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医学地质学浅议

医学地质学浅议

1医学地质学的概念

美国于1965年曾提出“医学地质学”一词,经过几十年的科学研究和实践,医学地质学越来越多地为人类的生存环境、健康状况提供更加合理、更加科学的理论依据。关于医学地质学的概念,不同的学者都给出不同的定义,但实质都是人类健康和疾病的成因与地质环境的关系。概括地讲医学地质学是研究地质材料和地质过程对动物和人类健康影响的学科,是处理自然地质因素和地质环境与生态环境间关系的学科,是认识人类健康与疾病的地理分布及其成因的学科,是介于医学与地质学之间的交叉学科。

2医学地质学研究的主要内容

人类是在地球发展过程中,生物进化达到高等阶段的产物,人的出现有赖于适宜的自然环境,他们相互依存和制约,经过长期的发展,自然环境达到了适宜人类生存的相对稳定的生态平衡,如果其中任何一种因素发生重大变化,这种平衡将遭到破坏,就有可能使环境不利于人类。医学地质学就是以与人类和动物有关的有益的有害的物质为研究对象,地球上的无机物和有机物对人类、动物、植物的作用和影响正是医学地质学研究的领域。医学地质学研究内容主要包括:地质环境和人类健康的关系、地质环境与流行病学的调查、地质环境与地方病的调查及防治措施的研究、地质环境与药物。

2.1地质环境与人类健康的关系

人类的身体健康与自然环境密切相关。2000多年前的《黄帝内经》出自战国到东汉数代医家之手集体著作,书内对于机体与外界环境的关联、对于疾病发生的空间分布做了全面的阐述,倡导“人与天地相应”,指出了机体与环境应建立同步关系,并强调在辨证论治过程中应考虑地理环境因素,强调了人体与自然地质环境相互依存又相互制约的关系。地质环境中的微量元素通过土壤-水-植物-食物-人体这个食物链进入人体,如果维持人体正常发育所需的微量元素供量不足或过剩,人体正常的发育生长及代谢都会受到影响。如人体严重缺硒会导致克山病,硒过剩会引起硒中毒,导致“碱毒病和蹒跚病”等。随着现代社会工业化的高度发展和人民生活水平的不断提高,人类生存的环境污染程度日趋严重,生态环境遭到不同程度的破坏,人类健康面临的威胁越来越大。

2.2地质环境与流行病学

流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素,并研究防治疾病及促进健康策略和措施的学科。医学地质学把地质环境与流行病学是否有关联作为研究内容,就是要研究环境因素与人体健康之间的相关关系和因果关系,从而揭示环境的改变对人群健康潜在的和长远的危害。

2.3地质环境与地方病的调查及防治措施

地方病是在某一特定地区,与一定的地质环境有密切关系的疾病,是由于地壳中元素分布不均匀,某些地区某种元素严重不足或过高引起的。长期的复杂的地质作用以及人类生产活动的影响,使得地质环境中含有对人体有害的元素,如铅、镉、汞、砷、氟等,通过食物链进入人体,致使人们产生疾病。在花岗岩和变质岩地区,沿活动断裂带的氡气含量高于其他地区,断裂带附近的人群肺癌发病率明显高于其他地区。例如:原生环境中缺Mo的地区成为食管癌高发区。我国是地方病高发国家之一,我国古籍对地方病的记载已有数千年历史。20世纪60年代中期,中科院地化所等科研单位就开始了全国范围内的克山病与大骨节病的防治研究工作,30多年来,我国的地质工作者与医学工作者密切配合,对我国几种主要的地方病的环境病因、病区环境地球化学条件及可能与疾病有关物质环境、地球化学行为的研究取得了系列重要成果,在地质环境与保护人类健康方面作出了重要贡献。

2.4地质环境与中药

2.4.1矿物药的发展成就

我国地域辽阔,矿产资源丰富,是矿物药资源的天然宝库,足以保证矿物药的药材资源和临床用药。中药学是我国医药中的国学,我国应用矿物(化学元素)治病已有2000余年的历史。湖南长沙马王堆汉墓出土的《五十二病方》可称为我国最早的药物学专著,记载矿物药21种;春秋战国时期的《山海经》记载矿物药64种;到了明朝李时珍的《本草纲目》,则开创了矿物药的先河,载药1892种、附方11096个,对中国和世界药物学的发展做出了杰出贡献。20世纪医药地质学代表性著作有李鸿超主编的《中国矿物药》、郭兰忠主编的《矿物本草》。

