Valtion itsenäinen laitos

Kaliningradin alue

Ammattimainen koulutusorganisaatio

"Palvelu- ja matkailuopisto"

KURSSITYÖT

Mukaan MDK 0n.0n.____________________ __

Tässä aiheessa ________________________

Tekijä on opiskelija ____________________

(Koko nimi)

Ryhmä ______________________

(ryhmänumero)

Koulutusohjelma erikoisalan keskitason asiantuntijoille _

(erikoisuuden koodi ja nimi)

Kurssin vetäjä:

(asema, koko nimi)

Merkitse ________________________________

Kaliningrad 2015

JOHDANTO………………………………………………………………………….…2

1. Ihmiskehon vuorovaikutus ympäristön kanssa…………………..3

1.1. Ihmisen tärkeimmät toiminnalliset järjestelmät. Ihmiskehon elämän ja ympäristön välinen suhde. Ympäristön vaikutus ihmisen suorituskykyyn………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

1.2. Tärkeimmät parametrit, jotka määrittävät työympäristön (työolosuhteet) suljetuissa tiloissa ja niiden vaikutukset ihmiskehoon……….5

1.3. Työympäristön vaikutus työn intensiteettiin ja työajan käyttöön…………………………………………………………7

1.4. Ehdotuksia työympäristön parantamiseksi ......... 9

2. Aineiden ja teollisuudenalojen palamis- ja palovaara………………………..11

2.1. Peruskonseptit. Palamisen fysikaaliset ja kemialliset perusteet…………………………………………………………………………………………………

2.2. Aineiden palovaaraa kuvaavat ominaisuudet………….13

2.3. Tuotantotilojen yleiset paloturvallisuusvaatimukset…………………………………………………………………………………………..16

2.4. Menettely tuotantolaitoksen palovaaran analysoimiseksi ja palovaaran laskemiseksi………………………………………………………………………..17

2.5. Pääasiallisten palontorjuntatoimenpiteiden luokitus. Palonsammutusaineet …………………………………………………………………………………23

JOHDANTO

Ihminen on jatkuvassa suhteessa ympäristöön, mikä määrää hänen käyttäytymisensä tietyssä tilanteessa. Lisäksi ympäristö ei vaikuta ihmiseen, vaan yksilö itse vaikuttaa siihen, muuttaen ja siten mukauttaen sitä itselleen.

Elämänturvallisuuden tavoitteena on varmistaa suotuisat olosuhteet ihmisten elämälle, heidän toiminnalleen, suojella henkilöä ja hänen ympäristöään ulkoisten, sisäisten ja vaarallisten tekijöiden vaikutuksilta.

Luonnonvarojen intensiiviseen käyttöön, tieteellisen ja teknologisen kehityksen käyttöönottoon liittyy erilaisten luonnollisten, biologisten, ihmisen aiheuttamien, ympäristö- ja muiden vaarojen leviämistä. Mahdollinen vaara on yleinen ominaisuus ihmisen vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa.

Jotta ihminen voisi tuntea olonsa mukavaksi, hänen elämäntoiminnalleen tarvitaan sellaisia ​​olosuhteita, joissa hän tuntee olonsa turvalliseksi. Tämä voidaan saavuttaa luomalla erottamaton suhde ihmisen ja hänen ympäristönsä välille.

Työn tarkoituksena on pohtia kysymyksiä:

Ihmiskehon vuorovaikutus ympäristön kanssa;

Aineiden ja teollisuudenalojen palo- ja paloturvallisuus;

Ilmanvaihto, sen tarkoitus. Ilmanvaihtonopeus. Laskentamenetelmä.

Ihmiskehon vuorovaikutus ympäristön kanssa

1.1. Ihmisen tärkeimmät toiminnalliset järjestelmät. Ihmiskehon elämän ja ympäristön välinen suhde. Ympäristön vaikutus ihmisen suorituskykyyn. Ihmisen elinympäristö on joukko esineitä, ilmiöitä ja ympäristön tekijöitä (luonnollisia ja keinotekoisia), jotka määräävät hänen elämänsä olosuhteet. Yksi tämän järjestelmän tavoitteista on turvallisuus, ts. ei haittaa ihmisten terveydelle. "Ihminen-ympäristö" -järjestelmän turvallisuuden saavuttaminen on mahdollista vain, jos jokaisen tähän järjestelmään sisältyvän elementin ominaisuudet otetaan järjestelmällisesti huomioon.

Tunnusomaiset järjestelmät "ihminen-ympäristö": kotitalous, teollisuus, kaupunki, luonnonympäristö.

Luonnonympäristö on puhtaasti luonnollista tai luonnollis-antropogeenistä systeemistä alkuperää olevia tekijöitä. Luonnonympäristö on litosfäärin, ilmakehän, hydrosfäärin ja koko biosfäärin monimutkainen ja monipuolinen yhdistelmä ja vuorovaikutus.

