А при так называемом световом голодании, которое наблюдается у людей, лишенных возможности пользоваться в достаточной мере дневным светом (у живущих на Севере в полярную ночь, у работающих в шахтах, в метро), возникают многочисленные нарушения в жизнедеятельности организма. У детей развивается рахит, увеличивается число случаев заболеваний кариесом зубов, уменьшается прочность костей, появляются функциональные нарушения нервной системы, обостряется течение туберкулеза. Однако при слишком продолжительном действии солнечного света без регулярной смены дня и ночи (Заполярье) возможны утомление нервной системы и изменения в рефлекторной деятельности человека. Даже «белые ночи» могут быть причиной раздражения и утомления нервной системы.
В организме человека имеются механизмы, защищающие его от резких колебаний температуры воздуха, влажности, скорости ветра, изменений атмосферного давления. Но иногда эта защита не срабатывает. Повышенная влажность воздуха при высокой его температуре может вызвать общее перегревание организма. Это болезненное состояние называют гипертермией, или тепловым ударом.
Причина теплового удара — нарушение терморегуляции организма, которое выражается в усиленном теплообразовании при недостаточной теплоотдаче. Накапливающееся в организме тепло отрицательно влияет на функцию центральной нервной системы. Развивается кислородное голодание. Повышается вязкость крови, нарушается кровообращение.
Тепловой удар может наступить при работе в душных, плохо вентилируемых помещениях, особенно если высокая температура воздуха сочетается с повышенной влажностью. Причиной этого состояния может быть и плотная, плохо пропускающая воздух одежда.
Тепловой удар может возникнуть и на открытом воздухе: при высокой физической активности во влажной душной атмосфере (даже при отсутствии со.лнца), при безветренной погоде и если не соблюдаются правила приема солнечных ванн.
У детей грудного возраста причиной теплового удара нередко может стать пребывание в перегретом помещении, в кроватке, поставленной около батарей и труб центрального отопления.
При перегревании у больных появляются головная боль, головокружение, шум в ушах. Они испытывают сильную жажду и тошноту. Беспокоит слабость, сонливость. Вначале наблюдается покраснение кожных покровов, их влажность; затем кожа становится сухой, бледной, холодной. Могут быть обмороки. Становится чаще дыхание, развивается тахикардия, падает артериальное давление. Может появиться рвота, носовое кровотечение.
В тяжелых случаях отмечаются замедленные реакции или возбуждение, резкие головные боли, потеря сознания, судороги, подъем температуры тела до 39°-4ГС, угнетение дыхания..У детей грудного возраста появляются сильные рвота, понос. В таких случаях необходима неотложная медицинская помощь. Но сначала больного надо уложить в прохладное место, в тень, обеспечить доступ свежего воздуха, освободить от плотной, стесняющей одежды, дать выпить холодную воду, положить холодный компресс, а при возможности лед на голову, в подмышечные и паховые области (там проходят крупные кровеносные сосуды). Хороший эффект оказывают водные процедуры: в легких случаях душ с температурой 26—27°С в течение 5—8 мин, в более серьезных — ванна при температуре 20°С до.8 мин. После водной процедуры обязательный отдых в лежачем положении и обильное питье. В отличие от теплового удара при солнечном ударе общего перегревания может и не быть. Вызвать его может прямое воздействие солнечных лучей на непокрытую голову. Выраженного изменения терморегуляции при этом не бывает. Однако жалобы больных сходны.
Профилактика теплового и солнечного ударов:
— Чтобы избежать перегревания, нужно поддерживать микроклимат в жилых и производственных помещениях, соблюдать оптимальный питьевой режим, а также пользоваться рациональной, одеждой.
— Рекомендуется носить одежду из пористых тканей(хлопчатобумажных, льняных и т. д.), через которые легко происходит обмен воздуха. Особенно это касается одежды в теплое время года. Летом, даже не принимая специально воздушную ванну, старайтесь избавиться от лишней одежды: например, работая в саду, снимите рубашку, майку.
