Экологические основы адаптации и патогенеза человека

Анализ причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и определяющими его факторами среды базируется на проблемах причинности в патологии, на накопленных знаниях об этиологии и природе отдельных болезней. Причем здоровье населения ставится в определенную зависимость от степени адаптации к среде, а болезни рассматриваются как элемент экосистемы.

В основе теории взаимодействия организма с окружающей средой лежит теория гомеостаза (саморегуляции) [16, 109]. В процессе адаптации к неблагоприятным изменениям окружающей среды состояние организма человека характеризуется напряжением компенсаторно-приспособительных механизмов, резервы которых со временем истощаются, что выражается в значительном росте так называемых болезней цивилизации и в увеличении удельного веса хронических патологических процессов. В.П. Казначеев (1980, 1983) выделяет специфическое состояние человека, сформировавшееся под влиянием комплекса неблагоприятных факторов среды, которое он назвал антропоэкологическим напряжением, предшествующим развитию патологии. Постоянное или продолжительное чрезмерное напряжение приводит к истощению резервных возможностей и к срыву адаптации с возникновением доклинических форм патологии (преморбидных состояний), которые характеризуются недостаточной адаптацией организма к условиям окружающей среды.

Механизм развития многих патологических процессов раскрывает и теория стресса канадского ученого Г. Селье. Считают, что на основе стресса развиваются около 10 тысяч заболеваний и более 100 тысяч болезненных симптомов. Стресс ускоряет процесс старения организма.

Изучение механизмов реакции организма на воздействие вредных факторов среды обитания, прежде всего, ее загрязнение, показывает, что рост уровня заболеваемости при этом носит нелинейный характер.

Первоначальная реакция организма проявляется в стимуляции защитных сил в ответ на действие слабых раздражителей, росте неспецифических реакций, активности процессов обезвреживания ксенобиотиков в организме.

Это практически никак не сказывается на статистике заболеваемости, однако, в дальнейшем, вследствие перенапряжения защитных систем данного уровня, происходит торможение адаптационных процессов, что сопровождается почти скачкообразным ростом уровня неспецифической патологии. По мере роста воздействия включается механизм адаптации, что приводит к стабилизации уровня заболеваемости и иногда даже к ее снижению. Далее происходит срыв механизмов неспецифической адаптации и очередной скачок уровня заболеваемости. Картина биологических ответов на более высоких уровнях воздействия аналогична.

Согласно современной теории адаптации только определенное сочетание разнообразных факторов окружающей среды является оптимальным для человека. Если состав или интенсивность воздействия этих факторов меняется, то гармония организма и среды в той или иной степени нарушается. Пороги чувствительности организма индивидуальны, а степень патогенности фактора обычно выявляется на основании действия «закона больших чисел», в больших по численности популяциях [77, 109].

В этой связи высокой информативностью в региональных медико-экологических исследованиях обладают показатели предпатологических сдвигов в состоянии общественного здоровья. Наиболее часто встречаются упоминания о таких видах предпатологических реакций, как нарушения иммунного статуса [14, 79].

Индикатором нарушения иммунного статуса в загрязненных районах, например, служит анемизация населения, проявляющаяся в увеличении числа лейкоцитов в крови при снижении гемоглобина. Достоверность подобных фактов нередко служит основанием отказа в заборе донорской крови у населения загрязненных городов, что подтверждено на обширном экспериментальном материале урбанизированных регионов Урала (Магнитогорск, Екатеринбург) и Южной Сибири (Красноярск, Новокузнецк) [20].

В наблюдениях на людях токсические эффекты воздействия вредных факторов проявлялись (после выхода из стадии предпатологии) ранними признаками атеросклероза, нарушением функций опорно-двигательного аппарата, развитием ангио- и полиневротического синдрома, частой заболеваемостью со стороны верхних дыхательных путей, хроническим бронхитом, бронхиальной астмой, аллергодерматозами, а также нарушениями иммунного статуса вплоть до более или менее глубокого иммунодефицита.

Важнейшим предпатологическим критерием является биокуммуляция ксенобиотиков как показатель, характеризующий наличие эндогенного риска. Углубленное клинико-лабораторное обследование детей, проживающих в зонах высокого загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, выявило у 70% детей повышенное содержание металлов (медь, цинк, никель, свинец и др.) в волосах и в моче. Параллельно у обследованных детей, по материалам Н.В. Зайцевой с соавторами, Б.А. Ревича с соавторами [20, 79], были обнаружены симптомы интоксикации, функциональные изменения со стороны мочеполовой системы, желудочно-кишечного тракта, анемия, изменения иммунного статуса. В последнее время диагностику донозологических состояний предлагается осуществлять при помощи выделения устойчивых симптомокомплексов и определения донозологического статуса целостного организма.

