1. Вплив абіотичнихфакторів на організм людини. Механізми адаптації та акліматизації людськогоорганізму
1.1 Характеристика наземного середовища існуваннялюдини, його особливість в порівнянні з іншими середовищами
Живі організми нашої планети населяють чотири основні середовищаіснування: наземно-повітряне, водне, грунт, а також організми інших істот.Наземно-повітряне середовище найрізноманітніше за своїми умовами. Провідна рольсеред абіотичних факторів тут належить освітленості, температурі, вологості,газовому складу атмосфери.
Температура навколишнього середовища може на протязі кількох годинзмінюватися на 10-20 градусів за Цельсієм, впливаючи на температуру тіла різнихорганізмів. Людина відноситься до гомойотермних організмів, що здатні зарахунок складних механізмів терморегуляції підтримувати сталу температуру своготіла. Температура довкілля визначає швидкість обміну речовин: низькітемператури їх гальмують, але надто високі можуть призвести до порушенняструктури та денатурації білків. Тому для більшості організмів оптимальнізначення температури знаходяться у вузьких межах — +10...30 градусів заЦельсієм, а екстремальні температури є стримуючим фактором в географічномупоширенні видів.
Освітленістьвизначається дією сонячних променів і може суттєвозмінюватись як на протязі доби, так і на протязі року. Ці зміни пов’язані зособливостями руху Землі як планети і є ритмічними. В зв’язку з цим у всіхназемних організмів в процесі еволюції з’явилась реакція фотоперіодизму, якапроявляється через зміну інтенсивності фізіологічних процесів, а такожповедінки на протязі доби, або року.
Вологість повітря– відображає вміст водяної пари наодиницю об’єму (абсолютна вологість). Вологість повітря визначає потраплянняводи через покриви, а також умови втрати води через цей шлях і з поверхнідихальних шляхів. Значні коливання умов забезпечення вологою в різнихгеографічних регіонах викликало в процесі еволюції становлення у тварин і улюдини широкого кола спеціальних адаптацій. На вологість повітря впливаютьтакож осади, які регулюють режим водойм і ґрунтову вологу. Розподіл опадів дуженерівномірний по кліматичних зонах, а також по сезонах. Утворення адаптацій додефіциту вологи є головним напрямком еволюції при засвоєнні різними групамиорганізмів наземного середовища.
Газовий склад повітря– головними складовими нижніх шаріватмосфери є кисень (близько 21%), азот (майже 78%), аргон ( 0,093%).На всі іншігази, серед яких основну долю займає вуглекислий газ, припадає близько 0,03%.Вміст вуглекислого газу в повітрі змінюється в залежності від широти,місцевості, часу доби та пори року, місцевих умов. Локальні концентраціївуглекислого газу в повітрі можуть досягати 0,07%. Кисень потрібен організмамдля забезпечення енергією, яка вивільняється у результаті реакцій окислення.Підвищення концентрації вуглекислого газу в атмосфері гальмує ці процеси.Завдяки постійності газового складу атмосферного повітря організми наземногосередовища не лімітовані по кількості повітря. Лише в деяких специфічних умовахгазообмін може бути обмежений деякою нестачею кисню і зниженням парціальноготиску цього газу ( наприклад, в умовах високогір’я)
1.2 Вплив температури на життєві процеси організмулюдини, механізми терморегуляції
Підтримання сталої температури тіла у людини досягається як і у всіхгомойотермних тварин завдяки активним регуляторним механізмам підтриманнятеплового гомеостазу внутрішнього середовища тіла. Завдяки цьому біохімічні тафізіологічні процеси завжди протікають в оптимальних температурних умовах.
Фізіологічні механізми, що забезпечують підтримання сталої температуриподіляються на дві функціональні групи: механізми хімічної і фізичноїтерморегуляції. Хімічна терморегуляція регулює теплопродукцію організму зарахунок зміни інтенсивності метаболізму. Теплообмін організму з середовищемзбалансовано і зміни температури довкілля понад межі комфортних температурвикликають рефлекторне підвищення або пониження рівня обміну речовин. Фізичнатерморегуляція пов’язана з формуванням захисного теплоізоляційного прошаркужирової клітковини шкіри, а також з судинними реакціями і збільшенням абозменшенням потовиділення. Наприклад, природне схуднення на 1-1,5 кг при підвищенні середньодобових температур в весняно-літній період, і навпаки, збільшення вагиза рахунок більш інтенсивного відкладання жиру при переході до зимового періодуспостерігається в популяціях людей зони помірного клімату.
Антропологами виділені регіональні адаптивні типи населення різнихрегіонів. Люди півночі мають більші розмірі тіла, вагу, ніж південні популяціїлюдей. На півночі більша маса тіла сприяє кращому збереженню тепла, оскількиповерхня тіла сприяє втратам тепла, а об’єм – його збереженню. Таку ж саму рольвиконує і прошарок жиру. В умовах півночі він значно товщий, виконує функціютеплоізоляції. В північних районах люди потребують більшу кількість їжі, у нихметаболізм проходить інтенсивніше. На півдні в корінних жителів середня вагатіла менше, ніж у людей півночі, підшкірна жирова клітковина незначна, вонимають худорляву постать, довгі кінцівки.
