Предметом гігієни є не лише визначення закономірностей впливу чинників навколишнього середовища на здоров'я, а й наукове обгрунтування оптимальних параметрів їх з метою подальшого розроблення заходів, спрямованих на оздоровлення довкілля. Ці заходи можуть торкатись усунення причин захворювань, усунення умов, що сприяють виникненню патології, зрештою вони можуть посилювати розвиток в організмі захисних реакцій.
Виконання цих завдань гігієни зумовило потребу застосування багатьох, значно ширших, ніж у клінічній медицині, різноманітних методів дослідження. Гігієна також використала для своїх досліджень методи інших наук. Адже якщо об'єктом вивчення лікувальної медицини є людина з її біологічними характеристиками в нормі і в разі патології, реакцією на дію агента, який спричинив захворювання, тобто зруйнував в організмі взаємозв'язок його з навколишнім середовищем, то об'єктом вивчення гігієни є здорова людина. Якщо лікар застосовує лікування залежно від індивідуальних особливостей окремого хворого, то здоров'я як предмет вивчення гігієни стосується не лише окремої людини, а є категорією соціальною і належить насамперед до цілої групи людей, тобто до людського суспільства та популяції.
Показником здоров'я людини є стан повної фізичної, духовної і соціальної рівноваги, можливість нормального виконання своїх біологічних і соціальних функцій та відсутність захворювань або фізичних дефектів. У зв'язку з тим, що вплив чинників навколишнього середовища на здоров'я людини пов'язаний з умовами і характером трудової діяльності, з особливостями харчування, з житлово-побутовими та іншими умовами життя, саме цим і пояснюється визначальний вплив соціальних умов на здоров'я.
Проблема здоров'я набуває в наш час усе більшого значення. Це зумовлено прискоренням темпів динаміки всіх показників здоров'я і тому вимагає розуміння цього поняття. Є багато визначень медичних показників здоров'я, але більшість учених схильна вважати, що здоров'ям слід назвати нормальний, гармонічний фізичний і психічний розвиток людини, належне функціонування всіх органів та систем, здатність адаптації до несприятливих впливів у звичайних умовах існування і відтворення здорового потомства, відсутність захворювань і схильності до них, високу фізичну й розумову працездатність, що дає змогу людині виконувати свої соціальні функції. Усе це потребує відповідного використання в гігієнічній науці особливих, притаманних лише їй методів, спрямованих на виявлення стану здоров'я людей та характеру зв'язку між ними і чинниками навколишнього середовища.
З метою дослідження довкілля вибирають один із найпоширеніших методів, який застосовується в гігієні, а саме — метод санітарного обстеження навколишнього середовища, його різноманітних чинників, які впливають на здоров'я та санітарно-побутові умови життя людей. Він носить характер описового і дає оцінку санітарного стану об'єкта за зовнішніми ознаками. Під час вивчення місцевості з санітарною метою часто застосовують санітарно-топографічне обстеження, за допомогою якого визначають характер рельєфу місцевості, відношення до основних напрямів вітрів, орієнтацію місцевості, озеленення, наявність водних джерел тощо.
Лікар, насамперед гігієніст, використовує для таких обстежень спеціально опрацьовану карту і за допомогою спеціальних схем або програм проводить санітарний опис чинника чи об'єкта, який він вивчає, а потім складає висновок про санітарний стан цього об'єкта. На завершення лікар пише акт санітарного обстеження за спеціально встановленою формою, де вказує виявлені конкретні санітарні порушення й недоліки, а також викладає свої пропозиції щодо усунення їх.
Лікар широко використовує інструментально-лабораторні методи дослідження та методи, що реєструють реакції організму на дію чинників навколишнього середовища. Є велика кількість інструментально-лабораторних методів досліджень, завдяки яким можна дати якісну та кількісну характеристики середовища. Це роблять за участю лікарів-лаборантів санітарно-гігієнічної та бактеріологічної лабораторій.
