Е. В. Лёвкина экология человека
Скачать 3.22 Mb.
|
3.3 Влияние климата и погоды на организм человека. Понятие об акклиматизации Погода представляет собой сложное, разнообразное, динамически изменяющееся сочетание физических свойств приземного слоя атмосферы в относительно ограниченном отрезке времени (педели, сутки, часы). Климат — явление гораздо более стабильное, устойчивое, обозначающее многолетний, закономерно повторяющийся режим погоды, характерный для данной местности или географической зоны. Погода формируется за счет таких взаимосвязанных природных факторов, как интенсивность солнечной радиации, качество подстилающей поверхности, движение воздушных масс. Количество солнечного излучения, достигающего земной поверхности, зависит от природных и антропогенных факторов: географической широты местности, сезона года, времени суток, от загрязненности атмосферного воздуха и других условий. Нагревание поверхности Земли и нижних слоев атмосферы определяется также величиной альбедо — отражательной способностью земной поверхности, различной у снежной поверхности, голой почвы, почвы, покрытой зеленью, воды океанов и морей и т.д. Больше всего солнечных лучей (от 80 до 97 %) поглощает открытая водная поверхность океана, отражая в атмосферу всего от 20 до 3 % падающей на нее радиации. Травы и листья деревьев поглощают в среднем от 70 до 80 % солнечного излучения, а чистый белый снег — от 2 до 10 %. Большое значение имеют и особенности рельефа земной поверхности. При подъеме над уровнем моря, в высокогорных областях температура воздуха ниже, чем в равнинной местности на одних и тех же широтах. Перечисленные факторы в различной степени приводят к нагреванию или охлаждению воздушных околоземных масс, а значит, — к образованию областей низкого и высокого атмосферного давления, что вызывает движение огромных масс воздуха и соответствующие изменения погоды. Океанические течения также оказывают существенное влияние на формирование погоды и климата практически в любом районе нашей планеты. По четырем основным географическим зонам формирования различают воздушные массы: экваториальные, тропические, умеренных широт, арктические. Существуют также морские и континентальные воздушные массы, образующиеся соответственно над морем и над сушей. Воздушная масса представляет собой часть приземного слоя атмосферы над территорией площадью в десятки и сотни квадратных километров. В зависимости от времени года и района формирования воздушные массы имеют разную влажность и температуру. Наиболее быстрая смена погоды с резким изменением температуры и влажности воздуха происходит при прохождении фронта, т.е. границы между двумя различными по своим свойствам воздушными массами. Фронты бывают трех типов: холодный, теплый и окклюзии. Фронт окклюзии обозначает природное явление, при котором холодный фронт накладывается на теплый, поэтому погода изменяется менее резко. Прохождение фронта и смена воздушных масс сопровождается формированием циклонов или антициклонов, являющихся основными синоптическими состояниями атмосферы. Антициклоны — это области высокого давления с диаметром в 5 — 7 тыс. км, с возрастанием атмосферного давления от периферии к центру. Погода в области антициклона преимущественно устойчивая, сухая с незначительными колебаниями давления и температуры воздуха. Однако хорошая погода в районах антициклонов наблюдается не всегда. Летом антициклоны могут сопровождаться кратковременными, но сильными ливнями, зимой возможна облачность, снегопады. Циклоны — это области пониженного давления, диаметром 2 — 3 тыс. км, с падением атмосферного давления от периферии к центру. Погода в циклоне отличается неустойчивостью, повышенной влажностью воздуха, осадками, большими перепадами давления и температуры. Над тропическими территориями образуются особые типы циклонов диаметром от 80 до 100 км и высотой в 10— 12 км. Они рождаются в тропиках над океанами и приносят штормовую погоду, опасную для жизни многих тысяч людей. Тропические циклоны в различных частях света называют по-разному. Вблизи побережья Северной Америки их называют ураганами, на Филиппинах — бэгвиз, в Китае и Японии — тайфунами, в Австралии — вилли-вилли. Скорость тропических циклонов может превышать 120 м/с. При этом возникает густая облачность, сопровождаемая сильными ливнями, грозами и градом. Тропические циклоны или штормы приводят к разрушениям и наводнениям. Еще более опасны для жизни людей смерчи. Они образуются, если в нижних слоях атмосферы воздух очень теплый, а в верхних ее слоях — холодный. При этом происходит очень интенсивный воздухообмен, сопровождаемый вихрем огромной скорости до 150—200 км/ч. Диаметр смерча может достичь нескольких сот метров. Внутри смерча образуется очень низкое давление, поэтому смерч втягивает в себя все, что встречается на его пути. Чаще всего смерчи принимают форму