Экология и здоровье человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Экология и здоровье человека»

Экология и здоровье человека

В настоящее время здоровье нельзя рассматривать как нечто автономное, связанное только с индивидуальными особенностями организма. По определению Всемирной организации здравоохранения здоровье человека - это объективное состояние и субъективное чувство полного физического, психического и социального комфорта. Здоровье человека - состояние человеческого организма как живой системы, характеризующееся полной ее уравновешенностью с внешней средой и отсутствием каких-либо выраженных изменений, связанных с болезнью. Оно является результатом воздействия социальных и природных факторов. Гигантские темпы индустриализации и урбанизации при определенных условиях могут привести к нарушению экологического равновесия и вызвать деградацию не только среды, но и здоровья людей. Поэтому с полным основанием здоровье и болезнь можно считать производными окружающей среды. Необходимо проводить четкую грань между индивидуальным здоровьем и здоровьем общественным или популяционным. В исследованиях по экологии человека общественное здоровье можно рассматривать как основной признак, основное свойство человеческой общности, ее естественное состояние, отражающее индивидуальные приспособительные реакции каждого сочлена общности людей и способность всей общности наиболее эффективно осуществлять свою социальную и биологическую функцию в определенных условиях конкретного региона. Качество популяционного здоровья отражает степень вероятности для каждого человека достижения наиболее высокого уровня здоровья и творческой работоспособности на протяжении максимально продленной индивидуальной жизни, а также характеризует жизнеспособность всего общества как социального организма и его возможности непрерывного гармоничного роста и социально-экономического развития. Уровень здоровья людей формируется в результате взаимодействия экзогенных (природных и социальных) и эндогенных (пол, возраст, телосложение, наследственность, раса, тип нервной системы и др.) элементов. Уровень здоровья - универсальный признак, рассматриваемый в процессе общественного воспроизводства населения, находящегося в определенном взаимодействии с окружающей средой, обладающего динамическими тенденциями, структурой, спецификой размещения и территориальной организацией. Состояние здоровья отдельно взятого человека - явление в значительной степени случайное. Оно может быть обусловлено преимущественно эндогенными факторами. Уровень же здоровья достаточно представительной группы людей (усредненный уровень здоровья) всегда служит показателем благотворного или негативного влияния окружающей среды на население. Уровень здоровья отражает степень адаптированности общности людей к определенным условиям жизни. Проблемы качества здоровья населения глубоко волнуют ученых и политиков во всем мире. В 1948 г. ООН приняла "Всеобщую декларацию прав человека". В декларации было записано: "Каждый человек имеет право на такой жизненный уровень, включая пищу, одежду, медицинский уход и социальное обслуживание, который Согласно данным Б.Б. Прохорова (2007) можно выделить пять типов популяционного здоровья:

примитивный - простое выживание популяции под постоянной угрозой насильственной смерти; Органы чувств ориентируют человека во внешней среде. С их помощью мы видим, слышим, ощущаем весь многообразный, полный звуков и красок окружающий нас мир. Однако не все раздражения доходят до нашего сознания. Человек не ощущает радиоволн, не воспринимает космических лучей, не видит инфракрасных, ультрафиолетовых и многих других лучей, не слышит звуков очень высоких и низких тонов. Совершенствование органов чувств в процессе эволюции шло параллельно с развитием нервной системы, преждевременной смерти от периодически возникающих эпидемий острозаразных болезней и неблагоприятного течения соматических заболеваний;

квазимодерный - близкий к современному типу здоровья населения экономически развитых стран;

модерный - современный тип здоровья населения экономически развитых стран;

постмодерный (тип общественного здоровья, который сформируется в недалеком будущем, если не возникнет форсмажорных обстоятельств) - полноценная радостная жизнь всей популяции.

Сейчас на Земле доминируют два типа общественного здоровья: квазимодерный и модерный, при наличии зачатков постмодерного типа и остатка элементов примитивного и постпримитивного типов популяционного здоровья, необходим для поддержания здоровья и благосостояния его самого и его семьи...". Спустя тридцать восемь лет ученые, собравшиеся в Канаде под руководством ВОЗ, приняли "Оттавскую хартию промоции (дальнейшего улучшения) здоровья". В хартии подчеркнуто, что "...хорошее здоровье является главным ресурсом для социального и экономического развития как общества в целом, так и отдельной личности и является важнейшим критерием качества жизни".Здоровье населения формируется и поддерживается всей совокупностью условий повседневной жизни. Условия, обстоятельства, конкретные причины, более других влияющие на возникновение и развитие болезней, получили название факторы риска. Формирование популяционного здоровья определяют следующие факторы: образ жизни и социально-экономические условия; генетика, биология человека; качество внешней среды, природные условия; здравоохранение. Снижение уровня здоровья во многом зависит не только от образа жизни людей, социально-экономических факторов, состояния окружающей среды и наследственности, но и от природных условий.

Для возникновения ощущения необходимы органы, воспринимающие раздражения, нервы, по которым это раздражение направляется в мозг, где раздражение анализируется и превращается в акт сознания. В результате человек ощущает, осознает цвет, вкус, запах, боль и т.д. Аппарат, необходимый для возникновения ощущений, И.П. Павлов назвал анализатором. Анализатором (сенсорной системой, по И.П. Павлову) называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов - сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней или внутренней среды, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые перерабатывают эту информацию. Таким образом сенсорная система вводит информацию в мозг и анализирует ее. Работа любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы и передачи их в мозг через цепи нейронов. Процесс передачи сенсорных сигналов сопровождается многократным их преобразованием и перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа), после чего формируется ответная реакция организма.