1.3 Водно – сольовий обмін людини в різних кліматичнихзонах та особливості пристосування до умов існування в них
В наземних умовах наявність води та відповідна вологість повітря дуженепостійний фактор середовища і суттєво коливається в різних кліматичних тагеографічних умовах.
Для тропічної зони характерні середньомісячні температури +24...29градусів за Цельсієм, високий рівень сонячної інсоляції, але головне, повітря,насичене водяними парами (відносна вологість складає 80-90%). В результаті процесівгниття опалого листя в приземних шарах повітря значно зростає вміст вуглекислогогазу (від 0,04% до 0,3%), чому люди, що опинились в тропічному лісі нерідкоскаржаться на відчуття нестачі кисню. Висока температура в поєднанні з високоювологістю повітря в тропіках ставить організм людини в дуже несприятливі умовитеплообміну. Висока вологість зводить до мінімуму можливість позбутися зайвоготепла потовиділенням, оскільки піт не випаровується, а стікає по шкірі. Все цестворює умови перегрівання організму при відносно невеликій температуріповітря. В джунглях при фізичних навантаженнях значні втрати солей разом зпотом призводять до порушення водно-сольового балансу і дегідратації організму.
Як правило, райони з нестачею вологи пов’язані з високими температурами — райони пустель, напівпустель та прилеглих до них районів. За даними ЮНЕСКО,пустелі складають приблизно п’яту частину площі всіх континентів. Для пустельхарактерна велика інтенсивність сонячної радіації (температура в затінкудосягає +50 градусів за Цельсієм), невелика кількість осадів, сухість повітря.В умовах, коли організм отримує велику кількість тепла, основна фізіологічназадача — підвищення тепловіддачі для збереження гомеостазу, що супроводжуєтьсярозширенням судин шкіри і відповідно збільшенням потовиділення. Внаслідокзбільшення потовиділення відбувається дегідратація, з організму вимиваються нетільки солі, а й водорозчинні вітаміни. В результаті порушується водно –сольовий баланс організму, змінюється осмотичний тиск крові. При цьомукомпенсація втрат води супроводжується збільшенням добових потреб у воді.Місцеве населення адаптовано до цих умов. Наприклад, в умовах Середньої Азіїдобові водні потреби у людей складають 2550-1120 мл, а у людей що переїхали вці кліматичні умови з зони помірного клімату вони сягають 3850- 3930 мл. Вумовах пустель змінюється і раціон людей, який містить невелику кількістьбілків та жирів, і відповідно більше енергетично містких вуглеводів. Для людей,що працюють в умовах аридної зони збільшується добова потреба в вітамінах тамікроелементах.
Адаптивний тип людей з помірних широт характеризується середнімизначеннями інтенсивності метаболізму та морфологічними особливостями та займаєпроміжне значення між людьми півночі та півдня.
1.4 Особливості газообміну в умовах високогір’я
Один з найбільш складних в екологічному відношенні районів існування людиниє високогір’я. Деякі міста розміщені на значній висоті над рівнем моря
(Мехіко- 2277м, Адіс-Абеба — 2000м.), багато сільських поселень наПамірі, Гімалаях. В цілому, в умовах високогір’я живуть десятки мільйонів людейрізних рас та національностей. В цих умовах людина повинна пристосуватися допонижених температур, зменшеного барометричного тиску, гіпоксії внаслідокзниженого парціального тиску кисню.
Місцеві популяції людей мають завдяки адаптації організму: підвищенийвміст гемоглобіну, вміст еритроцитів в крові збільшується до 8 млн. в 1 млкрові. Для горців характерні добрий розвиток дихальної системи, збільшенняжиттєвої ємності легень, підсилення легеневої вентиляції. Адаптація до гіпоксіїздійснюється і на молекулярному рівні: підвищена активність окисних ферментів,гемоглобін швидше зв’язується з киснем і легше віддає його тканинам, в м’язахзбільшений вміст міоглобіну. В популяціях киргизів – жителів Паміруспостерігається пригнічення активності щитоподібної залози. Така помірнагіпофункція має пристосувальне значення, оскільки гальмує основний обмін, більшекономно витрачаючи кисень. Існує думка, що добір в місцевих популяціяхвідбувався на стадії пренатального розвитку, коли ембріон найбільш чутливий донестачі кисню. У європейців, що недавно живуть в гірських умовах Перу відмічаєтьсявелика кількість мертво новонароджених в порівнянні з аборигенами. Це свідчить проте, що в умовах високогір’я має місце не просто акліматизація, а генетичнаадаптація.
