Геоэкология человека. 1. Предмет, структура и методы изучения геоэкологии человека
 Скачать 189.05 Kb.
|
|
25. Воздействие шумов на здоровье человека. Шум – это физический загрязнитель окружающей среды, комплекс звуков, вызывающий неприятное ощущение или болезненные реакции. Он является таким же медленным убийцей, как и химическое отравление. Шум угнетающе действует на человека – утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Шум реактивного самолета лишает пчелу способности ориентироваться и убивает ее личинки. Уровень шума в 20 – 30 децибел (ДБ) практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна жизнь. Для «громких звуков» граница составляет 80 ДБ. Звук в 130 ДБ вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 ДБ становится для него непереносимым. При 190 ДБ вырываются заклепки из конструкций. Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к различной степени снижения слуховой чувствительности. Помимо частоты и уровня громкости шума на развитие тугоухости влияют возраст, слуховая чувствительность, продолжительность и характер действия шума. Болезнь развивается постепенно. Под влиянием сильного шума (особенно высокочастотного) происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума снижение слуховой чувствительности наступает через 1 – 2 года работы, при средних – через 5 – 10 лет. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два он восстанавливается. Но если воздействие продолжается длительно, восстановления не происходит, и временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Сначала повреждение нервов сказывается на восприятии высокочастотного диапазона звуковых колебаний (свыше 4000 Гц), постепенно распространяясь и на низкие частоты. Шумная музыка также притупляет слух. Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжелым нервным расстройствам. Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Он способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что угнетающе действует на психику, способствует расходу нервной энергии, вызывает душевное недовольство и протест. Исследования показали, что и неслышимые звуки опасны. Ультразвук неблагоприятно воздействует на организм, хотя ухо его не воспринимает. Инфразвуки могут вызывать приступы морской болезни. 26. Влияние ионизирующего излучения на здоровье человека. Ионизирующее излучение, создаваемое техногенными источниками, оказывает воздействие на живые организмы и экосистемы. Источниками такого излучения могут быть испытания ядерного оружия, аварии на АЭС, некоторое специальное оборудование. Рентгеновское, α-, β- и γ-излучения и другие обладают разной энергией и создают неодинаковую плотность ионизации, поэтому дают разный биологический эффект. Альфа-частицы относительно тяжелы и не способны проникать через неповрежденную кожу. Если же они попадают в организм с пищей, водой или воздухом, то становятся очень опасными. Бета-излучение обладает большей проникающей способностью и проходит в ткани организма на 1 – 2 см. Проникающая способность рентгеновских лучей и особенно гамма-излучения высока. Они пронизывают весь человеческий организм, задержать их может только толстый слой свинца или бетона. Под их воздействием происходит освобождение электронов с высокой энергией. При ядерном взрыве проникающая радиация представляет собой поток гамма-излучения и нейтронов, которые вызывают у человека радиационное поражение (лучевую болезнь). При лучевом поражении развивается общая слабость, тошнота, рвота, головокружение. Летальный (50 % облученных в течение 30 дней погибают) исход происходит при 400 рентгенах. В организме наиболее радиочувствительны половые и кроветворные клетки, а также клетки эпителия тонкой кишки. Очень чувствительны к действию лучей ткани эмбриона, молодые ткани, а также органы в период формирования. У людей нарушается детородная функция и возрастает опасность онкологических заболеваний крови (лейкемия). Это связано с поражением основного кроветворного органа – костного мозга. Далее может быть изменена работа щитовидной железы, гипофиза и половых желез. Диапазон эквивалентных эффективных доз (физическая величина, введенная для оценки и нормирования риска неблагоприятных последствий хронического воздействия излучением произвольного состава) для человека колеблется от 1,0 до 11,8 мЗв/год, составляя в среднем около 2,0 мЗв/год или 0,2 бэр/год. Бэр – биологический эквивалент рентгена: 1 бэр=0,01 Дж/кг. Их диапазон обусловлен неодинаковой чувствительностью тканей и органов к облучению. За четыре года, прошедших после аварии на Чернобыльской АЭС, средняя индивидуальная доза