НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СРЕДУ ОБИТАНИЯ
Основными источниками загрязнения атмосферыявляются естественные(вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары, природный метан, окисление серы и сульфатов и т. п.) и антропогенные(сжигание топлива в промышленных и бытовых установках, промышленность, автотранспорт, теплоэлектростанции, промышленные энергоустановки, предприятия черной металлургии, испарения нефтепродуктов и т. п.) источники. В результате загрязнения возникают следующие негативные последствия:
1) превышение предельно допустимых компонентов многих токсичных веществ в городах и населенных пунктах;
2) образование смога при интенсивных выбросах оксида азота и углеводородов;
3) выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах оксидов серы и азота;
4) появление парникового эффекта при повышенном содержании вышеперечисленных химических веществ и пыли в атмосфере, что способствует повышению средней температуры Земли;
5) разрушение озонового слоя при поступлении оксида азота и соединений хлора в него, что создает опасность ультрафиолетового облучения.
Источниками загрязнения гидросферыявляются биологические, химические и физические источники. Антропогенное воздействие на гидросферу приводит к снижению запасов воды, изменению состояния фауны и флоры водоемов, нарушению круговорота многих веществ в биосфере, снижению биомассы планеты и, как следствие, уменьшению воспроизводства кислорода.
Источниками и веществами, загрязняющими почву,являются: тяжелые металлы и их соединения, циклические углеводороды, бензопирен, радиоактивные вещества, нитраты, нитриты, фосфаты, пестициды и т. п. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов, при проведении военных учений или испытаний и т. п. Также почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли загрязняются при внесении удобрений и применении пестицидов.
Антропогенное воздействие на почву сопровождается:
1) отторжением пахотных земель и уменьшением их плодородия;
2) чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного и животного происхождения;
3) нарушением биоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, некоторых видов растений;
4) загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса сточных вод.
14)Системы восприятия человеком состояния среды обитания
Органы чувств
Датчиками анализаторов являются специальные окончания нерв-ных волокон, называемые рецепторами, которые преобразуют внеш-нюю энергию различных видов раздражителей в особую активность нервной системы. Часть из них воспринимает изменения в окружаю-щей среде (экстероцепторы), а другая часть -- во внутренней среде нашего организма -- интероцепторы.
В зависимости от природы раздражителя, на который они настро-ены, рецепторы подразделятся на:
-- механорецепторы, к ним относятся слуховые, вестибулярные, гравитационные, тактильные рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы;
-- терморецепторы, воспринимающие температурные изменения как внутри организма, так и окружающей организм среде, они объе-диняют рецепторы кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны в коре мозга;
-- хеморецепторы, реагирующие на воздействие химических ве-ществ, к ним относятся
--рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы (например, глюкорецепторы, реагирующие на изменение уровня сахара в крови);
-- фоторецепторы, настроенные на восприятие света;
-- болевые рецепторы, объединяются в особую группу, так как они могут возбуждаться механическими, химическими, электрическими и температурными раздражителями.
По характеру вызываемых у человека ощущений различают зри-тельные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве.
Чаще всего рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими чувствительность рецепторов.
Информация, полученная рецепторами, передается по нервным путям в центральные отделы головного мозга для переработки и принятия решения и только затем направляется к соответствующим исполнительным органам. Иногда поступающая информация сразу направляется с рецептора на исполнительные органы, минуя централь-ную нервную систему (ЦНС). Такой принцип передачи информации заложен в основу многих безусловных рефлексов (врожденных, наслед-ственно передающихся). Например, сокращение мышц конечностей, раздражаемых электрическим током, теплотой или химическими ве-ществами, приводит к отстранению конечности от раздражителя. Совокупность нескольких безусловных рефлексов составляет инс-тинкт.
Условные рефлексы непостоянны, вырабатываются на базе безуслов-ных и формируются на основе приобретенного опыта, при длительном воздействии раздражителя.
Человек обладает рядом органов чувств, обеспечивающих восприятие действующих на организм раздражителей из окружающей среды. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Не надо смешивать понятие «орган чувств» и «рецептор», воспринимающий раздражение. Например, глаз --это орган зрения, а сетчатка--фоторецептор, один из важных компонентов органа зрения. Кроме сетчатки, в состав органа зрения входят оптические среды глаза, различные его оболочки, мышечный аппарат. Понятие «орган чувств» является весьма условным, так как он сам по себе не может обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощу-щения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в ЦНС -- специальные отделы коры больших полушарий.
Органы зрения играют исключительно важную роль в жизни чело-века. Благодаря зрению мы познаем форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние, на котором он находится. Зрительный анализатор -- это глаза, зрительные нервы и зрительный центр, рас-полагающийся в затылочной доле коры головного мозга.
Глаз -- это сложная оптическая система. Глазное яблоко имеет форму шара с тремя оболочками: наружная, называется склерой, а ее передняя прозрачная часть -- роговицей. Внутрь от склеры рас-положена вторая -- сосудистая оболочка. Ее передняя часть, лежащая за роговицей, называется радужкой, в центре которой имеется отвер-стие -- зрачок. Позади радужной оболочки, напротив зрачка, распо-ложен хрусталик, который можно сравнить с двояковыпуклой линзой.
За хрусталиком, заполняя всю полость глаза, находится стекловидное тело.
Лучи света, попадая в глаз, проходят через роговицу, хрусталик и стекловидное тело, т. е. через три преломляющие, оптические, про-зрачные среды и попадают на внутреннюю оболочку глаза -- сетчатку. Она выстилает только заднюю половину глаза, в ней находятся свето-чувствительные рецепторы --палочки (130 млн. шт.) и колбочки (7 млн. шт.). Функции палочек и коблочек различны. Колбочки обеспечивают так называемое «дневное» зрение, они позволяют четко различать мелкие детали. Цветное зрение осуществляется исключи-тельно через колбочки. Палочки цвета не воспринимают и дают черно-белое изображение.
Свет, попавший в глаз, воздействует на фотохимическое вещество палочек и колбочек и разлагает его. При определенной концентрации продукты распада раздражают нервные окончания, расположенные в палочках и колбочках. Возникающие при этом импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в головной мозг, и мы видим цвет, форму и величину предметов.
Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнит-ных колебаний (380...770 нм), что соответствует восприятию цвета, начиная с фиолетового до красного.
Слух -- способность организма воспринимать и различать звуковые колебания, которая осуществляется слуховым анализатором. Челове-ческому уху доступна область звуков, т. е. механических колебаний с частотой от 16 до 20000 Гц. Граница слышимости в отдельных случаях может быть шире, до 25 000 Гц.
Ухо -- орган слуха представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, затянутого упругой барабанной перепонкой, отделяющей среднее ухо. Ушная раковина и слуховой проход служат для улучшения приема высоких частот. Они способны усиливать звук с частотой от 2000 до 5000 Гц на 10...20 дБ и это определяет повышенную опасность звуков указанного диапазона частот.
В полости среднего уха находятся так называемые слуховые кос-точки: молоточек, наковальня и стремечко, связанные между собой. Они передают звуковые колебания от барабанной перепонки во внут-реннее ухо, где находится кортиев орган, воспринимающий звук. Среднее ухо сообщается с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, по которой во время глотания воздух проходит в полость среднего уха для выравнивания давления.
Внутреннее ухо имеет наиболее сложное строение. Оно состоит из трех частей: мешочков преддверия, улитки и трех полукружных кана-лов. Улитка, в которой располагается кортиев орган, воспринимает звуковые сигналы, а мешочки преддверия и полукружные каналы -- раздражений, возникающие от перемены положения тела в простран-стве.
Звуковые волны попадают в слуховой проход, приводят в движение барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале улитки передаются волокнам основной перепонки кортиева органа в резонанс тем звукам, которые поступают в ухо. Нервный импульс, возникающий при этом, передается в соответствующий отдел головного мозга, где синтезируется соответствующее слуховое представление.
Ухо воспринимает далеко не все звуки окружающей среды. Звуки, близкие к верхнему и нижнему пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности и поэтому обычно почти не слышны. Очень интенсивные шумы могут вызвать боль в ухе и даже повредить слух.
Обоняние -- способность воспринимать запахи, осуществляется благодаря обонятельному анализатору, рецепторами которого являют-ся нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке носа. Эти клетки преобразуют энергию раздражителя в нервное возбуждение и передают его обонятельному центру. Для этого требуется непосредст-венный контакт рецептора, с молекулой пахучего вещества. Эти моле-, осаждаясь на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, вызывают местное изменение ее проницаемости для отдель-ных ионов. В результате развивается рецепторный потенциал -- на-чальный этап нервного возбуждения. Человек обладает различной чувствительностью к пахучим веществам, к некоторым веществам она особенно высокая. Например, этилмеркаптан ощущается при его содержании в количестве, равном 0,00019 мг и 1 л воздуха. Полный диапазон воспринимаемых концентраций может охватывать 12 поряд-ков.
При длительном действии пахучих веществ чувствительность к запаху снижается, причем настолько, что человек перестает его ощущать, даже если это очень неприятный запах, например, сероводород. Когда запахи отсутствуют, чувствительность восстанавливается. Неко-торые запахи могут подавлять другие, сливаться с ними, компенсиро-вать друг друга. Однако механизм их действия до конца пока не раскрыт.
