Влияние климата на здоровье человека
Главная > Реферат >Медицина, здоровье
Министерство образования и науки Российской Федерации
Министерство образования и науки Пермского края
Пермский государственный профессионально-педагогический колледж
Тема: «КЛИМАТ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА»
Климат и здоровье человека 4
Изменения в состоянии здоровья населения, связанные с воздействием неблагоприятных факторов среды обитания 6
Влияние изменений климата на здоровье человека 7
Создание единой научно-практической программе по изучению влияния изменений климата на здоровье человека 9
Список литературы 13
Влияние погоды и климата на человека известно давно, но интерес к этой проблеме возрос лишь в последние десятилетия XX века. Существует целая наука, изучающая влияние на организм человека климатических и погодных факторов, методы их использования в лечебно-профилактических целях – медицинская климатология.
Большой вклад в развитие и становление науки как самостоятельной дисциплины внес русский климатолог и метеоролог А. И. Воейков, обобщивший существовавшие в конце 19 в. взгляды на проблемы К. м. в работе «Исследование климатов для целей климатического лечения и гигиены» (1893).
Чтобы понять воздействие климата на организм человека, необходимо изучить физическую и химическую природу различных природных раздражителей, характер и механизмы возбуждаемых этими раздражителями физиологических реакций и патологических сдвигов в организме человека в привычном для него климате и в непривычных климатических условиях. Важными для изучения являются проблемы географического распространения болезней и влияние географических факторов на развитие болезней человека. Воздействие климата на живой организм (т. н. биотропное действие климата) складывается из отдельных факторов (метеоэлементов): температура, циркуляция и влажность воздуха, атмосферное давление, облачность, интенсивность солнечной радиации. Каждый из этих факторов в отдельности может оказывать влияние на различные функции организма человека (например, ветер усиливает теплоотдачу, затрудняет дыхание, нарушая координацию дыхательных движений и их нормальный ритм). Но обычно отдельные функции организма зависят от совокупности нескольких погодных факторов — например, на процесс терморегуляции воздействуют температура, влажность и скорость движения воздуха, солнечная радиация и др. Часто интенсивность биотропного воздействия обусловлена не столько абсолютной величиной метеоэлементов, сколько их временным градиентом — чем быстрее происходит количественное изменение того или иного фактора, тем меньше времени у организма для адаптации и тем острее его ответная реакция. Поэтому важное место в климатофизиологии занимает изучение воздушных фронтов, прохождение которых сопровождается резким изменением атмосферного давления, температуры воздуха, облачности, осадками.
КЛИМАТ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Деятельность человека, связанная с организацией отдыха, досуга в выходные дни, туризма и здравоохранения, немыслима без биоклиматологического анализа и оценки окружающей среды.
Влияние погоды и климата на человека известно давно, но интерес к этой проблеме возрос лишь в последние десятилетия XX века. Главной причиной этого интереса может было ускорившиеся изменения естественного климата, которое происходит в быстрорастущих городах, в промышленных районах и в тех регионах, где имеет место загрязнение окружающей среды и нарушение экологического равновесия.
При исследованиях воздействия климата на человека приходится учитывать одновременное влияние на организм многочисленных, изменяющихся вне времени климатических факторов (солнечную радиацию, температуру, влажность и давление воздуха, ветер и т.д.). Изменение погоды влияет на глубину и частоту дыхания, на скорость кровообращения, на снабжение кислородом клеток и тканей организма, на углеводный, солевой, липидные водные обмены, на мышечный тонус.
Биоклиматологами было выявлено, что определенному состоянию погоды соответствует определенный уровень биохимических процессов, протекающих в клетках и обеспечивающих выработку в организме тепла и отдачу его в окружающую среду для поддержания температуры внутренних частей тела на изотермическом уровне. Эмпирическим путем установлено, что физиологический механизм, включая нервы, мускулы, циркуляционную и дыхательную системы, оптимально работает только в узком температурном диапазоне.
В летние месяцы, особенно в июле-августе, в ряде районов Приморья, особенно на южном побережье края, устанавливаются такие погодные условия, при которых в окружающем воздухе ощущается «атмосфера теплицы», представляющая собой воздействие влажного жаркого воздуха в сочетании со значительным снижением парциальной плотности кислорода в окружающей среде. Существует тесная связь между кислородным бюджетом организма и содержанием кислорода во вдыхаемом воздухе.