1.5 Освітленість та біологічні ритми
Багато природних явищ в неживій природі мають певну періодичність, якапов’язана з космічним походженням Землі. Ритмічність дії факторів зовнішньогосередовища, що підпорядкована суровій періодичності стала фізіологічно іспадково обумовлена для багатьох організмів, в тому числі і для людини. Реакціїорганізмів на періодичні зміни навколишнього середовища отримали назвубіоритмів. Багато біоритмів піддається систематизації. За ступенем залежностівід зовнішніх умов вони поділяються на екзогенні та ендогенні. За сучаснимиуявленнями в основі біоритмів лежить внутрішня генетична програма, на якувпливає складний комплекс зовнішніх факторів. Освітленість являє собоюпервинно-періодичний фактор і зумовлює спадково закріплені стереотипиактивності на протязі доби. Циклічні зміни загальної активності на протязі добипов’язані з відповідними ритмами фізіологічних процесів. Генетично закріпленіендогенні цикли фізіологічних процесів з періодом, близьким до 24 год.називаються циркадіанними (циркадними). Характер активності фізіологічнихреакцій організму людини в різний час доби різний і залежить в основному відфакторів зовнішнього середовища. Так, більшість людей на протязі доби мають двапіки активності(підвищеної працездатності): перший спостерігається ранком з 8до 12 години, другий ввечері — між 17-19 годинами. Найслабкіша активністьспостерігається в 2-5годин ранку і в 13-15 годин. З врахуванням фізіологічнихритмів нашого організму побудована також тривалість навчальних занять в школахта інших навчальних закладах.
Хронобіологами виділені серед людей три типи за переважанням періодуактивності: ранковий (15%), проміжний ( 50%), нічний ( 35%). Темп життясучасної людини призводить до швидкої зміни тимчасового середовища:трансконтинентальні перельоти із зміною часових поясів, штучна освітленістьміст з порушенням добового ритму. Такі зміни можуть викликати стан десинхрозу.Типовий десинхроз спостерігається у окремих професійних груп (льотчики,космонавти, учасники полярних експедицій) і викликає поступове накопичення фізіологічнихпорушень з розвитком захворювань. Румунські вчені проаналізувалибіоритмологічний аспект в житті довгожителів планети і прийшли до висновку про безпосереднійзв’язок підтримання циркадних ритмів з довголіттям. Довгожителі ніколи непрацювали за гнучким графіком роботи, в нічні зміни, не перелітали на літаках вінші часові пояси, підтримували сталий добовий режим активності.
Біологічні ритми людини відображають не тільки добові природні ритми, алеможуть мати і більш довгу тривалість. Рух Землі навколо Сонця призводить дорічних біоритмів, що пов’язані з сезонними змінами, а, відповідно, із змінамиусіх фізико-хімічних параметрів наземно-повітряного середовища. Змінатривалості світового дня викликає у багатьох людей відчуття осіньо-зимової депресії,пригнічення емоційного стану. Доведено, що пік інфаркту міокардуспостерігається в період з пізньої осені до зими, а мінімум – в серпні-вересні.Сезонні зміни проявляються також у підвищенні в організмі людини інтенсивностіметаболізму навесні, і в зниженні його взимку; в збільшенні вмісту гемоглобінукрові і в зміні збудливості дихального центру в весняно — літній період року. Вякості прикладу сезонних впливів можна привести зміну кількості еритроцитів,частоту серцевих скорочень, швидкість осідання еритроцитів в залежності відпори року. Місяць, обертаючись навколо Землі викликає зміни в гравітаційномуполі планети, спричиняючи припливно-відпливні процеси. Цей вплив відчувають ірідинні середовища організму людини. Доведено, що Місяць створює двогодинніритми діяльності 12 органів людини.
З усіх геофізичних ритмів на людину найсильніше діють періодичні зміниактивності Сонця, які впливають на магнітне поле Землі, іоносферу, погоду.Доведено, що під час сонячної активності різко погіршується стан хворих зсерцево-судинними захворюваннями. Сонце суттєво впливає на магнітне поле Земліз періодичністю тижня. Виявляється, що такі періодичні зміни викликають змінирН-середовища організму, емоційного стану, самовідчуття людини.
Таким чином всі біоритми людини можна поділити на фізіологічні таекологічні. Фізіологічні, як правило, мають періоди від долі секунди до кількоххвилин. Екологічні ритми співпадають з геофізичними ритмами і завчасноадаптують організм до періодичних змін умов існування.
1.6 Загальні принципи адаптації. Особливості адаптаціїлюдини
Людина при взаємодії з навколишнім середовищем реагує на ньогоіндивідуально за допомогою фізіологічних реакцій. Система саморегуляціївнутрішнього середовища забезпечує швидку реакцію організму людини, підвищуючийого стійкість. Саморегуляція здійснюється за допомогою нервової системи ібіохімічних процесів і є детекторною системою, що ловить різкі зміни унавколишньому середовищі і подає сигнал про небезпеку. У силу загальнихсоматичних властивостей фізіологічного пристосування організм може адаптуватисьабо акліматизуватись, виробити імунітет до найрізноманітніших зовнішніхфакторів. Усі люди здатні проявляти необхідну пластичність реакцій у відповідьна зміни зовнішніх умов. Це комплекс механізмів, які виробились у процесіеволюційного розвитку живих організмів і дозволяють їм існувати у природі,пристосовуючись до зміни умов навколишнього середовища. Адаптація допомагаєпідтримувати гомеостаз і тоді, коли параметри деяких факторів довкілля виходятьза межі оптимальних. Адаптація залежить від сили дії факторів навколишньогосередовища і від індивідуальної реактивності організму. Критерієм ступеняадаптації є збереження гомеостазу незалежно від тривалості дії фактора, доякого сформувалась адаптація.