общего облучения населения, проживающего в районе жесткого контроля, составила 35 мЗв или 3,5 бэр. Наступление патологических последствий зависит главным образом от величины полученной дозы. Острая лучевая болезнь и смерть связаны с получением очень большой дозы радиации. Изменения в соматических и половых клетках возможны при профессиональном облучении работников АЭС, медперсонала и др., а также у населения зоны радионуклидного загрязнения. Очень высокие дозы (до 300 мЗв в год) получает персонал курортов, где применяются лечебные радоновые ванны. В целом обычный средний уровень доз от излучения, обусловленного техногенными причинами, складывается так: облучение в медицинских целях – 25 мбэр/год; облучение в результате выпадения радиоактивных осадков – 7 мбэр/год; облучение в связи с профессиональной деятельностью – 1 мбэр/ год; от потребительских товаров и электронных устройств – 2 мбэр/год. Итого получается 35 мбэр/год, что не превышает 20 – 35 % природного уровня радиации. Техногенные радионуклиды могут обладать особым распределением в организме и создавать местное облучение в ткани, не адаптированной к нему в процессе эволюции. Так, радиоактивный стронций, попадая в организм даже в небольшом количестве, накапливается в костях и неблагоприятно воздействует на костный мозг, вызывая развитие лейкоза.\ 27. Механизмы адаптации человека. В основе адаптации лежат реакции организма, то есть первый ответ на внешний раздражитель. Суть реакций заключается в кратковременных изменениях, происходящих в организме. Реакции человека на изменение внешней среды могут быть благоприятными (дающими какие-либо преимущества) либо неблагоприятными. Например, на температурные факторы (тепло и холод) человек реагирует расширением или сужением сосудов. Если эта реакция протекает на уровне, который препятствует перегреванию или переохлаждению, она является благоприятной. Адаптация – это общее свойство живых систем изменять свои функциональные и структурные элементы в соответствии с условиями окружающей среды. Человек адаптирован к окружающей среде посредством генетических механизмов, а также при помощи физиологических и поведенческих реакций. Адаптивная изменчивость в ходе эволюции затрагивала поведение гоминид – стратегию размножения, конкуренцию, социальные связи, поиск пищи. Набор адаптационных механизмов современного человека унаследован от его предков. В процессе антропогенеза человек научился приспосабливаться к условиям внешней среды не только за счет своих биологических возможностей, но и за счет культурных приспособлений – одежды, жилища, обогрева и т. д. Адаптационный процесс протекает в двух главных направлениях. Первое из них – кратковременные изменения биологических и физиологических показателей, которые происходят под влиянием среды и соответствуют ее требованиям. Например, в зависимости от пищевого рациона изменяются концентрации ионов кальция, калия, натрия, хлора и других элементов, могут меняться рН и давление крови. Второе направление – долговременные реакции. Кратковременная адаптационная реакция возникает непосредственно после начала действия раздражителя и может реализоваться лишь на основе готовых физиологических механизмов. Долговременная адаптация развивается постепенно, в результате длительного или многократного действия на организм факторов среды. В результате постепенного количественного накопления изменений организм приобретает новое качество. Переход от кратковременного к долговременному этапу – ключевой пункт адаптации. Этот переход делает возможной постоянную жизнь организма в новых условиях, расширяет сферу его обитания. Адаптация поддерживает гомеостаз (от греч. homos – равный, одинаковый; stasis – состояние) – относительно стабильное внутреннее состояние организма в широком диапазоне меняющихся условий окружающей среды. Гомеостаз включает два процесса – достижение устойчивого равновесия и саморегуляцию. Гомеостатическая регуляция в организме человека осуществляется на уровне центральной нервной системы. Гипофиз и другие железы внутренней секреции, а также вегетативная и периферическая нервные системы обеспечивают независимость индивида от непрерывных изменений внешних условий. Они согласовывают потребности тела с условиями окружающей среды. Действие компенсаторных процессов ограничено определенными рамками. Например, существуют пределы изменения минутного объема сердца при физической нагрузке. Превышение допустимых пределов вызывает патологические изменения. Приспособляемость организма возрастает в результате акклиматизации, физических упражнений, выработки навыков, применения