Иногда полагают, что чем плотнее укутана голова, тем лучше она защищена от солнечных лучей. Нередко для этого обвязывают голову толстыми полотенцами, сооружают из газет высокие колпаки. Но все эти «головные уборы» препятствуют нормальному теплообмену. Легкая белая панама, небольшая светлая кепка с козырьком, хлопчатобумажная косынка, соломенная шляпа прекрасно защитят голову от солнца.
— На терморегуляции отрицательно сказывается подкожный жировой слой, бедный кровеносными сосудами. Поэтому людям с избыточным весом нужно особенно остерегаться перегрева.
Основные адаптационные реакции организма человека к солнечному излучению.
Адаптация - приспособление организма к новым, изменившимся условиям обитания. Иногда понятие адаптация подменяют словом толерантность.
Толерантность (от греческого толеранция - терпение) - способность организмов выдерживать изменения условий жизни (колебания температуры, влажности, света…).
Чтобы воспользоваться благоприятным действием солнечного света, одновременно защищаясь от вредного, человеческая кожа вынуждена приспосабливаться.
Постепенно начинают функционировать сложные защитные механизмы:
Загар — система самоадаптации кожи к солнцу, основанная на контроле выработки меланина, представляет собой природный УФ-фильтр.
Механизмы природной самозащиты:
От непрямого агрессивного воздействия с нейтрализацией свободных радикалов. От прямого агрессивного воздействия:
Противовоспалительные факторы
Прямая защита и восстановление ДНК
Восстановление поврежденных протеинов
Метеочувствительность - это реакция организма на воздействие метеорологических (погодных) факторов или повышенная чувствительность к колебаниям погоды в следствие ослабления механизмов адаптации, иммунитета или хронических заболеваний.
Метеотропными называются реакции организма человека под влиянием погодных факторов. Его способность отвечать на действие погодных факторов развитием метеотропной реакции определяется как метеочувствительность или метеолабильность.
Нередко причиной выраженной метеопатической реакции становятся нарушения теплообмена. Известно, что наш организм постоянно взаимодействует с окружающей средой, отдавая и принимая тепло. При понижении температуры воздуха и появлении ветра мы начинаем отдавать энергию. Потепление, напротив, приводит к повышению температуры тела. Резкие переходы от холода к теплу и наоборот вынуждают наш организм функционировать со значительными перегрузками. Для предотвращения тяжелых последствий необходимо с раннего возраста заниматься закаливанием, чаще принимать контрастный душ, делать утреннюю гимнастику. Быстрое охлаждение кожи приводит к судорожным сокращениям мышц, сморщиванию верхних слоев кожного покрова (в народе данную реакцию именуют гусиной кожей), спазмированию кровеносных и лимфатических сосудов, учащению мочеиспускания. Параллельно снижается иммунитет, что увеличивает риск возникновения вирусных и инфекционных заболеваний.
Влажность воздуха также имеет значение при развитии метеопатической реакции. От содержания влаги в атмосфере зависит скорость испарения пота с кожи. Чем выше относительная влажность окружающей среды, тем медленнее испаряется жидкость. Поэтому высокая температура воздуха в сочетании с высокой влажностью может вызвать быстрое перегревание организма. Если вы любите загорать и посещать пляжи, имейте в виду, что длительное пребывание на солнце рядом с водоемом может привести к тяжелым последствиям. Летом люди часто обращаются к врачам, жалуясь на солнечные ожоги различной степени, тепловой или солнечный удар. При температуре воздуха выше 30° С и относительной влажности воздуха более 60% возможно наступление обморочного состояния, которое представляет серьезную опасность для жизни.
Метеотропные реакции могут быстро исчезать или же сохраняться в течение продолжительного времени (до установления «ровной» погоды). В зависимости от индивидуальной чувствительности, у разных людей могут наблюдаться одышка, головная боль, учащение сердечных сокращений, шум в ушах, головокружения, повышение или понижение артериального давления, нарушения ночного сна, ощущение неприятной скованности движений рук и ног. Реже возникают боли в суставах и мышцах.
