Макшанова, Зиматкина - Лекции по общей гигиене и экологии в таблицах

Классификация экофакторов по энергетическомупринципу (1)

Г. По энергетическому принципу выделяют

витальные и сигнальные экофакторы:

Г.1. Витальные (количественные, энергетические)

экофакторы, когдаэнергетическийпотенциал экофактора настолько значителен, чтоспособен

вмешаться вэнергетикубиосистемы, изменитьее структурно-функциональную организацию.

Например, связьосвещенностиифотосинтеза.

Классификация экофакторов по энергетическомупринципу(2)

Г.2. Сигнальные (качественные, информационные)

экофакторы, действие которыхсостоит в

косвенном влияниина биосистему.

Например, реализуемаячерез освещенность, пищевой ресурс или умеренныеколебания

температуры реакция на погодно-климатический фактор.

Особенности сигнального ивитального действияподобны различиям между механизмами нервной и гуморальноэндокринной регуляции в живом организме.

Причем, если витальное (энергетическое, количественное) действие экофакторов соответствует нервной системе, то сигнальное (информационное, качественное) действие - эндокринной.

441

Классификация экофакторовпо

иерархическомупринципу (1)

Д. Экофакторы, проявляющиеся в биосистемах определенного уровня организации:

Д.1. Обнаруживающие свое действие

на организменном уровне:

1.1.Органический синтез, трансформация энергиив

макроэргические молекулы, обменвеществ.

1.2.Способностьк самовоспроизводству и

эволюционномуразвитию.

1.3.Адаптационные изменения на уровне организмов.

Классификация экофакторовпо

иерархическомупринципу (2)

Д. Экофакторы, проявляющиеся в биосистемах определенного уровня организации:

Д.2. Проявляющиеся на популяционном уровне:

2.1.Экофакторы, корригирующие абиотическиепараметры

по типуобратной связи, например, изменениетемпературы в помещениив зависимостиотчислаприсутствующих

(компенсацияэкофакторов).

2.2.Биотические экофакторы, зависящие отчисленности

популяции: остротавнутривидовойконкуренции определяетсяплотностьюпопуляции, которая, всвою

очередь, регулирует общуючисленность группы по

принципуобратной связичерез доступностьразличных

ресурсов.

2.3.Перемещения организмов впространствеприобретают

чертырасселения тольконауровнепопуляций.

442

Классификация экофакторовпо иерархическомупринципу (3)

Д.3. Экофакторы, проявляющиеся на

экосистемном уровне:

3.1.Биотический круговорот вещества и энергии.

3.2.Биотическиемежвидовые связи, отношения типа симбиоза, паразитизма, хищничества.

3.3.Экологические сложныевзаимодействия, формирующие экологические ниши: трофические,

топические идр.

3.4.Компенсация экофакторов. Нет фактов, которые сопределенностью выводили бызависимость интенсивности солнечногоизлучения или скорости ветра от плотности заселения ареала. Однако, если сообщество - это лесной массив или большой город, то внутри такой биосистемы

происходит модификацияабиотических факторов.

Закономерности действия

экологических факторов (1)

 какими бы разными по природе ни были

экологические факторы, результаты их действия приводят к закономерным изменениям в жизнедеятельности организмов, что в конечном итоге отражается на численности популяции, вида, разнообразии сообщества.

Жизненность или уровень жизнедеятельности

(комплексный показатель, учитывающий):

уровень обменных процессов,

активность,

подвижность,

рост,

конкурентоспособность,

интенсивность размножения организмов,

степень выживаемости потомства.

443

Закономерности действия экологических факторов (2)

Закономерности действия экофакторов изложены в законе экологической толерантности Шелфорда и законе ограничивающего экологического фактора, или правиле минимума Либиха.

Толерантность (лат. толеранция - терпение)

вэкологии  способностьорганизмов

выносить отклоненияэкологических факторов отоптимальных для себя значений.

Валентность (лат. валенция - сила)

 диапазонзначений разнообразных условийсреды,

вкоторых способенсуществоватьвид.

Пределы выносливости  диапазон значений

экологического фактора, заграницами которого нормальнаяжизнедеятельностьособейстановится невозможнойигде простирается "летальная зона".

Закономерности действия экологических факторов (3)

•Закон Шелфорда:

•Правило Либиха (закон ограничивающего фактора): в комплексе экофакторов сильнее действует тот, который близок к пределу выносливости.

•Правило замещения экологических факторов Алехина: компенсация факторов

 это способность организмов

одновременно приспосабливаться и изменять условия среды так, чтобы ослабить влияние лимитирующих факторов.

444

Основные выводы из законов

Шелфорда, Либиха, Алехина

Длявсех организмов, популяцийи видовсуществует

своязона экологической толерантностипо каждому из

действующих экофакторов.

Чем шире зонаэкологической толерантностипо

основнымэкофакторам, теммногочисленнее группа организмов, выше способностьвида заселять

различные местообитания.

Экологическая толерантностьменяется на протяжении

жизниособи.

Экологическая валентностьвида всегда шире

экологической валентностикаждой отдельнойособи -

это является экологическойосновойвыживания вида.

Экологическая толерантностьотдельногоорганизма

значительно выше, чемтолерантностьпопуляции. Это явление гарантируетвосстановление популяции.

Основы нормирования факторов

Аллелопатия (гр. аллелон - взаимно, гр. патос – отрицатель-

ное воздействие) - взаимное, чаще всегоотрицательное влияниедруг на друга через средуобитанияорганизмов одного или разныхвидов, образующихединую экосистему, например, утомлениепочв.

Ингибиторы (лат. ингибере - сдерживать, останавливать)

химическиесоединенияорганической природы, выделяемыеорганизмамивсредуобитания, задерживающие развитиепредставителей того же или другоговида.

