«Влияние на человека бактерий, инфекций и радиации»

Трудно найти место на земном шаре, где не было бы мельчайших живых существ – бактерий. Их находили в струях гейзеров с температурой около 105° С, в сверхсоленых озерах, например в знаменитом Мертвом море. Живые бактерии были обнаружены в вечной мерзлоте Арктики, где они пробыли 2–3 млн. лет. В океане, на глубине 11 км; на высоте 41 км в атмосфере; в недрах земной коры на глубине в несколько километров – везде находили бактерии. 

Бактерии прекрасно себя чувствуют в воде, охлаждающей ядерные реакторы; остаются жизнеспособными, получив дозу радиации, в 10 тыс. раз превышающую смертельную для человека. Они выдерживали двухнедельное пребывание в глубоком вакууме; не погибали в открытом космосе, помещенные туда на 18 ч, под смертоносным воздействием солнечной радиации. 

Способы питания бактерий столь же разнообразны, как и условия их жизни. Пожалуй, нет такого органического вещества, которое не подошло бы в пищу тем или иным бактериям. Некоторые бактерии, как и зеленые растения, сами производят органические вещества с помощью солнечных лучей. Только кислород в отличие от растений они при этом процессе (фотосинтезе) не выделяют.

Среди бактерий есть паразиты, которые, поселяясь в чужих организмах, могут стать причиной болезни. Есть и бактерии-хищники, которые из множества своих тел «плетут» приспособления, чем-то напоминающие паутину, и ловят туда свою добычу (например, простейших).

Некоторые бактерии питаются такими «малосъедобными» веществами, как аммиак, соединения железа, серы, сурьмы.

Размножаются бактерии простым делением надвое. Каждые 20 мин в благоприятных условиях количество некоторых бактерий может удваиваться. Если, например, в организм человека попала всего одна такая бактерия, то через 12 ч их может стать уже несколько миллиардов.

Мы уже упомянули о болезнетворных бактериях. Их вредное воздействие человек ощутил на себе, вероятно, гораздо раньше, чем смог оценить пользу, приносимую их полезными «сородичами», потому что бактерии приводили и продолжают приводить к различным инфекционным заболеваниям. Инфекция (позднелат. infectio заражение) – внедрение и размножение микроорганизмов в макроорганизме с последующим развитием сложного комплекса их взаимодействия – от носительства возбудителей до выраженной болезни.1 Рассмотрим эти болезни.

ЧУМА. «Черной смертью» в древности и в Средние века называли эту болезнь, внушавшую людям панический ужас. В VI в. эпидемия чумы погубила 100 млн. человек. Некоторые государства, например Византийская империя, почти полностью обезлюдели.

С 1346 по 1351 г. от чумы («великого мора», как тогда говорили) погибло 24 млн. человек – четверть населения тогдашней Европы. Часто лишь последняя горстка уцелевших – 5–10 человек – покидала опустевший город с многотысячным прежде населением.

Рассказом об эпидемии чумы в 1348 г. начинает свою книгу «Декамерон» итальянский писатель эпохи Возрождения Джованни Боккаччо. Помимо упомянутого «Декамерона» эпидемия чумы послужила основой сюжета многих художественных произведений. Достаточно назвать «Пир во время чумы» Александра Пушкина, рассказ Эдгара По «Король Чума» и роман Альбера Камю «Чума».

Кроме человека чумой болеют различные грызуны – крысы, суслики, мыши. Переносят чуму живущие на этих животных блохи. Поэтому чума время от времени вспыхивает среди диких грызунов в необжитых местах и сохраняется в этих природных очагах. (Кстати говоря, роман Камю как раз и начинается с описания катастрофической вспышки чумы среди городских крыс.) С плохо выделанной шкуркой суслика или с блохами чума передается людям. Начинается эпидемия. Особенно опасна (она приводила к гибели 100% заболевших) и заразна легочная форма чумы, которая передается через воздух.

В XX в. эпидемии чумы практически перестали грозить человеку. Почему это произошло? Конечно, сыграла свою роль планомерная борьба с этим заболеванием. Почти исчезла, вытесненная бурой крысой, черная крыса, блохи которой служили переносчиками заболевания. Но все-таки исчерпывающий и точный ответ на вопрос, почему прекратились эпидемии чумы, еще не найден.

ТУБЕРКУЛЕЗ. Зловещие симптомы туберкулеза легких (чахотки) – слабость, одышка, а при далеко зашедшей болезни и кровохарканье – были знакомы еще жителям Древнего Египта и людям, жившим сотни тысяч лет назад. Это показали исследования их останков.

В древности и в Средние века бытовало поверье, что венценосные особы могут излечивать туберкулез своим прикосновением. Английский король Карл II в XVII в. прикоснулся более чем к 90 тыс. больных. За «лечение» взималась немалая плата, шедшая в королевскую казну.

Только в XIX в. появились первые туберкулезные санатории. Но настоящая борьба с этой болезнью началась после открытия Робертом Кохом туберкулезной бактерии в 1882 г.

Туберкулез не побежден окончательно и сегодня. В бывшем Советском Союзе рассадником туберкулеза стали тюрьмы и лагеря, где этим заболеванием заражается значительная часть заключенных.

ХОЛЕРА. Холеру часто сравнивают с чумой – из-за ее скоротечности и смертоносности. В Европу холера была занесена только около 1816 г. из Индии, где была известна с древнейших времен. В России до 1917 г. холерой переболело более 5 млн. человек, причем половина из них погибла.

Поэт Владимир Маяковский, бравшийся за всякую агитационную работу, даже написал стихотворные разъяснения к плакату, посвященному борьбе с холерой: «Гражданин! Чтоб не умереть от холеры, заранее принимай такие меры. Не пей сырой воды. Воду оную пей только кипяченую. Также не пей на улице кваса. Воду кипятить – работы масса. Чтоб с квасом своим поспеть рано, просто приготовляют его из-под крана...»

К концу XX в. эпидемии холеры благодаря профилактике стали достаточно редки.

СТОЛБНЯК. Бактерии, вызывающие эту болезнь, могут попасть в кровь человека порой через самую ничтожную царапину вместе с частицами почвы. Скрытый период болезни длится от недели до месяца, затем у больного начинаются судороги, мышцы деревенеют, на лице застывает гримаса «сардонического смеха». Столбняк поражает нервную систему и заканчивается смертью.

В XX в. врачи сумели победить эту болезнь с помощью профилактических прививок. За годы Первой мировой войны в британской армии на каждую тысячу раненых приходилось 3 случая заболевания –столбняком, а за всю Вторую мировую войну среди британских солдат было отмечено всего 35 случаев столбняка.

ПРОКАЗА. Эта болезнь, постепенно разрушающая тело человека, обладает удивительным коварством. Ее скрытый период может продолжаться от года до нескольких лет. Медленное разрушение организма также растягивается порой на годы и десятилетия. Прежде общество весьма жестоко обходилось с заболевшими: их лишали всех гражданских прав, фактически объявляли «мертвыми при жизни», ссылали в специальные охраняемые лечебницы (лепрозории), где они обречены были проводить остаток жизни в обществе других прокаженных.

И сейчас проказа трудно поддается лечению. Больные, хотя их уже не так много, по-прежнему вынуждены долгие годы проводить в лепрозориях. Кроме человека проказой страдают только одни, весьма экзотические животные – броненосцы. Это сильно затрудняло изучение болезни.1

Мы рассказали лишь о немногих бактериальных заболеваниях человека. Среди других таких болезней – дифтерия, менингит, брюшной тиф, дизентерия, сибирская язва. До XX в. болезнетворные бактерии и вирусы были основной причиной смерти людей. Благодаря достижениям современной медицины они отступили на третье место после атеросклероза и рака, которым принадлежит сейчас печальное первенство.

Радиоактивное загрязнение биосферы представляется одним из важнейших видов воздействия человека при его производственной деятельности в современных условиях. В целом этот вид загрязнения представляет собой превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано испытаниями ядерного оружия, ядерными взрывами и утечками радиоактивных компонентов в результате аварий на атомных электрических станциях, на предприятиях по производству и обогащению ядерного топлива и ядерных боеприпасов при их транспортировке, при разрушениях на транспортных средствах с ядерным двигателем (надводные и подводные суда, космические аппараты и т.п.), на предприятиях по захоронению ядерных отходов, в исследовательских лабораториях, при добыче радиоактивных руд и т.д.

Влияние радиации на живые организмы действительно еще далеко не изучено, хотя использование ядерной энергии и свойств радиоактивных элементов осуществляется человеком очень и очень активно и, на наш взгляд, без оглядки, безрассудно.

Известно, что в малых дозах радиация сказывается на биоритмике в связи с расстройством работы органов, которые частично разрушаются в составляющем их органическом веществе. Под действием радиации происходит изменение изотопного состава атомов, входящих в живое вещество, что приводит к функциональным расстройствам.

Слишком большие дозы радиации (летальные) действуют комплексно, в том числе с полным или частичным разрушением информации в эпифизе, следствием же последнего может быть разрушение тканей, наблюдаемое при облучении, в том числе клеток крови и костного мозга.

Повышенная радиация ускоряет течение биологического времени, тем самым внося рассогласованность временной структуры организма. Пониженный естественный радиационный фон может выборочно (по отношению к определенным тканям и органам) замедлять обменные процессы, т.е. приводить к временной разбалансировке биосистем. В отличие от гравитации, радиация меняет скорость протекания реакций только в ограниченном пространстве биосистем, охватывая только облученные участки. Можно предположить, что к тому моменту, когда человек научится управлять скоростью этих реакций, он сможет бороться и с радиационными поражениями.

