Глава 32 экология человека

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

В конце прошлого столетия И.М. Сеченов писал: «Организм без внешней среды, под­держивающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение должна вхо­дить и окружающая среда обитания». Во второй половине XX столетия с целью комплекс­ного изучения человека сформировалось новое научное направление — экология человека как междисциплинарная область знаний.

Экология человека — это наука, изучающая взаимодействие человека как биосоциаль­ного существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с постоянно услож­няющейся динамичной средой обитания.

Экология человека охватывает не только биологические, но и многие социальные про­блемы, а следовательно, не может рассматриваться как чисто биологическая наука. Здесь мы должны все более специализироваться по проблемам, общим научным направлениям, а не по научным дисциплинам.

Бурный процесс мирового экономического развития породил безответственное отноше­ние людей к окружающей природе. Арал, Чернобыль и другие «кризисные» регионы пока­зывают нам масштабы разрушения биосферы, порчи природных ресурсов. При этом эколо­гизация общественного сознания отстает от экологизации науки и культуры.

Экологические исследования не только проникнуты прагматизмом, но и воспитывают гражданскую ответственность за состояние окружающей среды, отношение к ресурсам при­роды и к самому ценному биологическому капиталу — человеку.

Слово «экое», или точнее «эйкос», — греческого происхождения и переводится как «дом». Этим словом греки обозначали любое обитаемое пространство (в том числе дом, жилище, в котором живут люди), а всю известную им населенную людьми сушу они называ­ли «эйкуменой» или, на других диалектах, — «ойкуменой». В современные языки термин «экология» введен в 1859 г. в одной из публицистических статей Генри Даниэля Торро, известного американского философа и природоведа, автора книги «Уолден или жизнь в лесу», переведенной на все современные языки. Торро понимал под этим названием изучение всех природных явлений, поскольку считал, что истинным местом обитания человека, принося­щим ему удовлетворение и благополучие, должна быть природная обстановка вдали от боль­ших городов.

В дальнейшем более точное определение термину «экология» дал в 1865 г. немецкий дарвинист Эрнст Геккель. Экологию он понимал как науку о взаимоотношении между со­бой животных и растений, обитающих в определенных физико-географических и природ­но-климатических условиях.

Концептуальные основы понятия биосферы и общей экологии были заложены трудами В.И. Вернадского. Рассматривая современную научную картину мира, он ввел понятие живого вещества как синтетического явления, представляющего собой не совокупность отдельных видов, а единое целое, сыгравшее огромную роль во всех природных процессах и формировании географического лица Земли.

Австрийский геолог Эдуард Зюсс в 1875 г. назвал биосферой особую оболочку Земли, включающую совокупность всех организмов, противопоставив ее другим земным оболочкам: атмосфере, гидросфере, литосфере. По В. И. Вернадскому, биосфера — это область распро­странения жизни на планете, включающая наряду с организмами и среду их обитания.

438

В своей концепции ноосферы он отводил человеку роль не только закономерного эвена эволюционно направленной цефализации, но и совершенно новой разумной силы с творче­скими способностями сознательного организатора биосферного процесса «в интересах мыслящего человечества как единого целого».

Приоритетными направлениями являются разработка теории экологии человека, изуче­ние физиологических механизмов адаптации человека в различных природно-климатичес­ких и производственных условиях среды обитания и их влияние на конституциональные особенности, а также анализ и выявление такого интегрального критерия адаптации как продолжительность жизни.

В центре экологии стоит человек как биологический объект со специфической морфо-физиологической организацией й социальной сущностью.

Вся история человека—это история его взаимодействия с окружающей средой; его борьба за природу и его борьба с природой. Под напором природных факторов в разных регионах формировался экологический портрет человека и настолько Деформировалась природа, что ему теперь приходится опасаться, исправляя ее. Именно поэтому, когда сейчас говорят¹ «экология», всегда подразумевают, что речь идет о человеке, о его здоровье и здоровье среды обитания — биосферы.

Ниже будут приведены материалы о двух важнейших проблемах экологии человека: 1. Кон­ституция и среда обитания; 2. Продолжительность жизни как показатель, характеризующий функциональные резервы организма и качество жизни, обусловленные природными и социаль­ными факторами.