По оценке специалистов, при нормальном дыхании в покое через легкое за сутки проходит 10-15 м3 воздуха. Кондиционирование воздуха в легкие при дыхании играет чрезвычайно важную роль в адаптации человека к различным погодным условиям.
В биоклиматологии выработаны специальные оценки душной погоды. Так, принято считать день душным, если в одни из сроков метеорологических наблюдений парциальное давление (упругость водяного пара) достигает или превышает 18.8 гПа.
Интенсивность духоты определяется в баллах от 1 до 10 при диапазоне парциального давления водяного пара соответственно от 18.8 до 36.8 гПа. Нижний предел духоты соответствует температуре воздуха 16.8°C и относительной влажности 100%, т.е. душная погода при температуре ниже указанной, как правило, не отмечается. При повышении температуры выше 25° тепла создаются наиболее дискомфортные условия, вызывающие не только снижение работоспособности, но и общего состояния.
При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению с поверхности тела человека, тяжело переносится жара и усиливается действие холода. К тому же при влажном воздухе увеличивается и опасность различных воздушных инфекций. Поскольку в норме значение температуры тела у человека постоянно, а температура среды меняется все время, организм должен оперативно менять уровень выделения тепла. Кожа увлажняется, испарение влаги отнимает лишнее тепло, возникает некоторый освежающий эффект. Если же рецепторы сигнализируют об охлаждении, дрожь и гусиная кожа служат нам согревающими процедурами.
При экстремальных термических условиях у человека наблюдаются нарушения кровообращения и перегрузка центральной нервной системы. Поэтому создание искусственного климата в рабочих помещениях, спортивных залах и т.п. с температурой в пределах +20…+23°C и относительной влажностью не более 50-60% приводит к заметному повышению производительности труда, улучшению самочувствия и пр.
Считается, что метеочувствительность — отличительный признак жителей больших городов, поскольку, находясь в постоянной изоляции от природы, они не всегда могут заблаговременно ощутить наступление ненастья и с достаточной заблаговременностью подготовиться к нему. В результате организм получает своевременно «погодный удар». Аналогичный стресс получает организм, когда на достаточно кратковременный отдых люди уезжают совершенно в иные климатические условия, где другой ультрафиолет и другие метеопараметры. В сельской местности, на природе такого резкого ухудшения самочувствия, как правило, не происходит даже при резкой смене погоды.
Естественно, что при длительном проживании человека в одной и той же местности со временем происходит адаптация к особенностям погодных и климатических условий. При этом организм реализует две формы адаптации к климату: генетическую и приобретенную. К приобретенной адаптации относится акклиматизация человека после достаточно длительного пребывания в другой климатической зоне по сравнению с той, в которой находился ранее. Можно сказать, что население умеренных широт проходит своеобразную ежегодную акклиматизацию при смене четырех сезонов года.
Повлиять на погоду мы, конечно, не в состоянии, но вот помочь своему организму пережить тяжелый период совсем несложно. Для этого следует, прежде всего, уменьшить физическую активность, занятия в полную силу спортом, снизить напряженную умственную работу, способную вызвать переутомление, избегать ссор и других стрессовых.
Изменения в состоянии здоровья населения, связанные с воздействием неблагоприятных факторов среды обитания (по В.Чибураеву и Б.Ревичу, 2001) (стр. 132-133)
Источник
Климат и здоровье
Якутский Государственный Университет им. М.К. Аммосова
Институт Физической Культуры и Спорта
Кафедра медико – биологических основ физического воспитания
На тему: Климат и здоровье
Выполнил: студент 4 курса
Иванов Аял Владимирович
Проверил (а): Никитина Анастасия
Влияние погоды и климата на человека известно давно, но интерес к этой проблеме возрос лишь в последние десятилетия XX века. Существует целая наука, изучающая влияние на организм человека климатических и погодных факторов, методы их использования в лечебно-профилактических целях – медицинская климатология.