Фізичні методи служать для визначення таких параметрів довкілля, як температура, вологість, рух повітря, барометричний тиск повітря, для вимірювання параметрів атмосферного електричного струму, сонячної радіації, шуму та вібрації, радіоактивного випромінювання тощо з використанням відповідної вимірювальної апаратури.
Хімічні методи використовують для визначення хімічного складу повітря, води, ґрунту, харчових продуктів, а також визначення домішок у вигляді хімічних речовин, які забруднюють ці об'єкти дослідження.
До фізико-хімічних методів належать визначення фізичних і хімічних параметрів за допомогою полярографії, хроматографії, колориметрії, спектрографії, методи мічених атомів тощо.
Біологічні методи використовують у разі проведення пробних досліджень на тваринах. До біологічних методів дослідження належать мікробіологічні, мікологічні, гельмінтологічні, вірусологічні методи.
Слід зазначити, що найпростішими є органолептичні методи, які ґрунтуються на сприйнятті органів відчуття, зокрема зору, нюху, смаку і дотику. За допомогою аналізаторів можна визначити зовнішній вигляд, колір, запах, смак і консистенцію об'єкта. Ці методи найчастіше застосовують під час оцінки харчових продуктів та визначення якості питної води.
З метою визначення якісної та кількісної характеристик навколишнього середовища, а також виявлення його впливу на організм застосовують гігієнічний експеримент. Його можна проводити лабораторно на тваринах для виявлення впливу чинників довкілля на їх організм або у вигляді моделювання природних умов з метою вивчення процесів, які відбуваються в навколишньому середовищі. Лабораторний експеримент на різноманітних тваринах потрібний для обґрунтування гігієнічних нормативів. Такі експериментальні дослідження проводять за спеціально опрацьованими й апробованими програмами з використанням фізіологічних, біохімічних, імунологічних, гістоморфологічних, гістохімічних, а також електронно-мікроскопічних, генетичних та інших методів дослідження.
З метою нормування таких нешкідливих для організму чинників навколишнього середовища, як мікроклімат, освітлення тощо, застосовується камеральний експеримент на людях.
Важливим у гігієнічних дослідженнях є метод натурного експерименту, який дає змогу простежити вплив чинників довкілля в реальних, тобто натуральних, умовах на здоров'я людей. За допомогою такого експерименту можна вивчити стан здоров'я населення, що мешкає на різних відстанях, на реальному об'єкті в конкретних соціально-економічних та природно-кліматичних умовах з різною інтенсивністю забруднення повітря, викидами промислових підприємств або стан здоров'я робітників промислових підприємств з різною інтенсивністю забруднення повітря робочої зони. Цей експеримент має вирішальне значення в перевірці гігієнічних нормативів.
Специфічним для гігієни є епідеміологічний метод, який дає змогу вивчати здоров'я населення, що перебуває під впливом різноманітних ендогенних та екзогенних чинників.
Епідеміологічними є всі методики, завдяки яким можна визначити наявність і характер впливу чинників навколишнього середовища на здоров'я обстежуваних людей. За допомогою епідеміологічного методу вивчають здоров'я окремого індивідуума, а також групи людей.
У сучасних умовах епідеміологічні методи дослідження застосовують під час вивчення чинників ризику серцево-судинних, онкологічних та інших захворювань, а також нещасних випадків на транспорті і на виробництві, зумовлених дією багатьох взаємопов'язаних чинників, під час вивчення професійних захворювань та тих, що пов'язані із забрудненням навколишнього середовища.
Класифікацію чинників ризику для ішемічної хвороби серця наводить, зокрема, Ю.М. Комаров (1980):
1) соціальне оточення і спосіб життя (звична дієта, багата жирами тваринного походження, куріння, "сидяча" робота);
2) біохіміко-фізіологічні механізми, пов'язані з екзогенними впливами (дієта, фармакологічні агенти): гіперхолестеринемія і гіперліпідемія, гіперлі- попротеїнемія, артеріальна гіпертензія, гіперглікемія;
3) системне ураження органів (відхилення в ЕКГ, гіпотиреоз, ниркові хвороби);
4) чинники загальнобіологічні (стать, вік).
