внутренней среды, возникающих в результате влияния внешних факторов.)

Необходимо уточнить, что принято понимать под словом болезнь. Возможно, лучшим является следующее определение: болезнь - это повреждение живых тканей, клеток и клеточных компонентов, которое подвергает риску выживание живого организма в окружающей его среде. При таком определении болезнь есть несоответствие, плохая приспособляемость живого организма к среде, в которой он обитает. Она выражает временное состояние конфликта между человеком и компонентами окружающей среды, так как его организм борется с ними за выживание.

Если принять, что болезнь есть синоним несоответствия или недостаточной гармонии с внешней средой, то следует подчеркнуть и относительный характер феномена заболевания в зависимости от места его возникновения. Так, если на уровне моря для выживания человека необходимо 4-5 млн. эритроцитов в 1 мл крови, то на высоте около 4000 м их требуется уже 8 млн. На большой высоте дополнительные 3-4 млн. эритроцитов весьма желательны для доставки дефицитного кислорода к сердцу, а значит, и к различным клеткам и тканям организма. На уровне моря наличие такого избытка эритроцитов пагубно и проявляется в заболевании, называемом эритроцитемия.

Подобным же образом некоторые виды нарушения психики, например невроз или маниакальное состояние, могут подвергнуть риску выживание индивидуума, обитающего в маленькой однокомнатной квартире в перенаселенном районе Лондона, но никак не сказаться на человеке, живущем на обширной ферме где-нибудь в восточной Англии или на севере Шотландии. Если принять во внимание и социальную, и физическую внешнюю среду, то в загородной обстановке воздействие будет меньшим, а реакция человеческого организма ближе к норме и, возможно, менее выраженной, чем в вышеописанных условиях большого города.

Факторы окружающей среды, пагубно влияющие на здоровье человека, можно условно разделить на три группы:

физико-химические, или неорганические,

биологические, или органические,

социально-экономические.

Они называются стимулами в отличие от других факторов, на воздействие которых живой организм отвечает реакцией.

Физические стимулы окружающей среды

Под физическими стимулами понимают очень широкий спектр явлений и факторов: тепло, влажность, ветер, микроэлементы в почве и. соответственно в пище и воде. Полный перечень, вероятно, составить невозможно, в этой главе будут обсуждаться только некоторые из них.

Со времен Гиппократа считается, что климатические факторы прямо или косвенно влияют на физическое состояние человека. В немалой степени значение английского выражения "нездоровый", "подавленный"^* может быть приписано метеорологическим условиям. Известны английские трактаты в этой области: Гоуд "Astro Meteorologia" (1686), Арбутнот "An Essay Concerning the Effects of Air on Human Bodies" (1733), Гаксем "Observationes de aere et morbis epidemica" (1739) и Кларк "The Influence of Climate in the Prevention and Care of Chronic Diseases" (1830).

^* (Дословно under the weather - "под влиянием погоды". - Прим. перев.)

Погода и климат. При рассмотрении погоды и климата, равно как и ряда других аспектов окружающей среды, трудно выделить для анализа специфические факторы. Действие тепла на человеческий организм в значительной мере связано с нарушениями обмена веществ и дыхания. Поскольку образуемое при обмене веществ внутреннее тепло должно рассеиваться, любая задержка потери тепла, которая происходит при высоких температурах в тропическом климате, может способствовать подавлению важных функций организма, снижению его жизнеспособности и предрасполагать к инфекционным заболеваниям. И наоборот, чересчур быстрая потеря тепла организмом, наблюдаемая при низких температурах в так называемых умеренных широтах, стимулирует жизнеспособность и ускоряет функции организма. Минимальная скорость обмена веществ отмечена при температуре 20-25°С. Ниже 20°С наблюдается тенденция к повышению скорости обмена веществ. Можно лишь предполагать, что крайние степени жары или холода, то есть избыточные термальные стрессы, несомненно, вредны и что умеренно жаркий климат увеличивает подверженность организма к кишечным заболеваниям, а умеренно холодный - заболеваниям дыхательных путей.

К умеренному термально-стрессовому типу можно отнести такие состояния, как астма, бронхит, аллергический ринит (сенная лихорадка), ревматические болезни (в частности, ревматоидный артрит), сердечные болезни (в частности, инфаркт миокарда и стенокардия), инсульт, некоторые глазные заболевания (например, острая глаукома, острый конъюнктивит) и сосудистые расстройства. Избыточное тепло вызывает обмороки, нарушения деятельности потовых желез (тропический лишай), тропическую неврастению, тепловой перегрев и тепловой удар. Эти заболевания редко встречаются в Англии, северо-западной Европе и в странах со схожим климатом, подобно Новой Зеландии, но они обычны для влажных тропиков. Повреждения, вызванные холодом, встречаются в виде обморожения, отморожения и переохлаждения.

Исследования Тромпа и Боума [19], проведенные в различных частях света и особо тщательно в Голландии, дают достоверные статистические сведения о взаимосвязи между частотой респираторных заболеваний, таких, как астма и бронхит, и погодными условиями. Приступы астмы учащаются после внезапного усиления общих возмущений в атмосфере, особенно если они сопровождаются наступлением холодной погоды. Периоды резкого падения атмосферного давления с приближением области низкого давления также усиливают проявления астмы. Судя по всему, хотя аллергены и могут быть важным фактором в развитии астматических явлений, роль пускового механизма играет термальный стресс.

Смертность от коронарных болезней в умеренных и высоких широтах неизменно наивысшая в холодное время года, в январе-феврале, и наиболее низкая в теплые месяцы - в июле-августе. Очевидно, это связано с воздействием метеорологических факторов на эластичность и периферическое сопротивление кровеносных сосудов, активность симпатической нервной системы и физико-химическое состояние крови (вязкость, время свертывания).

Возмущения в атмосфере на фоне сильных ветров и низкой температуры вызывают заметное охлаждение человеческого тела. Сочетание ветра с охлаждением является важным физиологическим стимулом; оно сильнее передает ощущение холода, чем само по себе понижение температуры.