С древних времен люди эмпирически накапливали сведения о влиянии погоды на здоровье человека. Уже в сочинениях Гиппократа (5-4 вв. до н. э.) содержится краткая оценка влияния сезонных, погодных и различных географических факторов на течение болезней и общее состояние людей. Рекомендации об использовании природно-климатических факторов для лечения некоторых болезней приведены в трудах А. Цельса (1 в.), К. Галена (2 в.) и др. Ученые-медики эпохи Возрождения Ф. Парацельс (16 в.), Т. Сиденхем (17 в.) и другие придавали большое значение роли природных факторов в возникновении и лечении болезней. Успехи естественных наук в 18-19 вв. и развитие метеорологии послужили важной предпосылкой для выявления взаимоотношений организма с внешней средой, позволили начать изучение реакций организма на воздействие климата. В конце 18 века в ряде стран были предприняты первые попытки лечения некоторых заболеваний в условиях морского, горного и пустынного климата. В середине 19 в. появились специальные работы по вопросам медицинской климатологии (например, французского ученого Г. Ломбара и др.).
Большой вклад в развитие и становление науки как самостоятельной дисциплины внес русский климатолог и метеоролог А. И. Воейков, обобщивший существовавшие в конце 19 в. взгляды на проблемы К. м. в работе «Исследование климатов для целей климатического лечения и гигиены» (1893).
С 20-х гг. 20 в. в СССР резко возрос интерес к медицинской климатологии, что было обусловлено созданием широкой санаторно-курортной базы и интенсивной миграцией населения. Были начаты исследования по использованию оздоровительных сил природы на всей территории СССР; освоение новых территорий потребовало детального изучения местных климатических условий с целью их оздоровления и облегчения процессов акклиматизации человека. Развитие науки привело к выделению в ней основных самостоятельных научных направлений — климатофизиологии, климатопатологии, климатотерапии и медицинской метеорологии.
Чтобы понять воздействие климата на организм человека, необходимо изучить физическую и химическую природу различных природных раздражителей, характер и механизмы возбуждаемых этими раздражителями физиологических реакций и патологических сдвигов в организме человека в привычном для него климате и в непривычных климатических условиях. Важными для изучения являются проблемы географического распространения болезней и влияние географических факторов на развитие болезней человека. Воздействие климата на живой организм (т. н. биотропное действие климата) складывается из отдельных факторов (метеоэлементов): температура, циркуляция и влажность воздуха, атмосферное давление, облачность, интенсивность солнечной радиации. Каждый из этих факторов в отдельности может оказывать влияние на различные функции организма человека (например, ветер усиливает теплоотдачу, затрудняет дыхание, нарушая координацию дыхательных движений и их нормальный ритм). Но обычно отдельные функции организма зависят от совокупности нескольких погодных факторов — например, на процесс терморегуляции воздействуют температура, влажность и скорость движения воздуха, солнечная радиация и др. Часто интенсивность биотропного воздействия обусловлена не столько абсолютной величиной метеоэлементов, сколько их временным градиентом — чем быстрее происходит количественное изменение того или иного фактора, тем меньше времени у организма для адаптации и тем острее его ответная реакция. Поэтому важное место в климатофизиологии занимает изучение воздушных фронтов, прохождение которых сопровождается резким изменением атмосферного давления, температуры воздуха, облачности, осадками.
Влияние климатических факторов на состояние организма осуществляется рефлекторно через центральную нервную систему и нейрогуморальным путем. В естественных условиях человек находится под одновременным воздействием многих природных факторов, создающих в совокупности понятие погоды. Наиболее болезненно переносятся периоды смены типов погоды, и чем контрастнее и резче эта смена, тем отчетливее выражены патологические метеотропные реакции организма.
Различают также типы климатов (морской, континентальный, горный, пустынный, полярный и другие), которые оказывают на организм человека существенное воздействие. В отдельных географических поясах (Арктика, антарктика, пустыни и т.п.) климат настолько суров, что находится на грани переносимости человеком (так называемые экстремальные условия) даже при использовании современных средств жизнеобеспечения. Наряду с крупными климатическими зонами свои специфические особенности имеют города, жилища, производственные, культурные и бытовые помещения, в которых человек также испытывает влияние климато — погодных факторов. Климатические факторы оказывают и косвенное влияние на здоровье человека, например, на выживаемость и жизненный цикл возбудителей и переносчиков инфекционных и паразитарных заболеваний.
Наряду с исследованием этих метеоэлементов медиционская климатология значительное место отводит изучению действия на организм других биологически активных факторов: изменений химического состава воздуха (содержание в нем озона, окислов азота и пр.), колебаний содержания в свободной атмосфере кислорода, аэроионизации, солнечной активности, изменению магнитного и электрического полей Земли. С интенсивным развитием промышленности связано появление в атмосфере так называемых антропоурогических факторов, т. е. вызванных деятельностью человека (радиоактивные и др. виды пыли, аэрозоли, некоторые газы), которые активно воздействуют на живой организм.