У людини, як і у всіх ссавців в процесах адаптації важливу рольвідіграють нервові механізми, гіпоталамо — гіпофізарна і симпатико-адреналіновасистеми. Під час фізіологічної адаптації спостерігається сукупність реакцій, щосприяють пристосуванню організму до змін навколишнього середовища і направленихна збереження гомеостазу. Внаслідок цього підвищується стійкість організму книзьким або високим температурам, зміні тиску, фізичним навантаженням та інше.При дії значних за силою та тривалістю подразників в організмі виникає комплекснеспецифічних реакцій — так званий загальний адаптаційний синдром
(див. вчення Г. Сельє про стрес). Оскільки абіотичні фактори середовищавпливають на організм людини на рівні обміну речовин, то відповідно у людини впроцесі еволюції виникли активні шляхи адаптації. При цьому адаптивні механізмипідтримують гомеостаз внутрішнього середовища. Але одночасно, людина за рахунокдіяльності в процесі соціальної еволюції змогла адаптуватись до значнихколивань абіотичних факторів за рахунок створення одягу, житла, забезпеченнясебе харчовими запасами при несприятливих умовах. Врешті решт це зумовилогеографічне поширення людини як виду на всіх континентах Землі, за виключеннямокремих екстремальних в кліматичному плані регіонах. Тому особливістю адаптаціїлюдини є як успадковані механізми фізіологічної адаптації, так і застосуванняштучних механізмів захисту та пристосуваннь до дії факторів зовнішньогосередовища, які відсутні у тварин. Особливості одягу, житла, харчування,поведінки різних популяцій людей відображають специфіку існування в тих, чиінших умовах і є довготривалим результатом соціальної адаптації до них.
2. Вплив біотичнихфакторів на організм людини
2.1 Класифікація біотичних факторів
Біотичні фактори (їжа, хижаки, збудники хвороб, конкуренти, паразити) нетільки впливають на організми інших видів, але одночасно являються об’єктомвпливу з їхньої сторони. Тому краще говорити про біотичну взаємодію організміводного чи різних видів. Такі взаємодії можуть бути антагоністичними (конкуренція,паразитизм, хижацтво), взаємовигідними (мутуалізм), чи нейтральними. Кожен зорганізмів постійно взаємодіє з особинами свого (внутрішньовидові зв’язки) таінших (міжвидові зв’язки) видів. Усі форми співіснування організмів різнихвидів називаються симбіозом. За характером взаємозв’язків розрізняютьпаразитизм, коменсалізм, мутуалізм.
2.2Основні різновиди взаємодії людини з іншимиорганізмами
Особливості еволюції людини, переважання соціальних факторів вісторичному розвитку суспільства призвели до того, що людина займає особливемісце серед інших живих організмів Землі. Це зумовлює і особливості біотичнихвзаємозв’язків людини. Засвоєння знарядь праці, активна зміна довкілля,створення штучного середовища призвели до того, що ми все частіше кажемо похижацьке відношення людини до природи. Екологи постійно б’ють на спалах прощоденне зникнення багатьох видів тварин та рослин внаслідок антропогенноїдіяльності, які не витримують подібного тиску. В цьому відношенні у людини немає конкурентів в біологічному світі. Тобто, можна вважати, що вона зайняладомінуюче положення, активно впливаючи на чисельність популяцій інших видів,змінючи та скорочуючи їх середовища існування.
На стадії первісних племен людина почала одомашнювати диких тварин, апотім завдяки штучному добору створила багато сортів рослин, порід тварин, якібез постійного догляду не змогли б існувати в дикій природі. На сучасному етапілюдина досягла такого рівня знань, що може створювати нові види організмів. Всебільше використовуються в нашому житті трансгенні культури мікроорганізмів,рослин, тварин.
Таким чином, ми можемо сказати, що все різноманіття взаємовідносин зіншими організмами у людини зводиться до таких форм: хижацьке по відношенню допотенційних конкурентів за середовище існування та їжу, та співіснування зіншими видами організмів в вигляді сімбіотичних зв’язків різного напряму.
2.3 Вплив тварин на людину. Види — коменсали.Синантропні види тварин і їх значення
Фактично, зараз майже не залишилось незмінних природних біоценозів, щооточують людину. Людина активно створює різні штучні ценози в виглядірізновидів антропоекосистем: сільськогосподарські угіддя, міста, промисловіекосистеми та інше. Особливості біорізноманіття в них характеризуютьсязменшенням видового різноманіття, відповідними пристосуваннями організмів доспівіснування з людиною в цих екосистемах. Серед тварин можна виділити тригрупи видів:
1. Види –коменсали. Це організми, що використовують харчові та просторові можливостіштучних екосистем, не завдаючи помітної шкоди людині. Цікавим є те, що таківиди організмів характеризуються певною психофізіологічною пластичністю, легшеадаптуються до небезпеки, стресових умов. Наприклад, птахи родини горобцевихвідрізняються пластичністю поведінки в міських умовах, що дозволяє їм завждизнаходити їжу.
