12

13

спино-таламическии тракт

гипоталамус

14. —

15. —

16. —

17. —

18. —

19. —

20. — 21 — 22 —

10 — второй нейрон темп, анализатора 23

24

третий нейрон темп, анализатора 25

26 —

клетки коры постцентральная область рецепторная область коры красное ядро экстрапирамидный путь двигательный нейрон передний корешок мышечное волокно симпатическая цепочка гипофиз сердце

надпочечники эфферентные волокна темп, анализатора

149

торые также могут выступать в роли терморецепторов. При различных температурных воздействиях сигналы в центральную нервную систему формируются не от отдельных рецепторов, а от целых кожных зон, так называемых рецепторных полей, размеры которых непостоянны, а зависят от температуры тела и внешней среды. Механизм возбуж­дения температурного рецептора связывают с изменением структуры термочувствительного белка, окружающего нервное окончание. Рас­положены терморецепторы не только в коже, но и во внутренних органах — в желудке, пищеводе, толстом кишечнике, венах. Предпо­лагается их наличие в суставах, внутренней сонной артерии, в матке. Несколько особняком стоят так называемые центральные терморецеп­торы, которые являются особыми нервными клетками, расположенны­ми в передних отделах гипоталамуса — одной из важнейших подкор­ковых структур головного мозга, которая считается высшим отделом температурного анализатора. Считается, что эти нервные образования служат для восприятия внутренней температуры «гомойотермного ядра» организма. Другой их функцией является осуществление обратной связи для оценки эффективности работы терморегулирующей системы в целом. Возможно также, что центральные терморецепторы, будучи органически включенными в терморегуляторный центр образованиями, играют роль своеобразного температурного эталона, под задающий уровень которого подстраивается вся терморегулирующая система.

Сигналы о тепловом или холодовом воздействии передаются по нервам через задние чувствительные корешки спинного мозга в цен- тральную^ервную систему. Далее информация поступает в гипота­ламус. Из нею информация о температурном воздействии попадает в кору головного мозга, где происходит ее осознание и формирование адаптивного поведенческого акта. Кора головного мозга и гипоталамус регулируют работу эффекторных органов, которые реализуют ответные реакции организма на температурное воздействие. В качестве таких органов, непосредственно участвующих в терморегуляторных реакци­ях, выступают: сердце, легкие, надпочечники, почки, кровеносные сосуды, кожа, потовые железы, мышцы, щитовидная железа, гипофиз и в меньшей степени другие органы и системы.

Температура тела как один из основных параметров жизнедеятель­ности оказывает влияние на весь организм — в большей или меньшей мере — и так или иначе затрагивает все органы и системы. Соотно­шение внешней температуры и температуры тела, изолирующие свой­ства одежды, влажность воздуха, скорость ветра, интенсивность теп­лоизлучения — все это определяет выраженность и напряженность деятельности сифемы терморегуляции.

Температура внешней среды в большинстве случаев ниже температу­ры тела. Вследствие этого между окружающей средой и организмом про­исходит обмен энергией — от более нагретого предмета (человека) тепло переходит к окружающим предметам и воздуху посредством радиации, конвективного нагрева и за счет испарения жидкости с поверхности тела и из дыхательных путей. Этот процесс принято называть теплоотдачей. В противоположность ему образование тепла в ходе окислительных про­

150

цессов называется теплопродукцией. В покое, при хорошем самочувст­вии и в устойчивом состоянии, величина теплопродукции равна теплоот­даче. Это состояние выражается уравнением теплового баланса:

дд = М- Е±С±И±К = 0,

где — изменение теплосодержания тела,

М — продукция тепла,

Е, С, Й, К — отдача тепла во внешнюю среду различными путями.

Не во всех случаях это уравнение равно нулю. В жарком климате или, напротив, в холодном при физической работе, заболевании, стрес­се, во сне и в других условиях может меняться как теплопродукция, так и теплоотдача. Теплосодержание организма увеличивается при д > 0 и уменьшается при его отрицательных значениях. Увеличение или умень­шение теплосодержания организма не означает автоматического повы­шения или понижения температуры тела. Оно свидетельствует только о перераспределении тепла между его поверхностными и глубокими тка­нями.,Как правило, постоянной поддерживается температура жизненно важных органов: сердца, мозга, печени, почек. В коже и скелетных мышцах температура может существенно меняться. Существует как бы разделение между жизненно важными внутренними органами и поверх­ностными тканями организма по степени точности их терморегуляции и по объему их теплопродукции. В силу подобных фактов в конце XIX ве­ка сформировались представления о температурном «ядре» тела (внут­ренние органы) и «оболочке» (кожа, скелетные мышцы). При этом ве­личины «ядра» и «оболочки» меняются в зависимости от внешних усло- вий. При пребывании в холодном помещении ядро уменьшается, а при избытке тепла расширяется и захватывает новые и новые области (рис. 18). Таким образом, кратковременные процессы повышения теп­лопродукции могут вполне проходить без роста температуры тела. Из­быток энергии аккумулируется «оболочкой», при этом повышается ее теплосодержание и температура. Ядро сохраняет постоянство темпера­туры, но расширяется, захватывая все новые части тела.

Целесообразность такой реакции очевидна, поскольку^величение кожной температуры и, разницы между кожей и внеш­

ней средой резко повыпгает теплоотдачу. Это — так называемая фи­зическая теплорегуляция. Она заключается в перераспределении крови: направлении большего ее количества к поверхностным тканям, что обусловливает отток тепла из середины тела и сохраняет на постоянном уровне температуру ядра. Существует специальный механизм, с по­мощью которого осуществляются подобные перемещения крови. Это гак называемая шунтовая система кровотока. Она позволяет в зави­симости от внешних температурных условий направлять кровь по другому руслу. В норме существуют два русла для тока крови: одно — иа артерий в капилляры и вены*, другое — из артерий, минуя капил-

^ф Для упрощения мы опускаем подробное описание всех деталей морфологического ( фошия шут опой системы.

151

Лекция 9

x т

Рис. 18. Соотношение ядра (светлое) и оболочки (темное) организма человека в холодной и жаркой внешней среде. (По Lloyd М., 1978).

ляры по обходному маршруту, через шунт прямо в венм. Это позволяет создать условия ограничения притока тепла и поступления кислорода к определенным зонам, что значительно снизит температуру в них. Так, у животных температура конечностей в зимний период может падать до 3—5° С а в отдельных случаях даже до 0° С. Наблюдения за аборигенами % Австралии также показали, что температура кожи у них во время ночного сна на земле в зимний период снижалась до +6 — +8° С. Переключение тока крови из одного русла в другое про­исходит благодаря сокращению специальных кольцевых мышечных образований — сфинктеров, охватывающих сосуды. К физической теп- лорегуляции относится и механизм мышечной дрожи — непроизволь­ные сокращения мышц (дрожание) при охлаждении тела, потение и испарение жидкости с поверхности дыхательных путей.

При попадании человека в непривычные для него температурные условия среды эти реакции реализуются моментально и являются как бы «первым эшелоном» адаптивных механизмов к измененной тепловой обстановке. Вместе с тем, существуют и другие механизмы терморе­гуляции, которые обобщенно называют химической терморегуляцией. Это в основном биохимические процессы, позволяющие увеличить или уменьшить выработку организмом тепла. Так, было давно известно о роли щитовидной железы в процессе образования тепла в организме. В настоящее время выяснено, что источником энергии и тепла служит

152

богатое энергией соединение — аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Отщепление концевой молекулы фосфорной кислоты от этого соеди­нения сопровождается выходом большого количества энергии. Реакция катализируется ферментом — На⁺К⁺-АТФ-азой, которая наиболее ак­тивна в так называемых «калоригенных тканях» — печени, скелетных мышцах и в почках. После введения гормонов щитовидной железы активность этого фермента возрастает и одновременно повышается образование тепла. Справедливо и обратное соотношение: понижение функции щитовидной железы затрудняет расщепление АТФ и обра­зование тепла уменьшается. Большое значение в теплопродукции иг­рают гормон тревоги — адреналин — и свободные жирные кислоты, У млекопитающих имеется так называемая «бурая» жировая ткань, ко­торая находится вблизи крупных сосудов и жизненно важных органов. В клетках этой ткани очень много капелек жира. Они находятся вокруг митохондрий — «энергетических станций клетки». В этих ка­пельках содержатся свободные жирные кислоты, которые образуются из триглицеридов (соединений жирных кислот и, глицерина) под вли­янием ферментов: циклической АМФ и липазы. Образовавшиеся сво­бодные жирные кислоты действуют на основной метаболический путь получения энергии в клетке — на цикл лимонной кислоты, разобщая процессы окисления и синтеза АТФ. Вбивается как бы своеобразный клин в два сопряженных процесса — окисление пищевых веществ и синтез богатых энергией соединений. Это приводит к увеличению образования тепла и поддержанию температуры на устойчивом уровне. С другой стороны, снижение уровня адреналина и жирных кислот будет способствовать более полному аккумулированию энергии, осво­бождающейся при окислении. В реальных условиях адаптации к жар­кому климату у человека отмечается снижение функции щитовидной железы и уменьшение образования тепла. Весьма важен и тот факт, что при ограничении тепловыделения более полно осуществляется запасание энергии, выделяемой при окислении, в макроэргических соединениях и требуется меньше кислорода для выполнения тех или иных действий. Вместе с тем, при высокой температуре внешней среды, несмотря на угнетение функции щитовидной железы, работа системы транспорта кислорода менее эффективна, чем в диапазоне комфортных температур из-за необходимости перемещать с током крови массу тепла от работающих органов к поверхности тела. Система циркуляции в этом случае уже занята не только тем, чтобы доставлять кисло­род к работающим органам, но и тем, чтобы отводить тепло к поверх­ности тела.

Зачем же организм так упорно поддерживает температуру тела на постоянном уровне? Зачем мобилизует защитные механизмы для ее поддержания? В настоящее время многие исследователи сходятся в ответе на этот вопрос — постоянная температура нужна организму для того, чтобы ферменты (эти биологические регуляторы и катализаторы, благодаря которым возможны многообразные химические реакции в организме) функционировали в оптимальных режимах и скорости различных биохимических реакций согласовывались друг с другом.

153

Благодаря научно-техническому прогрессу человек расширил сферу своей производственной деятельности. Она стала охватывать не только хорошо освоенные регионы, но и зоны с экстремальными и даже крайне экстремальными условиями: высокогорье, Крайний Север, пу­стыни, Арктику, Антарктиду, дно морей и океанов. Сегодня челове­чество представляет собой панэйкуменный вид, то есть человеком заняты все доступные экологические ниши планеты. Началось освоение ближнего космоса.

Хотя социальные, и прежде всего миграционные, процессы и ур­банизация отрывают человека от естественной среды обитания, био­логическая сущность индивидуума и популяции в целом, сформи­ровавшаяся в процессе длительной эволюции, сохраняется довольно устойчиво. Тысячелетиями шло приспособление населения различных географических регионов к условиям существования в определенных экологических нишах, пока их морфофункциональные признаки не стали адекватными среде обитания, пока не выработались генетически устойчивые механизмы адаптации к конкретному набору факторов. И сегодня для каждого человека существует оптимальная экологи­ческая среда обитания со свойственными ей климатическими, гео­химическими, биохимическими и социальными условиями, при которых он проявляет оптимальную биологическую и трудовую ак­тивность.

Окружающая среда в совокупности с наследственностью оказывает формообразующее влияние на все структуры организма, на особенности с 1X1 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, об особенностях протекания адаптационного процесса при смене климатогеографического региона у лиц с разными 1И1К1МИ конституции.

155

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

В данной лекции рассмотрено современное состояние проблемы конституции индивидуума, в историческом аспекте освещены вопросы взаимодействия окружающей экологической среды с типами консти­туции, дано понятие о расах, изложены перспективы изучения проб­лемы конституции в связи с нарастающими изменениями внешней среды и резко возросшей миграционной подвижностью населения.

Учение о конституции человека

В настоящее время отсутствует общепринятая теория и классифи­кация конституций. Многообразие подходов, предлагаемых разными специалистами, определяет множество оценок и определений консти- ^ туции, что отражает сложность проблем, стоящих перед конституци- ологией. На наш взгляд, наиболее удачным и полным определением конституции является следующее.

Конституция (лат. §оп$щи|ш — установление, организация) — комплекс индивидуальных, относительно устойчивых морфологиче­ских, физиологических и психических свойств организма, обусловлен­ных наследственностью, а также длительными, интенсивными влия­ниями окружающей среды и проявляющихся в его реакциях на раз­личные воздействия (в том числе социальные и болезнетворные).

Учение о конституции человека зародилось в глубокой древности. Каждая эпоха вкладывала в определение и классификацию конститу­ции свои 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 его жизни. Он 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, по его мнению, преобладанию в организме крови, слизи, желчи й гипотетической «черной желчи» и определяли поведение человека и своеобразие течения его болезней.

Анатомо-морфологическому периоду развития медицины присущи классификации конституции, построенные на основе измерения про­порций человеческого тела и размеров внутренних органов. Различные конституциональные типы рассматривались как нормальные вариации в строении человеческого тела. Так, выделялись узкий, средний и широкий типы; долихоморфный (преобладание продольных размеров) и брахиморфный (преобладание поперечных размеров) типы и др. В дальнейшем появилась еще одна группа классификаций конституции человека, основанная на преимущественном развитии определенных функциональных систем организма.

156

Некоторые авторы (А. СЬаШоп, Мас-АиШе, 1910; С. Sigand, 1914) считали, что существование различных конституциональных типов — результат воздействия на организм человека окружающей среды. Оно осуществляется по четырем каналам: атмосферный воздух воздействует на органы дыхания, растворенная в воде пища — на полость рта и желудочно-кишечный тракт, почвенные образования — на мышечный аппарат, а свет и звук через анализаторы воздействуют на мозг и периферическую нервную систему. Усиленному развитию дыхательного аппарата соответствует респираторный тип конституции, пищевари­тельного — дигестивный тип, мускульного — мышечный тип, и, нако­нец, был специально выделен церебральный тип конституции.

В противоположность этим воззрениям существовало другое на­правление в учении о конституции, которое признавало ее чисто наследственный характер. 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. Заслуга Кречмера в по­пытке установления связи между морфологическими особенностями и особенностями психики, но этот вопрос решался им только в рамках патологии.

А. А. Богомолец (1926), взяв за основу физиологическую систему соединительной ткани, выделил четыре типа конституции:

1) астенический, характеризующийся преобладанием в организме тонкой, нежной соединительной ткани; 2) фиброзный — с плотной волокнистой соединительной тканью; 3) пастозный — с преобладанием рыхлой соединительной ткани; 4) липоматозный — с обильным раз­витием жировой ткани.

Принципиально новой явилась предложенная В. Шелдоном (1954) классификация конституциональных типов, связанная со степенью развития дериватов зародышевых листков. В соответствии с наличием трех зародышевых листков он выделяет три типа конституции: эндо-, мезо- и эктоморфный. Диагностика производится с помощью визуаль­ной оценки по фотографиям с помощью измерений 17 поперечных размеров тела. Типология Шелдона широко распространена в США.

Значительный вклад в учение о конституции внесли работы И. П. Павлова (1951) и его учеников о типах нервной системы, ко­торые определялись свойствами нервного процесса — силой, уравно­вешенностью и подвижностью. Благодаря этим исследованиям в строгих научных экспериментах было подтверждено существование открытых Гиппократом четырех видов темперамента, отражающихся на чертах конституционального строения.

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

В нашей стране наибольшее распространение получила классифи­кация, предложенная М. В. Черноруцким (1927). Он выделил три типа конституции: 1) астенический; 2) нормостенический; 3) гипер-

1. Тонический. Отнесение к тому или иному типу производилось согласно

157

величине 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 особенностями не только внешних мор­фологических признаков, но и функциональных свойств. Для астени­ков, в отличие от гиперстеников, характерно преобладание продольных размеров над поперечными, конечностей над туловищем, грудной клет­ки над животом. Сердце и паренхиматозные органы у них относительно малых размеров, легкие удлинены, кишечник короткий, брызжейка длинная, диафрагма расположена низко. Отмечены различия и физио­логических показателей: понижено артериальное давление, ускорено капиллярное кровообращение, увеличена жизненная емкость легких, уменьшены секреция и моторика желудка, всасывательная способность кишечника, снижены гемоглобин крови, число эритроцитов. У асте­ников отмечается гипофункция надпочечников и половых желез и гиперфункция щитовидной железы и гипофиза; основной обмен по­вышен, обмен белков, жиров и углеводов ускорен, преобладают про- » цессы диссимиляции; снижено содержание в крови холестерина, мо­чевой кислоты, сахара, нейтрального жира, кальция.

Нормостенический тип характеризуется умеренной упитанностью, пропорциональным развитием...

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

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

Принимая 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, присущих некоторой группе людей, частная — вариантами строения каждого индивида в отдельности. Разнообразие конституциональных классификаций обусловлено взаимосочетанием трех главных признаков конституции: размеров тела (продольных), доминирующего типа обмена веществ (массивность), вида реагирова­ния. По современным представлениям, в формировании конституции равноправное участие принимают 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 постоянно жили два-три поколения семьи. Комби­нации главных признаков позволяют выделить три-четыре основных конституциональных типа. Второстепенный признак конституций (по-

158

перечные размеры) определяется условиями жизни человека, реализу­ясь в чертах его индивидуальности. Он наиболее тесно связан 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 понятия «реактивность». Три выделенных Н. Н. Сиротининым (1981) типа реагирования (гипер-, гипо- и нормэргический) относятся к не­медленной (аварийной) реакции организма на изменяющиеся условия среды при непосредственном его контакте с экстремальными раз­дражителями. В. П. Казначеев (1973, 1980) обосновывает наличие трех видов индивидуального реагирования, выраженного в термине «страте­гия адаптивного поведения» («стратегия адаптации»). Первый («сприн­тер») — способность индивида хорошо выдерживать воздействие крат­ковременных сильных нагрузок и неспособность противостоять слабым, длительно действующим 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, присущие первому и второму видам реаги­рования.

Благодаря наличию в популяции индивидов с разными типами стратегии адаптации популяция в целом становится более устойчивой как к действию быстрых и сильных изменений внешней среды, так и к медленным, длительным и слабым переменам последней.

Все ныне существующие классификации не противоречат друг дру­гу. Их авторы отдают предпочтение отдельным функциональным си­стемам или основываются на совокупности морфологических призна­ков. Недостаток у них один — отсутствие комплексного подхода. Свод­ные данные о типах конституции человека приведены в табл. 1.

Конституция человека и среда обитания

Конституциональные типы людей отражают эволюцию человека в тех или иных климатогеографических и социальных условиях среды. В разные исторические периоды и в разных географических регионах, в зависимости от специфики условий, имели преимущество разные варианты конституциональной организации людей. Жизнь в горах, на Севере, в тропиках накладывала свой особый отпечаток, приводила к формированию специфических морфологических и функциональных признаков, адекватных среде обитания.

Казалось бы, довольно трудно допустить непосредственную связь функциональных и морфологических особенностей современного че­ловека с окружающей средой обитания, ведь воздействие климатоге­ографических факторов в значительной мере нейтрализуется факто­рами социальными. В регионах со значительными колебаниями тем­пературы люди живут и работают в относительно комфортных усло-

159

Таблица 1

Типы конституции человека

Принцип деления (автор)

Обозначение типов конституции

Гуморальный (Гиппократ)

Анатомический (Ашнер)

Анатомический (Шевку- ненко)

Антропометрический

(Кречмер)

Анатомо-физиологиче- ский (Сиго)

Системно-физиологиче­ский (Виола)

Клинико-физиологиче­ский (Бенека)

Клинико-функциональ­ный (Черноруцкий)

Клинико-нозологический

(Джованни)

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 системы (Пенде)

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 работоспособностью внутренних ор­ганов

Нормостеник, гипостеник, гиперстеник

Атлетический, фтизиатрический, плето­рический

Нормотоник, гипотоник, гипертоник

Мускульный, эпителиальный, нервный, соединительно-тканный

Фиброматозный, грациальный, лимфо- матозный, липоматозный

Сбалансированный, симпатотоник, ваго- тоник

Гипервегетативный тип, гиповегетатив- ный тип

160

161

виях: в жилых и производственных помещениях ими искусственно создается регулируемая система жизнеобеспечения (отопление, водо­провод, освещение и т. д.)? И все же, несмотря на «нейтрализацию» или смягчение влияния многих факторов окружающей среды на ор­ганизм, до сего времени связ]ь человека со средой обитания существует, то есть морфофункциональные признаки, сформировавшиеся в началь­ный период существования человеческого рода, еще сохранились.

Наиболее наглядно действие факторов внешней среды проявляется на организм человека в морфофункциональных различиях жителей разных климатогеографических зон: массе, площади поверхности тела, строении грудной клетки, пропорциях тела. За внешней стороной скрываются не менее выраженные различия в структуре белков, изо­ферментов, антигенной структуре тканей, генетическом аппарате клет­ки;. Особенности строения тела, протекание энергетических процессов определяются в основном температурным режимом среды, питанием; минеральный обмен — геохимической ситуацией. Особенно ярко это проявляется 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 утилизации являются одним из условий, обеспечивающих усиление энергетического обмена в холодном климате. Увеличение теплопродукции — одна из основных адаптивных реакций к холоду.

У эскимосов, живущих на островах Гудзонова залива, по сравнению с американцами европеоидного происхождения большее наполнение тканей кровью и выше процент жировой ткани в организме, то есть выше теплоизоляционные свойства тканей.

У них наблюдается усиление гемопоэза и ослабление способности сосудов к сужению. Артериальное давление у большинства аркти­ческих популяций ниже, чем у популяций умеренной зоны. Отме­чаются различия и в строении тела: увеличены грудной индекс и весо-ростовое соотношение, усилены мезоморфные черты в пропор­циях тела, выше процент индивидов с мускульным типом телосло­жения.

Аналогичный морфофункциональный комплекс, характеризующий­ся увеличением разменов 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 ми- рглобина, периферический ток крови, число и величина капилляров, снижено артериальное давление.

Для населения тропических широт характерны удлинение формы тела и повышение относительной поверхности испарения, увеличение количества потовых желез, а следовательно, интенсивности потоотде­ления, специфичная регуляция водно-солевого обмена, повышение артериального давления., понижение уровня метаболизма, достигаемое

162

уменьшением массы тела, редукцией синтеза эндогенных жиров и < нпжением концентрации АТФ.

Черты тропического морфофункционального комплекса свойственны п населению тропических пустынь. Здесь в условиях резких суточных гемпературных колебаний наблюдается более эффективная вазомотор-

11. 1VI регуляция организмом потери тепла. Населению внетропических пустынь также присущи некоторые специфические черты, характерные для аридных популяций: снижение основного обмена, повышение уров­ни гемоглобина (возможно, как следствие дегидратации и изменения концентрации крови в условиях пустыни).

У коренных жителей континентальной зоны Сибири усиление теп- 'и»продукции сочетается с увеличением толщины жирового слоя. Среди них повышен процент лиц пикнического телосложения с брахиморф­ными пропорциями тела.

Население умеренной зоны по многим морфологическим и физи­ологическим признакам занимает промежуточное положение между лрк гичсскими и тропическими группами.

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

11одчинсние географического распределения размеров тела\ клима- гичсским правилам наблюдается даже в группе людей, сравнительно недавно заселивших определенную территорию.

Интересные исследования по изучению характера изменения ант­ропологических признаков у потомков переселенцев из Европы в Аме­рику еще в 1911 году провел известный американский антрополог Ф. Воас. Он исследовал около 1000 сицилийцев и евреев, родившихся и Америке. Для этих исследований евреи являются благодатным объ- гк гом, так как они рассеяны по всему свету среди чуждых им рас.

11. Нот оказалось, что физический тип евреев всюду приближается к I ни у окружающего их коренного населения.

Результаты проведенных исследований показали, что восточно-ев­ропейские евреи имеют череп округлый, брахицефалический, головной указатель у них в среднем 83. Дети переселенцев — их потомки, |юдившиеся в Америке,— сделались более длинноголовыми: у них I ре дкий головной указатель уменьшился на две единицы и стал равным и среднем 81.

Г’.щс более удивительны сравнительные данные, полученные у 1 ицилийцев. У себя на родине сицилийцы длинноголовы, их голо- нмой указатель 78, тогда как их потомки в Америке делаются круг­логоловыми, приобретая указатель 80. В одном случае головной ук,1.ыгель уменьшается на две единицы, в другом, наоборот, уве- >1ич и мается на ту же величину, и хотя форма черепа изменяется в п|н>1 иноиоложном направлении, величина указателя в той и дру- тй группе сближается и выравнивается. Следовательно, под влия­нием американского географического ландшафта потомки евреев и * и индийцев приближаются к некоторюму однообразному типу. По мнению Л. С. Берга, явление это чрезвычайно напоминает ми­микрию.

163

Показано, что влияние новых условий на потомков переселенцев растет пропорционально времени, которое протекало между переселе­нием родителей в Америку и рождением ребенка: чем больше родители прожили в Америке до рождения ребенка, тем ребенок более отличается от европейского типа.

Обнаруженные у потомков переселенцев изменения касаются не только головного указателя. У евреев, родившихся в Америке, рост, вес, длина головы увеличиваются, ширина головы и лица уменьшаются. У сицилийцев, напротив, рост, длина головы и ширина лица умень­шаются, а ширина головы увеличивается.

Весьма примечательно, что у чехов, словаков, поляков и венгров изменения происходят в одном направлении: у них у всех головной указатель уменьшается. При этом интересно отметить, что родившееся в Европе поколение переселенцев, сколько бы ни прожило в Америке, не обнаруживает никаких изменений, но они незамедлительно про­являются на потомках, родившихся в этой среде сразу же по пересе­лении родителей. *

Человек неизмеримо расширил границы своего существования. Бы­строе развитие экономики, средств связи и транспорта резко увеличило миграционные потоки населения.

Попадая в новые условия жизни и работы, организм человека непосредственно сталкивается с ранее ему неизвестными видами на­грузок: психоэмоциональным напряжением, перемещением через вре­менные пояса за относительно короткий период, разнообразием кли­матогеографических зон в различных регионах, нарастанием общего уровня гипокинезии, контактом с ранее не существовавшими видами химических соединений, видами энергий, употреблением в питании искусственных продуктов, приемом значительных количеств лекарст­венных соединений, отсутствием гравитационных воздействий в усло­виях космических полетов, спецификой необычайного воздействия на организм подводного плавания, использованием 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 кон­ституциональный профиль индивидов, входящих в конкретную люд­скую популяцию, наиболее полно соответствующий климатогеографи­ческим и социальным условиям их жизни.

С этой точки зрения заслуживает внимания понятие «экологический портрет» человека (Агаджанян Н. А., 1981). Экопортрет человека —

это совокупность генетически обусловленных свойств и структурно­функциональных особенностей индивидуума, характеризующих спе­цифическую адаптацию к конкретному набору особых факторов среды обитания. При отборе людей для жизни и работы в новых природно- климатических условиях необходимо учитывать и экологический пор­трет каждого человека. Это станет залогом формирования устойчивых работоспособных коллективов в зонах нового хозяйственного освоения.

Исследуя проблему адаптации пришлого населения азиатского Се­вера и Сибири в связи с конституциональными особенностями человека, ученые установили, что люди, относящиеся к типу «спринтеров» со­храняют высокий уровень работоспособности в начальные сроки пре­бывания в новых условиях (1—1,5 года); затем они становятся бо­лее ранимыми ко многим, даже слабым, экстремальным факторам, у них заметно снижается работоспособность. Люди, относящиеся к типу «стайеров», наоборот, тяжело переносят первый год адаптации, име­ют относительно низкие величины работоспособности, чаще страдают функциональными расстройствами, простудными заболеваниями. Поз­же показатели работоспособности у них возрастают, увеличивается устойчивость к экстремальным факторам внешней среды.

Многочисленные исследования приспособления пришлых контин­гентов людей к условиям Арктики, высокогорья, пустыни, тропиков и других климатических регионов, предпринятые в последние годы, показывают, что физиологические процессы -организма человека из­меняются в направлении, характерном для коренного населения этих регионов. Поэтому можно предположить, что оптимальный адаптаци­онный эффект достигается при наибольшем сходстве морфофизиоло­гических особенностей пришлого и коренного населения.

В наше время научно-технические и экономические преобразова­ния, акселерация вызывают сложные социальные, эволюционно-гене- тические процессы развития человека, которые характеризуются по­степенной направленной сменой сформированных ранее конституци­ональных типов на другие, более адекватные по своим адаптивным возможностям современным условиям жизни.

Конституция и расы

Наряду с понятием «конституция» в литературе часто встречается понятие «раса». Проблемы классификации современных рас, их гео­графическое распространение, историю формирования изучает раздел антропологии, называемый расоведением.

Расы человека (франц. race, итал. razza — род, порода, племя) — систематические подразделения внутри вида Homo sapiens — человек разумный. Каждая раса характеризуется совокупностью наследственно обусловленных признаков (цвет кожи, глаз, волос, особенности мягких частей лица, черепа, рост и др.), связанных с единством происхождения и определенной областью распространения.

Современное человечество подразделяют на 3 или 5 больших рас.