Каждый анализатор состоит из трех отделов: рецептора (воспринимает раздражение); проводника (проводит нервные импульсы как ощущения); коркового конца (воспринимает нервные импульсы как ощущения). Различают внешние и внутренние анализаторы. С помощью внешних анализаторов человек воспринимает раздражения из внешнего мира. С помощью внутренних анализаторов человек воспринимает раздражения из органов тела. Вся совокупность анализаторов называется еще сенсорной системой. Сенсорная система обладает способностью приспосабливать свои свойства к условиям среды и потребностям организма. Сенсорная адаптация - общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности сенсорной системы. Субъективно адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя (например, мы не замечаем непрерывного давления на кожу привычной одежды).

Несмотря на разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организм и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей. У всех организмов в процессе их эволюции выработались приспособления к восприятию факторов в определенных количественных пределах, которые являются пределами положительного влияния на организм, его жизнедеятельность. Все факторы среды в природе воздействуют на организм одновременно, причем не каждый сам по себе, т.е. в виде простой суммы, а как сложный взаимодействующий комплекс. При этом наблюдается усиление или ослабление силы одного фактора под влиянием другого, в результате чего абсолютная сила фактора, которую можно измерить с помощью соответствующих приборов, не будет равна силе воздействия фактора, которую можно определить по ответной реакции организма. Например, жару легче переносить при сухом, а не влажном воздухе, угроза замерзания выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие. И наоборот, один и тот же экологический эффект может быть достигнут разными путями. Например, компенсация недостатка влаги может быть осуществлена поливом или снижением температуры.

На современного человека воздействует большое количество факторов, обусловленных научно-техническим прогрессом. Это вредные агенты, связанные с развитием атомной и химической промышленности, отходы производства, возрастание темпов жизни, умственных нагрузок и т.д. Воздействие упомянутых факторов на человека коренным образом изменило структуру заболеваемости и смертности. Если в начале XX века ведущими были, главным образом, эпидемические болезни, то в настоящее время на передний план вышли сердечнососудистые, онкологические, нервно-психические заболевания и травматизм. В начале 80-х гг. И.И. Брехманом предложен новый термин валеология, который включает совокупность знаний о генетических, физиологических резервах организма, обеспечивающих устойчивость физического, биологического, психологического, социокультурного развития и сохранения здоровья в условиях влияния на организм меняющихся факторов внешней и внутренней среды. Валеология предполагает учет генофонда индивида, его психофизиологических характеристик, образа жизни, среды обитания, экологии, профессиональной деятельности.

Ускорение технического прогресса, прогрессирующее загрязнение окружающей среды, значительный рост стрессогенности современного образа жизни увеличивают риск развития заболеваний и делают каждого потенциальным пациентом медицинских учреждений (или целителей). Учение о здоровье и болезни, несмотря на свою тысячелетнюю историю, до настоящего времени все еще не сформировалось как единая научная дисциплина. Как известно, в последние десятилетия происходит интенсивное изменение окружающей среды за счет резкого расширения промышленного производства, роста количества отходов, загрязняющих окружающую среду. Все это непосредственно влияет на здоровье населения, наносит огромный ущерб экономике, резко уменьшает трудовые ресурсы, а также потенциально создает канцерогенную и мутагенную опасность не только для здоровья настоящих, но и будущих поколений.

Неблагоприятное воздействие факторов окружающей среды на организм зависит от природы и интенсивности факторов, от "готовности" организма и его защитно-приспособительных возможностей противостоять им. С этой позиции выделяют 3 группы факторов: факторы, в отношении которых хорошо известна их этиологическая роль в развитии определенных заболеваний; факторы среды, которые, не являясь непосредственной причиной болезни, служат условиями для их развития; факторы, которые опосредованно влияют на организм, снижая его защитные, приспособительные возможности.

Изначально Homo sapiens был подвержен тем же факторам регуляции и саморегуляции экосистемы, что и весь животный мир. Главными из ограничивающих факторов были гипердинамия и недоедание. Среди причин смертности на первом месте стояли патогенные (вызывающие болезни) воздействия природного характера. Особое значение среди них имели инфекционные болезни, отличающиеся, как правило, природной очаговостью. Суть природной очаговости в том, что возбудители болезней, ее переносчики и хранители существуют в данных природных условиях (очагах) вне зависимости от того, обитает здесь человек или нет. Человек может заразиться от диких животных (грызунов, птиц, насекомых и др.), проживая в этой местности постоянно или случайно оказавшись здесь. Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала XX в. Наиболее страшной из таких болезней была чума, возбудителем которой является чумной микроб. Смертность от чумы во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средневековья и более позднего времени. С XIV в. чума неоднократно отмечалась в России, в том числе и в Москве, и даже в начале XX в. наблюдалась в портовых городах Черного моря, в том числе и в Одессе. В XX в. крупные эпидемии были зарегистрированы в Индии.

