Возрастание агрессивности среды

1. Загрязнение воздуха, вод и почвы

2.Рост патогенности микроорганизмов

3. Изменение генофонда.

Среди важнейших факторов повышения агрессивности среды по отношению к человеку следует прежде всего отметить загряз­нение атмосферного воздуха и вод, а также возрастание патогенности болезнетворных организмов.

Загрязнение воздуха. В последние годы отмечается увеличение загрязнения воздуха, связанное с расширением промышленных зон, с усиленной технизацией и моторизацией нашей жизни. Вредное воздействие веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, особыми метеоусловиями. В районах, где отмечается высокая плотность населения и одновре­менно скопление заводов и фабрик, загрязнение воздуха нараста­ет особенно быстро. В дни, когда из-за погодных условий цирку­ляция воздуха ограничена, здесь возникает смог. Смог - видимое простым глазом загрязнение атмосферы над жилыми или про­мышленными кварталами. Он образуется в результате накопления дымов от бытовых котельных, промышленных предприятий и вы­хлопных газов автомобилей и двигателей различного рода.

Особую опасность для человека представляют выхлопные газы автомобилей, в которых содержатся окислы свинца. Даже сравни­тельно небольшая концентрация свинца в выхлопных газах может оказаться вредной для здоровья, так как металл из воздуха через легкие и желудочно-кишечный тракт проникает в организм быст­рее, чем может выводиться из него. Последствия - нарушение синтеза гемоглобина, мышечная слабость вплоть до паралича, нарушение структуры и функций печени и мозга. Кислотообразующие осадки, в свою очередь, увеличивают аг­рессивность поверхностных вод, в которых увеличивается содержа­ние фтора и металлов, в том числе стронция. В выбросах, стоках и твердых отходах промышленных городов содержатся тысячи тонн свинца, цинка, меди, хрома, никеля, кадмия, молибдена, ванадия и других металлов. Значительная часть загрязнений концентриру­ется в почве и проникает в грунтовые воды, откуда попадает в ко­лодцы и водопровод. Загрязнение воздуха кислотообразующими выбросами вызывает респираторные заболевания, астматические явления, разрушает легочную ткань.

Загрязнение вод. Вода - вещество, жизненно необходимое для че­ловека, может стать для него чрезвычайно опасной. В жилых квар­талах, где нет водопровода, воду часто запасают в больших баках и бассейнах. В этих сооружениях нередко заводятся бактерии, пе­реносчики опасных болезней, в них могут случайно попасть хи­мические вещества, например удобрения. Но и там, где имеется центральное водоснабжение, не обходится без проблем. Зачастую качество воды настолько низкое, что ее употребление может стать причиной развития ряда заболеваний.

Основными факторами, вызывающими загрязнение питьевой воды, являются:

1) большое количество промышленных сбросов;

2) отравление воды веществами, загрязняющими воздух и вымываемыми из него дождевой водой, в итоге стекающей в водоемы;

3) просачивание в водоемы вредных веществ, употребляемых в сельском хозяйстве;

4) недостаточное развитие канализационной сети.

Воде, без которой невозможна никакая жизнь, в свою очередь, требуется жизнь. Безжизненная вода - смерть для всех нас. В водоемах живут организмы, которым нужна определенная температура и определенный состав воды. Поступление сточных вод в водоемы приводит к повышению их эвтрофированности (накоплению питательных веществ), что может полностью лишить воду кислорода. В результате гибнут живые организмы, качество воды резко ухудшается.

Бытовые стоки и отходы пищевой промышленности особенно вредны из-за того, что на окисление этих веществ в водоеме уходит очень много кислорода. Промышленные предприятия отрав­ляют водоемы сточными водами, которые содержат большое ко­личество ядов, в том числе тяжелые металлы, цианиды. В определенной степени водоем, принимающий стоки, может сам очищаться. Органические загрязнения захватываются бактериями и другими микроорганизмами. Фактор, лимитирующий разложение сточных вод, - количество содержащегося кислорода.

Уже сейчас половину необходимой нам воды добывают через артезианские скважины из глубинных слоев земли. Однако и эта вода далека от идеальных требований, поскольку в ней содержит­ся повышенное количество минеральных солей, не всегда полез­ных для организма. Вода же из рек, озер и водохранилищ нужда­ется во все более дорогостоящей очистке в специальных установках. В идеале вода должна быть прохладной, чистой, бесцветной, не иметь запаха и неприятного привкуса.

