Контрольная работа: Екологія процесів обміну в організмі людини, обмін речовин при забрудненні повітря
2. у положенні лежачи (але обстежуваний не повинен спати);
3. у стані емоційного спокою, тому що стрес підсилює метаболізм;
4. натще, тобто через 12- 16 год послу останнього прийому їжі.
Основний обмін залежить від підлоги, віку, росту й маси тіла людини. Величина основного обміну в середньому становить 1 ккал в 1 год на 1 кг маси тіла. У чоловіків у добу основний обмін приблизно дорівнює 1700 ккал, у жінок основний обмін на 1 кг маси тіла приблизно на 10% менше, ніж у чоловіків, у дітей він більше, ніж у дорослих, і зі збільшенням віку поступово знижується.
Добова витрата енергії
Добова витрата енергії в здорової людини значно перевищує величину основного обміну й складається з наступних компонентів: основного обміну; робочого збільшення, тобто енерговитрат, пов'язаних з виконанням тої або іншої роботи; специфічного-динамічної дії їжі. Сукупність компонентів добової витрати енергії становить робочий обмін. М'язова робота істотно змінює інтенсивність обміну. Ніж інтенсивніше виконувана робота, тим вище витрати енергії. Ступінь енергетичних витрат при різній фізичній активності визначається коефіцієнтом фізичної активності - відношенням загальних енерговитрат на всі види діяльності в добу до величини основного обміну. По цьому принципі все населення ділиться на 5 груп [1].
| Група | Особливості професії | Коефіцієнт фізичної активності | Добова витрата енергії, кДж (ккал) |
| Перша | Розумова праця | 1,4 | 9799 - 10265(2100 - 2450) |
| Друга | Легка фізична праця | 1,6 | 10475 - 11732(2500 - 2800) |
| Третя | Фізична праця середньої ваги | 1,9 | 12360 - 13827(2950 - 3300) |
| Четверта | Важка фізична праця | 2,2 | 14246 - 16131(3400 - 3850) |
| П'ята | Особливо важка фізична праця | 2,5 | 16131 - 17598(3850 - 4200) |
Для людей, що виконують легку роботу сидячи, потрібно 2400 - 2600 ккал у добу, що працюють із більшим м'язовим навантаженням, потрібно 3400 - 3600 ккал, що виконують важку м'язову роботу - 4000-5000 ккал і вище. У тренованих спортсменів при короткочасних інтенсивних вправах величина робочого обміну може в 20 разів перевершувати основний обмін. Споживання кисню при фізичному навантаженні не відбиває загальної витрати енергії, тому що частина її витрачається на гліколіз (анаеробний) і не вимагає витрати кисню. Різниця між потребою в 02 і його споживанням становить енергію, одержувану в результаті анаеробного розпаду, і називається кисневим боргом. Споживання 0^ і після закінчення м'язової роботи залишається високим, тому що в цей час відбувається повернення кисневого боргу. Кисень затрачається на перетворення головного побічного продукту анаеробного метаболізму - молочної кислоти в піровиноградну, на фосфорилювання енергетичних з'єднань і відновлення запасів 02 у м'язовому міоглобіні [1].
Прийом їжі підсилює енергетичний обмін (специфічна динамічна дія їжі). Білкова їжа підвищує інтенсивність обміну на 25 - 30%, а вуглеводи й жири - на 10% або менше. Під час сну інтенсивність метаболізму майже на 10% нижче основного обміну. Різниця між пильнуванням у стані спокою й сном пояснюється тим, що під час сну м'язи розслаблені. При гіперфункції щитовидної залози основний обмін підвищується, а при гіпофункції - знижується. Зниження основного обміну відбувається при недостатності функцій полових залоз і гіпофіза.
При розумовій праці енерговитрати значно нижче, ніж при фізичному. Навіть дуже інтенсивна розумова праця, якщо він не супроводжується рухами, викликає підвищення витрат енергії лише на 2 - 3% у порівнянні з повним спокоєм. Однак якщо розумова активність супроводжується емоційним збудженням, енерговитрати можуть бути помітно більшими. Пережите емоційне збудження може викликати протягом декількох наступних днів підвищення обміну на 11 -19% [2].
Обмін речовин
Обмін речовин починається з надходження живильних речовин у шлунково-кишковий тракт і повітря в легені.
Першим етапом обміну речовин є ферментативні процеси розщеплення білків, жирів і вуглеводів до розчинних у воді амінокислот, моно- і дисахаридів, гліцерину, жирних кислот і інших з'єднань, що відбуваються в різних відділах шлунково-кишкового тракту, а також усмоктування цих речовин у кров і лімфу.
Другим етапом обміну є транспорт живильних речовин і кисню кров'ю до тканин і ті складні хімічні перетворення речовин, які відбуваються в клітинах. У них одночасно здійснюються розщеплення живильних речовин до кінцевих продуктів метаболізму, синтез ферментів, гормонів, складових частин цитоплазми. Розщеплення речовин супроводжується виділенням енергії, що використовується для процесів синтезу й забезпечення роботи кожного органа й організму в цілому [2].