лекарственных средств. Под адаптивностью подразумеваются биологические изменения в организме человека, происходящие под воздействием факторов среды на протяжении его жизни, не передающиеся по наследству. Это норма реакции на изменения окружающей среды. Помимо этого, в организме происходят изменения под воздействием внешних факторов и сохраняющиеся только под их влиянием, которые называются адъюстации (например, загар кожи). Биологическая адаптация посредством генного изменения фиксируется через несколько (минимум два) поколений. Русский антрополог В. В. Бунак в статье «Об акклиматизации человеческих рас и сравнительном значении определяющих ее факторов» (1924) применил понятие об акклиматизации. Под акклиматизацией он понимал способность организма подвергаться незначительным морфологическим и функциональным изменениям, не нарушающим общий тип индивидуума и обеспечивающим способность жить и развиваться в несвойственной ему обстановке. Таким образом, явления акклиматизации отделяются от генетически закрепленных изменений в биологии человека, которые вырабатываются в необычных условиях на протяжении длительного периода существования. Среди факторов среды, вызывающих акклиматизацию, В. В. Бунак выделил четыре: метеорологический, эргологический, общебиологический и расовый. Влияние метеорологического фактора рассматривается на примере акклиматизации европейцев к условиям тропиков и севера. Наиболее высокой способностью акклиматизации к тропикам обладают популяции южных широт умеренного пояса. Эргологический фактор заключается в способности переселенцев к изменению уклада жизни и гигиенического режима соответственно требованиям новой среды (характер быта, труда и питания). Общебиологический фактор включает приспособление к биологическим условиям среды, к ее растительному и животному миру. Здесь большое значение имеет приспособление организма человека к различным патогенным возбудителям. Для европейцев в условиях тропиков губительна малярия, в умеренных широтах – туберкулез. Акклиматизацию усложняет отсутствие врожденного иммунитета к этим болезням. Расовый фактор основывается на биохимических данных о свойствах белков сыворотки крови у представителей разных рас. Еще Ч. Дарвин считал, что негроидная раса с ее соматическими особенностями представляет собой результат отбора на устойчивость к некоторым тропическим болезням. Существует тенденция устойчивости диапазона изменений различных признаков, значения которых колеблются вокруг средних величин. Эти величины соответствуют наиболее благоприятному выражению в фенотипе, а удаленные от средних – самым неблагоприятным его проявлениям. Таким образом, существует «генетический гомеостаз», который поддерживает оптимум проявления признака и диапазон его изменчивости и обеспечивает возможность генотипического сдвига в случае изменения окружающей среды. Помимо биологических процессов, поддержанию группового гомеостаза у человека способствуют различные виды общественной и технической деятельности. Они дают возможность опосредованно приспособиться к окружающей среде и подчинить ее своим потребностям. Небиологические факторы (организация и разделение труда, нравы и обычаи общества) тоже служат биологическим целям, то есть лучшему приспособлению к условиям среды. Таким образом, взаимодействие человека и среды происходит через биологические и социальные адаптации, суть которых заключается в достижении и сохранении соответствия человека и среды его обитания. Любая болезнь рассматривается как результат истощения и ломки адаптационных механизмов. Поэтому предупреждение болезней имеет больше успеха, когда оно проводится на ранних этапах, на грани нормы и патологии, когда равновесие между организмом и средой нарушено. 28. Биологические ритмы и биосимметрия человека. Приспособление человека к воздействиям среды шло по пути формирования внутренних механизмов – биоритмов – равномерных чередований во времени различных состояний организма, биологических процессов или явлений, которые мы в норме даже не замечаем (колебания температуры тела, активность мозга, физиологические процессы и т. д.). Биоритмы являются биологическими часами организма. Большинство из них выработалось у человека в процессе эволюции под воздействием факторов среды. Выделяют два типа ритмов: экзогенные, обнаруживающие периодический характер изменений в связи с циклически действующими раздражителями внешней среды, и эндогенные, происходящие в организме независимо от факторов внешней среды и чаще всего генетически запрограммированные. Так, ритмы сердечных сокращений и дыхания у здорового человека