Под влиянием регулярных периодических изменений биотропных факторов внешней среды (суточные, годовые и др. колебания) происходят изменения активности многих физиологических функций организма, а также работоспособности человека. С этими изменениями связана выраженная сезонность колебания частоты многих заболеваний и патологических реакций (например, стенокардии, гипертонических кризов и др.). Изучение биоклиматических сдвигов в различных географических зонах позволило разработать климатопрофилактические мероприятия (применение медикаментов, специальный режим для больных и т.п.) для предотвращения развития сезонных болезней и ухудшения течения ранее приобретенных под влиянием неблагоприятных климатических условий заболеваний.
КЛИМАТ И ЗДОРОВЬЕ
Живая природа нашей планеты многообразна. Она являет нам колоссальное количество примеров изумительной приспособленности организмов к условиям их существования в различных регионах Земли.
Как мы уже указывали, существует некое определенное сочетание условий среды обитания, оптимальное для жизнедеятельности каждого организма его роста, развития и размножения. Эти условия определяются как физическими факторами внешней, среды (атмосферное давление, газовый состав, свет, температура и т.п.), так и разнообразными взаимоотношениями между организмами.
Одна из наиболее характерных особенностей современной эпохи — превращение нашей планеты в единый, целостный объект исследований. Это стало возможным благодаря успехам наук о Земле и вместе с тем космонавтики. Последняя не только вооружила естествоиспытателей новыми средствами и методами наблюдений, но и расширила горизонты видения, обогатила мышление новыми представлениями, внесла новые черты в научное сознание.
Земля, как мы уже не раз говорили (и будем повторять это и впредь) — общий дом всего человечества. Живая оболочка Земли хотя и «изворотливая», но весьма ранимая и хрупкая. В.И. Вернадский делил вещество географической оболочки — биосферы — на материю косную (минеральную), живую и биокосную (отмершее живое вещество, биогенные породы). Толщина «пленки жизни», обволакивающей земной шар, очень мала: почти все живое вещество сконцентрировано в слое мощностью всего около 150-200 м (для наглядности укажем, что самые высокие и могучие эвкалипты поднимаются на 150 м). Нижняя граница фотосинтеза лежит на глубине 200 м.
Начальные представления о климате и его закономерностях сложились еще в Древней Греции. Гиппократ справедливо отмечал что для понимания медицины необходимы знания о климате, погоде, силе и направлении ветров, о воде, почве, рельефе местности об особенностях питания и быта людей и даже о законах и формах государственного устройства страны. В его сочинениях содержится краткая оценка влияния сезонных, погодных и различных географических факторов на течение болезней и общее состояние людей Выдающийся врач древнего мира, он в своих «Афоризмах» писал что «организмы людей ведут себя различно в отношении времен* года; одни расположены больше к лету, другие к зиме, и болезни протекают различно — хорошо или плохо — в разные времена года. в разных странах и условиях жизни. Что касается влияния различных условий погоды, то всегда сухие времена здоровее и менее опасны, чем дождливые. Болезни могут возникать в любое время года, однако есть такие, которые в определенные сезоны встречаются чаще или ухудшаются».
За прошедшие более чем два тысячелетия человеческий организм не потерпел эволюционных изменений, которые сделали бы его свободным от влияния погоды. Поэтому высказывания Гиппократа не потеряли значения и в наши дни. Больше того, организм •современного человека испытывает дополнительную нагрузку, так как к экстремальным природно-климатическим факторам добавились еще негативные явления антропогенного происхождения. И хотя человеческий организм обладает колоссальной гибкостью, огромной приспособляемостью к условиям внешней среды, однако нельзя игнорировать важной оздоровительной роли климатических факторов: резервные возможности организма во многом зависят от физико-географических и экологических условий.
Климат — режим погоды, свойственный той или иной местности на Земле и являющийся одной из ее географических характеристик. Для выявления особенностей климата необходимы многолетние метеорологические наблюдения.’.
Основными метеорологическими элементами, характеризующими климат, являются: атмосферное давление, скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха, облачность и атмосферные осадки. Учитывают также продолжительность солнечной радиации, дальность видимости, высоту и состояние снежного покрова, температуру верхних слоев почвы и водоемов, различные атмосферные явления. Интегративными климатическими показателями служат характеристики элементов теплового баланса земной поверхности, таких, как суммарная солнечная радиация, радиационный баланс, величины теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, затраты тепла на испарение.
