1.
Вплив абiотичних факторiв на органiзм людини. Механiзми адаптацiї та аклiматизацiї людського органiзму
1. 1 Характеристика наземного середовища iснування людини, його особливiсть в порiвняннi з iншими середовищами
Провiдна роль серед абiотичних факторiв тут належить освiтленостi, температурi, вологостi, газовому складу атмосфери.
здатнi за рахунок складних механiзмiв терморегуляцiї пiдтримувати сталу температуру свого тiла. Температура довкiлля визначає швидкiсть обмiну речовин: низькi температури їх гальмують, але надто високi можуть призвести до порушення структури та денатурацiї бiлкiв. Тому для бiльшостi органiзмiв оптимальнi значення температури знаходяться у вузьких межах - +10... 30 градусiв за Цельсiєм, а екстремальнi температури є стримуючим фактором в географiчному поширеннi видiв.
Освiтленiсть
визначається дiєю сонячних променiв i може суттєво змiнюватись як на протязi доби, так i на протязi року. Цi змiни пов’язанi з особливостями руху Землi як планети i є ритмiчними. В зв’язку з цим у всiх наземних органiзмiв в процесi еволюцiї з’явилась реакцiя фотоперiодизму, яка проявляється через змiну iнтенсивностi фiзiологiчних процесiв, а також поведiнки на протязi доби, або року.
Вологiсть повiтря
–
вiдображає вмiст водяної пари на одиницю об’єму (абсолютна вологiсть). Вологiсть повiтря визначає потрапляння води через покриви, а також умови втрати води через цей шлях i з поверхнi дихальних шляхiв. Значнi коливання умов забезпечення вологою в рiзних географiчних регiонах викликало в процесi еволюцiї становлення у тварин i у людини широкого кола спецiальних адаптацiй. На вологiсть повiтря впливають також осади, якi регулюють режим водойм i ґрунтову вологу. Розподiл опадiв дуже нерiвномiрний по клiматичних зонах, а також по сезонах. Утворення адаптацiй до дефiциту вологи є головним напрямком еволюцiї при засвоєннi рiзними групами органiзмiв наземного середовища.
вуглекислого газу в повiтрi змiнюється в залежностi вiд широти, мiсцевостi, часу доби та пори року, мiсцевих умов. Локальнi концентрацiї вуглекислого газу в повiтрi можуть досягати 0,07%. Кисень потрiбен органiзмам для забезпечення енергiєю, яка вивiльняється у результатi реакцiй окислення. Пiдвищення концентрацiї вуглекислого газу в атмосферi гальмує цi процеси. Завдяки постiйностi газового складу атмосферного повiтря органiзми наземного середовища не лiмiтованi по кiлькостi повiтря. Лише в деяких специфiчних умовах газообмiн може бути обмежений деякою нестачею кисню i зниженням парцiального тиску цього газу ( наприклад, в умовах високогiр’я)
1. 2 Вплив температури на життєвi процеси органiзму людини, механiзми терморегуляцiї
цьому бiохiмiчнi та фiзiологiчнi процеси завжди протiкають в оптимальних температурних умовах.
Фiзiологiчнi механiзми, що забезпечують пiдтримання сталої температури подiляються на двi функцiональнi групи: механiзми хiмiчної i фiзичної терморегуляцiї. Хiмiчна терморегуляцiя регулює теплопродукцiю органiзму за рахунок змiни iнтенсивностi метаболiзму. Теплообмiн органiзму з середовищем збалансовано i змiни температури довкiлля понад межi комфортних температур викликають рефлекторне пiдвищення або пониження рiвня обмiну речовин. Фiзична терморегуляцiя пов’язана з формуванням захисного теплоiзоляцiйного прошарку жирової клiтковини шкiри, а також з судинними реакцiями i збiльшенням або зменшенням потовидiлення. Наприклад, природне схуднення на 1-1,5 кг при пiдвищеннi середньодобових температур в весняно-лiтнiй перiод, i навпаки, збiльшення ваги за рахунок бiльш iнтенсивного вiдкладання жиру при переходi до зимового перiоду спостерiгається в популяцiях людей зони помiрного клiмату.
Антропологами видiленi регiональнi адаптивнi типи населення рiзних регiонiв. Люди пiвночi мають бiльшi розмiрi тiла, вагу, нiж пiвденнi популяцiї людей. На пiвночi бiльша маса тiла сприяє кращому збереженню тепла, оскiльки поверхня тiла сприяє втратам тепла, а об’єм – його збереженню. Таку ж саму роль виконує i прошарок жиру. В умовах пiвночi вiн значно товщий, виконує функцiю теплоiзоляцiї. В пiвнiчних районах люди потребують бiльшу кiлькiсть їжi, у них метаболiзм проходить iнтенсивнiше. На пiвднi в корiнних жителiв середня вага тiла менше, нiж у людей пiвночi, пiдшкiрна жирова клiтковина незначна, вони мають худорляву постать, довгi кiнцiвки.
