Какое значение имеют гомеостатические процессы и адаптация для взаимодействия организма с окружающей средой.
Каждая гомеостатическая сеть стремится сохранить свою целостность функциональных связей до тех пор, пока не истрачен запас внутреннего противоречия.
Исчерпывание запаса противоречия приводит к разрыву обратных связей в гомеостате и образованию свободных валентностей. Свободные валентные связи замыкаются на другие гомеостаты (прежде всего родственные по носителю информации), и новая гомеостатическая система использует обобщенные запасы противоречия. При исчезновении действующего фактора, на который расходовался запас противоречия, по мере восстановления его восстанавливается первичная структура и исходные гомеостатические сети разъединяются. Этот процесс называется компенсацией.
При невозможности разъединиться, когда при объединении произошли необратимые изменения сетевых структур, процесс называется адаптацией. В этом случае исчезновение действующего фактора, который вызвал объединение, сужает границы нормы реакции и гомеостат оказывается в патологическом состоянии (плата за адаптацию).
Динамичность образования новых конфигураций в гомеостатических сетях живых организмов постепенно возрастает в направлении физиологическая психофизиологическая - психическая системы. На уровне мозговых структур "гипоталамус - кора головного мозга" динамика приобретает достаточно выраженный характер вплоть до так называемых статистических ансамблей гомеостатов, которые достаточно легко перестраиваются под сиюминутные задачи управления случайных флуктуаций среды обитания.
Можно выделить пять основных типов таких процессов:
1. Гомеостатические процессы в узком смысле слова — процессы, направленные на поддержание определенного состояния системы.
Под состоянием системы в данном случае понимается одно или много глобальных, обычно поддающихся измерению, качеств системы. Пример: регулирование температуры, семейные мифы, семейные правила, хронические болезни, теории гармонии для сохранения баланса в обществе и т.д.
2. Глобальные изменения функции системы. Результатом этого является общее повышение (или, соответственно, понижение) функционального уровня системы, который отражается на всех или почти всех ее функциях. Примеры: суетиться, успокоиться
и т.д.
3. Изменение ввода в систему, материального или коммуникативного, при помощи которого система может отбирать вводимую информацию. Речь может идти об ограничении определенного ввода, но также и о положительном выборе определенного ввода. Примеры: реакция организма на инородные тела, “нежелание выслушивать”, изменение своего потребления: материального или культурного и т.д.
4. Изменение вывода, благодаря которому система предпринимает попытки изменить окружающую ее среду. Примеры: и очистка выхлопных газов, и известкование озер могут рассматриваться как способ социальной системы изменить окружающую среду (первая — через снижение вредного выхода, вторая — путем дополнения его благоприятным фактором). Пропаганду и рекламу можно расценивать как способ командной системы оказать влияние на свою среду (политическую, торговую).
5. То, что в биологии обычно называют тропизмом или положительным таксисом. То есть ориентация системы на благоприятную для ее адаптации окружающую среду. Примеры: движение по направлению к свету, поиски новых друзей или новой работы, для того чтобы избежать изменений в самом себе (т.е. не для того, чтобы развиваться). Все эти процессы адаптивные, даже если их не всегда рассматривают как гомеостатические в классическом смысле слова. Адаптация направлена на сохранение структуры, присущей данной системе, и поддержание ее центральных процессов.
Адаптация является стратегией выживания, а не стратегией развития. С этой точки зрения адаптивное изменение, по существу, не является изменением, а даже, если угодно, сопротивлением более глубокому изменению.
Выделяют три типа механизмов биохимической адаптации.
1) Приспособление макромолекулярных компонентов клетки или жидкостей организма:
а) изменяются количества (концентрации) уже имеющихся типов макромолекул, например ферментов;
б) образуются макромолекулы новых типов, например новые изоферменты, которыми замещаются макромолекулы, ранее имевшиеся в клетке, но ставшие не вполне пригодными для работы в изменившихся условиях.
