Біофізика і біомеханіка - В. С. Антонюк - 2012

Розділ 5. БІОСФЕРА ТА ФІЗИЧНІ ПОЛЯ ЖИВОГО ОРГАНІЗМУ

5.3.Особливості адаптації організму людини до техногенних чинників сучасного мегаполісу

У сучасному суспільстві розвиток технологій і зміна побуту відбуваються швидше, ніж людина встигає пристосуватися до неї зміною місця свого існування як біологічний об’єкт. Натепер у світових класифікаторах налічується більше ніж шість тисяч нозологічних форм хвороб, причому понад 80 % з них є похідними від екологічного напруження. Негативні антропогенні чинники впливають не тільки на екосистеми, але й сприяють зниженню здоров’я на індивідуальному і популяційному рівнях, зростанню специфічної патології і появі нових форм хвороб, до наростання явищ депопуляції в окремих регіонах. Особливістю екологічних хвороб є те, що вони здатні вражати вибіркову частину популяції, впливаючи на одних її членів і не впливаючи на інших, що живуть і працюють поряд. Ці хвороби є наслідком порушення залежності організму від місця існування і виявляються внаслідок простої подразливості та «синдрому хронічної втоми» до фізичних і психічних дефектів. Нині серед кожного мільйона дітей 100 тис. народжуються з різними генетичними відхиленнями, тобто 10 % популяцій вже тепер мають сукупність хвороб, які передаються як спадкові [40].

Якість і тривалість життя сучасного городянина і його нащадків сильно залежать від екологічного оточення будинку або квартири, а також від супутніх екологічних чинників: техногенного електромагнітного забруднення, автодоріг, що проходять поряд, колишніх звалищ, якості питної води і повітря, правильного розміщення всередині квартир побутових приладів. Але перш, ніж виявляти конкретні чинники, необхідно коротко описати дії навколишнього середовища на людину з погляду біології, адаптології та фізики. Кров людини є провідною рідиною,

організм управляється передаванням електромагнітних сигналів, на поверхні тіла нагромаджується електростатичний заряд, що компенсує поле Землі, у процесі роботи внутрішні органи є джерелом власних випромінювань, весь процес дихання і швидкості окиснювально-відновних процесів залежить від складу і тиску навколишнього повітря [15; 75]. Зрозуміло, що при цьому стабільність існування людини безпосередньо залежить від зовнішніх чинників. Уся складна рівновага і функціонування організму підтримуються через співвідношення системи власних внутрішніх ритмів з ритмікою навколишнього середовища. Зв’язана система внутрішніх ритмів дозволяє трохи змінювати резонансні частоти в разі несприятливої зовнішньої дії і навіть використовувати їх для синхронізації внутрішніх процесів. Але це тільки до певного рівня інтенсивності зовнішньої дії, із перевищенням якого в біологічній системі настає незворотний злам.

Таким чином, існування біологічного об’єкта можливе до певного критичного порога допустимого збудження; на зовнішню дію є обмеження щодо інтенсивності зверху. Критичний поріг допустимого збудження індивідуальний для кожної людини і змінюється в процесі її життєдіяльності. Проте, починаючи з певного рівня збудження, негативний зовнішній чинник виявляється смертельним для будь-якого людського організму, для всієї популяції в цілому. Ці рівні щодо кожного чинника відомі, і звичайно враховуються під час будівництва житлових і виробничих приміщень, але не розглядаються для кожної будівлі окремо. Комплексного екологічного розгляду особливостей міської і регіональної інфраструктур, що вже склалися, не проводиться [46]. На дію зовнішніх чинників є обмеження амплітуди знизу, тобто за дуже малої амплітуди організм просто не помічає зовнішнього впливу. До того ж, для виникнення ефекту потрібен резонансний збіг власних частот організму із зовнішніми. Вплив зовнішніх чинників посилюється у разі їх одночасної дії і виявляється ефективним навіть у разі, якщо окремо амплітуда кожного із зовнішніх чинників дуже мала для початку стресової реакції організму. (З цією особливістю живих організмів уперше зіткнулися середньовічні виготівники отрут. Отрута тоді була основним засобом вирішення політичних конфліктів. Тоді з’ясувалося, що якщо політику дати дуже мало отрути, то він її не відчує, якщо багато - організм розпізнає небезпеку і викличе блювоту. Довелося ретельно експериментально підбирати дозування і вчитися змішувати отруту. На це пішли століття). Проживаючи в сучасному місті, людина постійно опиняється в ситуації «недоотруєних» середньовічних політиків, коли жити ще цілком можна і навіть достатньо довго можна не помічати негативних наслідків, але вони обов’язково згодом виявляться. Основними негативними чинниками є забруднення середовища техногенними електромагнітними полями, хімічне отруєння промисловими і автомобільними відходами навколишнього повітря, наявність шумових вібрацій як у чутному, так і в інфразвуковому діапазоні біологічно активних частот.