Teollisuuden ja liikenteen myötä ilmakehän puhtauden ylläpitämisen ongelma, jonka saastuminen on luonnollista ja keinotekoista, on noussut esiin. Tärkeimmät ja vaarallisimmat ilmansaasteiden lähteet ovat teollisuuden, liikenteen ja kotitalouksien päästöt. Ilmakehän ilmassa ja ensisijaisesti teollisuuskeskusten ja kaupunkien ilmassa sen alemmissa kerroksissa esiintyvien kaasuseoksen monimutkaisten kemiallisten reaktioiden seurauksena muodostuu erilaisia ​​aineita, jotka kerääntyvät myrkylliseen sumuun - "sumuun". Tämä ilmiö liittyy ihmisten hyvinvoinnin heikkenemiseen, influenssaepidemioiden syntymiseen, keuhko- ja sydän- ja verisuonitautien määrän voimakkaaseen kasvuun.

Lisäksi otsonikerros, joka suojaa ultraviolettisäteilyä vastaan, tuhoutuu ilmakehässä. Tämä johtuu aerosolien, liuottimien jne. muodossa käytettävien niin kutsuttujen freonien tunkeutumisesta ilmakehän kerroksiin. sekä kotona että töissä. Lisäksi planeetalla on globaali lämpötilan nousu "kasvihuoneilmiön" vuoksi, koska. hiilidioksidin ja metaanin pitoisuus ilmakehässä kasvaa nopeasti.

Kaikki nämä ja muut muutokset tapahtuvat ihmisen syistä, hänen teollisen ja muun toiminnan aikana. Tällä hetkellä useat maat yrittävät käsitellä tätä ongelmaa.

Toinen tärkeä luonnonympäristön osatekijä on hydrosfääri. Veden puute ei uhkaa ihmiskuntaa. Häntä uhkaa puhtaan veden puute. Pääasialliset saastelähteet ovat teollisuus- ja kunnalliset jätevedet, jotka huuhtoutuvat pelloilta osan maaperästä, joka sisältää erilaisia ​​maatalouskemikaaleja jne.

Kaikki elävän maailman esineet voidaan jakaa kasveihin ja eläimiin. Kasvillisuuden rooli ihmisten elämässä on suuri (metsä vapauttaa happea ja imee hiilidioksidia, ihminen syö kasveja jne.). Mutta tähän komponenttiin liittyy monia uhkia (palot, teollisuusjätteen saastuminen jne.). Eläinmaailma on tärkeä osa planeettamme biosfääriä, mutta eläinmaailman määrä on tällä hetkellä laskussa, mikä ei voi muuta kuin vaikuttaa ihmiskunnan olemassaoloon.

Suurimman osan ihmisen aktiivisesta elämästä vie työympäristössä tehtävä määrätietoinen ammatillinen työ, joka, ellei hyväksyttyjä viranomaisvaatimuksia noudateta, voi vaikuttaa haitallisesti hänen suorituskykyyn ja terveyteen.

Tehokkuus on ihmiskehon toiminnallisten kykyjen arvo, jolle on ominaista tietyssä ajassa suoritetun työn määrä ja laatu. Synnytyksen aikana kehon suorituskyky muuttuu ajan myötä.

Tuotantoympäristö on osa ihmisen ympäristöä, mukaan lukien ammatilliseen toimintaan liittyvät luonnon- ja ilmastotekijät (melu, tärinä, pöly jne.), joita kutsutaan haitallisiksi ja vaarallisiksi. Työympäristön negatiivisten tekijöiden vaikutus johtaa työntekijöiden tapaturmiin ja ammattitauteihin. Kansantalouden traumaattisimpia ammatteja ovat (%): kuljettaja (18,9), traktorinkuljettaja (9,8), mekaanikko (6,4), sähköasentaja (6,3), kaasuasentaja (6,3), kaasusähköhitsaaja (3 ,9), yleismies (3.5).

Ihmisen työtoiminta ja tuotantoympäristö muuttuvat jatkuvasti tieteen ja teknologian kehityksen tuotteiden intensiivisen käytön ja laajojen sosioekonomisten muutosten toteuttamisen yhteydessä.

Kaupunkien intensiivinen kasvu 1900-luvulla, väestön suurimman osan keskittyminen teollisuusyritysten, valtateiden ja asuinrakennusten kyllästämille alueille aiheutti useita ongelmia, mukaan lukien yleinen ihmisten turvallisuusongelma. Kaupunkeihin, erityisesti suuriin, on keskittynyt joukko ympäristölle haitallisia teollisuustuotantoja, energialaitoksia, joiden olennainen osa ovat: voimakkaat jätepäästöt ympäristöön; lämpö-, sähkömagneettinen, melusaaste; mahdollinen laajojen teollisuusonnettomuuksien vaara jne.

