CC BY
73
□ □
УДК 631.1
Н.Г. Соломонов, Б.М. Кершенгопьц, П.Г. Петрова,
В.Г. Кривошапкин, В.П. Алексеев
ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНСКОЙ ЭКОЛОГИИ НА СЕВЕРЕ
В работе в историческом и эволюционном аспектах рассмотрены процессы физиолого-биохимических адаптаций человеческих популяций к природным (климатическим, геохимическим, гелиомагнитным) условиям Севера, а также гено-фенотипических популяционных изменений, связанных с действием как природных, так и антропогенных, техногенных стресс-факторов. Выделены процессы, физиологические и биохимические системы организма, лимитирующие сохранение здоровья человека и развитие определенных классов заболеваний, обусловленных действием вышеуказанных стресс-факторов среды.
Территория Якутии с ее крайне жестким климатом является наиболее суровым для проживания человека регионом. Вместе с тем она населена человеческими популяциями еще со времен древнейшего палеолита [1]. В период позднейшего палеолита и неолита здесь обитали племена палеоазиатов - предков современных юкагиров, чукчей, эскимосов. Считается, что около 2 тысяч лет назад в Центральной и Южной Якутии появились эвенки, в последнее тысячелетие - якуты, около 400 лет назад
- русские. Основным занятием палеоазиатов были охота, рыболовство и собирательство. Предки современных эвенков и эвенов приручили северного оленя, якуты завезли лошадей и крупный рогатый скот, русские - земледелие. В соответствии с этими этапами истории народов Якутии развивались и особенности взаимодействия человеческих популяций с окружающей средой. Древние жители Якутии целиком зависели от обилия охотничье-промысловых, рыбных ресурсов и урожая съедобных дикорастущих растений. Периодически случающиеся неурожаи тех и других были фактором, сдерживающим увеличение численности людей. Появление домашнего оленя резко увеличило возможность более полного освоения ресурсов прилежащих территорий и уменьшения гибели людей от голода. Еще большее значение имело появление скотоводства и коневодства. Люди стали отходить от кочевой жизни. Появление земледелия привело к возникновению относительно крупных сельских поселений -деревень. С развитием ремесел, торговли и промышленности связано появление городских агломераций и быстрое развитие транспорта. Такова основная канва формирования и развития экологических особенностей человека в Якутии.
Природные условия Севера и адаптация человека к ним
Приспособление человека к природным условиям континентальной части Якутии происходило в течение всего периода освоения им этой территории - от палеолита до современности. Человек постепенно осваивал занятую им экологическую нишу. При этом в связи с тем обстоятельством, что климат региона в течение, по крайней мере, последних двух-трех миллионов лет мало изменился, можно предположить, что основным стратегическим направлением адаптации человека было его приспособление к холодному, сухому, весьма жесткому климату.
Продвижение человеческих популяций на Север заставило их осваивать заполярные арктические территории, где при продвижении на север наряду с низкими температурами среды все большее значение приобретают изменения биологических ритмов, связанных с явлениями полярной ночи и полярного дня, повышенная ветренность и серьезные изменения в типе питания человека.
Большое значение для человека имеет геолого-текто-ническая неоднородность осваиваемой им территории. Якутия богата минеральными полезными ископаемыми, в том числе тяжелыми металлами и радиоактивными веществами. Для ее территории характерны крупные геохимические аномалии, связанные с районами крупных тектонических разломов. В.П. Алексеев с соавторами [2] показали, что аномально высокий процент заболеваемости эндемическим вилюйским энцефаломиэлитом связан с крупными геохимическими аномалиями литофильных (Мп, Сг, Ы) и халькофильных элементов (Си). Участки максимального поражения населения этой патологией приурочены к частям геохимических аномалий цинка и ванадия, к зонам повышенных значений величины окислительно-восстановительного потенциала в компонентах
районов гипергенеза. По H.H. Сазонову [3], одним из факторов, способствующих возникновению вилюйского эн-цефаломиэлита, может быть содержание бария в почвах и растениях. Вообще геохимические аномалии, связанные с избытком или недостатком микроэлементов, в первую очередь, тяжелых металлов, могут быть причиной воз -никновения ряда заболеваний человека и животных. По содержанию микроэлементов в почвах и растительности территория Якутии подразделяется на 5 провинций: колымская, верхоянская, центрально-якутская, приалданс-кая, северо-прибайкальская [3]. Каждая из них имеет особенности в распределении и интенсивности аккумуляции микроэлементов, в том числе тяжелых металлов по территории. С избытком или недостатком тех или иных веществ связаны угрозы возникновения и распространения различных заболеваний человека и животных. Эндемический зоб встречается в районах с недостаточным содержанием йода (Якутский, Хангаласский, Мегино-Кангаласский, Намский, Ленский и другие приречные улусы Центральной Якутии), с низким содержанием йода и кобальта и богатым содержанием кремния, цинка, марганца связано распространение эндемического уролити-аза в республике [4].
