Значення наземного середовища в житті людини (169517)

Посмотреть архив целиком

1. Вплив абіотичних факторів на організм людини. Механізми адаптації та акліматизації людського організму


1.1 Характеристика наземного середовища існування людини, його особливість в порівнянні з іншими середовищами


Живі організми нашої планети населяють чотири основні середовища існування: наземно-повітряне, водне, грунт, а також організми інших істот. Наземно-повітряне середовище найрізноманітніше за своїми умовами. Провідна роль серед абіотичних факторів тут належить освітленості, температурі, вологості, газовому складу атмосфери.

Температура навколишнього середовища може на протязі кількох годин змінюватися на 10-20 градусів за Цельсієм, впливаючи на температуру тіла різних організмів. Людина відноситься до гомойотермних організмів, що здатні за рахунок складних механізмів терморегуляції підтримувати сталу температуру свого тіла. Температура довкілля визначає швидкість обміну речовин: низькі температури їх гальмують, але надто високі можуть призвести до порушення структури та денатурації білків. Тому для більшості організмів оптимальні значення температури знаходяться у вузьких межах - +10...30 градусів за Цельсієм, а екстремальні температури є стримуючим фактором в географічному поширенні видів.

Освітленість визначається дією сонячних променів і може суттєво змінюватись як на протязі доби, так і на протязі року. Ці зміни пов’язані з особливостями руху Землі як планети і є ритмічними. В зв’язку з цим у всіх наземних організмів в процесі еволюції з’явилась реакція фотоперіодизму, яка проявляється через зміну інтенсивності фізіологічних процесів, а також поведінки на протязі доби, або року.

Вологість повітрявідображає вміст водяної пари на одиницю об’єму (абсолютна вологість). Вологість повітря визначає потрапляння води через покриви, а також умови втрати води через цей шлях і з поверхні дихальних шляхів. Значні коливання умов забезпечення вологою в різних географічних регіонах викликало в процесі еволюції становлення у тварин і у людини широкого кола спеціальних адаптацій. На вологість повітря впливають також осади, які регулюють режим водойм і ґрунтову вологу. Розподіл опадів дуже нерівномірний по кліматичних зонах, а також по сезонах. Утворення адаптацій до дефіциту вологи є головним напрямком еволюції при засвоєнні різними групами організмів наземного середовища.

Газовий склад повітря – головними складовими нижніх шарів атмосфери є кисень (близько 21%), азот (майже 78%), аргон ( 0,093%).На всі інші гази, 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 концентрації вуглекислого газу в повітрі можуть досягати 0,07%. Кисень потрібен організмам для забезпечення енергією, яка вивільняється у результаті реакцій окислення. Підвищення концентрації вуглекислого газу в атмосфері гальмує ці процеси. Завдяки постійності газового складу атмосферного повітря організми наземного середовища не лімітовані по кількості повітря. Лише в деяких специфічних умовах газообмін може бути обмежений деякою нестачею кисню і зниженням парціального тиску цього газу ( наприклад, в умовах високогір’я)


1.2 Вплив температури на життєві процеси організму людини, механізми терморегуляції


Підтримання сталої температури тіла у людини досягається як і у всіх гомойотермних тварин завдяки активним регуляторним механізмам підтримання теплового гомеостазу внутрішнього середовища тіла. Завдяки цьому біохімічні та фізіологічні процеси завжди протікають в оптимальних температурних умовах.

Фізіологічні механізми, що забезпечують підтримання сталої температури поділяються на дві функціональні групи: механізми хімічної і фізичної терморегуляції. Хімічна терморегуляція регулює теплопродукцію організму за рахунок зміни інтенсивності метаболізму. Теплообмін організму з середовищем збалансовано і зміни температури довкілля понад межі комфортних температур викликають рефлекторне підвищення або пониження рівня обміну речовин. Фізична терморегуляція пов’язана з формуванням захисного теплоізоляційного прошарку жирової клітковини шкіри, а також з судинними реакціями і збільшенням або зменшенням потовиділення. Наприклад, природне схуднення на 1-1,5 кг при підвищенні середньодобових температур в весняно-літній період, і навпаки, збільшення ваги за рахунок більш інтенсивного відкладання жиру при переході до зимового періоду спостерігається в популяціях людей зони помірного клімату.

Антропологами виділені регіональні адаптивні типи населення різних регіонів. Люди півночі мають більші розмірі тіла, вагу, ніж південні популяції людей. На півночі більша маса тіла сприяє кращому збереженню тепла, оскільки поверхня тіла сприяє втратам тепла, а об’єм – його збереженню. Таку ж саму роль виконує і прошарок жиру. В умовах півночі він значно товщий, виконує функцію теплоізоляції. В північних районах люди потребують більшу кількість їжі, у них метаболізм проходить інтенсивніше. На півдні в корінних жителів середня вага тіла менше, ніж у людей півночі, підшкірна жирова клітковина незначна, вони мають худорляву постать, довгі кінцівки.