2) Приспособление микросреды, в которой функционируют макромолекулы. Сущность этого механизма состоит в том, что адаптивное изменение структурных и функциональных свойств макромолекул достигается путем видоизменения качественного и количественного состава окружающей эти макромолекулы среды (например, ее осмотической концентрации или состава растворенных веществ).
3)Приспособление на функциональном уровне, когда изменение эффективности макромолекулярных систем, в особенности ферментов, не связано с изменением числа имеющихся в клетке макромолекул или их типов. Данный тип биохимической адаптации еще называется метаболической регуляцией. Его сущность состоит в регулировании функциональной активности макромолекул, ранее синтезированных клеткой.
При изучении влияния комплекса длительно действующих факторов среды обитания на организм человека важную задачу составляет оценка стратегии адаптации. На основе знания стратегии адаптации можно прогнозировать характер поведения организма во времени при его контакте с изменяющимися факторами окружающей среды.
Под стратегией адаптации понимают функционально-временную структуру потоков информации, энергии, веществ, обеспечивающую оптимальный уровень морфофункциональной организации биосистем в неадекватных условиях среды.
Критерием, лежащим в основе выделения различных стратегий адаптации (типов реагирования), является время выполнения субмаксимальной работы. Это относительная величина всегда обратно пропорциональна силе противодействия организма разрушительному влиянию среды, при условии выполнения организмом работы субмак-симальной интенсивности.
Можно выделить три варианта «стратегии» адаптивного поведения организма человека
1) Первый тип (стратегия типа «спринтер»): организм обладает способностыо мощных физиологических реакций с высокой степенью надежности в ответ на значительные, но кратковременные колебания во внешней среде. Однако такой высокий уровень физиологических реакций может поддерживаться относительно короткий срок. К длительным физиологическим перегрузкам со стороны внешних факторов, даже если они средней величины, такие организмы мало приспособлены.
2) Второй тип (стратегия типа «стайер»). Организм менее устойчив к кратковременным значительным колебаниям среды, но обладает свойством выдерживать длительное время физиологические нагрузки средней силы.
2) Наиболее оптимальным типом стратегии является промежуточный тип, который занимает среднее положение между указанными крайними типами.
Формирование стратегии адаптации генетически детерминировано, но в процессе индивидуальной жизни, соответствующего воспитания и тренировки их варианты могут подвергаться коррекции.
Следует отметить, что у одного и того же человека разные гомеостатические системы могут иметь различные стратегии физиологической адаптации.
Установлено, что у людей с преобладанием стратегии первого типа (тип «спринтер») одновременное сочетание работы и восстановительных процессов выражено слабо и для указанных процессов требуется более четкая ритмичность (т.е. расчленение во времени).
У людей же с преобладанием стратегии 2-го типа (тип «стайер»), напротив, резервные возможности и степень быстрой мобилизации не высоки, однако рабочие процессы более легко сочетаются с процессами восстановления, что обеспечивает возможность длительной нагрузки.
Так, в условиях северных широт у людей с вариантами стратегии типа «спринтер» наблюдается быстрое истощение и нарушение липидно-энергетического обмена, что приводит к развитию хронических патологических процессов. В то же время у людей, относящихся к варианту стратегии «стайер», приспособительные реакции к специфическим условиям высоких широт наиболее адекватны и позволяют им длительное время находиться в этих условиях без развития патологических процессов.
2.Обоснуйте необходимость гармонизации международных экологических отношений.
Гармонизация международных экологических отношений — один из основных путей выхода мирового сообщества из экологического кризиса. Общепризнанно, что реализовать стратегию выхода из него можно лишь на основе единства природоохранных действий всех государств. Для решения экологических проблем необходимы четкие согласованные усилия всех государств, координация их действий на строгой международно-правовой основе.