Третім етапом є видалення кінцевих продуктів розпаду із клітин, їхній транспорт і виділення бруньками, легенями, потовими залозами й кишечником.
Перетворення білків, жирів, вуглеводів, мінеральних речовин і води відбувається в тісній взаємодії один з одним [1].
Вплив кліматичних чинників на організм людини
Температура - один з важливих абіотичних чинників, що впливають на всі фізіологічні функції всіх живих організмів. Температура на земній поверхні залежить від географічної широти і висоти над рівнем моря, а також пори року. Для людини в легкому одязі комфортною буде температура повітря + 19…20о С, без одягу - + 28…31о С. Що відбувається з людським організмом, коли температурні параметри змінюються? В цьому випадку він виробляє специфічні реакції пристосування щодо кожного чинника, тобто адаптується. Адаптація - це процес пристосування до умов середовища [3].
Адаптація і терморегуляція . Терморегуляцію забезпечує основні холодові і теплові рецептори шкіри. При різних температурних впливах сигнали в центральну нервову систему поступають не окремих рецепторів, а від цілих зон шкіри, так званих рецепторних полів, розміри яких непостійні і залежать від температури тіла і навколишнього середовища. Температура тіла в більшому або меншому ступені впливає на весь організм (на всі органи і системи). Співвідношення температури зовнішнього середовища і температури тіла визначає характер діяльності системи терморегуляції. Температура навколишнього середовища переважно нижче за температуру тіла. Внаслідок цього між середовищем і організмом людини постійно відбувається обмін теплом завдяки його віддачі поверхнею тіла і через дихальні шляхи в оточуючий простір. Цей процес прийнято називати тепловіддачею. Утворення ж тепла в організмі людини в результаті окислювальних процесів називають тепловіддачею. В стані спокою при нормальному самопочутті величина теплоутворення дорівнює величині тепловіддачі. В жаркому або холодному кліматі, при фізичних навантаженнях організму, захворюваннях, стресі і т.д. Рівень теплоутворення і тепловіддача може змінюватися [3].
Адаптація до низької температури . Умови, при яких організм людини адаптується до холоду, можуть бути різними (наприклад, робота в неопалювальних приміщеннях, холодильних установках, на вулиці взимку). При цьому дія холоду не постійна, а чергуючи з нормальним для організму людини температурним режимом. Адаптація в таких умовах виражена нечітко. В перші дні, реагуючи на низьку температуру, теплоутворення зростає неекономно, тепловіддача ще недостатньо обмежена. Після адаптації процеси теплоутворення стають більш інтенсивними, а тепловіддача знижується. Інакше відбувається адаптація до умов життя в північних широтах, де на людину впливають не тільки низькі температури, але і властиві цим широтам режим освітлення і рівень сонячної радіації [3].
Унаслідок роздратування холодових рецепторів змінюються рефлекторні реакції, регулюючі збереження тепла: звужуються кровоносні судини шкіри, що на третину зменшує тепловіддачу організму. Важливо щоб процеси т теплоутворення і тепловіддача були збалансованими. Переважання тепловіддачі над теплоутворенням приводить до пониження температури тіла і порушення функцій організму. При температурі тіла 35о Із спостерігається порушення психіки. Подальше пониження температури сповільнює сприйняття організмом температури впливає також вогкість. При підвищеній вогкості температура повітря здається більшою.
Здоров'я людини в значній мірі залежить від погодних умов. Наприклад, взимку люди частіше хворіють на простудні, легеневі захворювання, грип, ангіну [3].
Адаптація до дії високої температури. Висока температура може впливати на організм людини в штучних і природних умовах. В першому випадку мається на увазі робота в приміщеннях з високою температурою чергуюча з перебуванням в умовах комфортної температури. Висока температура середовища порушує теплові рецептори, імпульси яких включають рефлекторні реакції, направлені на підвищення тепловіддачі. При цьому розширяються судини шкіри, швидшає рух крові по судинах теплопровідність периферичних тканин збільшується в 5-6 разів. Якщо для підтримки теплової рівноваги цієї недостатньо, підвищується температура шкіри і починається рефлекторний випіт - найефективніший спосіб віддачі тепла [3].
Вплив на організм людини екологічних чинників . Всі чинники навколишнього середовища діють на живі організми по-різному. Одні з них забезпечують ним життя, інші - шкодять, треті - можуть бути байдужий для них. Чинники середовища, тим або іншим чином впливають на організм, називають екологічними чинниками. За походженням і характеру дії екологічними чинниками діляться на абіотичні, біотичні і антропічні [4].
Відвіку відомо, як важливо для хворого свіже повітря, теплий клімат, чиста вода. Проблема взаємостосунків людини і природи, гармонія між суспільством і навколишнім середовищем завжди була актуальною. Більшість геронтологів (учених які працюють над проблемою довголіття), біологів, екологів і лікарів-клініцистів вважає, що людський організм може і повинен нормально функціонувати більше 100 років. Здоров'я, біологічна і моральна досконалість кожної людини значною мірою залежить від стану соціального і природного середовища його життя. Комплексний вплив життєвих компонентів повинен утворювати оптимальні екологічні умови для існування людини. Таким чином, біологічне майбутнє людства залежить, перш за все, від того, наскільки йому вдасться зберегти основні природні параметри, які забезпечують повноцінне життя - певний газовий склад атмосфери, чистоту прісної і морської води, грунту, флори і фауни, сприятливий тепловий режим в біосфері, низький радіаційний фон на Землі. Демографічна ситуація в світі - одна з найважливіших проблем сучасності. Науку про народонаселення називають демографією. Вона вивчає зміну чисельності населення, територіальне розміщення і склад, розкриває закономірності оновлення [3].