У міру нагромадження негативних зовнішніх екологічних чинників кожен з них окремо не буде становити небезпеки найближчим часом, якщо не перевищуватиме певного критичного рівня. Рівень цей є індивідуальним для кожного організму і має деякий амплітудно-частотний інтервал, що дозволяє плавно здійснювати процеси підстроювання організму до зовнішніх змінних умов. Людина - нелінійна система зі складним внутрішнім контролем і організацією, тому рівень індивідуального критичного порога має властивість змінюватися залежно від комплексу взаємодій фізичних, психологічних, природних і техногенних чинників.

Тривала негативна дія на організм з амплітудою, меншою за критичну, все одно закінчується зламом біологічної системи і вибуванням її або її нащадків з еволюції через потрібний для цього час. Або відбувається мутація і пристосування на новому рівні до умов існування, але це - для одиночних екземплярів. Вивчення особливостей адаптації організму людини до комплексних несприятливих дій техногенних чинників сучасного мегаполісу потребує розроблення технології загального екологічного виживання.

Техногенні чинники, що трапляються в сучасному мегаполісі, істотно впливають на тривалість і якість людського життя. Для Москви, Києва та інших мегаполісів прийнятні для тривалого мешкання параметри зовнішнього середовища з електромагнітного і хімічного забруднення починаються на відстані не меншій за 20...25 км від меж міста [40]. При цьому якість навіть заміського житла визначається його близькістю до автостради, відстань до якої має бути не меншою ніж 200 м. Розглянемо несприятливі чинники техногенного міського середовища (як з ними боротися, для яких видів захворювань вони найбільш небезпечні і т. ін.).

1. Безпосереднє отруєння легенів, а через них і всього організму токсичними речовинами від вихлопних газів. Характерний час початку дії - години, доба, тривалість дії - постійна протягом усього періоду мешкання. Переважні захворювання - патології дихальної системи, ураження печінки, зниження імунітету і схильність до гострих распіра- торних захворювань - зростає імовірність раку. З’єднуючись з пилом та іншими алергенами, вихлопні гази спонукають їх до агресивнішого проникнення в організм і спричиняють стійку алергію навіть на ті компоненти, на які в нормальних умовах організм реагував би безболісно. У людей, вікна помешкання яких виходять на проїзну частину, додається ще й астма, і харчові та лікарські алергії, алергії на домашніх тваринах. Зрозуміло, що тим людям, у яких ці захворювання вже є, або вони були у їх найближчих родичів і є генетична схильність до таких захворювань, мешкати в подібних умовах категорично протипоказано. При цьому потрібно враховувати, що будь-які несприятливі зовнішні чинники набагато сильніше і швидше діють на дітей, особливо в період внутрішньоутробного розвитку і перших п’яти років життя. А для людей віком понад 50 років негативна дія немовби сповільнюється у зв’язку із загальним уповільненням життєвих процесів.

2. Нагромадження в організмі важких металів. Дію хімічних чинників на живі системи описано в праці [40]. Процес тривалий, розтягується

на роки, так само, як і наслідки. Характерним є аутоімунні захворювання суглобів, ураження печінки і шлунково-кишкового тракту, змінені стани нервової системи і психоневрологічні розлади, генетичні зміни у нащадків. До того ж, нагромадження важких металів підсилює ураження організму радіацією, оскільки ці метали мають набагато більший переріз радіаційного розсіяння. Тому особам за родом діяльності, пов’язаним з підвищеною радіацією, або особам, що часто перебувають на радіаційнозаражених територіях унаслідок Чорнобильської та інших аварій (тобто родичам, що працюють в Україні, Білорусії, на півдні Росії, на Уралі та ін.) не варто вибирати житло поряд з автотрасами.