Адаптация - развитие любого признака, который способствует выживанию вида и его размножению.
Биологическая адаптация — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие.
Морфологические адаптации проявляются в преимуществах строения, покровительственной окраске, предостерегающей окраске, мимикрии, маскировке, приспособительном поведении.
Преимущества строения – это оптимальные пропорции тела, расположение и густота волосяного или перьевого покрова и т.п. Хорошо известен облик водного млекопитающего – дельфина.
Обтекаемая форма тела способствует быстрому передвижению животных и в воздушной среде.
Покровительственная окраска позволяет быть незаметным среди окружающего фона. Благодаря покровительственной окраске организм становится трудно различимым и, следовательно, защищенным от хищников.
Предостерегающая (угрожающая) окраска предупреждает потенциального врага о наличии защитных механизмов (наличие ядовитых веществ или специальных органов защиты). Предостерегающая окраска выделяет из окружающей среды яркими пятнами или полосами ядовитых, жалящих животных и насекомых (змеи, осы, шмели).
Эффективность предостерегающей окраски послужила причиной очень интересного явления – подражания (мимикрии). Мимикрией называется сходство в окраске, форме тела безопасных животных с ядовитыми и опасными животными. Отдельные виды мух, не имеющие жала, похожи на жалящих шмелей и ос, неядовитые змеи – на ядовитых. Во всех случаях сходство чисто внешнее и направлено на формирование определенного зрительного впечатления у потенциальных врагов.
Маскировка – приспособления, при которых форма тела и окраска животных сливаются с окружающими предметами. Например, в тропических лесах многие змеи неразличимы среди лиан, лохматый морской конёк похож на водоросль, насекомые на коре деревьев похожи на лишайники (жуки, усачи, пауки, бабочки). Иногда приспособление к цвету и узору субстрата может осуществляться путём физиологического изменения окраски тела (каракатицы, скаты, камбалы, квакши) или переменой окраски при очередной линьке (кузнечики).
Адаптивный тип - это норма реакции, независимо (конвергентно) возникающая в сходных условиях среды обитания, в популяциях, которые могут быть не связаны между собой генетически.
Арктический адаптивный тип. Арктическим аборигенам присущи такие особенности, как высокая плотность сложения (телосложение массивное, мезоморфия, особенно в верхней части туловища, туловище удлиненное, а ноги относительно короткие), крупная цилиндрическая грудная клетка, объемная костномозговая полость длинных костей, при относительно небольшой толщине компакты. Характерен повышенный уровень жирового и белкового обмена (вместе с этим - холестерина крови, гамма-глобулинов и т.п.). Все это создает высокую теплопродукцию и низкую поверхность теплоотдачи, что может рассматриваться как приспособление к ведущему фактору среды - холодовому стрессу.
Континентальный адаптивный тип. Для жителей континентальной зон характерны укороченные пропорции тела, уплощенная грудная клетка, в среднем, повышенное жироотложение и явное увеличение массы тела. Близкие черты присущи и жителям таежной зоны, но они отличаются, прежде всего, миниатюрностью и мезоморфностью сложения.
Тропический адаптивный тип. Морфофункциональный комплекс обитателей тропических широт весьма специфичен: вытянутая форма тела, долихоморфия пропорций, большая поверхность тела. Значительно увеличено количество потовых желез кожи и интенсивность потоотделения. Жители влажных тропических лесов отличаются небольшими размерами тела и некоторой деминерализацией скелета.
Аридный адаптивный тип. Многие черты тропического комплекса свойственны и населению тропических пустынь: отмечается тенденция к линейности телосложения, развитие мускульного и жирового компонента понижено. Наряду с этим отмечается более эффективная сосудистая регуляция потери тепла в условиях резких суточных колебаний температуры окружающей среды.