Международные конвенции и соглашения по экологичским проблемам проводятся с XIX века. Первыми были "Конвенция по ловле устриц", зaкmoченная в 1839 г. между Францией и Великобританией, "Соглашение об охране морских котиков", достигнутое в 1867 г. между Россией, США и Японией, ряд конвенций и соглашений по рыболовству. Конвенции и соглашения по охране перелетных птиц и защите растений от вредителей и болезней бьли зaкmoчены в начале хх века. Но интенсивное международное сотрудничество и его правовое регулирование начинается с середины хх века. Это было обусловлено тем, что человечество оказалось на грани экологической катастрофы. В этих условиях повышается роль международных механизмов, способных обеспечить экологичскую безопасность государств и рациональное использование природных pecypсов как общечеловеческого достояния.
Международные объекты охраны окружающей природной среды:
Объекты охраны окружающей среды подразделяются на национальные (внутригосударственные) и международные (общемировые).
К национальным объектам относятся земля, воды, недра, дикие животные и другие элементы природной среды, которые находятся на территории государства. Этими объекгами государства распоряжаются свободно, охраняют их и управляют ими на основании собственных законов.
Международные объекты охраны окружающей природной среды - это объекты, которые находятся в пределах международных пространств: космос, атмосферный воздух, Мировой океан, Антарктида, а такжеперемещающиеся по территории различных стран (мигрирующие виды животных). Эти объекты не входят в юрисдикцию государств и не являются чьим-либо национальным достоянием. Их осваивают и охраняют на основании различных договоров, конвенций, протоколов, отражающих совместные усилия международного сообщества.
Кроме этого, на международный учет взяты и некоторые природные объекты, охраняемые государствами.: К ним относятся
1) природные объекты, предоставляющие уникальную ценность (3аповедники, национальные парки, резерваты, памятники природы);
2) исчезающие и редкие животные и растения, занесенные в международную Красную книгу;
3) разделяемые природные ресурсы, постоянно или значительную часть года находящиеся в пользовании нескольких государств (река Дунай, Балтийское море и др.).
Основные принципы международного экологического сотрудничества:
Международное сотрудничество в области экологии регулируется международным экологическим правом, в основе которого лежат общепризнанные принципы и нормы, регулирующие отношения между его субъектами по поводу охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов на благо нынешних и будущих поколений людей. Организационные формы международного сотрудничества многообразны. Они подразделяются на:
1)международные правительственные союзы (МПО);
2)международные неправительственные объединения (мипо). Крупнейшая международная межправительственная организация- ООН В состав ООН входят:
1) ООН по вопросам просвещения, науки и культуры (ЮНЕСКО);
2)Продовольственная сельскохозяйственная организация (ФАО);
3)Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ);
4)Всемирная метеорологическая организация (ВМО);
5)Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) и др.
В 1957 г. бьшо создано Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) (изучение и использование в мирных целях атомной энергии), в 1960 г. Межправительственная океаническая комиссия (МОК) (исследование океана в целях значения для человечества).
В истории развития основных экологических принципов международного сотрудничества выделяют 3 этапа. Начало первого этапа ознаменовaнo программой "Человек и биосфера", принятой в 1971 г. организацией ЮНЕСКО при ООН: Международная научная программа экогических исследований (МАБ).
Общая цель программы: разработка основы для рационального использования и сохранения ресурсов биосферы и для улучшения глобальных отношений между человеком и его окружением.
В 1972 г. состоялась Стокгольмская конференция ООН, на которой была принята Декларация, в которой определялись стратегические цели и направления действий мирового ообщества в области охраны окружающей среды. На этой же конференции день 5 июля был объявлен Всемирным днем окружающей среды и образован постоянно действующий орган ООН по окружающей среде (ЮНЕП) со штаб-квартирой в г. Найроби (кения).
ЮНЕП имеет программу, в которой организация и планирование
природоохранных действий предусматриваются в следующих направлениях:
1) оценка окружающей среды (глобальная система наблюдений)
2) управление окружающей средой;
3) образование в области окружающей среды и подготовка кадров;
4)координация деятельности других международных организаций по использованию, воспроизводству и охране компонентов окружающей среды.