Практически по всей республике распространены зоны свинцового оруденения и геохимические аномалии свинца [5]. Высокое содержание свинца в последних связано с зонами тектонических разломов и проявлениями сульфидной минерализации. Таким образом, в пределах Республики Саха (Якутия) встречаются территории, в которых исходный естественный уровень содержания многих химических элементов, в том числе радиоактивных веществ, тяжелых металлов и микроэлементов, значительно превышает средние значения их кларков в земной коре. В таких местах при определенном направлении хозяйственной деятельности как горнодобывающей промышленности, так и сельского хозяйства могут возникнуть экологические угрозы для всех компонентов экосистем, в том числе для человека. Естественно, что на первых этапах освоения, когда хозяйственная деятельность слабо влияла на состояние природной среды, негативное воздействие геохимической среды на человека было малоощутимым. Древние палеоазиатские племена постепенно были вытеснены из южных и центральных районов Якутии на север якутами и эвенками. Якуты-скотоводы и коневоды нуждались в наличии достаточного количества лугов и пастбищ, эвенки-охотники и оленеводы нуждались в большем количестве охотничьих угодий. Палеоазиаты, будучи рыбаками и охотниками, заселили приарктические регионы. Адаптация разных этносов к условиям холодного климата имела свои особенности. В настоящее время общепризнано, что предки якутов являются пришельцами из южных регионов Сибири с более мягким климатом. Оказавшись первоначально в Центральной Якутии где-то в XIII в. нашей эры [6], они испытали воздействие крайне жесткого холодного климата. Палеоазиатские племе-
на, оттесненные дальше на север, подвергались еще более экстремальному воздействию погодно-климатических условий Заполярья.
Живя в течение многих поколений в таких условиях, северные популяции людей приобрели ряд эколого-физи-ологических особенностей адаптивного характера, в том числе:
- массивное, относительно коротконогое тело;
- высокий уровень обмена веществ;
- высокий уровень гамма-глобулиновой фракции крови;
- замедленная свертываемость крови;
- увеличение кислородного индекса крови при физической нагрузке;
- лучшее усвоение липидно-белковых комплексов при питании;
- замедленные ритмы жизнедеятельности
Эти особенности характерны в той или иной мере для всех северных популяций человека, представляющих разные этнические группы.
В программе медико-географического изучения ЯАССР в 1967 г. В.В. Серебряков и Н.Г. Соломонов [7] писали о необходимости проведения соответствующих работ в 3-х климатических зонах республики. В 1974 г. профессор В.Г. Кривошапкин совместно с K.P. Серовым и А.П.Соломатиным [8] подразделили территорию Якутии на 6 медико-географических зон. П.Г. Петрова в своей монографии в 1996 г. выделяет 4 зоны: северную, ви-люйскую, центральную и южную [9]. В последней сводке “Климат и сердечно-сосудистая патология на Крайнем Севере” Г.С. Васильева с соавторами северную зону подразделяет на заполярную и приполярную зоны по соотношению полярной ночи и полярного дня при сохранении в неизменном виде 3-х остальных зон [10]. Погодно-климатические и геофизические условия этих зон оказывают значительное влияние на состояние здоровья человека.
Обстоятельное изучение состояния физического здоровья якутского населения и его заболеваемости в первой трети XX в., когда оно практически еще не получало медицинской помощи, проведено участниками медикосанитарного отряда Якутской экспедиции АН СССР в 1925-1930 гг. под руководством доктора С.Е. Шрейбера. В то время среди населения были проявления естественного отбора в виде исключительно высокой смертности, широкого распространения инфекционных и паразитарных заболеваний, когда из 8-10 рождающихся детей до взрослого возраста доживали единицы. Вместе с тем участники экспедиции отмечали у представителей якутского населения хорошее состояние сердечно-сосудистой системы, сохранение зубов, остроты зрения и слуха до пожилого возраста.
На этом этапе развития якутского этноса сочетались потенциальные способности населения к здоровью с почти полным отсутствием врачебно-санитарной помощи при крайней нищете и широком распространении таких опасных заболеваний, как туберкулез, гастроэнтерологи-
U 99
ческие патологии, паразитарные заболевания, трахома, проказа и другие. Участница экспедиции Т.А. Колпакова писала: “Человек Севера находится, безусловно, под угрозой исчезнуть навсегда, если он останется в той же крайней нищете, если мозг его еще будет спать и не будет развиваться. Его природная честность, гостеприимство, радушие, склонность к общественности, доверчивое отношение к культурной работе, как, например, врачебной, даже в самых отсталых наслегах позволяет считать чистокровного якута жизненно устойчивым не только в условиях сурового Севера, но и человеком, способным пойти по дороге социально-экономического прогресса” [11].
Естественно, что наибольшее число медико-биологических исследований посвящено изучению эколого-фи-зиологических адаптаций коренного и пришлого населения, в первую очередь якутов и русских. Воздействие ге-лио- и метеофакторов на организм человека и животных издавна привлекает внимание ученых ([12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22] и др.). Установлено, что многие формы сердечно-сосудистых, легочных и ряда других заболеваний у представителей коренного и приезжего населения протекают по-разному.
Особенно хорошо это изучено на примере сердечнососудистой патологии. Прежде всего, были установлены особенности динамики артериального давления у разных групп населения Севера и оценена связь солнечной активности и геомагнитной возмущенности с показателями смертности населения от инфаркта миокарда и мозговых инсультов. В последнее время благодаря совместным усилиям специалистов - космофизиков и магнитологов с медиками определена степень корреляции ме^ду показателями солнечного ветра, межпланетного магнитного поля, степенью аврорального поглощения космического шума и индексом геомагнитной возмущенности, с одной стороны, и тремя медицинскими параметрами, а именно, числом вызовов скорой помощи к больным гипертонической болезнью (ГБ), гипертоническими кризами (ГК) и к лицам, состоящим на диспансерном учете (Д- учет) [23]. При прямом сопоставлении гелиофизических и медицинских показателей отмечена их относительно слабая корреляция. Однако при более полной статистической обработке установлено, что максимумы обращений больных за помощью сдвинуты на 2-4 суток позже бури (послебуревой максимум). Особенно это ярко проявляется в год высокой геофизической возмущенности, в год низкой магнитной активности отмечается та же ритмика, но менее выраженная.
