Реферат: Экологические факторы и здоровье человека 2

В России за последние более чем 10 лет де­мографическая ситуация стала критической: смертность стала превышать рождаемость в среднем по стране в 1,7 раза, а в 2000 г. ее превышение достигло двух раз. Сейчас население России убывает ежегодно на 0,7—0,8 млн человек. По прогно­зу Госкомстата России, к 2050 году оно сократится на 51 млн человек, или на 35,6% по сравнению с 2000 г., и составит 94 млн человек[13] .

В 1995 г. в России был зарегистрирован один из самых низ­ких в мире показателей рождаемости — 9,2 младенца на 1000 человек, в то время как в 1987 г. он составлял 17,2 (в США он был равен 16). Для простого воспроизводства населения необ­ходима величина коэффициента рождаемости на одну семью 2,14—2,15, а в нашей стране на сегодня он равен 1,4; т. е. в России налицо процесс сокращения численности человеческой популяции (явление депопуляции).

Все это произошло в результате резкого изменения практи­чески на противоположные большинства социальных факто­ров почти у 90% населения, что привело 70% населения России в состояние затяжного психоэмоционального и социального стресса, который истощает приспособительные и компенсатор­ные механизмы, поддерживающие здоровье. Это также одна из причин и заметного сокращения средней продолжительнос­ти жизни (на 8—10 лет) как мужского — до 57—58 лет, так к женского — до70—71 года, населения России (последнее место в Европе).[14]

В.Ф. Протасов считает, что если события и далее будут развиваться таким же образом, то «на территории России в обозримой перспективе возможен «страшный взрыв», с катастрофически уменьшающейся численностью населения и России.

3. СОВРЕМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Экологические факторы обычно действуют не поодиночке, а целым комплексом. Действие одного какого-либо фактора зави­сит от уровня других. Сочетание с разными факторами оказывает заметное влияние на проявление оптимума в свойствах организ­ма и на пределах их существования. Действие одного фактора не заменяется действием другого. Однако при комплексном воздей­ствии среды часто имеет место «эффект замещения», который про­является в сходстве результатов воздействия разных факторов. Так, свет не может быть заменен избытком тепла или обилием угле­кислого газа, но, действуя изменениями температуры, можно при­остановить фотосинтез у растений или активность у животных и тем самым создать эффект диапаузы; как при коротком дне, а удли­нив активный период, создать эффект длинного дня. И в то же время это не замещение одного фактора другим, а проявление ко­личественных показателей экологических факторов. Это явление широко используется в практике растениеводства и зоотехнии.

В комплексном действии среды факторы по своему воздей­ствию неравноценны для организмов. Их можно подразделить на ведущие (главные) и фоновые (сопутствующие, второстепенные). Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является тем­пература, в период колошения и цветения — почвенная влага, в период созревания — количество питательных веществ и влаж­ность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться. Так. В пробуждении активности у птиц (синицы, воробьи) в конце зимы ведущим фактором является свет и, в час­тности, длина светового дня, летом же его действие становит­ся равнозначным температурно­му фактору.

Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же ви­дов, живущих в разных физико-географических условиях. На­пример, активность комаров, мошек, мокрецов в теплых рай­онах определяется комплексом светового режима, тогда как на севере — изменениями темпера­туры.[15]

Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием об ограничивающих факторах.

Фактор, уровень которого в качественном или количествен­ном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется огра­ничивающим или лимитирующим. Ограничивающее действие фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. В роли ограничива­ющего фактора могут выступать как ведущие, так и фоновые эко­логические факторы.

Понятие о лимитирующих факторах было введено в 1840 году химиком Ю. Либихом. Изучая влияние на рост растений содержа­ния различных химических элементов в почве, он сформулиро­вал принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляет­ся урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени».[16] Этот принцип известен под названием правила или закона минимума Либиха. В качестве наглядной иллюстрации за­кона минимума Либиха часто изображают бочку, у которой обра­зующие боковую поверхность доски имеют разную высоту.

Длина самой короткой доски определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой. Следовательно, длина этой доски - лимитирующий фактор для коли­чества воды, которую можно налить в бочку. Длина других досок уже не имеет значения.