В 1981 г. Генеральная ассамблея ООН по инициативе нашей страны приняла резолюцию "Об исторической ответствениости государств за сохранение природы Земли для нашего и грядущего поколения", в которой отмечалось пагубное последствие гонки вооружений для природной среды.
Второй этап
В 1982 г. Генеральной Ассамблеей ООН принята Всемирная Хартия природы (ВХП), в которой провозглашены следующие принципиальные положения:
1. Человечество осознает, что является составной частью природы, поэтому к природе следует относиться с уважением и не нарушать, OCHOBНbIX принципов.
2. Генетическая основа жизни на Земле не должна подвергаться опасности. Популяция каждой формы жизни должна coxpaняться, необходимую для этого среду обитания следует сохранять.
з. Все регионы Земли как на суше, так и на морях должны быть подчинены охране в соответствии с этими требованиями, особая защита должна обеспечиваться уникальным районам - типичным представителям всех видов экосистем и среды обитания редких или исчезающих видов.
4. природныe ресурсы должны не расточаться, а использоваться умеренно, биологические ресурсы - использоваться лишь в пределах их природной способности к восстановлению; ресурсы многократного пользования, включая воду, использоваться повторно или рециркулироваться.
Согласно Хартии, деградация прнродных систем в результате чрезмерного и нерационального использования природныx ресурсов так же, как и неспособность установить прочный эколого-экономический порядок между странами и народами, ведет к подрыву основ цивилизации.
Третий этап
В 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась конференция ООН по окружающей среде и развитию - самый круnный форум по экологии в 20 веке. В конференции участвовало 114 глав государств, представители 1600 неправительственных организаций. На конференции были одобрены 5 документов:
1. Декларация об окружающей среде и развитии.
2. Повестка дня на ХХI век.
3. Заявление о принципах управлеиия, сохранения и устойчивого
развития всех типов лесов.
4. Рамочная конвенция по проблеме изменений климата.
5. Конвенция по биологическому разнообразию.
В основу разработки экологической стратегии государства мирового сообщества рекомендовалось принять концепцию устойчивого развития. Было подчеркнуто, что устойчивому развитию нет разумной альтернативы. (Напомним, что под устойчивым развитием понимается одновременное решение проблем экономического развития и экологии). Эта конференция имела очень большое значение.
Важную роль в решснии экологических проблем играют международные неправительственные организации:
1) Международный союз охраны природы и природных ресурсов
(МСОП);
2) всемирный фонд охраны природы (ВФОП);
3) Международная молодежная федерация (ММФ);
4) международный совет научных союзов (МСНС);
5) Всемирная конфедерация организации преподавательских
профессий (ВКОПП).
Россия активно сотрудничает по 8 основным программам в рамках ЮНЕП:по решению проблем Аральского и Черного морей, озера Байкал, по преодолению последствий аварии на Чернобылъской АЭС.
В 1991 г. произошло подключение России к Глобальной базе данных о природньх ресурсах (ГРИД), действующей в рамках ЮНЕП.
Среди результатов сотрудничества с Европейской комиссией ООН (ЕЭК) следует выделить подготовку конвенций по трансграничным последствиям промышленньх аварий, по охране и использованию трансграничных водных путей и международньх озер.
По программе службы погоды Россия сотрудничает с ВМО.
В рамках проекта "Человек и биосфера" (МАБ) продолжается работа по развитию международной сети биосферных заповедников.
Разработан ряд проектов по Международной гидрологической пporpaммe.
В ВОЗ осуществляется работа по решению проблем здравоохранения и окружающей среды, питьевого водоснабжения и санитарии, безопасности хмических веществ.
Взаимодействие с МАГ АТЭ включает проведение экспертизы уровня безопасности АЭС, обращение с радиоактивными отходами.
В 1991 г. Россия стала членом Международного союза охраны
природы и природных ресурсов (МЕОП).