Рост патогенности микроорганизмов. Применение все более совершенных и мощных средств борьбы с болезнетворными микроорганизмами часто приводит к выработке у последних со временем резистентности (устойчивости) к соответствующим препаратам. Становясь неуязвимыми, микроорганизмы оказываются способными вызывать тяжелейшие расстройства здоровья человека. Эффект «привыкания» микроорганизмов к воздействию фарма­цевтических препаратов может приводить к вспышкам численно­сти возбудителей тех или иных заболеваний и, следовательно, к развитию эпидемий. В целях профилактики негативных последствий описанного выше явления ученые-фармацевты постоянно ра­ботают над созданием все более эффективных препаратов, спо­собных не только уничтожать опасные для человека микроорга­низмы, но и также подавлять их адаптивные способности. Помимо роста патогенности микроорганизмов другим фактором ухудшения эпидемиологической ситуации может выступать рост численности переносчиков возбудителей заболеваний человека. Ими могут быть некоторые животные (собаки, крысы, белки и др.), а также насекомые (комары, вши и др.). Для борьбы с ними используются специальные препараты, действие которых не всегда приводит к однозначным результатам. Показателен в этом смысле пример знаменитого ДДТ (дихлордифенилэтана) -«чудо-оружия», призванного, как считалось, спасти человечество не только от многих переносчиков возбудителей опасных болезней, но и также от большинства вредителей сельскохозяйственных культур. На протяжении 60-х годов ДДТ в различных странах были обработаны огромные площади сельскохозяйственных угодий, а также места скопления переносчиков болезнетворных микроорганизмов. На первых порах эффективность препарата не вызывала ни малейшего сомнения, однако уже через несколько лет его использования стали появляться данные о «привыкании» к нему некоторых видов вредителей и переносчиков. Приспособившиеся животные и насекомые становились настолько устойчивыми к воздействию отравляющих веществ, что чрезвычайно трудно было найти новые препараты, позволяющие вести с ними эффективную борьбу. В этих условиях резко участились случаи вспышек эпидемий заболеваний, вызванных микроорганизмами, передаваемых живыми переносчиками - животными или насекомыми.

ИЗМЕНЕНИЕ ГЕНОФОНДА

Изменение среды обитания, происходящее в результате деятель­ности человека, оказывает на человеческие популяции воздействие, которое по большей части вредоносно, приводит к росту за­болеваемости и сокращению продолжительности жизни. Однако в развитых странах средняя продолжительность жизни неуклонно - примерно на 2,5 года за десятилетие - приближается к своему биологическому пределу (95 лет), в рамках которого конкретная причина смерти не имеет принципиального значения. Воздействия, казалось бы и не ведущие к преждевременной смерти, тем не менее нередко снижают качество жизни, но более глубокая проблема заключается в незаметном постепенном изменении генофонда, которое приобретает глобальные масштабы. Генофонд обычно определяют как совокупность генов, имеющихся у особей данной популяции, группы популяций или вида, в пределах которых они характеризуются определенной частотой встречаемости. О воздействии на генофонд чаще всего говорят в связи с радиационным загрязнением, хотя это далеко не единственный фактор, влияющий на генофонд. Существует большой разрыв между обиходными и научными представлениями о влиянии радиации на генофонд. Например, нередко говорят об утрате генофонда, хотя совершенно ясно, что гено­фонд человеческого вида может быть утрачен лишь при условии практически поголовного уничтожения людей. Утрата генов или их вариантов в обозримых масштабах времени вероятна лишь в отношении очень редких вариантов. Во всяком случае, не менее возможно появление новых вариантов гена, изменение генных частот и соответственно частот гетерозиготных и гомозиготных генотипов. Все эти события укладываются в представление об изменении генофонда (рис. 4).

Рис. 4. Изменение генофонда

Сторонники евгенических программ считают возможным избавиться от нежелательных ге­нов путем физического уничтожения или исключения их носите­лей из процесса воспроизводства. Однако действие гена зависит от его окружения, взаимодействия с другими генами. На уровне личности дефекты нередко компенсируются развитием особых способностей (Гомер был слепым, Эзоп - уродливым, Байрон и Пастернак - хромыми). А доступные сегодня методы генной тера­пии открывают возможность исправления врожденных дефектов без вмешательства в генофонд.

