Лекции по "Биологии"

Военные активно изучают эти  ритмы.

 

Окологодовые, сезонные ритмы.

Изучены сезонные колебания возбудимости гемодинамики, возбудимости нервной  системы, отношений к Холодовой  нагрузке. Изменение размеров эритроцитов подчиняется этим ритмам. Меняется уровень работоспособности. Пик – начало осени. При одинаковой интенсивности тренировки наилучшие результаты получаются осенью и весной.

 

Окологодовые ритмы.

Эволюционно создали возможность  выживания при сезонных изменениях среды обитания. Они позволили живым организмам широко распространиться по Земле и занять соответствующие экологические ниши. Психическая, мышечная возбудимость, показатели обмена веществ, частота гипертонических кризов максимальны в мае- июне- сентябре, нарушение мозгового кровообращения – в зимние и осенние месяцы, заболевания ДПК – весной и осенью. Известно, что если женщина с раком молочной железы прооперирована в апреле, в течение 5 лет метастазы обнаружатся в 50-75% случаев, а если в июне – только в 30%. Дети, которые рождены в разные месяцы, имеют предрасположенность к определенным заболеваниям. Кроме того, они имеют разную степень здоровья. С апреля по июнь – более здоровы, но имеют отклонения психики, зимой – дефекты органов чувств и физические дефекты.

Заболевания, связанные с нарушениями  биологических ритмов – десинхронозы.

Могут быть явные и скрытые.

Явный десинхроноз отличается присутствием упадка сил, быстрой утомляемостью, учащением пульса, артериального давления, дыхания.

Скрытый десинхроноз приводит к дискомфорту, нарушениям сна и аппетита. Это предболезненноле состояние.

Иногда имеет место тотальный десинхроноз. При этом происходят общие изменения всех систем органов.

Соответственно бывает и частичный десинхроноз, в этом случае имеют место сбои отдельных органов и их функций.

Хронический десинхроноз происходит из-за частого отступления от привычного режима жизни.

Острый – возникает из-за сильного, грубого нарушения режима труда и отдыха, сна, питания. Самый резкий наблюдается у детей и стариков.

 

Эволюционная теория биологических ритмов.

 

Ритмичность первоначально возникает  в результате периодического воздействия  окружающей среды, затем закрепляются генетически. В настоящее время  ритмы генерируются внутренним механизмом, но период их синхронизируется с частотой внешних стимулов.

Из биоритмологии выделились:

- хронобиология;

- хронопатология;

- хронодиагностика;

- хронотерапия;

- хронофармакология (прием препаратов  в определенное время);

- хроногигиена (соблюдение режима труда отдыха).

 

ЛЕКЦИЯ № 30

Экология как наука. Введение в экологию человека.

 

1. Определение и строение экологии.
2. Среда как экологическое понятие. Факторы среды.
3. Особенности экологии человека.
4. Охрана природы. Рациональное природопользование.
5. Основные принципы международного сотрудничества.

 

Предмет экологии  - структура связей между организмом и средой. Главный объект изучения – экосистема. Изучает отдельные виды организмов (организменный уровень), популяции (популяционно-видовой) и биосферу в целом (биосферный). Часть экологии – общая экология – отражает закономерности взаимодействий организмов и среды. Выделяют:

- аутоэкологию;

- синэкологию;

- демэкологию.

Аутоэкология – изучает индивидуальные связи вида, организма со средой.

Синэкология – изучает взаимоотношения популяций, сообществ, экосистем со средой.

Демэкология – изучает структуру и динамику популяций отдельных видов.

Для всех направлений характерно:

1. Изучение выживания организмов в условиях взаимодействия с окружающей средой.
2. Закономерности адаптации организма к внешней среде.
3. Саморегуляция экосистем и биосферы.

Выделяют экологию животных, экологию растений, экологию микроорганизмов, антропоэкологию.

 

Прикладные задачи экологии.

 

1. Прогноз и оценка отрицательных процессов в окружающей среде под влиянием деятельности человека.
2. Улучшение качества природной среды.
3. Сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов.
4. Обеспечение экологически безопасного устойчивого развития.

 

В понятие «экология» входит понятие  - «среда».

Среда – природные тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.

Среда обитания – комплекс условий, необходимый для жизнедеятельности организма.

Окружающая среда – комплекс условий в более узком значении.

Среда жизни – вода, воздух, почва, живой организм.

Экологический фактор – элемент среды, который оказывает влияние на организм.

Факторы среды:

- биотический;

- абиотический;

- антропогенный.

Абиотические факторы  среды – совокупность неорганических условий существования организма. На первое место ставят климатические, т.к. они имеют универсальное значение (давление, температура, количество солнечной энергии). Затем идут эдафические /почвенные (соленость, рН). Очень часто они переносятся организмом в определенных пределах. Карл Либих сформулировал закон минимума: «Жизнь может ограничивать недостаток одного из многих элементов». Каждый фактор имеет свои пределы положительного влияния на организм. Пределы выносливости между критическими точками – экологическая валентность живых организмов (широкая – every, узкая – steno). Например, некоторые бактерии живут в атомном реакторе.

 

Биотические факторы – формы воздействия живых существ друг на друга. Различают:

- внутривидовые;

- межвидовые.

