Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ВВЕДЕНИЕ В ЭКОЛОГИЮ ЧЕЛОВЕКА
1. Представление об экологии человека, как о самостоятельном междисциплинарном направлении, ее предмет, цели и задачи
Эрнст Геккель еще в XIX веке определил экологию как общую науку об отношениях (связях) живых организмов с окружающей средой. Традиционная экология в широком смысле означает динамическую взаимосвязь живых существ между собой и со средой обитания. Следовательно, предметом традиционной экологии являются не организмы и не среда, а отношения между ними. Экология человека – это сравнительно новое междисциплинарное направление, сочетающее в себе некоторые отрасли медико-биологических, общественных и технических наук. Экология человека рассматривает проблему взаимодействия человеческого организма с постоянно меняющейся окружающей средой, прежде всего влияние на организм абиотических факторов. Следовательно, предметом экологии человека является взаимодействие человека и космопланетарной среды, направленное ему во благо.
Экологическое взаимодействие человека с окружающей средой, в свою очередь, складывается из двух типов процессов:
Таким образом, в экологии человека можно выделить как минимум два аспекта:
Мы коснемся рассмотрения только первого аспекта, имеющего отношение к биологии.
Целью биологического аспекта экологии человека является изучение закономерностей взаимодействия людей с окружающей средой, проблемы развития "качества" народонаселения, сохранения и развития здоровья, а также совершенствование психофизических возможностей человека. Под "качеством" народонаселения подразумевается комплекс социально-психологических и медико-генетических характеристик жизнедеятельности людей: физическое здоровье, психифизиологический комфорт жизни, уровень развития интеллектуальных способностей, механизмы воспроизводства интеллектуального потенциала общества и т.д. Причем изучение человека – его физического и духовного здоровья – предусматривает широкий и глубокий анализ как социально-экономических, так и эколого-физиологических особенностей среды обитания.
Основной концепцией современной экологии человека является представление о том, что человеческий организм находится в активных связях и отношениях с окружающей природой, поэтому природные предпосылки болезней и патологических состояний при некоторых видах связей человека со средой реализуются в полной мере, тогда как при других – являются ослабленными или не реализуются вообще. В связи с отмеченным, при изучении влияния различных факторов среды на здоровье человека необходимо учитывать следующие три обстоятельства. Во-первых, в формировании уровня здоровья человека важную роль играет его подверженность влияниям природных объектов. Во-вторых, хозяйственная деятельность человека способна определенным образом модифицировать его контакты с этими объектами. В-третьих, сами природные объекты могут подвергаться изменениям в процессе хозяйственной деятельности.
Регионы планеты претерпевают различную производственно-хозяйственную дифференцировку, связанную с получением природных ресурсов, использованием энергоресурсов, размещением производств, с транспортными и иными социально-значимыми потребностями. Между тем постоянное развитие науки и техники (т.н. "взрывы научного мышления" по В.И. Вернадскому) приводит к глобальной перестройке биосферы и вызывает далеко идущие экологические последствия. Все происходящие изменения в экосфере, связанные с деятельностью человека, оказывают на него воздействие, и чем интенсивнее люди изменяют биосферу, тем быстрее они ощущают действие обратной связи, которая не всегда благоприятна для здоровья человека. В связи с этим одной из задач экологии человека является не только исследование последствий такого влияния, но и разработка критериев оценки здоровья человека в условиях этого воздействия.