165

В первом случае это экваториальная (негро-австралоидная), евразий­ская (европеоидная), азиатско-американская (монголоидная) расы, во втором — негроидная, австралоидная, европеоидная, монголоидная и американская расы. Внутри каждой расы выделяют подрасы. Так, внутри экваториальной расы — это негрская, негрилльская, бушмен­ская, австралийская и др.; внутри европеоидной — атланто-балтийская, индосредиземноморская, среднеевропейская и др.; внутри монголоид­ной— североазиатская, арктическая, южно-азиатская и др. (табл. 2).

Таблица 2

Человеческие расы

1. Негроидная большая раса

негры

негриллы _ш

бушмены и готтентоты

2. Европеоидная (евразийская) большая раса

атланто-балтийская

индосредиземноморская

среднеевропейская

3. Монголоидная большая раса

североазиатская

арктическая

южно-азиатская

4. Американская большая раса

5. Австралоидная большая раса

веддоиды

австралийцы

айны

Расы начали формироваться, как полагают, в эпоху позднего па­леолита, около 30—-40 тыс. лет тому назад, в процессе заселения человеком Земли. Многие расовые признаки имели адаптивное зна­чение й закреплялись естественным отбором в условиях определенной географической среды. Например, у представителей экваториальной расы темная окраска кожи возникла как защита от обжигающего

166

воздействия ультрафиолетовых лучей, удлиненный тип пропорций те­ла сформировался как способ увеличения поверхности тела по от­ношению к его объему, что улучшало теплорегуляцию в жарком климате.

По мнению многих исследователей, европеоидная раса сформиро­валась позже негроидной. При миграции негроидов на север естест­венный отбор мог действовать против высокого содержания меланина в коже, вызывая ее посветление. При недостатке ультрафиолетовой инсоляции повышенное содержание меланина в коже препятствовало выработке витамина Д, что нарушало водно-солевой обмен и затруд­няло выживаемость подобных индивидов. В условиях степей и пустынь Азии возникли черты приспособления к резким колебаниям дневной и ночной температуры, песчаным бурям и другим факторам. Некоторые морфологические особенности, такие как плосколицесть, эпикантус (особая складка у внутреннего угла глаза) и другие, вошли в состав монголоидного комплекса расовых признаков.

Всем расам человека свойственны общевидовые особенности Homo sapiens, они абсолютно равноценны в биологическом и психическом отношениях и находятся на одном и том же уровне эволюционного развития. Представители всех человеческих рас в одинаковой степени способны к достижению высокого уровня в развитии культуры и цивилизации.

Основные различия между расовыми и конституциональными при­знаками заключаются в том, что расовые признаки связаны с опре­деленной территорией, в то время как разные конституции представ­лены у самых разнообразных популяций земного шара, хотя частота встречаемости их различна.

Таким образом, мы рассмотрели современное состояние проблемы конституции человека во взаимодействии с окружающей средой. Ясно, что конституционально-генетические особенности формировались пу­тем длительной эволюции в конкретных экологических условиях среды обитания.

В условиях нарастающего антропогенного воздействия на окружа­ющую среду, огромной миграционной подвижности, урбанизации глав­ной задачей становится выработка индивидуального прогноза: как будет вести себя данный человек в непривычных условиях среды, как он будет реагировать на ее воздействия. Выработка такого прогноза должна строиться с учетом конституциональных особенностей орга­низма человека.

Рассматривая проблему взаимодействия человека с природой, из­вестный эколог Б. Коммонер пишет: «Человечество, как и все другие живые существа, является неотъемлемой частью экологической систе­мы Земли. Если эту сложную целостность разрушить, земная повер­хность перестанет быть подходящим местом обитания для человека. Есть веские свидетельства, что усиливающееся загрязнение окружа­ющей среды приведет к невосстановимому разрушению экологической системы, от которой зависит и сама наша жизнь».

167

Живой организм СО всеми ВХОДЯЩИМИ В него физиологи ЧСС1 системами, подобно любым видам материи, имеет пространстве временную организацию.

Как уже говорилось, физиологические системы и составляющи элементы, вплоть до отдельных клеток, взаимосвязаны. И если ф пространственных связей в значительной мере изучена, то ф временных связей различных систем изучена меньше. Этот вс привлекает в наши дни внимание многих исследователей — мед\ физиологов, психологов и т. д.

Временные параметры организма и его систем

В клетках и тканях непрерывно протекают процессы ассимил! и диссимиляции, которые складываются из этапов — дискретных мических реакций. Каждая из этих реакций имеет свою в реме* характеристику.

Все физиологические системы функционируют также дискрс в виде замкнутых циклов (например, дыхание) или в виде пс довательно протекающих этапов (например, пищеварение). При как циклы, так и этапы процессов имеют свои временные параме Так, для сердечно-сосудистой системы характерной временной м является сердечный цикл (в среднем 0,8 с), состоящий, в свою редь, из строго соотносящихся между собой фаз. Кровь проте за единицу времени определенное расстояние по сосудам разногч либра с линейной скоростью, разной в различных отделах сосуди системы. Скорость кругооборота крови, то есть время, за кот частица крови пробегает большой и малый круги кровообращг составляет около 23—24 с.

Дыхание складывается из циклической системы смены вдо: выдоха и в целом дает свой ритм — около 12 дыханий в ми»

169

Пищеварительная система, включающая в себя, как говорил И. П. Пав­лов, цепь отдельных «лабораторий», также работает со своими вре­менными показателями, характеризующими скорость переработки пи­щи в каждом отделе и ее перемещение в последующий. Здесь ритмы более длительные — от десятков минут до часов, что зависит от ха­рактера пищи и от многообразия внешних и внутренних условий. Наиболее точную временную характеристику дает ритмическая дви­гательная активность голодного желудка — сокращения его возникают

1. раз за 1—1,5 часа и длятся по нескольку десятков минут (рис. 19).

Фильтрация плазмы почками происходит со скоростью около 120 мл/мин. Для каждой железы внутренней секреции характерно выделение определенного количества в единицу времени. Ткани по­глощают в среднем около 300 мг кислорода в минуту. Можно приводить и другие примеры, касающиеся дозировки функции во времени и т. д.

Ритмическая активность разных физиологических систем синхро­низирована между собой неодинаково. Например, тесно связаны между собой ритмы работы сердца и внешнего дыхания: изменения частоты сердечных сокращений всегда однонаправлены с частотой вдоха и выдоха. Однако связь этих систем с пищеварением почти не выражена. Выделения того или иного гормона не стабильны во времени и связь между ними бывает нередко опосредованной.

В двигательном аппарате временные параметры изначально мно­гообразны. Из каждого мотонейрона спинного мозга идут потоки им­пульсов к мышечным волокнам, включенным в данную двигательную единицу. В свою очередь, двигательные единицы каждой мышцы могут работать синхронно и асинхронно, вступать друг с другом в содруже­ственные или антагонистические отношения.

В лабораторных условиях различную способность воспроизводить ритм наносимых раздражений проявляют нервное волокно, синапс, мышечное волокно. Временные параметры деятельности нервно-мы­шечного аппарата и их изменения были хорошо изучены еще Н. Е. Вве­денским и А. А. Ухтомским. Они сформировали представление о физиологической лабильности — способности ткани воспроизводить оп­ределенное количество возбуждений за единицу времени, не теряя соответствия с ритмом наносимых раздражений. Лабильность нерва, синапса, скелетной мышцы оказалась разной. В условиях эксперимента в лаборатории нерв был способен давать до 500 имп/с, синапс — около 100 имп/с, мышца— 150—200 имп/с.

Особенно сложны и многообразны по временным характеристикам разряды различных внутрицентральных нейронов. В мозгу одни из них генерируют разряды самопроизвольно — спонтанно, другие при­нимают импульсы извне и, в свою очередь, посылают их определенным клеткам — адресатам. В норме пулы — комплексы нервных клеток — работают синхронно и взаимодействуют с другими ансамблями. Наи­более изучены ритмы разрядов нервных клеток в коре больших полу­шарий, формирующиеся в ассоциациях с биопотенциалами подкорко­вых образований. В состоянии покоя в энцефалограмме коры, как правило, обнаруживают а -ритм (8—13 Гц), при возбуждении возни-

170

Лунные Ц Годичные ( селена - (уирканные)

ческие}

Суточные (циркадные)

Ночь

Рождение

потомства

Менструаль ныи цикл

Многолетние (гелеобиологичес -

кие, 11-летние)

# Секунды Вдох х-ч Выдох

\~.^8с ,| Дыхание

Минуты

30мин

Голодная перистальтика желудка

Среди годичных колеи, каждое 11-ое шире

• Доли секунд

■ П^аоо/с

импульсы нервной клетки

Сердечный цикл

Рис. 19. Классификация биоритмов, по Н. А. Агаджаняну, 1980. А — процессы с кратковременной периодикой; Б — процессы с продолжительной периодикой.

кает так называемая депрессия а -ритма: появляются р -волны с частотой 13—30 Гц.

В условиях обычного спокойного сна в коре мозга регистрируются медленные волновые колебания типа Д -волн (1,5—3 Гц). Их считают признаком синхронизации активности целого ряда ансамблей нейронов. Есть и другие типы активности. Важно отметить, что пространственно- временное взаимодействие нервных элементов в ЦНС предопределяет различные состояния организма, формы поведенческих реакций.

Таким образом, все элементы центральной нервной системы и элементы двигательного аппарата отличаются своими временными ха­рактеристиками. Такое свойство А. А. Ухтомский назвал гетерохро- низмом.

Синхронизация работы различных систем

Казалось бы, гетерохронизм не создает условий для согласованности в работе и препятствует, например, координированным движениям. Однако в процессе совместной деятельности системы «нерв-синапс- мышца» вырабатывается общий оптимальный ритм (по А. А. Ухтомско­му происходит «усвоение ритма» — наименее лабильные структуры подтягиваются до уровня наиболее лабильных). На этом основана любая мышечная деятельность. В начале работы, когда такая синхро­низация только устанавливается, мы замечаем неуверенность, диском­форт, а затем, как говорится, «втягиваемся», и дело идет успешно.

Усвоение ритма подобного рода характерно и для сердечной мыш­цы и различных элементов проводящей системы сердца. Синусный узел — пейсмекер — автоматически генерирует импульсы с частотой около 70 возбуждений в секунду. Атриовентрикулярный узел, будучи изолирован от синусного, обладает более низкой лабильностью: он способен возбуждаться не больше 40 раз в секунду. Волокна миокарда обладают еще меньшей лабильностью. Но сердце функционирует как единый орган, так как все перечисленные структуры усваивают еди­ный ритм — 70 возбуждений в секунду.

Для двигательной активности в условиях целостного организма необходима сложная иерархическая организация нервных центров, управляющих данными мотонейронами, а также соматовисцеральная синхронизация — приспособление кровообращения и дыхания к тем­пам выполняемой скелетными мышцами деятельности. К работающей мышце приносится кислород, выводится углекислый газ, следователь­но, вовлекается дыхание, кровообращение, обмен веществ, выделение и т. д. В конечном итоге к двигательной активности подключаются все вегетативные функции.

Без согласования во времени невозможно функционирование цело­стного организма, состоящего из неоднородных по своим временным параметрам систем. Таким образом, можно утверждать, что усвоение ритмов — характерное универсальное свойство всего живого. Ритмич­ная по своему характеру работа, например, косьба, идет легко. Бег без изменения скорости энергетически эффективней, чем бег с варьиру­ющей скоростью. Музыка облегчает ходьбу на большие расстояния. («С песней весело шагать по просторам».) Все это, по-видимому, происходит благодаря именно синхронизации — усвоению ритмов. Хорошим син­хронизатором деятельности сердца при некоторых аритмиях является ходьба. Ритмические шаги могут в определенной степени отрегулиро­вать неравномерный ритм работы сердца. В свою очередь, человек интуитивно подстраивает ритм своей ходьбы к ритму работы сердца.

Определенными временными характеристиками обладают не только показатели деятельности различных физиологических систем, но и показатели внутренней среды. Клод Бернар, а за ним и Уолтер Кеннон развили представления о постоянстве внутренней среды — гомеоста­

172

зисе, который характеризуется рядом более или менее жестких кон­стант. Любой показатель крови, как, например, pH, осмотическое давление, вязкость, содержание того или иного катиона или аниона, является конечным выражением сложно сочетанных интегративных процессов. Например, содержание ионов натрия в крови зависит от поступления его с пищей, от выделения с мочой, что, в свою очередь, связано с интенсивностью работы гипофиза и надпочечников, выде­ляющих гормоны, регулирующие концентрацию в крови ионов натрия. Наблюдая волнообразные изменения уровня различных параметров крови, а также изменение такого интегративного показателя, как температура тела, исследователи нашли закономерность: колебания гомеостатических констант всякого рода зависят от времени суток и имеют закономерный повторяющийся характер. Было выявлено, что показатели деятельности таких систем, как сердечно-сосудистая, ды­хательная, выделительная, также претерпевают закономерные коле­бательные изменения. То есть собственные ритмы организма не яв­ляются самостоятельными и независимыми, а связаны с колебаниями внешней среды, определяющимися, главным образом, сменой дня и ночи. Помимо этого, были выявлены колебания с циклом, соответст­вующим месяцу, сезону года и т. д.

Таким образом, была показана тесная связь колебательных рит­мических явлений, характерных для организма с его многообразны­ми системами, и колебаний внешней среды: смены света и темноты, низкой и высокой температур, влажности и др. метеофакторов, на­конец, смены времени года, солнечной активности и т. д. Упомя­нутые связи процессов, протекающих в организме и во внешней среде, потребовали для своего осмысливания работ и взаимодейст­вия ученых разных специальностей и развились в науку — хроно­биологию.

Корни хронобиологии восходят к древней медицине — ученые древ­него мира не могли не отметить изменений, происходящих в организме на протяжении суток, сезонов года.

Недаром представители натурфилософии считали, что «макрокосм» (мир) и «микрокосм» (человек) едины.

Для научного подтверждения этого мнения потребовались столетия работы физиков и астрономов, медиков и физиологов. Понадобилось развитие аналитического представления в физиологии, характерного исследованиями отдельных функций, выявлением количественных и временных параметров их деятельности. Для подхода к изучению биоритмов организма необходимо было сформулировать представление

о его целостности и взаимосвязи с внешней средой.

Особая заслуга в этом принадлежит русским ученым — физиологам И. М. Сеченову и И. П. Павлову. Значение для жизнедеятельности организма различных метеорологических и космических факторов на примере магнитного поля Земли с его колебаниями, а также процессов, происходящих с определенной периодичностью на Солнце, доказали работы выдающихся ученых В. И. Вернадского, К. А. Тимирязева, А. Л. Чижевского.

173

Внешние задаватели времени

В терминологии, характеризующей внешние факторы и порождаемые ими внутренние колебания, нет единообразия. Так, например, существу­ют названия: «внешние и внутренние датчики времени», «задаватели времени», «внутренние биологические часы». Генераторы внутренних ко­лебаний называют также внутренними осцилляторами и т. д. Мы будем пользоваться терминами «задаватели ритмов» и «задаватели времени» в отношении внешних условий, вызывающих те или иные закономерные колебания функций, а сами эти колебания будем относить к биоритмам.

Существует много различных классификаций биоритмов в зависи­мости от внешних задавателей времени. Наиболее распространенная принадлежит Халбергу (1969), который выделяет следующие группы ритмов: 1. Ритмы высокой частоты. К ним относятся все колебания. Наименьшая длительность цикла — 0,5 часа. 2. Ритмы средней частота: ультрадный — с длительностью от 0,5 до 20 часов, циркадный — 20—28 часов, инфрадный — с длительностью от 28 часов до 6 дней. 3. Ритмы низкой частоты: циркавижинтанный — с 20-дневной дли­тельностью, циркатригинтанный — соответствует лунному месяцу, цирканный — годичный.

В таблице в сокращенном виде представлена классификация био­ритмов.

Характер и особенности задавателей ритмов и реагирующих на них функций

Сами задаватели ритмов могут быть простыми и сложными. К простым можно, например, отнести подачу пищи в одно и то же время, что вызывает простые реакции, ограничивающиеся в основном вовлечением в активность пищеварительной системы. Смена света и темноты — также относительно простой задаватель ритма. Однако он вовлекает в активность или покой, то есть бодрствование или сон, не одну систему, а весь организм.

Примером сложных задавателей ритма можно назвать смену сезонов года, приводящую к длительным специфическим изменениям состояния организма, в частности его реактивности, устойчивости по отношению к различным факторам: уровню обмена веществ, направленности об­менных реакций, эндокринным сдвигам.

Сложными комплексными факторами, прямо или косвенно влия­ющими на организм, могут быть периодические колебания солнечной активности, вызывающие зачастую весьма замаскированные изменения в организме, в большой мере зависящие от исходного состояния.

Перечисленные и другие факторы внешней среды стали причиной закрепленных в ходе эволюции осцилляций — резонансных колебаний различных функций.

174

175

ческая запрограммированность интервала, который зависит от ритмов работы гипоталамо-гипофизарной системы, созревания яйцеклетки в яичнике, циклических изменений развития слизистой оболочки матки.

Обычно биоритмы с более длительными периодами согласуются с кратковременными так, что в этих сложных комбинациях трудно обнаружить какую-то периодику. Лишь математический анализ по­зволяет вычислить из множества колебаний отдельные их виды.

Связь времязадавателей с биоритмами

Итак, существуют внешние датчики времени и связанные с ними колебания различных показателей деятельности организма, функций отдельных систем, колебания активности организма в целом.

В чем заключается связь и взаимодействие времязадавателей с эндогенными колебаниями? Каков механизм этих взаимоотношений? Что управляет-синхронизирует колебания различных систем в орга­низме так, чтобы обеспечить его единство и оптимальную деятельность?

Все эти вопросы далеко не однозначно решаются разными авторами. Существует ряд представлений о механизме взаимодействия различных систем организма с внешними факторами — задавателями времени.

1. Централизованное управление внутренними колебательными процессами (наличие единых биологических часов).

Эта теория касается, главным образом, восприятия смены света и темноты и трансформации этих явлений в эндогенные биоритмы.

Естественно, что воспринимающим прибором здесь является глаз. Далее, как представляют себе ученые, импульсы, в которых закодирована степень освещенности, распространяясь по зрительным нервам достигают супрахиазматического ядра гипоталамуса. Об этом свидетельствуют элек- трофизиологические эксперименты. Они же фиксируют вовлечение эпи­физа в механизм восприятий изменений освещенности. Эпифиз секре- тирует гормон мелатонин, а последний принимает участие в управлении уровнем половых гормонов, а также кортикостероидов, обладающих четко выраженной суточной периодикой, и, возможно, антагонистически взаи­модействует с меланофорным гормоном гипофиза.

Сторонники теории единых биологических часов, включающих ги­пофиз-эпифиз железы внутренней секреции, опираются в своих по­строениях на опыты с расстройством суточных биоритмов при разру­шении упомянутых структур, а также на опыты, проводимые на слепорожденных, у которых не выражены суточные биоритмы и элек­трические феномены в гипофизе, от которых эти биоритмы зависят.

Представления другой группы авторов сводятся к признанию вза­имодействия мультиосцилляторных механизмов внешних времязада­вателей с различными осцилляторами организма. В соответствии с данной концепцией, единые биологические часы, централизованно уп­равляющие осцилляциями, отсутствуют. Под действием многочислен­ных факторов, имеющих разные точки приложения в организме, про­исходят колебания в системах, органах, тканях.

176

Одним из звеньев, связывающих внешние датчики времени и внут­ренние биологические часы, может являться вода.

Вода входит во все клетки организма и ткани как необходимая составная часть и служит основой всех жидких сред. Показано, что состояние молекул внутриорганизменной воды подвержено влияниям различных гео- и гелиофизических факторов, в зависимости от ко­торых изменяется структура молекулярных коопераций, приобрета­ющих при этом и различные биофизические свойства. От изменчи­вости свойств воды внутри тканей — в межклеточном веществе и внутри клеток — может зависеть скорость течения и характер фер­ментативных процессов, некоторых сторон метаболизма, проницае­мости мембран.

В целом гипотезы о единых биологических часах и полиосцилля- торной временной структуре организма вполне совместимы.

Биоритмы во многом заложены в генетической программе организ­ма. Связь отдельных ритмов с внешними задавателями времени может быть прямой или опосредованной, более или менее прочной. В ряде случаев факторы внешней среды являются лишь триггерами, с действия которых запускается определенная ритмическая деятельность.

Все это многообразие синхронизируется и вступает в иерархические соотношения с помощью механизмов, заложенных в нервной и эндок­ринной системах. На рис. 20 представлены иерархические взаимосвязи биоритмов различных систем (по Н. А. Агаджаняну и А. А. Башкирову).

Результаты устранения или изменения времязадавателей

Биоритмы отличаются большой стойкостью. Изменение привычных ритмов времязадавателей далеко не сразу сдвигает биоритмы.

Как же изменяются функции организма при полном устранении датчиков внешнего времени? Чтобы ответить на этот вопрос, проводят специальные эксперименты, помещая, например, человека в пещеру, где день и ночь стоит одинаковая температура, создается равномерное искусственное освещение и нивелируются многие другие факторы типа влияния излучения, колебания геомагнитного поля и т. д. Пребывая длительное время в подобных условиях, человек обычно испытывает различные расстройства функций организма. Происходят психические сдвиги — нарушение сна, состояние повышенной тревожности. Человек теряет способность точно ориентироваться во времени. Описывается, что французский спелеолог Мишель Сифр, находясь в пещере, ощущал значительную дезориентацию во времени: пробыв в ней 58 дней, он считал, что пребывает в этих условиях лишь 30 суток.

В настоящее время для изучения соотношения эндогенных биорит­мов с экзогенными датчиками времени строят специальные, изолиро­ванные от всех внешних раздражителей камеры — биотроны, где изу­чают функции организма человека, лишенного колебательных влияний внешних факторов.

12—2711

177

Рис. 20. Спектр физиологических ритмов. *

/ — циркадианные, II циркасептальные, III — циркасинодические, IV — циркан- нуальные, а и б — соответственно ультра- и инфрадианные, в и г — ультра- и ин- фрасептальные, д we — ультра- и инфрасинодические, ж и з — ультра- и инфрацир- каннуальные.

Опыты подобного рода дают много информации. Можно, например, выяснить степень зависимости тех или иных эндогенных биоритмов организма, главным образом циркадных, от внешних датчиков времени. Или добиться у испытуемого за счет навязанной смены сна и бодр­ствования адаптации к укороченным суткам: в экспериментах удава­лось достигнуть приспособления организма человека к режиму 18-ча­совых суток. «Сжатие» времени до 16-часовых суток оказалось не­возможным — человек к нему не адаптировался, что проявлялось в различных, главным образом психических, расстройствах. «Растяги­вание» суток в тех же условиях переносилось, как правило, несколько легче, и лишь при навязывании суточного режима в 40 и более часов начинались расстройства.

Относительность понятия о течении времени. Субъективность его восприятия

Время имеет множество значений и понятий, по-разному форму­лируемых философами и представителями биологических наук. Для разных объектов течение времени выражается по-разному. Процесс изменения горных пород несопоставим по временным характеристикам с живыми объектами.

Особенно многообразны временные параметры в жизни людей. С развитием цивилизации жизнь человека в обществе все более услож­няется, время суток насыщается разными формами деятельности. Взры­вообразно растет информация, которую необходимо усваивать во все более короткие сроки.

178

Течение времени вог.шганимяетг.я субъективно, в зависимости от и »гтенсивности физической или цсихической деятельности каждого от­дел 1.н6го индивидуума^ Время кшГ^бы^становится более ёмким" при большей занятости или при необходимости принять правильное реше­ние в экстремальной ситуации. Здесь за считанные секунды человек успевает проделать сложнейшую работу. Например, летчик в аварий­ной ситуации принимает решение изменить тактику управления са­молетом. При этом он мгновенно учитывает и сопоставляет динамику развития многочисленных факторов, влияющих на условия полета. Вспоминая свою жизнь, человек деятельный, активный воспринимает с с как длительный отрезок времени, ведь она была насыщена многими событиями. Человек же, который ничем не интересовался, не преуспел, вел себя, как считают психологи, пассивно, ощущает медлительность течения каждого дня, но в ретроспективе чувствует, что жизнь его пронеслась, промелькнула, не оставив следа.

Информация о времени суток, о длительности временных интер­валов между отдельными событиями складывается из множественных ощущений, исходящих из внешней и внутренней среды. Если подача пищи совпадает, например, с каждым двадцатым циклом, то условный раздражитель при этом становится, упрощенно говоря, эндогенным. Па каждый 20-й вдох начинает выделяться слюна.

Субъективное времяощущение, по-видимому, и реализуется на ос­нове условно-рефлекторных механизмов, дозируемых по естественным эндогенным ритмам.

Все мы обладаем чувством времени, что дает нам возможность, например, утверждать, что от одного события до другого прошло, предположим, два часа. Одни ошибаются меньше, другие — больше. Человек иногда чувствует время очень точно. Для лиц, занятых пре­подавательской работой, особенно характерна способность точно оп­ределять длительность так называемого академического часа. Люди ощущают течение времени даже во сне. Многие обладают способностью просыпаться в точно заданный самому себе час.

В процессе изучения субъективного восприятия времени исследова­тели применяли тест «индивидуальная минута». Человек по сигналу от­считывает секунды, а экспериментатор следит за стрелкой секундомера. У одних индивидуальная минута короче истинной, у других — длинней. Расхождения в ту или иную сторону могут быть весьма значительными. Это испытание служит критерием определенных сторон психической деятельности. Ускоренное или замедленное течение индивидуального времени само по себе, как выяснилось, является параметром психики, подвергающимся определенным ритмическим колебаниям.

Переработка временной информации

Переработка получаемых от различных времязадавателей сигналов, действующих на соответствующие рецепторы, осуществляется корой больших полушарий с участием подкорковых систем и одновременно

12*

179

порождает осознанную субъективную оценку человеком времени или временных интервалов.

Следует отметить, что такое свойство мозга, как память, абсолютно необходимо для субъективной оценки времени.

Как известно, полушария мозга обладают функциональной асиммет­рией. Особую роль в восприятии времени приписывают левому полуша­рию. Правое же полушарие в большей степени участвует в переработке информации о пространственных отношениях предметов во внешней среде. Животные с удаленными правыми полушариями хорошо дифферен­цируют временные интервалы и не утрачивают способность вырабатывать условный рефлекс на время. После удаления левого полушария рефлексы на время почти невозможно выработать, но животное хорошо дифферен­цирует предметы, расстояние между ними, их расположение. В экспери­ментах с разобщением полушарий (рассечение всех связей между правым и левым полушариями) животные неодинаково реагировали на раздражи­тели, предъявляемые справа и слева. В первом случае у них сохранялись рефлексы на вид, форму показанных предметов, но нарушались рефлексы, требующие точной ориентировки в последовательности опыта или во времени. Во втором случае при сохранении рефлексов на время наруша­лось дифференцирование предметов по форме. У больных с нарушениями левого полушария коры головного мозга нередко отмечаются извращенные оценки течения времени. При этом одни утверждают, что «время остано­вилось», вторые считают, что время проходит стремительно, у третьих настоящее, будущее, прошлое — все путается, дезорганизуется.

Трезвая, четкая оценка времени — один из критериев здоровой психики человека.

Фактор опережения — основа целенаправленного поведения

Если бы деятельность организмов — от самых простейших до че­ловека — протекала только в форме реакции на сиюминутные раздра­жения (по принципу безусловных рефлексов), животный мир не раз­вивался бы, так как такая форма взаимосвязи с внешней средой не несет в себе приспособления. Только реакция на СИГНАЛЫ, то есть условно-рефлекторная деятельность, обеспечивает более высокую фор­му приспособления. Когда мы реагируем на сигналы, предшествующие отрицательным раздражителям, то тем самым учимся бороться с ними или избегать их. В эксперименте, например, зажигание лампочки предшествует раздражению конечности животного током, что вызывает оборонительную реакцию сгибания. Когда условный рефлекс вырабо­тан, животное сгибает лапу на сигнал зажигания лампочки и тем самым избавляется от неприятного раздражения током.

Реакция на сигналы, предшествующие положительным раздражи­телям, дает возможность приблизить этот раздражитель, ускорить овладение им (например, зверь находит пищу по сигналу, которым служит запах).

180

Так, в ходе эволюции любые животные организмы научились про­являть активность, направленную на будущее время. Наиболее всесто­роннее освещение принцип опережающего отражения действительности получил в теории функциональной системы Анохина. По Анохину, рефлекторный акт строится следующим образом. Данное раздражение сопоставляется с предшествующим опытом и обстановкой — этот про­цесс называется афферентным синтезом (1); в результате формируются акцептор действия — предполагаемая модель будущего результата дей­ствия (2) и реакция на раздражение (3).

Информация о результате действия путем обратной афферентации (4) поступает к акцептору действия — происходит сличение акцептора действия с результатом. При их несовпадении формируется новый афферентный синтез, и рефлекс реализуется по-новому.

Рассмотрим ситуацию. Человек (назовем его А) находится в комнате и слышит телефонный звонок. Это тотчас вызывает в мозге А аффе­рентный синтез (звонок дифференцируется, сопоставляется с данным временем и обстановкой, с помощью памяти воспроизводится: «Мне должен позвонить В!»). А представляет себе, что, взяв трубку, он услышит голос Б — это акцептор действия, то есть предполагаемый результат собственного ответного акта на звонок.

