Влияние среды на жизнь организмов

Размещено на http://allbest.ru

План

Введение

1. Влияние адаптации

2.Виды загрязнений

3. Влияние климата

4. Влияние погоды

5. Влияние радиации

6. Влияние ландшафта

7. Влияние шума на человека

8. Экологическая патология детского возраста

Заключение

Введение

Экологические факторы обычно действуют не по одному, а комплексно.

Действие одного какого-либо фактора зависит от силы воздействия других.

Сочетание разных факторов оказывает заметное влияние на оптимальные условия жизни организма.

Действие одного фактора не заменяет действие другого.

Однако при комплексном воздействии среды часто можно наблюдать «эффект замещения», который проявляется в сходстве результатов воздействия разных факторов.

Так, свет не может быть заменен избытком тепла или обилием углекислого газа, но, воздействуя изменениями температуры, можно приостановить, например фотосинтез растений.

В комплексном влиянии среды воздействие различных факторов для организмов неравноценно. Их можно подразделить на главные, сопутствующие и второстепенные.

Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте.

В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды.

Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является температура, в период колошения и цветения -- почвенная влага, в период созревания -- количество питательных веществ и влажность воздуха.

Роль ведущего фактора в разное время года может меняться.

Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же видов, живущих в разных физико-географических условиях.

Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием о лимитирующих факторах.

Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется лимитирующим.

Действие лимитирующего фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны.

Лимитирующими могут выступать как ведущие, так и второстепенные экологические факторы.

1. Влияние адаптации

Адаптация состоит в приспособлении организма к условиям среды обитания.Способность к адаптациям -- одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях -- от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически.

В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных.

Адаптации могут быть морфологическими, когда меняется строение организма вплоть до образования нового вида, и физиологическими, когда происходят изменения в функционировании организма. К морфологическим адаптациям близко примыкает приспособительная окраска животных, способность менять ее в зависимости от освещенности (камбала, хамелеон и др.).

Широко известны примеры физиологической адаптации -- зимняя спячка животных, сезонные перелеты птиц.

Весьма важными для организмов являются поведенческие адаптации.

Например, инстинктивное поведение определяет действие насекомых и низших позвоночных: рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и др. Такое поведение генетически запрограммировано и передается по наследству (врожденное поведение). Сюда относится: способ построения гнезда у птиц, спаривание, выращивание потомства и др.

Существует также и приобретенное повеление, полученное индивидом в процессе его жизни. Обучение (или научение) -главный способ передачи приобретенного поведения от одного поколения к другому.

Способность индивида управлять своими познавательными способностями, чтобы выжить при неожиданных изменениях среды обитания, является интеллектом. Роль научения и интеллекта в поведении возрастает с совершенствованием нервной системы -- увеличением коры головного мозга. Для человека -- это определяющий механизм эволюции. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятным.

2. Виды загрязнений

Загрязнение - это привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям.Загрязнение может возникать в результате естественных причин (загрязнение природное) и под влиянием деятельности человека - загрязнение антропогенное, которое обычно и имеется в виду при обсуждении проблем загрязнения. По значимости загрязнение можно подразделить на локальное, региональное и глобальное. По источникам возникновения антропогенное загрязнение бывает промышленное и сельскохозяйственное. По природе загрязнение подразделяется на физическое (радиоактивное, радиационное, световое, тепловое, шумовое, электромагнитное), химическое и биологическое.

Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение ее состава при поступлении примесей естественного и антропогенного происхождения. Вещества-загрязнители бывают двух видов: газы и аэрозоли. К аэрозолям относят диспергированные твердые частицы размером 0,5 мкм и менее, выбрасываемые в атмосферу и находящиеся в ней длительное время во взвешенном состоянии.

Источники загрязнения атмосферы могут быть природными и антропогенными.

К природным источникам относятся: извержения вулканов, пылевые бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется во времени.

