Влияние биосферы и человека на окружающую среду - Медико-экологический мониторинг

Коснемся вопроса о влиянии среды обитания на биосферу вообще и на здоровье и качество жизни человека в частности. Материальные объекты так или иначе, прямо или опосредованно воздействуют друг на друга. Одни и те же воздействия могут приносить положительные или отрицательные для человека результаты. На биосферу, в том числе на человека, оказывают влияние природная, антропогенная и социальная окружающие среды. Их объекты взаимодействуют между собой, в результате возникают новые виды воздействия на человека.

Рассмотрим источники этих воздействий. Окружающая природная среда: электрические и магнитные поля, солнечная активность; гравитационные вариации; падение крупных метеоритов и астероидов; вариации атмосферного давления, изменения в озоновом слое, вариации содержания газов в атмосфере; выход газов из земных разломов, наводнения, заводнения, опустынивания, землетрясения, оползни и другие процессы. Окружающая антропогенная среда: загрязнение и заражение биосферы; генерация электрических и магнитных полей; вибрации, акустическое излучение; аварии, катастрофы, в том числе на АЭС, высотных плотинах, продуктопроводах, химических и военных заводах, шахтах и рудниках, разрабатываемых месторождениях нефти и газа; техногенные катастрофы, наведенная техногенной деятельностью сейсмичность.

Окружающая социальная среда: экономика, политика, цивилизация, быт, ритмы жизни; государственная машина, пресса, администрация, общественное мнение, криминальные структуры, демографические тенденции, увеличение числа крупных городов, войны, революции, перестройки, массовые волнения. Воздействия окружающей среды на человека могут быть (условно), с одной стороны, интенсивными и слабыми, а с другой - быстро и медленно протекающими. Эти качества могут проявляться в разных сочетаниях.

Например, интенсивные и продолжительные воздействия на людей - это локальные войны. Интенсивные и кратковременные - это аварии, пожары, землетрясения, террористические акты и прочие чрезвычайные ситуации, в результате которых человек испытывает стресс, ведущий к тяжелым заболеваниям - инфаркту, инсульту, психическим болезням и т. д. При этом не возникает сомнения в наличии причинно-следственной связи между воздействием окружающей среды и реакцией объекта на это воздействие.

Воздействия могут быть также менее интенсивными и более продолжительными - химическое и радиоактивное заражения почв, воды и атмосферы, которые приводят к росту заболеваемости. В этом случае установить причинно-следственную связь сложнее, так как на реакции объекта могут сказаться и другие факторы. И наконец, могут иметь место синхронные изменения некоторых воздействующих факторов и поведения (реакции) объекта - воздействие солнечной активности, изменения атмосферного давления или других явлений. В этом случае причинно-следственные связи между воздействием окружающей среды и реакцией объекта на это воздействие установить трудно.

Вместе с тем реакция объекта на внешние воздействия во многом зависит от свойств самого объекта и может быть выражена в виде изменяющихся во времени трендовых, ритмических, импульсных или шумовых вариаций. Один и тот же объект среды в разные интервалы времени реагирует на одинаковые воздействия по-разному, при этом реакция может соответствовать одному из приведенных выше типов вариаций либо их комбинации. С другой стороны, однотипные объекты в одно и то же время по-разному могут реагировать на одни и те же внешние воздействия. Исследуемые объекты рассматриваются нами как ансамбли динамических систем, которые характеризуются нелинейными свойствами - как стремлением к самоорганизации и образованию устойчивых структур, так и переходами от порядка к хаосу.

Одной из особенностей упорядоченного состояния такой нелинейной системы являются ритмы; в период самоорганизации наблюдаются стабильные и продолжительные ритмы, при хаотизации они исчезают или перестраиваются. Такая система объединяет в себе глобальную устойчивость с локальной неустойчивостью, когда любое малое внешнее воздействие может вывести ее из равновесия и вызвать неадекватно сильную реакцию, сыграть роль спускового крючка (например, сход снежных лавин в результате незначительных внешних воздействий). Важно отметить, что смены относительно упорядоченных и хаотических состояний также происходят то ритмично, то беспорядочно.

Имеют место случаи, когда воздействие даже слабого одиночного импульса может перевести такую систему из одного режима в другой. Для многих систем трудно установить однозначные соответствия со свойствами внешнего фактора или найти значимые корреляции с его ритмами. Ритмы и циклы являются характерными общими признаками природных и социальных процессов. В естественных науках - астрономии, биологии, медицине, геологии, геофизике и т. д. - этим понятиям уделяется очень большое внимание. В 2002 году академик Д. В. Рундквист провел конференцию "Ритмичность и цикличность в геологии как отражение общих законов развития". Конференция прошла очень интересно и плодотворно.