А реагирует: берет трубку, подносит ее к уху. Если это действи­тельно звонит Б_у то обратная афферентация (обратная связь) уста­навливает совпадение результата действия с акцептором действия. Формируется следующая функциональная система.

Но возьмем второй вариант. А слышит в трубке продолжительные гудки. Обратная афферентация убеждает его в несовпадении акцептора действия с реальным результатом. А пожимает плечами после ориен­тировочной реакции «что такое?» и приступает к другой акции (вешает трубку), порожденной новым афферентным синтезом.

Длинное рассуждение, приведенное нами, имеет одну цель: доказать, что каждый наш поступок включает в себя фактор будущего времени, по определению Н. А. Берштейна, «образ потребного будущего».

Если бы модель будущего не была направляющей в нашей дея­тельности, поведение складывалось бы лишь из сиюминутных актов и не могло бы быть ни целенаправленным, ни приспособительным.

Таким образом, условно-рефлекторная деятельность как бы вклю­чает в себя будущее время. Таково свойство биологических систем в отличие от неживой материи.

Наиболее исчерпывающе описал связь деятельности живых ор­ганизмов с будущим П. К. Анохин, создавший теорию функцио­нальных систем. Всякая поведенческая реакция, по П. К. Анохину,— это прежде всего действие в соответствии с заранее сформулирован­ной моделью ожидаемого результата действия, так называемый ак­цептор действия.

Время в биологических системах выступает как сложная категория, причем живые организмы, существуя в настоящем, в своей деятель­ности опираются на прошлое, а сама деятельность управляется, регу­лируется будущим.

181

Население представляет собой основной ресурс Земли, но его чис­ленность зависит от ресурсов планеты, экономических и социальных условий. Число людей на Земле ежегодно растет, а природные ресурсы, с помощью которых можно обеспечить жизнь населения, повысить ее качество, ликвидировать нищету, ограничены (рис. 21).

Нынешние темпы прироста населения не могут сохраняться дли­тельное время. Уже сегодня они ставят под угрозу способность многих государств обеспечивать на должном уровне своим гражданам образо­вание, культуру, здравоохранение и продовольственную безопасность. Этот разрыв между численностью населения и ресурсами тем более опасей, что увеличение рождаемости присуще странам с низким уров­нем доходов, несовершенной технологией и отсталым хозяйством.

Демографические проблемы определяются не только численностью населения, но и природно-климатическими особенностями региона, а также состоянием окружающей среды. И нищета, и ухудшение ре­сурсной базы наблюдаются в относительно мало населенных районах аридной зоны, Заполярья, высокогорья, тропических лесов.

Научно-технический прогресс позволяет людям лучше использовать ресурсы, которыми они располагают. Но эти возможности не беспре­дельны. Сколько же людей могут нормально жить и трудиться на Земле?

Если чисто гипотетически в качестве критерия жизнеобеспечения принять минимально необходимый человеку дневной рацион питания — приблизительно 2500 ккал, то при использовании всей пригодной для сельского хозяйства площади Земли (около 3650 млн. гектаров) и таком уровне затрат на удобрение, уход, уборку, хранение и пр., как на куку­рузных плантациях штата Айова (США), можно накормить 76 млрд. че­ловек, тогда как теперь на планете проживает немногим более 5 млрд.

Но ведь не хлебом единым жив человек. Современному человеку нужны газеты и журналы, хотя бы небольшая личная библиотека или качественная видеотека; нужна для жилья с семьей хорошая квартира, а лучше отдельный дом с участком земли, бассейном и видом на

183

Рис. 21. Рост численности человечества от зари цивилизации и современный де­мографический взрыв. Пунктиром показаны варианты (1, 2) прогнозов численности людей на перспективу до XXII в., в котором ожидается стабилизация и некоторое снижение численности населения, а также пессимистический вариант (3) катастрофи­ческой депопуляции. Диаграмма «Полон ли бокал» подчеркивает неизменность площади Земли, по Н. Ф. Реймерсу, 1992.

живописную природу: лес, горы или море, причем вдали от промыш­ленных предприятий, но вблизи спортивных сооружений; нужна вы­бранная по призванию интересная работа, необходимо свободное время для общественной деятельности, досуга, гарантированное социальное обеспечение в старости; отпуск он хочет проводить на собственной яхте или в престижных местах, которых не так много на Земле, скажем, на Байкале, в Гималаях или на южном берегу Крыма, в комфортабельном отеле и чтобы на пляже на одного человека прихо­дилось бы не по 3—4 м², как по нынешним нормам, а по 40 м² и микробных тел в литре морской воды было не 300 миллионов, а не более тысячи; ему нужна, наконец, дикая, нетронутая природа. Как вы думаете, сколько людей могут быть счастливыми на Земле при таком стандарте? Кстати, все эти пожелания — не прихоть: от их выполнения зависит здоровье людей и общества.

184

Демографы нашей страны вопрос об оптимальной численности на­селения до последнего времени не ставили. Это понятие отсутствует и «Демографическом энциклопедическом словаре» (1985 г.), а приве­денный там термин «оптимум населения» приравнен к термину «оп­тимум демографический» и означает нечто совсем иное: некоторую скорость роста численности, которая нужна для удовлетворения рас­тущей потребности в рабочей силе. Другими словами, никто не ин­тересуется, сколько людей могут жить в стране, гармонично развиваясь и не мешая счастью друг друга. Указывается лишь, как в данный момент должна расти численность населения для обеспечения произ­водственной деятельности.

Немного истории

Проблема продолжительности жизни волновала человечество с древ­них времен. С VI тысячелетия до н. э., периода завершения первой культурно-технической революции, и вплоть до XVII века н. э. чис­ленность населения росла довольно медленно. Период удвоения со­ставлял в среднем 1000—1500 лет, а еще ранее (во времена мезолита) численность населения удваивалась за 3—4 тыс. лет. Прогресс циви­лизации и социально-экономические преобразования способствовали постепенному росту средней продолжительности жизни и численности долгожителей. Отдавая должное достижениям медицины, сыгравшим в этом не последнюю роль, мы должны твердо уяснить следующее важное обстоятельство: ничто так не влияет на увеличение средней продолжительности жизни человека, как социальные и экономические условия. Древнегреческий врач, «отец медицины» Гиппократ прожил 92 года и имел все основания давать советы о том, как сохранить здоровье и удлинить свою жизнь. Гипократ говорил о умеренности в еде, бесполезности чрезмерно длительного сна и вредности недосыпа­ния, о благотворном влиянии физических нагрузок, в том числе про­гулок на свежем воздухе.

Известный римский философ, поэт и государственный деятель Лу­ций Аней Сенека еще в I веке н. э. утверждал, что «кратковременность жизни мы не покупаем, а создаем ее сами». Он понимал важность наследственности, но считал, что этого недостаточно для долгой ак­тивной жизни: нужны благоприятные условия существования, соот­ветствующие человеческой природе.

Один из классиков медицины, римский врач Гален утверждал, что старость не болезнь, а особое состояние между здоровьем и бо­лезнью. Вопросу продолжительности жизни, долголетию и старости особенно много внимания уделял великий врач и естествоиспыта­тель Абу Али Ибн Сина — Авиценна. Глубокий мыслитель пони­мал, что старение — это естественный процесс развития организма, который постепенно ведет к физиологическим изменениям. В своем знаменитом произведении «Канон врачебной науки» он указывал на необходимость при лечении человека учитывать возрастные особен-

185

ности организма для того, чтобы дифференцированно применять лечебные средства при оказании врачебной помощи и принимать специфические профилактические меры к оздоровлению пожилых людей.

Авиценна делил жизнь на четыре периода: возраст роста, который, по его мнению, продолжался до 30 лет, молодости — до 35—40 лет, зрелости — до 60 лет и, наконец, возраст старости — начинается после 60 лет. В воззрениях Авиценны присутствует самое главное — понимание процесса развития организма. Он писал: «С самого начала мы представляем собой крайнюю влажность. Усыхание, которое про­исходит в нашем теле, есть необходимость, которой нельзя избежать. Когда завершается высыхание прирожденной вла* , го угасает при­рожденная теплота... Каждое тело имеет определенный предел проти­востояния неизбежному усыханию, что определяется натурой каждого тела, прирожденной теплотой и количеством прирожденной влаги». Следовательно, еще 1000 лет назад Авиценна придавал большое зна­чение наследственным данным. «Тело стариков холодное,— писал он,т— в то же время и более сухое. Это узнается на опыте по твердости их костей и сухости кожи». Согласно современным представлениям ге­ронтологов, в стареющем организме действительно происходит процесс дегидратации в связи со значительным уменьшением воды в костной системе и коже.

Изучение любого явления начинается с изучения истории. Следует подчеркнуть, что продолжительность жизни стала предметом научных исследований в XVIII веке, тогда же были составлены первые демо­графические таблицы. У истоков демографии стояли такие ученые, как Гюйгенс, Лейбниц, Галлей, Эйлер, Лаплас. Начиная с этого вре­мени анализу таблиц продолжительности жизни исследователи при­давали первостепенное значение.

В XIX веке накопление надежных статистических данных и развитие более совершенных методов их обработки создали предпосылки для исследований по выяснению количественных закономерностей дли­тельности жизни. В 1825 году английский актуарий (специалист по страхованию жизни) Бенджамин Гомперц (1779—1865) опубликовал работу, положившую краеугольный камень в решение этой проблемы. Он обосновал теоретически и показал на конкретных примерах, что интенсивность смертности (относительная скорость вымирания попу­ляции) увеличивается с возрастом по закону геометрической прогрес­сии. Кроме того, Гомперц отметил, то наряду с возрастной существует и случайная смертность. У. Мейкем в 1960 году добавил к закону Гомперца независимую от возраста компоненту и вывел более точную кривую смертности человека. Значение закона Гомперца-Мейкема со­стоит в том, что он позволяет в определенной мере прогнозировать смертность.

Дальнейшее развитие эта проблема получила в трудах известного английского специалиста по математической статистике, одного из основателей биометрии Карла Пирсона (1857—1936). Данные этих исследований были обобщены американским ученым Раймондом Пир-

186

лом в его книге «Биология смертей», вышедшей в 1922 году, и легли в основу его научной школы.

Наука о продолжительности жизни развивалась в тесной связи с наукой о старении — геронтологией. Борьба с процессом старения че­ловеческого организма стала предметом пристального внимания ученых примерно сто лет назад (И. И. Мечников, Клод Бернар), но применение полученных знаний в практической медицине началось с конца 40-х годов нашего столетия. Большой вклад в развитие геронтологии внесли А. А. Богомолец, Д. Ф. Чеботарев, В. В. Фролькис, В. П. Войтенко, Г. Н. Сичинова, А. В. Нагорный и др.

В историческом плане средняя продолжительность жизни человека неуклонно возрастает. Так, в каменном веке, по оценкам специалистов, она составляла 19 лет, в бронзовом — 21,5, в античный период — 20—30 лет, в XVII веке — 29 лет, в 1900 году — 41 год, в 1975 — 59 лет. К 2000 году по прогнозу средняя продолжительность жизни составит 65,6 года. В XX веке наблюдается и резкий рост численности населения Земли — с 1,6 млрд. в 1900 году до 6,1 млрд. человек к началу XXI века. Главная причина в сохранении высокого уровня рождаемости при снижении смертности. Некоторые демографы еще и сегодня не ставят проблему перенаселения планеты. Давайте рассмот­рим, какова была на этот счет точка зрения классиков.

В прошлом многие ученые и общественные деятели говорили о стационарном населении, то есть о его неизменной численности. Прав­да, имелось в виду скорее максимальное значение численности, чем оптимальное. Еще Аристотель писал: «Должно поставить предел скорее для деторождения, нежели для собственности, так, чтобы не рождалось детей сверх какого-либо определенного количества. Это количество можно было определить, считаясь со всякого рода случайностями, например с тем, что некоторые из новорожденных умрут или некоторые браки останутся бездетными. Если же оставить этот вопрос без вни­мания, что и бывает в большей части государств, то это неизбежно приведет к обеднению граждан, а бедность — источник возмущений и преступлений».

Известно, что условия общественного строя совместимы только с определенным количеством населения и вся система Древнего Рима и древнегреческих городов основывалась на определенном ограничении численности населения, пределы которой нельзя было превышать, не подвергая опасности саму возможность существования античной ци­вилизации. Социалист-утопист Ш. Фурье высказывался более опре­деленно. В 20-х годах XIX века он считал, что «равновесие населения» будет достигнуто при численности 5 млрд. человек и это произойдет в 1970 году. Гениальное предсказание.

В прошлом люди почти никогда не заботились об уменьшении рожаемости. Поэтому она находилась на естественном, примерно оди­наковом во все времена уровне, при котором число родившихся за год детей составляло в среднем 5 % от общей численности населения. Такая рождаемость при нормально высокой продолжительности жизни вызывает экспоненциальный рост численности населения с периодом

187

удвоения примерно в 25 лет. Именно это наблюдаем мы сейчас в некоторых развивающихся странах. Ту же цифру называл Т. Р. Маль­тус в 1878 году.

Со времен мезолита вплоть до VII тысячелетия до н. э. численность населения удваивалась примерно за 3000 лет, то есть практически оставалась неизменной. Люди занимались тогда охотой и собиратель­ством, лишь несколько миллионов человек могли жить на всей планете, то есть по нескольку человек на 100 км²* Все рождавшиеся сверх этого количества должны были умереть в молодом возрасте, потому что охота и собирательство, проводимые в больших масштабах, вели к исчезновению животных и съедобных растений. Это и было причиной фактической стационарности населения. Без сознательного ограниче­ния рождаемости количество детей растет до тех пор, пока не начинает ограничиваться стихийно — смертностью из-за нехватки ресурсов, го­лода, болезней, войн, то есть, по сути, вследствие экологического кризиса.

*

Экология человека и средняя продолжительность жизни

О средней продолжительности жизни много говорят, много пишут, но тем не менее из-за терминологической путаницы и поныне су­ществуют противоречивые суждения в определении понятий. Прежде всего следует иметь в виду, что термин «средняя продолжительность жизни» подразумевает определенный статистический показатель, ис­числяемый по сложным формулам с применением законов теории вероятности. На основании данных о численности каждой из воз­растных групп населения и о фактическом числе умерших в этих группах конструируется некая математическая модель, которая по­зволяет определить искомую величину. Характеристика средней про­должительности жизни становится, таким образом, вполне объек­тивной.

Чаще всего применяется показатель средней продолжительности предстоящей жизни родившихся в данном году. Следовательно, под средней продолжительностью предстоящей жизни понимается число лет, которое в среднем проживет каждый из большой группы людей, родившихся в каком-то конкретном году, если смертность останется на том же уровне, какой был, в соответствующих возрастах в год рождения.

В настоящее время средняя продолжительность жизни в различных странах мира сильно варьирует: самая высокая в Японии и Исландии — почти 80 лет, а самая низкая в Чаде — 39 лет. Она зависит от социаль­ных, экономических, экологических, медико-биологических и некото­рых других условий.

В ряде развивающихся стран средняя продолжительность жизни за три последних десятилетия более чем удвоилась. Например, в Индии в 1931 году средняя продолжительность жизни едва дости­

188

гала 23 лет, а сегодня этот показатель составляет почти 60 лет. Однако и теперь продолжительность жизни примерно двух третей населения Земли вдвое меньше, чем у людей в экономически раз­витых странах.

Пытаясь установить зависимость средней продолжительности жизни в различных странах мира от демографических и социальных причин, мы подвергли анализу такие показатели, как общая численность на­селения, рождаемость, смертность, естественный прирост населения, время, за которое население удваивается, детская смертность, процент городского населения и населения моложе 15 лет и старше 65 лет, плотность населения, валовый национальный продукт на душу насе­ления. Особое внимание в этих расчетах отводилось фертильности (от лат. fertiles — плодородный) — способности зрелого организма произ­водить потомство. Анализ результатов свидетельствует о том, что продолжительность жизни определяется целым комплексом причин, прежде всего, генетической запрограммированностью, природной и социальной средой обитания.

По мере развития научно-технического прогресса экологическая напряженность все возрастает, вместе с тем возрастает и угроза для индивидуального и общественного здоровья.

Отрицательные факторы антропогенного воздействия губительны не только для экосистем, они снижают резервы здоровья на индиви­дуальном и популяционном уровнях, вызывают нарастание психоло­гического и генетического напряжения, увеличение специфической патологии и появление новых форм экологических болезней, а в некоторых регионах приводят к увеличению смертности населения. Вот почему одной из важнейших детерминант здоровья принято считать окружающую среду и условия жизни населения.

Сегодня в мировых классификаторах насчитывается около 10 тысяч форм болезней, причем более 80 % из них являются следствием эко­логического напряжения. Именно поэтому некоторые врачи считают, что болезнь возникает вследствие разрушительного воздействия внеш­ней среды. Не случайно, что если ранее больше изучалась экология вообще живых существ, то в наши дни именно человек стал предметом глубоких экологических исследований.

Изучение человека как социальной личности не должно заслонять изучение его биологии и специфической экологии с учетом историче­ского и общественного развития человеческой популяции.

Современному человеку тоже приходится адаптироваться, правда, теперь уже не столько к природным условиям, сколько к им же созданным отрицательным факторам. Если адаптация к среде обитания «происходит» путем определенных морфо-функциональных сдвигов, то приспособление к условиям цивилизации осуществляется ценой нервно-психического, эмоционального, генетического напряжения и определенных издержек в морально-нравственной сфере (болезни ци­вилизации). Известно более 2500 нарушений в организме генетического характера, которые являются следствием воздействия окружающей среды. В настоящее время из миллиона детей, родившихся с разного

189

рода генетическими отклонениями, у 100 тысяч (10 %) возникают различного рода физические и психические дефекты.

В результате социального и научно-технического прогресса при­рода преобразуется настолько быстро, что встает вопрос о соизме­римости ее изменения с эволюционно обусловленными возможностя­ми человека. Созданная человеком среда обитания теперь воздейст­вует на его собственный организм, на биологические и социальные процессы, вызывая изменения структуры заболеваемости и смертно­сти, параметров воспроизводства и миграции населения, а также та­кого интегрального показателя, как продолжительность жизни. Не­изменность численности населения, существовавшая во времена ме­золита, при рождаемости 5 % в год означала, что и смертность была тоже 5 % в год. А такой уровень смертности при неизменной численности говорит о том, что средняя продолжительность жизни равнялась всею 20 годам. Если признавать высшей ценностью в на­шем мире человеческую жизнь, придется согласиться, что то были мрачные времена. *

Подобная схема, автоматически регулирующая численность насе­ления, складывается и сегодня во многих странах Африки, Азии, Латинской Америки. Несколько тысячелетий тому назад территория нынешней Сахары представляла собой саванну с многочисленными стадами травоядных животных. По мнению французского ученого Анри Лота, она была в то время наиболее густо населенной частью мира. Приведем другой пример. В 1956 году пустынные участки на Черных землях Калмыкии составляли 4 %. Однако рост населения, равно как и стремление людей к повышению жизненного уровня вызывали упорное наращивание поголовья овец. В результате пра­вила использования пастбищ неизбежно грубо нарушались, жестоко выбивался травяной покров. Степь отвечала движением песка, и пу­стыня стала прирастать ежегодно на 40—50 тысяч гектаров. Сейчас пустынные участки составляют почти 90 % Черных земель Калмы­кии, пастбища уменьшились в 10 раз, а поголовье скота и числен­ность населения значительно возросли. Это еще более ускоряет про­цесс опустынивания. Подобные явления происходили на разных кон­тинентах, но человечество не извлекло уроков из прошлого. При невозможности мигрировать и отсутствии продовольственной помощи со стороны люди и скот в таких условиях вымирают, ибо время восстановления пастбищ — десятки и сотни лет. Это мы называем экологическим кризисом. Такая судьба ожидает многие народы сла­боразвитых стран, где идет перенаселение и игнорируются принципы рационального природопользования.

Если в регионе развито преимущественное земледелие, то при повышении численности населения и ею уровня жизни необходимо увеличение урожайности полей. Стандартным методом для этого слу­жит применение химических удобрений и пестицидов. К чему это приводит теперь, мы хорошо знаем.

Теория ограничения рождаемости основана на том обстоятельстве, что рост численности населения увеличивает нагрузку на природу,

190

ухудшает условия жизни и снижает эффективность труда. Впрочем, такой же результат в равной мере получается при повышении уровня жизни населения без увеличения его численности. Например, добыча нефги с морского дна удорожает ее в несколько раз независимо от того, почему перестало хватать нефти, добытой на суше,— из-за ро­ста численности населения или увеличения потребления энергети­ческого сырья. То же самое происходит, когда из-за нехватки ре­сурсов страна вынуждена осваивать новые, менее удобные террито­рии: нужны инвестиции в гораздо больших размерах. Так, только жилищное строительство в Норильске стоит втрое дороже, чем в освоенных регионах средней полосы, А сколько средств поглотили целинные земли!

В этих примерах проявляется действие общего закона убывания производительности труда общества при увеличении нагрузки на при­роду. Этот закон может охватить различные области человеческой деятельности. Известно, что увеличение энергопотребления человече­ством приводит к повышению средней годовой температуры на планете. Эффект усиливается от поступления в атмосферу углекислого газа при сжигании топлива, особенно если добавка сравнима с естественным содержанием углекислоты в атмосфере. Следствием повышения тем­пературы становится неустойчивость климата: увеличивается число ураганов, наводнений, засух, которые вызывают колоссальные обще­ственные затраты. Это серьезная угроза человечеству.

Вопрос о глобальном потеплении климата Земли, вызывающем «парниковый эффект», впервые был поставлен русским климатоло­гом М. И. Будыко еще в 1962 году. Теперь эта проблема волну­ет не только ученых, но и экономистов, врачей, политиков всего мира.

Другой важной глобальной проблемой является сохранение озо­нового слоя стратосферы. Озон образуется на высоте 20—50 км из двухатомных молекул кислорода в результате поглощения энер­гии ультрафиолетовой части излучений солнца и жестких космиче­ских лучей. Он предохраняет от их вредного воздействия все живое на Земле. Ресурс озонового слоя планеты оказался весьма незна­чительным: баллончики аэрозольной упаковки и некоторые промыш­ленные отходы стали для него серьезной нагрузкой. Следствием это­го могут явиться крупные издержки общества, связанные с генети­ческими болезнями, вызываемыми ультрафиолетовым излучением Солнца.

Известно, в частности, что ультрафиолетовые лучи — один из на­иболее сильных канцерогенов, поэтому возникновение озоновых дыр приводит к росту онкологических заболеваний. Предупредить раз­рушение озонового слоя можно лишь совместными усилиями всего человеческого общества. В 1987 году представители 24 государств встретились в Монреале и приняли на себя обязательство к 2000 году сократить вдвое химическое производство фторхлоруглеродов — основ­ных виновников истончения и разрушения озонового слоя.

Однако положение дел и степень опасности потребовали еще бо­

191

лее незамедлительных и эффективных мер. Впервые озоновая дыра была замечена над Антарктидой. Пока мировая научная обществен­ность, медики, метеорологи, геофизики и другие специалисты про­водили оживленную дискуссию и прогнозировали возможные по­следствия влияния этой аномалии на биосферу Земли, спутниковые данные показали, что озоновая дыра над Антарктидой увеличилась до 40 млн. км², концентрация озона над североамериканским реги­оном упала на 1,5—2 процента, небольшая озоновая дыра появи­лась над северной частью Норвегии. Следовательно, из-за неразум­ной человеческой деятельности процесс разрушения озонового слоя над нашей планетой прогрессирует. Общественность в более широ­ком масштабе осознала свою ответственность и необходимость при­нятия более радикальных мер против этой угрозы. В 1990 году поч­ти 100 стран мира согласились на полный запрет фторхлоруглеро- дов к 2000 году. Развивающимся странам этот срок продлен на

10. Лет, причем экономически более развитые государства обещали выделить им 240 миллионов долларов на то, чтобы переориенти­ровать производство на эквивалентное, но экологически безвредное.

Глобальную экологическую проблему представляет собой также загрязнение Мирового океана и всех связанных с ним морей. Главным источником загрязнения Океана стали морские нефтяные месторож­дения, разнообразные отходы, включая канализационные, которые сбрасываются в море и наносят большой ущерб.

Закон убывания производительности проявляется и в необходимости тратить немалые средства на строительство разнообразных природо­охранных сооружений. Это повышает себестоимость продукции. Однако действие этого закона не является фатальным. Если часть затрат, связанных с убыванием производительности, использовать для развития научно-технического прогресса, можно рассредоточить нагрузку на природу и включить новые ресурсы, которыми раньше не пользовались.

Первое крупное достижение в этом направлении произошло в начале неолита — нового каменного века — за 7000 лет до н. э. Люди освоили тогда скотоводство и земледелие. Произошла первая культурно-тех­ническая революция. Были созданы средства и технологии, облегчив­шие человеку общение с природой. Они принесли удобства и повысили производительность труда.

Но одновременно выиграла и природа, потому что земледелие и скотоводство приносят ей меньше вреда, чем экстенсивное собиратель­ство и охота.

Решение нынешних проблем аридных зон также связывается с научно-техническими достижениями. Артезианские колодцы, опресни­тели, различные охранные меры помогут облегчить здесь ситуацию. Точно так же применение научной агротехники, высокоурожайных культур и биологических методов борьбы с вредителями и сорняками способно оздоровить обстановку во многих районах экологического бедствия, сохранить генетический фонд биосферы Земли. Важно также сберечь лесной покров планеты. Использование в строительстве кир­пича, бетона и искусственных материалов вместо дерева, в качестве

192

источника энергии каменного угля и нефти вместо дров позволяет не производить массовые вырубки леса.

Каждый этап научно-технического и социального развития общества поднимал потолок численности населения, определяемый природными ресурсами. Если этот потолок был выше фактической численности населения, это приводило к повышению уровня и качества жизни, уменьшению смертности. Собственно, в том и состоит историческая роль прогресса цивилизации. Однако в обстановке несдерживаемой рождаемости уменьшение смертности приводило к быстрому росту населения до нового положения потолка и вновь начинал работать механизм ограничения численности населения повышением смертности из-за нехватки ресурсов, а уровень жизни возвращался к нижней г ранице. Научно-техническое развитие происходило непрерывно в том же темпе, что и развитие общества, а жизненный уровень поднимался над биологическим минимумом тем выше, чем интенсивнее происхо­дило развитие. Если научно-технические и социальные достижения совершали скачок, то численность населения получала возможность некоторое время расти с периодом удвоения в 25 лет. Именно такая ситуация наблюдается сейчас в некоторых развивающихся государст­вах, использующих громадные достижения.

Демографический взрыв и ограничение рождаемости

Принцип максимального размножения — то оружие, с помощью которого жизнь завоевала нашу планету, заполнила все экологические ниши. Человек сегодня на Земле живет повсюду и даже начал осваивать космос — околоземное пространство. Но такого разнообразия жизнен­ных явлений не было бы, если бы живые существа были бессмертны. Смерть — единственный инструмент природы, действию которого мы обязаны нашим биологическим совершенством.

В отличие от смерти в качестве регулирующего фактора, созна­тельное ограничение рождаемости, равно как и научно-технический прогресс, способно обеспечить природе уменьшение нагрузки и тем самым поднять уровень и качество жизни людей. Но эта, казалось бы, столь очевидная и разумная мера не однозначно воспринимается в обществе. Идея сознательного сдерживания рождаемости многими осуждается и воспринимается как преступление против жизни. Бытует представление, что, ограничивая рождаемость, мы отказываем в воз­можности жить еще не родившимся людям, проявляя своего рода :>гоизм в отношении тех, кто из-за нашего лимита не побывает на «великом пиршестве природы».

Но повсеместно ли люди заботятся о каждом родившемся на свет? Если бы это было так, то не была бы столь высока детская смертность, не голодали бы десятки миллионов детей, не были бы переполнены детские дома... Часто дети рождаются вне брака, в нищете, а зачатие происходит при случайных, а иногда и при отягчающих обстоятельствах (алкоголизм, наркомания).

13 2711

193

Дело в том, что в процессе эволюции размножение и деторождение связано у человека с глубинными положительными эмоциями. На первых этапах биологического развития именно благодаря этому и реализовался принцип максимального размножения. Совсем другая ситуация сложилась в мире сейчас, когда Земля перенаселена, а в обществе доминируют социальные процессы.

250 Тысяч младенцев рождается ежедневно, 1040 — в час, 3 — в секунду; за 21 день столько, сколько составляет население большого города, за 8 месяцев — фрг, за 7 лет — Африки.

На каждую японку приходится 1,57 ребенка, немку — 1,4; житель­ницу малоразвитых регионов — 4—6 детей. Для того же, чтобы чис­ленность населения не уменьшалась, необходимо как минимум 2,1.

Уменьшение населения в богатых индустриальных государствах с одной стороны, и его взрывной рост в беднейших странах, с другой стороны,— вот тот контраст, который грозит превратиться в одну из крупнейших социально-экономических и политических проблем бли­жайших десятилетий. *

Ускорился процесс изменения облика земли. Непрерывное разра­стание городов, разрушение почвы и загрязнение вод, широкомасш­табная вырубка лесов, недопустимая концентрация газов в атмосфере, создающая «парниковый эффект»,— все это следствие бурного некон­тролируемого роста народонаселения. К северу от границы США и Мексики население не увеличивается, к югу оно возросло с 25 млн. в 1950 году до 85 млн. в настоящее время.