В результатi процесiв гниття опалого листя в приземних шарах повiтря значно зростає вмiст вуглекислого газу (вiд 0,04% до 0,3%), чому люди, що опинились в тропiчному лiсi нерiдко скаржаться на вiдчуття нестачi кисню. Висока температура в поєднаннi з високою вологiстю повiтря в тропiках ставить органiзм людини в дуже несприятливi умови теплообмiну. Висока вологiсть зводить до мiнiмуму можливiсть позбутися зайвого тепла потовидiленням, оскiльки пiт не випаровується, а стiкає по шкiрi. Все це створює умови перегрiвання органiзму при вiдносно невеликiй температурi повiтря. В джунглях при фiзичних навантаженнях значнi втрати солей разом з потом призводять до порушення водно-сольового балансу i дегiдратацiї органiзму.
Як правило, райони з нестачею вологи пов’язанi з високими температурами - райони пустель, напiвпустель та прилеглих до них районiв. За даними ЮНЕСКО, пустелi складають приблизно п’яту частину площi всiх континентiв. Для пустель характерна велика iнтенсивнiсть сонячної радiацiї (температура в затiнку досягає +50 градусiв за Цельсiєм), невелика кiлькiсть осадiв, сухiсть повiтря. В умовах, коли органiзм отримує велику кiлькiсть тепла, основна фiзiологiчна задача - пiдвищення тепловiддачi для збереження гомеостазу, що супроводжується розширенням судин шкiри i вiдповiдно збiльшенням потовидiлення. Внаслiдок збiльшення потовидiлення вiдбувається дегiдратацiя, з органiзму вимиваються не тiльки солi, а й водорозчиннi вiтамiни. В результатi порушується водно – сольовий баланс органiзму, змiнюється осмотичний тиск кровi. При цьому компенсацiя втрат води супроводжується збiльшенням добових потреб у водi. Мiсцеве населення адаптовано до цих умов. Наприклад, в умовах Середньої Азiї добовi воднi потреби у людей складають 2550-1120 мл, а у людей що переїхали в цi клiматичнi умови з зони помiрного клiмату вони сягають 3850- 3930 мл. В умовах пустель змiнюється i рацiон людей, який мiстить невелику кiлькiсть бiлкiв та жирiв, i вiдповiдно бiльше енергетично мiстких вуглеводiв. Для людей, що працюють в умовах аридної зони збiльшується добова потреба в вiтамiнах та мiкроелементах.
Адаптивний тип людей з помiрних широт характеризується середнiми значеннями iнтенсивностi метаболiзму та морфологiчними особливостями та займає промiжне значення мiж людьми пiвночi та пiвдня.
пристосуватися до понижених температур, зменшеного барометричного тиску, гiпоксiї внаслiдок зниженого парцiального тиску кисню.
Мiсцевi популяцiї людей мають завдяки адаптацiї органiзму: пiдвищений вмiст гемоглобiну, вмiст еритроцитiв в кровi збiльшується до 8 млн. в 1 мл кровi. Для горцiв характернi добрий розвиток дихальної системи, збiльшення життєвої ємностi легень, пiдсилення легеневої вентиляцiї. Адаптацiя до гiпоксiї здiйснюється i на молекулярному рiвнi: пiдвищена активнiсть окисних ферментiв, гемоглобiн швидше зв’язується з киснем i легше вiддає його тканинам, в м’язах збiльшений вмiст мiоглобiну. В популяцiях киргизiв – жителiв Памiру спостерiгається пригнiчення активностi щитоподiбної залози. Така помiрна гiпофункцiя має пристосувальне значення, оскiльки гальмує основний обмiн, бiльш економно витрачаючи кисень. Існує думка, що добiр в мiсцевих популяцiях вiдбувався на стадiї пренатального розвитку, коли ембрiон найбiльш чутливий до нестачi кисню. У європейцiв, що недавно живуть в гiрських умовах Перу вiдмiчається велика кiлькiсть мертво новонароджених в порiвняннi з аборигенами. Це свiдчить про те, що в умовах високогiр’я має мiсце не просто аклiматизацiя, а генетична адаптацiя.
1. 5 Освiтленiсть та бiологiчнi ритми
Багато природних явищ в неживiй природi мають певну перiодичнiсть, яка пов’язана з космiчним походженням Землi. Ритмiчнiсть дiї факторiв зовнiшнього середовища, що пiдпорядкована суровiй перiодичностi стала фiзiологiчно i спадково обумовлена для багатьох органiзмiв, в тому числi i для людини. Реакцiї органiзмiв на перiодичнi змiни навколишнього середовища отримали назву бiоритмiв. Багато бiоритмiв пiддається систематизацiї. За ступенем залежностi вiд зовнiшнiх умов вони подiляються на екзогеннi та ендогеннi. За сучасними уявленнями в основi бiоритмiв лежить внутрiшня генетична програма, на яку впливає складний комплекс зовнiшнiх факторiв. Освiтленiсть являє собою первинно-перiодичний фактор i зумовлює спадково закрiпленi стереотипи активностi на протязi доби. Циклiчнi змiни загальної активностi на протязi доби пов’язанi з вiдповiдними ритмами фiзiологiчних процесiв. Генетично закрiпленi ендогеннi цикли фiзiологiчних процесiв з перiодом, близьким до 24 год. називаються циркадiанними (циркадними). Характер активностi фiзiологiчних реакцiй органiзму людини в рiзний час доби рiзний i залежить в основному вiд факторiв зовнiшнього середовища. Так, бiльшiсть людей на протязi доби мають два пiки активностi(пiдвищеної працездатностi): перший спостерiгається ранком з 8 до 12 години, другий ввечерi - мiж 17-19 годинами. Найслабкiша активнiсть спостерiгається в 2-5годин ранку i в 13-15 годин. З врахуванням фiзiологiчних ритмiв нашого органiзму побудована також тривалiсть навчальних занять в школах та iнших навчальних закладах.