Она выявила разную трактовку понятий "ритм" и "цикл" разными авторами. Будем отталкиваться от общепринятых определений и изложим свое понимание вопроса. Цикл (от греч. kyklos, колесо) - последовательность процессов в некотором временном интервале, представляющая собой виток: зарождение - развитие - апогей - спад - завершение - снова зарождение. Это понятие используется применительно ко времени. Измеряется в единицах времени. Ритм (от греч. rhythmos, такт) - чередование каких-либо элементов временного ряда, происходящее с определенной последовательностью. Ритм характеризуется частотой или периодом в секундах, годах, миллионах лет. Это понятие применяется как ко времени, так и к пространству (тогда измеряется в сантиметрах, километрах и т. д.). Часто ритмические процессы имеют синусоидальную форму.

Несмотря на вышесказанное, термин "цикл" часто употребляется в значении "ритм" или "период". Цикличность - совокупность сменяющих друг друга циклов. Ритмическая цикличность, или ритмичность, - это совокупность сменяющих друг друга одинаковых по продолжительности циклов. Примеры ярко выраженной ритмичной цикличности - суточный и годовой циклы, менее выражен цикл солнечной активности. Неритмическая цикличность - соответственно совокупность неодинаковых по продолжительности циклов. Пример неритмичной цикличности - демографические циклы (Атлас... 1998. С.32-36) или циклы цивилизаций (Яковец, Гамбурцев, 1996), когда каждый последующий цикл короче предыдущего. Одновременно существует множество ритмов в определенных иерархических соотношениях.

Некоторые из них сильно выражены, мы к ним привыкли и считаемся с ними. Это суточный ритм - смены дня и ночи, сезонный - чередование времен года; у биологических систем - частота сердечных сокращений и т. д. Достаточно выражены также ритмы, связанные с солнечной активностью, с земными приливами и отливами. Сделаем маленькое пояснение. Речь здесь идет не о морских приливах и отливах, а о деформациях в твердой Земле при воздействии изменяющихся гравитационных сил от Луны и Солнца. Каждый день мы испытываем (но не замечаем) действия этих приливов и отливов - поверхность Земли испытывает деформации: она поднимается и опускается на величину до полуметра. Однако многие из ритмов в природных и социальных сферах выражены слабо и обнаруживаются лишь при специальном анализе. Некоторые из них настолько слабы, что многие исследователи оспаривают их существование. Оказалось, что существуют процессы, происходящие почти одновременно, синхронно на всем земном шаре (по-видимому, они подчиняются единой причине, возможно, космического происхождения). Кроме того, в ряде случаев ритмы, присущие различным процессам, близки. Отсюда следует, что могут существовать процессы, имеющие причинно-следственные связи друг с другом, либо с неким иным, может быть, неизвестным нам процессом. При перестройках процессов могут возникать новые доминирующие ритмы, которых не было прежде.

Суперпозиция ритмов обусловливает сложную форму временных рядов. Имеющиеся материалы позволяют сделать ряд выводов об особенностях реакции различных объектов на внешние воздействия. В частности, это касается реакции людей на воздействия со стороны природной, антропогенной и социальной окружающих сред. Важно, что можно говорить о реакции отдельно взятых индивидуумов, как здоровых, так и больных, и о реакции групп людей, классифицированных по-разному; их реакция может отличаться.

Реакция людей (мы говорим здесь о негативной реакции) может быть следующая: изменения на генном уровне; рост заболеваемости и смертности, сокращение рождаемости и продолжительности жизни; ухудшение уровня и качества жизни; самоубийства; гибель и ущерб от катастроф; войны и революции; разрушение национальных богатств, производства, сельского хозяйства, науки, культуры.

Обнаружено, что разные контингенты пациентов реагируют на внешние воздействия неодинаково, а реакция одного и того же контингента на повторяющееся воздействие в разное время отличается. Исследования позволяют предположить, что одни контингенты больных (так же, как и отдельные индивидуумы - не обязательно больные) больше реагируют на изменения солнечной активности, другие - на рост социальной и экономической напряженности, третьи - вначале на первое, потом на второе из этих воздействий, четвертые - на различные проявления антропогенной нагрузки. Во второй части статьи мы остановимся на результатах анализа динамики некоторых процессов, в том числе демонстрирующих изменчивость медицинских показателей во времени. Но вначале приведем сводку свойств временных вариаций процессов.

Похожие статьи




Влияние биосферы и человека на окружающую среду - Медико-экологический мониторинг

Предыдущая | Следующая