Тема. Влияние абиотических факторов внешней среды на организм человека

ПРАКТИКУМ

Л.И.ГУБАРЕВА

О.М.МИЗИРЕВА

Т.М.ЧУРИЛОВА

ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Практикум для вузов

Москва

ВЛАДОС

Губарева Л.И., Мизирева О.М., Чурилова Т.М., Практикум по экологии человека (учебное пособие) / Под ред. Л.И. Губаревой. – М.:Гуман.центр ВЛАДОС, 2003.-112 с.

Рецензенты: доктор медицинских наук, профессор Ставропольской государственной медицинской академии А.В.Ягода, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ставропольского государственного университета Ю.А.Дударь.

Учебное пособие “Практикум по экологии человека” содержит разработки лабораторных занятий и их теоретическое обоснование, темы рефератов, контрольных и курсовых работ, список литературы по каждой теме. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, оно может быть использовано также преподавателями вузов, учителями и учащимися средних специальных и общеобразовательных учебных заведений.

©Губарева Л.И., Мизирева О.М., Чурилова Т.М

ПРЕДИСЛОВИЕ

Социальное устройство современного общества, его прогресс во многом зависят от уровня образования и информированности населения о насущных проблемах человечества. В настоящее время деятельность человеческого общества превратилась в самый мощный средообразующий фактор. В связи с этим изучение экологии человека стало необходимым условием формирования личности, воспитания правильного и бережного отношения к природе, рационального ее использования.

Анализ научной литературы позволяет полагать, что негативные тенденции в состоянии здоровья и динамике воспроизводства населения как в нашей стране, так и за рубежом, сохраняющиеся в течение двух последних десятилетий, по-видимому, обусловлены воздействием различных антропогенных факторов. Поэтому сегодня с особой остротой встает вопрос прогнозирования последствий вмешательства человека в природную среду

Знание закономерностей и эколого-физиологических механизмов адаптации человека к различным климатогеографическим и антропогенным факторам среды позволит разработать научно обоснованные средства и мероприятия по профилактике болезней, связанных с окружающей средой, и оказать своевременное корригирующее влияние на состояние здоровья населения различных регионов нашей планеты.

Настоящая книга – первый опыт создания практического учебного пособия по новому курсу – “Экология человека”. Курс избранных лекций по этой дисциплине вышел сравнительно недавно (Н.А.Агаджанян, В.И.Торшин, 1994). Данное учебное пособие в определенной мере соответствует вышеуказанному теоретическому курсу, содержит разработки лабораторных занятий и их теоретическое обоснование, темы рефератов, контрольных и курсовых работ, список литературы по каждой теме. Оно предназначено для студентов высших учебных заведений и может быть использовано преподавателями вузов, учителями и учащимися средних специальных и общеобразовательных учебных заведений, центров по экологическому образованию и воспитанию.

РАЗДЕЛ 1: АБИОТИЧЕСКИЕ, БИОТИЧЕСКИЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Лабораторное занятие 1

Тема. Влияние абиотических факторов внешней среды на организм человека

Цель. Определить адаптивные возможности к низким температурам у студентов из разных климатических зон или разного социального происхождения. Выявить, какие абиотические факторы среды влияют позитивно, а какие – негативно на состояние здоровья и общую продолжительность жизни человека в данном регионе, стране и других регионах нашей планеты. Обозначить эпидемиологические центры Ставропольского края. Выявить доминирующие факторы среды, влияющие на заболеваемость в крае.

Оборудование. Лед, вода, секундомер, фонендоскоп, аппарат для измерения артериального давления, кристаллизатор, таблицы, геофизические карты, контурные карты.

Теоретическое введение

Абиотические факторы среды – это совокупность факторов неорганической природы, влияющих на организм.

В ходе эволюционного развития организм человека адаптировался к действию широкого спектра природных раздражителей: определенному барометрическому давлению и гравитации, уровню космических и тепловых излучений, строго определенному газовому составу окружающей атмосферы, смене сезонов года. В течение года животный мир адаптировался и к смене смене сезонов, и к смене дня и ночи. В результате фиксированности в организме изменений окружающего мира и сигнального значения факторов внешней среды и развиваются «опережающие» реакции приспособления.

Однако человек, в отличие от животных, помогает себе приспосабливаться к условиям существования (макроклимату), используя, кроме своих физиологических реакций, еще и различные защитные средства, которые дала ему цивилизация: одежду, жилище и т.п., то есть создавая свой микроклимат. Это освобождает организм от нагрузки на некоторые адаптивные системы и в ряде случаев имеет отрицательные для организма последствия: снижает возможность адаптироваться к природным факторам.

В связи с этим биологическая реакция живого организма на геохимические факторы может проявляться в широком диапазоне - от приспособляемости до заболевания и даже гибели, например в результате эпидемических заболеваний, носящих массовый характер. Микроэлементы являются экзогенными химическими факторами, играющими значительную роль в таких жизненно важных процессах, как рост, размножение, кроветворение, клеточное дыхание, обмен веществ.

Помимо природно-географических факторов, большое значение в возникновении массовых заболеваний имеют социально-экономические условия жизни населения, прежде всего урбанизация, связанная с глубокой структурной перестройкой существующих городов и селений в связи с бурным развитием индустрии, транспорта, городского образа жизни и т.д.

Учет уровней заболеваемости по основным классам и группам и проведение эпидемиологического районирования дают основание выделить ряд территорий, которые следует рассматривать как приоритетные для выявления факторов внешней среды, влияющих на заболеваемость.

Задание 1. Изучите физиологические механизмы адаптации организма к низким температурам.

Физиологические механизмы адаптации организма к низким температурам можно исследовать с помощью простой пробы – опускания руки в воду со льдом. Эта проба позволяет также измерить адаптивную реакцию организма на интенсивное холодовое раздражение.

Вначале у испытуемого, который спокойно сидит на стуле, измеряют через каждую минуту систолическое и диастолическое давление и пульс до тех пор, пока показания не станут стабильными. Частоту пульса у запястья подсчитывают за 10 сек., полученный результат умножают на 6.

Затем руку испытуемого погружают до кисти на 1 мин в холодную воду 0°С. Через 30-60 с после этого измеряют систолическое и диастолическое давление. Кроме того, на ощупь или при помощи специального прибора подсчитывают частоту пульса. После того, как руку вынут из воды, делают измерения через каждую минуту до тех пор, пока все измеряемые величины не вернутся к исходному уровню.

У молодых людей систолическое давление может повышаться на 20-30 мм рт. ст. Люди, привыкшие к холодному климату, дают менее значительную реакцию и испытывают менее сильную боль.

Отмечают изменение цвета лица и рук испытуемого.

Субъективные ощущения. Запишите со слов испытуемого, какие ощущения он испытывал и насколько сильной была боль.

Проведите исследования у 3-4 студентов, родившихся в разных климатических условиях, а также проживающих в разных по укладу и материальному достатку семьях.

Обработка результатов и выводы

Постройте график по всем полученным результатам. Сделайте вывод о влиянии климатогеографических и социальных факторов на адаптивные возможности организма.

Задание 2. Изучите влияние абиотических факторов среды на естественный прирост населения, состояние здоровья и общую продолжительность жизни человека.

Используя статистический материал, приведенный в прилагаемом тексте, и табл. 1, 2, 3 (Отчет краевого отдела здравоохранения, 1996), а также сведения о климатогеографических факторах и источниках природной радиации, сделайте анализ роли абиотических факторов среды (положительной и отрицательной) в возникновении тех или иных заболеваний, естественном приросте и укорочении общей продолжительности жизни населения Ставропольского края.

В течение последнего десятилетия 20 века в Ставропольском крае постоянно снижалась доля детей и увеличивалась доля лиц пенсионного возраста, снижался естественный прирост и возрастала смертность населения. Наибольший прирост смертности наблюдался от сахарного диабета - в 3,5 раза, от психических расстройств - в 2,8 раза, прежде всего за счет алкогольных психозов и хронического алкоголизма, от острых пневмоний - в 2,5 раза, от болезней печени и желчного пузыря - в 2,5 раза, от сосудистых поражений мозга - в 1,7 раза, от туберкулеза - в 1,5 раза, эндокринных болезней - в 1,6 раза. Увеличение смертности происходит в большинстве половозрастных групп населения.

С учетом доверительного интервала самый высокий среднегодовой уровень младенческой смертности в г. Железноводске - 28,2 превышает самый низкий в Арзгирском районе - 12,9 в 2,2 раза. Высокие показатели младенческой смертности в г. Пятигорске - 25,5, в Степновском районе - 25,0, Изобильненском - 24,7, г. Ставрополе - 24,5.

Выявление основных причин смерти населения имеет важное значение для определения развития приоритетов здравоохранения.

Обработка результатов и выводы

Отметьте на географической карте районы с высокой и низкой рождаемостью, высокой и низкой общей и детской смертностью. Сделайте вывод о влиянии климатогеографических факторов на состояние здоровья, общую продолжительность жизни и естественный прирост населения.

Таблица 1