Хронобiологами видiленi серед людей три типи за переважанням перiоду активностi : ранковий (15%), промiжний ( 50%), нiчний ( 35%). Темп життя сучасної людини призводить до швидкої змiни тимчасового середовища: трансконтинентальнi перельоти iз змiною часових поясiв, штучна освiтленiсть мiст з порушенням добового ритму. Такi змiни можуть викликати стан десинхрозу. Типовий десинхроз спостерiгається у окремих професiйних груп (льотчики, космонавти, учасники полярних експедицiй) i викликає поступове накопичення фiзiологiчних порушень з розвитком захворювань. Румунськi вченi проаналiзували бiоритмологiчний аспект в життi довгожителiв планети i прийшли до висновку про безпосереднiй зв’язок пiдтримання циркадних ритмiв з довголiттям. Довгожителi нiколи не працювали за гнучким графiком роботи, в нiчнi змiни, не перелiтали на лiтаках в iншi часовi пояси, пiдтримували сталий добовий режим активностi.
а, вiдповiдно, iз змiнами усiх фiзико-хiмiчних параметрiв наземно-повiтряного середовища. Змiна тривалостi свiтового дня викликає у багатьох людей вiдчуття осiньо-зимової депресiї, пригнiчення емоцiйного стану. Доведено, що пiк iнфаркту мiокарду спостерiгається в перiод з пiзньої осенi до зими, а мiнiмум – в серпнi-вереснi. Сезоннi змiни проявляються також у пiдвищеннi в органiзмi людини iнтенсивностi метаболiзму навеснi, i в зниженнi його взимку; в збiльшеннi вмiсту гемоглобiну кровi i в змiнi збудливостi дихального центру в весняно - лiтнiй перiод року. В якостi прикладу сезонних впливiв можна привести змiну кiлькостi еритроцитiв, частоту серцевих скорочень, швидкiсть осiдання еритроцитiв в залежностi вiд пори року. Мiсяць, обертаючись навколо Землi викликає змiни в гравiтацiйному полi планети, спричиняючи припливно-вiдпливнi процеси. Цей вплив вiдчувають i рiдиннi середовища органiзму людини. Доведено, що Мiсяць створює двогодиннi ритми дiяльностi 12 органiв людини.
стан хворих з серцево-судинними захворюваннями. Сонце суттєво впливає на магнiтне поле Землi з перiодичнiстю тижня. Виявляється, що такi перiодичнi змiни викликають змiни рН-середовища органiзму, емоцiйного стану, самовiдчуття людини.
Таким чином всi бiоритми людини можна подiлити на фiзiологiчнi та екологiчнi. Фiзiологiчнi, як правило, мають перiоди вiд долi секунди до кiлькох хвилин. Екологiчнi ритми спiвпадають з геофiзичними ритмами i завчасно адаптують органiзм до перiодичних змiн умов iснування.
1. 6 Загальнi принципи адаптацiї. Особливостi адаптацiї людини
Людина при взаємодiї з навколишнiм середовищем реагує на нього iндивiдуально за допомогою фiзiологiчних реакцiй. Система саморегуляцiї внутрiшнього середовища забезпечує швидку реакцiю органiзму людини, пiдвищуючи його стiйкiсть. Саморегуляцiя здiйснюється за допомогою нервової системи i бiохiмiчних процесiв i є детекторною системою, що ловить рiзкi змiни у навколишньому середовищi i подає сигнал про небезпеку. У силу загальних соматичних властивостей фiзiологiчного пристосування органiзм може адаптуватись або аклiматизуватись, виробити iмунiтет до найрiзноманiтнiших зовнiшнiх факторiв. Усi люди здатнi проявляти необхiдну пластичнiсть реакцiй у вiдповiдь на змiни зовнiшнiх умов. Це комплекс механiзмiв, якi виробились у процесi еволюцiйного розвитку живих органiзмiв i дозволяють їм iснувати у природi, пристосовуючись до змiни умов навколишнього середовища. Адаптацiя допомагає пiдтримувати гомеостаз i тодi, коли параметри деяких факторiв довкiлля виходять за межi оптимальних. Адаптацiя залежить вiд сили дiї факторiв навколишнього середовища i вiд iндивiдуальної реактивностi органiзму. Критерiєм ступеня адаптацiї є збереження гомеостазу незалежно вiд тривалостi дiї фактора, до якого сформувалась адаптацiя.