Природа явлений, которые делают одни области "расслабляющими", а другие - "бодрящими", не вполне ясна. Естественно, они не поддаются количественной оценке. Возможно, в таком воздействии "повинны" ветер, влажность и температура, хотя это можно объяснить и частотой местных погодных изменений. На рис. 1.1 показаны области Англии и Уэльса, которые признаны "бодрящими" (тонизирующими) и "расслабляющими". Они подразделяются на пять категорий:

сильно тонизирующие - области, ограниченные главным образом северо-восточным побережьем с небольшим участком в горном районе Дербишира;

тонизирующие - области, включающие оставшуюся часть восточного побережья, часть побережья в Суссексе, часть северного побережья в Корнуолле и возвышенные районы в целом;

средние - самые распространенные;

расслабляющие - области, включающие южное побережье Девона, Корнуолла и Уэльса и большую часть низменностей в западной половине Англии;

сильно расслабляющие - относительно небольшая область в западной части южного побережья.

Рис. 1.1. Климатические зоны в Англии и Уэльсе (по [3])

Главным фактором в "расслабляющем" климате Англии являются влажность, ровные западные или юго-западные ветры Атлантики, которые дуют в районе Глазго и в устье реки Клайд, в областях, прикрываемых Гебридами, и в непосредственной близости от западного побережья Шотландии. Благодаря восточным ветрам в Абердине, Данди, Эдинбурге и по всему восточному побережью очень бодрящий климат. Южные возвышенности, Грампианы и северо-запад Высокогорья характеризуются свежими ветрами и более низкими температурами по сравнению с низменными районами, и по этой причине климат там тонизирующий.

Ветер во многом способствует рассеиванию шума, но в то же время создает акустический дискомфорт. Один лишь свист ветра нередко вызывает у людей раздражение.

Солнечный свет весьма заметно влияет на субъективное ощущение здоровья. Больные или здоровые люди, не говоря уже о тех, кто особенно чувствителен к солнцу, испытывают психологический подъем при виде безоблачного неба. Солнце (точнее, ультрафиолетовые лучи) стимулирует образование в коже витамина D, необходимого для профилактики рахита. В то же время чрезмерное пребывание на солнце может вызвать рак кожи, особенно среди людей со светлой кожей и волосами. Многие любители загара признаются, что после длительного пребывания на солнце чувствуют себя вялыми и утомленными.

Долгое время широкие слои населения и медики связывали проявления ревматических болезней с сыростью и внезапными изменениями температуры. Общепринято также мнение, что сырость увеличивает индивидуальную восприимчивость к инфекциям. Однако опыт добровольцев из Исследовательского отдела по изучению холода в Солсбери (Англия), сидевших во влажных одеждах на сквозняке, судя по всему, опровергает это утверждение.

Существует множество других факторов, таких, как радиация, магнитные поля, космическое излучение и статическое электричество, важность которых для здоровья человека следует принимать во внимание, но они еще не достаточно изучены.

Исследования последних пятидесяти лет показали, что почти каждый участок человеческого тела подвержен влиянию метеорологической среды. Однако установлено, что в зависимости от возраста, пола, первоначального состояния испытуемого, фазы его биологического ритма и степени акклиматизации один и тот же метеорологический стресс может воздействовать по-разному.

Помимо непосредственного влияния погодных факторов существует непрямое воздействие климата, поскольку климатические условия определяют, по крайней мере отчасти, характер потребляемой пищи, санитарные методы и сооружения, конструкцию жилых зданий, учреждений и промышленных предприятий, влияют на социальную и семейную структуру, а также на жизнеспособность насекомых и животных - переносчиков патогенных микроорганизмов в местах их Шобитания. Поэтому вряд ли следует удивляться, что так редко удается избежать влияния климата на болезнь.

Питьевая вода. Доступный источник безвредной, годной для питья воды, свободной от избытка или недостатка минеральных и других ингредиентов, - явление редкое. Среди населения, которое потребляет пишу воду, бедную иодом, часты эндемии зоба (рис. 1.2). С другой стороны, в ряде областей с очень низким содержанием иода, где зоб встречается чаще у женщин, чем у мужчин, и имеются данные о семейных заболеваниях, встречаются люди, у которых при острой нехватке иода зоб не развивается [10].

Рис. 1.2. Области эндемического зоба (по данным ВОЗ)

Недостаток фтора (в виде фтористых соединений) в питьевой воде способствует кариесу зубов. Вместе с тем избыток фтора может привести к склерозу костей и в последующем к тугоподвижности суставов ног, а иногда к полной инвалидности (обездвиженности).

Жесткость воды. В США и Японии болезни миокарда и хронические почечные заболевания связывают с относительной недостаточностью жесткости воды. Жесткость может быть времени ой вследствие избытка катионов магния, который удаляют из раствора путем кипячения, и постоянной вследствие избытка сульфатов кальция и магния, а подчас и наличия хлоридов и нитратов, которые остаются в растворе. В Великобритании общая жесткость водных источников значительно выше в большинстве областей, расположенных южнее и восточнее условной линии, проходящей от Гамбера до Мерси, затем к Северну и далее на юг к побережью около Уэймута (рис. 1.3). Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, несомненно, ниже на юге и востоке Великобритании, чем на севере и западе (рис. 1.4). Однако Моррис с соавторами [16] указывает, что в период бурного роста промышленности в конце XVIII столетия источники мягкой воды с технической точки зрения считались более пригодными для получения пара и других индустриальных нужд и что последующее развитие промышленных комплексов не только наносило вред здоровью населения, но и могло способствовать и в действительности продолжает способствовать повышению смертности. Интересно отметить, что изучение распределения смертей от ишемической болезни сердца в 37 районах Глазго выявило значительные колебания. В самом деле, в некоторых районах число смертей оказалось намного ниже, чем в среднем но стране, в ряде других - значительно выше. Самое любопытное: все районы Глазго снабжаются мягкой водой (рис. 1.5).