Экологию человека можно характеризовать как одну из важнейших наук будущего, ко­торая будет пронизывать все более широкий круг наук и производства. От решения эколо­гических проблем зависит здоровье и благополучие человека и всего живого на планете Земля. Из прикладной внутрибиологической науки экология, опирающаяся на достижения многих разделов естествознания, превращается в фундаментальную научно-практическую дисциплину.

Экология сегодня — нооэкология, экология разума, она включает наряду с естествен­ными и общественными науками созидательную деятельность людей, нравственность и мышление.

КОНСТИТУЦИЯ, РАСЫ, СРЕДА ОБИТАНИЯ

Окружающая среда в совокупности с наследственностью оказывает формообразующее вли­яние на все структуры организма, на особенности конституционального сложения. В послед­ние годы накоплен большой материал, свидетельствующий о конституционально-генетической предрасположенности человека к некоторым заболеваниям, о специфике клинической картины в зависимости от типа индивидуальной конституции человека, о различиях в протекании адап­тационного процесса при смене климато-географического региона у лиц с различными типами конституции.

Хотя социальные и, прежде всего, миграционные процессы и урбанизация отрывают человека от естественной среды обитания, однако биологическая сущность индивидуума и популяции в целом, сформировавшаяся в процессе длительной эволюции, все еще сохраня­ется довольно устойчиво.

Конституционный подход в оценке состояния здоровья человека, разработка индивиду­альных рекомендаций для оптимальной адаптации в новой среде обитания, в прогнозирова­нии и лечении патологических состояний должен прочно войти в практику современной медицины.

Состояние проблемы. В настоящее время отсутствует общепринятая теория и классифи­кация конституций. Многообразие подходов, предлагаемых разными специалистами, по­рождает множество оценок, определений конституции, отражает сложность проблем, стоя­щих перед конституциологией. На сегодняшний день наиболее удачным и полным опреде­лением конституции является следующее. Конституция (лат. constitutia — установление,

439

Рис. 1t2. Влияние гелиогеофизических, природно-климатических, социальных факторов на здоровье человека и здоровье биосферы (по Н.А. Агаджаняну, 1989).

о рганизация) — это комплекс индивидуальных относительно устойчивых морфологичес­ких, физиологических и психических свойств организма, обусловленных наследственнос­тью, а также длительными и интенсивными влияниями окружающей среды, проявляющи­мися в его реакциях на различные воздействия (в том числе социальные и болезнетворные).

Учение о конституции человека зародилось в глубокой древности. Каждая эпоха вкла­дывала в основу определения и классификации конституций доступные ее времени понятия и представления. Впервые с понятием конституции мы встречаемся в трудах Гиппократа, который считал, что тип конституции присущ человеку от рождения и остается неизмен­ным в течение всей жизни. От различал хорошую и плохую конституцию, сильную и сла­бую, сухую и влажную, вялую и упругую. Четыре варианта конституций человека по тем­пераменту: сангвиник, флегматик, холерик и меланхолик — соответствовали преоблада­нию в организме крови, слизи, желчи и гипотетической «черной желчи». Преобладанию каждой из жидкостей соответствовало характерное поведение человека и своеобразное те­чение болезни.

Анатомо-морфологическому периоду развития медицины соответствовали классифика­ции конституций, построенные на основе использования измерений пропорций человечес­кого тела и размеров внутренних органов. Так, выделялись узкий, средний и широкий типы; долихоморфный (преобладание продольных размеров) и брахиотомический (преобладание поперечных размеров) типы и др. В дальнейшем появилась еще одна группа классификаций конституций человека, основанная на преимущественном развитии определенных функци­ональных систем организма.

440

Рис. 113. Схема перехода биосферы — биоэкологии в ноосферу — нооэкологию, управляемую трудом и разумом человека (по Н.А.Агаджаняну, 1990).