У людини, як i у всiх ссавцiв в процесах адаптацiї важливу роль вiдiграють нервовi механiзми, гiпоталамо - гiпофiзарна i симпатико-адреналiнова системи. Пiд час фiзiологiчної адаптацiї спостерiгається сукупнiсть реакцiй, що сприяють пристосуванню органiзму до змiн навколишнього середовища i направлених на збереження гомеостазу. Внаслiдок цього пiдвищується стiйкiсть органiзму к низьким або високим температурам, змiнi тиску, фiзичним навантаженням та iнше. При дiї значних за силою та тривалiстю подразникiв в органiзмi виникає комплекс неспецифiчних реакцiй - так званий загальний адаптацiйний синдром
(див. вчення Г. Сельє про стрес). Оскiльки абiотичнi фактори середовища впливають на органiзм людини на рiвнi обмiну речовин, то вiдповiдно у людини в процесi еволюцiї виникли активнi шляхи адаптацiї. При цьому адаптивнi механiзми пiдтримують гомеостаз внутрiшнього середовища. Але одночасно, людина за рахунок дiяльностi в процесi соцiальної еволюцiї змогла адаптуватись до значних коливань абiотичних факторiв за рахунок створення одягу, житла, забезпечення себе харчовими запасами при несприятливих умовах. Врештi решт це зумовило географiчне поширення людини як виду на всiх континентах Землi, за виключенням окремих екстремальних в клiматичному планi регiонах. Тому особливiстю адаптацiї людини є як успадкованi механiзми фiзiологiчної адаптацiї, так i застосування штучних механiзмiв захисту та пристосуваннь до дiї факторiв зовнiшнього середовища, якi вiдсутнi у тварин. Особливостi одягу, житла, харчування, поведiнки рiзних популяцiй людей вiдображають специфiку iснування в тих, чи iнших умовах i є довготривалим результатом соцiальної адаптацiї до них.
2.
Вплив бiотичних факторiв на органiзм людини
2. 1 Класифiкацiя бiотичних факторiв
Бiотичнi фактори (їжа, хижаки, збудники хвороб, конкуренти, паразити) не тiльки впливають на органiзми iнших видiв, але одночасно являються об’єктом впливу з їхньої сторони. Тому краще говорити про бiотичну взаємодiю органiзмiв одного чи рiзних видiв. Такi взаємодiї можуть бути антагонiстичними (конкуренцiя, паразитизм, хижацтво), взаємовигiдними (мутуалiзм), чи нейтральними. Кожен з органiзмiв постiйно взаємодiє з особинами свого (внутрiшньовидовi зв’язки) та iнших (мiжвидовi зв’язки) видiв. Усi форми спiвiснування органiзмiв рiзних видiв називаються симбiозом. За характером взаємозв’язкiв розрiзняють паразитизм, коменсалiзм, мутуалiзм.
Особливостi еволюцiї людини, переважання соцiальних факторiв в iсторичному розвитку суспiльства призвели до того, що людина займає особливе мiсце серед iнших живих органiзмiв Землi. Це зумовлює i особливостi бiотичних взаємозв’язкiв людини. Засвоєння знарядь працi, активна змiна довкiлля, створення штучного середовища призвели до того , що ми все частiше кажемо по хижацьке вiдношення людини до природи. Екологи постiйно б’ють на спалах про щоденне зникнення багатьох видiв тварин та рослин внаслiдок антропогенної дiяльностi, якi не витримують подiбного тиску. В цьому вiдношеннi у людини не має конкурентiв в бiологiчному свiтi. Тобто, можна вважати, що вона зайняла домiнуюче положення, активно впливаючи на чисельнiсть популяцiй iнших видiв, змiнючи та скорочуючи їх середовища iснування.
природi. На сучасному етапi людина досягла такого рiвня знань, що може створювати новi види органiзмiв. Все бiльше використовуються в нашому життi трансгеннi культури мiкроорганiзмiв, рослин, тварин.
та спiвiснування з iншими видами органiзмiв в виглядi сiмбiотичних зв’язкiв рiзного напряму.
2. 3 Вплив тварин на людину. Види - коменсали. Синантропнi види тварин i їх значення
промисловi екосистеми та iнше. Особливостi бiорiзноманiття в них характеризуються зменшенням видового рiзноманiття, вiдповiдними пристосуваннями органiзмiв до спiвiснування з людиною в цих екосистемах. Серед тварин можна видiлити три групи видiв:
1. Види – коменсали. Це органiзми, що використовують харчовi та просторовi можливостi штучних екосистем, не завдаючи помiтної шкоди людинi. Цiкавим є те, що такi види органiзмiв характеризуються певною психофiзiологiчною пластичнiстю, легше адаптуються до небезпеки, стресових умов. Наприклад, птахи родини горобцевих вiдрiзняються пластичнiстю поведiнки в мiських умовах, що дозволяє їм завжди знаходити їжу.
2. Види – паразити.
3. Синантропнi види - види якi пристосувались до iснування виключно в поселеннях людини. Типовим прикладом є гризуни (сiрий пацюк, миша хатня), деякi комахи (мурашки, таргани). В процесi сумiсної з людиною еволюцiї у них виробились певнi особливi риси поведiнки, якi дозволяють їм витримувати жорсткий тиск з боку людини, i досягати значної чисельностi.
