Роль біологічних ритмів у житті людини
Лекція № 6
Тема: Взаємовідносини людини і навколишнього середовища.
ПЛАН
1. Людина, як біосоціальний вид.
2. Роль біологічних ритмів у житті людини
3. Харчування людини, як екологічний фактор
4. Взаємодія людини з іншими живими організмами.
5. Психологія людини в умовах екологічної кризи
Література
1. Гончаренко М.С. , Бойчук Ю.Д. Екологія людини: Навчальний посібник/ За ред. Н.В, Кочубей. – Суми:. ВТД „Університетська книга”, 2005. – С. 201-232, 341-347
Хід лекції
Людина – це біосоціальна істота, яка органічно поєднує у своїй життєдіяльності фізичний, практичний і духовний способи існування і яка спроможна цілеспрямовано удосконалювати світ і саму себе, керуючись при цьому засадами істини, добра і зла. Людина є соціальною істотою, а тому суть людини не є абстрактна, приналежна окремому індивід. У своїй дійсності вона є сукупністю усіх суспільних відносин.
Тільки суспільні відносини роблять людину людиною. Соціалізація біологічного виду homo sapiens призвела до появи людини як соціального об’єкту дослідження, і взагалі появі суспільства як воно є.
Якою є людина від природи: доброю, злою, ніякою..?
Людська природа складається з компонентів добра і зла. Людина не може бути байдужою до будь-чого. Коли людина народжується вона є індивідом з усіма якостями, і добрими і поганими. У процесі розвитку у неї більш виділяються ті якості, які допомагають їй жити та виживати, а це вже індивідуальність людини.
Людська природа залежить від соціальних обставин у яких житиме людина. Тому наскільки даний конкретний індивід буде доброю чи поганою людиною більше залежить від соціального навколишнього середовища.
Чи змінюється людська природа?
У процесі індивідуальної еволюції людина змінюється і змінюється людська природа. Здатність по-людські відноситись до миру та до іншим людям, трудитися, спілкуватися з оточуючими, мислити, здатність до почуттів та естетичних переживань – ці всі якості склалися у процесі соціалізації індивіда. Вони формуються в результаті приналежності людини до системи суспільних відносин і формує людську культуру.
Людина може змінювати свою природу, але якщо їй це треба. Тобто можна сказати, що таким чином вона пристосовується до навколишнього середовища і завдяки цьому людина перевіряє свої вміння та навики.
Людина, як частина природи повинна підпорядковуватись її законам, а не намагатись їх змінити.
Людина розумна − біологічний вид. 3 матеріалістичного погляду людина - природний продукт тривалого розвитку живої природи від простого до складного, тобто виникла в результаті еволюції (антропогенезу). Вона має багато спільного з тваринами: риси будови, розвиток, фізіологію, біохімію, спадковість. Людина, як і всі інші ссавці, не має будь – яких суттєвих відмін ( анатомічних або генетичних, а також особливостей росту та розвитку), які б не були зумовлені еволюцією нижчих приматів. Становлення людини – результат не лише біологічної еволюції, а й розвитку соціального середовища. Людина як біологічний вид належить до типу Хордових, підтипу Хребетних, класу Ссавців, ряду Приматів, підряду Людиноподібних, секції Вузьконосих, надродини Вищих вузьконосих, родини Гомінідів, роду Людини, виду Homo sapiens.
Перші сучасні люди або неоантропи з'явилися вони близько 40 тис років тому і відносилися вже до виду Homo sapiens − людина розумна Об'єм головного мозку у них був таким же, як і в наших сучасників − 1500−1800см3, зріст − 170−180 см. Знахідки неоантропів були зроблені в різних місцях земної кулі, в тому числі і на території бувшого Радянського Союзу. Найбільш відомі з них, які зроблені у Франції поблизу містечка Кро − Маньйон,− кроманьйонці. Цей етап еволюції людини характеризується трьома основними особливостями:
− припиненням біологічної і початком соціальної еволюції; формуванням основних рас;
− високим рівнем розвитку культури, який характеризується обробкою не лише кам'яних знарядь пращ, а й прикрас, кам’яних фігур, малюнків. Все це свідчить про появу на цій стадії абстрактного мислення.