осуществляются независимо от температурных, световых и других воздействий. В формировании суточного ритма человека большое значение имеют условия окружающей среды. В отличие от животных приспособление к новым условиям – всегда сознательный, целенаправленный процесс, в котором доминируют социальные факторы. Среди экзогенных ритмов выделяют группу экологических, связанных с космосом. Например, ритм сна и бодрствования скорректирован с движением Земли вокруг своей оси (23 ч 56 мин). Дневной свет активирует энергетический потенциал и деятельность человека. Суточный (циркадный) ритм сна и бодрствования у человека, суточные колебания температуры тела, концентрация гормонов, мочеотделение, работоспособность – все это ритмы, связанные с фотопериодом. Сон – это специфическое состояние нервной системы с характерными циклами мозговой деятельности. Наступление сна обусловлено процессами торможения в коре головного мозга. Начало торможения не связано с работой отдельного «центра» сна. В организме существует ряд гипногенных (вызывающих сон) участков. Они находятся не только в коре головного мозга, но и в подкорковых и периферических отделах (таламус). В таламусе происходит переработка зрительной информации и задается тон активности других участков мозга. Пример периферийной гипногенной зоны – стенки сонных артерий: легкое нажатие их вызывает сонливость. Различают два вида сна: активный (быстрый) и спокойный (медленный). Спокойный сон занимает до 75 % ночного сна. Активный сон сопровождается почти полным расслаблением мускулатуры. С ритмами сна у человека синхронизированы ритмы изменения температуры тела. В течение суток она меняется на 0,6 ОС. В дневное время температура тела выше и достигает максимума во второй половине дня (15 –18 час), снижаясь до минимума ночью (между 2 и 5 часами). Человеческому организму свойственно более 100 ритмов. Многие из них скоординированы с циклом сна и бодрствования. Источник биоритмов – регуляторные процессы на молекулярном и клеточном уровнях. Согласно мембранной гипотезе биологических часов Чепурнова, в образовании биоритмов принимают участие клеточные мембраны, периодически меняющие потоки ионов в клетку. Колебания концентрации ионов вызывают скачкообразные изменения состояния мембран. Многие биологические ритмы связаны со световым и температурным факторами, с их сезонными изменениями, что обусловлено вращением Земли вокруг Солнца. Из множества космических факторов для биосферы наиболее значима цикличность солнечной деятельности. Ее основной период составляет 11,1 года (колебания от 7 до 16 лет). Важнейшими короткопериодичными циклами считаются 27-дневные, связанные с обращением Солнца вокруг своей оси. На биосферу Земли оказывают также воздействие приливно-отливные силы, создаваемые Луной. Это влияние проявляется на вторые сутки после полнолуния: на это время приходится наибольшая частота бурь. Вероятно, это вызвано тем, что Луна соприкасается в это время с геомагнитным шлейфом Земли и нарушает его структуру. Цикличность изменений в биосфере совпадает с повышением и спадом солнечной активности. Многие сердечно-сосудистые и нервно-психические заболевания протекают в ритме, заданном солнечным ветром в период активной фазы. Помимо природных, существуют также ритмы социального характера (например, в искусстве и науке). Биосимметрия человека. Характерным отличием органического мира является присутствие различных отклонений от полной симметрии. У человека явления асимметрии рассматриваются в морфологическом и функциональном аспектах. Морфологическая асимметрия выражается в преобладании правой или левой половины тела: некоторые отличия в длине костей конечностей, развитии мускулатуры. Существует даже определенная асимметрия лица, которую можно заметить лишь совмещением зеркального наложения одной части на другую. Функциональная асимметрия подразделяется на двигательную (преобладание в функциях правой или левой конечности) и сенсорную (большая чувствительность правого или левого глаза, уха, одной из ноздрей). Существует связь симметрии с биоритмами. В зависимости от того, с какой скоростью и как протекают функциональные процессы, биоритмы разделяются на левые и правые. 29 Формирование здорового образа жизни человека Здоровье – это состояние полного физического, психического и социального благополучия. Факторы зависимости здоровья: от образа жизни – на 50 %, от наследственности – на 20-25 %, от факторов окружающей среды – на 20-25 % , от уровня развития здравоохранения – на 5-10 %. Формирование здорового образа жизни включает движение, закаливание и правильное питание. |