Поясним закон минимума Ли­биха на конкретных примерах. В почве содержатся все элементы минерального питания, необходи­мые для данного вида растений, кроме одного из них, например, бора или цинка. Рост растений на такой почве будет сильно угнетен или вообще невозможен. Если мы теперь добавим в почву нужное ко­личество бора (цинка), это приве­дет к увеличению урожая. Но если мы будем вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже добьемся того, что все они будут содержаться в оптимальных ко­личествах, а бор (цинк) будет отсутствовать — это не даст никако­го эффекта. Точно так же, если кислотность (рН) почвы отклоня­ется от оптимума, например, для озимой ржи, то никакие агро­технические мероприятия, кроме снижающего кислотность изве­сткования, не помогут существенно увеличить урожайность этой культуры на данном поле. Закон минимума Либиха распространя­ется на все абиотические и биотические факторы, влияющие на организм. Это могут быть, например, конкуренция со стороны дру­гого вида, присутствие хищника или паразита. Сформулирован­ный закон применим как к растениям, так и животным.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как, напри­мер, тепло, свет и вода. Как уже было отмечено ранее, организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим мак­симумом. Диапазоны между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, выносливости или толерант­ности. Представление о лимитирующем влиянии максимума на­равне с минимумом ввел В. Шелфорд (1913), сформулировавший «закон толерантности». После 1910 г. по «экологии толерантно­сти» были проведены многочисленные исследования, благодаря которым стали известны пределы существования для многих растений и животных. Таким примером является влияние загрязня­ющего атмосферный воздух вещества на организм человека (рис. 2).

Рис.2. Влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека

С_лет , С ^, _лет — летальные концентрации токсичного вещества; С_лим , С¹ _лим. — лимитирую­щие концентрации токсичного вещества; С _опт — оптимальная концентрация

Величина фактора обозначена символом С (первая буква ла­тинского слова «концентрация»). В других же случаях при поступ­лении вещества в организм можно говорить не о концентрации, а о дозе вещества (фактора).

При значениях концентрации С_лет и С' _лет человек погибнет, но необратимые изменения в его организме произойдут при зна­чительно меньших значениях: С _лим и С' _лим Следовательно, истинный диапазон толерантности определяется именно последни­ми значениями. Отсюда, их необходимо экспериментально, в опы­тах на животных, определить для каждого загрязняющего или лю­бого вредного химического соединения, и не допускать превыше­ния его содержания в конкретной среде. В санитарной охране ок­ружающей среды важны не нижние пределы устойчивости к вредным веществам, а верхние пределы, так как загрязнение окружаю­щей среды — это и есть превышение устойчивости организма. Ставится задача или условие: фактическая концентрация загряз­няющего вещества С_факт не должна превышать С _лим или

С_факт С _лим

Таким образом, С'_лим одновременно является пороговой кон­центрацией С_пор и максимально допустимой С _макс для организма человека. В санитарной охране окружающей среды С'_лим имеет смысл предельно допустимой концентрации и С (или просто ПДК). Ценность концепции лимитирующих факторов состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. Изучая конкретную ситуацию, эколог может выделить слабые звенья и сфокусировать внимание на тех условиях среды, которые с наибольшей вероятностью могут оказаться критичес­кими или лимитирующими. Если для организма характерен ши­рокий диапазон выносливости (устойчивости, толерантности) к фактору, отличающемуся относительным постоянством, и присут­ствует в среде в умеренных количествах, вряд ли такой фактор яв­ляется лимитирующим. Наоборот, если известно, что тот или иной организм обладает узким диапазоном толерантности к какому-то изменчивому фактору, то именно этот фактор и заслуживает вни­мательного изучения, так как он может быть лимитирующим. Так, содержание кислорода в атмосфере настолько велико и он столь доступен, что редко служит лимитирующим фактором для назем­ных организмов, за исключением паразитов, обитателей почв или больших высот. Напротив, в воде кислорода сравнительно мало, его содержание нередко значительно варьирует, и вследствие этого для водных организмов, в первую очередь животных, он часто служит важным лимитирующим фактором. Поэтому эколог-гид­робиолог всегда имеет наготове прибор для определения количе­ства кислорода и измеряет содержание этого газа в ходе изучения любой незнакомой ситуации. Экологу же, изучающему наземные экосистемы, реже приходится измерять содержание кислорода. В целом же смысл анализа условий среды, например, при оценке воздействия человека на природную среду, достичь следующих целей:

• путем наблюдения, анализа и эксперимента обнаружить «функционально важные» факторы;

• определить, как эти факторы влияют на особей, популяции, сообщества. Тогда удается довольно точно предсказать результат нарушений среды или планируемых ее изменений.

4. ГИГИЕНА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Сохранение здоровья или возникновение болезни — это результат сложных взаимодействий внутренних биосистем ор­ганизма и внешних факторов окружающей среды. Познание этих сложных взаимодействий явилось основой для возник­новения профилактической медицины и ее научной дисцип­лины — гигиены.

Гигиена — наука о здоровом образе жизни. Интенсивно начала развиваться более 100 лет назад благодаря работам Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова и др. Гигиенисты пер­выми увидели связь между средой и здоровьем человека и за последние десятилетия эта наука получила мощное развитие, заложив основы современной науки об охране окружающей среды. Однако у гигиены как отрасли медицинской науки есть и свои специфические задачи.

Гигиена изучает влияние разнообразных факторов среды на здоровье человека, его работоспособность и продолжитель­ность жизни. К ним относятся природные факторы, бытовые условия и общественно-производственные отношения. В ее ос­новные задачи входит разработка научных основ санитарного надзора, обоснование санитарных мероприятий по оздоровле­нию населенных пунктов