В последней монографии [10] обобщен большой материал по данному вопросу. Особое значение имеет открытое акад. В.П. Казначеевым состояние “полярного напряжения”, связанного с воздействием холодной и продолжительной зимы, значительных температурных колебаний в переходные периоды (от осени к зиме и от зимы к весне), необычного для функционирования эпифиза све-
тового режима в зимний и летний периоды, нестабильных барометрического давления и геомагнитной обстановки, недостатка кислорода в зимний период на высоте органов дыхания человека, испытывает также влияние недостаточной социальной устроенности, а также несбалансированности, неадекватности физиологическим нормам (особенно в адаптационный период) питания и качества питьевой воды [26], [27]. В течение первых 3-5 лет проживания на Севере у значительной части этой группы людей происходит адаптация к новым условиям. Однако в течение этого периода у них могут отмечаться снижение физиологической толерантности и адаптивного потенциала организма, увеличение риска обострения хронических и наследственных (с наследственной предрасположенностью) заболеваний и появления новых патологий. Затем в течение 10-25 лет (в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей функционирования регуляторных и защитных систем организма) адаптивный потенциал приезжих, как правило, остается достаточно высоким. В последующий период жизни на Севере у большинства приезжих начинается процесс интенсивной раз-балансировки нейроэндокринно-иммунологического регуляторного аппарата, адаптивный потенциал резко снижается, растет заболеваемость болезнями стресса. Доступные методы количественной оценки адаптивного потенциала организма позволяют прогнозировать индивидуально оптимальные сроки проживания приезжающего на Север человека без ущерба для его здоровья.
Генетическая и физиолого-биохимическая обусловленность здоровья человека
В процессе эволюции в своеобразных экстремальных условиях среды у предков народностей Севера могли произойти мутации тех или иных генов, обуславливающих появление наследственных патологий. В частности, наследственная мозжечковая атаксия 1 типа, широко распространенная среди якутского этноса, оказалась связанной с мутацией гена 8СА-1 [28], [29], [30]. По расчетам И.П. Гурьева, она появилась у предков якутов примерно 1500-1750 лет назад.
Различная устойчивость человеческих популяций к действию алкоголя тесно связана с их фенотипической структурой по генам, кодирующим активность алкоголь-дегидрогеназы (АДГ) и альдегиддегидрогеназы (АльДГ). Установлено, что устойчивость к алкоголю определяется способностью организма окислять относительно большие дозы этанола без образования аномально высоких концентраций ацетальдегида, т.е. наличием в фенотипе высокоактивных форм АльДГ - АльДГ1 и отсутствием высокоактивных изоформ АДГ - АДГ2.
В процессе эволюции в разных человеческих популяциях установилась различная встречаемость этих ключевых изоформ ферментов, утилизирующих этанол и аце-тальдегид. Выделены 4 группы фенотипов (табл. 1) [43].
Таблица 1
Распределение разных групп фенотипов по генам, кодирующим АДГ и АльДГ, в различных популяциях населения Якутии
Популяция «Древние» фенотипы, % Позитивно адаптированны е фенотипы, % Негативно адаптированные фенотипы, % Деструктивно адаптированные фенотипы, %
Русские (в Якутии) - моложе 25 лет 5 ± 2 82 ± 3 8 ± 2 5 ± 2
- от 25 до 50 лет 5 ± 2 85 ± 3 8 ± 2 2 ± 1
- старше 50 лет 5 ± 2 85 ± 3 9 ± 2 1 ± 1
Саха - 8 - 12 лет 17 ± 2 9 ± 1 33 ± 2 41 ± 2
- 12 - 25 лет 18 ± 2 32 ± 2 21 ± 2 29 ± 2
- от 25 до 50 лет 19 ± 2 36 ± 2 36 ± 2 9 ± 2
- старше 50 лет 20 ± 2 40 ± 2 38 ± 2 2 ± 1
Эвенки среднеколымские - моложе 25 лет 38 ± 2 10 ± 2 18 ± 2 34 ± 2
- от 25 до 50 лет 40 ± 2 13 ± 3 25 ± 2 22 ± 2
- старше 50 лет 42 ± 2 13 ± 2 27 ± 2 18 ± 2
Эвенки южно-якутские - моложе 25 лет 36 ± 2 8 ± 2 4 ± 2 52 ± 2
- от 25 до 50 лет 38 ± 2 12 ± 2 18 ± 2 32 ± 2
- старше 50 лет 40 ± 2 15 ± 2 22 ± 2 23 ± 2
Первая содержит как АДГ2, так и АльДГ1, что создает условия для быстрого окисления эндогенного этанола и ацетальдегида до ацетата. Вторая характеризуется “выключением” генов, кодирующих АДГ2, соответственно снижением реакции повышения концентрации ацетальдегида даже при потреблении относительно больших количеств этанола. У третьей группы фенотипов происходит репрессия генов, кодирующих АДГ2, соответственно снижением реакции повышения концентрации ацетальдегида при потреблении алкоголя, инактивирующего наиболее чувствительные к нему изоформы - АльДГ1, с последующей стойкой репрессией генов, кодирующих эти белки. При этом формируется стойкий повышенный уровень ацетальдегида в крови. Четвертая группа фенотипов формируется при постоянно высокой алкоголизации и характеризуется высокой встречаемостью АДГ2 и отсутствием АльДГ1. Все эти группы фенотипов, соответственно названные “древними”, “позитивно”, “негативно” и “деструктивно” адаптированными, встречаются в разных человеческих популяциях (европейских, африканских, американских, южно- и североазиатских) в разных соотношениях. В табл. 1 приведены данные по соотношению этих групп фенотипов в Якутии.
Высокий процент встречаемости носителей негативно и деструктивно адаптированных фенотипов у якутов, особенно у эвенков, свидетельствует о значительно меньшей их популяционной устойчивости к действию алкоголя.