Европейские государства тоже вынуждены ужесточать законы о въезде и укреплять свои границы. Тем не менее сотни тысяч неле­гальных иммигрантов из слаборазвитых регионов проживают в разви­тых странах.

Сегодня рост населения занимает одно из первых мест в списке глобальных опасностей, поэтому 90-е годы нашего столетия ООН провозгласила «критическим десятилетием». Если не произойдет рез­кого снижения рождаемости в странах «третьего мира», то катастро­фические последствия неизбежны.

С введением в 50-60-е годы программ по контролю над рожда­емостью представлялось, что людскую лавину удастся остановить, однако этот путь оказался весьма длинным. Дело в том, что бум рождаемости в прошедшие десятилетия способствовал резкому омо­ложение развивающихся стран — 40 % их жители младше 15 лет. В Европе же этот* показатель составляет всего 9—10 %. Следова­тельно, абсолютная численность населения в любом случае будет расти, так как стало больше людей, способных стать родителями, например, если в Мексике удастся к 2000 году сократить число детей в семье до двух, то все равно ее нынешнее население почти удвоится и возрастет с 85 до 150—160 млн. человек.

«Эффектом эха» называют демографы ситуацию, когда после бума рождаемости на свет появляется все больше детей в связи с увеличением числа молодых семей. «Эффект эха» и новый всплеск рождаемости в сочетании дают миру взрывоопасную смесь.

194

\

Согласно демографическому прогнозу за последнее десятилетие XX века население Земли возрастает почти на 1 млрд. человек. Ожи­дается, что в 2025 году оно составит 8,467 млрд. человек, то есть в ближайшие 35 лет человечество возрастет на 3,1 млрд. — это соот­ветствует численности населения планеты в 1960 году. Еще при жизни одного поколения Землю, по самым оптимистическим оценкам, будут населять минимум 10—11 млрд. человек. А это означает, что весь достигнутый прогресс в уровне жизни сводится на нет ростом населения. Статистика показала всему миру, к чему ведет перенаселение планеты. У величение населения рано или поздно наталкивается на ограниченные размеры мировых ресурсов. Даже двукратного за последние 30 лет повышения мирового производства зерна оказалось недостаточно для растущего числа голодающих. К 2025 году население Африки увели­чится более чем вдвое (с 648 млн. до 1,58 млрд. человек). При этом экономическая отсталость будет нарастать.

В 1950 году 22 % людей проживали в Европе и Северной Америке, в Африке — лишь 9 %. Уже в ближайшие десятилетия это соотношение изменится на противоположное. Самым большим городом планеты станет Мехико — 31 млн. жителей. Второе место с населением в 26 млн. будет занимать Сан-Паулу.

Показатели рождаемости в Европе свидетельствуют о сокраще­нии численности населения. Без иммигрантов, постоянно пополня­ющих население ФРГ, оно сокращалось бы ежегодно на 150 тыс. человек.

Переселенцы могут помочь в решении проблемы рынка рабочей силы в Европе, но для «третьего мира» поход на север не станет спасением от роста населения. Кроме того, нарастание числа иммиг­рантов наталкивается на протесты коренных жителей.

Как показывают расчеты экономистов, создание материальных благ для одного человека требует в среднем работы 4—6 человек в течение года. Поэтому рост численности населения в год на 1 % поглощает кпк минимум 4 % национального дохода. Другими словами, если при неизменной численности населения и годовом росте национального дохода на 4 % можно повысить уровень жизни на 3 %, а четвертый процент дополнительно инвестировать в развитие хозяйства, то при росте численности на 1 % и такой же работе народного хозяйства неизменным окажутся и уровень жизни, и инвестиции.

В развивающихся странах 70 % роста потребности в продовольствии обусловлены исключительно ростом населения.

При увеличении численности населения возрастает количество мо­лодежи по отношению к старикам. Это, в свою очередь, вызывает дополнительные расходы, так как фактически трудоспособный возраст н развитых странах начинается в среднем только с 19,5 года, а начало

10. прости, согласно изданиям ООН, приходится на возраст 65 лет, то п ть наступает всего за 5 лет до того, как истекает средняя продол- мпельность жизни <70 лет). В то же время, несмотря на старость, очень многие люди работают практически до смерти. Следовательно, постарение общества, сопровождающее стабилизацию или уменьшение

195

численности, можно рассматривать как дополнительный экономиче­ский потенциал. Кроме того, пожилые люди выполняют функции носителей культурных, морально-этических и национальных традиций. Они чаще проявляют социальную активность. Согласно данным соци­ологов, активную общественную позицию в возрасте до 20 лет стре­мятся занять только 32 % опрошенных, а в возрасте свыше 50 лет это число превышает 60 %.

Комиссия Конгресса США «Рост населения и американское бу­дущее» после двухлетней работы опубликовала свой доклад с за­ключением, что в отдаленной перспективе рост нации не даст ни­каких существенных выгод: напротив, постепенная стабилизация на­селения могла бы помочь решить многие проблемы. «Мы изучили вопрос и не обнаружили никаких убедительных аргументов в поль­зу роста населения. Здоровье нашей страны не зависит от него, так же как и деловая активность или благосостояние среднего чело­века».

Конечно, в своей демографической политике государство может пользоваться экономическими рычагами, но сама демографическая политика должна формироваться с учетом различных точек зрения и, в частности, при серьезном отношении к понятию оптимальной чис­ленности населения. Во многих странах усиливается тенденция к ограничению рождаемости. Программу планирования семьи осущест­вляют уже 125 государств.

Гуманизм и будущее человечества

Общество должно управлять рождаемостью и бороться за жизнь, здоровье и счастье тех, кто уже родился или родится в будущем. Сдерживание рождаемости и приведение ее в соответствие с челове- коемкостью Земли не только непредосудительны, но и жизненно не­обходимы.

Известный астрофизик И. С. Шкловский, признавая, что «коли­чественный экспоненциальный рост производительных сил в перспек­тиве ближайшего столетия может сделать нашу планету не пригодной для жизни», видит выход не в стабилизации численности населения, а в освоении космического пространства. Он считает, что стратегия неограниченного роста («экспансия») может являться нормой поведе­ния. На этом пути через 500—2500 лет люди освоят Солнечную систему. Это будет «цивилизация типа II». Когда и окрестности Солнца окажутся перенаселены, начнется процесс распространения этой ци­вилизации по Галактике. Овладев Галактикой, возникшая «цивили­зация типа III» может приступить к планомерному освоению и пре­образованию Метагалактики.

Другую возможность рассредоточения нагрузки на Землю в 50-х годах смоделировал американский астрофизик Ф.-Дж. Дайсон, горячий сторонник идеи неограниченного размножения людей. Он считает, что для расселения следует построить вокруг Солнца полую сферу из

196

материала других планет, на внутренней поверхности которой смогут жить, пользуясь солнечной энергией, 3—8 млрд. человек.

Ф.-Дж. Дайсон в своих мечтах пошел, пожалуй, дальше всех. Он говорил О необходимости для будущих поколений «научиться жить и быть счастливыми при нулевой гравитации, нулевой температуре и нулевом давлении». Больше того, даже обещанный физиками распад протонов представлялся Дайсону лишь «серьезным кризисом». По его мнению, тогда «у нас еще останутся электроны, позитроны и фотоны и невещественная плазма так же хорошо, как плоть и кровь, сможет служить носителем структур нашей мысли».

Не будем возражать столь блестящим противникам ограничения (нуждаемости, но приведем другое мнение, высказанное на эту тему С. Лемом: «Биоэволюция наделила все живые существа тенденцией к размножению. Однако из того, что люди могут размножаться по .жепоненте, вовсе на вытекает, что им следует это делать. Судьба существ, населяющих сферу Дайсона, представляется достойной со­жаления... Для них не может быть речи о каком-либо «пейзаже» — горах, лесах, реках и т. п. Поверхность сферы Дайсона была бы не столько городом, сколько фабричным конвейером или станочным пар­ком. Поистине диковинна «свобода неограниченного размножения», на алтарь которой нужно возложить множество других свобод. Трудно понять, почему она должна оставаться неприкосновенной, даже если ведет к полному ограничению передвижения личности, к краху куль­турных традиций, к отказу, в буквальном смысле слова, от красоты Земли и Неба».

Надо сказать, что планы использования научно-технических до- I гижений с целью максимального увеличения количества живущих довольно распространены, хотя редко принимают такие экзотические формы. В основе их часто лежит нежелание людей ограничивать себя и чем-либо. Н. М. Амосов полагает: «Сама природа человека вступает н противоречие с будущим планеты». Известный ученый и хирург считает, что человек жаден, могуществен, эгоистичен, в его генах заложена потребность в собственности. Он надеется, что наука пере­делает природу человека, «через гены кастрирует нашу жадность и агрессивность», поможет «ограничить потребление».

Ясно одно: у современного человека нет согласия ни с самим собой, ни с окружающей средой. Под угрозу поставлено не про­сто качество жизни — сама жизнь. Человечество на перепутье: один путь — самоуничтожение, другой — счастливая жизнь при разумном ограничении потребностей. Хочется надеяться, что разум возьмет иерх и биосфера планеты перейдет в ноосферу. Эту надежду питает го обстоятельство, что развитие мировой культуры в последние годы ознаменовалось заметным повышением внимания к гуманистическим идеям, общечеловеческим ценностям, тесно связанным с проблемами современного мирового развития. Человечество стало осознавать себя как единую, многоликую семью, живущую в одном доме — на пла­нете Земля.

В нашем общем доме немало проблем, общих для всех, кто в нем

197

проживает. Речь идет о загрязнении и даже уничтожении окружающей природной среды, о продовольственных кризисах во многих регионах планеты, о стихийных бедствиях и катастрофах, порожденных не столько природными явлениями, сколько деятельностью человека (Чер­нобыль, события в Персидском заливе и т. д.). Большую опасность представляет оружие массового уничтожения, а также широкое рас­пространение в мире таких форм антисоциального поведения, как терроризм, наркомания, организованная преступность, межнациональ­ные конфликты и т. д.

Сегодня наконец люди начинают все более отчетливо понимать, что для решения актуальных проблем национальной и международной политики и повышения благосостояния людей нравственные ценности и темпы развития социальной сферы имеют не меньшее значение, чем экономика. Становится также очевидным, что в единой семье, которую представляет собой человечество, должны существовать и укрепляться общие гуманистические нормы отношений, новое мыш­ление. Как известно, гуманизм — это нравственная позиция, выража­ющаяся, прежде всего, в признании ценности человека как личности, уважении его достоинства и стремления к свободе мысли. Человек — цель общественного прогресса. Гуманизм требует подвергать сомнению любые инициативы, если они наносят ущерб благополучию человека и окружающей среде, даже если они приводят к экономическому росту. Общая принадлежность всех нас к роду человеческому — вот главное, от чего мы может отталкиваться, решая многообразные проблемы бытия. Настоятельное требование времени — утвердить подлинные нравственные ценности, ориентацию на повышение творческого по­тенциала человека.

В основу должны быть положены непреложные принципы и цен­ности: право каждого на жизнь и уважение к жизни, ответственность перед будущими поколениями, защита и сохранение природы. На нас лежит ответственность за то, чтобы наши потомки имели возможность жить полноценной жизнью и продолжили лучшие гуманистические традиции человеческой цивилизации. Современные средства комму­никации и информатики играют важную роль в обострении чувства человеческой солидарности и расширении наших понятий о нравст­венности мира. Драматические события на планете, трагедии и стра­дания людей становятся болью для каждого из нас. Идет переоценка общечеловеческих ценностей. Увеличиваются не только расходы об­щества на поддержание и укрепление здоровья, но и само отношение к здоровью, возрастает его социальная и субъективно-личностная цен­ность в культуре и межчеловеческих отношениях. Доля расходов на образование и здоровье в будущем будет возрастать, именно это станет определять уровень цивилизации, ведь понятие здоровья не столько медицинское, сколько социальное. Дальнейший научно-технический прогресс потребует не только все более интеллектуально развитого и образованного человека, но и более здорового, физически полноценного и гармоничного. Неслучайно в последнее десятилетие в Японии, США, Скандинавских и некоторых других странах уделяют пристальное вни­

198

мание не только уровню образования и культуры работника, но и уровню его здоровья.

Это вполне закономерно: в развитом обществе не может быть деградирующего населения и деградирующей природы.

Реализация ряда крупных проектов, в том числе и экологических, показала ограниченность традиционных теоретических и эксперимен­тальных методов и подходов. Темпы научно-технического прогресса требуют резкого повышения качества образования и его оперативности. Решающая роль образования бесспорна. Особую остроту эта проблема приобретает сейчас, в условиях быстрого устаревания знаний. Совре­менный «период полураспада компетентности», то есть срок, за который знания устаревают на 50%, составляет для инженеров — пять, для химиков, медиков, биологов менее четырех лет. Следовательно, не­обходимо отказаться от экстенсивных методов и форм обучения и перейти от безнадежно устаревшего «справочного» знания к образо­ванию научному.

Планета меняет свой облик. Последнее десятилетие XX века сво­его рода «калитка» в следующее тысячелетие. К чему придет мир к 2000 году? По мнению ведущих футурологов, счастливое будущее человечеству не гарантировано. Многое будет зависеть от того, как оно себя поведет.

Столь актуальную тему хочется закончить словами Ф. С. Фиц­джеральда: «Мы знаем, что положение безнадежно: значит, нам нужно сделать все, чтобы его изменить».

199

Экология человека изучает закономерности взаимодействия чело­века с природой, проблемы сохранения и укрепления здоровья. Зави­симость человека, его благополучия и самой его жизни от условий среды обитания существует наряду с обратной зависимостью природы от человека. Исследование биосферы, ее временных и пространствен­ных составляющих, влияние на нее антропогенных факторов идет наряду с изучением человека, человеческих популяций, человечества, так как в конечном итоге мера всему, самая большая ценность — человек.

Каждая эпоха исторического и общественного развития человечества имела свои особенности, и на этом пути биологическая эволюция прошла три этапа. На первом этапе человек адаптировался в основном к суровым, «враждебным» природно-климатическим условиям. Из-за «болезней адаптации», крайне высокой смертности плотность населения оставалась очень низкой. По оценкам антропологов, неандерталец жил не более 25—30 лет.

На втором этапе, с появлением орудий труда, у человека появилась возможность использовать окружающую природу для своих нужд. С прогрессом цивилизации, улучшением жизненных условий увеличи­лась продолжительность жизни, что привело к значительному росту населения.

И наконец, на третьем этапе, в условиях современного развития мировой экономики, человеку приходится адаптироваться не столько к природным условиям, сколько к им же созданным отрицательным факторам антропогенного происхождения. Изменилась структура за­болеваемости и смертности, параметры воспроизводства и миграции населения.

Человек живет природой, история природы и история людей вза­имозависимы. Сегодня это необходимо осознать каждому, ведь речь уже идет о выживании человечества.

201

Одной из наиболее характерных особенностей развития современ­ного общества является быстрый рост городов и непрерывный темп увеличения численности их жителей, то есть идет урбанизация. Она, по-видимому, влечет за собой самые значительные социальные пре­образования в истории человечества.

Урбанизация (от лат. игЬапиБ — городской) — это процесс повы­шения роли городов в развитии общества. Особые городские отношения охватывают социально-профессиональную и демографическую струк­туру населения, его образ жизни, размещение производства и рассе­ление. Предпосылками урбанизации являются: рост индустрии, углуб­ление территориального разделения труда, развитие культурных и политических функций городов.

Для урбанизации характерны приток в города сельского населения и возрастающее маятниковое движение людей из сельского окружения и ближайших мелких городов в крупные (на работу, по культурным и бытовым потребностям).

Города существовали с глубокой древности, однако урбанистическая цивилизация возникла лишь в нашем столетии. Если население пла­неты в целом удваивается за 35 лет, то городское население — за 11 лет. Причем крупнейшие центры растут вдвое быстрее небольших городов.

В начале XIX века в городах мира проживало лишь 29,3 млн. человек (3 % населения Земли); к 1900 г. — 224,4 млн. (13,6 %); к 1950 г. — 729 млн. (28,8 %); а к 1980 — 1821 млн. (41,1 %). Можно сказать, что теперь большинство граждан мира рождаются горожанами. Доля городского населения в Европе составляет 69 %, в Азии - 38 %, в Африке — 20 %, в Северной Америке — 75 %, Латинской Америке — 65 %, в Австралии и Океании — 76 %. Особенно велика доля город­ского населения в развитых странах: в США — около 73 %, во Фран­ции — 78 %, в Германии — около 85 %, в Великобритании — 91 %. Страна считается почти полностью урбанизированной, если 4/5 ее населения проживает в городах. Примером является Великобритания, в которой на протяжении 35 лет наблюдается относительная стабиль­ность городского и сельского населения. В то же время в Африке и Азии процессы урбанизации в настоящее время особенно динамичны, что связано с быстрым развитием государств этих континентов. В развивающихся странах процесс урбанизации характеризуется не толь­ко темпами, но и неоднородностью — стремительный рост самых боль­ших городов происходит при умеренном росте средних и стагнации мелких. Именно в крупцые центры устремляются мигрирующие потоки из села, потому что только такие города обладают необходимой ин­фраструктурой для нового промышленного строительства.

При нынешних темпах рождаемости к началу следующего тысяче­летия из прогнозируемой общей численности мирового населения в 7 млрд. 5,5 будут жить в городах. Идет формирование сплошного урбанистического мира. Некоторые городские агломерации давно при­обрели гипертрофированные размеры — стали мегаполисами. Напри­мер, к 1960 г. в Мехико уже проживало около 25 % населения

202

Мексики, в Буэнос-Айресе — почти 30 % населения Аргентины, а в Монтевидео — более половины населения Уругвая. По демографиче­ским прогнозам, к 2000 году 50 % населения США будет жить в трех мегаполисах: в городе, состоящем из Сан-Франциско и Сан-Диего (около 20 млн. человек), в городе, который объединит Чикаго и Питтсбург (около 20 млн.), и в городе, объединяющем Бостон, Нью- Йорк и Вашингтон (около 80 млн.). Последний мегаполис будет пред­ставлять собой полосу сплошной восьмисоткилометровой застройки. Футурологи предрекают, что такого рода конгломераты займут об­ширные площади материков и в первую очередь их береговую линию.

Глобальный город — естественный результат дальнейшего развития мирового рынка. Найдено для него и название — ойкуменополис, все­светный город. Он будет включать деловые комплексы — центры уп­равления глобальной активностью,— связанные между собой интере­сами и коммуникациями теснее, чем со своими предместьями, а рас­положенная где-то на заднем плане сельская местность все больше станет превращаться в промышленного производителя стандартизиро­ванных продуктов питания (Р. Эдберг, 1986).

Однако на самом деле городская среда, похоже, уже приближается к границам своего роста. Многие большие города сегодня функциони­руют так скверно, что явно стоят на грани краха. Города, построенные людьми, стали врагами людей. Еще более десяти лет назад Всемирная организация здравоохранения предупредила, что после угрозы мировой ядерной войны самой серьезной проблемой для человечества к концу нашего столетия может стать колоссальный рост городского населения.

В крупных городах переплелись как положительные, так и отри­цательные стороны научно-технического прогресса и индустриализа­ции. Создана новая экологическая среда с высокой концентрацией антропогенных факторов. Одни из них, такие как загрязнение атмос­ферного воздуха, высокий уровень шума, электромагнитные излучения, являются непосредственным продуктом индустриализации, другие, та­кие как сосредоточение предприятий на ограниченной территории, высокая плотность населения, миграционные процессы и т. д.,— след­ствие урбанизации как формы расселения.

В крупных городах наиболее сильно изменяется естественная среда обитания, ритм жизни, психоэмоциональная обстановка труда и быта, нарушается и климат. Интенсивность солнечной радиации в городах на 15—20 % ниже, чем в прилегающей местности, зато среднегодовая температура здесь выше (примерно на 1,5° С), менее значительны суточные и сезонные колебания температуры, чаще возникают туманы, больше осадков (в среднем на 10 %), ниже атмосферное давление.

Практически все эти изменения оказывают крайне неблагоприятное воздействие на физическое и психическое здоровье человека.

Человек — часть природы, от может жить лишь в весьма ограни­ченной по своим параметрам среде. Жизненная среда человека в большом городе представляет собой сложную систему социальных и экологических воздействий на организм в различных стадиях его раз­вития. Это не может не отразиться на психике городского жителя, а

203

влияние этой среды на переселившихся в город сельских жителей еще значительнее, ведь изменяется их общественное и материальное по­ложение, характер труда и отдыха, бытовые условия — весь образ жизни.

Житель города должен решать задачи, требующие больших пси­хологических усилий, он вынужден удлинять свое рабочее время, сокращая таким образом отдых и постоянно ощущая нехватку времени. На него ежедневно обрушивается чрезмерный поток информации. В результате многие люди реагируют на такую перегрузку неврозами и так называемыми «болезнями цивилизации».

Для нашего века — века бурного развития науки, техники, эконо­мики — характерно исключительно быстрое нарастание социальных изменений, тогда как биологические процессы меняются крайне мед­ленно. В этом несоответствии заключается первая причина «болезней цивилизации». Свое конкретное выражение оно находит прежде всего в так называемом неврозе неотреагированных эмоций. _к

Отрицательные эмоции у человека и животных сопровождаются выделением в кровь большого количества адреналина. Он выбрасыва­ется также при психическом напряжении, гневе и страхе, то есть тогда, когда необходима мобилизация всех сил организма. Адреналин вызывает усиление сердечной деятельности и повышение кровяного давления, ускоряет свертывание крови, увеличивает просвет бронхов, тормозит работу желудка и кишечника, стимулирует работу попереч- но-полосатой мускулатуры, особенно при утомлении. Такое его дей­ствие обусловлено тем, что у животных и предков человека после отрицательных эмоций всегда следовала интенсивная физическая на­грузка — бег или борьба. Поэтому все выделившиеся катехоламины тут же реализовывались во время физического напряжения. У совре­менного человека физические нагрузки далеко не всегда следуют за отрицательным эмоциональным возбуждением, и нереализованные ка­техоламины начинают оказывать гистотоксическое действие. Прежде всего они влияют на сердечную мышцу и гладкую мускулатуру сосу­дистой стенки, вызывая развитие микронекрозов в миокарде и нару­шения сердечного ритма. Невроз неотреагированных эмоций может лежать в основе возникновения некрозов сердечной мышцы, атероск­лероза, гипертонической болезни, язвенной болезни, а также наруше­ния психического здоровья.

В промышленно развитом обществе социально-экономический ре­зультат труда в большой степени зависит от инициативы и способностей человека. Особенно это проявляется в городских видах деятельности, где за счет личной инициативы и предприимчивости возможно мно­гократное увеличение получаемых доходов. Указанное обстоятельство значительно усиливает конкуренцию между людьми.

Социальные условия, информационные и интеллектуальные пере­грузки вызывают у горожан психическую усталость и эмоциональные стрессы. Они становятся причиной возникновения большинства язвен­ных болезней желудка и 4/5 случаев инфаркта миокарда. Эмоцио­нальные стрессы сопровождают конфликтные ситуации, дезорганиза­

204

цию ближайшего человеку социального окружения. Урбанизация, осо­бенно ее усиленные темпы, болезненна, так как связана с разрушением прежнего образа жизни и требует существенной перестройки личности. Современные люди находятся в значительно более сложном положении, чем раньше, так как скорость исторических преобразований общества стала соизмерима со временем жизни отдельного человека.

Какие же социальные ситуации вызывают у человека стрессы, ведущие к болезни? Распад семьи примерно в 10 раз увеличивает показатели заболеваемости супругов, а также их смертность в первый год после развода. При этом разводы связаны не только с межлично­стными отношениями, но и с состоянием экономики страны, со ско­ростью социальных перемен и темпом инфляции. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что потеря работы также повы­шает заболеваемость. В урбанизированной среде многие виды деятель­ности, особенно в сфере обслуживания, связаны с интенсивным и продолжительным общением между людьми, что предъявляет высокие требования к их эмоциональной устойчивости. Это непосредственно касается и тех, кто занят руководящей работой.

Стресс стал повседневным состоянием для людей, проживающих в городах. Они испытывают его от появления на свет до самой смерти. Еще в 1926 году Ганс Селье обратил внимание на то, что у пациентов, страдающих различными заболеваниями, обнаруживается ряд общих симптомов: потеря аппетита, мышечная слабость, повышенное арте­риальное давление, снижение мотиваций и др. Эти наблюдения по­служили ему основанием для определения стресса как «совокупности всех неспецифических изменений (внутри организма), функциональ­ных и органических». Позже, в 1974 году, он писал, что стресс — это «неспецифическая реакция организма на любое требование извне».

Эмоциональный стресс развивается в условиях, когда не удается достигнуть результата, жизненно важного для удовлетворения биоло­гических и социальных потребностей, и сопровождается комплексом соматовегетативных реакций, а активация симпатоадреналовой систе­мы мобилизует организм на борьбу. При длительном стрессе продол­жительное влияние гормонов, участвующих в формировании стресс- реакции и вызывающих серьезные нарушения в обмене липидов, уг­леводов и электролитов, ведет к нарушениям функций организма, начинается заболевание — у одних людей это патология сердечно-со­судистой системы, а у других — изъязвление желудочно-кишечного тракта. Таким образом, стресс может служить патогенетической ос­новой невротических, сердечно-сосудистых, эндокринных и других заболеваний, количество которых, особенно в последнее время, непре­рывно возрастает.

Однако стресс обладает и положительным влиянием на организм. Выработанная и эволюционно закрепленная стрессовая реакция обес­печивает мобилизацию жизненно важных систем организма при экс­тремальных воздействиях и является необходимым условием для борь­бы со стресс-фактором. Кратковременное острое импульсное стресси- рование повышает адаптивные способности организма.

205

То, что стресс может играть как положительную, так и отрица­тельную для организма роль, позволило Г. Селье выделить конструк­тивный, положительный стресс — эустресс — и деструктивный, отри­цательный — дистресс. Лишь первоначальный отклик организма на то или иное воздействие («реакцию тревоги») можно рассматривать как стресс, так как только в этот период времени преобладают неспеци­фические реакции со стороны большей части внутренних органов и структур мозга. В стадии резистентности преобладают гомеостатические адаптивные реакции (за счет чего и обеспечивается высокая устойчи­вость организма), а в стадии истощения — неспецифические функци­ональные нарушения.

Таким образом, стресс обеспечивает, с одной стороны, поддержание гомеостаза, с другой — развитие адаптации к неблагоприятным фак­торам и, наконец, в случае чрезмерно интенсивного и затянувшегося во времени стресс-воздействия является основой патогенеза многих болезней.

Экспериментальные и клинические данные показывают: наиболее чувствительной и ранимой в условиях напряженных конфликтных ситуаций является сердечно-сосудистая система. Высокий уровень ка­техоламинов, резкая тахикардия и сердечные аритмии, возникающие во время эмоционального стресса, способствуют развитию гипоксии миокарда, в результате чего снижается энергообразующая функция митохондрий. Все это может приводить к снижению сократительной функции сердечной мышцы.

Повышение устойчивости сердечно-сосудистой системы к эмоцио­нальному стрессу возможно с помощью регулярных кратковременных стрессовых нагрузок: мышечных, периодической иммобилизации, ги­поксии, модулированных электромагнитных полей и тепло-холодовых процедур. Кроме того, весьма эффективны положительные эмоции.

Обязательный спутник стресса — десинхроноз. Он может быть вы­зван различными стрессорными факторами. Проявления десинхроноза зарегистрированы в условиях перегрева и переохлаждения, рентгено­вского и ультрафиолетового облучения, при воздействии шума, виб­раций и ускорений. Десинхроноз сопровождает любое заболевание, причем нередко обнаруживается еще до появления выраженных сим­птомов. Поэтому исследование суточных ритмов организма является надежным инструментом ранней диагностики заболеваний.

Биоритмы с суточной периодичностью цикла называют циркади­анным (цикл «сна — бодрствования», температуры тела, колебания концентрации электролитов и уровня гормонов). Более длительные циклы называют инфрадианными (менструальный цикл), а более ко­роткие — ультрадианными (дыхание, ритм сердца, ритмические раз­ряды нервных импульсов).

Суточные и околосуточные ритмы — неотъемлемое свойство живых систем. Важность циркадного ритма, основного для жизнедеятельности всего организма, обусловлена совпадением длительности его периода с длительностью периода обращения Земли вокруг собственной оси. Свойственный всему живому обмен веществ представляет собой цепь

206

биохимических реакций, скорость которых зависит от присутствия специфических ферментов — катализаторов. Каждое звено этой цепи выступает потенциальным осциллятором (колебательной системой). Вероятно, среди многообразия биохимических циклов преимущество в отборе получили те, постоянная времени которых была близка к земным суткам — к 24 часам.