Існують також інші елементи ризику, а саме: надмірна маса тіла, прискорений пульс у стані спокою, малорухомий спосіб життя, психічні травми, генетичні спадкові захворювання, зміни ЕКГ у стані спокою, підвищення рівня сечової кислоти в крові.
Завдяки епідеміологічним дослідженням можна порівнювати дані медичної статистики з соціальними й природними умовами та встановлювати зв'язки між соціально-економічним становищем і рівнем захворюваності, між температурою повітря та захворюваністю тощо. Такі спостереження дають змогу висунути гіпотезу про етіологію захворювання. Зрештою, за допомогою епідеміологічних методів можна виявити конкретні умови і механізм розвитку хвороби в конкретній ситуації.
Етіологія захворюваності формується при взаємодії етіологічних чинників із популяцією людей. Якщо при багатьох неінфекційних хворобах характер етіологічного чинника лишається невідомим, то першочергового значення набувають чинники ризику. До них належать елементи соціального і природного середовища, а також особливості поведінки людей або стану внутрішніх систем організму, які підвищують ризик виникнення захворювання. Епідеміологічний метод, що застосовується у практичній охороні здоров'я, називають епідеміологічною діагностикою.
Структура епідеміологічних методів включає розділи прийомів, які забезпечують досягнення мети досліджень. До них належать описово-оцінювальні епідеміологічні методи, що обґрунтовують медичні проблеми. Вихідними даними для цих досліджень є облікові і звітні матеріали, а також результати вибіркових досліджень. Важливими є показники загальної смертності і смертності серед різних вікових груп.
Аналітичні епідеміологічні дослідження потрібні для оцінювання гіпотез про причини й умови, тобто чинники ризику, які зумовили виникнення і поширення окремих захворювань, а також для обґрунтовування нових напрямків профілактики.
Існує два аналітичні епідеміологічні методи:
1) дослідження типу "випадок — контроль", коли порівнюють інформацію про вплив чинника на хворих і здорових людей;
2) когортне дослідження, тобто дослідження групи осіб з епідеміологічною ознакою. У таких випадках визначають інтенсивні показники захворюваності в когортах, які підлягають і не підлягають дії чинника ризику.
Відомі форми "поперечних" (одномоментних) і "поздовжніх" (динамічних) досліджень.
Експериментальні епідеміологічні методи передбачають штучне відтворення явищ або штучне втручання у природний перебіг процесу. Завдання дослідника — виявити різницю дії і порівняти результати. Стан здоров'я людини вивчають за допомогою медичних обстежень. Метод медичних обстежень застосовують для індивідуальних або масових обстежень.
Під час вивчення стану здоров'я окремої людини проводять антропометричні вимірювання, клінічні, фізіологобіохімічні, імунологічні дослідження, рентгенологічні та інші обстеження.
Дослідження окремих груп людей або населення певного регіону проводять за допомогою санітарно-статистичного методу з обчисленням таких показників, як фізичний розвиток, демографічні показники у вигляді народжуваності, смертності, середньої тривалості життя тощо, а також показники захворюваності. Важливе значення в цьому плані має вивчення закономірностей поширення захворювань не лише інфекційної етіології, а й неінфекційної.
Для характеристики здоров'я населення використовують дані офіційних облікових документів, звітів, у яких є інформація для розрахунку за спеціальними формулами різноманітних показників здоров'я. Такі документи містять також інформацію про всі хвороби, отруєння і травми серед населення, що дає змогу визначити первинну та загальну захворюваність.
Медичне дослідження певних контингентів людей (наприклад, учнів, студентів, робітників, службовців та ін.) полягає в тому, що група лікарів різного профілю, зокрема терапевти, хірурги, педіатри, офтальмологи, оториноларингологи, дерматологи, стоматологи та інші, оглядають їх під впливом шкідливих чинників довкілля. Для цього проводять інструментальне та лабораторне дослідження, зокрема електрокардіографію, електроенцефалографію, аудіометрію тощо, а також визначення оксигемоглобіну, карбоксигемоглобіну, метгемоглобіну, ферментів та інших біохімічних показників. Проводять анкетування з метою визначення скарг та чинників ризику, визначення антропометричних даних тощо.
