Ііі етап – закріплення знань та навичок Після вивчення теми необхідно

Знати	Вміти
1.Вчення академіка В.І. Вернадського про біосферу і ноосферу. Жива речовина й її характеристики. Медико-біологічні аспекти впливу біосфери на здоров’я людини. Поняття про біополя та біологічні ритми, їх медичне значення.	-Визначати взаємозв’язки живих організмів в екосистемах. -Будувати екологічні піраміди чисел, біомаси, енергії.
2. Екологія. Середовище як екологічне поняття. Види середовища. Екологічні фактори. Єдність організму та середовища. Біологічна мінливість людей у зв’язку з біогеографічними особливостями середовища. Формування адаптивних екотипів людей.	Пояснювати особливості екології людини
3. Людина як екологічний фактор. Основні напрями та результати антропогенних змін навколишнього середовища. Охорона довкілля. Особливості екологічного стану в Україні.	Оцінювати стан довкілля.

4.Додаткові завдання (матеріали позааудиторної роботи)

Розв'яжіть задачі за правилом екологічної піраміди.

( Дивись додаток № 2 .)

Додатки до СПРС № 18 :

Додаток № 1

1. Вчення академіка в.І. Вернадського про біосферу і ноосферу. Жива речовина й її характеристики.

Біосфера - це части­на оболонок планети в межах поширення жи­вих організмів та продуктів їх життєдіяль­ності. Функціонально біосфера є планетарною еко­системою, адже опосередковано кожен живий організм на планеті взаємодіє з будь-яким іншим безпосередньо, дистантно або через продукти жит­тєдіяльності; одномоментно або впродовж певного терміну; синхронно чи асинхронне. Маса живої ре­човини в біосфері, за деякими оцінками, становить 1/2100 маси атмосфери, а загальна товщина "живої оболонки" досягає 1/320 радіуса планети.

Значний вклад у розвиток вчення про біосферу зробив видатний вітчизняний вчений, геолог В. І. Вернадський. Його перу належать ґрунтовні праці, при­свячені вивченню компонентів довкілля, які прямо чи опосередковано пов'язані з життєдіяльністю організмів. У них учений наголошує на тому, що біос­фера власне є однією з геологічних оболонок нашої планети, до якої, крім косної речовини, входять біокосні речовини (нафта, води Світового океану) та біогенні речовини (поклади кам'яного вугілля, вап­няки). Він вважав, що земна кора є рештками біо­сфер минулих епох.

З фізичної точки зору біосфера є трифазною (рідка, тверда, газоподібна фази). Вода - єдина ре­човина, присутня повсюди в біосфері в одній з трьох фаз. Біосфера забезпечує людство всіма необхід­ними природними ресурсами.

З геологічної точки зору, планету оточують чо­тири оболонки: літосфера (тверда), гідросфера (рідка), атмосфера (газоподібна) і магнітосфера (складається з магнітних часток різної енергетики). Лише гідросфера повністю заселена, інші оболонки заселені або трансформовані внаслідок діяльності живих організмів частково. Літосферу нашої плане­ти звичайно називають земною корою. Товщина її коливається від 8 км у північній частині Тихого оке­ану до 84 км в районі гір Тянь-Шаню (рис. 4.1).

Нижню межу біосфери визначає верхній край базальтового шару літосфери, а верхню - озоновий шар (на висоті 20-25 км над поверхнею планети). Поза цими межами неможливе автономне існуван­ня живих організмів і не відбувається накопичення продуктів їхньої життєдіяльності.

Максимальна висота, на якій зафіксовано існу­вання вищих рослин, - 7000 м над рівнем моря. Це один з видів зірочника. Максимальна висота, на якій зареєстровано польоти птахів - 12500 м (на цій ви­соті зафіксовано зіткнення хижого птаха білоголо­вого сипа з літаком). Окремі види комах живуть на висоті близько 6000 м, а їхні польоти зареєстровані на висоті понад 11 км. Вище можуть проникати лише бактерії. Описано знаходження життєздатних бактерій на висоті 77 км. У межах літосфери в ре­зультаті діяльності наземних живих організмів ви­ник грунт. Це найщільніше заселена верхня части­на літосфери. Ґрунт містить мінеральні та органічні речовини, доступні для використання їх живими організмами. Ґрунт характеризується в біосфері як ланка, що поєднує між собою біологічний та геоло­гічний кругообіги.