3. Влияние климата

Климат - от греч. klima - наклон земной поверхности к солнечным лучам, многолетний режим погоды, соответствующий той или иной местности. Он формируется благодаря сочетанию атмосферных, космических и земных природных факторов, образующих погоду.

Сегодня время в медицинской практике используют деление климата на щадящий и раздражающий.

К щадящему климату относят теплый климат с малыми колебаниями температур и других метеорологических факторов на протяжении суточных, месячных и годовых промежутков времени. Этот климат предъявляет минимальные требования к адаптационным физиологическим механизмам организма человека. Примерами такого климата являются лесной климат средней полосы России, а также климат Южного берега Крыма.

Для раздражающего климата характерны значительные суточные и сезонные колебания метеорологических факторов, вследствие чего к адаптационным механизмам организма предъявляются повышенные требования.

Холодный климат Севера отличается низкими температурами воздуха, высокой относительной влажностью, вечной мерзлотой, полярными ночами с отсутствием солнечной радиации, сильными ветрами и т.д. Особенности этого климата способствуют возникновению у человека напряжения терморегуляции и гемодинамики, усилению основного обмена, гиперсекреции желудка, изменениям в нервной системе в виде усиления процессов торможения, понижения условно-рефлекторной деятельности, снижении работоспособности, расстройств сна (во время полярного дня).

Низкие же температуры воздуха в сочетании с его высокой влажностью приводят к возникновению простудных заболеваний, ревматизма, заболеваний периферической нервной системы в виде радикулитов, невритов, миалгий, миозитов и т.д.

Жаркий климат пустынь и степей отличается жарким летом, резким размахом суточных температур, сухостью воздуха, избытком солнечного излучения. адаптация радиация загрязнение экологический

В этих условиях могут наблюдаться явления перегрева организма в виде теплового и солнечного ударов, нарушение водно-солевого обмена, снижение величины основного обмена, расстройства гемодинамики (расширение капилляров, снижение уровней АД, тахикардия), нарушение деятельности желудочно-кишечного тракта (понижение аппетита, жажда), росту возникновения кишечных инфекций (дизентерии, брюшного тифа, паратифов, холеры и т.д.), пищевых отравлений бактериальной природы в связи с быстрой порчей продуктов питания, а также массовым размножением насекомых-переносчиков инфекций и инвазий.

Кроме того, отмечается снижение работоспособности, растет риск развития раковых поражений кожи из-за избытка ультрафиолетового облучения (особенно при слабопигментированном типе кожи), уролитиаза вследствие нарушений минерального обмена при потреблении больших количеств высокоминерализованной питьевой воды, катаракты из-за избытка инфракрасных лучей.

4. Влияние погоды

Погода - это физическое состояние атмосферы, возникающее под влиянием солнечной радиации и циркуляционных процессов в атмосфере, а также подстилающей поверхности. В отличие от климата погода - неустойчивое состояние метеорологических условий, вследствие чего она может меняться несколько раз на протяжении суток.

Погоду рассматривают как целостное образование природы, характеризуемое комплексом взаимосвязанных и взаимообусловленных метеорологических элементов и явлений.

В потоке теплого воздуха образуется циклон, т.е. область пониженного давления диаметром примерно 2,5-3 тыс. км, при этом понижение атмосферного давления отмечается от периферии к центру. Погода в циклоне отличается неустойчивостью, характерны большие перепады уровней давления, температуры, повышенная влажность воздуха, осадки, высокая электропроводность воздуха. В потоке же холодного воздуха образуется антициклон - область высокого давления, диаметр которой составляет около 5-7 тыс. км, несущий устойчивую погоду, но необязательно ясную.

Проблемы влияния погоды на состояние здоровья населения в последнее время приобрели особую остроту из-за продолжающегося глобального изменения климата, роста числа метеорологических аномалий - отклонений метеорологических характеристик от их средних значений во времени или пространстве.