2. Види –паразити.
3. Синантропнівиди — види які пристосувались до існування виключно в поселеннях людини.Типовим прикладом є гризуни (сірий пацюк, миша хатня), деякі комахи (мурашки,таргани). В процесі сумісної з людиною еволюції у них виробились певні особливіриси поведінки, які дозволяють їм витримувати жорсткий тиск з боку людини, ідосягати значної чисельності.
Будь — який живий організм може бути носієм різних збудників хвороб, абоїх переносником. Довготривала адаптація до співіснування з людиною синантропнихвидів призвела до того, що людина не може позбутися їх, не зважаючи на те, щодіяльність цих організмів суттєво впливає на наше життя: псування осель, їжі,осередки різних хвороб. Така стійкість до жорсткого тиску з боку людини(застосування фізичних, хімічних, біологічних засобів боротьби) пов’язана ззакріпленням в процесі еволюції певних пристосувальних рис наморфофізіологічному та поведінковому рівнях у видів, що співіснують з людиноютривалий час. Наприклад, неофобія у щурів, легке засвоювання тримірногопростору у мишей, більша стійкість до окремих хімічних засобів боротьби утарганів. Особливість такого складу фауни в поселеннях людини призводить допоширення деяких видів зоонозів(ехінококоз, туляремія), геогельмінтозів.
Особливе місце в біотичних зв’язках людини займають свійські тварини. Їхзначний вклад в існування людини, наявність певних спільних збудників хвороб ісамих хвороб зумовлює постійний нагляд з боку ветеринарної тасанітарно-епідеміологічної служби.
Науковцями доведено, що збіднене біорізноманіття урбоекосистем само пособі може бути стресогенним фактором, який людина намагається зняти задопомогою домашніх улюбленців: собак, кішок, птахів.
2.4 Основні паразити людини та їх вплив на хазяїна
Особливе місце у взаємозв’язках людини з іншими тваринами займаєпаразитизм. Паразитизм – це форма антагоністичного співіснування організмів, щовідносяться до різних видів, при яких один організм (паразит) використовуєінший організм (хазяїна) в якості середовища існування, джерела їжі, існуючи зарахунок нього, чим шкодить хазяїну, але не настільки, аби призвести до смертіостаннього. Паразити можуть бути облігатними (постійними) та факультативними(тимчасовими), а також ендопаразитами та ектопаразитами. На протязі еволюції упаразитів спостерігається спрощення будови з розвитком значної плодючості таінших особливостей, що дозволяють знаходити хазяїна та існувати в ньому. Вприроді практично всі організми вражені різними паразитами. З тварин паразитичнийспосіб життя ведуть переважно найпростіші, черви, членистоногі.
Вплив паразитів на людину різноманітний. Перш за все це механічнеподразнення (аскариди, ціп’яки можуть викликати кишкову непрохідність),виділення токсинів та продуктів життєдіяльності в тіло хазяїна. Ряд паразитівсприяє проникненню в організм людини хвороботворних мікроорганізмів. Патогеннадія гельмінтів може проявлятися в вигляді алергічних реакцій враженогоорганізму, призводити до порушення регулюючих систем хазяїна, впливати на нейрогуморальнусистему.
Зараження людини може відбуватись класичними шляхами потрапляння ворганізм: через дихальні шляхи, травний тракт, контактно, трансмісивно. СередНайпростіших поширені як внутрішньоклітинні так і міжклітинні паразити.Наприклад, дизентерійна амеба вражає слизову оболонку тонкого кишечнику людини,малярійний плазмодій – еритроцити, трипаносома — спинний мозок, лейшманія — шкіру. Деякі найпростіші передаються статевим шляхом – трихомонади, сприяючирозвитку запальних процесів статевих шляхів і знижуючи репродуктивну функціюлюдини. Лямблії можуть закупорювати жовчні протоки. Цікаво, що в популяціяхлюдей спостерігаються певні адаптації до співіснування в осередках тих чи іншихпаразитів. Наприклад, в деяких популяціях людей Тропічної Африки генетичнозакріплена серповидноклітинна анемія, яка підвищує стійкість до захворюваннямалярією. Завдяки досягненню медицини людина може запобігати дії паразитів,постійно контролюючи себе, свійських тварин на наявність паразитів за допомогоюаналізів, проводячи профілактичні засоби.
