Научные основы экологии, разделы общей (фундаментальной) и частной экологии. Понятие экологической медицины и её место в системе экологических наук.
Классификации общей экологии:
По размерам объектов изучения в общей экологии выделяются:
• аутэкология (особи, организм и их среда),
• демэкология, или популяционная экология (популяция и ее среда),
• синэкология (биоценоз, экосистема и их среда),
• географическая (крупные геосистемы, географические процессы с участием живых систем их среды),
• глобальная экология, или мегаэкология (биосфера).
Классификация Анатолия Сергеевича Степановских, состоит из следующих разделов:
1. По отношению к предметам изучения: • экология микроорганизмов • экология грибов • экология растений • экология животных • экология человека
2. По отношению к условиям среды обитания: экология почв, почвоведение экология атмосферы экология гидросферы экология литосферы космическая экология
3. По отношению к типу растительного покрова: лесная экология; экология степей ; экология пустынь; экология тундр и т.д.
4. По отношению к ландшафтному (географическому) положению: экология гор; экология островов; экология океанов и т.д.
5. По отношению к фактору времени: палеоэкология,; археоэкология; историческая экология, и др.
6. радиационная экология, химическая экология, промысловая экология, инженерная экология, экология города, сельскохозяйственная экология, экология и медицина, экология и культура, экология и право, экология и политика, экологическое образование и др.
Экологическая медицина— отрасль науки, находящаяся на стыке медицины и экологии, изучающая общие закономерности взаимодействия окружающей среды с людьми в сфере их здоровья; ее объектом являются окружающая среда, пространственно-территориальные антропо(медико)-экологические системы, а предметом — их свойства, проявляющиеся во влиянии на здоровье, экологические предпосылки здоровья и болезней людей; ее целью служит разработка мероприятий, обеспечивающих сохранение оптимального для здоровья людей экологического баланса на конкретных территориях.
3. Цели и задачи общей, частной и прикладной экологии
Цель общей экологии – поиск закономерностей в структурно-функциональной организации и развитии биосистем.Задачи:
Изучение закономерностей организации биосистем на организменном, популяционном и межвидовом уровнях
Изучение функционирования биосистем и регуляторных механизмов, обеспечивающих их структурно-функциональное равновесие
Исследование внешней среды
Разработка проблем стресса и адаптации биосистем различных уровней
Поиск закономерностей эволюции биосистем
Цель прикладной экологии – применение знаний, полученный общей экологией для решения проблем, связанных со средой обитания человека.Задачи:
Оценка последствий антропогенного вмешательства в естественные экосистемы различных уровней организации
Биоиндикация и мониторинг тех антропогенных воздействий, которые могут иметь негативные последствия для отлельного человека, человеческого общества и др. живых существ
Прогнозирование отдаленных последствий воздействия факторов малой интенсивности
Управление экологической ситуацией
Решение частных практических задач ( сохранение редких видов, борьба с вредителями)
Сфера частной экологии ограничена изучением конкретных групп определенного ранга — экология растений, экология животных, экология микроорганизмов. Существует и более дробное деление разделов частной экологии: экология позвоночных, экология млекопитающих и т.д.Прикладная экология включает промышленную (инженерную) экологию, технологическую, сельскохозяйственную, химическую, медицинскую, промысловую, геохимическую, рекреационную экологию и др.
Острый и хронический стресс, упругие и пластические стрессовые нагрузки. Варианты устойчтвости к стрессу.
Различают кратковременный (острый) и долговременный (хронический) стрессы.
Для острого стресса характерны быстрота и неожиданность, с которой он происходит. Крайняя степень острого стресса - шок. Шок, острый стресс почти всегда переходят в стресс хронический, долговременный. Шоковая ситуация прошла, вы вроде бы оправились от потрясения, но воспоминания о пережитом возвращаются снова и снова.
Долговременный стресс не обязательно является следствием острого, он часто возникает из-за малозначительных, казалось бы, факторов, но постоянно действующих и многочисленны.
Хронический стресс предполагает наличие постоянной (или существующей длительное время) значительной нагрузки на человека, в результате которой его психологическое или физиологическое состояние находится в повышенно напряженном состоянии .
Острый стресс - состояние личности после события или явления, в результате которого у нее теряется "психологическое" равновесие .
Варианты устойчтвости к стрессу: - биосистемы всех уровней (организм, популяция, вид, биоценоз, биосфера...) обладают устойчивостью, и устойчивость эта в ходе эволюции неуклонно растет. Устойчивость - это прежде всего способность системы приспосабливаться к меняющимся условиям путем адекватной модификации (но не революционной перестройки!) собственной структуры.
Устойчивость популяции зависит от многих факторов, но один из важнейших - это ее разнообразие, или полиморфизм (как явный, так и скрытый). Чем разнообразнее особи в популяции, тем больше вероятность, что при резком изменении условий хоть какие-то из них останутся жизнеспособными (окажутся "преадаптированными" к новым условиям). если условия существования популяции резко меняются, происходит не плавный "сдвиг" организмов в нужную сторону (так должен был бы действовать "движущий отбор"), а дестабилизация системы, проявляющаяся, прежде всего, в резком росте изменчивости.
Виды адаптация биосистем к стрессу
Морфологические –изменения в строении орг-ма.Приводят у растений и жив к образованию определенных жизненных форм(напр,видоизменение листа раст пустынь).
Физиологические –изменения в физиологии орг-мов(напр,спос-ть верблюда обеспечивать орг-м влагой за счет окисления запасов жира).
Этологические – изменения в поведении (напр. Сезонные миграции птиц). Характерны для жив и раст.
Варианты поддержания стабильности гомеостаза биосистемы. Перестройка гомеостаза в пр-се адаптации.
Адаптация и гомеостаз – взаимосвязанные процессы. Адаптация живых существ – преобразование их физиологических процессов в направлении обеспечения присущего им гомеостаза в изменяющихся условиях обитания. адаптация – процесс поддержания такого функционального состояния гомеостатических систем и организма в целом, которое обеспечивает его сохранение, развитие, работоспособность, максимальную продолжительность жизни в неадекватных условиях среды.
Адаптационные мех-мы 2 гр:
1)мех-мы, обеспечивающие адаптивный характер общего уровня стабилизации отдеотных функциональных систем и организма в целом по отношению к наиболее генерализованным и устойчивым параметрам среды обитания.
2) лабильные реакции, поддерживающие относительное постоянство общего уровня стабилизации путем включения адаптивных функциональных реакций при отклонении конкретных условий среды от средних характеристик.
Чужеродные химические вещества, понятие, классификация, характеристика
Ксенобиотики-любые чужеродные для организма соединения, способные вызвать в нем определенные изменения, в том числе заболевания и гибель.
В зависимости от пути поступления в организм делят на: резорбция через слизистые оболочки, чрезкожная, пероральная или ингаляционная ( но могут поступить в организм одним путем, а выводиться другим (через легкие, почки, печенью и т. д), оказывая множественное воздействие на несколько органов).
По способу токсического воздействия на организм ксенобиотики делят:
1. Вызывающие изменения метаболизма клеток или тканей, связанное с нарушениями в организме и появлением определенной симптоматики
2. Воздействующие на клеточную ДНК. Вызывающие изменения генетической информации в виде злокачественной трансформации клетки
3. Подражающие действию естественных химических соединений (напр. гормонов), функционирующих в организме
4. Вызывающие изменение активности иммунной системы (напр. изменение числа Т и В-лимфоцитов)
По накоплению в тех или иных органах: стронций депонируется в костях; мышьяк, связываясь с белками – в ногтях, волосах, свинец в костной ткани, чрезмерное поступление железа ведет к гемосидерозу; второй механизм накопления – накопление липофильных веществ в жировой ткани (хлорорганические инсектициды).
Наиболее изучен механизм действия эффекторов эндокринной системы, по действию их делят на три группы:
1. Естественные ( в растительных продуктах) – фитоэстрогены вызывают бесплодие у травоядных
2. Лекарственные (препарат диэтилстильбэстрол ранее используемый в гинекологии, сейчас запрещен из-за роста опухолей влагалищ у женщин и нарушения полового развития у родившихся детей)
3. Антропогенные – ксеноэстрогены, среди которых выделяют
а)хлорорганические пестициды
Характеристики:
1. Воздействуют на организм человека продолжительно (годы, десятки лет), при этом могут быть очень малы действующие концентрации
2. Обладают липофильностью (гидрофильностью), способностью проникать через мембраны посредством простой диффузии, транспортироваться липопротеинами и накапливаться в жировой ткани.
3. Обладают канцерогенезом, могут вызывать апоптоз (запрограммированную гибель клеток) или некроз (беспорядочную гибель клеток), мутации на генном уровне.
4. Важная их черта – синергизм с другими соединениями
Хрономедицина-хронобиология-хронопатология-хронотерапия.Классификация биологических ритмов.
Хронобиология – закономерные изменения биологических процессов в зависимости от времени. Часть хронобиологии – хронофизиология – наука о временной зависимости физиологических процессов.
В состав хронобиологии входит хрономедицина, и её часть хронопатология – изучающая взаимосвязи биоритмов с течением различных заболеваний, разрабатывающая рациональные схемы лечения и профилактики болезней, с учётом биоритмов и исследования.
Биоритмы:
· Периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений, кот сдвигают жив. Материал на всех уровнях её организации – от молекулярного и субклеточного до биосферного
· Эволюционно закреплённая форма адаптаций, окружающая выживаемость органов путём их приспоспособления к ритмически меняющимся условиям среды обитания
· Закреплённость биоритмов, обеспечивающих опережающий характер изменения ф-й,т.е. функции начинают менятся ещё до того, как происходят соответствующие изменения в окружающей среде.
Классификация биоритмов:
v Ритмы высокой частоты до ½ ч Ритмы электр.активн-ти гол. Мозга, мышц, сердца, дыхательных движений;
v Ритмы средней частоты: (1/2 ч до 6 суток):
Ø Околосуточные – циркадианные (циркадные);
Ø Ритмы с периодом более суток – инфрадианные (циклически повторяющиеся < 1 раза в сутки;
Ø Ритмы с период.
§ Ультрадианные (30 мин – 20 ч) – чередование фазы быстрого и медленного сна общей двиг акт-ти, экскреторной функции почек, концентрации внимания, изменение болевой чувствительности, процессы секреции.
§ Циркадианные (20 – 28 ч) – изменение температуры тела , АД, сниж работоспос-ти,д-ть эднокр, нерв, мыш,пищ с-м.
Меняется содержание и активность веществ в различных тканях и органах тела, в крови, мочепоте,слюне, интенсивность обменных процессов.
§ Инфрадианные (созревание яйцеклетки)
Наиболее изучен циркадный (околосуточный)
У человека ~500 функций и процессов имеют циркадную ритмику
Околосуточная сила человека:
§ M тела является максимальной в 18 – 19 часов;
§ Частота сердечных сокращений в 15-16 часов.
КСЕНОБИОТИКИ, ПОСТУПАЮЩИЕ В ОРГАНИЗМ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЛУЧЕНИЯ, ОБРАБОТКИ