Реакции и состояния человека, обусловленные действием погодных факторов, могут рассматриваться как расстройства физиологических механизмов адаптации (Данишевский Г.М., 1962), следствие острого метеорологического стресса (Кулаков Ю.В., 1998), причем неблагоприятное влияние погоды связано не столько с абсолютными значениями метеопараметров, сколько с их резкими изменениями, предъявляющими повышенные требования к системам, поддерживающим гомеостаз, а также приводящим к десинхронизации внутренних биологических ритмов.

Известно, что погода оказывает непосредственное и косвенное влияние на здоровье и физиологические функции организма человека. Непосредственное, или прямое, влияние погоды заключается в воздействии на теплообмен, способствуя таким проявлениям как тепловой удар, переохлаждение, снижение иммунитета, рост простудных заболеваний, заболеваний периферической нервной системы воспалительного характера в виде невритов, радикулитов, невралгий и т.д.

Косвенное влияние погоды связано с воздействием апериодических изменений погодной обстановки, которые рассогласовывают привычные для организма ритмы физиологических функций. В первую очередь это биологические адаптивные ритмы - суточные, месячные, годичные и гелиобиологические, которые обусловлены 11-летним циклом солнечной активности.

5. Влияние радиации

Радиация - самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений.

Ионизирующее излучение - любое излучение, за исключением видимого света и ультрафиолетового излучения, взаимодействие которого со средой приводит к ее ионизации, т.е. к образованию электрических зарядов разных знаков. Кроме ионизации все виды излучений вызывают возбуждение атомов и молекул путем передачи им части энергии, недостаточной для ионизации.

Ионизирующее излучение подразделяют на электромагнитное и корпускулярное.

К электромагнитным излучениям относятся рентгеновские лучи, гамма-лучи радиоактивных элементов и тормозное излучение, испускаемое при изменении кинетической энергии заряженных частиц при прохождении через вещество. Эти разновидности излучений имеют ту же природу, что и видимый свет, радиоволны, но с меньшей длиной волны. Электромагнитные излучения не имеют массы покоя и заряда, а потому обладают наибольшей проникающей способностью. Пробег частиц излучений (фотонов) максимально сокращается в таких материалах, как свинец, что используется при конструировании защитных экранов.

Корпускулярное излучение - ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля. Выделяют две их разновидности.

Заряженные частицы: в-частицы (электроны), протоны (ядра водорода), дейтроны (ядра тяжелого водорода - дейтерия), б-частицы (ядра гелия), тяжелые ионы - ядра других элементов, ускоренные до больших энергий. При прохождении через вещество заряженная частица, теряя свою энергию, вызывает ионизацию и возбуждение атомов.

К незаряженным частицам относятся нейтроны, которые не взаимодействуют с электронной оболочкой атома, беспрепятственно проникают в глубь атомов, вступая в реакцию с ядрами. При этом испускаются б-частицы и протоны. Протоны приобретают в среднем половину кинетической энергии нейтронов и вызывают на своем пути ионизацию. Плотность ионизации протонов велика, поэтому нейтроны следует рассматривать как частицы, косвенно вызывающие очень плотную ионизацию. В веществах, содержащих много

атомов водорода (вода, парафин, графит), нейтроны быстро растрачивают свою энергию и замедляются, что используется в целях радиационной защиты.

Радиоактивные явления, происходящие в природе, называют естественной радиоактивностью; аналогичные процессы, происходящие в искусственно полученных веществах, - искусственной радиоактивностью. Данные процессы участвуют в формировании радиационного фона (РФ). Под РФ принято понимать ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, а также искусственных радионуклидов, рассеянных в биосфере в результате деятельности человека. РФ воздействует на все население земного шара, имея относительно постоянный характер.

6. Влияние ландшафта

Ландшафт (географический) - достаточно обширный участок земной поверхности, в пределах которого различные компоненты природы (горные породы, рельеф, климат, воды, почвы, растительный и животный мир), взаимосвязанные и взаимообусловленные, составляют одно целое, образуя определенный вид местности. Ландшафт оказывает существенное влияние на качество окружающей среды, с которым очень тесно связано здоровье человека.