2.5 Антропонозні захворювання. Зоонозні захворювання.Трансмісивні та природноосередкові хвороби
Захворювання, збудники яких вражають тільки організм людини називаються антропонозами.Захворювання, збудники яких вражають організм людини або тварин називаютьсязоонозами. Джерелом збудників захворювань є домашні та дикі тварини.Більшості зоонозних захворювань властива природна осередковість.Вчення про природно-осередкові хвороби було розроблено видатним радянськимвченим – паразитологом Е.Н Павловським. Природно-осередковими захворюваннямиє хвороби, пов’язані з комплексом природних умов і обумовлені наявністю 3-хгруп організмів: а) збудників хвороби, б) хазяїв збудників, в) переносниківзбудників. Збудники природно — осередкових хвороб є ланкою природнихбіоценозів. Коли людина потрапляє в такі біоценози, то стає однією з ланокциркуляції збудника і починає хворіти. Особливе місце серед таких хворобзаймають трансмісивні. Трансмісивні хвороби– це хвороби в якихзбудник попадає безпосередньо в кров хазяїна через укуси кровосисних комах.Більшість природно-осередкових хвороб передається трансмісивно і обмеженаареалом існування переносників збудників хвороби, або їх проміжних хазяїв.Незважаючи на сучасні досягнення людства в природі є такі території, які людинатак і не змогла використати саме через наявність природно-осередкових хвороб:наприклад, деякі райони Африки є резервуаром сонної хвороби, тропічніджунглі–осередками тропічної лихоманки, малярії, ліси Далекого Сходу –кліщовогоенцефаліту, і які є тим біотичним чинником, що стримує географічне поширеннялюдини в цих районах. На Черкащині в змішаних лісах поширені кліщі, які можутьбути переносниками збудників небезпечних хвороб, і тому при перебуванні в лісітреба дотримуватися правил особистої безпеки: захисний одяг, періодичні оглядисебе та товаришів на предмет наявності кліщів.
2.6 Вплив мікроорганізмів на людину. Інфекційнізахворювання. Поняття про особливо небезпечні захворювання
Зв’язки людини з мікроорганізмами досить різноманітні. Деякі змікроорганізмів є природними облігатними сімбіонтами людини (наприклад, кишковапаличка), що забезпечують процеси перетравлення рослинної їжі. Їх знищення можевикликати порушення діяльності травної системи і розлади травлення.Застосування антибіотиків при лікуванні хвороб часто призводить до знищеннякорисних мікроорганізмів людини, і як наслідок до розвитку дисбактеріозу.Завдяки досягненням мікробіології в багатьох галузях народного господарствавикористовуються різноманітні мікроорганізми (харчова, медична промисловості).
Віруси і більшість бактерій є паразитами. Захворювання, які вонивикликають називаються інфекційними. Інфекційні захворювання займаютьважливе місце в житті сучасної людини. Це пов’язано з багатьма факторамибіології хвороботворних мікроорганізмів: швидкістю поширення і легкістюпроникнення в організм людини, здатності швидко пристосовуватися до діїлікарських препаратів, утворенню нових форм завдяки мутаціям. З’являються новівірусні хвороби (атипічна пневмонія, спід). Завдяки транспортним потокам тапасажирським пересуванням деякі інфекційні хвороби з локальних осередків швидкопоширюються в інші регіони, викликаючи епідемії серед населення.
Серед інфекційних хвороб особливе місце займають особливо небезпечнізахворювання. До них відносяться інфекційні хвороби, які швидкопоширюються, легко проникають і швидко вражають організм людини і призводять доїї смерті. До особливо небезпечних захворювань відносять віспу, чуму, холеру,сибірську виразку, лихоманку Ебола і ряд інших.
Особливе занепокоєння викликає той факт, що деякі з інфекційних хвороб,яких, як вважалось, людство вже позбулося, знов набувають актуальності. Так,наприклад, сучасна епідемія туберкульозу. Вона спостерігається не тільки всоціально — неблагополучних країнах СНД, але серед розвинутих країн Європи. Якдоводять дослідження, паличка Коха, впродовж тривалої боротьби з нею набулаособливої стійкості і традиційні методи лікування туберкульозу не завждиприносять успіх. Якщо раніше, лікування туберкульозу проводилось однимлікувальним препаратом на протязі півроку, то зараз необхідно п’ять лікарськихпрепаратів, а саме лікування триває два роки. Висока здатність до мутаційхвороботворних мікроорганізмів не дає самому організму людини виробити стійкийімунітет і залишає загрозу виникнення епідемій серед населення в урбанізованихекосистемах дуже актуальною.
Серед вчених існує думка, що поява значної кількості нових інфекційниххвороб останнім часом пов’язана з швидким втручанням людини в екосистемитропічного лісу, і відповідно, включенням в природні осередки хвороб, якілюдині раніше не були відомі. Інші вважають, що це наслідок роботибактеріологічних наукових лабораторій, коли людина не завжди може передбачитинаслідки створення нових мікроорганізмів для військових завдань.
2.7 Роль пандемій на історію розвитку та розселення людства
Епідемія – це інфекційне захворювання, що за короткий час вражає значнукількість людей. Наприклад, епідемії грипу. Епідемії, що поширюються на кількагеографічних регіонів, або навіть материків отримали назву пандемій. Історіялюдства тісно пов’язана з пандеміями особливо небезпечних хвороб: віспи, чуми,холери. Пандемії на початку зародження цивілізації були потужним факторомприродної регуляції чисельності людства, особливо в урбоекосистемах. В історіюлюдства відомий вклад несли пандемії чуми. Чумна паличка циркулює в крові гризунів,переносником збудника є блохи, тобто це типове природно — осередковезахворювання. Батьківщина — Азія. Маршрут першої пандемії чуми захватив весьцивілізований стародавній світ, вона панувала близько 50 років, і за цей часзагинуло біля 100 мільйонів людей. Особливих втрат зазнала Візантійськаімперія, в якій вимерла половина населення, що прискорило її занепад. Другаепідемія чуми суттєво вплинула на розвиток середньовічної Європи (Х-ХІ ст.),забравши приблизно 75 мільйонів людей. Третя пандемія чуми виникла в кінці ХІХст. Тоді чуму поширювали корабельні щури, що призвело до виникнення епідемійбільше ніж у 100 портах Світу. Лише в останні роки ХІХ ст. вчені знайшлизбудника та шляхи поширення цієї хвороби. І все ж навіть в ХХ ст. великіепідемії чуми реєструвались в Індії, де в період 1898-1963 р. від чуми померлопонад 12 млн. людей.