Заболевания, связанные с окружающей человека природной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведется постоянная борьба. Это объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например, резистентностью (выработкой сопротивления к различным факторам воздействия) носителей возбудителей и самих возбудителей болезней. Характерным примером влияния этих процессов является борьба с малярией. Малярия - заболевание, вызываемое заражением паразитами рода Plasmodeum, передаваемое укусом зараженного малярийного комара. Это заболевание - экологическая и социально-экономическая проблема. В 1955 г., по данным ЮНЕП, умирало ежегодно примерно 2 млн. человек. Против комаров в 1943 г. начали применять ДДТ, особенно интенсивно - с 1956 г. ДДТ и другие пестициды - мощные и стойкие, но уже к 70-м гг. число популяций комаров, стойких к ДДТ, возросло настолько, что число заболеваний, например, только в Индии возросло до 6 млн. уже в 1976 г., в то время как в 1966 г. их было всего 40 тысяч. Другой фактор, препятствующий ликвидации малярии, - у ее паразита появилась устойчивость к лекарствам от малярии (хлохину).

Сейчас, чтобы не отравлять окружающую среду пестицидами, все чаще пользуются экологически оправданными методами борьбы с малярией. Это методы управления жизненной средой - осушение заболоченных территорий, уменьшение солености воды и др., и биологические методы - использование других организмов для ликвидации комара, для чего культивируется не менее 265 видов личиноядных рыб, а также микробы, вызывающие болезни и гибель комаров. Высокая смертность людей от инфекционных болезней обусловила достаточно медленный рост численности населения - первый миллиард жителей на Земле появился лишь в 1860 г. Развитие профилактической медицины резко улучшило санитарно-гигиенические условия жизни, привело к значительному снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями, а некоторые из них в XX в. практически исчезли.

Искусственная среда, созданная самим человеком, также требует к себе адаптации, которая происходит в основном через болезни. Причины возникновения болезней в этом случае следующие: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмоциональный стресс. С медико-биологических позиций наибольшее влияние социально-экологические факторы оказывают на следующие тенденции. Акселерация - это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой (увеличение размеров тела и более раннее половое созревание). Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, "снявшее" лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации. Нарушение биологических ритмов - важнейшего механизма регуляции функций биологических систем - в условиях городской жизни может быть вызвано появлением новых экологических факторов. Это, прежде всего, относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором, например, стало электроосвещение, продлившее световой день. Возникает хаотизация прежних биоритмов, и происходит переход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у человека и у представителей биоты города вследствие нарушения фотопериода.

Аллергизация населения - одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия - извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену (простые и сложные минеральные и органические вещества). Аллергены по отношению к организму бывают внешние (экзоаллергены) и внутренние (аутоаллергены). Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, волчанка красная и др.) в нарушении иммунной системы человека, которая эволюционно находилась в равновесии с природной средой. Городская же среда характеризуется резкой сменой доминирующих факторов и появлением совершенно новых веществ - загрязнителей, давление которых ранее иммунная система человека не испытывала. Поэтому аллергия возникает без сопротивления организма и трудно ожидать, что он станет к ней резистентным.

Онкологическая заболеваемость и смертность - одна из наиболее показательных медицинских тенденций неблагополучия в данном городе или, например, в зараженной радиацией сельской местности. Эти заболевания вызваны опухолями. Опухоли (от греч. onkos) - новообразования, избыточные патологические разрастания тканей. Они могут быть доброкачественные (уплотняющие или раздвигающие окружающие ткани) и злокачественные (прорастающие в окружающие ткани и разрушающие их). Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносятся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастаз не образуют. Это заболевание вызывается определенными веществами, называемыми канцерогенными. Их известно несколько сот. По характеру действия они разделяются на три группы: 1) местного действия; 2) органотропные, т.е. поражающие определенные органы; 3) множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах. Помимо канцерогенных веществ опухоли вызывают еще и опухолеродные вирусы, а также действие некоторых излучений: ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного и др. фактор окружающая среда здоровье человек

Рождение на свет большого количества недоношенных детей, а значит, физически незрелых - показатель крайне неблагоприятного состояния среды обитания человека. Оно связано с нарушением в генетическом аппарате и просто с ростом адаптируемости к изменениям среды. Инфекционные болезни тоже не искоренены в городах. Количество людей, пораженных малярией, гепатитом и многими другими болезнями, исчисляется огромными цифрами. "Возврат" инфекционных агентов фиксируется среди вирусов, а многие вирусы "отрываются" от природной основы и переходят в новую стадию, способную жить в среде обитания человека, т.е. становятся возбудителями гриппа, вирусной формы рака и других болезней. В наши дни вновь, как и сто лет назад, получило распространение такое инфекционное заболевание как туберкулез. На сегодняшний день туберкулезом инфицированы 2 млрд. человек. Заболеваемость возросла даже в развитых странах из-за возникшей устойчивости к антибиотикам, обеднения и большой плотности населения в городах. Более того, многие и другие известные инфекционные болезни получили распространение, когда основная масса населения сосредоточилась в городах.

Абиологические тенденции, под которыми понимаются такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, курение, наркомания и др., тоже являются причиной многих заболеваний: ожирение, рак, кардиологические болезни и др. К этому ряду относится и стерилизация среды - фронтальная борьба с вирусно-микробным окружением, когда вместе с вредными уничтожаются и полезные формы живого окружения человека. В настоящее время все эти тенденции в различной степени характерны практически для всех местообитаний человека, но наиболее рельефно они выступают в условиях городской среды.