Р яд авторов считал, что существующие различные конституциональные типы являются результатом воздействия на организм человека окружающей среды. В противоположность воззрениям этих ученых существовало другое направление в учении о конституции, кото­рое признавало чисто наследственный характер конституции. Так, Э. Кречмер (1924) выде­лял три типа конституции: астенический, пикнический и атлетический. По его мнению, те­лосложение является одним из самых тонких фенотипических проявлений генотипа инди­видуума. Заслугой Кречмера явилась попытка установления связи между морфологическими особенностями и особенностями психики; но этот вопрос решался им только в рамках пато­логии. А. А. Богомолец (1926) выделял четыре типа конституции, положив в основу физиоло­гическую систему соединительной ткани: 1) астенический, характеризующийся преобладани­ем в организме тонкой, нежной соединительной ткани; 2) фиброзный — с плотной волокнис­той соединительной тканью; 3) пастозный — с преобладанием рыхлой соединительной ткани и 4) липоматозный — с обильным развитием жировой ткани. Принципиально новой явилась классификация конституциональных типов, предложенная Шелдоном В. (1954). В основу этой классификации была положена степень развития дериватов зародышевых листков. В соответ­ствии с наличием трех зародышевых листков выделяются три типа конституции: эндо-, мезо-и эктоморфный. Диагностика производится на основе визуальной оценки описательных при­знаков по фотофафиям и измерений 17 поперечных и продольных размеров тела. Типология Шелдона имеет распространение в США и в настоящее время.

Значительный вклад в учение о конституции внесли работы И. П. Павлова и его учени­ков о типах нервной системы, который исходил из свойств нервного процесса (силы, урав-

441

новешенности и подвижности). Благодаря этим исследованиям в строгих научных экспери­ментах была подтверждена реальность существования четырех видов темперамента Гиппо­крата, обязательно отражающихся на чертах конституционального строения.

По преобладающему тонусу различных отделов вегетативной нервной системы были выделены симпатотонический, ваготонический и сбалансированный типы конституции че­ловека.

В нашей стране наибольшее распространение получила классификация, проложенная М.В. Черноруцким (1927 г.). Он выделил три типа конституции: 1) астенический, 2) нор-мостенический и 3) гиперстенический. Отнесение к тому или иному типу производилось на основании величины индекса Пинье (длина тела — (масса + объем груди в покое). У астени­ков индекс Пинье больше 30, у гиперстеников— меньше 10, у нормостеников находится в пределах от 10 до 30. Эти три типа конституции характеризуются не только особенностями внешних морфологических признаков, но и функциональных свойств. Для астеников, в от­личие от гиперстеников, характерно преобладание продольных размеров над поперечны' ми, конечностей над туловищем, грудной клетки над животом. Сердце и паренхиматозные органы у них относительно малых размеров, легкие удлинены, кишечник короткий, бры­жейка длинная, диафрагма расположена низко. Отмечены различия и физиологических по­казателей: у них понижено артериальное давление, ускорено капиллярное кровообраще­ние, увеличена жизненная емкость легких, уменьшены секреция и моторика желудка, вса­сывательная способность кишечника, уменьшены гемоглобин крови, число эритроцитов. Отмечаются гипофункция надпочечников и половых желез и гиперфункция щитовидной железы и гипофиза. Основной обмен повышен, обмен белков, жиров и углеводов ускорен, преобладают процессы диссимиляции; снижено содержание в крови холестерина, мочевой кислоты, сахара, нейтрального жира, кальция.

Успешное развитие биохимического направления в современной биологии и медицине привело к выявлению генетических (конститутивных) и соматических ферментов, опреде­ляющих тип реагирования (Лабори А., 1970 г.). Тип А — с преобладанием гликолитическо-го цикла (Эмбдена-Мейергофа) и высокой устойчивостью к гипоксии. Тип Б — с преоблада­нием цикла Кребса и низкой устойчивостью к гипоксии. Тип В — сбалансированный, харак­теризующийся гармоничным соотношением ферментов обоих типов метаболизма.

Биоритмологический подход к проблеме конституций позволил разделить людей по ха­рактеру распределения их активности в циркадном цикле («совы», «жаворонки»), по усво­ению экзогенных ритмов.