3. Постійний підвищений шумовий фон. Характерні ураження нервової системи: порушення сну, підвищені збудливість і подразливість, різкі перепади артеріального тиску, невмотивована конфліктність, депресія, стан хронічної втоми, зниження працездатності. Шкідлива дія техногенних шумів виявляється в специфічному ураженні слухового апарата і неспецифічних змінах інших органів та систем. Неспецифічні зміни в разі тривалої дії інтенсивних шумів виражаються як розлади діяльності нервової і ендокринної системи, шлунково-кишкового тракту, порушення функцій вестибулярного апарата, астенії. Інфразвук з частотами 15.. .20 Гц викликає відчуття страху, причому через велику довжину хвилі ультразвукових коливань їх негативна дія на організм людини виявляється на значних відстанях від джерела.

4. Кожна машина, що рухається, створює коливання ґрунту, які передаються будівлям. Потоковий рух машин спричиняє постійні вібрації довколишніх будівель на частотах, багато з яких збігаються із смугою біологічно активних частот. Таким чином, людина тривалий час схильна до дій, що збігаються або кратні за частотою, наприклад, з частотою його серця або мозку. І ці коливання починають виконувати роль «налагоджувальних дій» для організму, спричиняючи спочатку функціональні, а потім і органічні розлади відповідних органів. У разі короткочасної дії організм уміє нейтралізувати або не помічати їх. Таким чином, з часом спочатку незначні і виправні помилки нагромаджуються і стають неусувними, що зрештою може призвести спочатку до переростання функціональних збоїв в органічні, а потім - до зламу системи або генетичного коду. Це стосується будь-якого типу дії, як вібраційного, так і електромагнітного або хімічного.

Таким чином, основний висновок полягає в тому, що будинок має бути віддалений на відстань не меншу ніж 100 м від проїжджої частини, і бажано не паралельно трасі. А що ж робити, якщо будинок вже побудовано поряд з дорогою? Потрібно висадити великі дерева і чагарники між будинком і вулицею, облаштувати вікна шумозахисними пакетами й очищувачами повітря, регулярно міняти фільтри в кондиціонерах (у фільтрах активно заводяться анаеробні бактерії, які викликають цілий спектр легеневих захворювань), намагатися не користуватися вентиляторами, що перемішують повітря і здіймають пил. Постійно проводити вологе прибирання, прагнути кожне літо відпочивати на морі або хоч би відправляти туди дітей не менше ніж на три тижні для очищення легенів.

Отже, найбільш небезпечними для мешкання в сучасному мегаполісі є поєднання електромагнітного забруднення і відходів автотранспорту. Кожен з несприятливих зовнішніх чинників має серед жителів групу ризиків за певними типами спадкових і хронічних захворювань. Особливо схильні до негативної дії діти до п’яти - семи років. Наведені чинники є довготривалими і мають невизначуване «відтермінування дії» від декількох років і до декількох поколінь. Негативні зовнішні чинники мають властивість лавиноподібно підсилювати один одного в разі поєднання з психоемоційними навантаженнями і алкоголем. Проте їх негативні наслідки можна зменшити навіть на побутовому рівні, виконуючи правила елементарної екологічної безпеки.

Повсюдне поширення нових матеріалів і технологій кардинально змінило саме місце існування людства. Проведені експерименти показали, що вплив зовнішніх чинників підсилюється за їх одночасної дії, виявляючись ефективними, навіть коли амплітуда кожного із зовнішніх чинників окремо дуже мала, спочатку як стрес-реакції організму. Різка зміна навколишнього середовища техногенними чинниками дедалі частіше призводить до неадекватності адаптаційних реакцій жителів сучасних мегаполісів. Сумісна дія несприятливої екологічної ситуації і наростання психологічного напруження в ритмі сучасного життя справляє пролонгований негативний вплив на кожного члена людського співтовариства незалежно від віку і стану здоров’я. Ця ситуація потребує комплексного підходу до розгляду проблеми впливу техногенних чинників на соціум у цілому і кожної людини зокрема, що зрештою має спонукати до її вирішення на державному рівні і зміни основної «побутової» парадигми [62].