Население земного шара в связи с постоянным развитием науки и техники, с одной стороны, сталкивается с целым спектром новых абиотических факторов, а с другой – различные географические зоны Земли оказываются все более производственно и хозяйственно гетерогенны (разнородны). На фоне этих процессов, быстро меняющих лик Земли, все более интенсивными становятся миграционные потоки людей, обмен населением между различными географическими регионами. Люди оказываются в быстро меняющихся условиях существования, и это требует постоянной адаптации организма к действию различных факторов. Миграционные потоки людей, изменение экологических условий их жизнедеятельности, вызванные преобразованием биосферы, ведут и к определенным изменениям человеческого здоровья (индивидуального и популяционного). Так, адаптация к меняющимся экологическим условиям вызывает появление специфических форм напряжения здоровья, выражающихся в увеличении затраты физических и психических резервов организма на предотвращение патологических процессов и может в конечном итоге послужить причиной развития определенных заболеваний. Например, у выходцев из средних и южных широт, мигрирующих в зоны промышленного освоения Севера, как правило, развивается "синдром полярного напряжения" (повышенная утомляемость, "полярная" одышка, временные нарушения сна, астенизация, невротические проявления), который может явиться основой различных по выраженности проявлений адаптации организма к условиям среды и в дальнейшем послужить причиной патологических расстройств, прежде всего, в дыхательной и сердечно-сосудистой системах. В связи с отмеченным одной из главных задач экологии человека является изучение механизмов приспособления человеческого организма к различным условиям существования с целью сохранения и развития человеческого здоровья на индивидуальном и популяционном уровнях в изменяющихся условиях космопланетарной среды. Так, например, на основе представлений о механизмах долговременной адаптации животного организма к тем или иным абиотическим факторам можно разработать модели возможного профилактического воздействия адаптационных напряжений на человеческий организм с целью предупреждения серьезных заболеваний. Следовательно, экологическая физиология человека является основой для разработки гигиенических мероприятий, методов физического воспитания человека, широкого планирования оздоровительных мероприятий, строительства новых городов и их планировки и т.д. Так, например, определенные природные комплексы факторов среды могут использоваться для профилактики и лечения различных заболеваний, что является теоретической основой курортологии.
2. Основные понятия экологии человека
Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах (популяциях, сообществах), о структуре и функционировании этих систем.
Биота – совокупность всех живых существ Земного шара.
Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм, и с которой он непосредственно взаимодействует.
Окружающая среда для человека – это комплекс условий, в которых он находится. К ней относятся абиотические и биотические компоненты, в том числе особенности рельефа, климата, средства сообщения, растительный и животный мир. Причем в настоящее время естественная природная среда замещена, как правило, одомашненным искусственно созданным окружением, состоящим из жилищ, садов и т.д.
Экосистема – это комплекс, состоящий из определенной группы живых существ и среды, в которой эта группа существует и с которой постоянно динамически взаимосвязана.
Антропоэкосистема – такая экосистема, где человек выступает центральным элементом, а все остальные рассматриваются как его жизненная среда. Изучение антропоэкосистемы предполагает исследование связей между здоровьем человека, состоянием и качеством окружающей среды.
Адаптивность (приспособляемость или физиологическая пластичность) – это общее свойство как отдельных живых организмов, так и их групп, заключающееся в способности к приспособлению (адаптации) к различным факторам внешней среды. Физиологическая пластичность, характерная для человека, выработалась в ходе эволюции и представляет такой же важный продукт эволюции, как, например, строение конечностей. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимических изменений в определенных клетках организма, структурных функциональных перестройках определенных его органов и систем, его поведенческих реакций до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Цель и значение адаптации состоит в сохранении биологического гомеостаза, что необходимо для нормальной жизнедеятельности. Таким образом, способность к адаптации присуща как каждому в отдельности индивиду (индивидуальная адаптация), так и всей популяции в целом (групповая адаптация).