В еволюції людини було багато бічних гілок, які закінчувались повним вимиранням. В один і той же час могли жити різні групи архантропів, причому більш сильні і розвинені форми могли знищувати відсталих у своєму розвитку.
Велику роль в еволюції предків людини відіграло живлення м'ясом, оскільки полювання на дичину стимулювало добір, а висока калорійність м'яса давала можливість рідше їсти. З розвитком соціальних відносин почала розвиватися турбота про старих людей як носіїв соціально корисної інформації. У неоантропів уже почали проявлятися альтруїстичні схильності, які визначали переваги їхнього володаря в умовах життя в
суспільстві. Значним досягненням людини розумної було приручення (одомашнення) тварин і початок культивування рослин. Це був найважливіший крок на шляху вивільнення людини від впливу навколишнього середовища.
У результаті розвитку мислення людина досягає високого розуміння природи, починає впливати на неї. Саме людина розумна може бути визначена як «матерія, яка пізнає саму себе».
Людина як біологічний вид відноситься до типу хордових, підтипу хребетних, класу ссавців, ряду приматів. Ряд приматів складається з трьох підрядів: напівмавпи (лемурові), долгопяти (тарзієві) і антропоїдні (людиноподібні). До останнього підряду відносяться широконосі південноамериканські мавпи і вузьконосі мавпи Старого Світу. У свою чергу, секція вузьконосих мавп підрозділяється на групи нижчих і вищих . До нижчих вузьконосих мавп відноситься сімейство церкопітекових (мавпи, павіани, макаки). Група вищих вузьконосих мавп включає два сімейства антропоморфні (людиноподібні) і сімейство гомініди (люди). До сімейства людиноподібних відносяться гібони, орангутанг, що живуть у Південно - Східній Азії, і африканські види − горила і шимпанзе. До сімейства гомінід відноситься рід Homo, куди входить єдиний нині існуючий вид − Homo sapiens і ряд викопних форм. Отже, людина як біологічний вид належить до типу Хордових, підтипу Хребетних, класу Ссавців, ряду Приматів, підряду Людиноподібних, секції Вузьконосих, надродини Вищих вузьконосих, родини Гомінід, роду Людини, виду Homo sapiens.
Роль біологічних ритмів у житті людини
Періодичні (циклічні) зміни тих чи інших показників - біоло-
гічні ритми - фундаментальна особливість самого феномена жит-
тя. Загальновизнаним є те, що організація у часі процесів у біо-
логічних системах настільки ж важлива, як і їх просторова орга-
нізація. Природною теоретичною основою тлумачення емпірич-
них даних біоритмології є теорія коливальних процесів у різно-
манітних фізичних системах. Теоретичною базою для розуміння
природи періодичних явищ у біосистемах є також кібернетика,
зокрема, її розділ, що розглядає поведінку складних систем. Най-
більш дослідженим є добовий період - циркадний ( циркадіан-
ний) ритм. У людини немає жодного фізіологічного процесу, який
би не змінювався за цей період. Саме при дослідженні добової
періодики були встановлені найважливіші закономірності, покла-
дені в основу сучасної теоретичної концепції біологічних ритмів.
Добова ритмічність зберігається в умовах, при яких всі еко-
логічні змінні (фактори зовнішнього середовища) залишаються
постійними. Добова періодика - це не просто реакція організму
на зміну фактора зовнішнього середовища (освітленості, темпера-
тури, шуму тощо), це автоколивання. Автоколивальна система
організму — біологічний годинник - не може діяти автономно,
вона повинна постійно «звірятися» з яким небудь зовнішнім
сигналом, який регулярно повторюється, - часовим ключем (по-
кажчиком часу). Кожний раз, коли зміна біологічних показни-
ків відбувається в такт зі зміною зовнішніх умов, говорять про їх
синхронізацію.
Примусовою силою для циркадної ритміки є регулярне чергу-
вання світла і темряви. Але для біологічних коливальних сис-
тем примусовою силою можуть бути будь-які фактори зовніш-
нього середовища, які мають періодичний характер.
Наведені вище уявлення покладені в основу поділу біологіч-
них ритмів на ендогенні і екзогенні. Перші і становлять собою
автоколивання (біологічний годинник.). У деяких випадках то-
чно доведено, що вони синхронізовані із зовнішніми періодични-
ми процесами середовища існування (як добова ритміка). Стосо-
вно інших біологічних ритмів це питання залишається нез'ясо-
ваним. Ритміка сну людини (основний період - близько 20 хв.)
має ендогенну природу, але чи синхронізована вона - питання
відкрите. Більшість дослідників вважають, що ритміка малих періодів (менше 0,5 доби) взагалі не синхронізована з варіаціями
зовнішнього середовища. Під екзогенними ритмами розуміють
циклічні зміни біологічних показників, які виникають пасивно,
під впливом відповідних періодичних змін екологічних парамет-
рів (за схемою стимул - реакція).
Для великих періодів точно встановити, є даний ритм ендо-
генним чи екзогенним, досить складно. Також встановлено, що
на добову криву ритму накладається ритм з більш коротким
періодом (малими циклічними варіаціями). При вимірюванні па-
раметрів добової варіації показано, що амплітуда і фаза підда-
ються деяким циклічним варіаціям з періодом 5-7-9 днів і
більше. Така модуляція параметрів добової ритміки означає, що
на циркадний ритм накладені коливання з великими періодами
(Ашофф, 1984).
Наявність гармонік - характерна особливість будь-якого добре
вивченого біологічного ритму (наприклад, частота серцевого ско-
рочення 1 Гц модульована, крім частоти дихання, ще й з часто-
тами 0,04 Гц і 0,12 Гц). Тому адекватною характеристикою
часової організації біологічної системи є спектр біологічних рит-
мів у широкому інтервалі періодів (частот). Спектр біоритмів
залежить від видової належності організмів, від статі, віку, наяв-
ності патології тощо. Спектр біоритмів містить універсальну скла-
дову, яка обумовлена такими властивостями середовища існу-
вання, які визначають ритм (Корнетов и др., 1988).
Існуюча різноманітність ритмічних явищ у природі обумов-
лює необхідність їх класифікації. У діапазон мікроритмів (пе-
ріод менше 1 год.) потрапляють коливання біопотенціалів у нер-
вовій системі хребетних, коливання на рівні біохімічних реакцій,
коливання клітинних органел, коливальні явища в окремих
органах людини тощо. Таким чином, до зазначеного діапазону
належать коливальні явища найбільш низького структурного
рівня, і визначальний генератор цих коливань існує на рівні яко-
гось органа і є до певної міри автономним відносно до цілісного
організму.
Діапазон мезоритмів охоплює 1,5-годинний цикл активності
- спокою (приблизно 90-хвилинна ритміка чергування стадії сну),
деякі інші ритми з періодами порядку години, напівдобову і добо-
ву періодику, навколотижневу (двотижневу) ритміку, а також нав-
коломісячний цикл. Сюди належать, зокрема, варіації, пов'язані
місячною припливною ритмікою. Такі показники, як артеріальний тиск, концентрація лейкоцитів і еритроцитів, вміст гемоглобіну,
м'язова сила, частота серцевих скорочень, прирост маси дітей,
захворюваність на інфаркт міокарда, мають навколотижневу ри-
тміку. Динаміка цих показників пов'язана з магнітною активні-
стю, причому для різних показників - з різними фазовими зру-
шеннями. Аналіз вмісту гемоглобіну мешканців різних міст по-
казав, що навкологижнева циклічність є синхронною на значних
географічних територіях і, ймовірно, має глобальний характер.
Ця ритмічність для організму людини є ендогенною.
Діапазон макроритмів - це біологічні ритми з періодами бі-
льше 1 міс. Крім сезонних і навколорічних варіацій, сюди нале-
жать багаторічні ритми, такі, як циклічний ритм фізіологічних і
психологічних показників організму людини з періодами 3 роки,
5-7 років тощо. Ця ритміка пов'язана з циклічними варіаціями
сонячної активності і для організму людини є екзогенною. Але
на рівні екосистеми і популяцій макроритми в більшості випад-
ків є ендогенними. Такими є цикли стихійних епідемій і епізоотій
з періодами 3-5, 10 років; до цього діапазону входить 22-річий
цикл сонячной активності - екзогенний ритм зміни процесів
росту і розвитку людини.