Шар грунту, товщина якого дорівнює глибині по­ширення коренів рослин, називається ризосферою. Ґрунт підстилають осадові породи - глини, вапняки, мергелі. Він має власну систему циркуляції води. Існують підземні потоки і водні резервуари (напри­клад, гігантський підземний резервуар, заповнений водою, знаходиться під Сахарою). Нижче розміщу­ються шари материнських, або кристалічних, порід, підстелені базальтовим шаром. Він знаходиться в середньому на 2-3 км нижче поверхні суші і на 1-2 км нижче дна океану. Проте в місцях тектонічних роз­ломів земної кори, де проявляється вулканічна ак­тивність, базальтовий шар виходить на поверхню суші. Можна вважати, що в кратерах вулканів тов­щина літосфери нульова, адже через них відбува­ються викиди магми - розпеченої рідкої суміші хімічних елементів, якою заповнена мантія Землі.

Гідросфера не є суцільною оболонкою планети. Частина суші повністю позбавлена водного покри­ву і зволожується періодично. Найбільша товщина гідросфери - в межах Маріанської западини побли­зу Філіппін (близько 11 км). У гідросфері прослідковується нерівномірний розподіл живого. Найщільніше заселені поверхневі шари і прибережна зона Світового океану в зоні тропіків, а також деякі кон­тинентальні водойми. Разом з тим гідросфера - єдина оболонка, яка повністю заселена живими організмами. Так, деякі види риб живуть на глибині більш як 7500 м, безхребетні - на глибині до 10 500 м, ще глибше проникають мікроорганізми.

Атмосфера - єдина оболонка, товщина якої над усією Землею майже однакова (біля 100 км). Жит­тя можливе лише в її приземному шарі - тропо­сфері (до 15 км над поверхнею планети), вище мож­на зустріти лише спори, пилок вищих рослин та ок­ремі продукти життєдіяльності живих організмів. У нижньому шарі тропосфери відбувається випарову­вання і конденсація води, формуються повітряні по­токи, клімат і погода. Саме тут зосереджена най­більша кількість живих організмів, що пов'язано пе­редусім з парціальним тиском кисню і вуглекислого газу. Хімічний склад чистого повітря приблизно та­кий: 78,08 % азоту, 20,94 % кисню, 0,93 % аргону, 0,03 % вуглекислого газу, менш як 0,00005 % озону. В незначних кількостях присутні також неон, гелій, метан, криптон і водень. Вміст біогенних газів зі збільшенням висоти над рівнем моря швидко зни­жується, і вже на висоті 4000-5000 м біомаса змен­шується у десятки разів порівняно з її кількістю на рівні моря. Найважливішими для живих організмів компонентами атмосфери є кисень, вуглекислий газ, озон і водяна пара. Вміст останньої коливається від 0 до 4 %.

Поняття про біополя, біологічні ритми та їх медичне значення.

Закономірності існування фізичних полів різної природи в живих організмах характеризуються взає­модією їх з полями навколишнього середовища і впли­вом геліогеофізичних факторів на життєдіяльність організму. Біологічний об'єкт - це динамічна, самокерована цілісна система, гомеостаз якої забезпе­чується одночасним функціонуванням як окремих органів, так і фізіологічних систем - кровообігу, ме­таболізму, нейрогуморальної регуляції тощо.

Функціонування систем живого організму від­дзеркалюється у складній картині фізичних полів і випромінювань, що генеруються ним, а також у па­раметричних змінах природних фонових полів і випромінювань, які оточують організм. Біологічні об'єкти в процесі життєдіяльності генерують ви­промінювання різної природи. Реєстрація полів і вип­ромінювань з організму можлива за допомогою рен­тгенівських, ультразвукових і томографічних ме­тодів, електрокардіографії та ін., що дозволяє "по­бачити" динаміку різних фізіологічних процесів і ви­явити порушення в їх роботі.