Индивидуальная адаптация по сути физиологический процесс, связанный с возникновением определенных биохимических, структурных и функциональных перестроек в живом организме, возникающих в ответ на действие какого-то внешнего фактора и носящих компенсаторный характер (т.е. эти перестройки направлены на поддержание гомеостаза и обеспечение жизнедеятельности организма при действии определенных факторов, например, низкой или высокой температуры окружающей среды). Так, при действии низкой температуры окружающей среды с целью поддержать температуру тела на постоянном уровне в организме рефлекторно возникает комплекс реакций, направленных на увеличение теплопродукции (повышение активности определенных групп скелетных мышц, увеличение интенсивности метаболизма в калоригенно активных тканях (печень, почки, сердце, скелетная мускулатура)) и уменьшение теплоотдачи (преимущественно за счет сужения кожных артериол и, как следствие, ослабления кровотока через кожные капилляры). Причем способность различных людей к адаптации (т.е. их адаптивная пластичность) во многом зависит от состояния здоровья, в частности от функционального резерва ключевых систем жизнеобеспечения организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной). Функциональный резерв какой-либо физиологической системы организма определяется по тому максимально возможному уровню, на который данная система способна увеличить свою активность в случае необходимости. Как правило, адаптация животного организма к условиям существования затрагивает не одну, а несколько его физиологических систем. Так, например, адаптация организма к недостатку кислорода охватывает не только систему внешнего дыхания, но и сопряжено сердечно-сосудистую систему и систему крови.
Групповая адаптация – приспособительные реакции группы (или популяции) людей при действии определенных факторов среды. Так, например, уже издавна люди с целью защиты от резких перепадов температур строили жилища, изготовляли одежду, пытались согреть помещения и т.д.
Акклиматизация – частный случай адаптации к различным климатическим условиям природной среды.
Норма здоровья, согласно В. Парину, – это оптимальное состояние живой системы, при котором обеспечивается максимальная адаптивность. Здоровье отдельного человека – это динамическое состояние сохранения и развития его психофизиологических функций, оптимальной трудоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности активной жизни. Под здоровьем популяции, в свою очередь, понимается процесс социально-исторического развития биологической и психосоциальной жизнеспособности населения, проживающего на определенной территории, в ряду поколений, повышения его трудоспособности, роста экологического доминирования и совершенствования вида Homo sapiens.
Экологический портрет человека – это совокупность генетически обусловленных его морфофункциональных свойств и тех особенностей, которые возникают в результате адаптации к конкретному набору особых факторов среды обитания.
Вид Homo sapiens представляет собой обширную сеть популяций, существующих в самых разнообразных условиях обитания. Раса в экологическом смысле – это более или менее искусственное понятие, основанное для многих популяций на выделении их из различных экосистем и объединении на основе общности или частоты появления некоторых специфических морфо-функциональных признаков. Отличия же человеческих групп в действительности обусловлены различиями в их общих экологических взаимоотношениях. Последние лишь частично можно считать генетическими, а в наибольшей мере они зависят от приспособления индивидов, проживающих в разных регионах Земного шара, к различному набору факторов среды.
Уровень жизни ("жизненный стандарт") различных человеческих популяций и сообществ включает в себя совокупность биологических, медицинских или демографических факторов и характеризует своеобразную "приспособленность" сообщества к условиям среды. Весьма общими показателями уровня жизни могут служить величина популяции и ее стабильность, смертность, средняя продолжительность жизни индивидов, состояние питания.
3. Краткая характеристика экологических факторов
Экологические факторы – это отдельные свойства или части среды, воздействующие на живые организмы. В зависимости от природы экологические факторы классифицируют на три группы:
Благоприятная сила воздействия экологического фактора для жизнедеятельности определенного вида называется зоной оптимума экологического фактора. Максимально и минимально переносимые видом интенсивности действия фактора – это критические точки, за пределами которых существование вида уже невозможно. Ограничивающие существование вида на определенной территории факторы – это такие, интенсивность действия которых выходит за критические пределы. Степень выносливости вида к действию определенного экологического фактора, ограниченная критическими значениями его интенсивности носит название экологической валентности вида по данному фактору (приставка «эври» - широкая валентность по какому-то фактору, приставка «стено» - узкая). Совокупность экологических валентностей вида по отношению к определенным факторам среды определяет его экологический спектр. Под экологической нагрузкой, в свою очередь, подразумевается влияние на организм человека фактора окружающей среды определенной интенсивности и природы (физический и химический).
В зависимости от характера соответствия интенсивности абиотических экологических факторов врожденным и приобретенным в процессе онтогенеза адаптационным реакциям организма, их классифицируют на:
Организмы адаптированы к существованию в адекватных условиях в силу длительной видовой эволюции и онтогенеза. Процессы же адаптации возникают и развиваются в организме при действии неадекватных факторов среды, т.е. факторов, неадекватных врожденным и приобретенным в процессе онтогенеза свойствам организма.
Адаптированность человека к новым природным и производственным условиям можно кратко охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде. С точки зрения степени соответствия среды обитания биологическим и социальным потребностям человека выделяют 3 ее типа:
Все климато-географические факторы, действующие на организм человека, можно условно разделить на две группы: флюктуирующие (т.е. испытывающие разнообразные динамические изменения в течение суток, недель, месяцев и сезонов – температура и влажность воздуха, общий уровень солнечной радиации, барометрическое давление, скорость ветра и др.) и нефлюктуирующие (жестко детерминированы в каждой конкретной местности, стабильны в течение солнечного цикла – спектр падающего на человека видимого света, микроэлементный состав почвы и воды, бактериально-вирусное окружение, напряженность гравитационного поля Земли, общий уровень биомассы, участвующей в трофических цепях пластического и энергетического обмена и т.д.). Если в ответ на действие постоянно изменяющих свою интенсивность факторов (флуктуирующих) в организме повседневно возникает комплекс различных приспособительных реакций рефлекторного характера (составляющих суть временных адаптаций организма), то жестко детерминированные в каждой конкретной местности факторы приводят в конечном итоге к формированию генетически обусловленных, а, следовательно, передающихся по наследству, структурных, метаболических и функциональных перестроек в организме, т.е. именно они определяют специфику генетического аппарата жителя каждой конкретной местности. Частое (каждые 2-3 года) столкновение организма с различным ансамблем нефлуктуирующих факторов, связанное с постоянной миграцией человека в различные экологические зоны, приводит к постоянным молекулярным перестройкам в определенных структурах организма, следствием чего является быстрый тип старения у человека и возникновение различных хронических заболеваний.
В настоящее время, кроме климатических и геофизических факторов, действующих на человеческий организм, выделяют следующие типы антропоэкологического напряжения: социально-психологическое, производственное и бытовое (включая нервно-психические напряжения, гипокинезию, неправильное питание, загрязнение воды и атмосферного воздуха, возрастание уровня шума и т.д.), миграционные и другие особые формы напряжения.
Рассогласованность между генетически обусловленной способностью к адаптации, сформировавшейся на протяжении тысячелетий естественного отбора, и условиями окружающей среды, меняющимися в современную эпоху в течение нескольких десятилетий, может явиться причиной адаптационных напряжений на индивидуальном и популяционном уровнях. Особый интерес представляет изучение физиологических механизмов адаптации при воздействии новых факторов среды обитания, с которыми ранее в ходе своей биологической эволюции человек не сталкивался. Реакция организма на новые экологические факторы может проявиться в возникновении так называемых экогенетических патологических вариаций.
4. Классификации человеческих экосистем
В основу классификации человеческих экосистем могут быть положены различные факторы, такие как климатические особенности, рельеф, характер фауны и флоры, а также образ жизни и степень сложности сообщества, во многом зависящие от его хозяйственной деятельности и уровня экономического развития. Наиболее простая классификация человеческих экосистем была предложена П. Джеймсом. Основополагающим признаком в этой классификации выступает географическая широта местности и лишь для одного типа экосистемы – высота над уровнем моря. Согласно этой классификации выделяют 10 типов среды обитания человеческих сообществ.
Самые многочисленные современные человеческие популяции характерны для таких географических зон, как тропические леса и кустарниковые зоны, а также области умеренного пояса, покрытые смешанным лесом и некоторые горные районы.
5. Краткая характеристика основных методов исследований в экологии человека
Основным приемом при проведении исследований в экологии человека является наблюдение за определенными физиологическими процессами в организме человека, их изменением под влиянием каких-либо факторов, состоянием окружающей среды в различных промышленных регионах Земного шара с различным уровнем экономического развития и т.д. При этом для решения различных задач специалисты в области экологии человека использует следующие м е т о д ы: