Немедленная физиологическая реакция на перегрев - УВЕЛИЧЕНИЕ ОТДАЧИ ТЕПЛА ОРГАНИЗМОМ.
Оно осуществляется: 1. путем потоотделения; 2. через систему кровообращения.
Роль системы кровообращения состоит в усилении тока крови через кожу, которое становится возможным вследствие расширения кожных сосудов, а также, если необходимо, вследствие увеличения минутного объема сердца, сопровождающегося ускорением пульса. Тепло поступающее в избытке к поверхности тела, рассеивается за счет увеличения конвекции и излучения; рассеяние тепла возрастает вследствие увеличения температуры кожи. Кожа человека может рассматриваться как абсолютно черное тело.
Если указанные процессы недостаточны для сохранения теплового баланса и температура тела возрастает, начинается усиленное потоотделение. Интенсивность испарения будет зависеть от скорости движения воздуха, размеров увлажненной поверхности и разности давлений паров воды на поверхности кожи и давления воздуха.
Теплоотдача за счет скрытой теплоты парообразования может сильно увеличиться вследствие как увеличения числа функционирующих потовых желез, так и прогрессирующего увеличения активности каждой железы.
Максимально возможная потеря воды для человека составляет 1 л в час, что эквивалентно отдаче 2500 кДж тепла в 1 час.
Реакция организма на охлаждение
Непосредственные реакции организма на охлаждение направлены к уменьшению теплоотдачи (C + R) и к увеличению количества вырабатываемого организмом тепла (M), то есть к сохранению гомойтермии.
У человека, не защищенного одеждой, в состоянии покоя при температуре воздуха 31 °С происходит повышение интенсивности обмена веществ, чтобы предотвратить падение внутренней температуры тела. Это и есть критическая температура.
Теплоотдача снижается за счет повышения изолирующих свойств поверхности тела. Теплопроводность кожи заметно снижается с понижением температуры воздуха. Для жизни в холодном климате человек должен обладать добавочной теплоизоляцией, что позволяет снизить критическую температуру. Дополнительная изоляция (1 clo) - изоляция, эквивалентная теплоизолирующему действию слоя неподвижного воздуха толщиной 0,6 см, снижающая критическую температуру до 20 °С. Дополнительная изоляция в 2 clo соответственно снижает критическую температуру до 10 °С. Имеются данные о том, что акклиматизация к холоду, то есть повышение способности переносить холод, развивается постепенно. Щитовидная железа и надпочечники играют определенную роль в приспособлении организма к холоду. Имеются данные о существовании приобретенной выносливости к холоду, в которой главную роль играют физиологические приспособительные механизмы.
Границы зоны комфорта
Существуют определенные пределы климатической адаптации, показателями которой служат чувство комфорта, работоспособность и состояние здоровья в данной обстановке.
Соотношение между субъективным ощущением тепла и температурой окружающей среды обычно выражают посредством американской шкалы эффективной температуры (ЭТ), которая позволяет оценить совместное действие температуры, влажности и скорости движения воздуха. Зоны комфорта определяются в градусах ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ.
Примеры зон комфорта:
1.Великобритания (зима).............. около 17 °С;
2.США (зима и лето)................... 19 - 22 °С;
3.Калькутта (годовая)................. 20 - 25 °С;
4.Сингапур (годовая)................. около 25 °С.
БОЛЕЗНИ
Экологические аспекты того или иного заболевания зависят от его причин. Различают следующие категории причин:
1. различные факторы внешней среды (тепловой удар, горная болезнь, язва роговицы и др., которые связаны с климатическими зонами, высотой местности, интенсивностью ультрафиолетового излучения и т.д.);
2. наличие патогенных микроорганизмов (вирусы, бактерии, грибы и др.), ядовитых растений, насекомых, опасных для человека животных;
3. нарушения, связанные с питанием (обусловлены недостатком пищевых ресурсов животного и растительного происхождения, а также минеральных солей).
Кроме болезней, возникающих непосредственно под влиянием неблагоприятных условий окружающей среды существует большая группа заболеваний, внешнее проявление которых кажется результатом плохой приспособленности организма, его отдельных органов и систем. В действительности же болезни проявляются лишь в результате взаимодействия с внешней средой, особенно с социальным окружением. Генетический дефект может проявиться в нарушении способности индивидуума к самосохранению; разного рода психические нарушения выражаются в неправильной оценке внешних факторов или требований окружающей среды и неправильной реакции на них.
Экология болезней - обширный и сложный предмет. В географическом распределении частоты заболеваний учитываются взаимодействие факторов внешней среды и биологических, в том числе и генетических. Следует учитывать также и принципы адаптации, прежде всего БИОЛОГИЧЕСКИЕ и ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ.
Причина инфекционных болезней - контакт человека с другими живыми организмами. Фактор - географический фон. В переносе микроорганизмов могут участвовать:
1. ВОДА;
2. ВОЗДУХ;
3. НАСЕКОМЫЕ;
4. ЖИВОТНЫЕ;
5. ЧЕЛОВЕК.
Экологические взаимоотношения различных паразитов и “хозяина” сильно зависят от параметров среды:
1. ветра;
2. дождя;
3. температуры воздуха;
4. влажности воздуха.
Например, пятнистая лихорадка Скалистых гор связана с разновидностью клеща, встречающегося главным образом в Северной Америке, Бенгалии и Северной Африке. Азиатская форма - Япония, Тайвань, острова Океании.