Санитарно-экологические нормы и правила, природоох-

ранныемероприятия, нормирование химическихвеществ, включая содержаниексенобиотиков в различныхсредах, базируются на основныхположениях законаэкологической толерантности.

Нормирование исходитиз того, чтовоздействия различных факторов недолжнывызывать даже временных значительныхнарушений гомеостаза, а также напряжения защитныхи адаптационно-компенсаторных механизмов у индивидуума нив ближайшем, ни в отдаленном времени.

445

Электромагнитное поле (ЭМП)

 особая форма материи, посредством которой

осуществляется взаимодействие между электрическими заряженными частицами

Физическуюосновуэлектромагнитного поля составляетизменяющееся во времени электрическое

поле, котороепорождаетмагнитное поле, а

изменяющееся магнитное  вихревое электрическое

поле.

ЭМП неподвижных илиравномерно движущихся заряженных частицнеразрывно связано с этими

частицами.

Приускоренном движениизаряженных частицЭМП

способны существоватьнезависимо отисточника в форме электромагнитных излучений (ЭМИ), которые не

исчезаютс устранениемисточника излучения, например, радиоволны.

Характеристика электромагнитных излучений

длина волны вкм, м, см, мм;

частота колебаний в Гц;

скорость распространения (какискорость

света = 300 000 км/с).

В спектрсолнечногои галактического

излучения, достигающего Земли, входят

ЭМИвсегорадиочастотногодиапазона

446

Постоянное геомагнитное поле

Земли (ГМП)

ГМП достигает максимумав районах

географических полюсов;

ГМП претерпевает периодическиеизменения: длительные (вековые) и короткие периодичные (суточные);

ГМП характеризуется геомагнитнымипульсациями (продолжительностьюв течение минут или секунд).

Геомагнитные пульсации: регулярные

(устойчивые, непрерывные) и иррегулярные (импульсные).

Иррегулярные геомагнитные пульсации

(геомагнитные возмущения)  обладают

выраженной биологической активностью.

Геомагнитные возмущения

или МАГНИТНЫЕ БУРИ

иррегулярные геомагнитные пульсации,

обладающие выраженной биологической

активностью.

 Магнитные буриявляются результатомпроникновения

ватмосферулетящих отсолнца соскоростью света заряженных частиц «солнечного ветра», интенсивность которого обусловлена солнечной активностью

(солнечнымивспышками).

447

Экологическое значение геомагнитных бурь

Геомагнитные бури  экологический

фактор риска, так как:

оказывают десинхронизирующее влияние на

биологические ритмы;

изменяют функциональноесостояниеголовного мозга;

способствуют возрастанию числаклинически

тяжелых форм медицинской патологии (инфарктов

миокарда и инсультов);

 способствуют увеличению частотыдорожно-

транспортныхпроисшествийи аварий, в томчисле - авиационных.

Ослабленные естественные ЭМП

Неблагоприятноевлияние наорганизм может

оказыватьдлительное пребывание человека

в условиях ослабленных естественных ЭМП:

работа вэкранированных помещениях исооружениях; вподземных сооружениях метрополитена;

зданиях, выполненных изжелезобетонных

конструкций; вкабинах скоростных лифтов;

вкабинах буровых установок иэкскаваторов;

всалонахлегковыхавтомашинидр.

Работающие в таких условиях часто предъявляют

жалобы на плохое самочувствие и ухудшение состояния здоровья.

448

Применение электромагнитных полей и излучений (ЭМПИ) в хозяйственных целях

Постоянные магнитыиэлектромагнитыиспользуются:

вприборостроении;

вконструкции подъемных кранов;

вмагнитныхсепараторах;

вустройствахдля магнитнойобработкиводы;

вустановках ядерного магнитногорезонанса (ЯМР).

ЭМИ радиочастотногодиапазона применяются:

дляпередачи информациина расстоянии (радиовещание, радиотелефонная связь, телевидение, радиолокация);

впромышленности - для индукционного идиэлектрического

нагреваматериалов (закалка, плавка, сварка, напыление металлов;

для сушки древесины, нагрева пластмасс, склейкипластикатов, термообработкипищевых продуктов;

внаучныхисследованиях (радиоспектроскопия, астрономия);

вмедицине (физиотерапия, хирургия, онкология).

Международная классификация электромагнитных волн

по частотам

449

Биологическая активность ЭМП и ЭМИ (1)

На биологическую реакцию организма влияют следующие параметры ЭМП:

 интенсивность;  частота;

 продолжительностьоблучения;

 модуляциясигнала;

 сочетание частотЭМП;

 периодичностьдействия.

Выделяют три механизма действия ЭМП:

мелатониновый;

туннелирующий;

резонансный.

Наиболее чувствительные системы

организма человека (критические): нервная, иммунная, эндокринная и половая.

Биологическая активность

ЭМП и ЭМИ (2)

Механизмы неблагоприятного действия ЭМП:

Мелатониновый  связан с функционированием эпифиза.

Электромагнитноеи особенномагнитноеполеспособно подавлять выработку эпифизоммелатонина.

Туннелирующий эффект связанс образованиемв мембранах клетки каналов, черезкоторыеможет происходитьдвижениеионов. Туннелирующийэффект открываетдоступ для поступлениячерез биомембраны в мозг различных токсинов, приводитк изменению ионного гомеостазаи функции клетки.

Резонансный  телочеловекав целом, атакже его

отдельныечасти представляютсобойрезонаторы, т.е. антенны. При росте человека 1,7 м все телоявляется

резонатором дляЭМволнсчастотами 180, 45 и 11 МГц. Голова взрослого и особенно ребенка является антенной для частот 450 и 900 МГц, применяемых втехнологиях сотовой связи.

450