Особо следует отметить, что носители “негативных” и даже “деструктивных” фенотипов не являются алкоголиками, но если в процессе жизни эти люди начинают
интенсивно приобщаться к алкоголю, развитие зависимости у них протекает в несколько раз быстрее, а само течение соматических алкогольных патологий и алкоголизма намного более злокачественно. Следует подчеркнуть, что речь идет не о генотипической структуре популяций, а об их фенотипической структуре, которая может изменяться под действием внешних факторов, включая саму алкоголизацию [43].
Природно-очаговые заболевания человека
На территории республики имеются природные очаги ряда инфекционных и паразитарных заболеваний, в первую очередь, таких как туляремия, бруцеллез, альвеокок-коз, лептоспирозы, бешенство, сибирская язва, эхинокок-коз, трихинеллез и другие. Сохранение и распространение инфекционного начала природно-очаговых заболеваний в Якутии связано с комплексом кровососущих эктопаразитов млекопитающих (около 250 видов) и птиц (60 видов), а также с паразитическими формами гельминтов. В последние десятилетия в связи с интенсификацией промышленного освоения и потеплением климата отмечается расширение ареала распространения возбудителей новых, ранее не отмечавшихся в Якутии заболеваний. К ним относятся псевдотуберкулез и трихинеллез. Значительно расширился ареал бешенства. В отдельные годы в северо-западных районах республики проявляется сибирская язва.
В связи с начавшимся потеплением климата имеется реальная опасность дальнейшего расширения ареала
иксодовых клещей с образованием устойчивых их популяций и связанного с ними клещевого энцефалита. Возможность появления новых, ранее неизвестных в республике заболеваний подтверждается историей распространения таких инфекций, как бруцеллез и псевдотуберкулез. Бруцеллез впервые отмечен у нас в 1955 г. у северных оленей Оймяконского и Томпонского улусов. В настоящее время он зарегистрирован у оленей и людей почти во всех северных улусах.
Первая эпидемическая вспышка псевдотуберкулеза была отмечена в 1974 г. в п. Надежный Мирнинского улуса [31]. В последующие годы он обнаружен во многих районах республики. Культуры псевдотуберкулезного микроба выделены от массовых видов мышевидных грызунов и насекомоядных, обитающих в складах, пищеблоках и жилых помещениях (домовая мышь, серая крыса, красная полевка, полевка-экономка, красно-серая полевка, бурозубки). Отсюда следует, что эти массовые виды мелких млекопитающих стали хранителями и переносчиками инфекций, т.е. в настоящее время источниками заражения являются не только завозимые из-за пределов республики продукты, но и животное население местных экосистем. Так могут формироваться новые природные очаги особо опасных инфекций.
В последние десятилетия более широкое распространение у нас получило бешенство как классического вида, так и особая арктическая форма, называемая диковани-ем. Первая форма бешенства встречается в 15 таежных и горно-таежных улусах республики и связана с заболеваниями среди волков, лисиц, собак, северных оленей, лошадей, крупного рогатого скота. Арктическая форма бешенства наиболее часто встречается в Булунском, Ана-барском, Усть-Янском, Аллаиховском и Нижнеколымском улусах. Здесь бешенством поражаются песцы, волки, лисицы, собаки, лемминги, северные олени. Изменение путей миграции и ареала диких животных - хранителей возбудителя бешенства, связанные с колебаниями погодноклиматических факторов, могут способствовать дальнейшему расширению районов распространения этой инфекции. С такими процессами может быть связано и “пробуждение” очагов распространения сибирской язвы и, возможно, даже натуральной оспы.
В прошлом на территории республики была широко распространена сибирская язва. Она поражает людей и многие виды диких и домашних животных (северные олени, лошади, крупный рогатый скот, собаки, лоси, косули, медведи, росомахи, волки и др.). Это опасное природноочаговое заболевание за почти 200-летний период со времени его обнаружения зарегистрировано в 240 пунктах 24 улусов нашей республики. Среди них как северные, за исключением пяти притундровых, так и горно-таежные и таежные районы. В почве споры возбудителя сибирской язвы сохраняются в жизнеспособном состоянии в течение десятков (может быть, сотен) лет. При освоении новых участков горно-промышленными, строительными и
сельскохозяйственными работами, особенно в местах захоронения погибших животных (не только в скотомогильниках, но и в условиях дикой природы), имеется опасность попадания возбудителя заболевания в организм человека и животных и возрождения природного очага инфекции. Особенно эта опасность возрастает в засушливые годы, когда при вытаптывании и пастьбе угодий оголяется почвенный покров, и находящиеся там споры возбудителя инфекции попадают в организм животных. С другой стороны, высокие весенние паводки рек, наблюдающиеся в последние годы, также могут при затоплении скотомогильников привести к распространению инфекционного начала.
В начале 90-х годов в районе п. Походск в низовьях р. Колымы были выявлены обнажения старого кладбища на берегу озера невдалеке от протоки Походской, в котором были групповые захоронения умерших в 1884-1885 гг. от натуральной оспы людей. Общеизвестно, что во второй половине XIX в. эпидемии этого заболевания в Колымском округе привели к гибели 2/5 населения на р. Индигирке, почти полностью вымерло население г. Зашиверс-ка. Появилось подозрение, что в условиях вечной мерзлоты в тканях умерших от оспы людей могли сохраниться жизнеспособные вирусы. Такая возможность вполне вероятна. Об этом говорит изучение коллекции штаммов вируса, хранившихся в течение 26 лет в Национальной коллекции страны и оказавшихся жизнеспособными [32]. Авторы исследования рассчитали, что при обнаруженных темпах снижения количества вируса инфекционный материал в корочках больных при отрицательных температурах может сохраняться в течение 250 лет.
Промышленное освоение Севера, изменение среды обитания и толерантности человека
При промышленном и хозяйственном освоении месторождений полезных ископаемых происходит коренное изменение природной обстановки, в том числе изменение геохимических полей и путей миграции биологически активных химических элементов. С.Ю. Артамонова и Ю.В. Шумилов [33] провели обследование ландшафтов Якокит-Селигдарского междуречья в Алданской улусе, в котором в результате многолетней деятельности золотодобывающих предприятий АК “Алданзолото” произошли значительные нарушения в системах экзогенно-геологических процессов (ЭГП): мерзлые грунты - подземные воды, горные породы-вода-почва-растительный мир-животный мир. Выявлены аномальные кларки по шлиа-ховым потокам: по Ві до 2,3-10-4 против фонового значения 1,4-10-4, РЬ - до 3,6-10-3 против 1,6-10-3, И§ - 2,3-10-6 против фонового 1,7-10-6, Cd - 3,5-10-4 против 2,6-10-4, по литохимическому опробованию аномалии по И£ достигают 4,7-10-6 против фонового значения 2,5-10-6, РЬ - 2,5- 0-3 против 1,6-10-3, 8с - до 3,5-10-3 против 2,7-10-3. Еще более показательны данные по жидкому стоку: аномалии по РЬ
достигают до 2,5-10-3 кларков против 0,34-10-3 естественного фона, N1 - до 3,5-10-3 против 0,74-10-3, Си (до 6,7-10-3 против 0,056-10-3, Мо - до 2,75-10-3против 0,05-10-3. Последние данные по жидкому стоку имеют наибольшее значение для живого населения экосистем потому, что через воду элементы-токсиканты легче попадают в организм растений и животных. Геохимическое опробование этой территории показало, что ряд тяжелых металлов аккумулируется во мхах и лишайниках [34].
В процессе человеческой деятельности по добыче и переработке полезных ископаемых, попадания в водоемы промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод происходит загрязнение природных вод. Оно усиливается за счет выпадения загрязняющих ингредиентов с атмосферными осадками. Появляются техногенные гидрохимические аномалии, простирающиеся на десятки и сотни километров. Наиболее интенсивные загрязнения поверхностных и подземных вод отмечены в зонах действия золото-, алмазо- и оловодобыващих предприятий. В результате деятельности крупнейшего в стране оловорудного Депутатского ГОКа на площади более 21 тыс.км2 произошла серьезная трансформация экосистем [35], [36]. Площадь нарушенных экосистем там охватывает 15% осваиваемой территории, в том числе 3-5% ее характеризуются как имеющие катастрофическую степень нарушенности. Близкое залегание многолетнемерзлых грунтов способствует развитию криогенной метаморфи-зации подземных вод, росту их минерализации, солености, накоплению в них тяжелых металлов. В этих условиях возникают криопэги - подземные воды с высокой минерализацией, не замерзающие при температурах мерзлых грунтов. Эти высокоминерализованные воды через талики могут проникать в подмерзлотные водоносные горизонты [37].
Крупные геохимические аномалии антропогенного происхождения сформировались в зоне деятельности алмазодобывающей промышленности в бассейне р. Вилюя, в районе золотодобывающих предприятий в бассейнах рек Яны и Индигирки, на территории, осваиваемой золото и угледобывающей промышленностью в Южной Якутии, а также в крупных городских агломерациях, например, в районе долины Туймада, где находится г. Якутск.
Интенсификация горно-промышленного освоения Якутии в 60-80 годы прошлого века привела к деградации экосистем в Южной Якутии, Яно-Индигирском и Ви-люйском регионах. Так, на Вилюе в результате строительства ГЭС и развертывания алмазодобывающей промышленности произошло катастрофическое сокращение биоразнообразия и биомассы зоопланктона: в 1962 - 78 видов, 1976 - 51, 1087 - 29 видов. В низовье р. Мархи в 1958 г. было 93 вида бентосных организмов, в 1989 г. там обнаружено всего 16 видов. Биомасса зоопланктона сократилась в 352 раза, почти исчезли ценные промысловые рыбы: нельма, муксун, таймень, ленок, осетр. Загряз-
нение среды и ухудшение качества воды отразилось на здоровье населения. Проведение в этом регионе 12 ядерных взрывов в интересах повышения добычи полезных ископаемых, два из которых оказались аварийными, и соответствующее локальное загрязнение среды радионуклидами еще больше усилили негативное восприятие населением результатов промышленного развития.
Медико-биологические исследования в этом регионе показали, что здоровье его населения испытывает серьёзное антропогенное воздействие, которое проявляется в увеличении заболеваемости злокачественными новообразованиями, врожденными аномалиями сердца и крупных сосудов, нарушениями костно-мышечной и пищеварительной систем [37].
В развитии этих состояний определённую роль сыграли химические поллютанты, к которым можно причислить освобождаемые при промышленной разработке составные части алмазоносных кимберлитовых пород, состоящие из алюмосиликатов (30-36%), кальциево-магнезиальных (32-40%) и железосодержащих пород (5-10%), окислов Т1, Сг, N1, Мп и других металлов [38]. Об этом свидетельствует большое содержание в хвостохранили-щах обогатительных фабрик окислов Бе, А1, С1, Т1 и других элементов. Последние выносятся через устье речки Ирэлэх в бассейн р. Вилюй в составе высокоминерализованных вод (показатель минерализации доходит до 2025 мг/л, при ПДК 1000 мг/л, в устье р. Ирэлэх), содержащих, кроме того, большое количество взвешенных частиц (от 150 до 400% при ПДК фон+25%) (39).