опрокинутой воронки. Шквалы представляют собой ураганные ветры со скоростью 50 — 60 м/с и незначительной продолжительностью — до 1 ч. Шквал возникает чаще всего перед холодными атмосферными фронтами, когда холодный воздух при вторжении вытесняет теплый, заставляя его быстро подниматься. Чем больше разница температур между холодными и теплыми массами воздуха, тем больше сила шквала. Местные ветры ураганной силы возникают в условиях горного рельефа. Из таких ветров наиболее распространена бора — очень сильный порывистый холодный ветер, который может достигать 50–80 м/с. Он возникает в приморских районах, когда холодные массы воздуха сначала накапливаются за горными хребтами, а потом устремляются вниз – к побережью (Новороссийск, Байкал, Узбекистан). Фён – сухой и жаркий местный ветер до 20–25 м/с. Этот ветер обладает огромной иссушающей силой и возникает при опускании воздуха с вершины хребта в долину с его последующим нагреванием (Кавказ, Средняя Азия, Алтай). Климат отдельных территорий относительно устойчив, т.к. количество солнечного тепла, получаемого Землей, примерно одинаково из года в год. Закономерности воздушных течений проявляются на протяжении длительного времени. Рельеф земной поверхности тоже существенно не изменяется. При всем этом абсолютно стабильным климат на Земле никогда не был. Его изменения происходили, но охватывали длительные периоды истории – миллионы лет. Эти изменения вызывались естественными причинами – деятельностью вулканов, горообразовательными процессами, наступлением моря на сушу, а также астрономическими факторами – изменением параметров земной орбиты и наклона земной оси, процессами на Солнце. Климат – важнейший компонент окружающей среды, влияющий на здоровье и хозяйственную деятельность человека. Главные климатообразующие факторы данной местности: географическая широта, от которой зависит приток солнечной энергии; рельеф и тип земной поверхности; высота над уровнем моря; особенности циркуляции воздушных потоков; близость к морям и океанам. Основными показателями климата являются среднемесячные и среднегодовые величины температуры, атмосферного давления, влажности, количества осадков, а также роза ветров и их скорость. В зависимости от этих показателей на Земле семь климатических поясов: тропический, жаркий, теплый, умеренный, холодный, суровый, полярный. На территории СНГ климат классифицируют по различным основаниям. Например, строители рассматривают 13 климатических районов, которые отличаются по среднемесячным температурам воздуха в июле и в январе, по розе ветров и их средней скорости, по относительной среднемесячной влажности и по количеству осадков за год. Такая классификация позволяет строителям решать вопросы планировки и застройки, глубины залегания фундаментов, толщины стен и т.д. В медицине климат делят на щадящий (теплый, с малыми колебаниями метеорологических факторов – например, Южный Крым, Черноморское побережье Кавказа) и раздражающий (со значительными колебаниями метеорологических факторов, вызывающими напряжение адаптационных механизмов у людей). Раздражающим считается холодный климат Севера, жаркий климат степей и пустынь, высокогорный климат (на высоте более 2 км). В условиях высокогорного климата у человека возникают кислородной голодание, сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону накопления щелочи – алкалоз, напряжение функций терморегуляции, световой дискомфорт. Причины: пониженное атмосферное давление, низкое парциальное давление кислорода, интенсивная солнечная радиация, сухость воздуха. В условиях холодного климата Севера у людей возникают усиление обмена веществ и энергии, напряжение терморегуляторных функций, спазм капилляров, повышение артериального давления, повышенная желудочная секреция, расстройство сна. Причины: низкая температура воздуха, полярная ночь и ультрафиолетовое голодание, вечная мерзлота, сильные ветра, однообразный ландшафт. В отличие от аборигенов, у которых изменения обмена закреплены генетически, у приезжих жителей Севера активизация жирового обмена часто вызывает атеросклероз. В жарком климате южных степей и пустынь у человека возникают напряжение терморегуляции, усиленное потоотделение, перегрев организма, снижение основного обмена и артериального давления, понижение секреции желудка и потеря аппетита, повышение частоты дыхательных движений и сердечных сокращений. Причины: жаркое лето с большими суточными перепадами температуры воздуха, сухость воздуха, интенсивная солнечная радиация. Большое значение для современного человека имеет акклиматизация – приспособление организма к новым климатическим условиям, которое достигается путем выработки динамического стереотипа, соответствующего данным климатическим условиям. Акклиматизация человека определяется не только физиологическими механизмами, но и социально-экономическими и гигиеническими условиями – оптимальной для данного климата застройкой, планировкой и благоустройством различных помещений, соблюдением гигиенических требований к одежде, рациональным питьевым режимом, рациональным питанием и т.п. Обычно рассматривают три фазы акклиматизации: начальную фазу, когда происходят физиологические адаптивные реакции; фазу перестройки динамического стереотипа; фазу устойчивой акклиматизации. Третья фаза может и не наступить, если неблагополучно прошла предыдущая фаза (в случае выраженных дезаптационных процессов следует возвратиться в прежние климатические условия). Человеческий организм проявляет различные метеотропные реакции. Ритмические изменения климата и погоды, связанные со сменой сезона либо времени суток, большинством людей переносятся нормально. При этом есть ряд заболеваний, обостряющихся в определенное время года (язвенная болезнь, психические заболевания, сердечно-сосудистые заболевания). Предполагают, что обострения этих заболеваний связаны с изменениями характера питания и режима жизни по сезонам. При воздействии апериодических изменений погоды, вызванных сменами воздушных масс или электромагнитных характеристик атмосферы, человек проявляет метеотропные реакции. Способность организма отвечать развитием патологических метеотропных реакций на действие неблагоприятных погодных факторов называются метеочувствительностью. Особенно метеочувствительны старики, дети и больные люди, а также беременные женщины. Метеотропные реакции могут вызываться перемещением в другую климатическую зону, необязательно в неблагоприятную. 3.4 Вода как фактор существования жизни на Земле Вода – наиболее важный ресурс нашей планеты, необходимый для всех форм жизни. Площадь морей и океанов на Земле в 2,5 раза превышает площадь суши, однако запасы пресной воды составляют около 2% от всех водных ресурсов. При этом около 70% этих запасов находятся в ледниках полярных территорий, горных массивов, а также в подземной области. На молекулы воды действуют две силы – слабое взаимное притяжение (водородная связь, постоянная по силе) и кинетическая энергия колебательного движения (зависит от температуры). При температуре ниже точки замерзания кинетическая энергия низка по сравнению с водородной связью, молекулы замирают на месте, и получается лед. При повышении температуры кинетическая энергия возрастает, и происходит оттаивание. При температуре кипения кинетическая энергия резко возрастает, что приводит к разрыву водородной связи. Молекулы в свободном виде оказываются в воздухе (процесс испарения). Количество водяного пара в воздухе определяется как влажность. Изменения физического состояния воды лежат в основе круговорота воды в природе. При испарении водяной пар поступает в атмосферу, а затем возвращается на Землю в виде осадков. В данном этапе круговорота воды три основные фазы: поверхностный сток (вода становится частью поверхностных вод); испарение – транспирация (вода впитывается почвой, а затем возвращается в атмосферу за счет испарения или поглощается растениями и выделяется в виде паров при транспирации); грунтовые воды (вода попадает под землю и питает колодцы, родники, попадая в систему поверхностных вод). Люди получают воду для своих нужд из поверхностных водоемов. Кроме того, они строят плотины и создают водохранилища. При этом возникает ряд проблем: а) источник может дать ограниченное количество воды; б) население и иные экосистемы ниже по течению могут страдать из-за отведения воды в другом направлении; в) вода возвращается в природу загрязненной. С загрязнениями воды человек может бороться с помощью очистки. Такое водопотребление называется возвратным, т.к. потери воды отсутствуют. Использование воды в оросительных системах считается безвозвратным, потому что часть воды теряется перед возвращением в атмосферу. Вода имеет огромное физиологическое значение для организма человека, т.к. все клеточные и тканевые процессы проходят с ее участием как растворителя. Вода участвует во многих химических реакциях организма и является основой кислотно-щелочного равновесия. Вода входит в состав внутренней среды организма, выполняет транспортную функцию, участвует в терморегуляции. Вода нужна человеку в гигиенических и хозяйственных целях. Потеря 1/10 воды организмом вызывает резкое беспокойство, слабость, тремор конечностей. Потеря 1/5 жидкости может стать смертельной. В условиях умеренного климата организм человека расходует примерно 2,5–3 л воды в сутки. При тяжелой работе, особенно в жарком климате или в горячем цеху воды расходуется до 10–15 л в сутки. При этом вода должна обладать необходимыми качествами, характеризующимися ее органолептическими свойствами, химическим составом и характером микрофлоры. Наиболее действенный способ обеспечения безопасности питьевой воды – охрана водных источников от загрязнения отходами жизнедеятельности человека и животных. Первый риск для здоровья связан с наличием в воде патогенных микроорганизмов. Наличие в воде сальмонелл, шигелл, патогенных кишечных палочек, холерного вибриона, вирусов и многих других патогенных микроорганизмов может привести к возникновению кишечных заболеваний. Болезни, передаваемые через воду, могут передаваться также при личном контакте людей, через аэрозоли и при приеме пищи. Вспышки болезней, передаваемые через воду, обычно сопровождаются одновременным заражением большой части населения. Второй риск для здоровья связан с наличием в воде токсичных химических веществ. В отличие от микробиологических загрязнителей, лишь немногие химические компоненты воды могут вызвать острые нарушения здоровья, и их воздействие при этом должно быть более длительным. Особенно опасны канцерогенные вещества, тяжелые металлы и такие микроэлементы, как фтор, стронций, молибден. На здоровье людей влияет минеральный состав природной воды. В СНГ есть территории с дефицитом йода, кобальта и меди, а также с избытком фтора. У населения таких территорий развиваются так называемые эндемические заболевания: флюороз (при избытке фтора) и кариес зубов (при дефиците фтора); эндемический зоб (при дефиците йода); эндемический уролитиаз (при нарушении соотношения отдельных химических элементов в почве) и др. При повышенном содержании в воде нитратов возникает заболевание метгемоглобинемия (особенно часто – у грудных детей в сельских районах, при использовании колодезной воды для разведения смесей). При неправильном использовании сточных вод (например, при использовании недоочищенных сточных вод для орошения полей) водно-нитратная метгемоглобинемия может возникать и у взрослых. Существует и радиационный риск для здоровья, связанный с наличием в воде радионуклидов. Потенциально опасны и некоторые химические дезинфицирующие средства для очистки и обеззараживания воды, т.к. они приводят к образованию диоксинов, нитратов, алюминия. В соответствии с Федеральным Законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г. удовлетворение потребностей населения в питьевой воде в местах проживания осуществляется мерами, направленными на развитие преимущественно централизованных либо нецентрализованных (местных) систем питьевого водоснабжения. В России централизованные системы водоснабжения имеют 99 % городов и 81 % поселков городского типа. Источниками такого водоснабжения служат поверхностные воды (68 %) и подземные воды (32 %). Атмосферные воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения используются только в маловодных районах, в Заполярье и на Юге. Подземные воды в зависимости от залегания образуют несколько водных горизонтов. Первый водоносный горизонт, образованный атмосферными осадками, которые фильтруются сквозь водопроницаемые породы и скапливаются над первым от поверхности водонепроницаемым пластом из глины, гранита или известняков, называется грунтовыми водами. Глубина залегания грунтовых вод от 1,5 м до нескольких десятков м. Эти воды прозрачны, растворенных солей в них мало, микроорганизмов почти нет, но этот горизонт легко подвергается загрязнениям с поверхности почвы. Грунтовые воды, проникшие между двумя слоями породы – водоупорным ложем и водоупорной крышей – называются межпластовыми. Эти воды могут образовывать второй, третий и четвертый водоносные уровни. При пробуривании водоупорной крыши вода поднимается на поверхность земли. Такая вода называется артезианской. У межпластовых вод стабильный минеральный состав и практически нет бактерий, но встречаются подземные воды с избытком солей. Межпластовые воды – лучший источник водоснабжения. Иногда подземные воды сами выходят на поверхность земли в виде родников. Родники образуются как грунтовыми, так и межпластовыми водами. Качество родниковой воды обычно хорошее. Открытые водоемы – озера, реки, ручьи, каналы, водохранилища. Они подвержены загрязнению осадками, талыми и дождевыми водами. Органолептические свойства и химический состав этих вод зависят от нескольких условий. Глинистые породы обусловливают высокую мутность, а заболоченная местность – высокую цветность открытых вод. Поверхностные воды обычно мягкие, минерализованы слабо. Каждый водоем является сложной живой системой, в которой обитают растения, специфические организмы (в т. ч. и микроорганизмы). Они постоянно размножаются и отмирают, чем обеспечивается самоочищение водоемов. Факторы самоочищения водоемов делятся на три группы – физические, химические и биологические. К физическим факторам относятся: разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений; осаждение в воде нерастворимых осадков (в т. ч. и микроорганизмов). При охлаждении воды самоочищение замедляется, при нагревании – ускоряется, как и при воздействии ультрафиолетового излучения. К химическим факторам относится окисление органических