Доцільним є виділення ще одного діапазону періодів великої
тривалості, який не роглядається класичною біоритмологією. Ця
ритміка великомасштабних змін глобальних екологічних умов є
важливою при вивченні еволюції біосфери в цілому. Вона охоп-
лює тривалі варіації сонячної активності, регулярні кліматичні
коливання (цикли в десятки тисяч років), квазіперіоди зміни
основного магнітного поля Землі (більше 7 тис. років). Було
встановлено, що важливим циклом розвитку біосфери є період
близько ЗО млн років. Це цикл різних стрибкоподібних змін
видового складу біосфери, обумовлених глобальними змінами еко-
логічних умов середовища існування катастрофічного характеру.
Важливою характеристикою часової організації біологічних
систем є узгодженість ритміки в організмі. У деякому діапазоні
періодів існують певні співвідношення між величинами періодів і
фазами, причому ці співвідношення в нормі підтримуються у від-
повідних межах. Дана узгодженість має ієрархічну структуру - у
відносно вузькому діапазоні періодів існує задаючий генератор,
частота якого є синхронізатором для всього цього діапазону. Ця
стандартна частота визначального генератора залежить від керу-
ючих сигналів водія ритму більш високого порядку, який здійснює уже з перших днів польоту приводить до формування тривалих
адаптаційних реакцій.
Термінові адаптивні реакції, пов'язані зі зміною в невагомості
аферентного входу, спрямовані на відновлення адекватного спів-
відношення аферентної імпульсації, яка надходить у ЦНС з вес-
тибулярної та інших сенсорних систем, що може бути досягнуто
шляхом зміни центральною нервовою системою регуляції над-
ходження до неї аферентації від цих систем організму.
Несприятливі зрушення (ілюзії, космічна хвороба руху та ін.),
які розвиваються на початку перебування в космосі, свідчать про
те, що мобілізація механізмів термінової адаптації недостатня
для встановлення адекватних взаємовідносин організму і зміне-
них фізичних умов середовища. Стабілізація різних функцій ор-
ганізму в невагомості, ймовірно, здійснюється шляхом активі-
зації довгострокових пристосувальних реакцій у вигляді форму-
вання нових чи зміни потужності існуючих фізіологічних (функ-
ціональних) систем.
Тимчасові пристосувальні реакції, що виникають через відсу-
тність гідростатичного тиску, проявляються частковою втратою
рідини і електролітів, зменшенням об'єму плазми, депонуванням
крові у внутрішніх органах. У більш віддаленому періоді розви-
ваються відставлені реакції (зменшення маси еритроцитів, пода-
льше зменшення об'єму циркулюючої крові та ін.) і встановлю-
ється новий рівень гемодинамічного і водно-сольового гомеостазу.
Особливість розвитку адаптаційних процесів при тривалому
перебуванні людини в невагомості полягає в тому, що в цих умо-
вах поряд зі збільшенням навантаження на ряд функціональ-
них систем знижуються вагове і функціональне навантаження
на опорні системи організму, що супроводжується частковою втра-
тою властивостей і якостей, набутих людиною в процесі індивіду-
ального розвитку і життя в умовах дії земної сили тяжіння. У
результаті при неповному використанні чи недостатній ефектив-
ності профілактичних заходів розвивається адаптаційна перебу-
дова опорних структур, що проявляється відносно умов Землі
дезадаптацією у вигляді зміни метаболізму і структури м'язових
волокон, розвитком атрофії чи субатрофії деяких скелетних м'я-
зів, остеопорозу кісткової тканини та ін. Одночасно розвивається
детренованість механізмів, що регулюють підтримання вертика-
льної пози і виконання локомоцій в умовах Землі, а також регу-
ляції судинного тонусу Таким чином, зміна ряду показників, що виникають в орга-
нізмі в умовах невагомості, супроводжується активізацією меха-
нізмів саморегуляції і розвитку пристосувальних реакцій, що за-
побігає подальшому прогресуванню відхилень і певною мірою зме-
ншує їх вираженість.