Многолетние мониторинговые исследования, проведенные в алмазной провинции Якутии, выявили подавление функциональной активности иммунной системы у коренных жителей (табл.2), прежде всего, снижение содержания Т-лимфоцитов (СБ3+) почти у 40% обследованных, уменьшение популяции (СБ4+)-клеток и уровней основных классов иммуноглобулинов (А,М, в), а также ослабление фагоцитарной активности нейтрофилов.
Снижение резистентности организма подтверждается значительными сдвигами в иммунохимических показателях: выраженной дестабилизацией рецепторных белков, циркулирующих иммунных комплексах, титра естественных антител к эритроцитам барана. Выявленные в иммунной системе сдвиги коррелировали с повышенным содержанием в крови и в волосах обследованных людей ряда тяжелых металлов (А1, Мп, Мо, N1, Сг), по-видимому, не только техногенного, но и естественного геохимического происхождения, а также с высоким уровнем распространенности заболеваний, связанных с недостаточностью иммунной системы (болезни дыхательных путей, мочеполовой и пищеварительной систем, нервной системы и органов чувств). Снижение антибактериального иммунитета, связанное с активностью окислительных лизосомаль-ных ферментов, наблюдалось на фоне лейкопении.
и103
Таблица 2
Состояние иммунного гомеостаза у жителей алмазной провинции Якутии
Показатели По региону Контроль
п Х+т п Х+т
СБ3+ 163 34,5+6,5 458 44,1+0,6
СБ4+ 165 34,7+1,7 348 44,1+0,5
СБ19+ 173 20,0+1,8 403 39,4+0,6 А
Лейкоциты крови, х109/л 213 5,8+0,2 492 6,6+0,2 с
НСТ-тест, % 67 25,8+2,20 143 32,6+1,8 с
Иммуноглобулины в, г/л 30 10,6+0,3 642 14,6+0,2 в
Иммуноглобулины М, г/л 25 1,07+0,02 637 1,23+0,04+ с
Иммуноглобулины А, г/л 25 1,87+0,05 634 2,27+0,04 в
Я-белки (^10) 263 3,65+0,03 647 3,94+0,02 в
ЕАТ (^) 27 5,24+0,03 583 5,78+0,10 в
ЦИК (уел. ед) 134 82,9+1,5 391 113,8+3,3 в
Примечание: А, В, С — отличие от показателей контроля статистически достоверно прир<0,01 и р<0,05 соответственно
Особое значение для здоровья человека имеет загрязнение среды радионуклидами. Мы приведём только некоторые примеры геохимических аномалий по радиоактивным элементам и информацию о возможных путях повышения радиационного фона и аккумулирования радионуклидов в живых организмах. Сотрудники лаборатории радиационной экологии ЯГУ в отвалах ураносодержащих руд месторождения “Южное” в Алданском улусе и в выносимых водами ручья Безымянный малкообломочных материалах горных пород установили радиоактивность 238и и 236Яа от 1000 до 20000 Бк/кг. Здесь же установлено, что растительность отвалов способна накапливать радионуклиды семейства урана, а хвойные деревья, ягодники и лишайники дополнительно аккумулируют 210РЬ [40].
Использование местных материалов при строительстве дорог и домов жилого и общественного фонда в г. Алдане и п. Заречном привело к повышению радиационного фона и содержания радона в помещениях. Например, четверть обследованных квартир в деревянных домах п. Заречного имеет повышенный уровень радона. В отдельных домах г. Алдана отмечен повышенный (более 66 мкР/ч при норме до 20 мкР/ч) уровень g-фoнa из-за высокого содержания радионуклида 232ТИ в штукатурке [40].
Зоной техногенного радиационного загрязнения является часть бассейна р. Вилюя, в пределах которого в народно-хозяйственных целях было произведено 12 подземных ядерных взрывов, в том числе 2 аварийных (Кристалл, 1974 и Кратон-3, 1978). В результате работ многих экспедиций, в том числе с участием специалистов из С-Петербурга, Новосибирска, Томска, установлено, что в районе взрывов в пробах почвы, воды, донных осадков, растительности, помёта и тканей животных обнаружены радионуклиды 137Сб, 908г, 239Ри и 240Ри, 1258Ъ, 241Ат [41]. Однако уровень загрязнения среды радионуклидами, за
исключением ближайшего окружения мест аварийных выбросов, довольно низкий и не представляет серьёзной опасности для здоровья человека. Об этом свидетельствует отсутствие в лимфоцитах проживающих в регионе людей таких маркёров, как децентрические и кольцевые хромосомы. Вместе с тем среди населения, в частности Верх-невилюйского улуса, чётко обнаруживаются признаки химического мутагенеза.
Весьма значительное загрязнение северных экосистем может происходить и при нерациональном сельскохозяйственном освоении территории. Районы Лено-Амгинско-го междуречья с широко распространёнными в них алас-ными ландшафтами долгое время являлись районами экологического благополучия. Выдающийся географ И.П. Герасимов в 1952 г. в специальной работе “Современные пережитки позднеледниковых явлений вблизи самой холодной области мира” писал о том, что аласные ландшафты этого региона являются хорошо сохранившимися реликтами прошлых эпох. Это было связано с тем, что население и сельское хозяйство были рассредоточены на огромной территории. Например, в Ботурусском улусе, по переписи 1926 г., около 13 тысяч человек населения проживали примерно в 1300 населенных пунктах с соответствующим количеством пахотных земель, скота и лошадей. Появившиеся в первые годы коллективизации небольшие сёла вплоть до начала 50-х годов прошлого века также не привели к заметным изменениям ландшафтов. Однако начатое в 40-х годах и активно продолженное в послевоенные годы “поселкование”, появление крупных населенных пунктов, рост численности населения, домашних животных, вырубка лесов вокруг населенных пунктов и расширение сельскохозяйственных угодий привели ко всё возрастающему загрязнению аласных озёр, иссушению территорий вокруг них и в целом к экологической деградации ландшафтов. Соответственно это
начинает по принципу бумеранга сказываться и на здоровье населения. При этом наряду с прямым ухудшением среды обитания человека и ее воздействием на его здоровье, всё большее значение приобретает снижение его биотолерантности в связи с усилением различного рода фобий, боязни экологической безысходности развития тех или иных территорий. Это, в свою очередь, усугубляет предстрессовые и стрессовые состояния, психоэмоциональные срывы людей, учащается проявление нетерпимого, нетолерантного отношения друг к другу [42].
Следует остановиться еще на аспекте проблемы толерантности человека. Как уже отмечалось, организм человека на Севере имеет существенные физиолого-биохими-ческие особенности, в том числе на уровне активности систем дезинтоксикации ксенобиотиков и токсичных промежуточных метаболитов, среди которых следует выделить систему цитохрома Р-450 ретикулоэндотелиальной системы печени, почек и других тканей. Особенности функционирования этой системы в значительной степени ответственны за иной уровень физиологической и иммунологической толерантности к действию различных химических факторов (например, загрязнителей окружающей среды) и лекарственных препаратов.
Вследствие этого при адаптивном повышении активности Р-450 лекарственные препараты быстрее инактивируются и их эффективная концентрация в организме снижается. При снижении активности цитохрома Р-450 лекарственные препараты инактивируются медленнее и их концентрация в организме долго остаётся высокой. Поэтому для эффективного лечения в первом случае требуются повышенные дозы и более частое введение лекарственного препарата, а во втором - меньшие его концентрации. Следует подчеркнуть также, что при нарушениях равновесия в системе человек-окружающая среда в организме, в первую очередь, происходит разбалансировка систем дезинтоксикации (цитохрома Р-450 и других), причём как в сторону увеличения, так и снижения их активности. Поэтому дозы лекарств, используемых для лечения тех или иных патологий, на Севере должны быть иными, чем в средней полосе России.
Литература
1. Мочанов Ю.А. Древнейший палеолит Диринга (стратиграфия и геологический возраст памятника). Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1988. 41 с.
2. Алексеев В.П., Кривошапкин В.Г., Макаров В.Н. Атлас: география вилюйского энцефаломиелита. Якутск, 2004. 107 с.
3. Сазонов H.H. Биогеохимическое районирование равнинных экосистем Якутии // Егоровские чтения III: Некоторые итоги биохимических и физиологических исследований в Республике Саха (Якутия): Мат-лы научно-практ. конф., 26 марта 1999. Якутск: Сахаполиграфиздат, 2000. С. 126-133.
4. Сусликов В.Л. Общие экологические факторы эндомичес-кого уролитиаза в Чувашской и Якутской АССР // Научно-технический прогресс и приполярная медицина: Тез.докл. IV Меж-
д.симпозиума по приполярной медицине. Новосибирск, 1978. Т. 2. С. 286-287.
5. Макаров В.Н. Свинец в биосфере Якутии. Якутск: Изд-во Ин-та мерзлотоведения СО РАН, 2002. 114 с.
6. Гоголев А.Н. Якуты (проблемы этногенеза и формирование культуры). Якутск: Изд-во ЯГУ, 1993. 200 с.
7. Серебряков В.В., Соломонов Н.Г. Очередные задачи медико-географических исследований в Якутии // Вопросы географической патологии в Якутии. Вып.2. Якутск, 1966.
8. Седов K.P., Кривошапкин В.Г., Соломатин А.П. Медикогеографическое районирование и основные задачи изучения медико-биологических проблем Севера // Медико-биологические проблемы адаптации населения в условиях Крайнего Севера. Новосибирск, 1974.
9. Петрова П.Г. Экология, адаптация и здоровье: Особенности среды обитания и структуры населения Республики Саха. Якутск: Сахаполиграфиздат, 1996. 272 с.
10. Васильева Г.С., Алексеев В.П., Кривошапкин В.Г. Климат и сердечно-сосудистая патология на Крайнем Севере. Якутск: Сахаполиграфиздат, 2004. 116 с.
11. Колпакова Т.А. Эпидемиологические обследование Вилюйского округа ЯАССР. Л., 1933.
12. Чижевский А.Л. Периодическое влияние Солнца на биосферу Земли. Докл. В Московском археологическом ин-те. От-д.оттиск. М., 1915. С. 292-304.
13. ЧижевскийА.Л. Эпидемические катастрофы ипериоди-ческая деятельность Солнца. М., 1930.
14. Чижевский А.Л. Зменое эхо солнечных бурь. М.: Мысль, 367 с.
15. Афанасьева В.Д. Влияние климатических факторов и уровень артериального давления у жителей Крайнего Северо-Востока СССР // Климат и сердечно-сосудистая патология. М., 1965. С. 123-124.
16. Алексеев В.П., Соломатин А.П. Сердечно-сосудистые катастрофы в ландшафтно-климатических условиях в г.Якутске // Адаптация человека на Крайнем Севере. Красноярск, 1976. С. 25-28.
17. Деряпа Н.Р., Рябинин П. Ф. Адаптация человека в полярных районах Земли. Л.: Медицина, 1977. 294 с.
18. Деряпа Н.Р. Биоклиматологические аспекты здоровья населения: метеотропные болезни // Климат и здоровье человека. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С. 19.
19. Петров P.A., Алексеев В.П., Соломатин А.П. Сердечнососудистая патология в Якутии (клинико-эпидемиологические и морфометрические исследования). Якутск, 1982. 153 с.
20. Алексеев В.П. Особенности развития атеросклероза и ИБС и их патоморфоз у коренного и пришлого населения Крайнего Севера // Автореф. дисс... докт. мед.наук. М., 1990. 31 с.