їх, не зважаючи на те, що дiяльнiсть цих органiзмiв суттєво впливає на наше життя: псування осель, їжi, осередки рiзних хвороб. Така стiйкiсть до жорсткого тиску з боку людини (застосування фiзичних, хiмiчних, бiологiчних засобiв боротьби) пов’язана з закрiпленням в процесi еволюцiї певних пристосувальних рис на морфофiзiологiчному та поведiнковому рiвнях у видiв, що спiвiснують з людиною тривалий час. Наприклад, неофобiя у щурiв, легке засвоювання тримiрного простору у мишей, бiльша стiйкiсть до окремих хiмiчних засобiв боротьби у тарганiв. Особливiсть такого складу фауни в поселеннях людини призводить до поширення деяких видiв зоонозiв(ехiнококоз, туляремiя), геогельмiнтозiв.
Особливе мiсце в бiотичних зв’язках людини займають свiйськi тварини. Їх значний вклад в iснування людини, наявнiсть певних спiльних збудникiв хвороб i самих хвороб зумовлює постiйний нагляд з боку ветеринарної та санiтарно-епiдемiологiчної служби.
Особливе мiсце у взаємозв’язках людини з iншими тваринами займає паразитизм. Паразитизм – це форма антагонiстичного спiвiснування органiзмiв, що вiдносяться до рiзних видiв, при яких один органiзм (паразит) використовує iнший органiзм (хазяїна) в якостi середовища iснування, джерела їжi, iснуючи за рахунок нього, чим шкодить хазяїну, але не настiльки, аби призвести до смертi останнього. Паразити можуть бути облiгатними (постiйними) та факультативними (тимчасовими), а також ендопаразитами та ектопаразитами. На протязi еволюцiї у паразитiв спостерiгається спрощення будови з розвитком значної плодючостi та iнших особливостей, що дозволяють знаходити хазяїна та iснувати в ньому. В природi практично всi органiзми враженi рiзними паразитами. З тварин паразитичний спосiб життя ведуть переважно найпростiшi, черви, членистоногi.
Вплив паразитiв на людину рiзноманiтний. Перш за все це механiчне подразнення (аскариди, цiп’яки можуть викликати кишкову непрохiднiсть), видiлення токсинiв та продуктiв життєдiяльностi в тiло хазяїна. Ряд паразитiв сприяє проникненню в органiзм людини хвороботворних мiкроорганiзмiв. Патогенна дiя гельмiнтiв може проявлятися в виглядi алергiчних реакцiй враженого органiзму, призводити до порушення регулюючих систем хазяїна, впливати на нейрогуморальну систему.
Зараження людини може вiдбуватись класичними шляхами потрапляння в органiзм : через дихальнi шляхи, травний тракт, контактно, трансмiсивно. Серед Найпростiших поширенi як внутрiшньоклiтиннi так i мiжклiтиннi паразити. Наприклад, дизентерiйна амеба вражає слизову оболонку тонкого кишечнику людини, малярiйний плазмодiй – еритроцити, трипаносома - спинний мозок, лейшманiя - шкiру. Деякi найпростiшi передаються статевим шляхом – трихомонади, сприяючи розвитку запальних процесiв статевих шляхiв i знижуючи репродуктивну функцiю людини. Лямблiї можуть закупорювати жовчнi протоки. Цiкаво, що в популяцiях людей спостерiгаються певнi адаптацiї до спiвiснування в осередках тих чи iнших паразитiв. Наприклад, в деяких популяцiях людей Тропiчної Африки генетично закрiплена серповидноклiтинна анемiя, яка пiдвищує стiйкiсть до захворювання малярiєю. Завдяки досягненню медицини людина може запобiгати дiї паразитiв, постiйно контролюючи себе, свiйських тварин на наявнiсть паразитiв за допомогою аналiзiв, проводячи профiлактичнi засоби.
Захворювання, збудники яких вражають тiльки органiзм людини називаються антропонозами.
Джерелом збудникiв захворювань є домашнi та дикi тварини. Бiльшостi зоонозних захворювань властива природна
осередковiсть.Природно-осередковими захворюваннями
є хвороби, пов’язанi з комплексом природних умов i обумовленi наявнiстю 3-х груп органiзмiв: а) збудникiв хвороби, б) хазяїв збудникiв, в) переносникiв збудникiв. Збудники природно - осередкових хвороб є ланкою природних бiоценозiв. Коли людина потрапляє в такi бiоценози, то стає однiєю з ланок циркуляцiї збудника i починає хворiти. Особливе мiсце серед таких хвороб займають трансмiсивнi. Трансмiсивнi хвороби
– це хвороби в яких збудник попадає безпосередньо в кров хазяїна через укуси кровосисних комах. Бiльшiсть природно-осередкових хвороб передається трансмiсивно i обмежена ареалом iснування переносникiв збудникiв хвороби, або їх промiжних хазяїв. Незважаючи на сучаснi досягнення людства в природi є такi територiї, якi людина так i не змогла використати саме через наявнiсть природно-осередкових хвороб: наприклад, деякi райони Африки є резервуаром сонної хвороби, тропiчнi джунглi–осередками тропiчної лихоманки, малярiї, лiси Далекого Сходу –клiщового енцефалiту, i якi є тим бiотичним чинником, що стримує географiчне поширення людини в цих районах. На Черкащинi в змiшаних лiсах поширенi клiщi, якi можуть бути переносниками збудникiв небезпечних хвороб, i тому при перебуваннi в лiсi треба дотримуватися правил особистої безпеки: захисний одяг, перiодичнi огляди себе та товаришiв на предмет наявностi клiщiв.