Цікаво, що більшість природно-осередкових хвороб поширена в тихгеографічних районах Світу, де найбільш оптимальні умови існування(незначніколивання температури, слабко виражені сезонні зміни, середня вологістьповітря) для організмів. Саме в цих районах відбувалось формування локальнихпоселень людей: відомі осередки стародавніх цивілізацій: Месопотамія, Індія,Єгипет, Китай. Виникнення значної скупченості людей і поширення інфекційповітряно — крапельним шляхом, або через воду провокувало періодичні спалахиепідемій, а висока смертність природним шляхом стримувала різке зростаннячисельності людських популяцій.
В ХХ ст. завдяки досягненням медицини загроза виникнення пандемій булаліквідована. Розуміння шляхів поширення інфекційних хвороб викликало появу суровихзаконів карантинної служби, постійний санітарно-епідеміологічний нагляд заприродними осередками хвороб. Саме завдяки цьому була швидко локалізованаепідемія атипічної пневмонії в Південно-Східній Азії наприкінці ХХ ст. І всеодно загроза появи та поширення нових інфекційних хвороб не виключена.
2.8 Вплив рослин на людину. Рослини — фітонциди
Значення рослин в житті людини надзвичайно важливе і різноманітне. Самезавдяки першій зеленій революції первісна людина перейшла до осідлого способужиття. Екологічне, біологічне, сільськогосподарське, медичне і інші значеннярослин висвітлено в багатьох підручниках. Розглянемо, як самі рослинивикористовують штучні біоценози і, відповідно, яких змін зазнає рослинністьурбоекосистем. Як і серед тварин, так і серед рослин є види, що на протязіісторичного часу пересуваються разом за людиною, легко адаптуючись до спрощенихумов існування в поселеннях людини. Особливе місце серед цих рослин займаютьбур’яни. Це рослини, які мають високу плодючість, легко поширюютьсявегетативно, переважно анемофільні. Вони швидко витісняють місцеву рослинність,спрощуючи рослинне біорізноманіття. Бур’яни, як правило, більш стійкіші дозабруднення довкілля різними хімічними сполуками, до нестачі води, родючостігрунту. В одних випадках такі переселення корисні людині, в інших — це можестановити небезпеку для її життя. До таких видів відносяться рослини–алергени.Відомо, що пилок більшості вітрозапильних рослин є потужним алергеном, і здатенвикликати небезпечні патологічні стани людини. До таких рослин відноситься амброзіяамериканська, яка агресивно витісняє місцеві види.
В зв’язку з особливостями житлового інтер’єру сучасної людини виявилося,що деякі кімнатні рослини впливають на мікроклімат приміщень, очищуючи повітря.З другої половини ХХ ст. дослідженнями вчених було доведено, що рослинніаромати здатні впливати на дихання, збудливість м’язів, нервову систему,мозкові біоритми. Вживання гострих та пряних страв в їжу може стимулюватирепродуктивні функції людини. Деякі рослини є прекрасними релаксантами, їхперебування в кімнаті стабілізує стан здоров’я людини, сприяє відновленню сил.Багато кімнатних рослин вирощується завдяки своїм фітонцидним властивостям.Фітонциди — це речовини, що виділяються рослинами і мають бактерициднівластивості. Більш ніж 100 видів кімнатних рослин проявляють фітонциднуактивність.
Останнім часом з’явився певний напрям в оформлені інтер’єрів житла людини– фітодизайн. Академік А.М.Гродзинський запропонував називати фітодизайномвведення рослин в ергономічні системи (замкнені комплекси: людина-машина-середовище).Рослини, правильно підібрані і розміщені, не тільки створюють комфорт, але йсприяють психологічний релаксації, що особливо важливо в житті сучасної людини, багатому на різні стресові ситуації.
