Экология.
Экология – наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания. Термин экология введен немецкий биологом Э. Геккелем в 1866. Под термином «экология» он понимал «сумму знаний, относящихся к экономике природы».
Природа – совокупность живых и неживых организмов.
Предмет изучения экологии:
* Экосистемы
* Биогеоценозы
* Взаимодействие экосистем с природой
Задачи экологии:
* Утилизация отходов
* Разработка экологического полива
* Охрана лесов
* Охрана животных
* Создание заповедников и парков
* Изучение законов взаимодействия природы и общества
* Оптимизация взаимодействия человека с природой
Методы экологии:
1. Наблюдение – запись породы, животных, растений и выведение закономерностей.
* Биоиндикационный метод – выраженный в лабораторных условиях организм помещают в естественную экосистему и наблюдают за ним.
* Метеорологический – регистрация атмосферных явлений, их влияние на экосистемы.
1. Экспериментальный метод:
* Физическое влияние на подопытного
* Химическое влияние на подопытного
* Облучение радиацией
1. Моделирование – прогноз и возможность влияния на экосистему.
Экосистема – это устойчивая высокоорганизованная система животных, растений, м/о и неживых факторов взаимодействующих друг с другом, между которыми происходит внешний и внутренний обмен веществом и энергией.
Уровни организации экосистем:
1. Внутриорганизменный уровень (микробиологический и паразитический) – эндоэкология.
1. Организменный – факториальная и аутоэкология – объект изучения организм, его выносливость и реакции на стресс и климатизацию.
1. Популяционный уровень – демэкология – изучает взаимодействия между организмами одного вида в пределах популяции и средой обитания, а также экологические закономерности существования популяций. изучает сообщества.
1. Межвидовой уровень – синэкология – изучает взаимоотношения между организмами разных видов в пределах биоценозов и среды из обитания как единого целого, а также экологические закономерности функционирования экосистем.
1. Глобальный уровень – планетарная экология – изучение законов взаимодействия природы и общества и оптимизация этого взаимодействия.
Подуровни экосистем:
* Экология животных
* Экология человека
* Экология растений
* Экология м/о
* Экология парахитов…
Экология человека – это комплексная дисциплина, изучающая общие закономерности возникновения, существования, развития антропоэкологической системы и ее взаимодействие с биосферой, в также влияние природной среды на человека и группы людей на всех уровнях организации экосистем.
Медицинская экология – прикладная ветвь экологии, изучает влияние экологических факторов приводящих к заболеванию человека.
Среда – совокупность элементов или факторов, которые действуют на особь в месте ее обитания.
Среда обитания – это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие.
* водная среда обитания
* наземно-воздушная среда обитания
* почвенная среда обитания
* организменная среда обитания
Экологические факторы среды.
Экологический фактор – отдельные элементы среды, которые воздействуют на организмы.
1. Абиотический фактор – это компоненты неживой природы:
* климатические – свет, t0С, влажность, ветер, атмосферное давление…
* геологические – геологическая активность литосферы, движение ледников, естественный фон повышенной радиации.
* почвенно-грунтовые – плотность, структура, рН, химический состав почвы…
* гидрологические – течение, плотность, давление воды…
1. Биотический фактор – компоненты живого – вирусы, бактерии, простейшие, грибы, растения, животные (они вступают во внутривидовые и межвидовые взаимодействия).
* фитогенные – влияние растений
* зоогенные – влияние животных
* микробогенные – влияние м/о
1. Антропогенный фактор – деятельность человека, его влияние на экологию, приводящее либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания. Человек создает сильные электромагнитные поля сотовыми телефонами, повышенную радиацию АЭСами, создает антибиотики, пестициды, вызывает мутацию м/о и появление новых штаммов).
* техногенные факторы
* биогенные факторы
1. Лимитирующий фактор – облигатный фактор, без которого невозможно существование организма (рыба – вода, живые организм – кислород, растения – свет …).
Действие экологических факиров:
* Косвенное воздействие – осуществляется через другие экологические факторы
* Прямое действие (высокая t при прямом действии вызывает ожоги, а при косвенном вызывает обезвоживанию организма).
Виды факторов по действию, периодичности и направлению:
* относительно постоянны – сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана
* очень изменчивые – температура и влажность воздуха, сила ветра
* периодические факторы – регулярно повторяются во времени (освещенности в течение суток)
* непериодические факторы – не имеют периодичности (извержение вулкана…)
* первичные периодические факторы – освещенность, приливы, отливы – связаны с космическими причинами.
* вторичные периодические факторы – возникают как следствие действия первичных факторов (температура, количество осадков, биомасса, продуктивность).
* факторы направленного действия – в конечном итоге приводит к определенному результату
* факторы неопределенного действия приводят к непредсказуемым последствиям
Экологическая валентность – способность организма осваивать новые условия обитания.
* Узкая валентность – организм живет только в определенных условиях среды, изменение которых или перемещение его в другую среду может стать плачевной.
o Широкая валентность – особь может жить в разных условиях среды, может самостоятельно их менять (миграция) или выживает при их изменении.
Адаптация – процесс приспособления организма к условиям среды или изменение нормы реакции.
* Генетическая или детерминирующая – возникает в ходе естественного отбора по данным фактору и историческому времени (захватывает несколько поколений).
* Фенотипическая или приспособленческая – изменение фенотипа под влияние среды (при повышении t – увеличивается потоотделение, при увеличении УФ – темнеет кожа).
* Акклиматизация организма – процесс активного приспособления организма к новым климатическим, непривычным для него условиям внешний среды и биологическим часам или совокупность защитных реакций организма, возникающих под действием незначительных факторов окружающей среды – стрессогенных факторов.
Основные уровни адаптации:
* Внутриклеточный – протекание разнонаправленных реакций внутри каждой клетки
* Гуморальный – осуществляется гормонами и др. химическими веществами
* Гипофизарный – гипофиз регулирует деятельность всех эндокринных желез, и управляет всеми изменениями в организме.
* Гипоталамусный – отвечает за координацию взаимодействия организма с окружающей средой.
* ЦНС уровень – кора головного мозга осуществляет верховное руководство жизнедеятельности.
Стадии адаптации:
1. Гиперфункция функциональных систем – сдвиг гомеостаза и появление стресса.
2. Формирование структурного системного следа за счет активации синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках системы, ответственной за данное направление адаптации.
3. Завершение долговременной адаптации, когда в новых условиях взаимоотношений систем организма и новых уровней их функционирования стресс исчезает и можно говорить о достаточном приспособлении организма к новым условиям и факторам среды.
4. Износ и истощение функциональных систем (декомпенсация). Эта стадия развивается лишь при чрезмерном напряжении адаптации.
Экологическая болезнь – состояние организма вызванное экологическими факторами.
Периоды развития экологической болезни:
* Компенсации – происходит за счет усиления функций органов, организм приспосабливается к изменяющимся факторам среды. Неблагоприятных ощущений в организме не возникает.
* Декомпенсация – органы работают на максимуме своих возможностей, организм находится в неустойчивом состоянии – так как силы органов иссякают и функция угасает.
* Болезнь – проявление признаков болезни, появление ощущений.
Адаптивные экологические типы человека:
Адаптивные типы человека формируются под действием климатогеографических зонах.
Адаптивный тип – это норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания.
* Общие элементы – повышают общую сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям.
* Специфические элементы тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания
Арктический адаптивный тип:
* относительно сильное развитие костно-мускульного компонента тела
* большие размеры грудной клетки
* высокий уровень гемоглобина
* большой объем красного костного мозга
* высокое содержание в крови белков, холестерина
* повышенная способность окислять жиры.
* усиленный энергетический обмен
* астеники – встречаются редко.
* особы механизмы терморегуляции
Тропический адаптивный тип:
* удлиненная форма тела и конечностей
* сниженная мышечная масса
* уменьшение окружности грудной клетки
* более интенсивное потоотделение
* повышенного количества потовых желез
* низкие показатели основного обмена и синтеза жиров
* сниженная концентрация холестерина в крови.
Адаптивный тип зоны умеренного климата:
По соматическим показателям, уровню основного обмена население умеренного пояса занимает промежуточное положение между коренными жителями арктического и тропического регионов.
Влияние биотических факторов на здоровье человека.
Проживая в определенной климатической зоне человек испытывает на себе влияние периодических изменений в природе как земного шара, так и космического происхождения
В ходе эволюции живые организмы должны были приспособится к этим периодическим колебаниям → у организмов появляется способность реагировать на колебания – биологически ритмы.
В основе биологических ритмов лежат 2 компонента:
* Эндогенный - закрепленный генетически – передается по наследству.
* Экзогенный – обусловлен освещенностью, t-режимом… при его нарушении развивается временная дезориентация организма (при смене часового пояса).
Каждый метеорологический компонент оказывает в течение суток различные влияния на организм, и многие компоненты часто не замечаются, но в ряду случаев сопровождаются явлениями декомпенсации. Например ↑ АД – стимулирует симпатическую НС, подавляет настроение, снижает работоспособность, повышается вероятность инфекционных заболеваний.
При ↑ АД стимулируется парасимпатическая НС. Такие явления часто наблюдаются у пожилых людей.
Метеорологические реакции – это реакции организма на действие погодных факторов, способность организма отвечать на их действие развитием патологических реакций, что определяется как метеочувствительность.
Клинические критерии метеочувствительности:
* Есть признаки метеочувствительности в анамнезе
* Жалобы на перемену погоды
* Предчувствие смены погоды
* Сигналные клинические проявления до начала проявления
* Повышенная раздражимость, утомляемость, депрессивное состояние.
Температурный режим:
* Связь между временами года и определенным заболеванием
* В северном полушарии в летнее время заболевания ССС встречается реже чес в зимнее.