2. 6 Вплив мiкроорганiзмiв на людину. Інфекцiйнi захворювання. Поняття про особливо небезпечнi захворювання
Зв’язки людини з мiкроорганiзмами досить рiзноманiтнi. Деякi з мiкроорганiзмiв є природними облiгатними сiмбiонтами людини (наприклад, кишкова паличка), що забезпечують процеси перетравлення рослинної їжi. Їх знищення може викликати порушення дiяльностi травної системи i розлади травлення. Застосування антибiотикiв при лiкуваннi хвороб часто призводить до знищення корисних мiкроорганiзмiв людини, i як наслiдок до розвитку дисбактерiозу. Завдяки досягненням мiкробiологiї в багатьох галузях народного господарства використовуються рiзноманiтнi мiкроорганiзми (харчова, медична промисловостi).
iнфекцiйними.
Інфекцiйнi захворювання займають важливе мiсце в життi сучасної людини. Це пов’язано з багатьма факторами бiологiї хвороботворних мiкроорганiзмiв: швидкiстю поширення i легкiстю проникнення в органiзм людини, здатностi швидко пристосовуватися до дiї лiкарських препаратiв, утворенню нових форм завдяки мутацiям. З’являються новi вiруснi хвороби (атипiчна пневмонiя, спiд). Завдяки транспортним потокам та пасажирським пересуванням деякi iнфекцiйнi хвороби з локальних осередкiв швидко поширюються в iншi регiони, викликаючи епiдемiї серед населення.
Серед iнфекцiйних хвороб особливе мiсце займають особливо небезпечнi захворювання.
До них вiдносяться iнфекцiйнi хвороби, якi швидко поширюються, легко проникають i швидко вражають органiзм людини i призводять до її смертi. До особливо небезпечних захворювань вiдносять вiспу, чуму, холеру, сибiрську виразку, лихоманку Ебола i ряд iнших.
Особливе занепокоєння викликає той факт, що деякi з iнфекцiйних хвороб, яких, як вважалось, людство вже позбулося, знов набувають актуальностi. Так, наприклад, сучасна епiдемiя туберкульозу. Вона спостерiгається не тiльки в соцiально - неблагополучних країнах СНД, але серед розвинутих країн Європи. Як доводять дослiдження, паличка Коха, впродовж тривалої боротьби з нею набула особливої стiйкостi i традицiйнi методи лiкування туберкульозу не завжди приносять успiх. Якщо ранiше, лiкування туберкульозу проводилось одним лiкувальним препаратом на протязi пiвроку, то зараз необхiдно п’ять лiкарських препаратiв, а саме лiкування триває два роки. Висока здатнiсть до мутацiй хвороботворних мiкроорганiзмiв не дає самому органiзму людини виробити стiйкий iмунiтет i залишає загрозу виникнення епiдемiй серед населення в урбанiзованих екосистемах дуже актуальною.
хвороб, якi людинi ранiше не були вiдомi. Іншi вважають, що це наслiдок роботи бактерiологiчних наукових лабораторiй, коли людина не завжди може передбачити наслiдки створення нових мiкроорганiзмiв для вiйськових завдань.
2. 7 Роль пандемiй на iсторiю розвитку та розселення людства
Епiдемiя – це iнфекцiйне захворювання, що за короткий час вражає значну кiлькiсть людей. Наприклад, епiдемiї грипу. Епiдемiї, що поширюються на кiлька географiчних регiонiв, або навiть материкiв отримали назву пандемiй. Історiя людства тiсно пов’язана з пандемiями особливо небезпечних хвороб: вiспи, чуми, холери. Пандемiї на початку зародження цивiлiзацiї були потужним фактором природної регуляцiї чисельностi людства, особливо в урбоекосистемах. В iсторiю людства вiдомий вклад несли пандемiї чуми. Чумна паличка циркулює в кровi гризунiв, переносником збудника є блохи, тобто це типове природно - осередкове захворювання. Батькiвщина - Азiя. Маршрут першої пандемiї чуми захватив весь цивiлiзований стародавнiй свiт, вона панувала близько 50 рокiв, i за цей час загинуло бiля 100 мiльйонiв людей. Особливих втрат зазнала Вiзантiйська iмперiя, в якiй вимерла половина населення, що прискорило її занепад. Друга епiдемiя чуми суттєво вплинула на розвиток середньовiчної Європи (Х-ХІ ст.), забравши приблизно 75 мiльйонiв людей. Третя пандемiя чуми виникла в кiнцi ХІХ ст. Тодi чуму поширювали корабельнi щури, що призвело до виникнення епiдемiй бiльше нiж у 100 портах Свiту. Лише в останнi роки ХІХ ст. вченi знайшли збудника та шляхи поширення цiєї хвороби. І все ж навiть в ХХ ст. великi епiдемiї чуми реєструвались в Індiї, де в перiод 1898-1963 р. вiд чуми померло понад 12 млн. людей.