В настоящее время все понимают необходимость борьбы против тех загрязнений среды, которые непосредственно изменяют метаболизм человека и в случае нарастания наносят вред его здоровью. Подобные влияния могут привести к такому изменению обстановки на Земле, которое поставит под угрозу жизнь человечества. Возможность столь серьезных изменений в биосфере получила название экологической катастрофы. Мутагенные факторы поражают внутриклеточные наследственные структуры организмов. Когда это касается зародышевых клеток, то, вызывая мутации генов и хромосом на молекулярном уровне, мутагены не оказывают влияния на здоровье людей. В этом случае поражения в виде наследственных болезней частично проявятся у их детей, а в основном - в ряду следующих поколений. В случае появления мутаций в соматических клетках мутагены способны вызывать рак, укорачивать жизнь, провоцировать склонность к различным заболеваниям и т.д. Основными категориями мутагенов в среде служат следующие: пестициды, широко используемые в сельском хозяйстве; отходы промышленности - хлордибензофураны, триметилфосфат, гексахлорбутадил и др.; тяжелые металлы - ртуть, свинец, кадмий и олово; полициклические углеводороды - бензопирены; нитрозамины. Эти и другие соединения попадают в организм человека через воздух, воду, пищу, лекарства, пищевые добавки, игрушки и пр.

Малоизученная сторона мутагенеза - это мутагенные последствия, когда после обработки исходного клеточного поколения мутации продолжают возникать спустя длительное время в пределах одного клеточного цикла или даже после ряда синтезов ДНК. Надо помнить, что многие из них не наносят видимого вреда организму человека. Однако они нарушают генетические структуры как в зародышевых, так и в соматических клетках. Мутация в соматических клетках увеличивают число новообразований, вызывают преждевременное старение, влияют на многие жизненно важные функции. Мутации в половых клетках влияют на будущие поколения и могут вызывать тератогенные эффекты. Предполагается, что развитие новообразований у человека в 80-90 % случаев связано с воздействием химических факторов окружающей среды. Существуют специфические факторы, вызывающие рак определенных органов или систем. Например, по оценкам американских исследователей, табакокурение является причиной 80-85 % всех смертей от рака легкого, а как причина смертности от всех видов рака составляет 25-30 % у мужчин и 5-10 % у женщин. Потребление алкоголя является причиной 75-85 % всех смертей от рака верхней части пищеварительного тракта. Определенная роль в развитии рака отводится воздействию лекарственных препаратов, вирусов, загрязненного воздуха и воды.

Обмен веществ (метаболизм) определяется как характерный признак жизни. В результате обмена веществ непрерывно образуются, обновляются и разрушаются клеточные структуры, синтезируются и разрушаются различные химические соединения. В организме динамически уравновешены процессы анаболизма (ассимиляции) - биосинтеза органических веществ, компонентов клеток и тканей, и катаболизма (диссимиляции) - расщепления сложных молекул компонентов клеток. Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50% сухой массы клетки. Они выполняют ряд важнейших биологических функций. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков - актина и миозина. Поступающий с пищей из внешней среды белок служит пластической и энергетической целям. Пластическое значение белка состоит в восполнении и новообразовании различных структурных компонентов клетки. Энергетическое значение заключается в обеспечении организма энергией, образующейся при расщеплении белков.

В связи с этим пища человека должна не просто содержать достаточное количество белка, но обязательно иметь в своем составе не менее 30% белков с высокой биологической ценностью, т. е. животного происхождения. У людей встречается форма белковой недостаточности, развивающаяся при однообразном питании продуктами растительного происхождения с малым содержанием белка. Оно встречается среди населения стран тропического и субтропического пояса Африки, Латинской Америки и Юго-Восточной Азии. Этим заболеванием страдают преимущественно дети в возрасте от 1 года до 5 лет. Биологическая ценность одного и того же белка для разных людей различна. Вероятно, она не является какой-то определенной величиной, а может изменяться в зависимости от состояния организма, предварительного пищевого режима, интенсивности и характера физиологической деятельности, возраста, индивидуальных особенностей обмена веществ и других факторов.

Преобладание анаболических процессов обеспечивает рост, накопление массы тела, преобладание же катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур, уменьшению массы тела. При этом происходит превращение энергии, переход потенциальной энергии химических соединений, освобождаемой при их расщеплении, в кинетическую, в основном тепловую и механическую, частично в электрическую энергию. Для возмещения энергозатрат организма, сохранения массы тела и удовлетворения потребностей роста необходимо поступление из внешней среды белков, липидов, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды. Их количество, свойства и соотношение должны соответствовать состоянию организма и условиям его существования. Это достигается путем питания. Необходимо также, чтобы организм очищался от конечных продуктов распада, которые образуются при расщеплении различных веществ. Это достигается работой органов выделения.Питание - важнейшая физиологическая потребность организма, от которой во многом зависит состояние здоровья и работоспособность человека. Оно необходимо для построения и непрерывного обновления клеток и тканей, восполнения энергозатрат, выработки ферментов, гормонов и других регуляторов обменных процессов в организме. Проблема здорового питания непосредственно связана с экологическими условиями получения, производства и хранения пищевого сырья и пищевой продукции. Качество пищевых продуктов определяется комплексом характеристик и, в первую очередь, пищевой ценностью, объединяющей биологическую и энергетическую ценность, органолептические и санитарно-гигиенические показатели. Согласно концепции сбалансированного питания, для нормальной жизнедеятельности человека необходимо не только поступление в организм необходимых компонентов пищи, но и обеспечение определенных соотношений между ними.