Кроме детей высоким «ответным откликом» на токсическое воздействие вредных факторов отличается репродуктивная функция женщин. Высокая чувствительность женского организма к токсическим соединениям объясняется специфическим влиянием ксенобиотиков на генеративную функцию. В загрязненных регионах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременность и роды. Дети, рожденные после патологической беременности и родов в районах, загрязненных вредными выбросами в атмосферу, имеют низкую массу тела и уровень физического развития, функциональные отклонения в состоянии дыхательной и сердечно-сосудистой систем [5, 20].

В подавляющем большинстве случаев в связи с загрязнением окружающей среды наблюдается однотипная структура изменения показателей здоровья детей — основной «индикаторной» группы населения, отражающей реакцию населения на вредные воздействия факторов среды. Например, «отклик организма» на уровень загрязнения атмосферы и почвы в порядке убывания образует ряд:

1) иммунологическая реактивность;

2) острые заболевания органов дыхания аллергического характера;

3) отклонения от нормы функциональных и физиологических показателей - нарушение гармонического физического развития, анемия, снижение вентиляционной функции легких и т.д.;

4) рост числа хронических заболеваний;

5) увеличение частоты врожденных аномалий, новообразований, болезней крови, системы кровообращения, реагирующих на качество среды обитания.

Исследованиями установлено, что наиболее чувствительны к воздействиям факторов среды кроветворная, сердечно-сосудистая, дыхательная, центральная нервная и мочеполовая системы. Общепризнанно, что наиболее информативны параметры физического развития и здоровья детского населения.

Детский контингент - своеобразная «индикаторная группа», отражающая реакцию коренного населения на вредное воздействие факторов среды.

Целесообразность учета детской заболеваемости определяется тем, что дети в меньшей степени, чем взрослые, подвержены внутригородской миграции; они «теснее» привязаны к территории, на которой живут и учатся; не испытывают непосредственного влияния профессиональных вредностей; в меньшей степени подвержены вредным привычкам (курение и т.д.). В силу анатомо-физиологических особенностей дети более чувствительны к качеству среды обитания, а сроки проявления у них неблагоприятных эффектов короче. Это повышает достоверность статистических исследований, позволяя делать более объективные выводы об «экологической обусловленности» заболеваний.

Теоретические обобщения в разработке данной проблемы выполнены рядом ведущих отечественных гигиенистов - К.А. Буштуевой [17], Е.Н. Беляевым [10], И.Л. Винокуром, Р.С. Гильденскиольдом с соавторами, Б.А. Ревич с соавторами [20], Г.И. Сидоренко [21, 88]. В последние годы развивается теория пороговых воздействий факторов среды. Так, В.Д. Суржиковым была разработана концепция выбора группы риска на основе учета пороговых воздействий загрязнения атмосферы. Сделан вывод о наибольшей подверженности этому виду загрязнения детей (0 - 11 лет) и пожилого населения (старше 60 лет).

Основываясь на современных данных литературы по экологии большинства заболеваний, в качестве основных маркеров степени экологического риска рекомендуют следующие группы показателей [84]:

а) индикаторную патологию, характеризующую высокую степень зависимости от загрязнения окружающей среды (профессиональные болезни, онкологические заболевания, врожденные аномалии и генетические дефекты, аллергозы, перинатальная смертность);

б) экологически зависимую патологию, характеризующую среднюю степень зависимости от загрязнения окружающей среды (младенческая и общая детская смертность, смертность новорожденных, вторичные иммунодефициты, хронические бронхиты и пневмония у детей);

в) экологически обусловленную патологию, характеризующую умеренную степень зависимости от загрязнения окружающей среды (патология беременности, хронические бронхиты и заболеваемость, увеличение риска основных общих заболеваний);

г) интегрирующие показатели общего медико-экологического благополучия (динамика смертности населения, средняя продолжительность жизни, инвалидность).

Постоянное напряжение, наряду с массовой аллергизацией, все более становится компонентом популяционной нормы. Следствием этого является нарушение метаболического и, в частности, гормонального гомеостаза. Хронический популяционный стресс есть проявление метаболической иммунодепрессии с ускоренным выходом организма в различные формы возрастной хронопатологии, включая рост злокачественных опухолей. Стрессовые популяционные процессы влияют как на соматическую, так и на нервно-психическую заболеваемость.

Изучение региональных особенностей иммунного статуса в большом количестве городов страны позволило определить иммунологический полиморфизм населения России и создать вариант иммунологической карты. Выведены средне российские показатели иммунного статуса (нормоиммунограмма: средние значения показателя клеточного иммунитета - Т-лимфоцитов: 70, 1 - 36, 2; компонентов гуморального иммунитета - В - лимфоцитов: 22, 7 - 7, 3; сывороточных иммуноглобулинов Ig М: 1, 7 - 0, 9; Ig G: 15, 3 - 9, 0; Ig A: 3, 1 - 1, 5). Иммунный статус населения следует рассматривать как критерий адаптации и один из важнейших параметров социально-гигиенического мониторинга.