вологiсть повiтря) для органiзмiв. Саме в цих районах вiдбувалось формування локальних поселень людей: вiдомi осередки стародавнiх цивiлiзацiй: Месопотамiя, Індiя, Єгипет, Китай. Виникнення значної скупченостi людей i поширення iнфекцiй повiтряно - крапельним шляхом, або через воду провокувало перiодичнi спалахи епiдемiй, а висока смертнiсть природним шляхом стримувала рiзке зростання чисельностi людських популяцiй.
В ХХ ст. завдяки досягненням медицини загроза виникнення пандемiй була лiквiдована. Розумiння шляхiв поширення iнфекцiйних хвороб викликало появу сурових законiв карантинної служби, постiйний санiтарно-епiдемiологiчний нагляд за природними осередками хвороб. Саме завдяки цьому була швидко локалiзована епiдемiя атипiчної пневмонiї в Пiвденно-Схiднiй Азiї наприкiнцi ХХ ст. І все одно загроза появи та поширення нових iнфекцiйних хвороб не виключена.
2. 8 Вплив рослин на людину. Рослини - фiтонциди
Значення рослин в життi людини надзвичайно важливе i рiзноманiтне. Саме завдяки першiй зеленiй революцiї первiсна людина перейшла до осiдлого способу життя. Екологiчне, бiологiчне, сiльськогосподарське, медичне i iншi значення рослин висвiтлено в багатьох пiдручниках. Розглянемо, як самi рослини використовують штучнi бiоценози i, вiдповiдно, яких змiн зазнає рослиннiсть урбоекосистем. Як i серед тварин, так i серед рослин є види, що на протязi iсторичного часу пересуваються разом за людиною, легко адаптуючись до спрощених умов iснування в поселеннях людини. Особливе мiсце серед цих рослин займають бур’яни. Це рослини, якi мають високу плодючiсть, легко поширюються вегетативно, переважно анемофiльнi. Вони швидко витiсняють мiсцеву рослиннiсть, спрощуючи рослинне бiорiзноманiття. Бур’яни, як правило, бiльш стiйкiшi до забруднення довкiлля рiзними хiмiчними сполуками, до нестачi води, родючостi грунту. В одних випадках такi переселення кориснi людинi, в iнших - це може становити небезпеку для її життя. До таких видiв вiдносяться рослини–алергени. Вiдомо, що пилок бiльшостi вiтрозапильних рослин є потужним алергеном, i здатен викликати небезпечнi патологiчнi стани людини. До таких рослин вiдноситься амброзiя американська, яка агресивно витiсняє мiсцевi види.
В зв’язку з особливостями житлового iнтер’єру сучасної людини виявилося, що деякi кiмнатнi рослини впливають на мiкроклiмат примiщень, очищуючи повiтря. З другої половини ХХ ст. дослiдженнями вчених було доведено, що рослиннi аромати здатнi впливати на дихання, збудливiсть м’язiв, нервову систему, мозковi бiоритми. Вживання гострих та пряних страв в їжу може стимулювати репродуктивнi функцiї людини. Деякi рослини є прекрасними релаксантами, їх перебування в кiмнатi стабiлiзує стан здоров’я людини, сприяє вiдновленню сил. Багато кiмнатних рослин вирощується завдяки своїм фiтонцидним властивостям. Фiтонциди - це речовини, що видiляються рослинами i мають бактерициднi властивостi. Бiльш нiж 100 видiв кiмнатних рослин проявляють фiтонцидну активнiсть.
Останнiм часом з’явився певний напрям в оформленi iнтер’єрiв житла людини – фiтодизайн. Академiк А. М. Гродзинський запропонував називати фiтодизайном введення рослин в ергономiчнi системи (замкненi комплекси: людина-машина-середовище). Рослини, правильно пiдiбранi i розмiщенi, не тiльки створюють комфорт, але й сприяють психологiчний релаксацiї, що особливо важливо в життi сучасної людини , багатому на рiзнi стресовi ситуацiї.
2. 9 Вплив грибiв на людину. Природнi антибiотики
Гриби вiдносять до окремого царства, оскiльки за своїми особливостями будови та життєдiяльностi вони займають промiжне мiсце серед рослин i тварин. За способом живлення бiльшiсть грибiв є сапрофiтами, або паразитами, невелика кiлькiсть - сiмбiонти. Швидке поширення спорами, невибагливiсть до умов iснування, iнтенсивнiсть росту зумовлюють надзвичайну географiчну поширенiсть грибiв. До складу грибiв входять бiлки, що за своєю будовою та властивостями подiбнi до бiлкiв тварин i тому людина часто використовує в своєму рацiонi їстiвнi гриби. Завдяки всмоктуванню поживних речовин з грунту , гриби часто мiстять значнi концентрацiї отруйних речовин, важких металiв, радiонуклiдiв i при вживаннi можуть викликати тяжкi отруєння. Гриби - паразити можуть викликати захворювання людини : мiкози шкiри, аспергильози, стригучий лишай. Цвiлевi гриби швидко псують їжу, одяг в умовах пiдвищеної вологостi. Тому одяг чи тканини природного походження швидко псуються в зонi тропiкiв, що зумовлює особливостi будiвель та одягу мiсцевих жителiв. Цвiлевi гриби швидко псують їжу, одяг в умовах пiдвищеної вологостi. Тому одяг чи тканини природного походження швидко псуються в зонi тропiкiв, що зумовлює особливостi будiвель та одягу мiсцевих жителiв.
В 1929 р. А Флемiнг вiдкрив антибактерiальнi властивостi пенiцилу i видiлив речовину, яку назвав пенiцилiном. В 1940 р. було отримано пенiцилiн Г. Флорi та Е. Чейном i застосовано для лiкування iнфекцiйних запальних процесiв органiзму. Так розпочалась нова ера в медицинi – ера антибiотикiв. Антибiотики – це бiологiчно активнi речовини грибiв, якi блокують найважливiшi ланцюги метаболiзму прокарiотiв. Крiм пенiцилiну, з актиномiцетiв видiляють стрептомiцин, бiомiцин, тетрациклiн. Пiзнiше було винайдено штучнi антибiотики, якi за своїми властивостями подiбнi до природних. За 55 рокiв використання антибiотикiв при лiкуваннi iнфекцiйних хвороб виявилося, що завдяки високим адаптацiйним можливостям та мутагенезу бiльшiсть бактерiй-збудникiв хвороб виробили пiдвищену стiйкiсть та iмунiтет до дiї антибiотикiв. Почалося змагання: людина створює все сильнiшi антибiотики ( вже вiдомi антибiотики ІУ,У класу) - бактерiї адаптуються до них. Наприкiнцi ХХ ст. виявилося, що людина в цьому змаганнi в бiльшостi випадкiв програє. Крiм того, постiйне вживання антибiотикiв на протязi життя сучасної людини призвело до такого поширеного захворювання, як дисбактерiоз, що пов’язаний iз знищенням бактерiй - сiмбiонтiв в нашому органiзмi. Це оборотна сторона використання антибiотикiв у ХХ ст.
Особливе мiсце в бiотичних зв’язках людини займають отруйнi органiзми. Здатнiсть утворювати i концентрувати речовини з отруйними властивостями мають представники багатьох видiв. Отруйнi рослини вiдомi в усiх великих таксономiчних групах - вiд водоростей до покритонасiнних i здатнi синтезувати тисячi рiзноманiтних сполук, що складають небезпеку для людини. Інколи отруєння обумовлено цвiльовими, головчастими або iржастими грибами, наявними у рослинах, або рослиннiй їжi. Усi отруйнi тварини подiляються в залежностi вiд джерела отрути в них на первинноотруйнi та вториннототруйнi. Вторинноотруйнi тварини самi отруту не утворюють, а накопичують токсичнi речовини, що зустрiчаються в навколишньому середовищi i таким чином опосередковано є небезпечними для людини. Це переважно тварини, що за способом живлення вiдносяться до фiльтраторiв. Серед первинноотруйних тварин зустрiчаються представники всiх типiв. Наявнiсть у складi отрути токсинiв бiлкової природи обумовлює те, що вона вводиться в органiзм людини за допомогою спецiального жалючого апарату. Це унеможливлює розщеплення бiлкових токсинiв ферментами травного тракту жертви. Отрути, що не мiстять токсичних бiлкiв, а мають компоненти небiлкової природи часто дiють i через травний тракт. Отруйнi органiзми становлять небезпеку для людини в тих регiонах, де завдяки сприятливим умовам iснування їхня чисельнiсть та щiльнiсть в популяцiях досить велика. Наприклад, в Бразилiї щорiчно понад 2000 людей страждає вiд укусiв отруйних змiй, або членистоногих. Для послаблення та нейтралiзацiї дiї отрут тварин iснують сироватки, якi негайно вводяться в органiзм постраждалого. Одночасно, багато отрут бiологiчного походження в слабких дозах можуть стимулювати фiзiологiчнi процеси в органiзмi людини, що використовується в медицинi.
Список литературы для подготовки
И. А. Шилов. Экология. М.: Высшая школа. 2000. -511с.
Экология человека : Словарь-справочник под ред Н. А. Агаджаняна – М., ММП « Экоцентр».: 1997. - 208 с.
Агаджанян Н. А.,Торшин В. И. Экология человека. Избранные лекции. М.:1994.
2. Бiлявський Г. О., Фурдуй Р. С., Костiков І. Ю. Основи екологiчних знань.: Либiдь, 2000. -336с.
Волович В. Г. Академия выживания М.: Толк, 1998. - 368с.
Губарева Л. И., Мизирева О. М., Чурилова Т. М. Екология человека Практикум для вузов М.: Владос, 2003. -112с.
Медична бiологiя за ред. В. П. Пiшака,Ю.І. Бажори. Вид. Нова книга. Вiнниця, 2004. - 652с.
Орєхов К. Н. Проблемы экологии человека. : Ставрополь: 1998
Слюсарев А. А., Жукова С. В. Бiологiя К.: Вища школа, 1987. -415с.
|