Генетическая закрепленность этого свойства определяет уникаль­ную особенность околосуточных ритмов: они и в условиях изоляции сохраняются неограниченно долго. Характерно, что средний период каждого отдельного циркадного ритма не равен суткам в точности. По-видимому, в этом и проявляется особенность живых систем: су­щества с жесткой временной привязанностью к циклическим явлениям были бы не жизнеспособны, так как не могли бы адаптироваться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. Так, у человека период ритма температуры тела составляет 25,0±0,5 ч и не зависит от того, выполняется ли тяжелая физическая работа или соблюдается постельный режим, находится обследуемый в полной изоляции или в коллективе. Суточная динамика температуры тела имеет волнообраз­ный характер, с максимальным значением в 18 часов и минимальным между 1 часом ночи и 5 часами утра. Частота сердечных сокращений становится наибольшей к 18 часам. В это же время наблюдаются наиболее высокие показатели кровяного давления. Наименьшие вели­чины частоты пульса отмечаются к 4 часам, а кровяного давления — примерно к 9 часам утра. Внутриглазное давление утром повышается, а вечером падает. Определенные изменения в течение суток претер­певает и активность мозга. Ночью, особенно между 2 и 4 часами, у человека отмечается замедленность в действиях, снижается мышечная сила, понижается память, увеличивается число ошибок при решении задач.

Весь комплекс суточных ритмов человека и животных носит строго упорядоченный характер. Поддержание его постоянства, которое обес­печивает устойчивую внутреннюю синхронизацию циркадианных рит­мов, осуществляется так называемыми датчиками времени (синхро­низаторами ритмов). Различают физические и социальные синхрони­заторы. К физическим синхронизаторам относятся геофизические суточные циклы, ведущим среди которых является чередование света и темноты. Свет побуждает нас к активной деятельности, темнота — к покою. Человек во многом изолировал себя от окружающей среды, оградившись от ее неблагоприятных воздействий (мороза, дождя, пря­мой солнечной радиации), создав искусственные источники тепла и освещения. О времени суток, особенно городские жители, привыкли судить не столько по природным явлениям, сколько по положению стрелок на циферблате часов.

Важнейшим из социальных синхронизаторов является трудовой ритм, жестко регламентирующий прежде всего момент пробуждения. Указателями времени для нас служат стереотипные элементы рабочего и бытового распорядка — поездки на работу и с работы, прием пищи, традиционные вечерние просмотры телевизионных передач.

207

К числу социальных датчиков времени относятся также некоторые атрибуты городской жизни: изменения городского гула, связанные с приходом дня или ночи, огни и рекламы вечерних улиц. Роль соци­альных синхронизаторов ритмов исключительно велика в тех случаях, когда возникает необходимость перестройки привычного жизненного распорядка: например, при переходе из одной смены в другую в условиях сменной работы, при переезде в другой часовой пояс.

Вскоре после того, как в гражданской авиации стали широко прак­тиковаться пассажирские рейсы на реактивных самолетах, когда они приобрели массовый характер и стали будничным явлением, было отмечено, что в первые дни прибытия на новое место люди часто испытывают физический и психический дискомфорт: ночью не спится, а днем, наоборот, одолевает сонливость, исчезает аппетит, появляется раздражительность, падает работоспособность. Через некоторое время все это проходит, и человек обретает прежнее самочувствие. Выра­женность подобных явлений индивидуальна, но в целом они прояв­ляются тем ярче, чем больше разница во времени между отправным и конечным пунктами полета.

Ритмы опорно-двигательного аппарата, многочисленных перифери­ческих и центральных нервных образований, обеспечивающих двига­тельную функцию, первыми подстраивают свою фазу к новому су­точному распорядку. Но в организме есть и другие, более инертные процессы, фаза которых изменяет свое положение гораздо медленнее. К их числу относится, например, суточный ритм температуры тела. И вот оказывается, что в то время, как подвижные ритмы уже пришли в соответствие с новым режимом жизни, инертные ритмы только начинают свою перестройку, сохраняя в основном еще старое поло­жение фаз. В результате естественная взаимосвязь циркадианных рит­мов организма, их взаимная синхронизация утрачивается. Жизненные процессы оказываются десинхронизированными, и до тех пор, пока инертные ритмы не завершат своей перестройки, эта десинхронизация не исчезнет. Состояние организма в период рассогласования циркади­анных ритмов, их взаимной десинхронизации, получило название десинхроноза. После сдвига времени сна к непривычным часам ди- синхроноз выступает вначале в явной форме: расстраивается пищева­рение, что внешне выражается в частичной или полной потере аппе­тита; недостаток сна способствует появлению раздражительности, под­держивает сонливость и вялость в дневные часы. По мере того как фазы суточных ритмов приходят в соответствие с новым ритмом активности и покоя, в циркадианной системе организма прекращается хаос и восстанавливается порядок, описанные симптомы сглаживаются и в конце концов исчезают, что, однако, еще не означает полной ликвидации десинхроноза. Десинхроноз переходит из явной формы в скрытую. В состоянии скрытого десинхроноза большинство ритмов уже завершило свою перестройку, однако ряд наиболее инертных процессов еще продолжает перестраиваться. В этой стадии, несмотря на внешнее благополучие — нормализацию сна, восстановление аппетита, возвра­щение хорошего самочувствия и исходного профессионального уровня,

эффективная работа организма обеспечивается ценой избыточного на­пряжения.

Длительность периодов явного и скрытого десинхроноза определя­ется величиной фазового сдвига. При максимально возможном сдвиге фазы ритма «активность — покой», равном 12 часам, явный десинх- роноз продолжается в среднем, без учета индивидуальных вариаций, около 10—15 дней. В случае частых повторных сдвигов, характерных для работы в гражданской авиации на трансмеридиональных линиях, десинхроноз принимает хроническую форму, так как при повторяю­щихся изменениях распорядка сна и бодрствования циркадианные ритмы жизненных функций просто не успевают синхронизироваться друг с другом (а если успевают, то ненадолго). В результате наступают длительные и стойкие нарушения сна, желудочно-кишечные расстрой­ства (вплоть до язвенной болезни желудка и, особенно, 12-перстной кишки), нервные заболевания (неврозы).

Частые изменения ритма «сон — бодрствование» характерны и для производства со сменной организацией труда. Работа в разные смены, особенно при их нерациональном чередовании, также может повлечь за собой хронический десинхроноз с обязательной для него триадой симптомов: стойкими нарушениями сна, желудочно-кишечными рас­стройствами, неврозами. Люди, работающие по сменному графику, нуждаются в дополнительном отдыхе, во время которого они обяза­тельно должны придерживаться четкого распорядка жизни, соответст­вующего естественному чередованию дня и ночи.

Нарушение биологических ритмов, то есть нарушение протекания тех циклов, на которых зиждется стабильность равновесия между внешней и внутренней средой, препятствует восстановлению израсхо­дованных психосоматических запасов, вызывает усталость, приводит к глубоким нарушениям физиологии человека. В условиях возрастания удельного веса вредно действующих внешних и внутренних факторов, при сложившейся в большинстве городов неблагоприятной, а иногда и кризисной экологической ситуации это серьезно угрожает здоровью городского жителя.

Увеличение усталости к концу недели требует полноценного отдыха. Ощущение усталости — не что иное, как осознание того, что организм не в состоянии привычными способами реагировать на раздражители, поступающие из внешней и внутренней среды. Усталость вызывает расстройство многих физиологических функций: увеличивается легоч­ная вентиляция и повышается частота сердечных сокращений, однако их эффективность и экономичность снижаются, возникает кислородное голодание, увеличивается функциональная активность печени, возра­стает потребность в минеральных солях и витаминах. Усталость — закономерное явление после любого вида человеческой деятельности, ее нельзя избежать, но важно избежать переутомления. Для этого городской житель должен уделять отдыху достаточно внимания и времени. Умение отдыхать оказывает большое влияние на здоровье человека и продолжительность его жизни. Тот, кто не умеет отдыхать, не умеет и работать. Существенным моментом отдыха после физиче­

14—2711

209

ских усилий является устранение наступившего во время работы кис­лородного голодания и удаление из организма конечных продуктов обмена веществ.

Для профилактики переутомления необходимо устранить или хотя бы уменьшить воздействие вредных факторов физического, химиче­ского и психологического характера в окружающей человека среде. В первую очередь нужно снизить уровень шума, оптических раздраже­ний, запыленности и т. д. Большую роль играет правильная органи­зация труда и отдыха, несомненно важен одно часовой перерыв на обед, а также полноценный выходной день. Следует помнить, что несколько выходных дней в месяц или недельный отпуск в течение квартала имеют большее значение для здоровья, чем годовой отпуск продолжительностью в несколько недель.

Важным фактором профилактики усталости является рациональное питание: сбалансированное поступление в организм белков, углеводов и жиров, а также необходимого количества аминокислот, витаминов и минеральных солей. *

Различают пассивный отдых в условиях полного покоя и активный, состоящий из чередования различных видов деятельности. Экспери­ментально установлено, что процесс восстановления после статической или динамической работы более эффективен в случае возбуждения групп мышц, не занятых непосредственно во время предыдущей работы, то есть при активном отдыхе. Один из способов активного отдыха — регулярные спортивные занятия. По статистике, люди умственного труда, подверженные значительному психоэмоциональному напряже­нию, умирают от инфаркта миокарда в 2—3 раза чаще, чем те, кто занимается преимущественно физическим трудом. По данным иссле­дований, проведенных в США, работники умственного труда, имеющие регулярную физическую нагрузку, живут в среднем на 12 лет дольше людей, ведущих сидячий образ жизни. Хорошо известно, что органы изнашиваются тем меньше, чем больше подвергаются «полезной на­грузке». Это относится ко всем возрастным группам, в том числе к детям и людям пожилого возраста.

Возрастание физического и психического напряжения требует уве­личения продолжительности сна и отдыха. Однако свое свободное время горожане порой используют крайне нерационально. Кроме того, постоянный рост размеров городов все более отдаляет их дом от рабочего места, что фактически приводит к сокращению свободного времени. В результате еще больше ограничиваются адаптационные возможности организма, которые и без того понижены под влиянием урбанистической среды.

В этой связи вызывает тревогу то обстоятельство, что значительная часть городского населения живет, не соблюдая физиологического ре­жима, нарушая медицинские требования. Стремясь обеспечить себе сон в течение ночи, мы принимаем снотворные средства, а днем пытаемся прогнать усталость и сонливость при помощи психостиму­ляторов. Беспечность, нежелание современного человека испытывать даже минимальные неудобства, стремление уйти от повышенных тре-

210

бований городской жизни приводят к злоупотреблению фармакологи­ческими препаратами. Ежедневное употребление медикаментов только во Франции достигает 400 т, что составляет 10 г на душу населения. Проблема чрезмерного употребления городским населением лекарст­венных средств стоит все острее, так как приводит к возникновению ранее не известных заболеваний и изменению клинической картины известных. Например, неумеренное употребление антибиотиков спо­собствовало возникновению новых штаммов бактерий, не только ус­тойчивых к действию данного антибиотика, но и способных исполь­зовать его в качестве субстрата роста. К тому же, при огромном скоплении в крупных городах представителей одного биологического рода — рода человеческого — эпидемии, обладая высокой глобальной подвижностью, могут быстро распространяться по земному шару, так, как это происходит с вирусом СПИДа. Возможно, именно повальные болезни приведут к тому ограничению численности человечества, ко­торого люди не в силах достичь по собственной воле.

В условиях урбанизированной среды страдает не только физическое и психическое здоровье, но и духовность, нравственность людей, то есть то, что составляет саму суть человека. Опыты с разными живот­ными показали, что отрицательные факторы, отличающие быт боль­шого города, порождают неврозы и агрессию. В природе громкие звуки являются сигналами тревоги, они приводят организм в состояние по­вышенной возбудимости. Скученность вызывает психический диском­форт, так же действует изоляция. Парадоксом урбанизации является скученное общество, которое пренебрегает потребностью в дистанции и обособлении, свойственной всем живым созданиям, однако именно в нем все больше нарастает изоляция индивида, вызывающая у многих жителей города ощущение пустоты и одиночества. Чувство покинутости нередко усугубляется небрежным отношением архитекторов и строи­телей к потребностям человека, его психологии. Современные города теперь планируют и строят, а старые перестраивают в первую очередь не для людей, а для их автомобилей. В сегодняшнем городе свыше половины площади отнимает все более сложная система уличного движения и технического обслуживания. Жизненное пространство че­ловека приносится в жертву автомобилизму и промышленному про­изводству. Старая, во многих случаях хорошо функционирующая го­родская среда разрушается, архитектурные ценности идут на слом, освобождая пространство постоянно растущему числу автомашин. Рас­стояния в пределах города достигают таких размеров, что преодолеть их можно только с помощью транспорта. Среди новостроек, широких магистралей человек ощущает подавленность, так как он не в силах охватить взглядом окружающее, а пространство, обозримое глазом по горизонтали и по вертикали, играет определяющую роль в его вос­приятии окружающего. Чем больше город и его дома, тем ничтожнее чувствует себя человек, приниженный огромными масштабами. Угне­тающее действие всего, что выходит за пределы человеческих мер, шумы и загрязнения, контраст между роскошью и нищетой, скучен­ность и одиночество — все это действует на психику, сеет разлад в

14*

211

душе человека. Некоторые социологи полагают, что жизнь в совре­менном большом городе вплотную приблизилась к грани безумия. Нарастает число признаков радикального неблагополучия, к которым относятся все более распространенная инертность, желание забыться, уйти от действительности при помощи разного рода наркотиков и спиртного, постоянно растущая преступность.

Во всех высокоуроанизированных странах отмечается тенденция роста психических заболеваний (Е. Апостолов, X. Мичков, 1977). Тяжелыми проявлениями расстройств «психического здоровья» жите­лей современного города стали алкоголизм и наркомания, их неизбеж­ными спутниками являются резкое увеличение частоты нервно-психи- ческих заболеваний, рост преступности, числа самоубийств. Наиболее высок процент наркомании среди молодежи, что обычно объясняют диспропорцией между соматической и психической акселерацией. Пря­мо пропорционально степени урбанизации, индустриализации и увели­чению расстояния между центром города и его окраинами повышается преступность, особенно преступность несовершеннолетних, что, види­мо, является следствием их недостаточной социальной адаптированно- сти. Число психических расстройств и преступлений достигает наиболее высокого уровня в густонаселенных районах больших городов. Перена­селенность — один из решающих факторов в возникновении психиче­ских заболеваний и социальной патологии.

Другим негативным следствием научно-технического прогресса и еще одной причиной возникновения «болезни цивилизации» является гиподинамия. Если 100 лет назад доля физического труда в обще­ственно-полезной деятельности человека составляла 96 %, то сейчас — около 1 %. Вследствие гиподинамии скелетные мышцы и сердце все больше детренируются. В результате любая перегрузка, которая в тренированном организме вызывала бы изменение деятельности мио­карда лишь в пределах физиологической нормы, становится чрезвы­чайной и приводит к развитию патологических процессов. На фоне гиподинамии не только отрицательные, но и положительные эмоции способны вызвать значительные нарушения сердечной деятельности. У малоподвижных, страдающих ожирением городских жителей часто встречаются ортопедические заболевания (деформация скелета, иск­ривление позвоночника, плоскостопие), которые еще больше ограни­чивают движения.

Здоровье людей в значительной мере зависит от качества как природной, так и антропогенной среды. В условиях большого города влияние на человека природного компонента ослаблено, а действие антропогенных факторов резко усилено. Города, в которых на срав­нительно небольших территориях концентрируется большое количество людей, автотранспорта и различных предприятий, являются центрами техногенного воздействия на природу. Газовые и пылевые выбросы промышленных предприятий, сброс ими в окружающие водоемы сточ­ных вод, коммунальные и бытовые отходы крупного города загрязняют окружающую среду разнообразными химическими элементами. В боль­шинстве промышленных пылей и отходов содержание таких элементов,

212

как ртуть, свинец, кадмий, цинк, олово, медь, вольфрам, сурьма, висмут и др., в сотни, тысячи и десятки тысяч раз выше, чем в природных почвах. Вокруг Мончегорска почвы загрязнены никелем и кобальтом с превышением предельно допустимых концентраций (ПДК) более чем в 10 раз, а вокруг Братска, Новокузнецка, Волгограда и Красноярска — фтором с превышением ПДК в 10—30 раз.

Атмосферный путь поступления токсичных веществ в организм человека является ведущим, так как в течение суток он потребляет около 15 кг воздуха, 2,5 кг воды и примерно 1,5 кг пищи, кроме того, при ингаляции химические элементы поглощаются организмом наиболее интенсивно (рис. 22). Так, свинец, поступающий с воздухом, абсорбируется кровью приблизительно на 60 %, тогда как поступающий с водой — на 10 %, ас пищей — лишь на 5 %. Загрязнением атмос­феры обусловлено до 30 % общих заболеваний населения промыш­ленных центров. По данным, содержащимся в Государственном докладе

1. состоянии природы России (1991 г.), только 15 % горожан проживает на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха. В связи с развитием в городах различных видов промышленности, в освоенности химической, в атмосферу выбрасывается все большее количество вред­ных веществ. Так, в продукции и выбросах химических предприятий Уфы, Щелково, Ногинска, Чапаевска, Дзержинска, в золе мусоросжи­гающих предприятий Москвы и Мурманска, а также ряда других городов установлено повышенное содержание вредных для здоровья диоксинов.

Облака черного дыма впервые окутали многие города Европы и Америки в XIX — начале XX века. Лидер промышленной революции Неликобритания заняла первое место и по загрязнению воздуха. Лондон стал известен своим густым туманом, который придал своеобразный колорит детективным историям, но сократил жизнь многих горожан. Однако на заре индустриализации степень воздействия загрязненного воздуха на здоровье не была определена, так как в этот период в результате улучшения санитарных условий и питания произошло рез­кое снижение смертности от инфекционных болезней, что замаскиро- нало вред, приносимый загрязненным воздухом. В 1943 году жители Лос-Анжелеса стали жаловаться на периодическое появление в воздухе раздражающей светло-голубой дымки. Эксперты установили ее связь

2. присутствием сернистого газа. Промышленный выброс этого вещества бил сокращен, но дымка над городом продолжала появляться. Иссле­дования показали, что углеводороды, содержащиеся в парах бензина, и »аимодействуя с другими загрязнителями, под действием солнечных лучей образуют новые соединения. Администрация города решила ликвидировать утечку газов из бензохранилищ многочисленных неф-

1. еперегонных заводов, однако дымка над городом все не исчезала. Тогда стало ясно, что загрязнителями воздуха являются автомобили. Так мир был познакомлен с фотохимическими окислителями — сое­динениями озона с различными веществами, которые образуются путем ииаимодействия углеводородов с окислами азота, выделяемыми авто­машинами и энергетическими предприятиями, при солнечном свете.

213

топлива

С0₂, образую -1 щийся при J дыхании биоты ,#

у.раэлажибшиеся органи-'#^ '^у.чваше вещеслнЮй'ЩЯ*

Рудные и нерудные ископаемые ...

Нефть и уголь

Аккумуляция и разложение биотой

о

Солнечная Л

радиация С0₂, образующийся §

т использовании J _Радиация

ископаемого ПГ .

swsRftMWSP** j™ , ,

h^S'ÏÏ^^^^x

г^ЩШ^леводороды-Щ

$r$f vW.VVr^jï^: 4^V%v*.V^*.'v.?^ÿ; • ^;'

;\^l ..< >»■•» Окислы азота ..

.-;#■ TeepdbïeM# fÆ^yacmüùbi

T гг&?^;''Тямелыё?Ф

-%aa г/^Т^металлы^

s'*p- ""I}~£'S-' *.<r-

Рис. 22. Связь между атмосферным загрязнением и круговоротом веществ, по Н. Ф. Реймерсу, 1992.

Термин «смог» был впервые применен к облаку, нависшему над Лос- Анжелесом. С увеличением числа автомашин подобное явление стало наблюдаться и над другими городами.

В настоящее время автомобиль стоит на первом месте по абсолют­ному выбросу газов. Он источник почти половины загрязнителей воз­духа. Главный вред причиняет угарный газ, однако негативно на организм человека влияют также углеводороды, окислы азота, содер­жащиеся в выхлопных газах, и фотохимические окислители.

В России по транспортным выбросам лидирует Москва — 801 тыс. т в год и Петербург — 244 тыс. т, далее идет Краснодар — 150 тыс. т.

214

Окислы азота при контакте с влажной поверхностью легких обра­зуют кислоты, а те, в свою очередь,— нитраты и нитриты. Как сами кислоты, так и их производные оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки, особенно глубоких отделов дыхательных путей, что может привести к рефлекторным расстройствам дыхания и даже отеку легких. Кроме того, нитраты и нитриты переводят оксигемог- лобин в метагемоглобин, что вызывает кислородную недостаточность.

Среди источников загрязнения, отрицательно влияющих на здоровье человека, автомобиль играет значительную, но не основную роль. Автомобили являются причиной 10—25 % заболеваний, хотя, как мы уже говорили, вырабатывают почти половину всех загрязнителей воз­духа. Окислы серы и разнообразные мелкие частицы (смеси сажи, пепла, пыли, капелек серной кислоты, асбестовых волокон и т. д.) вызывают больше болезней, чем выхлопные газы автомобилей. Они поступают в атмосферу от электростанций, заводов и жилых домов. Окислы серы и частицы пыли обычно концентрируются в местах наи­более интенсивного сжигания угля, они опасны главным образом, зимой, когда сжигается больше топлива. Фотохимический смог, на­оборот, бывает более плотным в летнее время. В России диоксида серы выбрасывается в атмосферу больше всего в Норильске — 2,4 млн. т в год, а мелких твердых частиц — в городе Асбест (240 тыс. т в год). Доказано, что высокая концентрация окислов серы и мелких частиц усугубляет течение хронических респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. Наиболее драматичные примеры загрязнения воздуха: в долине Мааса в Бельгии, 1930 г. — 6000 заболевших, 60 умерших; в Доноре, штат Пенсильвания, 1948 г. — 6000 заболевших, 20 умерших; в Лондоне, 1952 г. — 10 000 заболевших, 4000 умерших. В каждом из этих случаев смертность возрастала или снижалась в соответствии с изменениями загрязнения воздуха, независимо от климатических условий, и являлась результатом уже существовавших сердечно-сосу­дистых и респираторных заболеваний.

Загрязненный воздух поражает прежде всего легкие, наиболее опас­ны окислы серы и мелкие частицы. Среди заболеваний органов дыхания выделяют острые (простуда, бронхит, воспаление легких) и хрониче­ские болезни (хронический бронхит, астма, эмфизема). Во всех странах на долю респираторных заболеваний приходится больше случаев, чем на все остальные болезни, вместе взятые. Катар верхних дыхательных путей до сих пор остается самой распространенной болезнью.

Загрязнение окружающей среды сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких, хотя основная роль в патогенезе :ггого заболевания принадлежит курению. Для жителей крупных го­родов вероятность этой болезни примерно на 20—30 % выше, чем для людей, живущих в деревнях или небольших городках. Установлена связь между содержанием твердых частиц в воздухе и частотой рака желудка и предстательной железы. Предполагается, что находящиеся

2. воздухе окислы азота, соединяясь с другими загрязнениями, образуют нитрозамины — вещества, относящиеся к наиболее активным канце­рогенам. Только в Москве ежегодно выбрасывается в атмосферу около

215

120 тыс. т окислов азота. По-видимому, в возникновении рака легких принимают участие и радиоактивные частицы, рассеянные по всему миру в связи с испытаниями ядерного оружия и деятельностью атомных электростанций. Среди разнообразных радиоактивных веществ наибо­лее опасен плутоний, отличающийся очень медленным распадом. После аварии на Чернобыльской АЭС на территории Российской Федерации в 14 областях — Брянской, Белгородской, Воронежской, Калужской, Курской, Липецкой, Ленинградской, Орловской, Рязанской, Тамбов­ской, Тульской, Пензенской, Смоленской, Ульяновской — и в Мор­довской республике образовались зоны загрязнения площадью почти 55,1 тыс. км².

Получены данные о влиянии загрязненного воздуха на смертность от коронарной болезни. В период экстремального загрязнения наблю­дается особенно много таких случаев. Причина кроется отчасти в том, что затрудненное дыхание увеличивает нагрузку на сердце. Другое объяснение — отрицательное влияние на сердце окиси углерода.

Обнаружена связь загрязнения атмосферного воздуха с ростом за­болеваний генетической природы, при этом уровень врожденных по­роков развития в условиях промышленных городов зависит не только от интенсивности загрязнения, но и от характера атмосферных вы­бросов. Ряд химических веществ обладает мутагенным действием, которое может проявляться в увеличении частоты хромосомных абер­раций в соматических и половых клетках, что приводит к новообра­зованиям, спонтанным абортам, перинатальной гибели плода, анома­лиям развития и бесплодию. В загрязненных районах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременности и роды. Дети, рожденные после патологической беременности, в загрязненных атмосферными выбросами районах, часто имеют низкие массу тела и уровень физи­ческого развития, а также функциональные отклонения сердечно-со- судистой и дыхательной систем.

Отмечено разнонаправленное действие факторов различной интен­сивности на человека. Так, большая степень загрязнения воздуха вызывает замедление процессов роста и развития, нарастание дисгар­моничности за счет повышения жироотложения, а малые концентрации вредных веществ активируют процессы акселерации. Сравнение ант­ропометрических данных у детей показало, что рост, масса тела и окружность грудной клетки в районе с загрязненным воздухом больше, чем в районах с меньшей степенью загрязнения. Такое явление сви­детельствует о возможной стимуляции физического развития воздей­ствием неблагоприятных внешний факторов малой интенсивности (рост и масса тела наибольших величин достигают в районах со средней степенью загрязнения). Однако такое ускорение физического развития сопровождается заметным ослаблением эффективности сердечно-сосу­дистой системы.

Обнаружена взаимосвязь содержания токсических веществ в крови, моче, волосах и других тканях людей со степенью их вредного действия на организм. Концентрация вещества в тканях и выделениях служит показателем степени неблагоприятного влияния на организм. Выявлена

216

зависимость между уровнями кадмия и свинца в волосах школьников и их умственным развитием. Самый распространенный из токсичных тяжелых металлов — свинец, так как он входит в состав бензина. Переносимые по воздуху никель, кадмий, бериллий и ртуть относи­тельно редки, но в некоторых районах они представляют собой серь­езную угрозу. Причем особенно опасно то, что накопление этих ме­таллов в организме начинается с уровня загрязнения, значительно меньшего ПДК.

Загрязнение атмосферного воздуха пробудило в людях большую озабоченность, чем любой другой вид разрушения окружающей среды. Программы мероприятий по предотвращению загрязнения воздуха в крупных городах решались медленно, стоили дорого и часто наруша­лись. Тем не менее они принесли определенные результаты: так, лондонцы сейчас видят солнце на 70 % чаще, чем в 1958 году. В настоящее время большинство развитых стран занялось ликвидацией основных источников загрязнения воздуха. Перевод энергетических установок с угля на нефть и природный газ значительно уменьшил выброс окислов серы. Усовершенствование конструкции автомобилей снизило выброс газов, содержащих окись углерода и углеводороды. Там, где принимаются меры по борьбе с загрязнением воздуха, можно отметить и улучшение состояния здоровья населения.

Дополнительный источник химических веществ для организма го­родских жителей — сельскохозяйственная продукция. Выращиваемая вблизи городов, она загрязнена удобрениями и пестицидами (их ко­личество часто превосходит разумный уровень), а также осадками, содержащими порой всю таблицу Менделеева (рис. 23). Техногенные потоки в атмосфере отражаются в составе и пространственном рас­пределении атмосферных выпадений, фиксируемых снеговым покровом или почвой. Общий уровень пыли в городах в 30—40 раз выше фонового, а вблизи промышленных предприятий наблюдаются ано­мальные территории, загрязненность которых в 600 раз выше фоновой. Даже в новых микрорайонах крупных городов, сравнительно удаленных от промышленных зон, содержание химических элементов в выпаде­ниях в 2—3 раза выше, чем в фоновых условиях, а непосредственно в зонах промышленного производства их содержание возрастает в 10—20 раз, создавая экстремальные ситуации (рис. 24).

Степень загрязнения почв наиболее интенсивна около предприятий цветной металлургии (в 450 раз выше фоновой), приборостроения (в 300 раз) и черной металлургии (в 250 раз) и менее интенсивна вблизи машиностроительных и химических предприятий. Концентра­ции загрязнителей в атмосфере убывают по экспоненте по мере уда­ления от их источника, таким образом, и почвы загрязняются с таким же градиентом концентраций — от центра к периферии, что обуслов­ливает высокую степень загрязнения примыкающих к предприятиям жилых массивов.

Существенное влияние на загрязнение почвы оказывают применя­емые в сельском хозяйстве химикаты — пестициды, гербициды, кото­рые занимают первое место в загрязнении окружающей среды. Оста-

217

ііроауктьі

тивотноводствд

Потребители

Растительная

писца

импорт продуктов питания и энергоре­сурсов

Утечнаудобрении" \Г из неисправных У *л складов *

/Фекалий

М Экспорт продуктов тгтаниА Внесение азот- ныхудобрений Косев

Хч. Уборка Внесение_ УР™™

удобрений

у Вспашка

/ Поверхностный ' аренам

Сток

воды

^УЙЕ.

I дренаж

Закрытый

ГрунШЪвыГ воды.

Питьевая \ вода

Озеро для рыболовства и купания

Метаглобимемия

Лекция 13

Рис. 23. Загрязнение среды нитратами и опасность заболевания человека (мета- глобинемия — нарушение кислородного обмена), по Н. Ф. Реймерсу, 1992.