Рациональное питание - физиологически полноценное питание, способствующее сохранению здоровья человека и поддержанию нормальной и устойчивой работы органов и систем организма. Важно подчеркнуть, что рациональное питание для каждого человека не является некой постоянной величиной. Напротив, рациональное питание - величина переменная, она изменяется с возрастом, зависит от пола, этнической принадлежности человека, уровня физической и психо-эмоциональной активности, состояния здоровья, действия внешних факторов. Сбалансированное питание - определенное количество и соотношение нутриентов в составе питания, которое способствует нормальному и устойчивому функционированию метаболических процессов в организме. Это означает, что для достижения полезного эффекта все основные пищевые вещества должны находиться в определенном соотношении (быть сбалансированы). Не только недостаток, но и избыток основных групп пищевых веществ (белков, жиров и углеводов) и даже отдельных нутриентов (аминокислот, микроэлементов, витаминов) может приводить к дезорганизации метаболических процессов в организме.

Отечественный физиолог А.М. Уголев ввел в научный оборот понятие "адекватное питание", которое дополняло понятие о рациональном и сбалансированном питании, подчеркивая важную роль балластных компонентов пищи (пищевых волокон) и микрофлоры кишечника как дополнительного источника пищевых субстратов для каждого человека. Поэтому адекватное питание (по А.М. Уголеву) - питание, которое учитывает значение пищевых волокон и микрофлоры кишечника в обеспечении организма дополнительным количеством пищевых субстратов (за вычетом тех, которые утилизируются самими бактериями). Оптимальное питание (наилучшее, наиболее благоприятное) - питание, наилучшим образом учитывающее потребности конкретного человека в данный период времени. Оптимизация питания является конечной целью при расчете любого питания. Правильнее было бы говорить о целесообразности питания, которое должно способствовать достижению определенной цели в регуляции обмена веществ в организме и поддержанию здоровья - устойчивой работы всех систем.

С помощью правильного рационального питания можно поддерживать оптимальное состояние внутренней среды организма и высокий уровень здоровья. Но пища может быть источником и носителем большого числа потенциально опасных для здоровья человека химических и биологических веществ. Они попадают и накапливаются в пищевых продуктах по ходу как биологической, так и пищевой цепи, включающей все этапы промышленного производства продуктов, а так же их хранение, упаковку, маркировку. На организм вредное влияние оказывают пищевые добавки, красители, консерванты, чужеродные вещества, которые откладываются в продуктах питания - пестициды, тяжелые металлы, нитраты и другие вредные вещества.

Одной из кардинальных проблем биологии и экологии является проблема адаптации. Актуальность этой проблемы в том, что современное общество заинтересовано сохранить и улучшить здоровье человека. Здоровье и болезнь человека являются существенными характеристиками состояния человека. Оба эти состояния связаны с адаптацией, и, чем лучше адаптируется человек к природным и социальным факторам, тем выше показатель общественного здоровья. Адаптациями называются эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в условиях динамических экологических факторов. Адаптации бывают разных типов. Биохимические адаптации - это наследственно закрепленные изменения в обмене веществ организма (появление изоферментов, изменение сродства фермента к субстрату, изменение константы ингибирования фермента к ингибиторам и т.д.). Физиологические адаптации - это наследственно закрепленные изменения характера и скорости физиологических процессов (изменение набора пищеварительных ферментов в зависимости от состава пищи, изменение кислородной емкости крови в зависимости от концентрации кислорода в воздухе, изменение способа терморегуляции в зависимости от температурного режима среды и т.д.).

Морфологические адаптации - это наследственно закрепленные изменения морфологических признаков (приспособления к быстрому плаванию или нырянию у различных животных, приспособления к засушливым условиям у растений, приспособления к распространению плодов у покрытосеменных растений и т.д.). Поведенческие (этологические) адаптации - это наследственно закрепленные различные формы поведения с целью приспособления к условиям среды (поведение животных, направленное на обеспечение нормального теплообмена с окружающей средой - строительство убежищ, суточные и сезонные кочевки; приспособительное поведение у хищника и жертвы, паразита и хозяина; брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения и т.д.). У человека как высшего существа живой природы приспособительные реакции достигли наибольшего совершенства, но, несмотря на это, процесс приспосабливания осуществляется и в настоящее время непрерывно и незаметно для нас. Мы замечаем эту изменчивость по косвенным показателям, таким, как увеличение средней продолжительности жизни, исчезновение ряда болезней, особенно инфекционных, возникновение новых или модификация старых болезненных форм в связи с измененной реактивностью организма, а также в связи с новыми экологическими факторами, создаваемыми человеком и его техникой, в связи с применением новых лекарственных форм и т.д.

Воля и ум человека, его техническое могущество позволили ему осваивать и подчинять себе различные факторы природы - воду, земные недра и космическое пространство. Человек победил боль и страх, он доказал, что вполне возможно существование в условиях невесомости, а также предположил принципиальную возможность адаптации к высоким уровням радиации. Правда, в этом случае нельзя сказать, какой ценой будут достигнуты новые, более высокие формы адаптации, но, учитывая исторический опыт возникновения и закрепления многообразных форм приспособления к факторам среды, можно сказать, что вряд ли новые формы адаптации будут проходить безболезненно. Вполне вероятно, что новые приспособительные акты будут иметь особую напряженность и будут совершаться за счет определенных дисгармоний в некоторых физиологических функциях.