Таблица 25. Типы конституции человека

Принцип деления (автор)	Обозначение типов конституции
Гуморальный (Гиппократ) Анатомический (Ашнер) Анатомический (Шевкуненко) Антропометрический (Кречмер) Анатомо-физиологический (Сито) Системно-физиологический (Виола) Клинико-физиологический (Бенека)	Флегматик, холерик, меланхолик, сангвиник Средний тип, узкий тип, широкий тип Мезоморфный, долихоморфный, брахиморфный Атлетический, астенический, пикнический Мышечный, респираторный, церебральный, дигестивный Нормоспланхнический, микроспланхни-ческий, мегалоспланхнический Нормальный, с низкой работоспособностью внутренних органов, с избыточной работо-, способностью внутренних органов

442

Продолжение таблицы 25.

Клинико-функциональный (Черноруцкий) Клинико-нозологический (Джовашш) Функционально-системный, по тонусу мышц (Тандлер) Системно-анатомический (Вирениус) Системно-нозологический (Крылов) Системно-функциональный, по тонусу вегетативной нервной системы (Эпингер, Гесс) Системно-функциональный, по тонусу вегетативной нервной системый (Ленде) Системно-функциональный, по типу высшей нервной деятельности (Павлов) Системно-нозологический, по свойствам центральной нервной системы (Кречмер) Системно-функциональный, по свойствам активной мезенхимы (Богомолец) Функционально-биохимический (Лабори) Системно-биохимический, по потреб­ности характера питания (Брайант) Системно-онтогенетический, по преобладающему развитию заро­дышевых листков (Бин, Шедцон) Системно-функциональный, по активности эндокринных желез (Белов), Функционально-физиологический, по нервно-мышечной работо­способности (Казначеев) Биоритмологический, по эндогенной активности Биоритмологический, по устойчивости к внешним воздействиям

Нормостеник, гипостеник, гиперстеник Атлетический, фтизиатрический, плето­рический Нормотоник, гипотоник, гипертоник Мускульный, эпителиальный, нервный, соединительно-тканный Фиброматозный, грациальный, лимфоматозный, липоматозный Сбалансированный, симпатотоник, ваготоник Гипервегетативный тип, гиповегетатив-ныйтип Сильный, неуравновешенный; сильный, уравновешенный, подвижный; сильный, уравновешенный, инертный; слабый Циклоидный, шизоидный Фиброзный, астенический, пастозный, липотозный Сбалансированный; с преобладанием цикла Эмбдена-Мейергофа; с преобладанием цикла Кребса Всеядный, плотоядный, растительноядный Мезоморфный, эктоморфный, эндоморфный Свыше 40 типов конституций «Спринтер», «стайер», смешанный тип С ранней суточной активностью («жаворонок»); с поздней суточной активностью («сова») Ритмичный, высокоустойчивый, с трудным усвоением экзогенных ритмов; аритмичный, лабильный, с легким усвением экзогенных ритмов

П ринимая во внимание обилие определений конституции, некоторые авторы предлага­ли выделить в качестве двух самостоятельных понятий общую и частную конституцию. Общая характеризуется функциональным единством анатомических, физиологических и психических свойств личности, присущими некоторой группе людей, частная — варианта­ми строения каждого индивида в отдельности. Разнообразие конституциональных класси­фикаций происходит из взаимосочетаний трех главных признаков конституции: размеры тела (продольные), доминирующий тип обмена веществ (массивность), вид реагирования.

443

Согласно современным представлениям, в формировании конституции равноправное учас­тие принимает как внешняя среда, так и наследственность. Наследственно детерминируют­ся главные признаки конституции — продольные размеры тела и доминирующий тип обме­на веществ, причем последний наследуется лишь в том случае, если в одной и той же мест­ности жили постоянно два-три поколения людей. Комбинации этих признаков определяют степень схожести многих людей друг с другом, что позволяет объединять их в три-четыре основных конституциональных типа. Второстепенные признаки конституций (поперечные размеры) определяются условиями жизни человека, реализуясь в чертах его индивидуаль­ности. Они наиболее тесно связаны с полом, возрастом, профессией индивида, а также с влиянием среды. Вид реагирования — это сравнительно новый конституциональный при­знак. Он по своей сути во многом отличается от хорошо известного в литературе понятия «реактивность». Три известных типа реагирования (гипер-, гипо- и нормэргический, по Сиротинину Н.Н. 1981), относятся к немедленной срочной («аварийной») реакции орга­низма на изменяющиеся условия среды при непосредственном контакте живых организмов с экстремальными раздражителями. В.П. Казначеев (1973,1980) предлагает три вида инди­видуального реагирования, выраженного в термине — стратегия адаптивного поведения (стратегия адаптации). Первый — «спринтер» — способность индивида хорошо выдержи­вать воздействие кратковременных и сильных нагрузок, но неспособность противостоять длительно действующим слабым раздражителям. Второй — «стайер» — способность со­хранять высокий уровень устойчивости при длительном воздействии слабых раздражите­лей и крайняя неустойчивость перед сильными кратковременными раздражителями. Тре­тий — «микст» — способность сочетать в своих реакциях на внешние раздражители не всегда дополняющие друг друга черты реакций индивида, присущих первому и второму видам реагирования. Благодаря соотношению в популяции индивидов, выбирающих из-за своих конституциональных особенностей разный тип стратегии адаптации, популяция в целом становится более устойчивой к действию быстрых и сильных изменений внешней среды, к медленным, длительным и слабым переменам последней.

