§ 40. Человек и среда. Влияние окружающей среды на работу органов и систем органов человека

Взаимоотношение человека и природы — это комплексное воздействие антропогенных факторов на среду обитания и природных факторов на здоровье и хозяйственную деятельность человека. В историческом процессе наблюдалось постоянное усиление влияния человека на живую и неживую природу. При этом значение действия природных экологических факторов постепенно изменялось. Если древнейшие антропоиды так же, как и другие животные, в полной мере зависели от условий окружающей среды, то изготовление орудий труда, развитие сознания, целенаправленная трудовая деятельность более поздних предков человека уменьшили степень этой зависимости.

Постепенный рост численности популяции человека привел к тому, что охота и собирательство сначала начинают сочетаться с земледелием, а после почти полностью вытесняются им. Считается, что последнее событие явилось одной из причин демографического взрыва, а рост численности человечества, в конечном счете, лежит в основе большинства экологических проблем.

Возрастающая концентрация населения в определенных местах приводит к возникновению проблемы утилизации отходов производства и локальному загрязнению окружающей среды. Уже в древнем мире римляне отмечали загрязнение вод Тибра, а афиняне — загрязнение вод афинского порта Пирея.

До 18 в. основными источниками загрязнения окружающей среды были бытовые сточные воды и продукты сгорания топлива: оксид и диоксид углерода, сажа, зола и т.д. С изобретением паровой машины и развитием железных дорог все более мощными источниками загрязнения становятся

промышленность и транспорт. Особенно усиливается этот процесс с изобретением двигателя внутреннего сгорания. Постепенно изменяется качественный состав загрязнителей. В окружающую среду начинают выбрасываться значительные количества оксидов серы, соединений свинца и ртути, сероводород и др.

Бурное развитие промышленности и сельского хозяйства приводит к крупномасштабному воздействию на природную среду, что с середины 20 в. вызывает обострение экологических проблем. За последние десятилетия исчезли многие виды животных и растений, кислотные осадки привели к гибели многих лесных массивов (особенно в Европе и Северной Америке), из-за сброса технологических отходов в водные системы сильно изменился видовой состав живых организмов в водоемах Северного полушария. На этом фоне в промышленно развитых странах резко возрастает количество заболеваний самого человека.

Влияние окружающей среды на работу органов и систем органов человека. Организм — сложная открытая система, связанная с окружающей средой через органы дыхания, рецепторы кожи и слизистых, пищеварительный тракт и т.д.. Действие факторов окружающей среды через указанные пути передается соответствующим физиологическим системам, которые способны изменять свои параметры в определенных пределах.

В настоящее время приспособление человека к среде обитания обеспечивается в основном социальными механизмами. В любых природно-климатических зонах человек создает для себя примерно одинаковые условия относительного комфорта. Однако биологические механизмы продолжают выполнять определенную роль в приспособлении человека к природной среде. Это особенно заметно при переселении людей в экстремальные зоны (тропическая, арктическая, континентальная зона Сибири, высокогорье), т.е. территории, где ряд естественных экологических факторов может оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Например, при переселении в приполярные области, характеризующиеся низкими температурами, сильными ветрами, недостаточностью солнечной радиации и резкими колебаниями основных метеорологических характеристик, у людей наблюдается неустойчивость артериального давления и частоты пульса, возникает состояние нервного напряжения, ухудшается самочувствие. В крови уменьшается содержание сахара и водорастворимых витаминов, увеличивается концентрация липидов, изменяется соотношение различных белков. Через определенное время у большинства переселенцев наступает акклиматизация (восстанавливается самочувствие и работоспособность). Артериальное давление и частота пульса приходят в норму, но изменения в крови еще продолжают обнаруживаться.

Установлено, что снижение углеводов и увеличение содержания липидов в крови наблюдается и у коренного населения Заполярья, причем данный признак у

них является наследственным. Это связано с тем, что у жителей Севера жиры как энергетический материал используется в большей степени, чем углеводы, в то время как у жителей других зон основным источником энергии являются углеводы. Обмен веществ с преимущественным использованием липидов имеет приспособив тельное (адаптивное) значение и носит название обмена полярного типа.

Обмен веществ не мог бы измениться без перестройки его гормональной регуляции. У переселенцев в арктическую зону в первое время наблюдается повышенное содержание в крови адреналина, норадреналина и гормонов коркового вещества надпочечников, что является типичной приспособительной реакцией на хроническое напряжение. Таким образом, перестройка энергетического обмена объясняется изменением функций желез внутренней секреции.