Говоря о единстве организма и среды, необходимо отметить, что человек, с одной стороны, чрезвычайно зависит от внешней среды, но, с другой стороны, именно эта зависимость воспитала в нем замечательные устройства и приспособления, которые делают его как бы независимым от внешней среды, а также в значительной мере владеющим этой средой. Так, приспособления, наблюдаемые у человека в арктических условиях, выражаются в ряде четких физиологических сдвигов, таких, как повышение метаболизма, усиленное теплообразование, увеличение объема циркулирующей крови и т.д. В условиях высокогорья отмечается усиление эритропоэза, изменение свойств гемоглобина, повышение активности дыхательных ферментов и т.д. Наивысшего развития приспособительные процессы в системе органического мира достигли у человека, т.к. к естественно развивающимся агентам и устройствам такого рода он присоединил фактор сознательной тренировки. Таково влияние трудовых процессов и физических упражнений на строение тела, грудной клетки, на линейные и объемные размеры мышц. Сознательная и эмоциональная деятельность человека особенно расширяет круг приспособительных мероприятий (лечебных и профилактических). Благодаря этим мероприятиям человек приспосабливается к разнообразным внешним факторам, в том числе и к тем, которые создаются самим человеком. Сюда можно отнести и факторы исключительной мощности, к которым, например, принадлежит искусственная радиация. Приспособительные реакции физиологического характера обусловлены, главным образом, действием на организм различных внешних агентов малой и средней интенсивности и длительности. Все чрезвычайные раздражители являются патогенными факторами, которые нарушают механизмы саморегуляции функций, резко сужают диапазон уравновешивания организма со средой и, тем самым, ограничивают способность живых существ поддерживать постоянство своей внутренней среды. Но организм обладает возможностью восстанавливать свою целостность, компенсировать утраченные функции.

Неправильно было бы смотреть на процессы адаптации организма человека как на процессы всегда безболезненные или абсолютно целесообразные. Приспособительные реакции как биологическая проблема являются и областью патологии. Очень часто адаптация к внешней среде приобретается ценой значительных морфологических и функциональных сдвигов, являющихся патологическими. Многие заболевания, особенно заболевания нервной и сердечнососудистой систем, фактически отражают именно эту патологическую сторону приспособляемости организма человека к вешней среде, трудности и срывы этой приспособляемости.

За последние несколько десятилетий медицина установила, что общую устойчивость организма можно повышать с помощью определенных фармакологических агентов, названных адаптогенами. Сейчас всем известно, что при лечении самых разнообразных заболеваний врачи назначают в качестве дополнительных лекарственных средств глюкозу и витамины. Эти лекарства за очень малым исключением входят в обязательные назначения при терапии любого заболевания. Значение для клиники общеукрепляющих лекарственных веществ очень велико и с каждым годом число их возрастает. Первой вехой на пути создания новой группы лекарственных веществ явился дибазол, применение которого в малых дозах способствует повышению общей резистентности организма. В этом же ряду следует отметить и женьшень - одно из многочисленных общеукрепляющих средств, которыми насыщена восточная медицина. Изучение других растений семейства аралиевых показало, что элеутерококк лучше, чем женьшень, повышает общий тонус и сопротивляемость организма. Подобного рода действие обнаруживается у пантокрина, корня левзеи, витамина В12 и золотого корня, некоторых поливитаминных препаратов (декамевит, аэровит и др.), а также лекарственных средств животного происхождения (экмолин, интерферон). Последние осуществляют различные контрольно-регуляторные функции, направленные на сохранение и восстановление клеточного гомеостаза. Адаптогены, особенно элеутерококк, нередко удивляют врачей непривычной широтой и разносторонностью терапевтического действия. Однако с каждым годом увеличивается число фактов, подтверждающих большие возможности адаптогенов в профилактике и лечении различных заболеваний, уточняются показания и способы их применения. В настоящее время адаптогены занимают прочное место в клинике, и с каждым годом число их увеличивается.

Исследование механизмов действия адаптогенов прежде всего показало, что они не проявляют заметного действия на интактном организме и почти не вызывают отклонений в нормальном функционировании органов и систем, но в полную меру начинают проявлять свое защитное действие при нагрузках и заболеваниях. Согласно многочисленным литературным данным, адаптогены повышают сопротивляемость организма к мышечной нагрузке, пониженному атмосферному давлению, электротоку, отравлению наркотиками и другими ядами, к инфекции, к действию СО2 и рентгеновских лучей и т.д. Таким образом, адаптогены нормализуют очень многие функциональные показатели при действии повреждающих агентов, и эта особенность адаптогенов получила название поливалентности или полиморфизма их действия, способствующего улучшению приспособления организма к разнообразным воздействиям.

Кроме способности повышать сопротивляемость организма к повреждающим агентам различной природы, действие адаптогенов характеризуется еще широким терапевтическим эффектом. Так, применение адаптогенов способствует изменению диуреза в сторону нормализации, снижает повышенное содержание сахара в крови, задерживает как понижение, так и повышение числа лейкоцитов при облучении, нормализует кровяное давление и т.д. Далее было установлено, иго адаптогены снижают угнетающее влияние повреждающих агентов на условно-рефлекторную деятельность. Благоприятное влияние адаптогенов на условные рефлексы проливает свет и на тот факт, что эти препараты при испытании на людях повышают умственную работоспособность, почти полностью предотвращают появление ошибок при корректурной работе у лиц, занятых в ночную смену.