Высокогорный адаптивный тип. В условиях высокогорья формируются такие признаки, как массивность скелета и крупные размеры длинных костей, цилиндрическая грудная клетка с высокой жизненной емкостью легких. Характерно высокое содержание гемоглобина крови, увеличен периферический ток крови, отмечено большее число и величина капилляров
Адаптивный тип умеренной зоны. По большинству морфологических и физиологических признаков этот тип занимает промежуточное положение между арктическими и тропическими группами.
Адаптацию организма человека к новым климатическим условиям обозначают также термином акклиматизация, понимая под этим сложный социально-биологический процесс, зависящий преимущественно от приспособления к природно-климатическим условиям - холоду, жаре, разреженному воздуху высокогорий и др.
1. Отношение человека к природе как к неиссякаемому источнику, проявляющееся в стремлении добывать больше руды, угля, нефти, строить больше дорог, чтобы обеспечить процветание, прогрессивное развитие общества. Последствия подобного отношения — истощение природных ресурсов.
2. Возобновимые (почва, растительный и животный мир) и невозобновимые (большинство руд, горючие ископаемые) природные ресурсы. Естественное восстановление возобновимых природных ресурсов с учетом не превышения критических пределов их потребления. Значительное уменьшение природных ресурсов (нефти, угля, газа, сокращение запасов меди, свинца, цинка) вследствие интенсивного их потребления.
3. Отрицательные последствия деятельности человека: ежегодное сокращение площади лесов на 2%, уничтожение тропических лесов, опасность их полного исчезновения за 20—30 лет, уничтожение тайги в Сибири за 40—50 лет, снижение численности промысловых животных, запасов рыбы. Снижение плодородия почвы из-за неправильной агротехники, их эрозия, засоление, ежегодные потери десятков миллионов гектар.
4. Загрязнение природной среды. Загрязнение воды, почвы, воздуха вследствие роста промышленного производства, транспорта, сельскохозяйственного производства, выброса вредных веществ и накопление их в природной среде — угроза здоровью человека и жизни большинства видов растений и животных. Кислотные дожди вследствие выброса в атмосферу оксидов азота и серы — причина угнетения растительности, гибели хвойных лесов. Загрязнение почвы соединениями тяжелых металлов (свинца, ртути, кадмия), радиоактивными веществами, включение их в цепи питания, их поступление в организмы растений, животных, человека — причина отравления и генетических уродств. Современное сельскохозяйственное производство — источник мощного загрязнения почвы, насыщения ее удобрениями, ядохимикатами.
5. Планетарное загрязнение природной среды, способное вызвать изменение климата. Задержка части тепла, излучаемого Землей в космическое пространство, задымление и насыщение атмосферы углекислым газом, частицами пыли — причины парникового эффекта, который может вызвать таяние льдов, затопление больших площадей.
6. Истощение озонового слоя за счет разрушения молекул озона газообразными соединениями (фтора, хлора) — фреонами, используемыми в холодильных агрегатах, в аэрозолях.
7. Снижение биологического разнообразия, сокращение числа видов животных и растений, истребление человеком ряда видов. Изменение природной среды — угроза исчезновения 2/з существующих видов, ежедневное исчезновение нескольких видов растений и животных.
8. Защита природной среды. Рациональное, экологически грамотное природопользование, внедрение в производство экологически оправданных технологий, перестройка сознания людей — основные пути поддержания равновесия в биосфере.
Экологический кризис — особый тип экологической ситуации, когда среда обитания одного из видов или популяции изменяется так, что ставит под сомнение его дальнейшее выживание. Основные причины кризиса:
Абиотические: качество окружающей среды деградирует по сравнению с потребностями вида после изменения абиотических экологических факторов (например, увеличение температуры или уменьшение количества дождей).
Биотические: окружающая среда становится сложной для выживания вида (или популяции) из-за увеличенного давления со стороны хищников или из-за перенаселения.
Кризис может быть:
а) глобальным;
б) локальным.