Характерна межа сучасного розвитку суспільства - урбанізація - концентрація об'єктів промисловості і населення у великих містах. Але цей процес відбувається настільки швидко, що навколишнє середовище великих міст вже не в змозі повністю задовольняти всі біологічні і соціальні потреби людей. Це, перш за все забруднення повітря і води різними промисловими і побутовими відходами; надмірні звукові навантаження; кліматичний дискомфорт; недостатня кількість зелених насаджень. Так, шумове забруднення утворюють стукіт потягів гул літаків, будівельної техніки, шум заводських цехів, автотранспорту, побутової техніки. Тривалі збільшені шумові навантаження нерідко приводять до зниження слуху, роздратування, втрати сну і інших порушень нормальної діяльності організму. Небезпечний рівень шуму для організму людини створює також гучна музика. В даний час проекти забудови міст розробляють з урахуванням карти міського шуму. Планують об'їзні дороги для автотранспорту, а також транспортні розв'язки усередині міст, трамваї замінюють тролейбусами. Велику увагу надають максимальному захисту мікрорайонів, окремих будинків, учбових закладів, лікарень дитячих садів, бібліотек. Для регулювання шумового режиму використовують природні і штучні «екрани», зелені насадження. Передбачаються також перенесення під землю деяких будов, наприклад гаражів, підстанцій, автобаз і т.д. Розробляються транспортні засоби з мінімальним рівнем шумового забруднення. Будівництво нових і реконструкція старих міст сприяє поліпшенню умов життя і здоров'я населення. Для цього доцільно зупинити зростання великих міст, слід проектувати міста з меншою кількістю населення. Науковий підхід до містобудування повинен враховувати максимальну охорону навколишнього середовища. Формування міського ландшафту має два аспекти: утворення сприятливих санітарно-гігієнічних умов і просторову організацію будівництва житла. Пошуки раціональних способів розселення людей цікавлять багато архітекторів які досліджують можливості розміщення міст, як на поверхні, так і під землею, пропонують освоєння Світового океану акваполісами (плавучими містами), створюють моделі космічних селищ [3].
Сучасне місто розширюють, захоплюючи нові земельні ділянки, придатні для сільськогосподарського виробництва. Одним з можливих шляхів зростання міст буде їх просторовий розвиток по вертикалі. Перспективне науково обгрунтоване будівництво просторових структур міста на основі досліджень біоніки з використанням гнучких конструкцій вертикальних форм будов. Вони надійні і здатні витримати динамічні навантаження. Підземне будівництво передбачає розміщення в першому ярусі пішохідних переходів, торгових крапок, побутових служб, гаражів, стоянок; в другому - автомобільних розв'язок, пересадкових вузлів. На третьому, глибинному ярусі розміститися метрополітен. Таке місто майбутнього забезпечить чистий, без вихлопних газів, повітря, працюватимуть кондиціонери, очисники повітря, пристрої для освітлення і опалювання. Все це створює нормальні умови для короткочасного перебування там людини. Необхідно визнати, що екологічна ситуація в багатьох містах України украй незадовільна. Це, перш за все, торкається великих промислових міст Півдня (Запоріжжя, Дніпропетровська, Донецької області) де забруднення навколишнього середовища унаслідок діяльності промислових підприємств досягло дуже високих показників. Наша столиця - місто Київ до недавніх часів була еталоном екологічно чистого міста. Проте останнім часом, особливо після катастрофи на Чорнобильській атомній електростанції, вона занесена в список 70 міст миру яким загрожує екологічна небезпека і клімат, пожити в гірській або сільській місцевості, біля лісу або моря. З відкриттям в сучасній медицині ефективних препаратів природні чинники не втратили свого оздоровчого значення. Порушення природної рівноваги приводить до розбалансування цілісної системи «людина - навколишнє середовище». Забруднення повітря, води, грунту, продуктів харчування, шумові навантаження, стресові ситуації в результаті прискореного ритму життя, негативно відображаються на здоров'я людини як фізичному, так і психічному [4].
2. Способи боротьби з забрудненням повітря вихлопними газами автомобілів
Вихлопний газ (газ, що відходить) — відпрацьоване в двигуні робоче тіло. Є продуктами окислення і неповного згоряннявуглеводівпального. Викиди вихлопних газів — основна причина перевищеннядопустимих концентраційтоксичних речовин іканцерогенів в атмосфері великих міст, утворення смогів, які є частою причиною отруєння в замкнутих просторах [5].
Кількість що виділяються в атмосферуавтомобілямизабруднюючих речовин визначаєтьсямасовим викидом газіві складом газів, що відходять [5].