Біополя - це сукупність фізичних полів, при­таманних об'єктам живої природи, з допомогою яких здійснюється обмін енергією та інформацією між ними.

Одними з основних є електромагнітні поля і ви­промінювання живого організму. Це пов'язано з ви­никненням, рухом і взаємодією електричних зарядів у біологічних об'єктах у процесі їх життєдіяльності.

Біоритми є однією з найбільш загальних влас­тивостей біосистеми і характеризують її існування в часі. Наука, що вивчає біологічні ритми живих організмів, називається біоритмологією. У ній ви­діляють декілька самостійних напрямків: хронобіо­логія, хронопатологія, хронотерапія, хронофармакологія, хронопрофілактика та інші.

Ритми поділяються за належністю до класу явищ (ритми рослин, тварин, людини та ін.), за тривалі­стю періоду (ритми високої, середньої і низької час­тот), за функціональним значенням ("екологічні", або адаптивні - добові, припливно-відпливні, сезонні, річні, - та функціональні - всі інші ритми, які забез­печують динамічну рівновагу внутрішнього сере­довища організму).

Ритми охоплюють всі прояви життя - від субклітин­них структур і окремих клітин до складних форм по­ведінки організмів, популяцій та екологічних систем. Ритмічність - основна властивість живої матерії, її не­від'ємна ознака. "Система, наскрізь пронизана рит­мами" - так образно назвав людину один з фунда­торів школи дослідників біологічних ритмів

Б. С. Алякринський. Головний керуючий чинник цієї системи - добовий ритм. У людини у формуванні добового рит­му окремих процесів, поряд із фізичними датчиками часу (коливання температури, освітленості, магнітно­го поля й інших факторів середовища), важливу роль відіграє комплекс екзогенних факторів.

Синхронізація біологічних ритмів ссавців дося­гається шляхом комплексної взаємодії нейроендо­кринних структур, які формують хроноперіодичну систему, зокрема гіпоталамуса, шишкоподібного тіла та ін. Ця система локалізується на всіх рівнях організації живого організму та синхронізує влас­ну активність із зовнішніми ритмічними змінами, створюючи універсальну часову основу динаміч­них процесів, що перебігають у біологічних систе­мах різного рівня.

Живому організму притаманні одночасно всі існуючі ритми, його функції можуть синхронізува­тися у різних ритмах, різноманітних діапазонах пе­ріодів. Крім того, часова структура ритмів може змінюватися під впливом випадкових зовнішніх і внутрішніх факторів. Треба брати до уваги й інди­відуальні особливості в організації часової структу­ри ("сови", "жайворонки" тощо).

Багато патологічних процесів в організмі супро­воджується порушенням часової організації фізіо­логічних функцій. Водночас, неузгодження біологіч­них ритмів призводить до розвитку патологічних змін. Це так звані десинхронози. Хронологічним маркером старіння, критерієм біологічного віку є початок зміни часової структури зрілого віку, коли відбувається спонтанна внутрішня десинхронізація.

Прогресивний розвиток вчення про біологічні ритми дозволив з'ясувати основні закономірності взаємодії біоритмів організму з задавачами часу в навколишньому середовищі. Великим досягненням є дані про генетичну регуляцію біоритмів. Встанов­лений тісний зв'язок біоритмів з механізмами го­меостазу в організмі та їх роль в процесах адап­тації. Досліджені ритми чутливості клітин, тканин, органів і організму в цілому до дії факторів хімічної і фізичної природи, в тому числі лікарських речо­вин. Велике значення для розвитку теоретичної і ек­спериментальної хронобіології має розробка методів кількісного дослідження біоритмів.

У медико-біологічній науці сформований новий напрямок - хрономедицина. Перед цією галуззю клінічної медицини стоять великі завдання, вирішен­ня яких сприятиме як розвитку нових уявлень про причини і патогенез різних захворювань, так і їх ус­пішному лікуванню і профілактиці.