Рис. 1.3. Степени жесткости воды, установленные непосредственно по источникам водоснабжения в Великобритании в 1968 г. (по [11])

Рис. 1.4. Ишемическая болезнь сердца в Великобритании (по [11]). СПС - стандартизованный показатель смертности, отражающий возрастной состав местного населения. Средняя величина смертности в Великобритании принята за 100. Если СПС данной местности равен 100, это означает, что в период обследования уровень смертности здесь не отличался от уровня смертности по стране

Рис 1.5. Ишемическая болезнь сердца в Глазго (по [13])

Свинец. Известно несколько исследований по естественному загрязнению свинцом источников воды. Пожалуй, наиболее полное из них в Великобритании было проведено Аллен-Прайсом [2] из западного Девоншира. Он изучил регистрационные карточки смертей среди местного населения за последние 20 лет и показал, что наблюдалось примечательное спорадическое распределение рака в Девоншире и окрестностях, так или иначе связанное с источниками воды. Это позволило исследователю сделать вывод, что в указанных источниках "могли содержаться канцерогенные вещества, которые можно было бы выделить путем микрохимического анализа". Не исключено, что изменения в концентрации свинца в различных местных источниках водоснабжения коррелировали с частотой возникновения рака. Позднее в некоторых источниках и в самом деле были найдены значительные количества радона-222 [21].

Микробы. Химическое загрязнение воды, используемой человеком для бытовых нужд, будет рассмотрено ниже. И хотя для промышленно развитых стран оно имеет немаловажное значение, тем не менее по сравнению с другими опасностями, с которыми человек встречается на земле, химическое загрязнение составляет лишь очень небольшую долю в общей картине загрязнения воды. Намного больше известно о микробном загрязнении и об угрозе, которую представляют микроорганизмы. Несмотря на обширную информацию о механизме действия микроорганизмов, их вмешательство в жизнь человека все еще полностью не контролируется. Многие патогенные организмы, вызывающие заболевания, обитают в воде (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Болезни, вызываемые обитающими в воде патогенными микроорганизмами

Существуют два источника загрязнения воды микроорганизмами. Одним из них является сам человек и животные, находящиеся в воде во время работы, а также использующие ее для купания; тем самым вода включается в процесс пищеварения и выделения. Другой источник - позвоночные "хозяева". С незапамятных времен человек был жертвой передающихся с водой инфекций, возникающих либо от непосредственно находящихся в воде микроорганизмов, таких, как холерный вибрион, кишечные микробы дизентерии и сальмонеллеза и различные простейшие, либо, как при глистной инвазии, передающихся от промежуточного хозяина, например рыб, улиток и ракообразных. До развития микробиологии как науки во второй четверти минувшего столетия эта угроза жизни и здоровью воспринималась человеком как неизбежная (рис. 1.7).

Рис. 1.6. Мемориальная доска Джону Сноу

Рис. 1.7. Памятник жертвам холеры в г. Дамфриес

Опасность вирусного загрязнения воды для питья и купания была распознана только в последние два-три десятилетия. Полиомиелит, инфекционный гепатит, корь, болезни рта и конечностей крупного рогатого скота, вызываемые ECHO-, REO- и аденовирусами, являются потенциально заразными, особенно в местах купания.

Роль воды как переносчика малярии, шистосомоза и онкоцеркоза (речная слепота) нуждается в более подробном объяснении. Малярийный цикл включает Plasmodium (простейший возбудитель), комаров рода Anopheles (переносчик возбудителя, или, точнее, промежуточный хозяин) и человека (инфицируемого или восприимчивого, хотя известно, что обезьяны, птицы и другие животные также могут быть заражены малярийным плазмодием). Многие виды переносчиков возбудителя обычно находят в несметном количестве в пределах их полета от водоемов со стоячей водой, где самки откладывают яйца. Два широко распространенных переносчика рода Anopheles в Африке ведут себя по-разному: А. funestus обитает в основном в постоянных стоячих водоемах, болотах и топких местах, в то время как А. gambiae быстро адаптируется к любым временным водоемам.

Паразит, который вызывает шистосомоз мочевых путей у человека, проходит свой цикл развития в определенных водных улитках. Поэтому распространение шистосомоза полностью ограничено местообитанием промежуточных хозяев - моллюсков. Когда выделяемое с мочой или фекалиями яйцо попадает в чистую воду, появляется личинка (мирацидиум), которая проникает в соответствующую улитку. Внутри улитки образуются множественные церкарии, которые периодически выбрасываются в воду. Церкарии активно проникают через кожу человека в то время, когда он работает на рисовых полях, ловит рыбу, плавает на лодке, купается, стирает или моет посуду. Заражение может произойти и во время ритуальных обмываний. Развитие систем орошения в Египте, Индии и других странах обеспечило дополнительные местообитания улиткам и способствовало более частым контактам человека с инфицированной водой, а тем самым более широкому распространению шистосомоза среди сельского населения.

Онкоцеркоз - классическая речная болезнь, обнаруженная в тропиках Африки, Мексики, Гватемалы, Колумбии и Венесуэлы. Главным его переносчиком является черная муха рода Simulium. Муха размножается на высоте около 700 м в сильно оксигенированной воде быстрых горных ручьев или порогов больших рек.

Микроэлементы. В скалах и покрывающих их почвах могут скапливаться аномальные количества микроэлементов или микропитательных веществ. Основные микроэлементы важнее для питания человека, чем их органические двойники - витамины. Как полагают, микроэлементы являются критическим фактором в биологических процессах. В отличие от витаминов они не синтезируются в организме, но в окружающей среде они должны присутствовать в относительно узких пределах концентраций (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Среднее суточное потребление человеком некоторых микроэлементов [22]

Предстоит еще многое узнать о той форме или формах, в которой микроэлементы находятся в растениях или в пищевых продуктах, об их взаимодействии между собой и о том, что с ними происходит в процессе переваривания пищи. Известно, однако, что как недостаток микроэлементов, так и их избыток могут быть смертельными для человека. Почва "производит" микроэлементы из содержащихся в ней веществ, вносимых удобрений, сельскохозяйственных порошков и опылителей. Содержащиеся в них микроэлементы переходят в растения. Поэтому растения, идущие в пищу, отражают особенности микроэлементов данной почвы и ее геологической структуры. Избыток таких микроэлементов, как ртуть, свинец, кадмий или селен, получаемых с растительной или животной пищей, может серьезно влиять на здоровье, тогда как недостаток меди, железа, марганца, цинка, иода, фтора, кобальта и молибдена вызывает целый ряд проблем, связанных с питанием.

Биологические стимулы окружающей среды

Все классы живых организмов имеют паразитические и полупаразитические формы, но бактерии, простейшие и вирусы составляют три большие группы, вызывающие заболевания у человека. К сожалению, не(всегда принимается во внимание, что эти биологические стимулы тесно связаны с физической окружающей средой, а также с внешней средой, созданной человеком. На самом деле, так же как и человек, бактерии, простейшие и вирусы занимают надлежащие места в природе и являются частью большой динамичной группы взаимодействующих и взаимозависимых компонентов, живых и неживых, известной под названием экосистема. Они живут в своего рода сообществах, обладают обоюдной переносимостью и выживают за счет того, что более слабые погибают в борьбе за пищу и "кров". Но сообщества эти кратковременные. Достаточно изменения температуры, влажности или других факторов, которые могут оказаться благоприятными для ранее существовавших форм жизни, чтобы конкуренты поменялись местами. При этом устанавливаются новые формы. Если, например, в данной среде, идеальной для развития и функционирования определенного вида бактерий, происходят изменения, то другие, несколько отличные от них бактерии, могут еще лучше приспособиться к новым условиям. В случае, если такие бактерии вторгаются из другой экологической системы либо являются мутантами первоначально доминирующей формы, последует очень быстрая смена популяции. И тогда начнет доминировать новая форма, а старая исчезнет.

Существует несколько паразитов, которые постоянно живут внутри человека или вместе с ним, не выбывая при этом каких-либо структурных или функциональных нарушений. Они находятся в состоянии обоюдной переносимости, или комменсализма. На коже имеются стафилококки, во рту - непатогенные формы стрептококков и в кишечнике - кишечная палочка (Escherichia coli).

Болезни и болезнетворные микроорганизмы. В воде (см. табл. 1.1) ив атмосфере распространены патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и пр.), которые принято считать возбудителями большинства инфекционных заболеваний. Однако до тех пор, пока не проведено исследования их сложного естественного развития, в частности путей, которыми микробы передаются человеку, а от него другому человеку, трудно распознать взаимоотношения между болезнетворными микроорганизмами и болезнями, которые они вызывают, применительно к окружающей среде. Патологические факторы или стимулы биологической окружающей среды называют возбудителями. Бактерии, спирохеты, риккетсии, грибки, простейшие и вирусы, определяющие инфекционный характер заболевания, могут непосредственно попадать в организм человека при дыхании, во время еды или через царапины и раны. Именно так происходит в случаях холеры, эпидемического менингита, столбняка, брюшного тифа и туберкулеза. С другой стороны, проникновение может быть непрямым, через переносчика заболевания, как бывает при малярии, желтой лихорадке и сонной болезни (трипаносомозе). При некоторых заболеваниях возбудители болезни проходят зародышевую стадию только в организме промежуточного хозяина - моллюска, рыбы или млекопитающего. Кроме человека, местообитанием возбудителей некоторых болезней могут быть и другие позвоночные. Таким образом они способствуют обеспечению жизненного цикла возбудителей и увеличивают их количество в природе, тем самым усиливая возможность эпидемии.

Холера и оспа. Оба заболевания представляют собой пример двухфакторных комплексов. Возбудитель холеры, Vibrio cholerae, распространяется непосредственно от человека к человеку при питье зараженной воды или приеме зараженной пищи (см. рис. 1.6). Вибрион попадает прямо в организм человека, и, насколько известно, только человек может заразиться холерой. Факторами, или стимулами, окружающей среды, которые считаются связанными с появлением или регулирующими эндемичность холеры, являются высокие температура и влажность, низинные места, пруды, озера и другие водоемы, богатые органическими веществами и солями и укрытые от лучей солнца и дождя. Такие условия характерны, в частности, для Индийского субконтинента, где, как полагают, холера существовала с незапамятных времен. На протяжении минувшего столетия болезнь несколько раз взрывалась эпидемиями, волны которых распространялись почти по всему миру торговцами, путешественниками и военными.

Разновидность холерного микроба Эль-Тор, несколько отличающегося от классического холерного вибриона, но способного вызывать почти такие же быстрые и жестокие эпидемии, с 1961 года заметно продвинулась на запад от Юго-Восточной Азии (Сулавеси). В течение пяти лет Эль-Тор достиг Индии и стран Среднего Востока. В 1970 году болезнь впервые в XX веке появилась в Южной Европе, в Северной, Восточной и Западной Африке и стала главной проблемой здравоохранения. Беспокойство вызывает возможность более или менее постоянного оседания холеры в Африке и в некоторых странах Среднего Востока, равно как и распространение ее в Центральную и Южную Америку по существующим ныне авиалиниям (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Тенденции распространения холеры во всем мире (1961-1973) (по данным ВОЗ)

Что касается оспы, вызываемой оспенным вирусом, то ее природных переносчиков в животном мире не существует и естественного размножения вируса вне человеческого организма не происходит. Вирус не долго живет во внешней среде и не переносится по воздуху далее одного-двух метров^*. Болезнь возникает при прямом или косвенном контакте с больным человеком. В 1966 году сообщалось о заболеваниях оспой в 46 странах, в 1970 - в 14 и в 1971 году - только в 9 странах. Ко времени написания книги (декабрь 1975 года) о случаях оспы сообщила только Эфиопия. Насколько можно судить, намечается полное искоренение этого заболевания - "чудо народного здравоохранения" - благодаря кампании массовой вакцинации, предпринятой Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ).

^* (Автор ошибается. Вирус оспы отличается устойчивостью к низким температурам, высушиванию и различным химическим агентам; при комнатной температуре он не утрачивает жизнеспособности даже через 17 мес. - Прим. перев.)

Туберкулез и лепра (проказа). Туберкулез и лепра связаны между собой тем, что вызываются родственной бактерией рода Mycobacterium. Туберкулез, вызываемый М. tuberculosis, встречается почти во всех странах мира, хотя по сравнению с очень высоким уровнем заболеваемости в прошлом и начале нынешнего столетий за последние годы число заболеваний в большинстве западных стран снизилось. Что касается развивающихся стран с их постоянно увеличивающимся населением, небольшими бюджетами и неблагоприятными условиями для контроля заболевания, то здесь еще нет ясной картины.