Мутационный процесс в условиях естественного фона радиации не может повлиять на жизнь популяций. Но человек сам ввел в свою окружающую среду ядерную энергию и химические соединения, обладающие исключительной мутационной активностью, в том числе и химические соединения, не встречавшиеся прежде в природе. Случайный дрейф и миграции генов среди животных - обычное явление, приводящее к образованию экотипов. Что же касается человека, то в настоящее время, в условиях высокой подвижности населения, географические расстояния уже не играют роли. В этих условиях генный дрейф теряет значение как фактор популяционной динамики, в то время как еще в конце XIX века можно было говорить о существовании неких групп населения, которые называли "изолятами".

Естественный отбор сыграл решающую роль в эволюции всех видов, в том числе и Homo sapiens. Благодаря социальным преобразованиям и достижениям медицины в развитых странах давление естественного отбора значительно снизилось. Тем не менее, человек, являясь и биосоциальным существом, не освободился от действия общебиологических закономерностей, универсальных для всего живого, т.е. примерно 50 % первичного генофонда не воспроизводится в следующем поколении, и значительная часть этих явлений генетически обусловлена. Давление естественного отбора в развитых странах вообще значительно снижено. Учитывая, что человек занял такие пространства, где воздействия среды во многом противоположны, можно констатировать: человек, в отличие от животных, поставил вид в условия широчайшей экологической ниши, характеризующейся общей направленностью адаптации. Освоение человеком огромного числа экологических ниш в природе стало возможным не только благодаря созданию искусственной среды, но и потому, что это привело к процессам "самонастройки" его организма к изменениям среды. Примерно то же происходит, если не человек меняет среду, а среда меняется в месте его проживания, на производстве и т.п. Например, повысился шум механизмов в цехе, уровень загрязнения и т.п., скажем, на какое-то время. Но если эти изменения происходят быстро и мощно, то эволюционные процессы, механизмы отбора уже не успевают, "отстают", и адаптация становится невозможной. Такой резкий дисбаланс системы вызывает стрессовые ситуации, приводящие к болезням человека, вплоть до генетических нарушений - мутагенных явлений.

В городской среде к традиционным экологическим факторам добавляются: десинхроноз (несоответствие адаптации географической зональности при трансширотных и трансмеридианальных миграциях), транспортная усталость, электромагнитные поля, симбиотная, бактериально-вирусная флора, медицинские интервенции, информационное богатство среды, вирусная трансдукция (перенос генетического материала из одной клетки в другую с помощью вируса) и др. Поэтому оценка состояния среды обитания человека возможна лишь через состояние здоровья самого человека.

Проблема приспособления человека к социальным условиям существования также находится в центре внимания многих естественных и общественных наук, изучающих жизнедеятельность человека во всех формах ее проявления. В.П. Казначеев определяет популяцию как "сложную социально-биологическую общность людей". Основой существования человеческой популяции является социально-трудовая активность людей в отличие от инстинктивно-поведенческого способа существования популяций животных. Биологическое приспособление животных организмов к изменениям условий развивающейся по законам природы биосферы опосредуется действующими в социуме закономерностями, в результате биологическое содержание приспособительных механизмов проявляется в "снятом" виде. В первую очередь это проявляется в том, что биологические механизмы адаптивно-компенсаторных процессов трансформируются в социально-биологические. По мере накопления информации о закономерностях природных процессов человек получил возможность технически использовать природные ресурсы, осуществлять физические и химические методы превращения энергии природных процессов в энергию, потребную для прогрессивного развития человеческого общества. В биосфере происходит становление ее нового компонента - техносферы. Основной характеристикой техносферы как этапа перехода биосферы в ноосферу можно считать возрастающее антропогенное воздействие в глобальных масштабах на процессы, происходящие в биосфере.

Изначально возникшая в результате биологических эволюционных процессов в биосфере человеческая популяция в процессе социального развития выделилась из биосферы как наиболее активный ее элемент, преобразующий биосферу в ноосферу, дальнейшая эволюция которой подчиняется закономерностям, определяющим социальное развитие общества. С появлением человека биологическая эволюция перешла на высший уровень эволюции - социальный. Ведущую роль в развитии заняло общество мыслящих людей вместо популяции биологических организмов. Это явилось следствием того, что информационные взаимодействия животных со средой, обеспечивающие ранее пассивное приспособление организмов к изменениям среды на основе опережающего отражения, сменились принципиально новым уровнем информационных процессов, в которых генетическая информация опосредовалась социальной информацией - трудовым опытом людей. В результате человек приобрел возможность активного воздействия на среду своего существования - биосферу. Возникновение второй сигнальной системы - речи - привело к тому, что накопление концентрации энергии живым веществом биосферы за счет обмена организмов со средой веществом дополнилось накоплением социальной информации, позволившим регулировать обменные процессы между обществом и природой.