Городской ландшафт относится к искусственным ландшафтам, созданным человеком на природной основе. Он включает в себя города и села, промышленные (энергетические и транспортные) узлы, полосы наземных коммуникаций, горные разработки и т. п. В благоустроенном городе преобладают камень, бетон, асфальт и постоянно наблюдается относительное уменьшение природных элементов, а как следствие - ухудшение состояния воздушного бассейна. Формирование ландшафта города как жизненной среды людей создает неблагоприятные санитарно-гигиенические условия.

Перед градостроителями должна быть поставлена цель сохранения для города обширных включений природного ландшафта в виде открытых озелененных пространств и создания благоприятных условий для труда и досуга.

В условиях современной практики строительства городов с её тенденцией уплотнения застройки открытые пространства, образуемые водоемами и насаждениями, приобретают все возрастающее значение в формировании архитектурно-планировочной структуры и ландшафта города.

Нужно отметить культурные ландшафты, то есть преобразованные человеком: поля, сады, плантации многолетних культур, сеяные луга, лесонасаждения, пригородные лесопарки. В таких ландшафтах природные связи в той или иной степени изменены (иногда настолько, что речь идет о принципиально иных ландшафтах) и постоянно поддерживаются путем культиваций, мелиорации, химизации почвы, разведения полезных человеку растений и животных, создания полезащитных лесокустарниковых полос и т. д. Культурный ландшафт - это гармония между деятельностью человека и природой.

Город не должен вредить здоровью людей. Так, вблизи жилых кварталов могут размещаться только те промышленные предприятия, которые не представляют опасности в гигиеническом отношении и необходимы для нужд города. На территории городской застройки, в каждом микрорайоне и между микрорайонами имеются зеленые массивы различной площади.

7. Влияние шума на человека

Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно четко координировать работу различных систем организма. Отсюда возникают нарушения их деятельности.

Как уже было сказано, уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, -- децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов, и то при уровне шума 60-90дБ возникают неприятные ощущения. Звук в 120-130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым и парой приводит к необратимой потери слуха. Недаром в средние века существовала казнь «под колокол». Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного. Звук в 180дБ вызывает усталость металла, а в 190 - вырывает заклёпки из конструкций. Очень высок уровень и промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-110 децибелов и более. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума -- так называемая бытовая техника. Также известно, что кроны деревьев поглощают звуки на 10-20дБ.

Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде и, например, в античных городах вводились правила ограничения шума. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека.

Но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Так, сотрудники одного конструкторского бюро, имевшего прекрасную звукоизоляцию, уже через неделю стали жаловаться на невозможность работы в условиях гнетущей тишины. Они нервничали, теряли работоспособность. И, наоборот, ученые установили, что звуки определенной силы стимулируют процесс мышления, в особенности процесс счета.

Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий. Некоторые люди теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно уменьшенной интенсивности. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия -- звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости. Очень шумная современная музыка также притупляет слух, вызывает нервные заболевания.

Интересно, что американский отоларинголог С. Розен установил, что в африканском племени в Судане, не подверженному воздействию цивилизованного шума, острота слуха у шестнадцатилетних представителей в среднем такая же, как у тридцатилетних людей, живущих в шумном Нью-Йорке. У 20% юношей и девушек, часто слушающих модную современную эстрадную музыку, слух оказался притуплённым так же, как у 85-летних стариков.

Шум обладает аккумулятивным эффектом, т. е. акустические раздражение, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему. Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредной влияние шум оказывает на нервно-психическую деятельность организма. Процесс нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в шумных условиях, нежели у лиц, работающих в нормальных звуковых условиях. Шумы вызывают функциональные расстройства сердечно-сосудистой системы. Известный терапевт академик А. Мясников указывал, что шум может быть источником гипертонии.

Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм. Чем выше интенсивность шума, тем хуже мы видим и реагируем на происходящее.

Этот перечень можно продолжить. Но необходимо подчеркнуть, что шум коварен, его вредное воздействие на организм совершенно незримо, незаметно и имеет аккумулирующий характер, более того, против шума организм человека практически не защищён.