2.9 Вплив грибів на людину. Природні антибіотики
Гриби відносять до окремого царства, оскільки за своїми особливостямибудови та життєдіяльності вони займають проміжне місце серед рослин і тварин.За способом живлення більшість грибів є сапрофітами, або паразитами, невеликакількість — сімбіонти. Швидке поширення спорами, невибагливість до умовіснування, інтенсивність росту зумовлюють надзвичайну географічну поширеністьгрибів. До складу грибів входять білки, що за своєю будовою та властивостямиподібні до білків тварин і тому людина часто використовує в своєму раціоніїстівні гриби. Завдяки всмоктуванню поживних речовин з грунту, гриби частомістять значні концентрації отруйних речовин, важких металів, радіонуклідів іпри вживанні можуть викликати тяжкі отруєння. Гриби — паразити можуть викликатизахворювання людини: мікози шкіри, аспергильози, стригучий лишай. Цвілевігриби швидко псують їжу, одяг в умовах підвищеної вологості. Тому одяг читканини природного походження швидко псуються в зоні тропіків, що зумовлюєособливості будівель та одягу місцевих жителів. Цвілеві гриби швидко псуютьїжу, одяг в умовах підвищеної вологості. Тому одяг чи тканини природногопоходження швидко псуються в зоні тропіків, що зумовлює особливості будівель таодягу місцевих жителів.
В 1929 р. А Флемінг відкрив антибактеріальні властивості пеніцилу івиділив речовину, яку назвав пеніциліном. В 1940 р. було отримано пеніцилінГ.Флорі та Е. Чейном і застосовано для лікування інфекційних запальних процесіворганізму. Так розпочалась нова ера в медицині – ера антибіотиків. Антибіотики– це біологічно активні речовини грибів, які блокують найважливіші ланцюгиметаболізму прокаріотів. Крім пеніциліну, з актиноміцетів виділяютьстрептоміцин, біоміцин, тетрациклін. Пізніше було винайдено штучні антибіотики,які за своїми властивостями подібні до природних. За 55 років використанняантибіотиків при лікуванні інфекційних хвороб виявилося, що завдяки високимадаптаційним можливостям та мутагенезу більшість бактерій-збудників хворобвиробили підвищену стійкість та імунітет до дії антибіотиків. Почалосязмагання: людина створює все сильніші антибіотики ( вже відомі антибіотики ІУ, Укласу) — бактерії адаптуються до них. Наприкінці ХХ ст. виявилося, що людина вцьому змаганні в більшості випадків програє. Крім того, постійне вживання антибіотиківна протязі життя сучасної людини призвело до такого поширеного захворювання, якдисбактеріоз, що пов’язаний із знищенням бактерій — сімбіонтів в нашомуорганізмі. Це оборотна сторона використання антибіотиків у ХХ ст.
2.10 Отруйні для людини організми
Особливе місце в біотичних зв’язках людини займають отруйні організми.Здатність утворювати і концентрувати речовини з отруйними властивостями маютьпредставники багатьох видів. Отруйні рослини відомі в усіх великихтаксономічних групах — від водоростей до покритонасінних і здатні синтезуватитисячі різноманітних сполук, що складають небезпеку для людини. Інколи отруєнняобумовлено цвільовими, головчастими або іржастими грибами, наявними у рослинах,або рослинній їжі. Усі отруйні тварини поділяються в залежності від джерелаотрути в них на первинноотруйні та вториннототруйні. Вторинноотруйні тваринисамі отруту не утворюють, а накопичують токсичні речовини, що зустрічаються внавколишньому середовищі і таким чином опосередковано є небезпечними для людини.Це переважно тварини, що за способом живлення відносяться до фільтраторів.Серед первинноотруйних тварин зустрічаються представники всіх типів. Наявністьу складі отрути токсинів білкової природи обумовлює те, що вона вводиться ворганізм людини за допомогою спеціального жалючого апарату. Це унеможливлюєрозщеплення білкових токсинів ферментами травного тракту жертви. Отрути, що немістять токсичних білків, а мають компоненти небілкової природи часто діють ічерез травний тракт. Отруйні організми становлять небезпеку для людини в тихрегіонах, де завдяки сприятливим умовам існування їхня чисельність та щільністьв популяціях досить велика. Наприклад, в Бразилії щорічно понад 2000 людейстраждає від укусів отруйних змій, або членистоногих. Для послаблення танейтралізації дії отрут тварин існують сироватки, які негайно вводяться ворганізм постраждалого. Одночасно, багато отрут біологічного походження вслабких дозах можуть стимулювати фізіологічні процеси в організмі людини, щовикористовується в медицині.
Список литературы для подготовки
И.А. Шилов. Экология.М.: Высшая школа. 2000.-511с.
Волович В.Г. Академиявыживания М.: Толк. 1998.- 368с.
Экология человека:Словарь-справочник под ред Н.А.Агаджаняна – М., ММП « Экоцентр».: 1997.- 208 с.
АгаджанянН.А., Торшин В.И. Экологиячеловека. Избранные лекции. М.:1994.
2.БілявськийГ.О., Фурдуй Р.С., Костіков І.Ю. Основи екологічних знань.: Либідь, 2000.-336с.
Волович В.Г. Академиявыживания М.: Толк, 1998.- 368с.
Губарева Л.И.,Мизирева О.М., Чурилова Т.М. Екология человека Практикум для вузов М.: Владос,2003.-112с.
Медична біологіяза ред. В.П.Пішака, Ю.І.Бажори. Вид. Нова книга. Вінниця, 2004.- 652с.
Орєхов К.Н.Проблемы экологии человека.: Ставрополь: 1998
Слюсарев А.А.,Жукова С.В. Біологія К.: Вища школа, 1987.-415с.