По мнению многих ученых, основанная на естественном отборе биологическая, а затем социально-биологическая адаптация человека, выразившаяся в формировании генотипа вида Homo sapiens, закончилась, уступив место социальной форме адаптации человеческой популяции. Социальная сущность человека проявляется в том, что трудовая деятельность становится для него определяющей функцией, которую в первую очередь компенсирует общество. Ребенок не может адаптироваться к дальнейшему своему существованию и функционированию в обществе без компенсации со стороны общества. Социальная функция, опосредуя проявления биологической и экологической функций, которые проявляются в "снятом" виде в развитии популяции, определяет форму структурных связей между элементами популяции - человеческими индивидами и конкретным биогеоценозом, которые трансформируются в процессе становления популяции в социальные структурные связи - производственные отношения между людьми определенной общественно-экономической формации и их отношение к природе как основе материальной деятельности. Полифункциональная структура популяции обеспечивает ее функционирование в социальной среде - обществе в целом.

Основными признаками антропогенного воздействия являются: нарушения структуры среды обитания в результате уничтожения элементов среды, обеспечивающих определенные стороны функционирования популяции, истощение абиотических и биотических ресурсов; нарушение структурных связей среды в результате компенсаторного воздействия на одни из них за счет других: замена элементов трофических цепей и нарушение круговорота веществ, распространение монокультур, сосредоточение производства, выброс в среду элементов, не взаимодействующих в циклах круговорота, нарушающих эти циклы; создание новых структурных элементов и связей, ранее отсутствовавших в природной среде. Примером могут служить синтетические вещества, взаимодействующие с биогенными факторами.

Приспособление популяции людей к экологическим изменениям природной среды, возникшим в результате антропогенного воздействия и обусловленным противоречиями прогрессивного развития общества, возможно только социальным путем, т.е. изменением социальной структуры популяции. Приспособление организма человека к выполнению определенных видов трудовой деятельности и составляет содержание его социальной адаптации. Социальная компенсация включает все меры, осуществляемые популяцией в зависимости от уровня ее социального развития, на различных этапах жизни человека. На первом этапе компенсируется подготовка организма к трудовой деятельности, т.е. обеспечение условий его воспитания и обучения. На следующем этапе компенсируется процесс специализации человека к выполнению определенной трудовой деятельности. При недостаточной компенсации индивидов с низким уровнем нормы адаптации возможен срыв адаптации, поломки как биологических, так и социальных структур организма, проявляющихся в физической и психологической патологии (профессиональные болезни).

И, наконец, наступает компенсация со стороны популяции периода жизни человека, когда организм его теряет способность к производительному труду, сохраняя социальную активность. Таким образом, выполнение человеком социально-биологических функций, характеризующее его приспособление к условиям существования в популяции, возможно только при сочетании адаптационно-компенсаторных процессов на уровне системы организма.

Воздействие экологических факторов на приспособительные процессы организма человека связано с тем, что, попадая по различным причинам в природные условия, отличающиеся по адаптационной норме от нормы адаптации популяции, люди вынуждены первоначально биологически приспосабливаться к этим новым условиям как к экстремальным для функционирования их организмов. К причинам возникновения экологических экстремальных воздействий на организм человека можно отнести ситуации, условно обозначенные как: аварийные, когда человек или группа людей внезапно попадают на некоторое время в экологические условия, отличные от условий популяции; условия экспедиции, когда группа людей заранее готовится к непродолжительному пребыванию в природной среде, экологически отличающейся от условий популяции, для выполнения трудовых функций; освоение новых территорий, вызывающее необходимость адаптации к экологической среде популяции при необходимости выполнения трудовых функций.

При аварийной ситуации один человек или небольшая группа людей неожиданно оказываются в условиях природной среды в отрыве на некоторое время от популяции. Возникает необходимость в преадаптации к новым для человека условиям, в которых отсутствуют компенсаторное воздействие популяции и связь с нею. Ко второму варианту относятся случаи, когда в аварийную ситуацию попадает функционально сформированный человек, но узкоспециализированный к определенному виду трудовой деятельности, требующей большой физической выносливости. Примером может служить матрос парусного флота Айртон, психологически дифференцированный к выполнению социально ограниченного комплекса функций. Несмотря на то, что социальная компенсация его существования в условиях необитаемого острова была осуществлена (ему оставили запас продовольствия, инструмент и оружие), она оказалась недостаточной для поддержания необходимого уровня его психической преадаптации. В результате на фоне сохранения биологических функций дизадаптировались социально-психические функции, произошла его десоциализация, одичание, возврат к досоциальному уровню. Но после его спасения и возвращения в среду социальной популяции произошла реадаптация, восстановились навыки речи и др.

Наиболее важную роль играет дизадаптация психологическая. Нарушение информационного стереотипа, вызывающего перегрузку психической структуры человека, ориентированную на социальную компенсацию, приводит к поломке структуры и функций психологической ориентировки, выражающейся в чувстве страха. Кажущаяся в некоторых случаях опасность для жизни вызывает панику, в результате которой человек не осуществляет функционально необходимых действий и погибает, как это происходит при кораблекрушениях. Безволие, отказ от активного освоения природных структур приводит к гибели. Это доказал эксперимент французского врача А. Бомбара, в течение 65 суток находившегося в условиях человека после кораблекрушения и доказавшего, что сила воли и мужество обеспечивают спасение и в экстремальных условиях. А. Бомбар таким образом показал, что в экстремальной обстановке возможна преадаптация организма к новым условиям при наличии волевых качеств, обусловивших психологическую резистентность к нарушению социальной компенсации. Определяющими факторами, обеспечивающими успех выживания в этих экстремальных условиях и возвращения в условия популяции, являются конституциональные (физические и психологические) характеристики организма человека, уровень адаптации к социальным условиям, степень функциональной дифференциации и специализации индивида или группы людей.