Вопросами конституции занимались многие отечественные и зарубежные ученые. В ча­стности, обстоятельные обзоры по этой проблеме даны в работах Богомольца А. А. (1926), Березовского В.А. (1981), Казначеева В.П., Казначеева СВ. (1986).

Сводные данные о типах конституции человека приведены в таблице. Все существую­щие классификации конституций человека не противоречат друг другу. В них авторы отда­ют предпочтение отдельным функциональным системам или основываются на совокупнос­ти морфологических признаков. Недостатком всех этих классификаций является отсутст­вие комплексного подхода.

Конституция и среда обитания. Конституциональные типы людей являются отражением эволюции человеческих популяций в тех или иных климато-географических и социальных условиях среды. При этом в зависимости от специфики условий в разные исторические пе­риоды и в разных географических регионах могли иметь преимущество разные варианты конституциональных организаций людей. Жизнь в горах, на Севере, в тропиках наложила свой особый отпечаток, привела к формированию специфических морфологических и функ­циональных признаков, адекватных среде обитания.

У современного человека, казалось бы, довольно трудно допустить непосредственную связь его функциональных и морфологических особенностей с окружающей средой обитания, так как воздействие климато-географических факторов в значительной мере нейтрализуется фак­торами социальными. Люди живут и работают в относительно комфортных условиях в реги­онах со значительными колебаниями естественной внешней температуры среды, благодаря созданию строительных сооружений и технических средств, обеспечивающих в жилых и про­изводственных помещениях регулируемую систему жизнеспособности (отопление, система кондиционирования, водопровод, освещение и т.д.). И все же несмотря на «нейтрализацию» или смягчение влияния многих воздействующих факторов окружающей среды на организм до

444

сего времени эта связь со средой обитания существует, и признаки, сформировавшиеся в на­чальный период существования человеческого рода, еще сохранились.

Наиболее наглядным проявлением действия на живой организм факторов внешней сре­ды являются морфофункциональные различия между жителями разных климато-географи-ческих зон. Об этом свидетельствует большая географическая вариабельность массы, по­верхности, пропорций тела и строения грудной клетки (Алексеева Т.И., 1989). За этой внеш­ней стороной скрываются не менее выраженные различия по структуре белков, изофермен-тов, антигенной структуре тканей, генетическому аппарату клетки. Особенности строения тела, энергетические процессы определяются в основном температурным режимом среды, питания; минеральный обмен — геохимической ситуацией. Особенно ярко это проявлется у коренных жителей регионов с экстремальными условиями. Так, у коренных жителей Се­вера (якутов, чукчей, эскимосов) основной обмен по сравнению с приезжими повышен на 13—16%. Высокий уровень жиров в пище, повышенное их содержание в сыворотке крови при относительно высокой способности к их утилизации, является одним из условий, обес­печивающих увеличение энергетического обмена в холодном климате. Увеличение тепло­продукции— одна из основных адаптивных реакций к холоду.