По особенностям воздействия на организм различают следующие типы климатов: морской, континентальный, горный, пустынный, полярный и др.
В отдельных географических регионах, например в Арктике, на ледяном плато Антарктиды, а также в пустынях, в высокогорных областях климат настолько суров, что пребывание в подобных экстремальных условиях находится на грани физических возможностей человека.
Климатообразующие факторы определяются рядом географических показателей, основными из которых являются: географическая широта, высота над уровнем моря, распределение суши и моря, океанические течения, растительный покров, состав воздуха.
Типы климата и их распределение по земному шару оказывают существенное влияние на водный режим, почву, на животный и растительный мир. Климат в значительной мере влияет и на расселение, размещение промышленности, условия жизни и здоровье населения.
В последние годы появилась новая отрасль медицинской науки — медицинская климатология, изучающая влияние на организм человека климатологических и погодных факторов, разрабатывающая методы их использования в лечебных и оздоровительных целях. Важное место заняли проблемы географического распространения болезней и влияния географических факторов на развитие болезней человека. Закономерности географического распространения и возникновения ряда болезней прослеживаются от полюсов к экватору, от сухих районов к влажным, зависят от уровня высоты и степени разрежения атмосферы и так далее.
Как мы уже указывали, климатом называется совокупность всех типов погоды, которые наблюдаются в данной местности. Как и погода, климат зависит от Солнца и находится под влиянием физических условий земной поверхности: расстояния от океана, наличия или отсутствия гор, преобладающих ветров и т.п. Будучи комплексным понятием, климат того или иного места земного шара сравнительно постоянен и характеризуется свойственным лишь ему одному сочетанием тепла и холода, осадков и солнечной погоды.
Основной фактор, определяющий его, — географическая широта: от приполюсных тундр и покрытой льдом Антарктиды до знойных пустынь и влажных тропиков. Так, над полюсами воздух всегда холодный, в экваториальных странах температура всегда высока. При удалении от экватора климат постепенно меняется от жаркого влажного через жаркий сухой к холодному влажному и, наконец, к холодному сухому. Вот четыре главных типа климата.
Морской климат характеризуется меньшими годовыми и суточными колебаниями температуры, что свойственно западным побережьям материков. Земная поверхность также способствует быстрым изменениям погоды. Суша может иметь густой растительный покров или быть оголенной, плоской, каменистой, гористой.
Если проанализировать данные о колебаниях климата на земном шаре за последние сто лет, то удастся отметить, что температура в Северном полушарии поднялась на 0,5-1°. Стало теплее и в Антарктиде. Измерения, проводившиеся на американской станции Литтл — Америка, показывают, что за последние 50 лет температура здесь повысилась примерно на 2,5°. Средние зимние температуры на Шпицбергене и на востоке Гренландии в последние годы оказались на 3-6° выше, чем в начале столетия. Период вегетации растений в Финляндии увеличился примерно на 20 дней. Озера на севере европейской территории нашей страны стали замерзать на семь дней позже, а вскрываться на пять дней раньше. Реки Темза и Тибр, которые зимой нередко замерзали, уже многие годы не останавливались на зиму.
Современные теории изменений климата уделяют большое внимание таким факторам, как поднятие и опускание материков, колебания положения земной оси, перемена положения океанических течений, изменения интенсивности солнечной радиации, содержания пыли в воздухе и количества углекислого газа в атмосфере.
По мере того как климат становился все более и более изменчивым, живые существа приобретали все большую способность к приспособлению. А те, кто не смог приспособиться, вымерли (например, динозавры).
Многолетние наблюдения ученых показывают, что размеры тела у теплокровных животных связаны с климатом. Для более холодных климатов, как правило, характерны более крупные размеры. Это тоже один из способов приспособления. Ведь чем крупнее животное при одинаковых формах, тем меньше отношение площади поверхности кожи к заключенному в ней объему (с увеличением размеров площадь возрастает в квадрате, а объем — в кубе) и тем меньше расходуется крови для поддержания необходимой температуры тела. Небольшие млекопитающие, например мыши, съедают в сутки количество пищи, превышающее их вес, чтобы тем самым компенсировать потери тепла со сравнительно большой поверхности их тела.