Рис. 24. Оценка средней интенсивности поставки химических элементов с выпа­дениями из атмосферы, по Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, 1986.

1 — коэффициент интенсивности нагрузки в городах по сравнению с фоновыми усло­виями; 2 — уровень аномальной нагрузки, образованной выпадениями повышенных масс пыли с фоновыми содержаниями элементов; 3 — уровень аномальной нагрузки в городах, создаваемый при средних содержаниях элементов и средних массах пыли.

1000К

100К

218

точное количество пестицидов обнаружено в 20 % проб, взятых в почвах 198 тыс. га сельхозугодий России в 1991 году. Второе место занимают тяжелые металлы, которые значительно опережают такие широко распространенные загрязнители, как окись углерода, сернистый ангидрид, нефтепродукты и фотохимические оксиданты.

Между геохимической структурой загрязнения территорий городов и состоянием здоровья населения существует связь, прослеживаемая на всех этапах — от накопления загрязняющих веществ и возникно­вения иммунобиологических сдвигов в организме до повышения забо­леваемости. В детских садах, расположенных в очагах загрязнения, число детей с высокой степенью микробной обсемененности достигает 32 %, в то время как на фоновых территориях — 8 %. Показатели заболеваемости детей бронхиальной астмой, бронхитами, отитами, конъюктивитами коррелируют с массой выпадений. В загрязненных районах города показатели заболеваемости на 40—60 % выше, чем в остальных районах (рис. 25).

Одна из особо острых проблем большого города — вода. Исторически развитие человечества связано с водоснабжением — человек начал ве-

%

Рис. 25. Показатели здоровья детского населения в зависимости от выпадения металлов на территорию города, по Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, 1986.

I — отклонения от нормального физического развития; 2 — общая заболеваемость;

3 — I группа здоровья; 4 — II группа здоровья; 5 — III группа здоровья; 6 — IV группа здоровья; 7 — число неболевших детей

219

сти оседлый образ жизни именно возле воды. В последнее время большинство крупных городов испытывает постоянно нарастающие трудности с водоснабжением. Хотя для удовлетворения жизненных потребностей человека достаточно 5 л воды, ему ее требуется значи­тельно больше: только для нужд личной гигиены и бытовых потреб­ностей необходимо расходовать не менее 40—50 л воды. Расход воды в городе составляет в среднем от 150 до 200 л, а в ряде промышленных центров — до 500 л в день на душу населения. В небольших городах вода используется в большей мере на бытовые нужды, тогда как в крупных центрах соотношение между количеством воды на промыш­ленные и бытовые нужды прямо противоположное.

Несмотря на то, что потребление воды неуклонно увеличивается из-за роста населения Земли, главную угрозу представляет не это, а прогрессирующее загрязнение рек, озер и подземных вод, В конце XIX века чистота воды представляла частную проблему здравоохра­нения. Тифы, эпидемические колиты и дизентерия, вызванные бак­териями, передающимися через воду, были одной из основных причин заболеваний и смерти. Эту опасность устранили благодаря созданию фильтрационных установок на пунктах центрального водоснабжения и технике хлорирования воды. Сегодня загрязнение воды носит иной характер. Быстрый рост промышленности привел к увеличению тех­нических отходов, сорасываемых в водоемы. Многие из этих сложных синтетических химикатов, кислот и пестицидов не поддаются обычным методам очищения и длительное время сохраняют токсический эффект. Загрязнители, сбрасываемые в водоемы в настоящее время, можно классифицировать по следующим категориям.

1. Органические загрязнители, для расщепления которых требуется кислород (в первую очередь бытовые и промышленные отходы).

2. Возбудители инфекционных заболеваний, содержащиеся в бы­товых отходах и отходах животного происхождения.

3. Искусственные удобрения.

4. Синтетические органические вещества (моющие средства, пес­тициды и другие промышленные химикаты).

5. Неорганические химические и минеральные вещества (соли ме­таллов, кислоты и твердые частицы), попадающие в воду с шахт и заводов, нефтеочистительных предприятий и сельскохозяйственных угодий.

6. Радиоактивные вещества, которые попадают в воду при добыче радиоактивных руд, из атомных реакторов, сточных вод промышленных предприятий, научно-исследовательских институтов и больничных уч­реждений, в которых они используются.

Большинство отходов, поступающих в реки крупных городов, пред­ставляют собой смесь перечисленных загрязнителей, что весьма за­трудняет очистку воды и контроль за ее чистотой. Повысилась забо­леваемость населения в результате отравления токсическими вещест­вами, поступающими в питьевую воду из загрязненных водоемов. Описаны болезни, связанные с загрязнением воды нитратами (тяжелая метгемоглобинемия у детей, гипертензия), свинцом (свинцовая инток­

220

сикация), урохромом (заболевания, по клинической картине напоми­нающие эндемический зоб), фтором (флюороз). У матерей, отравив­шихся ртутью, дети рождались с деформированными конечностями и в дальнейшем отставали в умственном развитии.

Установлено, что минеральный баланс организма, имеющий важное значение в возникновении или предупреждении целого ряда сомати­ческих заболеваний, тесно связан с минеральным составом употреб­ляемой воды и пищи, которые, в свою очередь, обусловлены как природными геохимическими особенностями конкретной местности, так и антропогенными факторами. Химические отходы, методы очистки воды на водопроводных станциях и обработка продуктов питания на предприятиях пищевой промышленности либо увеличивают минера­лизацию воды, либо снижают ее. Существует обратная корреляция между жесткостью питьевой воды и уровнем сердечно-сосудистой за­болеваемости. В мягкой воде содержится небольшой уровень кальция, магния, ванадия, что положительно влияет на сердечно-сосудистую систему. Обнаружена отрицательная взаимосвязь между уровнем сер- дечно-сосудистых заболеваний и содержанием в воде хрома, ванадия, марганца, кобальта, цинка, лития и положительная — с содержанием меди, кадмия и нитратов, а также хлоридов. Оптимальное содержание кальция в питьевой воде — 50—75 мг/л, а минимальное — не ниже 25 мг/л. Употребление питьевой воды, содержащей фтор в концент­рациях менее 1 мг/л, приводит к массовому распространению среди населения кариеса, в первую очередь страдают дети. Избыток фтора в окружающей среде, и прежде всего в питьевой воде (более 2 мг/л), способствует распространению заболеваемости флюорозом.

Причина влияния микроэлементов на распространенность заболе­ваний заключается в том, что они обладают высокой биологической активностью и участвуют во многих процессах жизнедеятельности: белковом, жировом, углеводном, витаминном, минеральном обмене, газо- и теплообмене, тканевой проницаемости, клеточном делении, костеобразовании, кроветворении, росте, размножении, иммунобиоло­гических реакциях. Воздействие микроэлементов на обмен веществ тесно связано с их влиянием на активность ферментов, часть микро­элементов входит в структуру гормонов и витаминов.

Загрязнение воды стало предметом интенсивного изучения, так как количество людей, страдающих болезнями, передающимися через за­грязненную воду, исчисляется миллионами.

Однако окружающая среда — сложная система. Это понятие вклю­чает в себя не только воздух, почву и воду. Шум также играет значительную роль в жизни человека, особенно в крупных городах. Доказано отрицательное воздействие шума на ЦНС, вегетативные реакции, артериальное давление, деятельность внутренних органов. Высокий уровень шума способствует повышению числа гипертензий и гипотензий, гастритов, язвенной болезни желудка, болезней желез внутренней секреции и обмена веществ, психозов, неврозов, болезней органов кровообращения. У лиц, проживающих в шумных районах, чаще выявляются церебральный атеросклероз, увеличенное содержание

221

холестерина в крови, астенический синдром. Доля новорожденных с пониженной массой возрастает соответственно увеличению уров­ня шума.

При сильных шумах возбуждение, достигая вегетативной нервной системы, действует на центры, регулирующие артериальное давление, дыхание и деятельность пищеварительного тракта, влияет на кору больших полушарий. В результате длительного влияния шумов малой интенсивности в нервных центрах слухового анализатора образовыва­ются доминантные очаги, которые тормозят деятельность других цент­ров, вследствие чего нарушаются многие функции организма.

В условиях интенсивного шума развивается выраженное охрани­тельное торможение в коре большого мозга, происходят серьезные сдвиги в высшей нервной деятельности (нарушается уравновешенность нервных процессов, снижается их подвижность, условно-рефлекторная деятельность ухудшаемся), что приводит к изменению нормальных корково-подкорковых соотношений.

Возможно, нарушение функций нервной системы при воздействие шума связано со сдвигами обмена веществ в нервной ткани. Головной мозг — орган высокой физиологической активности — очень чувстви­телен к кислородному голоданию. При воздействии шума развивается гипоксия мозга, так как шум повышает тонус сосудов мозга, снижает кровенаполнение его тканей, что является следствием изменения со­стояния сосудодвигательного центра в ответ на шумовое раздражение. Вегетативные реакции, сопровождающиеся* ухудшением кровообраще­ния различных органов, нарушением сердечной деятельности, изме­нением артериального давления, особенно выражены при шумовом воздействии в 65—95 дБ.

При действии шума происходит уменьшение содержания сахара в крови до нижнего уровня нормы, что вызывает активацию надпочеч­ников и повышение концентрации адреналина в крови. Длительное воздействие шума угнетает функцию надпочечников, что приводит к резкой гипогликемии. Шум в 60 дБ, регистрируемый иногда на го­родских транспортных магистралях, снижает некоторые показатели иммунитета. Обнаружение термостабильных аутоантител в низких концентрациях расценивается специалистами как компенсаторная ре­акция на действие неблагоприятных факторов среды. Такие аутоан­титела относятся к разряду аутоагрессоров, и выраженное повышение их содержания при действии шума может способствовать формирова­нию патологических процессов.

Таким образом, воздействуя на кору больших полушарий головного мозга и центры вегетативной нервной системы, шум отрицательно влияет на различные органы и системы человека.

Среди физических факторов окружающей среды, отрицательно вли­яющих на здоровье горожан, все большую роль играют электро­магнитные поля (ЭМП) коротковолнового, ультракоротковолнового и сверхвысокочастотного диапазона (КВ, УКВ, СВЧ). Их основные ис­точники — коротковолновые передатчики, телецентры, радиолокаторы, сверхвысокочастотные и средневолновые передатчики. Считается, что

222

ухудшение самочувствия под действием ЭМП является результатом влияния этих полей на электромагнитные процессы в организме, свя­занные с регуляцией физиологических функций.

Наиболее уязвима к таким воздействиям нервная система. Пред­полагается, что главенствующая роль в механизмах действия ЭМП принадлежит лимбическим структурам головного мозга и гипоталамусу. Возможно, действуя на экстеро- и интерорецепторы организма, элек­тромагнитная энергия вызывает нервные импульсы, которые поступают в кору большого мозга, гипоталамус и спинной мозг. Гипоталамус, функционально связанный с гипофизом, вовлекает в процесс надпо­чечники, гормоны которых оказывают влияние на состав крови, работу внутренних органов и нервную систему. Импульсы, проходящие через спинной мозг и вегетативную нервную систему, достигают внутренних органов и влияют на их функциональное состояние.

Большой чувствительностью к действию электромагнитных полей обладает половая сфера: изменения в ней вызываются как прямым, так и опосредованным их воздействием. В первом случае половые железы поражаются непосредственно, во втором их расстройство свя­зано с неблагоприятным влиянием полей на нервную и эндокринную системы.

Действие полей на организм матери обусловливает рождение не­полноценного потомства, отдаленные последствия действия ЭМП про­являются в нарушении генеративной функции в последующих поко­лениях. Электромагнитные поля КВ- и УКВ-диапазона влияют на сердечно-сосудистую систему, что выражается в урежении пульса, незначительном расширении границ сердца, глухости сердечных тонов, ухудшении проводимости сердца и сосудистой гипотензии. Возможны два пути воздействия ЭМП на реакции сердечно-сосудистой системы: первый — непосредственно на узлы автоматии сердца, второй — через центральную нервную систему.

Электромагнитные поля малой интенсивности стимулируют при­бавку массы животных, а большой, напротив, угнетают ёе. Увеличение массы, по-видимому, связано со снижением обмена веществ, что объ­ясняется угнетением функции щитовидной железы.

В силу того, что влияние на здоровье факторов окружающей среды в случае их малой интенсивности реализуется через бессимптомное накопление либо вредных веществ, либо патологических изменений в органах и тканях, только комплексное определение ранних признаков изменений в организме может дать прогностически значимые резуль­таты. Являясь функцией от многих переменных, здоровье населения представляет собой интегральный показатель качества окружающей среды.

Установлено, что комбинированное действие факторов среды на здоровье человека может давать различные эффекты. Так, уровень общей заболеваемости детей зависит как от загрязнения атмосфер­ного воздуха оксидом углерода, так и от городского шума. При со­четанном действии обоих факторов рост заболеваемости увеличива­ется (взаимоусиливающий эффект). На распространенность аллерги­

223

ческих заболеваний значительно влияют атмосферные загрязнения и неудовлетворительные жилищные условия. При сочетании этих эффектов заболеваемость возрастает более интенсивно. Выявлено, что совместное действие оксида углерода и оксидов азота, оксида углерода и сероуглерода, оксида углерода и сернистого ангидрида может вызвать более выраженный гипотензивный эффект, чем каж­дое из этих веществ в отдельности. При суммарном влиянии оксида углерода и электромагнитных полей брадикардия выражена в боль­шей степени, чем при изолированном их действии. Совместное дей­ствие сернистого ангидрида, оксида углерода и электромагнитных полей уменьшает систолический объем сердца; сернистого газа, ок­сидов азота и оксида углерода ухудшает функцию дыхания; элек­тромагнитных полей и оксида углерода, а также шума и сероугле­рода увеличивает число детей с неудовлетворительными показате­лями состояния ЦНС.

Сочетание нескольких, пусть слабых, но однонаправленно дейст­вующих факторов (вызывающих нарушение одних тех же систем органов) может привести к достоверным сдвигам показателей здоровья. Таким образом, добавление каждою нового фактора (действующего однонаправленно) делает риск заболевания более высоким. На рас­пространенность ишемической болезни сердца наиболее существенно влияют загрязнение атмосферного воздуха, высокий уровень шума и поступление пестицидов с пищевыми продуктам. При увеличении загрязнения атмосферного воздуха заболеваемость ишемической бо­лезнью сердца может возрасти на 44 %, при усиленном акустическом воздействии — на 20 %, остаточные количества ДДТ в продуктах пи­тания (молоке, мясе, масле) могут способствовать росту заболеваемости на 26 %. В то же время совместное воздействие этих факторов по­вышает количество людей с данной патологией почти в два раза (М. Г. Шандала, Я. И. Звиняцковский, 1988).

Степень выраженности влияния антропогенных факторов на здо­ровье человека зависит не только от их интенсивности и взаимосоче- танного действия, но и от погодно-климатического фона. «Мягкий» климат с умеренным количеством дождливых дней оказывает благо­приятное действие, более «сухой» и, в меньшей степени, более «до­ждливый» климат вызывает увеличение числа заболеваний. Если при благоприятных погодно-климатических условиях совместное действие антропогенных факторов (загрязнение атмосферы, высокий уровень шума, остаточное количество ДДТ в продуктах питания) повышает заболеваемость примерно в два раза, то при неблагоприятных — в 2,4 раза. Существенное воздействие на организм человека оказывают быстрота смены погоды.

Можно уверенно говорить, что благоприятные природно-климати­ческие условия могут смягчать вредное влияние антропогенных фак­торов на организм человека, а резкий климат с быстрой сменой погоды усугубляет их.

Общее действие неблагоприятных факторов городской среды сни­жает резистентность организма, приводит к более раннему возникно­

вению тех заболеваний, к которым предрасположен данный человек, ухудшает течение уже имеющихся.

Таким образом, урбанизация неоднозначно действует на человече­ское общество: с одной стороны, город предоставляет человеку рад общественно-экономических, социально-бытовых и культурных пре­имуществ, что положительно сказывается на его интеллектуальном развитии, дает возможность для лучшей реализации профессиональных и творческих способностей, с другой — человек отдаляется от природы и попадает в среду с вредными воздействиями — загрязненным воз­духом, шумом и вибрацией, ограниченной жилплощадью, усложненной системой снабжения, зависимостью от транспорта, постоянным вы­нужденным общением со множеством незнакомых людей — все это неблагоприятно сказывается на его физическом и психическом здо­ровье.

Положение усугубляется тем, что города-гиганты развивались сти­хийно и, как правило, без учета биологических потребностей и пси­хологических особенностей человека. Современный большой город с его громадными прямоугольными зданиями из стекла и бетона, вдоль и поперек пересеченный транспортными магистралями с бесконечным потоком автомобилей, изрыгающих из своих недр удушающие выхлоп­ные газы, ограниченными возможностями пешего передвижения, не­прерывным шумом и бесконечной сутолокой подавляет биологическую природу человека, лишает необходимой физической нагрузки, угнетает его психику. Уставший житель города, с присущей ему повышенной раздражительностью, немотивированной озабоченностью, общей вяло­стью, ищет освобождения от этого состояния на лоне природы, в кино, театрах или у телеэкранов, в чтении литературы или других подобных занятиях, но это не дает желаемого результата. Усталость накапли­вается и реализуется в нарушении тех или иных функций организма.

Проблемы, связанные с урбанизацией, необходимо решать не от­дельными частными мероприятиями, изыскивая скороспелые и мало­эффективные решения, а разработав комплекс взаимосвязанных со­циальных, экологических, технических и других мер. Во всех случаях человек и окружающая среда должны рассматриваться как единое целое.

15—2711

225

Календарь второй половины XX века хранит много знаменательных дат космической эры. Проникновение человека в космос, бесспорно, одна из самых ярких и волнующих вех в истории человечества. Мы гордимся тем, что эта эра была открыта в нашей стране. Ю. А. Гагарин, преодолев первым из людей земное притяжение, увидел величествен­ную картину Вселенной и нашу прекрасную планету через иллюми­натор космического корабля «Восток-1».

Со времени первого полета человека в космос прошло почти три с половиной десятилетия. В пилотируемых космических полетах уча­ствовало более 100 человек, их суммарное время пребывания в космосе составило почти десятилетие. Темпы освоения околоземного простран­ства из года в год нарастают, развитие космонавтики не только ускоряет научно-технический прогресс, но и затрагивает многие стороны жизни современного человека. Полученные в результате космических иссле­дований знания обогатили фундаментальные науки, способствовали более глубокому осмыслению явлений природы, расширили наши пред­ставления о Вселенной.

С помощью космических аппаратов (КА), особенно долговременных орбитальных станций (ДОС), наряду с проведением технологических, медико-биологических, астрофизических и физических исследований изучаются природная среда и ресурсы Земли. Достигнутые в этой области успехи показали широкие возможности и большую перспек­тивность применения космических дистанционных методов в развитии наук о Земле, практическом использовании полученных знаний.

По всей видимости, создание в космосе сложных орбитальных комплексов со сменными экипажами — дело недалекого будущего. Они могут стать «космодромами в космосе», стартовыми площадками для Столетов на другие планеты. Возникнут крупнее научные лаборатории для исследования космической технологии и биологии, медицины и геофизики, астрономии и астрофизики. Идея сооружить на околозем­ных орбитах из мелких блоков крупные вынашивается давно. С. П. Ко­

15*

227

ролев планировал когда-нибудь собрать все остатки ракет и других космических объектов, находящихся в околоземном пространстве, и сделать из этих «кирпичей» могучие конструкции.

В результате использования космических аппаратов получены до­стоверные данные о параметрах верхней атмосферы и околоземного космоса, магнитного поля Земли и его пространственных и временных аномалиях, о свечении атмосферы и яркости сумеречного горизонта. Выявлены некоторые закономерности взаимосвязей процессов, про­текающих в космосе (в частности, на Солнце) и в атмосфере, а также в радиационных поясах Земли. Обнаружены ранее неизвестные геологические структуры, морские течения, озера, ледники, облачные образования, очаги загрязнения атмосферы и морей, зоны конвер­генции и дивергенции воздушных масс, основные очаги зарождения циклонов и т. д.

Результаты многих геокосмических экспериментов широко исполь­зуются на практике. Так, получаемые с метеорологических спутников изображения облачного и ледяного покрова Земли, радиационные ♦из­мерения оперативно используются при составлении прогнозов погоды и морских прогнозов, для выбора оптимальных маршрутов самолетов и кораблей, своевременного обнаружения опасных природных явлений. Достаточно сказать, что метеорологические спутники обеспечивают получение изображения всего земного шара днем и ночью, определение вертикальных профилей температуры для всей атмосферы, поля ветра для отдельных районов Атлантического и Тихого океанов, непрерывные измерения потоков электронов и солнечных протонов. По космическим снимкам составлены географические, геологические, почвенные карты и схемы отдельных районов Земли, уточнены старые. Они используются также для открытия новых месторождений полезных ископаемых, составления прогнозов урожая, инвентаризации лесных и сельскохо­зяйственных угодий.

Космические наблюдения дают возможность решать проблемы ок­ружающей среды на более высоком уровне, чем это делалось до сих пор. Следует заметить, что дистанционные измерения с КА представ­ляют собой новый способ получения информации об окружающей среде и ресурсах Земли. Он не может заменить другие методы, но существенно дополняет полученные обычными методами данные о Земле.

Уровень развития аэрокосмической дистанционной техники и на­копленный опыт обработки космической информации и данных гео­физических последований (в настоящее время) позволяют перейти к более детальному и всестороннему изучению земных ресурсов как отдельных территорий, так и всей нашей планеты.

Одна из основных задач орбитальных станций — отработка методов разведки природных ресурсов Земли из космоса и полученные инфор­мации в интересах сельского хозяйства, лесоводства, геологии, гео­графии, экологии и метеорологии.

В то же время ракетные пуски давно наносят вполне реальный, а не гипотетический урон природе планеты. Газы, выбрасываемые при

228

взлете, разряжают в ионосферу химические продукты сгорания топ­лива, загрязняют облака, и те проливают на нас кислотные дожди.

В условиях усиливающегося — вплоть до околоземного простран­ства — антропогенного загрязнения лишь объединенными усилиями конструкторов и инженеров, экологов и физиков, медиков и биологов можно переломить ситуацию, предотвратить дальнейшее разрушение биосферы.

Эффективно лечить болезнь, как известно, можно лишь на основе систематических наблюдений, выверенного диагноза. Такую целостную картину дает общий мониторинг, когда в расчет берется вся совокуп­ность антропогенного воздействия. В нынешних условиях на это спо­собны только системы, включающие космическую технику. Глобальные природоохранные проблемы могут решаться лишь с помощью совре­менных технических средств.

Главные преимущества использования пилотируемых КА в геокос- мических исследованиях состоят в возможности более оперативного анализа информации и принятия решения о выборе объектов иссле­дований. Это обстоятельство облегчает получение полных и достовер­ных данных об исследуемых объектах. На ДОС можно более много­сторонне и экономично испытать различные приборы дистанционной индикации, которые в дальнейшем будут использоваться на метеоро­логических, навигационных, геодезических и других спутниках. Только на пилотируемых КА возможно проведение исследований, не вошедших в программу данного полета, выполнение нескольких специализиро­ванных программ исследований, срочное оповещение оперативных служб об опасных явлениях и стихийных бедствиях. Ближайший космос стал источником информации о процессах, происходящих на Земле. Оказывается, наблюдая изменения в околоземном пространстве, можно узнать о назревающих подземных толчках. Ученые установили связь между сейсмическими явлениями и изменениями в ионосфере. По мере увеличения напряжений в земной коре в районе будущих тек­тонических подвижек иными становятся электрофизические свойства горных пород — возникает широкополосное шумовое электромагнитное излучение. Оно длится недолго, но может быть зарегистрировано и на поверхности Земли, и спутниковой аппаратурой. Преимущества искусственного спутника Земли (ИСЗ) в данном случае в том, что он способен зарегистрировать излучение как непосредственно, так и по эффектам, вызываемым им в космическом пространстве: происходит, в частности, высыпание электронов различных энергий. ИСЗ способны воспринимать огромный массив информации, не подвластный пока наземным средствам, а в том случае, когда имеются данные непос­редственных наблюдений, уточнять всю совокупность факторов. Так, изменение свечения ночного неба перед землетрясением спутники могут наблюдать значительно дольше, распространяя тем самым че­ловеческий взор за границы дня и ночи.

Разработана программа регистрации с помощью ИСЗ предвестников геологических катастроф. На орбитальной космической станции «Мир» установлена специальная аппаратура.

229

Задачи исследования природной среды и ресурсов Земли с помощью КА весьма многочисленны и разнообразны. Их условно можно разде­лить на две большие группы: а) поиск новых природных ресурсов для производства сырья и продуктов питания, б) изучение состояния ок­ружающей среды и контроль за ним.

Исследования Земли из космоса приобретают все более экологиче­ский характер, отдельные наблюдения начинают складываться в сис­тему. Создан первый в стране научно-исследовательский центр кос­мической экологии.

Информации, получаемой с космических орбит, много. К сожале­нию, на нее не всегда находятся заказчики. Приходится с горечью констатировать: чем тревожнее экологическая обстановка в том или ином районе, тем труднее получить оттуда заказ на исследование. Возникает впечатление, что за этим стоит желание скрыть варварское отношение к природе.

Интернациональный космос — тема международного сотрудничест­ва. Нельзя говорить о решении экологических проблем, исходя *из интересов лишь отдельной страны. Границы между государствами — это лишь узкие полоски воды или земли; даже корни деревьев не признают пограничных знаков. Биосфера неделима, поэтому защита природной среды требует объединения, координации усилий. К тому же, изучение Земли из космоса связано с большими материальными затратами.

Наша страна широко участвует в международном сотрудничестве, многое делает для его развития. У нас создана ассоциация дистанци­онного зондирования, которая намерена осуществлять широкие ком­мерческие контакты в области контроля за окружающей средой. Формы взаимодействия могут быть самые разные — от продажи тематически обработанных изображений земной поверхности до размещения на космических аппаратах приборов иностранного производства для са­мостоятельной работы.

Человечество осваивает космос. Многочисленные пилотируемые по­леты доказали, что при создании необходимых условий жизнедеятель­ности человек может жить и работать на космических летательных аппаратах. Однако при этом он испытывает сильнейшее влияние фак­торов, связанных с динамикой полета и длительным пребыванием в искусственных условиях

Наиболее существенно воздействуют на человека в полете невесо­мость, космическая радиация, искусственная среда обитания, нервно­эмоциональное напряжение, а также особенности труда и быта (рис. 26).

По мере накопления опыта медицинского обеспечения космических полетов стало очевидным, что человек может приспособиться к нео­бычным условиям существования, а его основные функциональные системы в состоянии обеспечивать сохранение достаточного уровня работоспособности.

Несмотря на то, что реакции организма космонавтов отличались выраженной индивидуальностью, удалось выявить наиболее типичные:

230

Рис. 26. Классификация факторов космического полета

вестибулярные расстройства, снижение чувства жажды и аппетита, умеренное снижение физической работоспособности, утомляемость, из­менение параметров сердечной деятельности.

Было обнаружено, что сдвиги в функциональной деятельности кос­монавтов происходили не только в полете, но и после возвращения на Землю, причем они были тем значительнее, чем дольше продолжался полет. Изменения, наблюдаемые в космическом полете, носят приспо­собительный, преимущественно функциональный и лишь в незначи­тельной степени структурный характер. Процесс адаптации протекает постепенно, в несколько стадий, отличающихся преимущественным вовлечением тех или иных функциональных систем организма и уров­нем его гомеостатической стабильности (рис. 27).

Необходимо отметить, что реакции адаптации наступают до начала полета, как бы предшествуя ему. Это объясняется естественным нер- вно-эмоциональным напряжением — предстартовым состоянием. По-

231

Изменение

Десинхроноз

магнитного поля

Изменения условий радиации

Изменение

освещенности

Изменения афферентации и взаимодействия анализаторов

Изменения тонической и фазной мышечной деятельности

Изменение режима питания (приспособление пищеварительных желез)

Изменение условий гемоциркуляции (снятие гидростатического давления крови)

Новая форма нагрузок на скелет

Перестройка регуляторной деятельности ЦНС

Рис. 27. Влияние космического полета на организм.

добное психологическое состояние возникает и на завершающей стадии полета — «реакция на возвращение».

Степень выраженности реакций адаптации в различных стадиях неидентична: она максимальна в начальной фазе полета (острый период адаптации) и после приземления (острый период реадаптации).

Среди факторов, влияющих на организм человека в космическом полете, ведущую роль играет невесомость, специфическое воздействие которой практически невозможно моделировать в земных условиях.

Эффекты невесомости обусловлены в основном тремя причинами:

1. Изменением афферентного входа и взаимодействием анализато­ров;

2. Снятием гидростатического давления крови;

3. Снятием гравитационной нагрузки на опорно-двигательный ап­парат (скелет, мышцы).

В комплекс возникающих при этом изменений важное значение имеет снижение интенсивности произвольной двигательной активности в условиях нулевой гравитации.

232

Выраженность реакций, связанных с изменением афферентного входа и взаимодействием анализаторов, носит индивидуальный харак­тер. У космонавта возникает иллюзия позы или перемещения тела в пространстве. Вслед за этим могут появиться обусловленные вегета­тивными реакциями неприятные ощущения, иногда сопровождающиеся тошнотой и даже рвотой.