现代科学证明,能作药用的矿物岩石有100多种。矿物药主要是天然矿物,它们在药品中的用量虽然很少,但治病的功效却很好,是中成药中不可缺少的重要组成部分,与动植物药材同为重要的药物资源。药用矿物种类繁多,药理作用也各不相同,其中能作内服药的有30种以上,能作外用药的有几十种,例如雄黄。矿物中含有的一些微量元素也是人体所必须的,如铜、硒、锌、钼、碘、钴等,可以补充人体之不足,增进身体的健康。医疗矿泉水也可治病。其中,氡泉的氡辐射有刺激肌体和杀菌作用,对心血管、神经系统、原发性高血压、皮肤、关节炎等病有疗效;碳酸泉水能中和酸而用于治疗肠胃病、结石症、糖尿病等;还有硫酸盐泉、硫酸钠泉、氯化钠泉、硅酸泉等也都可以治疗许多疾病。

2.4.2药用植物的发展成就

中国是中草药的发源地,目前我国大约有12000种药用植物,对中草药的探索也经历了几千年的历史并形成了一门独立的科学——本草学。《神农本草经》是现存最早、最完整的专门本草著作,为我国早期临床用药经验的第一次系统总结,被誉为中药学经典著作。全书分三卷,载药365种(植物药252种,动物药67种,矿物药46种),分上、中、下三品,其历史地位是不可低估的,它将东汉以前零散的药学知识进行了系统总结,其中包含了许多具有科学价值的内容,被历代医家所珍视。而且其作为药物学著作的编撰体例也被长期沿用,作为我国第一部药物学专著,影响是极为深远的。

与西药相比较,中药绝大部分是野生或栽培植物即药用植物,具有取材天然、来源丰富、毒副作用小等优点,然而随着我国中医药产业的快速发展及世界范围内天然药物的不断发展,国内外对中药资源的需求迅速增加,使我国中药资源的消耗加大,给濒危的药用植物资源带来毁灭性的危险。地质环境的改变对植物的生长起着决定性的作用,现在中国处于濒临灭绝的3000种植物中,用于中药或具有药用价值的约占60%~70%,因此加大对药用资源的保护,特别是濒危药用资源的保护,显得极为迫切。

3医学地质学发展的历史

3.1医学地质学在国外的发展状况

国际地质科学与环境计划委员会在1996年建立了医学地质工作组,现已有57个国家和国际组织参加。在第32届国际地质大会上,医学地质学这一地学与医学的交叉学科得到了广大地学专家的重视。2002年瑞士、美国等地质调查局携手参与名为“454”国际地质对比计划项目——医学地质学这一课题的国际合作研究,主题是环境污染、环境病理学、地球化学、地质环境、金属元素暴露所产生的后果等分析,以及它们在环境、公共健康等方面的作用。此项目在全球范围内聚集了发展中国家从事医学地质学的科学家及其身处世界其他地方的同事,强调影响人类和动物健康的地球科学因素的重要性。

第七届环境地球化学国际大会2006年9月在北京召开,这次会议特别研讨了两个具有中国特色的环境问题:地方病与人体健康的研究,如砷中毒和氟中毒等;生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建,如西南喀斯特脆弱生态地区和西北干旱半干旱地区的环境问题及生态重建。会议之前大会还举办了一个国际医学地质学培训班。我国学者在环境地球化学与健康研究方面,特别是在环境致病方面所取得的研究成果引起各国学者的关注。

3.2医学地质学在我国的发展和实践应用

早在20世纪60年代初,在刘东生院士的倡导下,在中国科学院地球化学研究所建立了环境地球化学研究室,开展了克山病、大骨节病、地方性氟中毒的环境地球化学研究。从事水文地质、水温地球化学研究的林年丰教授在中国最早使用了“医学地质学”这一术语,并出版了相关内容的专著。为了加强中国学者与国际医学地质界的交流,国家自然科学基金委员会资助,中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室和中国矿业大学(北京校区)共同主办了医学地质学学术讲座和研讨会。

经过多年的研究,专家们发现克山病和大骨节病的病因研究有了新的进展,环境中的Se和Fe、Cu、Zn等微量元素的含量是否适宜是发病率高低的一个重要原因。地方性甲状腺肿是因为人体摄入碘缺少,因而甲状腺的合成减少,血液中甲状腺浓度下降,由于中枢神经系统的作用,使甲状腺细胞增生和肥大,于是形成了甲状腺肿,经过大量的实践证明,用碘盐来补充人体摄入碘的不足,对防治该病的效果是确切可靠的。

进入20世纪,建立与发展我国自主新药研究体系,推动其产业化进程成为专家学者们面临的挑战。随着我国国民经济的发展,中国的传统医学由临床医学向跨学科合作研究发展,以期更科学、更大限度的为人类健康而服务。中国的医学工作者和地质工作者们经过多年的合作和研究探讨,积极开展医学地质学研究,开发医药地质资源,将会为人类的幸福安康做出更大的贡献。