Разновидности тифа - переносчики мухи и вши - Европа и Центральная Азия.
Катаракты и глазные инфекции - причина - раздражение соединительной оболочки глаза песком, ярким солнечным светом, а также инфекций, переносимых мухами, которые размножаются в сухом климате - Сомали.
В Арктике среди множества различных видов комаров и других членистоногих нет ни одного переносчика инфекционных болезней. Однако, в арктических районах Америки имеются возбудители сальмонеллеза и бешенства. Малярия распространена в центральной Африке, Индокитае, Индии, Средиземноморье, Персидском заливе, Индонезии.
Географические различия в характере распространения многих неинфекционных болезней можно объяснить, только если рассматривать в комплексе факторы внешней среды и биологические реакции (врожденные и приобретенные).
Например, 1. в некоторых районах Индии распространен рак глотки; причина - употребление жевательного табака;
2. у белых, живущих в местах с большим количеством солнечных дней в году, нередко возникает рак кожи на незащищенных от солнца местах; причина - воздействие ультрафиолетовых лучей.
3. рак печени, столь часто встречающийся у африканцев, имеет причиной низкое содержание животных белков и высокое содержание углеводов.
4. более низкая частота сахарного диабета во многих негритянских популяциях обусловлена малой калорийностью и во многих отношениях неполноценностью пищи.
5. у американских негров давление гораздо выше и увеличивается с возрастом, чем у африканских; причина - фактор среды.
Токсические химические вещества могут попасть в организм:
1. С ПИЩЕЙ, ВОДОЙ, ВОЗДУХОМ;
2. В СОСТАВЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ.
Человек столкнулся с опасным воздействием токсических веществ не в последнее время. Однако сейчас вызывают тревогу антропогенные факторы окружающей среды, в том числе - химические. Воздействие этих факторов изучается такой наукой, как промышленная токсикология, предметом которой является воздействие вредных веществ и промышленных ядов на организм человека, пути попадания этих веществ в организм, оценка потенциальной опасности тех или иных вредных веществ.
Значительную долю среди загрязнителей окружающей среды занимают тяжелые металлы и их соединения. Большое значение имеет идентификация токсичных и потенциально-токсичных веществ, определение источников их поступления в окружающую среду, путь их в организм человека и результат их воздействия на здоровье человека.
Металлы по плотности подразделяются на две группы:
- легкие металлы, плотность которых не более 5000 кг/м3;
- тяжелые металлы - все остальные.
Большинство тяжелых металлов и их соединений токсичны. Степень их вредного воздействия на организм человека определяется их концентрацией в атмосферном воздухе и пищевых продуктах, поскольку основные пути их поступления в организм – через органы дыхания, а также с пищей и водой.
Токсичные и потенциально-токсичные вещества, источник их поступления в среду, путь поступления к человеку и возможное заболевание приведены в таблице 3.2.
Для количественной оценки используется понятие предельно-допустимой концентрации (ПДК), под которой следует понимать количество вредных веществ в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии которого за определенный промежуток времени на организм не происходит изменения здоровья у человека и не вызываются неблагоприятные последствия у потомства. Под среднесуточной ПДК понимают концентрацию загрязняющих веществ в воздухе, не оказывающую на человека прямого и косвенного вредного воздействия при круглосуточном вдыхании.
Таблица 3.2
Токсичные и потенциально-токсичные вещества в природно-антропогенных экосистемах и их воздействие на организм человека
| Вещество | Источник поступления в среду | Поступление к человеку | Заболевание |
| Цинк | Производство цветных металлов; оцинковывание | С воздухом | Интоксикация |
| Хром | Химическая промышленность; металлургия; производство огнеупорных материалов | С воздухом | Бронхиальный рак |
| Марганец | Выплавка металлов; удобрения; жидкое топливо; использование спичек и пиротехнических изделий | С воздухом | Прогрессирующие поражения центральной нервной системы, пневмония и др. |
| Железо | Промышленное производство; природная вода | С пищей, С водой | Цирроз печени, заболевание кровеносной системы |
| Кадмий | Производство цветных металлов; удобрения; пестициды; машиностроение | С пищей, С водой, С воздухом | Почечные болезни, рак предстательной железы |
| Никель | Промышленное производство; никелирование изделий | С воздухом, С пищей | Бронхиальный рак, дерматиты, интоксикация, аллергия |
| Медь | Цветная металлургия; промышленное производство медных и латунных изделий; химическая промышленность и др. | С водой С пищей | Интоксикация, анемия, гепатит |
| Свинец | Цветная металлургия; пестициды; двигатели внутреннего сгорания; придорожная пыль; радиоэлектронная промышленность | С воздухом, С водой, С пищей | Интоксикация, поражение центральной нервной системы, печени почек, мозга, половых органов |
| Ртуть | Добыча и производство; пестициды; сжигание органического топлива | С водой, С воздухом, С пищей | Интоксикация, паралич, психическая неполноценность новорожденных |
| Молибден | Черная и цветная металлургия; машиностроение; почва; природные воды; производство красителей | С воздухом, С пищей, С водой | Нарушения центральной нервной системы, подагра |
| Мышьяк | Промышленное производство; пестициды; почва, обработанная гербицидами | С водой, С пищей | Интоксикация, рак легких и кожи, нарушение функции желудка, периферические невриты |