Как правило, такие сдвиги продолжаются несколько часов или дней и в ходе дальнейшего полета не вызывают у космонавтов ка­ких-либо серьезных функциональных изменений. Они возникают не только в начале полета, но и в острой стадии реадаптации после приземления.

Типичное проявление действия невесомости — эффект перерасп­ределения циркулирующей крови. Космонавты отчетливо ощущают усиленный приток крови к верхней части тела, отмечают одутло­ватость лица, гиперемию склер глаз, чувство тяжести в голове. Из организма выводится жидкость, а затем и различные электролиты (натрий, хлор, калий и др.). Их потеря обусловлена стремлением организма сохранить осмотическое равновесие. Происходящее в ре­зультате этого уменьшение массы от циркулирующей крови создает более благоприятные условия для кровообращения в области грудной клетки и головы, но одновременно служит сигналом для изменения водно-солевого обмена.

Наряду с уменьшением физической нагрузки изменение гемодина­мики в невесомости приводит к ухудшению регуляции деятельности сердца, сдвигам в обмене веществ миокарда и в результате к детре­нированности сердечно-сосудистой системы. Детренированность ярко проявляется в непропорциональном учащении пульса и дыхания при действии ускорений на участке спуска корабля и явлениями выра­женной ортостатической неустойчивости в период реадаптации. Раз­меры сердца уменьшаются, а сердечная активность в определенной степени снижается.

Возникновение на этом фоне нервно-эмоционального напряжения может оказать неблагоприятное влияние на обмен веществ в сердечной мышце, что в некоторых случаях приводит к неприятным ощущениям и снижает эффективность работы сердца при физических нагрузках. В основе этих изменений, как полагают, лежит снижение интен­сивности процессов образования энергии, обеспечивающей активный транспорт метаболистов через клеточную мембрану и синтез медиа­торов передачи нервного импульса.

Практически у всех космонавтов в начальной фазе полета отме­чено уменьшение массы тела, что вызвано потерей жидкости (в том числе внутриклеточной). Восстановление в большинстве случаев про­исходило в течение нескольких дней. В основе дегидратации орга­низма лежат механизмы, связанные с перераспределением циркули­рующей крови в результате снятия гидростатического давления в невесомости.

Увеличение объема крови в верхней половине тела, в частности в левом предсердии, приводит к раздражению соответствующих ре­

233

цепторов, осуществляющих регуляцию объема жидкости в сосудистом русле организма. Импульсы от этих рецепторов поступают в про­долговатый мозг и гипоталамус и тормозят секрецию гормона, ре­гулирующего выведение жидкости из организма. Понижение его кон­центрации в крови ведет к уменьшению обратного всасывания воды и натрия в почках, увеличению потери жидкости и потере плазмы крови. После полета у космонавтов в большинстве случаев обнару­живали снижение объема циркулирующей плазмы на 100—150 мл. В результате этих изменений устанавливается отрицательный водный баланс.

С увеличением продолжительности пребывания в невесомости по­теря организмом жидкости и электролитов уменьшается, однако не достигает нормальных физиологических значений. В период реадап­тации после полета наблюдается уменьшение выведения жидкости и электролитов, что приводит к достаточно быстрому восстановлению баланса.

Отсутствие веса на борту космического корабля создает условие пониженной нагрузки на мышечный аппарат человека, в результате чего развивается функциональная атрофия мышц. В наибольшей сте­пени это касается так называемых антигравитационных мышц, ко­торые ответственны за организацию позы и в условиях действия силы земного притяжения противодействуют ей при выполнении лю­бого движения.

Пониженная нагрузка на мышечную систему даже при кратковре­менном пребывании в невесомости приводит к снижению биоэлектри­ческой активности мышц шеи, спины, бедра, а при более длительной невесомости — к уменьшению их объема, особенно мышц нижних конечностей. Эти изменения служат как бы пусковым механизмом для перестройки обмена веществ в мышечной ткани: снижается по­требление кислорода в результате уменьшения интенсивности процес­сов энергообразования, снижается синтез белка, скорость включения в него аминокислот, усиливается выведение из организма продуктов обмена, свидетельствующих о распаде мышечных белков.

Функция мышц в невесомости сопровождается их структурной пе­рестройкой, сдвигами в метаболизме, изменением программы управ­ления движением.

Снижение весовой нагрузки на опорно-двигательный аппарат, из­менение поля сил гравитации наряду со сдвигами в обмене веществ и гемодинамике в условиях невесомости обусловливают специфическую реакцию костной ткани. Скелет, как известно, содержит более 90 % всего кальция нашего организма. Нарушение механизма его связывания костной тканью приводит к преобладанию процесса ресорбции. Уста­навливается отрицательный кальциевый баланс, средние ежемесячные потери его могут составить от 2 до 5 %. Существует мнение, что значительная потеря кальция, выполняющего важную физиологиче­скую роль в организме, может привести к функциональным расстрой­ствам, таким как изменение автоматизма сердечной мышцы, системы свертывания крови, передачи нервного импульса и т. д. Возможно

234

также снижение прочности костей скелета вследствие их декальци­нации.

Изменение метаболизма кальция в условиях невесомости может способствовать его избыточному отложению в некоторых органах и тканях (кальциноз сосудов, почек и др.).

В последнее время пристальное внимание исследователей привле­кает обмен витамина Дз, участвующего в регуляции фосфорно-каль­циевого обмена в организме. Предполагают, что в условиях ограни­чения двигательной активности снижается интенсивность процессов образования этого биологически активного вещества, в результате чего увеличивается резорбция кальция из костной ткани.

Увеличение продолжительности космических полетов повышает ак­туальность проблемы деминерализации костной ткани, изменения ее механических параметров. Однако в настоящее время еще не найдены эффективные способы воздействия на обмен кальция, предотвращаю­щие возникновение его отрицательного баланса в организме в косми­ческом полете. Поэтому потеря кальция организмом рассматривается как одна из причин ограничения длительности полетов человека.

В условиях невесомости и при ее имитации возникают многооб­разные сдвиги в системе крови: изменения красных и белых форменных элементов, увеличение реакции оседания эритроцитов, изменения свер­тывающей системы крови и др. Однако наибольшее внимание специ­алистов привлекает феномен уменьшения массы эритроцитов.

Эритроциты — главное звено механизма тканевого дыхания, они обеспечивают транспорт кислорода. Средняя продолжительность их жизни у человека составляет 120 суток.

Практика космических полетов показала, что уменьшение массы эритроцитов может достигать и даже несколько превышать 20 % в начальной фазе полета и после его завершения.

В связи с недогрузкой мышечного аппарата уменьшается уровень энергозатрат, а значит, и потребление кислорода. Косвенные данные свидетельствуют о снижении уровня основного обмена, что является одной из причин уменьшения потребности в пище.

Распад мышечных белков ведет к избыточному накоплению и выведению азота, вследствие чего повышается уровень азотистых про­дуктов в крови, а превышение выводимого азота над его потреблением обусловливает возникновение отрицательного азотистого баланса.

В полете и после его завершения отмечены изменения липидного обмена: повышение содержания в крови холестерина, лецитина, не- эстерифицированных жирных кислот. Отмечены многообразные изме­нения показателей, характеризующих углеводный, витаминный, ми­неральный обмен, активность полиферментных систем, уровень содер­жания различных биологически активных веществ, гормонов.

Необходимо отметить, что динамика изменения функций организма, в том числе обмена веществ, носит волнообразный характер и неод­нозначна в различные периоды полета.

Попытаемся с позиции современной адаптологии дать хотя бы в общем виде физиологическое обоснование тем функциональным сдви-

235

гам, которые наблюдаются в организме человека во время космического полета и в период реадаптации, а также при адаптации к некоторым другим экстремальным (природным) факторам окружающей среды.

Как известно, все процессы, совершающиеся в живом организме, адаптивные — приспособительные. Они направлены на уравновешива­ние, прилаживание, гармоничное взаимодействие организма с посто­янно меняющимися условиями окружающей среды.

Адаптация формируется на основе механизмов поддержания посто­янства внутренней среды.

Вместе с тем неверно трактовать сущность гомеостаза как стабиль­ность различных физиологических констант организма. Вся мудрость, стратегия живой материи, сущность самой жизни — в постоянной из­менчивости, динамичности.

Гомеостаз — относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды, он обусловлен сложными регуляторными приспособительными реакциями, направленными на устранение или ограничение действующих на организм факторов. У человека и вы-» сокоорганизованных живых существ в нормальном состоянии колебания физиологических и биохимических констант происходят в довольно узких границах.

Жизнеспособность и высокая резистентность целостного организма в любой новой среде обитания обеспечиваются за счет постоянной изменчивости физиологических процессов, совершающихся в целях адаптации и сохранения единства организма.

Гомеостаз, по существу, является эволюционно выработавшимся, наследственно закрепленным адаптационным свойством организма. На­до учесть, что механизмы гомеостазиса у человека сформировались в условиях земной гравитации, и трудно себе представить, что они во всех случаях останутся неизменными, что человек сможет без суще­ственной структурно-функциональной расплаты адаптироваться в со­вершенно новой космической среде обитания.

Из приведенных выше данных видно, что многие адаптивные го­меостатические механизмы, сформировавшиеся у человека к условиям земной гравитации, не эффективны и даже вредны в условиях неве­сомости.

Приспособительные черты организма не отделимы от среды обита­ния. Физиологические приспособления, весьма полезные и эффектив­ные в одной среде обитания, могут не столь хорошо соответствовать условиям другой среды.

Наблюдаемые в космическом полете адаптивные изменения с оп­ределенной условностью можно разделить на три последовательные стадии.

В первой стадии острой адаптации под воздействием комплекса факторов космического полета, и прежде всего невесомости, возникают сдвиги, обусловленные изменениями афферентного входа и взаимо­действием анализаторов, снятием гидростатического давления и весовой нагрузки на мышцы и скелет. В результате в организме возникает генерализованная реакция, обозначаемая названием «стресс». Биоло-

236

гическая сущность этой реакции — мобилизация защитных механизмов в целях «спасения» индивидуума от внешних (или внутренних) угро­жающих ситуаций. Она носит неспецифический характер, ее физио­логические проявления более или менее однотипны при различных экстремальных воздействиях. В ее возникновении в полете важную роль играет нервно-эмоциональное напряжение.

В процессе адаптации, по-видимому, происходит нормализация функций и обеспечивающих их процессов обмена веществ, однако на ином, новом уровне и в других диапазонах. Это вторая стадия адаптации. Приспосабливаясь к условиям полета, организм избавля­ется от «избытка» жидкости, в целях выравнивания осмотического давления выводит через почки определенное количество ионов натрия и калия. Снижается объем плазмы крови, уменьшается масса эрит­роцитов, а также масса мышц и костей. В результате этих перестроек организм приходит в состояние новой гомеостатической стабильности, адекватной экофизиологическим условиям его существования в кос­мическом полете.

Адаптация завершается прекращением водопотерь, стабилизацией веса тела. Возникает новый уровень баланса жидкости и электролитов. Метаболическое обеспечение функций организма осуществляется в соответствии с новым уровнем их протекания. При этом снижается работоспособность и устанавливается новый уровень нагрузки сердеч­но-сосудистой системы.

Несмотря на то, что большинство изменений на всех стадиях носит функциональный характер и практически не угрожает состоянию здо­ровья космонавта, они могут иметь опасные последствия. Как это ни парадоксально, но чем лучше космонавт адаптировался к невесомости, тем напряженнее и труднее происходит его реадаптация после воз­вращения на Землю.

Период реадаптации сопровождается изменением обмена веществ, водно-солевого обмена, некоторым угнетением иммунореактивности.

Все это подтвердило положение о снижении приспособительных возможностей организма в условиях полета и вызвало необходимость разработки профилактических мер, направленных на поддержание «земного» уровня функционирования организма, что должно способ­ствовать реадаптации космонавтов после приземления.

К началу полетов на орбитальных станциях такие методы были обоснованы, и в полетах продолжительностью месяц и более космо­навты применяли различные способы профилактики и тренажерное оборудование: велоэргометр, нагрузочные костюмы, вакуумный костюм для создания отрицательного давления на нижнюю часть тела, тре­нажер «бегущая дорожка», послеполетный профилактический костюм и др. Использование подобных средств как бы препятствует развитию полной адаптации к невесомости и сохраняет функцию механизмов, которые необходимы человеку для жизни в условиях гравитационного поля Земли.

Разработка и создание средств профилактики обеспечили реальную возможность для осуществления длительных пилотируемых космиче-

237

ских полетов. В нашей стране в последнее десятилетие последовательно выполнялись полеты продолжительностью в 63, 96, 140, 175 и 185 суток, а затем и в течение года. Расширяются программы научных исследований, углубляются представления об особенностях жизнедея­тельности человека в условиях космического полета, изыскиваются средства повышения общей резистентности организма.

Устойчивость к экстремальным факторам зависит от гомеостати­ческих адаптивных механизмов каждого индивида, составляющих его резервные возможности — тот запас прочности, с помощью которого организм противодействует неблагоприятным воздействиям.

«Права на жизнь» в различных экстремальных условиях каждый организм добивается слишком дорогой ценой. Состояние здоровья че­ловека при адаптации к экстремальному фактору в конечном итоге определяется количеством и мощностью его адаптационных резервов. Чем выше функциональный резерв, тем ниже «цена» адаптации. Изу­чая популяции, сообщества и экосистемы, мы часто упускаем из виду индивидуальные особенности организма — основной единицы биологи- *. ческого сообщества. Формирование экипажей для ответственных кос­мических экспедиций осуществляется еще без достаточно глубокого изучения и учета индивидуальных конституционных свойств организ­ма, их генетических и экотипических особенностей. Хорошо известно, что для каждого организма существует некое определенное сочетание условий среды обитания, оптимальное для его роста, развития, суще­ствования и размножения.

Так же, как к гипоксии, высокой и низкой температуре, индиви­дуальная устойчивость существует, вероятно, и к действию невесомо­сти, к другим неблагоприятным факторам космического полета. Важно найти критерии для индивидуального отбора людей, установить сво­еобразный «экологический портрет» каждого индивидуума, представ­ляющий собой генетически обусловленную специфическую адаптацию к конкретному набору особых факторов среды обитания.

Важнейшим фактором, обеспечивающим адаптацию организма и регуляцию функции гомеостаза в новой среде обитания, является способность бесперебойного использования необходимых химических веществ для передачи сигналов внутри организма и энергообмена. В книге «Биохимическая индивидуальность» Р. Вильямс предположил, что мозг, кровь, мышцы и железы каждого человека различаются не только по строению, но и по химическому составу. Нам представляется, что изучение биогеохимии и биогеофизики человека должно прово­диться с учетом биогеохимии окружающей среды и всей экологической обстановки. На стыке геохимии, климатологии, географии и биологии уже сформировалось новое научное направление — геохимическая эко­логия. Формирование адаптивных процессов во многом зависит от особенностей миграции химических элементов через пищу, воду и атмосферу в каждом климатогеографическом регионе. Биоклиматиче- ские и геохимические факторы среды влияют на организм и формируют своеобразный тип, например жителя гор, пустыни или Крайнего Севера. Оптимизация процессов адаптации и высокий уровень функциониро-

238

вания организма происходит в том случае, когда эндогенная физико­химическая экология каждого индивидуума соответствует и согласуется с экзогенной геохимической экологией. Изучая физиологические ме­ханизмы адаптации различных популяций людей к тем или иным условиям, необходимо знать геохимические характеристики не только указанных регионов, но и свойства той местности, откуда прибыл человек в новую среду обитания, то есть должна быть учтена геохи­мическая экология.

Разрабатывая проблему физиологической адаптации к искусствен­ной среде обитания космических летательных аппаратов и к опреде­ленным природным условиям, важно не только применять индивиду­альные критерии отбора людей, но и иметь схему биогеохимического районирования места адаптации и района, откуда прибыл человек. Все это позволит установить экопортрет каждого человека и изыскать научнообоснованные средства целенаправленного управления процес­сом адаптации.

При изучении физиологических механизмов адаптации очень важно учитывать и фактор времени. В сущности, биологическая картина сложнее физической в основном по способу, каким в нее включается время.

Широкие возможности для дальнейшего совершенствования путей и средств повышения устойчивости организма к экстремальным фак­торам среды открывает изучение фазовой архитектоники биологиче­ских ритмов. В проведенных нами многочисленных барокамерных исследованиях было показано, что адаптация к экстремальному фак­тору представляет собой сложный динамический процесс, отражающий совокупность обменных и структурных изменений, осуществляющих в конечном итоге наиболее целесообразную интегральную регуляцию различных функциональных систем организма.

Приходится сожалеть, что в физиологии, в особенности в клини­ческой практике, еще и сегодня придерживаются консервативных взглядов на способы адаптации к тем или иным условиям и принципы лечения различных заболеваний. Устанавливаются одинаковые дози­ровки различных биостимуляторов без учета индивидуальной чувст­вительности организма, суточной и сезонной ритмики, возрастных особенностей, а также климатогеографических и социальных факторов.

Выявление физиологических механизмов и путей управления ре­гуляторными адаптивными сдвигами будет способствовать дальнейшему совершенствованию важнейших жизненных функций, а следовательно, будут найдены пути расширения резервных возможностей человека и повышения устойчивости его организма к экстремальным факторам среды.

Практика освоения космоса требует не только всестороннего по­знания в области астрономии и астрофизики, техники и электроники, биологии и медицины, но и призывает нас обратиться к мировоззрен­ческим предпосылкам, методологическим аспектам исследований жиз­ни в космосе.

239

Если рассматривать космос с чисто утилитарных, потребительских, позиций, то, действительно, можно исходить из того, что он безграни­чен, а присутствие человека там лишь начинает ощущаться — «свобод­ного», не занятого «неба» еще очень много. Но вот одна лишь цифра: по некоторым данным, в космосе в настоящее время находится 1 млн. различных искусственных объектов, целых и разорвавшихся — отрабо­тавших ступеней ракет-носителей, отстрелянных элементов конструк­ций-переходников, крышек, толкателей, пироболтов и т. д. Засорен­ность околоземного пространства достигает опасных пределов: вероят­ность столкновений на звездных дорогах возрастает с каждым днем. Среди «путешественников» — аппараты с ядерными энергетическими установками. Авария может привести к сильному радиоактивному загрязнению атмосферы. Конференция «Космонавтика и экология: кон­цепции и технические решения» высказалась за то, чтобы международ­ное сообщество ускорило разработку технических и правовых мер защиты от космического «мусора».

С другой стороны, установлено, что промышленная деятельности человека загрязняет не только атмосферу, но и ближайший космос. Речь идет об электромагнитном загрязнении пространства над плане­той. В мире увеличивается выработка электроэнергии (так, с 1972 по 1982 г. рост составил 32 %). Первое следствие этого — многочисленные нарушения радиосвязи, что выяснили американские ученые, разраба­тывающие проблему влияния радиосигнала на ионосферу. Они уста­новили, что загрязнение не обязательно происходит в месте нахождения источника электромагнитного излучения, сигналы от него могут рас­пространяться по силовым линиям магнитного поля и достигать других континентов Земли.

В свою очередь, «искусственное» повышение уровня электромаг­нитных колебаний в ионосфере и магнитосфере Земли накладывается на естественные факторы, в результате чаще случаются геомагнитные бури. Таким губительным эхом отзываются технические достижения человечества, перешагнувшего земные границы.

С развитием промышленности проблема ликвидации или утили­зации отходов любого вида производства, в том числе энергетики, обретает все большую актуальность и экологическую значимость. Сложившаяся веками практика создания свалок, захоронений или сжигания отходов в силу глобальных масштабов современных про­изводств может привести к необратимым последствиям и даже эко­логическим катастрофам. Наиболее опасная ситуация складывается с радиоактивными отходами атомной промышленности в силу их крайней токсичности, легкого проникновения в биосферу и неспо­собности живой материи противостоять мощному радиационному об­лучению.

Судьба атомной энергетики во многом зависит от решения проблемы ликвидации радиоактивных отходов. Над этим трудятся научные кол­лективы многих стран.

Вполне разрешимый современными техническими средствами способ изоляции долгоживущих радионуклидов — вынос их за пределы Земли.

240

Эта идея впервые была высказана в начале 60-х годов академиком П. Л. Капицей. Доставленные в космос радиоактивные отходы могут быть затем отправлены за пределы Солнечной системы, сброшены на Солнце или захоронены на одной из отдаленных планет, лишенной перспективы какого-либо иного использования в будущем.

Правда, сначала придется научиться выделять из отработанного ядерного топлива наиболее опасные радионуклеиды — изотопы амери­ция, кюрия, нептуния, а также йод-129, технеций и цирконий-90. Предполагается, что их ежегодный объем к 2000 году достигнет 100 т, из них около 10 т составит доля бывшего СССР. Предварительные исследования в Радиевом институте им. В. Г. Хлопина показали, что такое фракционирование радиоактивных отходов осуществимо. Окон­чательно же избавить Землю от наиболее вредоносных радиоизотопов помогут космические ракеты.

Выбор места, а следовательно, и орбит для космической изоляции радиоактивных отходов определяется экологической безопасностью и стоимостью средств доставки.

Ракеты-носители нового поколения «Зенит» и «Энергия» с допол­нительными кислородно-водородными разгонными блоками отличаются относительной экологической чистотой применяемых в ней компонен­тов топлива, что позволит осуществить массовые пуски без нанесения ущерба атмосфере и биосфере.

Уменьшить наносимый природе ущерб можно двумя путями: ис­пользуя более совершенные ракеты-носители и выбирая наиболее вы­годные с этой точки зрения места их старта (например, в районах, расположенных в акватории Мирового океана).

Проведенные исследования показывают: если научнообоснованно выбирать трассы полета над акваторией Мирового океана, соблюдать все правила безопасности на аварийных работах по ликвидации по­следствий неудачного пуска, а также позаботиться о безопасности населения в районе возможного падения космического аппарата с отходами, можно снизить риск до минимума.

Чтобы исключить попадание особо опасных радионуклидов в био­сферу Земли при пуске ракет с отходами, придется принимать такие проектно-технические решения, которые не допускают катастрофиче­ских аварийных ситуаций или понижают их вероятность до пренеб­режимо малого значения, сравнимого, например, с вероятностью гибели земной цивилизации от столкновением с астероидом большой массы. Только в этом случае вынос радиоактивных отходов за пределы Земли будет безопаснее их наземного захоронения. Выполнить перечисленные требования помогут хорошо отработанные средства аварийного спасе­ния космических аппаратов, пожаротушения и т. п.

Осуществление проекта в комплексе лучше всего поручить специ­ально созданному международному ракетно-радиохимическому кон­сорциуму, возложив на него одновременно решение сопутствующих экологических и медицинских проблем. Этого требуют и логика раз­вития научно-технического прогресса, и насущные проблемы челове­чества.

16—2711

241

Можно с уверенностью сказать, что успехи космической техники уже в ближайшем будущем откроют широкие возможности участия различных специалистов в космических полетах. Вот почему разра­ботка вопросов наземной подготовки космонавтов-исследователей и их деятельности на борту КА остается актуальной задачей. Привлечение специалистов — экологов, медиков, биологов, географов, геологов, ге­офизиков, метеорологов, океанологов и т. д. — к космическим полетам в качестве космонавтов-исследователей поможет еще больше повысить эффективность геокосмических исследований.

Дальнейшее развитие космонавтики во многом будет зависеть от комплексного решения фундаментальных ^земных проблем, разраба­тываемых на стыке смежных научных направлений с целью познания законов Вселенной.

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ — совокупность условий неорганической среды, влияющих на организмы.

АБРАЗИЯ — разрушение берегов крупных водоемов волнами и прибоем.

АБСОРБЦИЯ — поглощение вещества или энергии всей массой (объемом) погло­щающего тела.

АВТОТРОФНЫЙ — питающийся неорганическими веществами.

АВТОТРОФЫ — организмы, источником питания которых, осуществляемого путем фотосинтеза или хемосинтеза, служат неорганические вещества (углекислый газ, аммиак и др.). К ним относятся зеленые растения (в том числе водоросли) и некоторые микроорганизмы. Играют важнейшую роль в круговороте веществ в природе.

АДАПТАЦИЯ — 1) приспособление строения и функций организмов к условиям существования; 2) физиологическая А. — совокупность реакций, обеспечивающих при­способление организма.

АДСОРБЦИЯ — поглощение вещества из газообразной среды или раствора повер­хностью другого вещества (тела).

АККЛИМАТИЗАЦИЯ — приспособление организмов (человека, животных, расте­ний) к изменившимся географическим (преимущественно климатическим) условиям существования.

АКСЕЛЕРАЦИЯ — резкое убыстрение роста и созревания особей, а также увели­чение их размеров, регистрируемое со сменой поколений.

АЛЛЕРГИЯ — измененная реактивность организма к повторным воздействиям раз­личных раздражителей (микробов, чужеродных белков и др.) — аллергенов, вызываю­щих образование в нем антител. Аллергией обусловлено развитие таких болезней, как сенная лихорадка, бронхиальная астма, крапивница и др.

АНАБОЛИЗМ — совокупность реакций обмена веществ в организме (метаболизма).

АНАЭРОБЫ — организмы, живущие при отсутствии свободного кислорода. К ним относятся многие бактерии, ресничные инфузории, некоторые черви и моллюски.

АНТРОПОМЕТРИЯ — один из основных методов исследования в антропологии, заключающийся в различных измерениях человеческого тела.

АРЕАЛ — область распространения любой систематической группы организмов — популяции, вида, семейства и т. п.

16*

243

Краткий словарь терминов

АРИДНОСТЬ — сухость климата, приводящая к недостатку влаги для жизни ор­ганизмов.

БАЛАНС ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ (тепловой) — совокупность прихода и расхода тепла. Различают Б. э. (т.) атмосферы, земной поверхности. Земли, почвы и т. д.

БАССЕЙН ВОДОСБОРНЫЙ — территория, с которой собираются воды, поступа­ющие затем в водоток (реку) или стоячий водоем (озеро, пруд, море).

БАТИАЛЬ — область океанического дна на континентальном склоне на глубинах от 500 м до 3 км. Характеризуется незначительными сезонными колебаниями темпе­ратуры, слабой подвижностью вод, большим давлением и отсутствием света.

БЕДСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ — любое (природное, природно-антропогенное, ан­тропогенное) изменение природной среды, ведущее к ухудшению здоровья населения или к затруднениям в ведении хозяйства.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ — 1) обеспечение гарантии предотвращения экологически значимых катастроф и аварий в результате совокупности определенных действий; 2) степень соответствия существующих или предполагаемых экологических условий задачам сохранения здоровья населения для обеспечения длительного и устой­чивого социально-экономического развития; 3) комплекс состояний, явлений и действий, обеспечивающий экологический баланс на Земле на том уровне, к которому может без серьезного ущерба адаптироваться человечество.

БИОГЕННЫЙ — происходящий от живого организма, связанный с ним.

БИОГЕОЦЕНОЗ — сложная природная система, объединяющая на основе обмена веществ и энергии совокупность живых организмов (биоценоз) с неживыми компонен­тами — условиями обитания; к живым компонентам биогеоценоза относятся автотрофные и гетеротрофные организмы.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ (биоритмы) — циклические (суточные, сезонные и др.) колебания интенсивности и характера тех или иных биологических процессов и явлений, дающие организмам возможность приспосабливаться к циклическим измене­ниям окружающей среды.

БИОМАССА — выраженное в единицах массы (веса) или энергии количество живого вещества тех или иных организмов, приходящееся на единицу объема или площади.

БИОСФЕРА — область распространения жизни на Земле, состав, структура и энергетика которой определяются главным образом прошлой или современной дея­тельностью живых организмов; включает населенную организмами верхнюю часть ли­тосферы, воды рек, озер, морей, океанов (гидросферу) и нижнюю часть атмосферы (тропосферу).

БИОТА — исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объеди­ненных общей областью распространения.

БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ — совокупность влияний, оказываемых на организмы жизнедеятельностью других организмов.

БИОТОП — 1) относительно однородное по абиотическим факторам среды про­странство, занятое биоценозом: 2) синоним местообитания вида.

БИОЦЕНОЗ — совокупность животных, растений и микроорганизмов, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни (биотоп), например животные, растения и микроорганизмы того или иного озера, луга, береговой полосы.

БОЛЕЗНИ УРБАНИЗАЦИИ — большая группа заболеваний, связанных с переуп­лотнением населения и загрязнением окружающей среды (шумовым, химическим, би­ологическим и т. д.).

244

ВАЛЕНТНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ — характеристика (величина) способности ви­да существовать в разнообразных условиях среды.

ВЕЩЕСТВО ВРЕДНОЕ — 1) химическое соединение, которое при контакте с ор­ганизмом человека может вызвать профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья; 2) химическое вещество, вызывающее нарушение в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, а также способное повлиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений.

ВЕЩЕСТВО ЖИВОЕ — совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, вне зависимости от их систематической принадлежности.

ВЗРЫВ ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ — резкое увеличение народонаселения, связанное с улучшением социально-экономических или общеэкологических условий жизни.

ВИД — совокупность популяций особей, способных скрещиваться и иметь плодовитое потомство, обладающих схожими морфофизиологическими признаками и населяющих общий сплошной или частично разорванный ареал.

ВИД ВЫМИРАЮЩИЙ — вид, морфофизиологические и/или поведенческие осо­бенности которого не соответствуют современным условиям среды жизни, а генетические возможности дальнейшего приспособления исчерпаны.