К внутривидовым относят прежде всего численность популяции. Рост численности подчиняется определенным законам и продолжается, пока пищи достаточно. Во-вторых, соотношение полов (количество размножающихся самок). В-третьих, возрастная структура популяции. Возрастные различия повышают сопротивляемость среде. В-четвертых, продолжительность жизни (учитываются особи в репродуктивном периоде, у самок – меньше). В-пятых, плодовитость. Она характеризуется коэффициентом рождаемости – количеством рожденных потомков в единицу времени. В-шестых, конкуренция за пищу и территорию.

К междувидовым формам относят:

- паразитизм;

- комменсализм;

- мутуализм;

- нейтрализм;

- конкуренция.

Каждый вид обладает своей экологической  нишей.

Экологическая ниша – совокупность экологических характеристик вида: место обитания, комплекс биоценотических связей и требований к абиотическим факторам.

 

Антропогенные факторы – факторы, созданные человеком и обусловленные его жизнедеятельностью. Воздействие человека на природу проявляется:

1. в изменении режима биотических и абиотических факторов и выведение их за пределы, отвечающие физиологическим требованиям организма;
2. деятельность человека приводит к нарушениям экосистем. Эти нарушения можно разделить на группы:

а) оскудение природных ресурсов (почв, животных, растений и т.д.);

б) перегруженность населением, техникой, автотранспортом;

в) увеличение количество производственных и бытовых отходов;

г) уничтожение видов животных, растений и микроорганизмов:

д) нарушение человеком сукцессий;

е) создание искусственных сукцессий.

Сукцессия – последовательная смена одних биогеоценозов другими. Различают первичную и вторичную.

Первичная сукцессия начинается на лишенных жизни местах (поселение лишайников на скалах).

Вторичная сукцессия представляет восстановительные смены на месте биогеоценозов после их разрушения (лесные пожары). Затем наступает климакс – устойчивое состояние.

В природе сукцессия зависит  от климатических, почвенных, топографических  условий. В антропоценозах – только от деятельности человека

 

Особенности антропоценозов:

- не допускается фитоценозов до двухъярусного состояния. Человек сводит экосистему к начальному состоянию, убирая урожай за год.

- человек изымает избыток чистой  продукции из биоценозов, которые  находятся в климаксной стабильности, следовательно, человек постоянно  испытывает сопротивление среды.

Для агроценозов характерно заражение  пестицидами, минеральными удобрениями  и нарушение водного режима, засорение  и эрозия почв. Агроценоз не может  быть высокопродуктивным и устойчивым с точки зрения экологии одновременно.

Урбаценоз – городские поселения, созданные человеком. Это новая экологическая среда с высокой концентрацией антропогенных факторов.

В крупных городах:

1) изменяется состав воздуха;

2) изменяется климат;

3) изменяется психоэмоциональная  обстановка;

4) изменяется ритм жизни;

5) УФ-лучей на 15-20% меньше;

6) температура примерно на 1-1,5 градусов  выше;

7) на 10% н7иже атмосферное давление;

8) имеют место экологически зависимые  заболевания.

 

Все эти факторы оказывают влияние  на психическое и физическое состояние  людей. Изменение физиологической среды приводит к постоянному стрессу людей. При длительном стрессе влияние гормонов, участвующих в формировании стрессовых реакций, вызывает нарушение функций организма (в первую очередь, сердечно-сосудистой системы, затем – ЖКТ). Т.е., стресс является патогенетиче6ской основой сердечно-сосудистых заболеваний и психических нарушений.

Масштабы воздействия человека на природу соизмеримы с биосферными  процессами:

- повысилось содержание углекислого  газа:

- уменьшился озоновый слой, что  привело к усилению жесткой радиации;

- в ряде регионов не сбалансированы  процессы синтеза и потребления  кислорода.

- произошла метиллизация атмосферы  – некоторые лекарственные препараты,  использование замороженных продуктов  и генетически модифицированной  пищи, выход человека в открытый космос.

Главная проблема экологии – рациональное использование природных  ресурсов и обеспечение устойчивости среды жизни.

 

Охрана природы – совокупность государственных и общественных мероприятий, направленных на сохранение атмосферы, растительности, животного мира, почв, земных недр.

Интенсивная эксплуатация земных богатств привела к  необходимости рационального  природопользования.

Ресурсы природы -  явления, объекты, условия и процессы, используемые обществом для удовлетворения материальных, научных и культурных потребностей.

Природные ресурсы бывают:

1. Возобновимые ресурсы – ресурсы, находящиеся в пределах биосферного круговорота, способные к самовосстановлению за сроки, соизмеримые с хозяйственной деятельностью человека. К ним относятся: вода, кислород, почвы, растительность.
2. Невозобновимые ресурсы – не восстанавливаются. К ним относятся: минералы, нефть, природный газ, щебень, песок, гравий, видовой состав растений и животных.
3. Истощенные ресурсы – виды ресурсов, количество которых сократилось и дальнейшее их использование экономически нерационально. К ним относятся – озоновый экран, редкие виды растений и животных, воды Арала.

 

В настоящее время все ресурсы  задействованы. Нерациональное природопользование ведет к экологическому кризису. Преодоление экологического кризиса осуществляется по закону РФ «Об охране окружающей среды» 1991 года. Этот закон предлагает основные направления выхода из экологического кризиса.

1. Приоритет охраны жизни и  здоровья человека.

2. Сочетание экологических и экономических интересов.

3. Рациональное использование природных  ресурсов.

4. Платность природопользования.

5. Международное сотрудничество.

 

Направления выхода из экологического кризиса РФ: