医学生态学

研究生态环境变化对人体健康和疾病影响的科学

医学生态学（medical ecology）是研究生态环境变化，特别是环境污染对人体健康和疾病影响的科学，与医学、生态学、地理学和环境科学等学科有密切的联系。医学生态学还是一门较新的边缘学科，基本是以生态学观点为基础，在综合其他传统学科的研究实践中开辟着自己的领域。它需要在今后的多途径的综合研究中逐步发展。

基本简介

医学和生态学之间的边缘学科，重点研究病原体与人类以及其间各生物环节的相互关系。这些生物环节包括与病原体共生或拮抗的生物，也包括媒介生物和寄主等。生态学研究生物与环境间的相互关系。人类的大多数疾病都是人体和环境相互作用的结果，不但物理损伤、化学物质中毒以及微生物和寄生虫造成的疾病是如此，就连某些遗传性疾病也已被证实与环境致突变因子有关。其中病原生物与病人之间的关系就是生态学研究的寄生关系。但依照传统，这一切都属于医学范畴，目前的医学生态学只着重探讨涉及多种生物环节的较复杂的生态关系。

医学生态学研究的多是人兽共患疾病，常具有较明显的地方性和季节性。其中某些病（如血吸虫病、鼠疫等）对人类为害极大，因此一向受重视。由于此类病所涉及的生态关系很复杂，需要进行大范围的流行病调查，并深入研究有关生物的生活史，所以常需要经过多年工作才有所进展。这些传统的疾病流行学研究就是医学生态学的一个重要组成部分。

自20世纪50年代起，人们逐渐发现，人体内正常的共生菌群受到干扰后可以致病。由此，人体内微生物群落的研究就构成医学生态学的另一重要组成部分。就在这一时期，生态学有了迅速发展，在统一的生态学观点指导下，将以往的研究内容综合在一起，就形成了今日的医学生态学。

研究层次

医学生态学可以按生物的结构层次划分为4个水平。

个体水平

包括医学微生物学和寄生虫学的一些内容，着重研究有关生物的生活史、食性、活动的规律和范围，以及环境对其影响等。这些是进一步研究群体现象的基础。

种群水平

研究种群数量变动同疾病的关系，包括调查种群的出生率、死亡率、空间分布和迁徙，研究种群的调节机理等。例如，10公顷范围内只有一只黄鼠时，引起鼠疫流行的可能性不大,但如果1公顷范围内有10只黄鼠,则可能成为严重问题。森林中害鼠的数量每隔3年形成一次高峰,具有周期性。与此相对应,当地居民中的森林脑炎发病率也具有 3年一次高峰的周期性规律。因此，种群的数量变动可作为预报疾病的根据。

群落水平

处在同一环境中的不同物种之间，常形成复杂的共生和拮抗关系，其中包括食物链关系。例如，人体肠道微生物以肠道内容物为营养来源，并合成人体所需的B族和K族维生素。其中的各成员间形成一种平衡状态，能够抵抗外界病原体的入侵。如果人们长期服用广谱抗生素，就会抑制和杀死某些正常肠道微生物，破坏平衡状态，引起一些平时不占优势的病原体大量繁殖，造成腹痛、腹泻等症状。此类情况，促使人们进行微生物生态的研究。但群落水平的研究比较复杂，因为要研究不同物种相互间的动态关系，常常需要变动某一物种的数量来观察另一物种的动态变化。

生态系统水平

人们早就观察到某些疾病的流行与环境因素有密切关系。例如，适量的降雨能促使植物繁生，接着会使寄主动物和媒介生物增多，引起病原体扩散，造成某种疾病的流行。又如，埃及在尼罗河上游兴建阿斯旺水坝后，下游水量减少，水流量变缓，水温转暖，以致浅水处杂草丛生，螺蛳大量繁殖，结果造成埃及血吸虫病的蔓延。医学生态学正是研究上述例子中影响发病的寄生、媒介、共生和拮抗等生态关系。不过医学生态学的研究对象一般不包括生产者，也不注重能流和物质循环等系统功能。

研究方向

医学生态学研究的主要方向是：（1）环境污染流行病学问题。某一因素的急剧变化所引起的某种流行病在一定地区人群中的传播的研究，以及它的预测、预防和治疗；

（2）地方病研究。地表某些化学元素异常，如碘元素分布异常引起地方性甲状腺肿或克汀病，氟元素分布过多引起地方性氟中毒，硒元素分布异常造成克山病，硫、镁、钙等化学元素分布异常造成大骨节病流行等；

（3）公害病研究。主要由环境污染引起的地区性特殊疾病，如日本大气污染引起的“四日市哮喘”，水中汞污染引起的“水俣病”，水体镉污染引起的“骨痛病”等。这些公害病是新的病种，它造成发病地区的人群的痛苦和死亡。它的发病机制、治疗方法，特别是病源控制等许多问题都有待研究解决；

（4）环境污染致癌、致畸、致突变、致免疫功能丧失等方面的研究。

当代环境污染严重发展，它正在引起上述生态医学问题。生态医学研究解决这些问题将对人类健康的生活做出贡献。

研究内容

人兽共患疾病

目前已知的有160多种左右。这些疾病的病原体是微生物和寄生虫；媒介生物是节肢动物,特别是昆虫纲和蛛形纲的蜱螨动物;寄主动物主要是鸟纲和哺乳纲动物，特别是哺乳纲的啮齿目和兔形目。病原体与寄主动物或与媒介生物构成寄生食物链。这是几千万年来协同进化的产物。有些蠕虫的生活史非常复杂，每个发育阶段都要求特定的寄主，这表明它们已相当特化。但就人兽共染这一点来说，特化也只是相对的。常见的人兽共患疾病可按病原体分为6类:①病毒病:包括乙型脑炎、森林脑炎、登革热等；②立克次氏体病：包括恙虫病、鼠型斑疹伤寒等；③细菌病：包括鼠疫、土拉伦菌病、布鲁斯氏菌病、炭疽病等；④螺旋体病：包括钩端螺旋体病、蜱传回归热等；⑤原虫病:包括皮肤利什曼病、弓形体病、睡眠病等;⑥蠕虫病：包括血吸虫病、阔节裂头绦虫病、肺吸虫病等。这些疾病分布很广，威胁很大。经过人们长时期努力，很多疾病已得到控制，疫区在缩小，发病率在降低。这些成果主要是根据流行学和其他预防医学的研究结果，截断了某些发病环节而取得的。在这方面，医学生态学的研究使人们对疾病传播的理解更加深入，而只有了解病原体的全盘生态关系，才有可能采取最有效的预防措施。

人体内微生物群落

人们发现成年妇女阴道内寄居着阴道杆菌，这些杆菌利用阴道上皮细胞内的糖原形成乳酸，使阴道内pH值保持在3～4之间（酸性）。若因某种原因局部pH值上升（朝碱性方向转变），就可能引起阴道滴虫病、阴道炎和宫颈糜烂等多种阴道疾病。肠道微生物之间的生态关系更为复杂；既相互依存，又相互制约，形成一种动态平衡。所以许多病原菌一般难以侵入。如果侵入后未能破坏菌群的平衡状态，便有可能在原有微生物的制约下，成为该群落中的新成员，形成新的生态平衡。此时可能不出现病状，受侵个体成为“健康”带菌者。

诸如上述的种种发现，使人们对以微生物为病原的疾病有了新的认识。自L.巴斯德、R.科赫时代起，医学界流行一种病原体造成一种疾病。因此，治疗原则多是用特效药消灭相应的病原体。近年来医学生态学的研究表明，疾病多是微生物群落内部之间，以及它们与人体之间相互作用的综合反映。其中的种种生态关系决定疾病的表现。例如，呼吸道感染多由人体常住菌引起，这些菌只是在病原体与人体间的生态关系失调时才能致病。而治疗因久服广谱抗生素造成的菌群失调症，常采取扶植正常菌群的手段，如将正常人的粪便通过灌肠术引入患者大肠等的生态学治疗方法。

地位意义

医学生态学还是一门较新的边缘学科，基本是以生态学观点为基础，在综合其他传统学科的研究实践中开辟着自己的领域。它需要在今后的多途径的综合研究中逐步发展。生态学在研究种群动态和群落分析中大量使用数学方法，流行学调查也需要数学手段；探讨生物交互作用的机理需要借助理化技术；阐明病原体与人类之间的生态关系，又离不开生理、生化、遗传和免疫等学科的研究成果。

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