и неорганических веществ. Санитарный режим водоема характеризуется количеством растворенного в нем кислорода, которого должно быть не менее 4 мг/л в любое время года. К биологическим факторам самоочищения относится размножение в воде водорослей, плесневых и дрожжевых грибков. Также самоочищению водоема способствуют моллюски и некоторые виды амеб. При небольшом загрязнении самоочищение воды происходит за 3–4 суток. Плохо сказываются на процессах самоочищения загрязнения азотом, фосфором, ароматическими углеводородами, нефтепродуктами. Самоочищение от нефти длится от нескольких месяцев до нескольких лет. При организации водоснабжения учитывают стабильность (способность сохраняться без изменений химической структуры и физико-химических свойств) и трансформацию (изменения химической структуры, физико-химических свойств и биологической активности под влиянием природных и искусственных воздействий) химических веществ в водной среде. В результате трансформации химических веществ образуются новые по химическому составу, физико-химическим свойствам и по характеру влияния на органолептические свойства воды вещества. Чаще всего в результате трансформации образуются вещества менее токсичные и опасные, но иногда могут образовываться более опасные, чем исходные, продукты. Например, метилирование в водной среде металлической ртути вызывает образование метилртути, а это вещество более токсичное и опасное, чем ртуть. Для предотвращения загрязнения и истощения поверхностных вод устанавливаются водоохранные зоны, а на всех водопроводах устанавливаются зоны санитарной охраны по поясам, имеющим определенные границы для различных водоисточников. Массовове купание людей, водопой скота, стирка белья и др. разрешаются только в местах, устанавливаемых санитарными органами. Регулируется также размещение населенных пунктов, удобрение пахотных земель. |
Похожие:
 | Рабочая программа Дисциплины «Экология человека» Направление – 022000. 68 «Экология и природопользование» профиль «Окружающая среда и здоровье человека» |  | Учебной дисциплины наименование дисциплины Экология человека Рекомендуется... Целью освоения дисциплины «Экология человека» является: формирование у студентов устойчивых базовых знаний об основах экологии человека... |
| Содержание Введение (1 ч) Занятие Вводное занятие. Что изучает экология человека ... | | Учебное пособие для преподавателей и студентов образовательных учреждений... «Гигиена и экология человека» и Примерной интегрированной программой блока дисциплин для всех специальностей средних медицинских... |
| 2 Естественные науки (естествознание) 20. 1 Человек и окружающая... Материальное обеспечение дисциплины, технические средства обучения и контроля с. 7 | | Рабочая учебная программа по дисциплине «Экология человека» разработана... Экология человека [Текст]: рабочая учебная программа. Тюмень: гаоу впо то «тгамэуп». 2013. – 24 с |
| Биологическая и социальная природа человека учебно-методический комплекс Биология; магистерские программы: «Физиология человека и животных», «Экология человека», «Экологическая генетика», «Биотехнология»,... | | Рабочая программа Основного общего образования по курсу «экология» Рабочая программа предназначена для преподавания экологии человека по программе среднего (полного) общего образования по учебнику... |
| Рабочая программа учебной дисциплины «Гигиена и экология человека» Рабочая программа учебной дисциплины гигиена и экология человека разработана на основе государственного образовательного стандарта... | | Экология человека как научная Место экологии человека в системе экологического знания. Предмет экологии человека – антропоэкологические взаимодействия. Понятие... |
| Рабочая программа элективного курса по биологии «экология человека» Программа элективного курса содержит новые понятия и материалы, не содержащиеся в изучении предмета экология. Программа включает... | | Экология и эдоровье человека Колодезников Артем ученик 9 класса Колодезникова Людмила Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно... |
| Тюменский государственный университет Биология; магистерская программа: «Физиология человека и животных», «Зоология позвоночных», «Биотехнология», «Экологическая генетика»,... | | Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фг Биология; магистерские программы: «Биотехнология», «Зоология позвоночных», «Физиология человека и животных», «Экологическая генетика»,... |
| Объяснение новой темы. Сегодня мы на занятии узнаем, что обозначает... Порядку оказания медицинской помощи по профилю «хирургия (трансплантация органов и (или) тканей человека)», утвержденному приказом... | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной... Биология; Профиль «Физиология человека и животных», «Экология человека», «Экологическая генетика», «Биотехнология», «Зоология позвоночных»;... |