Збирання усіх даних про стан здоров'я населення дає змогу дати узагальнену оцінку рівня здоров'я. Для цього в гігієні широко використовують математичні санітарно-статистичні методи. До них належать методи корелятивного, регресивного, дисперсійного, чинникового аналізу та ін. Ці методи потрібні для спеціального оброблення результатів досліджень з метою кіль-кісної характеристики стану здоров'я, а також для кількісного визначення залежності здоров'я людини від впливу навколишнього середовища. Якщо за допомогою якісного концептуального аналізу можна поділити населення на групи здоров'я, то завдяки математично-статистичному аналізові розраховують узагальнений індекс здоров'я визначеної групи людей.
З метою встановлення кількісної залежності між чинниками середовища та групами здоров'я, або індексу здоров'я, використовують математичне моделювання.
Групи здоров'я, за якими оцінюють зміни в здоров'ї людей за допомогою аналізу їх переходів з однієї групи до іншої, наведено в табл. 1.Важливим є також метод лікарської експертизи, яку проводять особи з медичною освітою та спеціальною підготовкою. Експертизою є висновок обізнаної особи, що проводить дослідження різноманітних об'єктів, про їхню відповідність до санітарно-гігієнічних вимог.
Санітарній експертизі підлягають питна вода, напої, харчові продукти, обладнання, одяг, різноманітні підприємства, житлові будинки, навчальні заклади та різні проекти планування.
Усі застосовувані в гігієні методи можна зобразити схематично (схема 1; Є.Г. Гончарук і співавт., 1991).Оскільки проблема взаємодії людського суспільства та його окремих ланок з навколишнім середовищем є предметом вивчення нової міждисциплінарної інтеграційної науки соціоекології, доцільно коротко визначити деякі методи досліджень у цій галузі.
Об'єкт дослідження соціоекології — глобальна система "природа — суспільство" та її територіальні складові, тобто соціоекосистеми. Функції регулятора виконує соціальна складова, або людське суспільство. Проблема взаємодії його та довкілля багатоаспектна й системна, адже антропогенна діяльність впливає на окремі компоненти екологічної підсистеми і в цілому на неї. З метою оптимізації зв'язків людини з природою слід одночасно вивчати екологічні, географічні, геологічні, гідрологічні, метеорологічні, національні, юридичні, технологічні та інші аспекти цієї важливої проблеми. Для правильного керування гармонійним розвитком соціоекосистеми потрібно застосовувати метод математично-картографічного моделювання соціоекосистем.
В екології застосовують такі методи: науковий; для дослідження систем; методи техніки збирання інформації; методи техніки опрацювання інформації та методи загальної схеми вивчення екосистем (В.П. Кучерявий, 2000).
Науковий метод екологічних досліджень потребує систематичного дотримання таких послідовних етапів:
1) спостереження;
2) формулювання теорії про закономірність;
3) перевірка теорії;
4) спостереження, що підтверджують теорію.
Для дослідження систем використовують три основні групи методів:
1) польові спостереження;
2) експерименти в полі і лабораторії;
3) моделювання.
Екосистеми під час збирання інформації легко картуються й описуються, і це дає змогу відокремлювати природні й штучні біогеоценози, робити екологічне моніториніування.
Для опрацювання інформації широко використовують ЕОМ.
Загальна схема вивчення екосистем передбачає всі описані вище етапи і має на меті оцінити кінцеві результати, передусім побудовану імітаційну модель та намітити перспективи подальших досліджень.
Проблематика екологічних досліджень включає також біосферні дослідження. Ними займається біосферологія, або глобальна екологія. Вона опрацьовує прогноз можливих змін біосфери під впливом діяльності людини. Ця наука охоплює вивчення енергетичних процесів у біосфері, великих кругообігів речовин тощо. Для досліджень використовують також найсучасніші методи аерокосмічного зондування Землі.