Средний вес людей, постоянно живущих в разных климатических зонах, тем меньше, чем выше средняя температура. По данным американского профессора Клайда Орра, жители Финляндии имеют средний вес 69,3 кг, монголы и жители Северного Китая — 63,9, испанцы — 59,4, берберы в Алжире — 55,8, а вьетнамцы — всего 50,4 кг. Наименьшие размеры и вес> имеют жители экваториальных областей. Так, бушмены мужчины в Калахари достигают в среднем 40 кг.
В настоящее время наиболее развитые страны сосредоточены в районах со среднегодовой температурой 14-16°. Некоторые зарубежные ученые, считая холод необходимым для стимуляции деятельности человека, пророчат дальнейшее продвижение на север центров мирового влияния. Высказывание, что теплый климат способствует расслаблению организма и понижает работоспособность, по нашему мнению, не совсем верно. И вряд ли только температурным фактором можно объяснить нынешнее расположение центров мировой культуры на земном шаре.
Многочисленные факты показывают, что на нашей планете нет такого климата, в условиях которого современные люди, вооруженные знаниями и техникой, не могли бы физически существовать и духовно развиваться. Человечество успешно расселяется не только на Севере и Юге планеты, но и начало осуществлять свою дерзновенную мечту — проникать в космос, чтобы в будущем завоевать все околосолнечное пространство.
Огромно разнообразие географических ландшафтов России. Кроме области умеренного климата европейской и азиатской частей, на территории нашей страны имеются также влажные субтропики (Кавказ и Южный Прикаспий), аридная зона, таежная зона (Сибирь), тундровая зона европейского и азиатского Севера, охватывающая климатические области Субарктики и Арктики. Горный ландшафт включает обширные районы Кавказа.
Между популяцией людей и средой «пролегает» производство. А через производство человеческое общество преобразует внешнюю среду обитания.
Природные ландшафты классифицируются на основе различных показателей (географических, биологических, геологических и др.). Тот или иной район ландшафтов есть открытая система не только по энергетическому обмену (Земля — Солнце), но и по своим взаимосвязям с соседними районами. Среди этих связей можно выявить три: 1) физическую (потоки воздушных масс, течение водоемов и пр.); 2) биологическую (миграция животных организмов); 3) социальную (социальные коммуникации). Классификация ландшафтов по степени их экстремальности для жизни человека предложена Б.Б. Прохоровым (1975).
Окружающая среда должна оцениваться как система жизнеобеспечения человечества, и параметры ее долгосрочного прогнозирования определяются прежде всего медико-биологическими критериями. При этом приходится учитывать, что прочность, надежность генетического аппарата (фонда) современной популяции людей вследствие быстрых изменений среды находятся в состоянии значительного напряжения.
Связь между природными условиями и здоровьем людей очевидна. Ведь они — часть природы. От «качества» атмосферы, климата, почв, растений и животных зависят их питание, состояние здоровья, трудоспособность и долголетие. «Нельзя забывать, — пишет академик Н.В. Лазарев, — что изменяющее природу человечество не вырвется все же из-под власти ее законов, из-под ее влияния, хотя последнее в разные исторические эпохи выражается неодинаково». Только рациональная стратегия может служить на благо человека.
Человечество в целом — это огромная лаборатория, которая ставит все новые и новые задачи перед различными отраслями науки, в том числе и перед медициной.
Проблемы экологической физиологии привлекают внимание как физиологов, так и специалистов смежных областей. Намечается создание весьма обширного направления знаний, включающего физиологию организма в различных природных и экстремальных условиях, начиная с физиологии насекомых и морских беспозвоночных и кончая человеком.
Работы по экологической физиологии имеют много общих черт и направлений исследования, включая общие проблемы микроэволюции и адаптивной эволюции организмов.
Практически жизнь возможна в местах с любыми сочетаниями температуры и влажности, существующими на земном шаре, — естественно, при наличии необходимых питательных веществ, света и воды. «Можно с уверенностью утверждать, — писал Ч. Дарвин, — что каждый уголок земного шара обитаем. Будь то озера или соленые озера. горячие минеральные источники. даже вечные снега — все дает возможность развиваться органическим существам».
На земле есть лишь несколько уголков, где жизнь невозможна. Горячая лава и ядовитые газы препятствуют заселению острова Суртсэй, недавно образовавшегося близ Исландии. Жестокие холода на склонах г. Мак-Кинли (Аляска) не допускают развития здесь жизни. Это же можно сказать о пиках Хан-Тенгри и Победа, а также обо всех горных вершинах мира, покрытых вечными снегами и окруженных мощными ледниками. Вода в этих труднодоступных горных областях имеется только в виде льда и поэтому совершенно недоступна для растений.