21. Васильева Г. С. Геомагнитные возмущения и сердечнососудистые заболевания // Вопросы патологии человека в условиях Севера. Якутск. 1987. С. 23-28.
22. Петрова П.Г., Ягья Н.С. Особенности демографических процессов в Якутске: синдром полярного напряжения // Климатические аспекты адаптации человека к климатогеографическим и производственным условиям Севера. Новосибирск, 1977. С. 76-78.
23. Рапопорт С.И., Малиновская Н.К, ОраевскаяВ.Н. и др. Влияние колебаний естественного магнитного поля Земли на продукцию мелатонина у больных ишемической болезнью сердца // Клиническая медицина. 1997. № 6. С. 24-26.
U 105
24. Алексеев В.П., Васильева Г.С. Медико-географическая характеристика и биоклиматическая оценка Южной Якутии и сезонность сердечно-сосудистых катастроф // Всесоюзн. науч-но-практич.конф. “Человек и природа на БАМе”. Иркутск, 1994, С. 26-34.
25. Samsonov S.N., Sokolov V.D., Strekalovskaya A.A., Petrova P.G. On the relationship of cardiovascular disease exacerbation to helio-geophysical disturbances // XXVII Annual Seminar (Physics of auroral phenomena), Proc. XXVII Annual Seminar, Apatity, p.134-137. 2004.
26. Казначеев В.П. Биосистемы и адаптация. Новосибирск, 1974.
27. Казначеев В.П. Очерки экологии человека. М.: Наука, 1983. 262 с.
28. Linkes A., Goldfarb L.G., Platonov F.A. et al. Autosomal dominant spinocerebellar ataxia (SCA) in Siberian founder population: Assigment to the SCA lokus // Viliusk Encephalomyelitis. Yakutsk, 1996, P.151-152.
29. Брахфогелъ И.Ф. Молекулярно-генетические исследования SCA в якутской популяции // Пробл.вилюйского энцефаломиелита, нейрогенеративных и наследственных заболеваний нервной системы: Тез.докл. II Междунар. научно-практич. конф. 4-5 сентября 2000 г. Якутск, 2000. С. 75-76.
30. Гурьев П.П. К вопросу о происхождлении якутов с точки зрения генетической археологии. Генетика, 2004. №4. С. 560564.
31. Логачёв А.П., Зонов Г.Б., ТупицынаА.Ф. и др. О вспышке псевдотуберкулеза в Якутской АССР // Краевая инфекционная патология Восточной Сибири. Иркутск, 1978. С. 96-101.
32. Беланов Е.Ф., Гуськов А.А., Сапунова Г.Б. и др. Оценка продолжительности жизнеспособности вируса натуральной оспы в корочках от больных // Вопр. региональной гигиены, санитарии и эпидемиологии: Респ.сб.научных работ. Якутск, 1997. Вып. 4. С. 246-247.
33. Артамонова С.Ю., Шумилов Ю.В. К проблеме экологичности безопасного природопользования на территории работ АН “Алданзолото” // Наука и образование. 1998. №1.
С. 23-26.
34. Селезнёв А.А., ТимченкоВ.А., Макаров В.Н. и др. Геохимическое опробывание на территории Южной Якутии с составлением геохимической карты масштаба 1:500 000. 3 т. Якутск, 1980.
35. Савинов Д.Д. Загрязнения природной среды Севера при промышленном освоении (на примере Якутии) // Наука и образование. 2000. № 1. С. 10-16.
36. Макаров В.Н., Шац М.М. Масштабные изменения среды Якутии, связанные с промышленной деятельностью // Наука и образование. 1998. № 1. С. 109-111.
37. Экология бассейна реки Вилюй: промышленное загрязнение. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1992. 120 с.
38. МаршинцевВ.К, БарашкоеЮ.П., ГотоецееВ.В. Петро-химия и общая тенденция геохимической эволюции кимберли-товой системы // Петрография жильных образований кимбер-литовой формации Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1989. С. 3665.
39. Ширман В.Г. Изучение технологических схем обогатительных фабрик, систем оборотного водоснабжения. Отбор проб промстоков, хвостов и их анализ // Научный отчёт ИГДС СО АН СССР. Якутск, 1988. 113 с.
40. Государственный доклад “О состоянии окружающей среды РС(Я) в 1998 году”. Якутск, 1999.
41. Кривошапкин В.Г. Очерки клиник внутренних болезней на Севере. Якутск: Изд-во департамента НиСПО МО РС(Я), 2001.
42. Соломонов Н.Г., Кершенгольц Б.М., Кривошапкин В.Г. Освоение Севера и толерантность человека // Терпимость: идея и традиции: Материалы Междунар.научн.конф. “Через толерантность к взаимопониманию и миру” (Якутск, 12-15 июля 1994 г.). Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1995. С. 23-27.
43. Kerchengoltz B., Kolosova O., Krivogornicina E., Meltser
I., Ykovleva N. Ecological and biochemical characteristics of alcohol pathologies in the North and there influence upon the total sickness rate of the population // International J. of Circumpolar Health. V.60. n.4. 2001. P557-565.
N.G. Solomonov, B.M. Kershengolts, PG. Petrova, VG. Krivoshapkin, VP Alexeev
To article “Problems of medical ecology in the North ”
In work in historical and evolutionary aspect processes of physiology -biochemical acclimatizations of human populations to natural (climatic, geochemical, rennoMarHHTHMM) conditions of the North, and also gene-phonotypical population changes linked to action both natural and anthropogenic, technogenic stresses - factors are considered. Processes, physiological and biochemical systems of an organism limiting conservation of person’s health and development of the certain classes of the diseases caused by action of the above-stated stressesfactors of medium are discharged.
J J J