При резком свете мы закрываем глаза, инстинкт самосохранения спасает нас от ожогов, заставляя отдёрнуть руку от горячего и т.д., а от воздействия шума у человека нет защитной реакции. Поэтому и существует недооценка борьбы с шумом.

8. Экологическая патология детского возраста

Состояние здоровья детей один из наиболее чувствительных показателей, отражающих изменения качества окружающей среды. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что в экологически неблагополучных регионах регистрируется повышенная заболеваемость как взрослых, так и детей. В зонах экологического кризиса достоверно превышены показатели как младенческой, так и детской смертности, частоты невынашивания беременности по сравнению со средним значением по России. Существенно повышена региональная частота врожденных пороков развития. Она достигает в отдельных регионах 13-14%. Показано, что в 12 наиболее индустриально развитых регионах России, которые могут быть отнесены к зонам экологического кризиса, уровень младенческой смертности на 25% выше по сравнению с благополучными областями. Более того, темпы снижения этого показателя в зонах экологического напряжения значительно отстают от его динамики в относительно "чистых" районах.

В структуре причин младенческой смертности в городах с развитой промышленностью врожденные пороки развития и опухоли составляют 36-40% и занимают первое место. В крупных промышленных городах с загрязнением атмосферного воздуха оксидом углерода, оксидами азота, сернистым газом, пылью основными причинами ранней детской смертности являются асфиксия, родовая травма, врожденные пороки развития, при этом перинатальная смертность в 2 раза превышает таковую в "чистых" зонах. Наиболее высокие показатели детской

смертности установлены в возрастной группе детей старше 1 месяца вследствие врожденных пороков, чаще всего нервной системы, а после года жизни на первое место выходят онкологические заболевания.

В городах России с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха сероводородом, углеводородами, фенолом, аммиаком, фтористыми соединениями наблюдается отставание детей в физическом и нервно-психическом развитии; распространенность хронических заболеваний органов дыхания в 1,5-2 раза превышает аналогичные показатели в "чистых" районах (Ревич Б.А., 1993).

Сегодня общепринятыми гигиеническими нормативами, регламентирующими безопасное для человека загрязнение биосферы, являются ПДК химических объектов. Проблема, однако, заключается в том, что безопасного загрязнения окружающей среды не бывает. Кроме того, гигиенические нормативы ПДК вредных веществ в биосфере разработаны на основе изучения реакций взрослых людей и даже экспериментальных животных. Они не предусматривают существование возрастных вариаций чувствительности. Более того, не установлено дозовой зависимости действия антропогенов окружающей среды (в диапазоне допороговых нетоксических концентраций) на здоровье детей с учетом превышения ПДК. Поэтому для детей и беременных женщин ПДК экопатогенов не известны. Экопатогенные воздействия обусловили появление новых, неизвестных ранее заболеваний, среди которых должны быть названы химическая астма (сульфитная, изотиоцианатная), киширский синдром (астма у детей, сенсибилизированных выбросами заводов по производству полусинтетических кормов для животных), черновицкий синдром, диоксиновый синдром, синдром тотальной аллергии, синдром нездоровых зданий, синдром напряжения - утомления, болезнь Минаматы, болезнь Юшо и др. На загрязнение окружающей среды более всего реагируют дети.

Заключение

Тема показалась мне очень интересной, поскольку проблема экологии очень меня волнует, и хочется верить, что наше потомство не будет так подвержено негативным факторам окружающей среды, как в настоящее время.

Однако, мы до сих пор не осознаем важности и глобальности той проблемы, которая стоит перед человечеством относительно защиты экологии. Во всем мире люди стремятся к максимальному уменьшению загрязнения окружающей среды.

Но, конечно, не все пути к преодолению данной проблемы решены и нам стоит самостоятельно заботиться об окружающей среде и поддерживать тот природный баланс, в котором человек способен нормально существовать.

Размещено на Allbest.ru