1.3 Водно – сольовий обмін людини в різних кліматичних зонах та особливості пристосування до умов існування в них


В наземних умовах наявність води та відповідна вологість повітря дуже непостійний фактор середовища і суттєво коливається в різних кліматичних та географічних умовах.

Для тропічної зони характерні середньомісячні температури +24...29 градусів за Цельсієм, високий рівень сонячної інсоляції, але головне, повітря, насичене водяними парами (відносна вологість складає 80-90%). В результаті процесів гниття опалого листя в приземних шарах повітря значно зростає вміст вуглекислого газу (від 0,04% до 0,3%), чому люди, що опинились в тропічному лісі нерідко скаржаться на відчуття нестачі кисню. Висока температура в поєднанні з високою вологістю повітря в тропіках ставить організм людини в дуже несприятливі умови теплообміну. Висока вологість зводить до мінімуму можливість позбутися зайвого тепла потовиділенням, оскільки піт не випаровується, а стікає по шкірі. Все це створює умови перегрівання організму при відносно невеликій температурі повітря. В джунглях при фізичних навантаженнях значні втрати солей разом з потом 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 пустель характерна велика інтенсивність сонячної радіації (температура в затінку досягає +50 градусів за Цельсієм), невелика кількість осадів, сухість повітря. В умовах, коли організм отримує велику кількість тепла, основна фізіологічна задача - підвищення тепловіддачі для збереження гомеостазу, що супроводжується розширенням судин шкіри і відповідно збільшенням потовиділення. Внаслідок збільшення потовиділення відбувається дегідратація, з організму вимиваються не тільки солі, а й водорозчинні вітаміни. В результаті порушується водно – сольовий баланс організму, змінюється осмотичний тиск крові. При цьому компенсація втрат води супроводжується збільшенням добових потреб у воді. Місцеве населення адаптовано до цих умов. Наприклад, в умовах Середньої Азії добові водні потреби у людей складають 2550-1120 мл, а у людей що переїхали в ці кліматичні умови з зони помірного клімату вони сягають 3850- 3930 мл. В умовах пустель змінюється і раціон людей, який містить невелику кількість білків та жирів, і відповідно більше енергетично містких вуглеводів. Для людей, що працюють в умовах аридної зони збільшується добова потреба в вітамінах та мікроелементах.

Адаптивний тип людей з помірних широт характеризується середніми значеннями інтенсивності метаболізму та морфологічними особливостями та займає проміжне значення між людьми півночі та півдня.


1.4 Особливості газообміну в умовах високогір’я


Один з найбільш складних в екологічному відношенні районів існування людини є високогір’я. Деякі міста розміщені на значній висоті над рівнем моря

(Мехіко- 2277м, Адіс-Абеба - 2000м.), багато сільських поселень на Памірі, Гімалаях. В цілому, в умовах високогір’я живуть десятки мільйонів людей різних рас та національностей. В цих умовах людина повинна пристосуватися до понижених температур, зменшеного барометричного тиску, гіпоксії внаслідок зниженого парціального тиску кисню.

Місцеві популяції людей мають завдяки адаптації організму: підвищений вміст гемоглобіну, вміст еритроцитів в крові збільшується до 8 млн. в 1 мл крові. Для горців характерні добрий розвиток дихальної системи, збільшення життєвої ємності легень, підсилення легеневої вентиляції. Адаптація до гіпоксії здійснюється і на молекулярному рівні: підвищена активність окисних ферментів, гемоглобін швидше зв’язується з киснем і легше віддає його тканинам, в м’язах збільшений вміст міоглобіну. В популяціях киргизів – жителів Паміру спостерігається пригнічення активності щитоподібної залози. Така помірна гіпофункція має пристосувальне значення, оскільки гальмує основний обмін, більш економно витрачаючи кисень. Існує думка, що добір в місцевих популяціях відбувався на стадії пренатального розвитку, коли ембріон найбільш чутливий до нестачі кисню. У європейців, що недавно живуть в гірських умовах Перу відмічається велика кількість мертво новонароджених в порівнянні з аборигенами. Це свідчить про те, що в умовах високогір’я має місце не просто акліматизація, а генетична адаптація.


Случайные файлы

Файл
ref-19451.DOC
97272.rtf
66117.rtf
102472.rtf
104331.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.