У эскимосов, живующих на островах Гудзонова залива, сильнее наполнение тканей кро­вью и выше процент жировой ткани в организме по сравнению с американцами европейско­го происхождения, поэтому у них выше теплоизоляционные свойства тканей. Наблюдается усиление гемопоэза и ослабление, способности сосудов к сужению. Артериальное давление в большинстве арктических популяций ниже по сравнению с популяциями умеренной зоны. Отмечаются изменения в строении тела: увеличиваются грудной индекс и весоростовое со­отношение, усиливаются мезоморфные черты в пропорциях тела, возрастает процент инди­видов с мускульным типом телосложения.

Аналогичный мофофункциональный комплекс, характеризующийся увеличением раз­меров грудной клетки, теплопродукции, скорости кровотока и гемопоэтической активнос­ти, наблюдается в высокогорье в условиях кислородной недостаточности и понижения тем­пературы окружающей среды. У коренных жителей высокогорья выше легочная вентиля­ция, кислородная емкость крови, уровень гемоглобина и миоглобина, периферический ток крови, число и величина капилляров, снижено артериальное давление.

Для населения тропических широт характерно удлинение формы тела и повышение отно­сительной поверхности испарения, увеличение количества потовых желез на 1 см² поверхно­сти тела и интенсивность потоотделения, специфичная регуляция водно-солевого обмена, повышение артериального давления, понижение уровня метаболизма, достигаемое уменьше­нием массы тела, редукцией синтеза эндогенных жиров и понижением концентрации АТФ.

Черты тропического морфофункционального комплекса свойственны и населению тро­пических пустынь. Но у них наблюдается более эффективная вазомоторная регуляция по­тери тепла в условиях резких суточных температурных колебаний. Населению внётропиче-ских пустынь также присущи некоторые специфические черты, характерные для аридных популяций: снижение основного обмена, повышение уровня гемоглобина (возможно, как следствие дегидратации и изменения концентарции крови в условиях пустыни). У корен­ных жителей континентальной зоны Сибири усиление теплопродукции сочетается с повы­шением толщины жирового слоя, увеличением процента лиц пикнического телосложения, брахиморфными пропорциями тела. Население умеренной зоны по многим морфологичес­ким и физиологическим признакам занимает промежуточное положение между арктичес­кими и тропическими группами.

Все эти особенности характеризуют специфику черт, присущих населению конкретных экологических ниш.

Подчинение географического распределения размеров тела климатическим правилам наблюдается даже в человеческих группах, сравнительно недавно заселивших определен­ную территорию. В настоящее время человек расширил границы своего существования.

445

Решение новых социально-экономических проблем, быстрое развитие средств и транспор­та резко увеличили миграционные потоки населения. Попав в новые условия жизни и рабо­ты, организм человека непосредственно столкнулся с ранее ему неизвестными видами на­грузок: психоэмоциональное напряжение, перемещения через временные пояса за относи­тельно короткий период, разнообразие климатс-географических зон в различных регионах, нарастание общего уровня гипокинезии, контакт с ранее не существовавшими видами хи­мических соединений, видами энергии, употребление в питании искусственных продуктов, прием значительных количеств лекарственных соединений, отсутствие гравитационных воздействий в условиях космических полетов, специфика необычного воздействия на орга­низм подводного плавания, использование для дыхания новых видов газовых смесей.

В ответ на эти новые для биологии человека условия в организме возникают адаптивные перестройки, выбор которых во многом определяется типом конституции человека. Глав­ной задачей, стоящей перед медицинскими и биологическими науками, стало сохранение нормального функционирования организма человека в этих новых условиях. Ранее сущест­вовавший среднепопуляционный взгляд утратил свое значение. В основе правильного по­нимания разнообразия конституционального строения и организации человека, входящего в ту или иную популяцию, лежит понятие гетерогенности популяции. Конституциональная гетерогенность популяций является важным приобретением эволюционного развития чело­вечества, так как она формирует соответствующий конституциональный профиль индиви­дов, входящих в конкретную людскую популяцию, наиболее полно соответствующих кли-мато-географическим и социальным условиям их жизни.

ФЛОРЫ И ФАУНЫ (ландшафта) БИОСФЕРЫ И ГЕОСФЕРЫ

ПРОМЫШЛЕННОГО И С/Х ПРОИЗВОДСТВА, ГРАДОСТРОЕНИЯ

НЕПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (культуры населения)

СОЦИАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ НАСЕЛЕНИЯ, ЕЕ ДИНАМИКИ