У человека болезнь вызывается человеческим или бычьим типом туберкулезной палочки. Человеческий тип распространяется при кашле или отхаркивании больных, бычий - с инфицированным молоком коров, болеющих туберкулезом вымени. Поскольку заражение человеческим типом бациллы происходит воздушно-капельным путем, с проблемой туберкулеза связан целый комплекс социально-экономических факторов созданной человеком окружающей среды. Среди них явно ведущим следует назвать перенаселенность. Восприимчивость к туберкулезу усиливает также плохое питание.

Биологическим возбудителем лепры является М. leprae. Ее распространению способствуют плохое питание, грязь и нищета.

Малярия. Из всех инфекционных заболеваний малярия, бесспорно, принесла самый большой вред человечеству. Как уже отмечалось, малярийный цикл включает в себя возбудитель Plasmodium, переносчика (точнее, промежуточного хозяина комара рода Anopheles) и человека. В природе малярийный цикл намного сложнее этого простого описания и состоит из полного жизненного цикла Plasmodium, Anopheles и соответственно человека при взаимодействии каждого из них с окружающей средой и, разумеется, друг с другом.

В результате целенаправленной борьбы с малярией и программы ее искоренения болезнь исчезла из европейских стран, стран Северной Америки и СССР, но по-прежнему представляет огромную проблему для населения Африки и большей части Юго-Восточной Азии (рис. 1.9). Широкое применение ДДТ привело к появлению во многих частях света ДДТ устойчивых комаров. По этой причине сейчас предпочитают использовать другие химикаты.

Рис. 1.9. Области, в которых наблюдается перенос малярии (по данным ВОЗ)

Другие распространяемые комарами болезни. К числу заболеваний, распространяемых комарами, относятся также желтая лихорадка (острая заразная форма желтухи), тропическая и геморрагическая лихорадки. Эти заболевания ограничены тропическими и полутропическими областями, населенными переносчиками подвида Stegomyia рода Aedes. В настоящее время желтая лихорадка вызывает повторные эпидемии в Африке и более спорадические случаи в Южной Америке; в Азии желтая лихорадка не встречается.

Брюшной тиф. Salmonella typhosa, бактерий, вызывающая брюшной тиф, обычно проникает в организм с зараженной пищей, молоком или водой. Распространение заболевания обусловливает главным образом вода, загрязненная инфицированными сточными водами.

Небезынтересно отметить, что в Великобритании в прошлом веке, до развития бактериологии, источником брюшного тифа и дизентерии считались дурно пахнущие водостоки, и именно стремление уничтожить эти заболевания в те времена привело к развитию современных санитарных сооружений. Одним из инициаторов этой идеи был Эдвин Чэдвик, автор "Доклада о санитарном состоянии трудящегося населения Великобритании" (1842) и "отец санитарии". К тому времени, когда была распознана инфекционная природа брюшного тифа и найдена тифозная палочка, прогресс в улучшении санитарных условий и источников водоснабжения был уже весьма заметным.

Грипп. Возбудителем гриппа является вирус. Насчитывают несколько десятков его видов. Они подразделяются на три типа: А, В и С. Наиболее частой причиной эпидемии гриппа служит вирус А, за ним следует вирус В, тогда как вирус С не считается причиной сильных вспышек. Подобно обычной простуде, ангине и кори, грипп передается так называемым "воздушно-капельным путем". При этом распространение от человека к человеку происходит через мельчайшие капли слюны, которые разносятся по воздуху при кашле, чихании или разговоре.

Роль окружающей среды в возникновении инфекционных болезней. Будь то возбудитель заболевания (бактерия, спирохета, риккетсия, вирус) или промежуточный хозяин и переносчик - каждый из них имеет собственную экологию и требует определенных условий во внешней среде. Любой составной элемент такого комплекса болезни, включая самого человека, неизбежно связан с географической средой. В каждой данной местности заболевание - не что иное, как результат комбинации географических "обстоятельств", которые сводят воедино возбудителя болезни, переносчика, промежуточного хозяина, их местообитание и человека в наиболее благоприятный для этого момент. Знание взаимоотношений экологии и окружающей среды и каждого элемента в указанном выше комплексе является предпосылкой к пониманию сути инфекционного заболевания, его распространения и контроля. Взаимоотношения эти редко бывают простыми или статичными. Они гораздо сложнее, чем это следует из приведенных примеров или было понято ранними сторонниками "научной" микробной теории. Патогенные микроорганизмы развиваются вследствие мутации или более сильных повреждений их генетического аппарата. Следовательно, современное описание инфекционной болезни не обязательно совпадает с ее характером в прошлые времена.

Несмотря на то что в развитых странах мира инфекционные заболевания широко контролируются при помощи просветительных мер, относящихся к окружающей среде, законодательных актов здравоохранения и образования, а также успешным лечением, они все еще потенциально опасны. Беспрецедентный рост скоростных международных авиалиний приводит к тому, что больше людей, чем когда-либо прежде, вступают в контакт с инфекциями, имеющимися в дальних странах. По делам или для собственного удовольствия люди летают через весь мир в тропические эндемические районы, причем их визиты могут длиться всего несколько часов, дней, от силы недель. Кто-нибудь из них может заразиться экзотической болезнью за границей и вернуться домой до окончания инкубационного периода. Более того, сейчас между странами проложены новые маршруты путешествий, которые значительно отличаются от исторически сложившихся торговых путей. Поэтому для таких болезней, как грипп, скоростные авиалинии способны сделать мир единой эпидемиологической системой.

Социально-экономические стимулы окружающей среды

Социально-экономические стимулы окружающей среды созданы самим человеком. Их много и они варьируют, но могут быть условно разделены на три группы: среда обитания, экономические и социальные факторы.

Среда обитания. Человека повсюду окружают воздух, земля и вода. В большинстве городов атмосфера загрязнена частичками различных веществ (пыль, песок, дым и копоть), окислами серы и азота, окисью углерода, углеводородами, свинцом и множеством других вредных соединений. Источниками такого загрязнения являются автомобили, заводы, фабрики, средства отопления жилых домов, служебных зданий, магазинов, ресторанов, больниц, школ, гостиниц и пр., а также места, где уничтожаются нечистоты. Сам факт атмосферного загрязнения сегодня хорошо известен, но отдаленное действие этого загрязнения на жизнь и здоровье человека все еще полностью не установлено или не понято. К заболеваниям или нарушениям, обычно связываемым с загрязнителями или усиливаемым ими, относятся хронический бронхит, рак легкого, эмфизема и асбестоз.

Большая часть загрязнений, создаваемых человеком, является продуктом его общественной деятельности. Но есть и другая категория, которая может быть названа персональной. Речь идет о дыме и частичках от сигарет, сигар, курительных трубок и домашних распылителей. Как известно, курение пагубно для здоровья, а беспечное пользование распылителями, несомненно, может нанести вред. Малоутешительная перспектива снижения мировых запасов угля, нефти и природного газа заставила ученых и деятелей промышленности обратиться к другому источнику - ядерной энергии. Это так называемое "чистое топливо" не образует традиционных газов и аэрозолей, но способно тем не менее незаметно загрязнять окружающую среду радиоактивными веществами. Острое или кратковременное действие радиоактивного загрязнения вызывает радиационные ожоги, тошноту, изменения в крови, расстройства кишечника и центральной нервной системы. Хроническое или длительное воздействие приводит к возникновению злокачественной опухоли, замедлению роста и развития, сокращению продолжительности жизни и генетическим нарушениям, В наибольшей степени это относится к вредному действию радиоизотопов иода-131, стронция-90, цезия-137 и углерода-14.

Домашняя среда. Кондиционирование воздуха и центральное отопление жилых домов и служебных помещений призваны создавать благоприятные условия для жизни и работы. Однако большинство видов центрального отопления обеспечивает значительное тепло, слабую вентиляцию и недостаточную влажность. Высокая комнатная температура в сочетании с относительно низкой влажностью (ниже 50%) сушит слизистую носа и тем самым снижает ее защитные противомикробные свойства. Такого рода окружающие условия, кроме того, способствуют нарушению ионного равновесия с преобладанием положительных ионов (катионов). Катионы заставляют тромбоциты крови высвобождать серотонин - гормональное вещество, которое, как полагают, является "пусковым механизмом" различных болезненных состояний, включая головную боль, мигрень, депрессию, чрезмерное утомление, астму, раздражительность и расстройства психики у восприимчивых людей. С другой стороны, кондиционирование воздуха фильтрует входящий воздух и выбрасывает инфицированный и тем самым создает относительную защиту от инфекции для всех, кто находится в помещении.

Шум. Для последней четверти века особенно характерно "загрязнение" среды шумом, создаваемым человеком. Оно непосредственно связано с повсеместным увеличением использования современным обществом автомобилей, поездов, сверхзвуковых самолетов и других видов транспорта и промышленных механизмов. Машинное оборудование внутри здании, пневматические дрели, проигрыватели, магнитофоны и дискотеки создают более локальные шумовые эффекты. Шум как таковой является весьма субъективной формой неудобства, которое в большой степени зависит от его интенсивности и продолжительности. Режущий уши визг сверхзвукового самолета способен вызвать бессонницу и психоневротические явления у тех, кто, к несчастью, живет рядом с современным аэропортом, но этот же звук может лишь возбудить воображение молодого искателя приключений. Чрезмерный шум приводит к ухудшению слуха, а низкочастотный шум может повредить слуховой аппарат. Слишком большой шум в заводских условиях не только снижает эффективность и качество работы, но и увеличивает возможность несчастных случаев. Обнаружено также, что у городских жителей, особо чувствительных к низкочастотным вибрациям, характер заболевания варьирует в широких пределах от ощущения тошноты до возникновения опухолей мозга.

Микроэлементы. Человек почти не оказывает влияния на общую высоту и форму поверхности земли и на структуру горных пород. Однако на нем лежит ответственность за неуловимые изменения концентрации микроэлементов почвы, происходящие в результате применения химических удобрений и сельскохозяйственных пестицидов. Удобрения и пестициды передают свои микроэлементы почве, а из почвы их усваивают злаки и овощные растения, которые в свою очередь составляют неотъемлемое звено в цепи питания человека и домашнего скота (табл. 1.3).

Таблица 1.3. Пестициды, их применение и концентрация остатков [1]

Загрязнение воды. Человечество загрязняет воду столько, сколько существует. Большую часть источников загрязнения воды, которые могут нанести вред здоровью человека и предрасположить его к заболеванию, составляют отходы промышленных предприятий, бытовые сточные воды и отбросы с ферм, особенно тех, где в больших количествах применяются удобрения. Существует множество веществ, способных загрязнять ручьи, реки и моря. Органическими загрязнителями являются белки, углеводы и жиры. Белки попадают в воду из отходов мясобоен, молочных и кожевенных заводов. Под воздействием анаэробных бактерий они начинают быстро гнить, образуя дурно пахнущие соединения. Как известно, неприятный запах от необработанных отбросов объясняется именно продуктами распада белков. Особенно отвратительно пахнут такие вещества, как индол и скатол.

Углеводы чрезвычайно распространены в животном и растительном мире. Среди них особую важность представляют крахмал, декстроза и целлюлоза. Все они широко используются в различных отраслях промышленности, в частности в производстве бумаги, книгопечатании, при изготовлении шелка и хлопка. Отходы этих предприятий значительно загрязняют воду сахарозой.

Синтетические детергенты - не только источники больших количеств устойчивой пены на воде, но и сильные дезоксигенаторы. Обладая такими свойствами, они смертельны для рыбы, не говоря уже о том, что придают неприятный вкус питьевой воде, а при прохождении через очистные сооружения уменьшают эффективность фильтровальных установок и тем самым влияют на качество очистки.

Экологический вред, который наносят воде нефтяные продукты, слишком хорошо известен и не требует пояснений. Морская жизнь, несомненно, обедняется, но о косвенном влиянии на здоровье человека пока ничего неизвестно.

Неорганическими поллютантами воды являются кислоты, щелочи, минералы и соли. Эти загрязнители содержатся в отходах целого ряда промышленных производств. Например, содержание свинца в отходах значительно выше по сравнению с низкой концентрацией этого металла в природе, к которой человек в какой-то мере приспособился в процессе своей эволюции. Свинец обладает кумулятивным действием и, будучи стабильным элементом, никогда не исчезает в окружающей среде. Поэтому загрязнение свинцом постоянно. Как полагают, накопление свинца в результате неправильного использования в прошлом и в наши дни представляет более серьезную угрозу здоровью людей, чем любой другой токсичный поллютант. Наиболее чувствительны к отравлению неорганическим свинцом грудные дети; женщины более чувствительны, чем мужчины.

Об опасности загрязнения воды ртутью стало известно благодаря печальным событиям в заливе Минимата (Япония), где с 1953 по 1960 год умерло 160 человек в результате употребления в пищу рыбы, отравленной загрязненными ртутью отходами завода по производству пластмасс.

Экономические факторы. В самых общих словах можно сказать, что состояние здоровья населения той или иной страны зависит от степени ее экономического развития. Индустриализация имеет положительные и отрицательные стороны. С учетом определенных мер по уничтожению отбросов, улучшений в водоснабжение, домостроительстве, питании, образовании, развитии гигиены и тем самым жизненных стандартов в целом ее влияние благотворно. Вместе с тем, помимо загрязнений среды, о которых говорилось выше, существуют серьезные профессиональные опасности. Токсичные химикаты, используемые в ряде отраслей промышленности, способствуют увеличению заболеваемости. Так, постоянное вдыхание определенных видов пыли приводит к развитию различных легочных заболеваний. Наибольшую опасность представляет пыль, содержащая мельчайшие частицы кремния или асбеста. Возникающие при этом заболевания относят к пневмокониозам. Свинец, фосфор, ртуть, мышьяк, марганец, сурьма, кадмий, хром, никель, медь и алюминий, используемые в промышленности, также считают чрезвычайно опасными для здоровья. Вредными считают аммиак, бензол, окись углерода, четыреххлористый углерод, хлор, нитрозные пары, а также бензин, фосген, двуокись серы, сероводород и трихлорэтилен.

О применении в сельском хозяйстве сильных химических пестицидов для повышения урожайности говорилось выше. Известно, что пестициды являются причиной некоторых заболеваний среди сельскохозяйственных рабочих. Скирдование сена до его полной просушки вызывает заболевание, известное под названием "фермерское легкое" (аллергический альвеолит). Оно образуется в результате вдыхания мельчайших частиц лежалого сена или заплесневелого зерна, содержащих множество грибковых спор, гиф, бактерий и кусочков растений. Наиболее опасны споры актиномицет (Thermopolyspora polysроrа) - простая форма бактерий, живущих в почве и активизирующихся в сухую погоду^*.

^* (Автор, видимо, имеет в виду возможность распространения спор в воздушной среде, а не условия для оптимального роста бактерий. - Прим. Перев.)

Всевозрастающее применение техники в сельском хозяйстве влечет за собой несомненный риск травматических повреждений, в то время как употребление лекарств, стимуляторов роста и прочих добавок к пище домашнего скота, выращиваемого интенсивными методами, может сопровождаться неблагоприятными последствиями для здоровья, о которых никто и не подозревает.

Туризм и путешествия увеличивают опасность заражения болезнями, которые не являются более угрозой общественному здоровью в странах Западной Европы и Северной Америки. На скоростном авиалайнере человек может облететь вокруг света, находясь в инкубационном периоде любого серьезного инфекционного заболевания.

Социальные факторы. Урбанизированная экосистема - это комплекс резко отличительных физических, биологических и, возможно наиболее важных, социальных факторов. Современная урбанизированная окружающая среда драматически отличается от той, в которой человек обитал большую часть своего эволюционного развития. Утверждают, что, несмотря на физиологические и поведенческие адаптационные способности человека, можно ожидать появления признаков несоответствия или плохого приспособления к жизни в этих новых исторических условиях. Разумеется, урбанизация жизни должна оказывать свое собственное биологическое и физиологическое воздействие на здоровье индивидуума и общества в целом. Реакции могут быть как в виде обратимых адаптационных, физиологических и поведенческих изменений, так и в виде необратимой развивающейся приспособляемости.

Насколько можно судить, специалисты в общем сходятся на том, что на Западе, где процесс урбанизации проявляется ярче всего, имеется много стрессовых компонентов окружающей среды и много стрессовых аспектов деятельности, ложащихся бременем на индивидуума. Трудно однозначно определить понятие "стресса", но под этим термином можно понимать сумму факторов, которые стремятся нарушить гомеостаз и нагрузить механизмы адаптации; их проявление, если не в острой форме, то хронически выражается в снижении приспособляемости человека к среде. Стрессовую ситуацию можно наблюдать при столкновении с любой окружающей средой, но поскольку урбанизация - процесс столь новый и столь отличный от всего, что происходило в ходе эволюции человека, то она в состоянии вызвать самый сильный стресс. Его последствия можно ожидать на любом уровне - физиологическом, биохимическом и психологическом, но, к сожалению, мы не располагаем достаточной информацией. Темп и напряжение жизни в больших городских агломерациях развитого мира таковы, что, по мнению многих специалистов, стрессовый фактор приводит к умственным расстройствам, ишемической болезни сердца и поражению сосудов мозга.

Стремление многих людей переменить место жительства, удалиться от центра города и промышленных объектов в пригородную зону влечет за собой не только физическое напряжение, но и социальные сдвиги, поскольку им приходится создавать совершенно новую социальную среду. К тому же неизбежные поездки на работу отнимают силы и сопряжены с затратами физической и умственной энергии.