Известно, что радиация обладает сильнейшей мутагенностью. Индикатором проблем, вызванных радиоактивным облучением, обычно бывают нарушения в кроветворной системе, что обусловлено относительно коротким периодом жизни клеток крови, в результате чего у них быстрее происходят изменения мутационного вида, иными словами, просто быстрее проявляется результат радиационного поражения.

Необходимо особо отметить, что радиация является одним из важнейших регуляторов жизненных процессов на Земле. Изменение радиационной обстановки на планете может привести к таким мутациям у человека, которые сделают невозможным дальнейшее развитие его жизни. Безвредных для биосферы ядерных технологий в настоящее время не существует. Кроме того, на наш взгляд, радиоактивность чужда жизненным процессам в известных нам формах жизни при протекании этих процессов в гомеостатических условиях. Воздействие радиоактивности меняет гомеостаз системы и функционирование отдельных организмов, зачастую мутагенным путем. Возникшие мутации могут закрепляться в наследственной информации и затем, в виде адаптации, изменять видовой состав экосистем. Данные изменения могут иметь как прогрессивный, так и регрессивный характер, что соответствующим образом отражается на более высоких иерархических уровнях жизни на планете.

Уже накопленные в биосфере к сегодняшнему времени проблемы в связи с радиоактивным загрязнением будут сказываться на протяжении ближайших трехсот лет. Именно поэтому мы считаем, что одной из важнейших экологических проблем, стоящих перед человечеством, является необходимость свертывания всех радиоактивных программ, полный демонтаж всех ядерных энергетических установок, а также утилизация радиоактивных отходов.

Энергетический кризис, который якобы сильно затормозит развитие цивилизации в случае демонтажа атомных электростанций, не более чем злонамеренный околонаучный миф. Даже существующих запасов нефти на Земле (уже разведанных и пока неизвестных) с учетом современного уровня потребления хватит, по меньшей мере, на 200 лет, что дает огромный запас времени для поиска других экологичных источников энергии, главным из которых было, есть и будет Солнце.

Следует кратко упомянуть о естественной радиоактивности, которая присуща некоторым геологическим телам. К ним следует отнести руды радиоактивных элементов, которые залегают в относительно концентрированных рудных телах или россыпях и обладают присущей им радиоактивностью той или иной интенсивности. Кроме того, отдельные горные породы обладают повышенной относительно других естественной радиоактивностью. К их числу относят, например, некоторые граниты и им подобные породы. Естественная радиоактивность создает определенный радиационный фон, в условиях которого осуществляются жизненные процессы приуроченных к ним экосистем. Радиоактивность прежде всего влияет на процессы преобразования элементов в организме – ядерное превращение путем изменения изотопного состава атомов. Под действием радиации некоторые превращения не могут реализоваться, что может приводить к патологиям. При этом важно отметить, что в организмах не предусмотрена возможность компенсации подобных нарушений. Естественный фон радиоактивности очень важен, он сильно влияет на генетический статус организмов, в который изначально закладываются барьеры уровня радиации, соответствующие радиационному фону в месте формирования организма. Если организм, «генетически скорректированный на один уровень радиации, попадает в условия, где имеются повышения этого уровня, то происходит либо разрушение биосистемы, либо ее мутация. Именно поэтому районы с повышенным уровнем естественного радиационного фона всегда были местами активного видообразования. Для разных людей  (генетически  сформировавшихся  в условиях различного радиационного фона) допустимые нормы радиации различны. По переносимости радиации их отличие может выражаться сотнями процентов».1

В настоящее время радиационная обстановка в России определяется глобальным радиоактивным фоном, наличием загрязненных территорий вследствие Кыштымской (1957 г.) и Чернобыльской (1986 г.) аварий, испытаний ядерного оружия, эксплуатацией урановых месторождений, ядерного топливного цикла, судовых ядерно-энергетических установок, региональных хранилищ радиоактивных отходов, а; также аномальными зонами ионизирующих излучений, связанных с земными ( природными) источниками радионуклидов.

Динамика воздействия земных источников радиоактивного излучения на человека определяется периодами полураспада естественны радионуклидов и изменением во времени, пространстве и контрастности аномальных радиационных зон в результате процессов привноса, выноса, миграции и отложения излучателей под влиянием природных и антропогенных факторов. Учет совместного действия вышеуказанных процессов связан с большими техническими и методическими трудностями. В таких случаях следует использовать выявленные закономерности поведения газообразных, жидких и твердофазных радионуклидов в «многоэтажных» системах ландшафтов (приземная атмосфера, поверхностный сток, почвенно-растительный покров, зона аэрации и подземные воды).