Стремление большинства людей сохранить генофонд таким, каким его создала природа, имеет под собой вполне естественные основания. Исторически генофонд сложился в результате дли­тельной эволюции и обеспечил приспособление человеческих по­пуляций к широкому спектру природных условий. Генетическое разнообразие людей на популяционном и индивидуальном уров­нях иногда носит очевидный адаптивный характер (например, темный цвет кожи в низких широтах, связанный с устойчивостью к ультрафиолетовому излучению), в других же случаях нейтраль­но по отношению к факторам среды. Независимо от этого генетическое разнообразие предопределило многообразие и динамич­ность развития человеческой культуры. Высшее достижение этой культуры - гуманистический принцип равноценности всех людей - в переводе на биологический язык означает сохранение генофон­да, не подлежащего искусственному отбору.

Вместе с тем продолжается действие и естественных факторов изменения генофонда - мутации, дрейф генов и естественный от­бор. Загрязнение среды влияет на каждый из них. Хотя эти факторы действуют совместно, в аналитических целях имеет смысл рас­смотреть их по отдельности.

Факторы мутагенеза. К ним из физических воздействий кроме ионизирующего излучения, возможно, относятся электромагнит­ные поля. Установлено, например, повышение заболеваемости лейкемией у лиц, проживающих длительное время вблизи высоко­вольтных линий электропередачи. Из сотен тысяч разнообразных химических соединений, поступающих в среду в виде бытовых и производственных загрязнений, около 20% генотоксичны.

Мутационные изменения снижают жизнеспособность организма в 1-2-кратном соотношении со скоростью гаметного мутагенеза. Наряду с прямым канцерогенным эффектом - мутациями, нару­шающими взаимодействие клеточных клонов в процессе их роста и трансформации, происходит нарушение контрольных функций гормональной и иммунной систем, на фоне которого возрастает риск злокачественных новообразований как хемотоксичной, так и вирусной этиологии. Мутагенез, сопровождающий встраивание вирусной частицы в клеточный геном, также может возрастать вследствие иммунной недостаточности организма, появления но­вых штаммов вирусов или того и другого.

Дрейф генов. В прошлом дрейф генов был связан с резкими ко­лебаниями численности локальных популяций, истребляемых вой­нами и эпидемиями. Выжившие основатели новой популяции пере­давали ей черты своей генетической индивидуальности. Утрачен­ная часть генетического разнообразия восстанавливалась за счет повторных мутаций и потока генов, но определенные отличия могли сохраняться длительное время. Сегодня рост численности и более подвижный образ жизни предохраняют генофонд от дрейфа генов, разве что за исключением малочисленных популяций на океанических островах, в горных районах или тропических лесах.

Естественный отбор. Внимание общественности и экспертов в первую очередь привлекают генотоксичные факторы прямого действия и связанные с ними заболевания, тогда как естественный отбор - в долгосрочном плане гораздо более мощный фактор из­менения генофонда - остается в тени. Между тем любое воздейст­вие на среду хотя бы в небольшой степени изменяет направлен­ность отбора, создавая давление на популяцию и сдвигая частоты соответствующих генотипов. Ген может долго удерживаться в по­пуляции, несмотря на негативный отбор (который недостаточно эффективен при низких частотах), но угроза обеднения генофонда со временем становится все более реальной.

Охрана среды обитания и системы здравоохранения - факторы, по существу, противостоящие естественному отбору в человече­ских популяциях. Тем не менее отбор действует в особенности на пренатальном уровне (например, в виде ранних самопроизволь­ных абортов, которые могут остаться незамеченными). Любое заболевание снижает шансы на успешную карьеру, создание семьи и полноценный генетический вклад в следующее поколение. По­скольку люди неравноценны в отношении устойчивости к воздей­ствиям специфического и общего характера, то отбор работает в пользу более устойчивых, невзирая на их личностные качества, и тем более активно, чем больше загрязнение среды. Эти процессы не только сокращают разнообразие людей (3 тыс. лет назад свет­локудрые ахейцы сражались с темноволосыми малоазийскими племенами; теперь настоящие блондины редки даже среди скан­динавов, не говоря уже о греках), но и вымывают из популяции редкие гены, способствующие развитию социально ценных свойств, если они не сцеплены с генетическими факторами устой­чивости к загрязнениям.

Дата добавления: 2014-01-06