ВОДООЧИСТКА — техническое доведение качества воды, поступающей в водопро­водную сеть, до установленных нормативами показателей.

ВОДЫ СТОЧНЫЕ — воды, бывшие в производственно-бытовом или сельскохозяй­ственном употреблении, а также прошедшие через какую-то загрязненную территорию.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРИРОДУ ОПОСРЕДОВАННОЕ — непреднамеренное изме­нение природы в результате цепных реакций или вторичных явлений, связанных с хозяйственными мероприятиями.

ВОСПИТАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ — воздействие на сознание людей в процессе начального формирования личности и в последующее время с целью выработки соци­ально-психологических установок и активной гражданской позиции, бережного отно­шения к совокупности природных и социальных благ.

ВОСПРОИЗВОДСТВО СРЕДЫ, ОКРУЖАЮЩЕЙ ЧЕЛОВЕКА — комплекс мероп­риятий, направленных на поддержание параметров среды жизни в пределах, благопри­ятных для существования человека как биологического вида.

ВЫБРОС (Ы) — кратковременное или за определенное время поступление в окру­жающую среду любых загрязнителей. Различают: 1) В. от отдельного источника; 2) сум­марный В.

ГЕНОФОНД— 1) совокупность генов (аллелей) одной группы особей (популяции, группы популяций или вида), в пределах которой они характеризуются определенной частотой встречаемости; 2) вся совокупность видов живых организмов с их проявив­шимися и потенциальными наследственными задатками.

ГИДРОБИОНТЫ — растения, животные и микроорганизмы, обитающие в водной среде.

ГИПОТРОФИЯ — 1) уменьшение объема органа или части его, для обозначения этого понятия чаще употребляют термин атрофия; 2) хроническое расстройство питания у детей, выражающееся в похудении, потере или недостаточности нарастания массы тела, сопровождающееся рядом болезненных нарушений, во многих случаях связанное с неблагоприятными экологическими условиями.

ГЛОБАЛЬНЫЙ—1) относящийся к территории всего земного шара, охватыва­ющий весь земной шар, всемирный; 2) всесторонний, полный, всеобщий, универ­сальный.

245

ГОМОЙОТЕРМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ — животные с постоянной, устойчивой темпе­ратурой тела, почти не зависящей от температуры окружающей среды; к ним относятся птицы и млекопитающие.

ГРУЗ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ — наличие в популяции и виде в целом летальных и других отрицательных мутаций, вызывающих в цепи поколений гибель особей или снижение их жизнеспособности.

ГУМУС — перегной — органическая часть почвы, образующаяся в результате био­химического превращения растительных и животных остатков; содержание гумуса — показатель плодородия почвы.

ДЕГРАДАЦИЯ СРЕДЫ — 1) ухудшение природной среды жизни человека; 2) совместное ухудшение природных условий и социальной среды жизни (например, в некоторых городах).

ДЕКОМПРЕССИЯ — 1) уменьшение сжатия; 2) быстрый переход из среды с более высоким давлением в среду с более низким давлением; 3) болезненное состояние, возникающее при таком переходе; наблюдается в случае нарушения правил выхода из кессонов, водолазных костюмов, вследствие нарушения герметизации кабин самолетов, космических аппаратов и т. п.

ДЕПОПУЛЯЦИЯ — уменьшение численности населения людей или животных.

ДОЖДЬ КИСЛОТНЫЙ, КИСЛЫЙ (КИСЛОТНЫЕ ОСАДКИ) — дождь (снег), под­кисленный (pH ниже 5,6) из-за растворения в атмосферной влаге промышленных выбросов.

ДОЗА ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ (ПДД) — максимальное количество вредного агента, проникновение которого в организмы (через дыхание, пищу и т. п.) еще не оказывает на них пагубного влияния.

ЖИВУЧЕСТЬ ЭКОСИСТЕМЫ — ее способность выдерживать резкие колебания абиотической среды, массовые размножения или длительные исчезновения отдельных видов, или антропогенные нагрузки.

ЗАБОЛЕВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ — болезнь, возникающая под влиянием определенной погоды или в результате длительного воздействия климата, неблагопри­ятного для данного организма (от недостатка или избытка тепла, в том числе тепловые удары, от недостатка или избытка влажности, ультрафиолетовой радиации, синдром полярного напряжения и т. д.).

ЗАКОН БИОГЕННОЙ МИГРАЦИИ АТОМОВ (В. И. Вернадского) — миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде,геохимические особенности которой (02, С02, Н2 и т. д.) обусловлены живым веществом — как тем, которое в настоящее время населяет био­сферу, так и тем, которое действовало на Землю в течение всей геологической истории.

ЗАКОН ВЕКТОРА РАЗВИТИЯ — развитие однонаправленно. Нельзя прожить жизнь наоборот — от смерти к рождению, от старости к молодости, нельзя повернуть историю человечества вспять.

ЗАКОН ГОМОЛОГИЧЕСКИХ РЯДОВ (Н. И. Вавилова) — 1. Виды и роды, гене­тические близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и линнеоны, тем полнее сходство в рядах их изменчивости. 2. Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство.

246

ЗАКОН КОНСТАНТНОСТИ (В. И. Вернадского) — количество живого вещестн* биосферы (для данного геологического периода) есть константа.

ЗАКОН МАКСИМИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ — в соперничестве с другими системам» выживает та из них, которая наилучшим образом способствует поступлению энерги» и использует максимальное ее количество наиболее эффективным способом.

ЗАКОН МАКСИМУМА — количественное изменение экологических условий не мо жет увеличить биологическую продуктивность экосистемы и хозяйственную производи тельность агросистемы сверх вещественно-энергетических лимитов, определяемых эио люционными свойствами биологических объектов и их сообщеста.

ЗАКОН МИНИМУМА (Ю. Либиха) — выносливость организма определяется самы* слабым звеном в цепи его экологических потребностей, то есть жизненные возможной! лимитирует тот экологический фактор, количество которого близко к необходимом; организму или экосистеме минимуму и дальнейшее снижение которого ведет к гибел! организма или деструкции экосистемы.

ЗАКОН (ПРАВИЛО) НЕОБРАТИМОСТИ ЭВОЛЮЦИИ (Л. Долло) — организ» (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже пройденному ОР предками.

ЗАКОН НЕУСТРАНИМОСТИ ОТХОДОВ ИЛИ ПОБОЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИ1 ПРОИЗВОДСТВА (ХОЗЯЙСТВА) — в любом хозяйственном цикле образующиеся от ходы и возникающие побочные эффекты неустранимы, они могут быть лини» переведет из одной формы в другую или перемещены в пространстве.

ЗАКОН ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРОХОЖДЕНИЯ ФАЗ РАЗВИТИЯ ~ фа и развития природной системы могут следовать лишь в эволюционно закрепленном (ис торически, экологически обусловленном) порядке, обычно от относительно простою сложному.

ЗАКОН СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИР0Д01 ЮЛЬ ЗОВАНИЯ — в ходе исторического развития при получении полезной продукции на е единицу в среднем затрачивается все большее количество энергии.

ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ (В. Шелфорда) — лимитирующим фактором процне тания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологическог воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толсраш ности) организма к данному фактору.

ЗАКОН ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ЕДИНСТВА ЖИВОГО ВЕЩЕСТВ, (В. И. Вернадского) — все живое вещество Земли физико-химически едино.

«ЗАКОНЫ» ЭКОЛОГИИ Б. КОММОНЕРА — 1) все связано со всем; 2) все должн куда-то деваться; 3) природа «знает» лучше; 4) ничто не дается даром.

ЗОНА НАПРЯЖЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ — 1) ареал (территори или акватория), в пределах которого наблюдается переход состояния природы от кри зисного к критическому; 2) территория, где отдельные негативные показатели здорова населения (заболеваемость детей, взрослых, число социальных и психических отклонени и т. п.) достоверно выше нормы, существующей в аналогичных местах страны и мир» не подвергающихся выраженному антропогенному воздействию данного тина.

ЗОНА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БЕДСТВИЯ (ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА) - то* ритория или акватория, в пределах которой наблюдается переход от критически! состояния природы к катастрофическому.

ЗОНА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КАТАСТРОФЫ — территория или акватория, и предел» которой наблюдается переход состояния природы от катастрофической фазы к коллапс* что делает ее непригодной для жизни человека.

247

КАТАСТРОФА ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ — сравнительно быстро происходящая цепь со­бытий, приведших к труднообратимым или необратимым процессам деградации природы (сильное опустынивание) и/или ее загрязнению (заражению), к реальной опасности тяжелых заболеваний и смерти людей, мутагенным и канцерогенным эффектам, к росту генетических пороков.

КЛИМАТ — режим погоды, характерный для данной местности в силу ее геогра­фического положения.

КЛИМАТОПАТОЛОГЙЯ — возникновение или обострение заболеваний под влия­нием неблагоприятных климатических воздействий вследствие нарушения процессов приспособления организма к изменившимся метеорологическим условиям.

КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ (ПДК) — норматив, количество вредного вещества в окружающей среде, практически не влияющее на здоровье человека.

КРИЗИС ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ — напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производи­тельных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсо-эколо- гическим возможностям биосферы или крупного ее подразделения.

КРУГ БИОТИЧЕСКОГО ОБМЕНА БОЛЬШОЙ (БИОСФЕРНЫЙ) — безостановоч- ный планетарный процесс закономерного циклического, неравномерного во времени и пространстве перераспределения вещества, энергии и информации, многократно входя­щих (кроме однонаправленного потока энергии) в непрерывно обновляющиеся эколо­гические системы биосферы.

КРУГ БИОТИЧЕСКОГО ОБМЕНА МАЛЫЙ (БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЙ) — мно­гократное, безостановочное, циклическое, но неравномерное во времени и незамкнутое обращение части веществ, энергии и информации, входящих в биосферный круг обмена, в пределах биогеоценоза.

КУМУЛЯЦИЯ — увеличение, собирание, сосредоточение действующего начала, на­пример увеличение концентрации пестицидов в пищевой цепи.

ЛАНДШАФТ —■ природный географический комплекс, определяемый как сравни­тельно небольшой специфичный и однородный участок земной поверхности («геогра­фический индивид»), ограниченный естественными рубежами.

ЛАНДШАФТ АНТРОПОГЕННЫЙ — ландшафт, преобразованный хозяйственной деятельностью человека.

МЕТЕОПАТИЯ — острая, болезненная зависимость самочувствия человека от из­менения погодных условий или климата при переезде в другую климатическую зону.

МОНИТОРИНГ — длительное слежение за какими-то объектами или явлениями; в приложении к среде жизни — слежение за состоянием и своевременное предупреж­дение о создающихся критических ситуациях (повышении загазованности воздуха свыше ПДК и т. п.), вредных или опасных для здоровья людей.

МУТАЦИЯ — внезапно возникающее естественное или искусственно вызываемое стойкое изменение наследственных структур, ответственных за хранение генетической информации и ее передачу от клетки к клетке и от предка к потомству. Мутации возникают в половых клетках — гаметах (гаметические мутации) — и клетках тела (соматические мутации).

НАГРУЗКА АНТРОПОГЕННАЯ — степень прямого и косвенного воздействия людей и их хозяйственной деятельности на природу в целом или на ее отдельные экологические компоненты и элементы (ландшафты, природные ресурсы, виды живого и т. д.).

НООСФЕРА — букв, «мыслящая оболочка», сфера разума, качественно новая фаза — высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием

248

в ней цивилизованного человечества. Период, когда разумная человеческая деятель­ность становится главным, определяющим фактором развития на Земле.

НОРМА САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ — качественно-количественный показа­тель, соблюдение которого гарантирует безопасные или оптимальные условия сущест­вования человека, например норма жилой площади на 1 члена семьи, норма качества воды, воздуха и т. д.

НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА СРЕДЫ (ВОДЫ, ВОЗДУХА, ПОЧВ ...) — установ­ление пределов, в которых допускается изменение ее естественных свойств. Обычно норма определяется по реакции самого чуткого к изменениям среды вида организмов (организма-индикатора), но могут приниматься также санитарно-гигиенические и эко­номически целесообразные нормативы.

ОБЛАСТЬ АРИДНАЯ — территория с сухим (аридным) климатом.

ОБЛАСТЬ ГУМИДНАЯ — территория с важным (гумидным) климатом.

ОЗОНОСФЕРА (ОЗОНОВЫЙ ЭКРАН) — слой атмосферы, отличающийся повы­шенной концентрацией молекул озона (в 10 раз выше, чем у поверхности Земли), поглощающих ультрафиолетовое излучение, гибельное для живого.

ПАНГЕЯ — гипотетический материк, объединявший в палеозое — начале мезозоя Лавразию и Гондвану.

ПЕРЕНАСЕЛЕННОСТЬ (ПЕРЕНАСЕЛЕНИЕ) — временное состояние экосистемы, при котором количество особей какого-либо вида больше, чем позволяет емкость среды.

ПЕСТИЦИД — химическое соединение, используемое для защиты растений, сель­скохозяйственных продуктов, древесины, изделий из шерсти, хлопка, кожи, а также для борьбы с переносчиками опасных заболеваний.

ПИРАМИДА ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ — соотношение между продуцентами, консумен­тами (первого, второго порядков) и редуцентами в экосистеме, выраженное в их массе (числе — пирамида чисел Элтона, заключенной энергии — пирамида энергий) и изо­браженное в виде графической модели.

ПОПУЛЯЦИЯ — совокупность особей одного вида с общим генофондом, в течение большого числа поколений населяющих определенное пространство с относительно однородными условиями обитания.

ПОТЕНЦИАЛ БИОТИЧЕСКИЙ — 1) наследственно обусловленная степень сопро­тивляемости вида неблагоприятным факторам среды; 2) потенциальная способность живых организмов увеличивать численность, в геометрической профессии.

ПОТРЕБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА — осознанные или неосознанные условия обеспечения жизнедеятельности человека или нужда его в объектах и явлениях, без которых он испытывает дискомфорт, ухудшающий состояние его здоровья.

ПРАВИЛО ВЗАИМОПРИСПОСОБЛЕННОСТИ (К. Мебиуса — Г. Ф. Морозова) — виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутренне противоречивое, но единое и взаимно увязанное системное целое.

ПРАВИЛО ВИКАРИАТА (Д. Джордана) — ареалы близкородственных форм живо­тных (видов и подвидов) обычно занимают смежные территории и существенно не перекрываются; родственные формы, как правило, викарируют, то есть географически замещают друг друга.

ПРАВИЛО ВНУТРЕННЕЙ НЕПРОТИВОРЕЧИВОСТИ — в естественных экосисте­мах деятельность входящих в них видов направлена на поддержание этих экосистем как среды собственного обитания.

ПРАВИЛО МАКСИМАЛЬНОГО «ДАВЛЕНИЯ ЖИЗНИ» — организмы размножают­ся с интенсивностью, обеспечивающей максимально возможное их число. «Давление

249

жизни» ограничено емкостью среды и действием правил взаимоприспособленности, внутренней непротиворечивости и соответствия среды генетической предопределенности организма.

ПРАВИЛО ОБЯЗАТЕЛЬНОСТИ ЗАПОЛНЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ — пу­стующая экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена.

ПРАВИЛО ПИЩЕВОЙ КОРРЕЛЯЦИИ (В. Уини-Эдвардса) — в ходе эволюции сохраняются только те популяции, скорость размножения которых скоррелирована с количеством пищевых ресурсов среды их обитания.

ПРАВИЛО СООТВЕТСТВИЯ УСЛОВИЙ СРЕДЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДОПРЕ­ДЕЛЕННОСТИ ОРГАНИЗМА — вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям.

ПРАВИЛО Ю. ОДУМА — при неизменном потоке энергии через пищевую сеть более мелкие наземные организмы с более высоким удельным метаболизмом создают меньшую биомассу, чем более крупные.

ПРИНЦИП ИСКЛЮЧЕНИЯ Г. Ф. ГАУЗЕ (теорема Гаузе) — два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, | то есть они занимают одну и ту же экологическую нишу.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ВИДОВАЯ — средний максимальный возраст, достигаемый особями данного вида при наиболее благоприятных условиях существования, то есть лимитируемый лишь генетическими особенностями особей.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ОЖИДАЕМАЯ — число лет, которое в сред­нем предстоит прожить представителю данного поколения при предположении, что смертность представителей данного поколения при переходе его из одной возрастной группы в другую будет равна современному уровню смертности в этих возрастных группах.

РЕДУЦЕНТ(Ы) — организмы, главным образом бактерии и грибы, в ходе своей жизнедеятельности превращающие органические остатки в неорганические вещества.

РЕСУРСЫ ВОЗОБНОВИМЫЕ — все природные ресурсы, находящиеся в пределах биосферного круговорота веществ, способные к самовосстановлению за сроки, соизме­римые с темпом хозяйственной деятельности человека.

РЕСУРСЫ НЕВОЗОБНОВИМЫЕ — та часть природных ресурсов, которая не са- мовосстанавливается в процессе круговорота веществ в биосфере за время, соизмеримое с темпом хозяйственной деятельности человека.

СКУЧЕННОСТЬ (населения) — 1) объективное понятие — повышенная против тра­диционно или законодательно принятых норм плотность населения; 2) объективно — плотность населения, вызывающая ухудшение его здоровья.

СМОГ — 1) сочетание пылевых частиц и капель тумана; 2) термин, используемый для обозначения видимого загрязнения воздуха любого характера.

СРЕДА АБИОТИЧЕСКАЯ — все силы и явления природы, происхождение которых прямо (а часто и косвенно) не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов (включая человека).

СРЕДА АНТРОПОГЕННАЯ — среда природная, прямо или косвенно, намеренно или непреднамеренно измененная людьми.

СТАБИЛЬНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ — способность экосистемы противостоять внутренним абиотическим и биотическим факторам среды, включая антропогенные воздействия.

СТРЕСС — 1) состояние напряжения организма — совокупность физиологических

250

реакций, возникающих в организме животных и человека (возможно, и у растений) в ответ на воздействие различных неблагоприятных факторов (стрессоров): холода, голода, психических и физических травм, облучения, кровопотери, инфекции — или, наоборот, исключительно благоприятных: радости, полового возбуждения и т. п.; 2) напряженное состояние экосистемы, испытывающей повреждающее воздействие необычных природ­ных и антропогенных факторов, проявляющееся в изменении энергетических процессов, круговорота биогенных веществ и структуры сообщества.

СУКЦЕССИЯ — последовательная система биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории в результате влияния природных факторов или воздействий человека; ныне, как правило, наблюдается в результате сложного взаимодействия при­родных и антропогенных причин.

ТЕРАТОГЕН(Ы) — вещества, воздействие которых на организм приводит к анома­лиям в его развитии, возникновениям уродств.

ТОЛЕРАНТНОСТЬ — способность организмов относительно безболезненно выносить отклонения факторов среды жизни от оптимальных для него.

УРАВНЕНИЕ ЛОТКА — ВОЛЬТЕРРА — пара дифференциальных уравнений, по­зволяющих модельно рассчитать конкурирующие взаимоотношения между двумя видами в системах «хищник — жертва», «паразит — хозяин», «потребитель — корм».

УРБАНИЗАЦИЯ — 1) рост и развитие городов; 2) приобретение сельской местностью внешних и социальных черт, характерных для города; 3) процесс увеличения роли городов в развитии общества.

ФАКТОР — движущая сила совершающихся процессов или влияющее на эти про­цессы условие.

ФАКТОР АНТРОПОГЕННЫЙ — фактор, обязанный своим происхождением дея­тельности человека.

ФАКТОР БИОГЕННЫЙ — группа факторов, связанных как с прямым, так и с опосредованным влиянием живых организмов на среду жизни ныне и в прошлые эпохи (совокупность биологических, биотических и биоценотических факторов).

ФАКТОР ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ — любое условие внешней среды, на которое живое реагирует приспособительными реакциями.

ХРОНОБИОЛОГИЯ — наука, которая изучает закономерности осуществления про­цессов жизнедеятельности организма во времени.

ЦЕПЬ ПИЩЕВАЯ (трофическая, цепь питания) — ряд видов или Групп, каждое предыдущее звено в котором служит пищей следующему.

ЦИКЛ БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ — круговорот химических веществ из неорганиче­ской природы через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША — совокупность всех факторов среды в ареале, при которых возможно существование определенного вида.

ЭКОЛОГИЯ — 1) наука (биоэкология), изучающая отношения организмов и их системных совокупностей (особей, популяций, биоценозов и т. д.) и окружающей их среды; включает экологию особей и составленных ими видов (аутоэкология), популяций (популяционная экология, демэкология) и сообществ — биоценозов (синэкология) ; 2) со­вокупность научных дисциплин, исследующих взаимоотношение системных биологиче­ских структур (от макромолекулы до биосферы) между собой и с окружающей их средой, биоценозов и других экосистем; 3) дисциплина, изучающая общие законы функционирования экосистем различного иерархического уровня; 4) комплексная наука, исследующая среду обитания живых существ; 5) исследование положения человека как

251

вида в биосфере планеты, его связей с экологическими системами и воздействия на них; 6) наука о выживании в окружающей среде.

ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА — межотраслевая комплексная научная дисциплина, изу­чающая влияние на человека как особого социально-биологического вида природных и социальных факторов окружающей среды.

ЭКОПОРТРЕТ ЧЕЛОВЕКА — совокупность генетически обусловленных свойств и структурно-функциональных особенностей индивидуума, характеризующих специфиче­скую адаптацию к конкретному набору особых факторов среды обитания (высокогорье, пустыня, Крайний Север и др.). Понятие введено Н. А. Агаджаняном (1981).

ЭКОСИСТЕМА — 1) любое сообщество (биоценоз) живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами; 2) синоним биогеоценоза.

ЭФФЕКТ ТЕПЛИЧНЫЙ (ПАРНИКОВЫЙ) — постепенное потепление климата на планете в результате накопления в атмосфере антропогенного углекислого газа, который аналогично покрытию теплицы, пропуская коротковолновые солнечные лучи, препят­ствует длинноволновому тепловому излучения с поверхности Земли.

ЯВЛЕНИЕ АНТРОПОГЕННОЕ — событие, прямо или косвенно вызванное хозяй­ственной деятельностью человека или его поведением.

Авакян А. Б., Салтанкин В. П., Шарапов В. А. Водохранилища мира. М.: Мысль, 1987. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Марачев А. Г. и др. Патология человека на Севере. М.: Медицина, 1985.

Агаджанян Н. А. Зерно жизни (Ритмы биосферы). М.: Советская Россия, 1977. Агаджанян Н. А. Человеку жить всюду. М.: Советская Россия, 1982.

Агаджанян Н. А. Человек и биосфера (Медико-биологические аспекты). М.: Знание, 1987.

Агаджанян Н. А. Проблема адаптации и экологии человека// Экология человека. Основные проблемы . М.: Наука, 1988.- С. 93-103.

Агаджанян Н. А. Экология человека: современное состояние и перспективы развития// Вестник академии медицинских наук СССР, 1989 № 8, С. 4-14.

Алексеева Т. И. Адаптивные процессы в популяциях человека. М.: изд-во МГУ, 1986. Апостолов Е., Мичков X. Урбанизация: тенденции и гигиено-демографические проблемы. Пер. с болг. М.: Медицина, 1977.

Аспекты гигиены внешней среды в планировании и развитии крупных городов. Доклад Комитета экспертов ВОЗ. М.: Медицина, 1966.

Влияние окружающей среды на здоровье человека. Доклад Комитета экспертов ВОЗ. М.: Медицина, 1974.

Вернадский В. И. Биосфера. М.: Наука, 1967.

Вернадский В.И. Живое вещество. М.: Наука, 1974.

Веселкин Р. Н. Лихорадка. М.: Медгиз, 1963.

Войткевич Г. В., Вронский В. А. Основы учения о биосфере. М.: Просвещение, 1989. Волькенштейн М. В. Энтропия и информация. М.: Наука, 1986.

Городницкая В. Живое — живому. М.: Знание, 1987.

Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. Том 1-3. Пер. с англ. М.: Мир, 1990.

Гусев Е. М. Экологическая роль почвенных вод и их ресурсы// Водные ресурсы, 1980, № 5. С. 110-121.

Дерпгольц В. Ф. Мир воды. Л.: Недра, 1979.

Деряпа Н. Р., Рябинин И. Ф. Адаптация человека в полярных районах Земли. Л.: Ме­дицина, 1977.

Зарубин Г. П., Новиков Ю. В. Гигиена города. М.: Медицина, 1986.

253

Исследования в области экологии человека за 1989-1990 гг. (Обзор). Под ред. академика А. Л. Яншина. М.: Наука, 1991.

История медицины с древнейших времен до начала XX века. Под ред. С- Р. Мику- линского. М.: Наука, 1972.

Казначеев В. П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука, 1980.

Казначеев В. П. Очерки теории и практики экологии человека. М.: Наука, 1983. Казначеев В. П., Казначеев С. В. Адаптация и конституция человека. Новосибирск: Наука, 1986.

Клиорин А. И., Чтецов В. П. Биологические проблемы учения о конституции человека.

Л.: Наука, 1979.

Ковешников В. Г., Никитюк Б. А. Медицинская антропология. Киев: Здоровье, 1992. Коммонер Б. Замыкающийся круг. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.

Ларионов А. К. Занимательная гидрогеология. М.: Недра, 1979.

Лархер В. Экология растений. М.: Мир, 1978.

Лосев К. С. Вода. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

Минут-Сорохтина О. П. Физиология терморецепции. М.: Медицина, 1972.

Моисеев Н. И. Экология человечества глазами математика (Человек, природа и будущее * цивилизации). М.: Молодая гвардия, 1988.

Моисеев Н. И. Человек и ноосфера. М.: Молодая гвардия, 1990.

Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир. Том 1-2. М.: Мир, 1993. Никитин Д. П., Новиков Ю. В. Окружающая среда и человек. М.: Высшая школа, 1986.

Никитюк Б. А. Конституция человека. Итоги науки и техники. Серия антропология.

Т. 4. М.: ВИНИТИ, 1991.

Одум Ю. Экология. Том 1, 2. М.: Мир, 1986.

Ольнянская Р. П. Очерки по регуляции обмена веществ. М.-Л.: Наука, 1964.

Панин А. Е. Энергетические аспекты адаптации. М.: Медицина, 1978.

Прохоров Б. Б. Экология человека: Социально-демографические аспекты. М.: Наука, 1991.

Реймерс Н. Ф. Популярный биологический словарь. М.: Наука, 1991.

Реймерс Н. Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник.

М.: Просвещение, 1992.

Реймерс Н. Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. М.: Экология, 1992.

Седов Е. Одна формула и весь мир. М.: Знание, 1982.

Соколов А. А. Вода: проблемы на рубеже XX века. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.

Фешбах М., Френдли А. Экоцид в СССР. Здоровье и природа на осадном положении.

М.: Голос, 1992.

Фолсом К. Происхождение жизни. М.: Мир, 1982.

Харрисон Дж. Биология человека. М.: Мир, 1979.

Хефлинг Г. Тревога в 2000 году: Бомбы замедленного действия. М.: Мысль, 1990. Чебоксаров Н. Н., Чебоксарова И. А. Народы, расы, культуры. М.: Наука, 1985. Чеботарев А. И. Общая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

Экхольм Э. Окружающая среда и здоровье человека. М.: Прогресс, 1980.

Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. М.: Мир, 1987.

254

Предисловие 5

Лекция первая. Введение в экологию ⁹

Лекция вторая. Экология человека как комплексная

междисциплинарная наука 25

Лекция третья. Гидросфера - 41

Лекция четвертая. Атмосфера 59

Лекция пятая. Литосфера 71

Лекция шестая. Биосфера — оболочка жизни 89

Лекция седьмая. Общие закономерности адаптации организма

человека к различным условиям 99

Лекция восьмая. Человек в условиях Севера 127

Лекция девятая. Экология человека в жарком климате 143

Лекция десятая. Конституция, расы, среда обитания 155

Лекция одиннадцатая. Время и функции организма 169

Лекция двенадцатая. Продолжительность жизни: демографические и

социальные проблемы 183

Лекция тринадцатая. Экология и здоровье человека. Урбоэкология 201

Лекция четырнадцатая. Экология человека и космос 227

Краткий словарь терминов 243

Литература 253

CONTENT

FOREWORD ⁵

LECTURES 1. Introduction to Ecology ⁹

LECTURES 2. Human Ecology as Complex Science 25

LECTURES 3. Hydrosphere ⁴ⁱ

LECTURES 4. Atmosphere • ⁵⁹

LECTURES 5. Lythosphere ¹¹

LECTURES 6. Biosphere — Layer of Life ⁸⁹

LECTURES 7. The General Laws of Adaptation of Human Organism to

Different Conditions ⁹⁹

LECTURES 8. The Man in Conditions of North 127

LECTURES 9. Human Ecology in Hot Climate ^u3

LECTURES 10. Constitution, Race, Environment and Habitat 155

LECTURES 11. The Time and the Function of Organism I6⁹

LECTURES 12. The Duration of Life: Demografical and Social Problems 183

LECTURES 13. Ecology and Human Helth. Urboecology 201

LECTURES 14. Human Ecology and Space 227

SHORT DICTIONARY OF TERMINOLOGY 243

LITERATURE 253

255