Кроме этого, в процессе приспособления человека к новым условиям наблюдается перераспределение крови в кровеносных сосудах. У людей, долгое время проживавших в Заполярье, значительно усиливается кровоснабжение открытых участков тела, например рук, что обеспечивает высокую работоспособность при пониженных температурах.

На работу органов и систем органов существенное влияние оказывают загрязнение воздуха, воды, почвы, резкие смены атмосферных явлений, повышенные уровни ионизирующих и других видов излучений. Любая защитно-приспособительная реакция — понятие относительное. Действующий фактор может превысить пределы приспособительных возможностей человека.

Значительное влияние на организм человека оказывает шумовое загрязнение — звуки любого рода, воспринимаемые человеком как неприятные, иногда вызывающие болезненные ощущения. Постоянное воздействие шума часто становится причиной головокружения, головной боли, повышенной утомляемости. Повреждение чувствительных клеток внутреннего уха может вызвать ослабление слуха и даже глухоту.

Одним из неблагоприятных факторов внешней среды, особенно на промышленных предприятиях, является пылевое загрязнение воздуха. Пыль оказывает значительное влияние на дыхательную систему. Наличие во вдыхаемом воздухе большого количества пылевых частиц может явиться причиной возникновения разных форм пневмокинозов (от греч. рпеитоп — легкое и konia — пыль) и других заболеваний легких.

Хозяйственная деятельность человека приводит к повышению содержания в окружающей среде сильнодействующих синтетических химических веществ (гербицидов, пестицидов), тяжелых металлов, радиоактивных элементов. Человек, являясь одним из последних звеньев пищевой цепи, испытывает на себе наибольшую опасность действия этих загрязнителей вследствие аккумуляции их при движении вдоль пищевой цепи (рис. 6.36).

Целый ряд органических соединений обладает канцерогенным действием. Многие тяжелые металлы оказывают нейротоксическое воздействие. Так, свинец воздействует на нервную систему и кроветворение. К серьезным последствиям

приводит загрязнение среды ртутью и ее соединениями. На начальных стадиях характерными симптомами отравления ртутью является поражение центральной нервной системы, расстройство речи, ухудшение зрения и слуха, нарушения походки. Хром вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, является сильным аллергеном.

Нарушение здоровья может быть связано как с избытком определенных химических элементов и веществ на определенной территории, так и с их недостатком. Например, есть регионы, «дефицитные» по йоду, железу, фтору. Это приводит к развитию эндемических заболеваний (от греч. ende - mos — местный). Практически на всей территории нашей республики ощущается недостаток йода, следствием чего является увеличение размера щитовидной железы у значительной части населения.

Многие химические соединения являются мутагенами и могут привести к изменению наследственных свойств, если мутации затрагивают половые клетки. Мутагенным действием обладают и ионизирующие излучения.

Взаимоотношение человека и природы — это воздействие, с одной стороны, антропогенных факторов на среду обитания и, с другой стороны, природных факторов на здоровье и хозяйственную деятельность человека. В настоящее время приспособление человека к среде обитания обеспечивается помимо биологических социальными механизмами. На здоровье человека негативно влияют загрязнение воздуха, воды, почвы, резкие смены атмосферных явлений, повышенные уровни ионизирующих и других видов излучений, а также как избыток, так и

недостаток определенных химических элементов и веществ на определенной территории. В результате хозяйственной деятельности человека повышается содержание сильнодействующих синтетических химических веществ в окружающей среде.

1. Как изменялись взаимоотношения человека и среды в процессе исторического развития человечества ? 2. Какое влияние оказывает окружающая среда на работу органов и систем органов человека ? Приведите примеры . 3. Какие механизмы обеспечивают приспособление человека к среде обитания ? 4. К появлению каких неблагоприятных факторов среды привело бурное развитие промышленности и урбанизация ? 5. Какие заболевания может вызывать избыточное или недостаточное содержание в окружающей среде химических элементов и их соединений ? Приведите примеры .

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002.- 279 с

Содержание учебника Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса:

Глава 1. Вид - единица существования живых организмов

Глава 2. Взаимоотношения видов, популяций с окружающей средой. Экосистемы

Глава 3. Формирование эволюционных взглядов

Глава 4. Современные представления об эволюции

Глава 5. Происхождение и развитие жизни на Земле

Глава 6. Происхождение и эволюция человека

Глава 7. Биосфера и эволюция

Глава 8. Хозяйственная деятельность человека в биосфере

§ 40. Человек и среда. Влияние окружающей среды на работу органов и систем органов человека

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса

Содержание учебника Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса:

Учебники по биологии за 6 класс

Учебники по биологии за 7 класс

Учебники по биологии за 8 класс

Учебники по биологии за 9 класс

Учебники по биологии за 10 класс

Учебники по биологии за 11 класс