Проблема воды делает также невозможной жизнь в Долине смерти (Калифорния), а также в других крупнейших пустынях мира, где ничтожное количество влаги, выпадающее в виде дождей, либо испаряется, либо сразу просачивается сквозь песок.
С увеличением высоты местности на каждые 1000 м температура воздуха падает на 6°С. Параллельно понижению температуры в горных местообитаниях понижается продуктивность растений.
Зоны, климат которых характеризуется очень жарким сухим летом, опоясывают Землю на широте примерно 30° к северу и югу от экватора. В этих весьма жестких условиях среды могут существовать лишь немногие виды растений и животных, приспособленных к засухе.
В горных местообитаниях климат гораздо холоднее и часто суше, чем на окружающих их низменностях. Ветер на больших высотах — один из важных экологических факторов.
Все живое на Земле постоянно обменивается с окружающей средой биологически активными веществами. Явление это универсально, и при всем структурно-функциональном разнообразии живых существ, обитающих на нашей планете, есть много общих закономерностей реагирования живого на вещества или влияния веществ на все проявления жизни.
Уже сейчас биологически активные вещества широко используются в микробиологической промышленности, растениеводстве, животноводстве и в других областях не только для лечения болезней, но и для достижения определенных практических целей.
Не случайно ставится вопрос о необходимости создания науки об общих закономерностях реагирования живого на биологически активные вещества. Мы уже говорили, что эта наука должна формироваться на стыке многих наук. И это понятно, так как сейчас как никогда химическое воздействие на живые организмы становится все более многообразным и активным. А это требует, чтобы наши знания о химической регуляции жизненных процессов все более углублялись. Великий диалектик Древней Греции Гераклит подчеркивал, что наши тела подобны ручьям, материя возобновляется в них, как вода в потоке. Поток поступающих и движущихся в организме веществ определяет его состояние, здоровье, способность работать, дерзать и наслаждаться жизнью.
По мнению некоторых ученых, основной причиной, вызывающей у людей так называемое третье состояние, т.е. состояние промежуточное между здоровьем и болезнью, является неправильное питание. Нарушение возникает не только при недостаточностях (голодание, авитаминозы и пр.), но и по причине дефицита или относительного избытка ряда составных элементов в воде и пище.
Распространение животных бывает ограничено также их пищевым рационом. Ярким примером может служить коала, или австралийский «игрушечный медвежонок», который питается листьями определенных видов эвкалиптов и поэтому не может жить за пределами области распространения этих деревьев.
Несмотря на то, что гомеостатические приспособительные реакции помогают животным и растениям жить и функционировать в изменяющихся условиях среды, организмы в результате экстремальных сдвигов в природе нередко сразу после «пиршества» обрекаются на голодное существование. Чтобы не произошло катастрофы, многие животные и растения «научились» заблаговременно, в хорошие дни создавать запасы пищи и воды — своеобразные энергетические резервы на те периоды, когда станет трудно добывать пищу. Иными словами, гомеостатические механизмы представляют собой приспособления, благодаря которым организм может поддерживать свою активность в неадекватных условиях среды обитания. Совокупность таких приспособительных механизмов у популяций, входящих в состав биологического сообщества, представляет собой один из главных компонентов гомеостаза экосистемы. В свою очередь, гомеостаз экосистемы в значительной мере зависит от гомеостаза отдельных особей, как и сохранность гомеостаза отдельного индивидуума — от гомеостаза и функционирования экосистемы в целом.
Нанося ущерб окружающей экосистеме, люди тем самым оказывают неблагоприятное влияние на функции своего организма — свою жизнедеятельность, вызывая дополнительное напряжение собственных гомеостатических механизмов. Р. Риклефс указывает: «Каждому уровню экологической организации присущи свои особые структурные и функциональные характеристики. Каждая секция на каждом уровне нашего здания характеризуется единственным в своем роде сочетанием наблюдаемых явлений, выявляемых закономерностей и создаваемых на их основе концепций, и вместе с тем все они, очевидно, управляются неким основным набором законов природы. Поиски этих законов и составляют предмет изучения экологии».
1. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. – М.: «КРУГ», 1996.
2. Казначеев В.П. Очерки теории и практики теории человека. – М.: Наука, 1983.
Источник