В развивающихся странах заболевания, возникающие из-за нарушений обмена, такие, как квашиоркор и пеллагра, тесно связаны с пищевыми культурами. А пищевые культуры в свою очередь зависят от почвы, климата, традиций и экономического потенциала конкретной страны. Бери-бери, например, является болезнью обмена, связанной с потреблением риса, и вызывается недостатком тиамина. Болезнь типична для некоторых районов Бирмы, Малайзии, Таиланда, Кампучии и Вьетнама и обусловлена тем, что поступление пищевых калорий достигается в основном за счет употребления тщательно отшлифованного риса. При такой обработке рис теряет богатую тиамином шелуху, дефицит которого не возмещается достаточно разнообразной пищей. Пеллагра встречается в областях, где разводят в основном хлебные злаки. Она вызвана недостатком никотиновой кислоты. Эта болезнь все еще является серьезной проблемой для стран Южной Африки и некоторых районов Мексики. Квашиоркор и истощение также вызваны нарушением обмена веществ и связаны с тапиокой и другими клубневыми культурами. Квашиоркор развивается из-за недостатка белка, а истощение - из-за нехватки белка в сочетании с недостатком калорий. Оба заболевания типичны для экваториальных районов Африки и Южной Америки. Дефицит кальция и фосфора или витамина D в пище приводит к рахиту и остеомаляции (размягчению костей); недостаток витамина С - к цинге, а недостаток иода - к зобу или увеличению щитовидной железы и кретинизму.

В урбанизированных обществах пища и обычаи, связанные с питанием, за последние 100 лет подверглись заметным изменениям. В частности, снизилось потребление белков и повысилось потребление углеводов. По мнению некоторых ученых, по сравнению с общим временем эволюции человека относительно короткий период, за который он перешел с белковой диеты на углеводную, не позволил пока развиться адаптации. Если это так, то весьма сомнительно, чтобы жители Запада, в частности, уже полностью приспособились к современной пище. В Великобритании, например, потребление сахара на душу населения за последние 90-100 лет практически удвоилось, в то время как потребление хлеба снизилось вдвое (табл. 1.4). И что еще важнее, со времени введения вальцовых мельниц в 80-х годах прошлого столетия потребление волокнистых хлебных злаков снизилось в 5-10 раз. Недостаток этих волокон в пище, как считают Бэркит [6] и другие авторы, способствует увеличению заболеваемости аппендицитом, дивертикулитом и раком кишечника.

Таблица 1.4. Изменения в снабжении продовольствием населения Великобритании с 1880 по 1974 г. в кг на душу населения в год ([9] и MAFF Food Facts, № 14 и 26)

Заключение

Говоря языком медицины, человек - скорее продукт окружающей среды, нежели заложенной в нем наследственности. Здоровье людей определяется не генетическими механизмами, а условиями, в которых они живут. Человек постоянно вмешивается в природную среду. Он единственный член глобальной экосистемы, который в состоянии сознательно нарушать экологическое равновесие, используя достижения бурно развивающихся науки и техники. Одни из вызванных изменений предельно очевидны, другие - незначительны и незаметны. С точки зрения здоровья, одни из них благотворны, другие могут оказаться вредными, а третьи - вызвать катастрофу.

То обстоятельство, что до сих пор нет окончательного мнения, насколько серьезны сдвиги равновесия между силами природы и новой окружающей средой, созданной человеком, внушает опасения. Явно неразумно продолжать вмешиваться в окружающую среду, не прилагая в то же время усилий для определения истинных и продолжительных эффектов такого воздействия на здоровье человека и его благосостояние в целом. "Трагично, если рассвет технологии станет закатом человечества".

Литература

1. Abbott D. С., Thomson J. World Rev. Pest Control., 7(2), 70-83 (1968).

2. Allen-Price E. D Lancet, 1, 1235-1238 (1966).

3. Brooks С. E. P. The English Climate, Engl. Univ. Press, Lnd., 1954.

4. Burnett M., White D. 0. Natural History of Infectious Disease, 4th ed., Camb. Univ. Press, 1972.

5. Bruce-Chwatt L. J. J. Biosoc. Sci., 6, 2, 241-258 (1974).

6. Burkitt D. P., In Environmental Medicine (Ch. 10), Eds., G. M. Howe and J. A. Loraine, Wm. Heinemann Medical Books, Lnd., 1973.

7. Crawford M. D., Gardiner M. J., Morris J. N. Lancet, 1, 827-831 (1968).

8. Crawford M. D., Gardiner M. J., Morris J. N. Lancet, 2, 327-329 (1971).

9. Greaves J. P., Hollingsworth D. F. World Rev. Nutr. Diet., 6, 34-89 (1966).

10. Grieg W. R., Thomson J. A., McGirr E. M. In Environmental Medicine (Ch. 12), Eds., G. M. Howe and J. A. Loraine, Wm, Heinemann Medical Books, Lnd., 1973.

11. Howe G. M. National Atlas of Disease Mortality in the United Kingdom, 2nd ed., Nelson, 1970.

12. Howe G. M. Man, Environment and Disease: A Medical Geography of Britain through the Ages, David and Charles, Newton Abbot, 1972.

13. Howe G. M. In International Geography (IGU), Toronto Univ. Press, vol. 2, 1214-1217, 1972.

14. Howe G. M., Loraine J. A. Environmental Medicine, Wm. Heinemann Medical Books, Lnd., 1973.

15. May J. M. J. Biosoc. Sci., 6, 2, 187-192 (1974).

16. Morris J. N., Crawford M. D., Heady J. A. Lancet, 1, 860-862 (1961).

17. Tromp S. W. Medical Biometeorology, Elsevier Publ. Co., Amsterdam, 1963.

18. Tromp S. W. In Environmental Medicine (Ch. 5), Eds. G.M.Howe and J. A. Loraine, Wm. Heinemann Medical Books, Lnd., 1973.

19. Tromp S. W., Bouma J. Clinical Applications of Low-Pressure Climatic Chamber Treatments (in particular to respiratory diseases), Leiden, Monograph Series, Biometeorological Research Centre, IX, 1968.

20. Underwood E. J. Trace Elements in Human and Animal Nutrition, 3rd ed., Acad. Press, N. Y. - Lnd., 1971.

21. Warren H. V., Delavault R. E., Cross С. Н. Arch. Envir. Health, 13, 412-413 (1966).

22. Warren H. V. In Enviromental Medicine (Ch. 2), Eds. G.M.Howe and J. A. Loraine, Wm, Heinemann Medical Books, Lnd., 1973.