Запахи способны вызывать отвращение к пище, обострять чувст-вительность нервной системы, способствовать состоянию подавленно-сти, повышенной раздражительности. Сероводород, бензин и другие вещества могут вызвать отрицательные реакции вплоть да тошноты, рвоты, обморока. Например, обнаружено, что запах бензола, и герантиола обостряет слух, а индол притупляет слуховое восприятие, запахи пиридина и толуола обостряют зрительную функцию в сумерках, запах камфары повышает чувствительность зрения к зеленому цвету, снижает -- к красному.
Вкус -- ощущение, возникающее при воздействии некоторых раз-дражителей на определенные рецепторы, расположенные на поверх-ности языка. Вкусовое ощущение формируется из восприятия четырех основных видов вкуса -- кислого, соленого, сладкого и горького; вариации вкуса складываются из комбинации основных перечислен-ных ощущений. Различные участки языка имеют неодинаковую чув-ствительность к вкусовым веществам: кончик языка более чувствителен к сладкому, края языка --к кислому, кончик и края -- к соленому и корень языка наиболее чувствителен к горькому. Установить достаточ-но строгое соответствие вкуса с химической или физической характе-ристикой вещества пока не удается. Однако известно, что кислый вкус представлен в основном кислотами. Соленым в чистом виде является только хлорид натрия -- поваренная соль, никакие другие хлориды или натриевые соединения не дают такого ощущения. Сладкими являются сахара, спирты, альдегиды, кетоны, амиды, эфиры, аминокислоты, а также некоторые соли бериллия и свинца. Горьким вкусом обла-дают самые разнообразные веще-ства-- это соли калия, магния, аммония, некоторые органиче-ские соединения--хинин, ко-феин, никотин и др.
Механизм восприятия вкусо-вых веществ определяется специ-фическими химическими реак-циями на границе вещество -- вкусовой рецептор. Вкусовые лу-ковицы, в состав которых входят рецепторы, расположены на со-сочках языка и в значительно меньших количествах в слизи-стой неба, глотки, гортани, мин-далин. Вкусовые рецепторы живут недолго, меняя при этом и место расположения, и нервные связи, и форму, и свойства. Очень важным условием возникновения ощущения является растворение вкусового вещества на поверхности языка. Интересным представляется яв-ление вкусового контраста, за-ключающегося в усилении одних вкусовых ощущений после дей-ствия других. Например, вкус сладкого вещества становится го-раздо интенсивнее, если перед этим во рту было что-то соленое, а сладкое повышает чувствительность к кислому. Горечи обостряют чувствительность практически ко всем другим веществам.
Осязание--сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппара-та. Основная роль в осязании принадлежит тактильной чувствитель-ности -- прикосновению и давлению.
Кожа -- внешний покров тела, представляющий собой самый большой орган с очень сложным строением, который выполняет ряд важных жизненных функций. Кожа защищает организм от вредных внешних воздействий, выполняет рецепторную, секреторную, обмен-ную функции, играет значительную роль в терморегуляции и др.
В коже выделяют три слоя: наружный (эпителиальный -- эпидермис), средний, состоящий из соединительной ткани (собственно кожа -- дерма) и внутренний --подкожная жировая клетчатка. В коже расположено большое число кровеносных и лимфатических сосудов, а также многочисленных пронизывающих дерму нервных волокон.
Одной из основных функций кожи является защитная, т. е. кожа -- орган защиты. Так, растяжение, давление, ушибы обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Нормальный -- роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив по отношению к различным химическим веществам. Пигмент меланин, поглощающий ультрафиолетовые лучи, предохраняет кожу от воздействия солнечного света. Большое значение имеют стерилизу-ющие свойства кожи и устойчивость к различным микробам; непов-режденный роговой слой непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают кислую среду с рН5,5, неблагоприятную для многих микробов. Окисление происходит в роговом слое, поэтому так важен достаточный приток кислорода для профилактики кожных заболева-ний. Кожа «дышит», например, если покрыть человека лаком, он начинает задыхаться.
Важной функцией кожи является ее участие в терморегуляции (поддержании нормальной температуры тела), так как 80 % всей теп-лоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре внешней среды кровеносные сосуды кожи расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре -- сосуды сужива-ются, кожа бледнеет, теплоотдача снижается. Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми же-лезами. С кожным салом могут выделяться некоторые лекарственные вещества (йод, бром), продукты промежуточного обмена веществ, микробных токсинов и эндогенных ядов.
Обменная функция кожи заключается в участии в процессах регу-ляции общего обмена веществ в организме, особенно водного, мине-рального и углеводного. Ниже приведены максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств в кору больших полушарий головного мозга.