Tällä hetkellä tieliikenteestä on tullut ihmisille vaarallisin. Sen uhreja eivät ole vain kuljettajat ja matkustajat, vaan myös jalankulkijat. Myös muut liikennemuodot ovat vaarallisia. Hätätilanteiden luettelossa tulipalot ovat johtavassa asemassa esiintymistiheyden ja aineellisten vahinkojen määrän osalta. Samalla kehitetään menetelmiä niiden torjumiseksi ja niiltä suojautumiseksi huolellisesti ja järjestelmällisesti. Venäjällä nykyaikaiset menetelmät elämän turvallisuuden takaamiseksi näkyvät säädöksissä kaikilla ihmisen toiminnan osa-alueilla.

Edellä olevan perusteella voimme päätellä, että periaatteessa ihminen luo itselleen uhan elämälle ja toiminnalle.

1.2. Pääparametrit, jotka määrittävät työympäristön (työolosuhteet) suljetuissa tiloissa ja niiden vaikutukset ihmiskehoon

Kaikenlainen työtoiminta on monimutkainen joukko fysiologisia prosesseja, jotka sisältävät kaikki ihmiskehon elimet ja järjestelmät. Jotta henkilö voisi tuntea olonsa mukavaksi tuotantoprosessin aikana, mikä tarkoittaa hänen työkykynsä lisääntymistä, hänen työolojensa on täytettävä perusstandardit ja -vaatimukset. Tuotantolaitteiden ja tuotantoprosessien yleiset turvallisuusvaatimukset määritellään standardeissa GOST 12.2.003-91 ja GOST 12.3.002-75. Tuotantoprosessien turvallisuuden määrää pääasiassa tuotantolaitteiden turvallisuus.

Useimmiten henkilö työskentelee sisätiloissa, kun taas hänen työolojensa on täytettävä tietyt parametrit. mukaan lukien haitalliset tekijät. On erittäin tärkeää ylläpitää kehon lämpötasapainoa. Teollisuuden mikroilmasto riippuu ilmastovyöhykkeestä ja vuodenajasta, teknologisen prosessin luonteesta, käytettävien laitteiden tyypistä, tilojen koosta ja työntekijöiden määrästä, lämmitys- ja ilmanvaihtoolosuhteista.

Teollisuuden mikroilmaston normatiiviset indikaattorit on määritelty GOST 12.1.005-88 ja SanPiN 2.2.4.584-96.

Teollisuustilojen työskentelyalueelle on luotava optimaaliset ja hyväksyttävät mikroilmastoolosuhteet. Tämä saavutetaan teollisen ilmanvaihdon (luonnollisen ja keinotekoisen) avulla.

Valaistus on tekijä, joka vaikuttaa ihmiskehoon ja vastaavasti tuotantotehtävän laatuun. Työalueen ja tuotantotilojen asianmukainen valaistus vähentää tapaturmien määrää ja lisää työn tuottavuutta. Valaistuksen poikkeamat vahingoittavat työntekijöiden terveyttä, voivat aiheuttaa sairauksia (esimerkiksi likinäköisyys), ovat täynnä henkisen ja fyysisen suorituskyvyn heikkenemistä sekä tuotantoprosessien virheiden lisääntymistä. Valaistus voi olla luonnollista tai keinotekoista. Teollisuusvalaistusta järjestettäessä on varmistettava tasainen kirkkauden jakautuminen työpinnalle ja ympäröiville esineille. Tuotantoorganismin ympäristö.

Kemikaalit, synteettiset materiaalit, joita käytetään irrationaalisesti tuotantoolosuhteissa, ovat suuri vaara. Höyryt, kaasut, nesteet, aerosolit, yhdisteet, jotka joutuvat kosketuksiin ihmiskehon kanssa, voivat aiheuttaa sairauksia tai terveydellisiä poikkeamia. Ihmisen altistuminen haitallisille aineille voi liittyä myrkytykseen ja loukkaantumiseen. Tuotannossa myrkylliset aineet pääsevät ihmiskehoon hengitysteiden, maha-suolikanavan ja ihon kautta. Suurimpia sallittuja haitallisten aineiden pitoisuuksia työalueen ilmassa säätelevät GOST 12.1.005-88 ja GN 2.2.5.686.

Toinen tärkeä vaaratekijä on mekaaninen tärinä: tärinä, melu, infraääni, ultraääni. Kaikki nämä fyysiset prosessit liittyvät energian siirtoon, jolla voi tietyllä määrällä ja taajuudella olla haitallinen vaikutus ihmiseen: aiheuttaa erilaisia ​​sairauksia, aiheuttaa lisävaaroja. Tärinätyyppejä on useita riippuen niistä, ja tämän tekijän seuraukset ovat erilaisia. Kehoon kohdistuvan yleisvärähtelyn vaikutuksesta kärsivät tuki- ja liikuntaelimistö, hermosto ja sellaiset analysaattorit, kuten vestibulaarinen, visuaalinen ja tunto. Paikallinen tärinä aiheuttaa käden, käsivarsien verisuonten kouristuksia, jotka liittyvät raajojen heikentyneeseen verenkiertoon. Samalla värähtely vaikuttaa hermopäätteisiin, lihas- ja luukudoksiin. Melu, infraääni ja ultraääni luokitellaan akustisiin värähtelyihin, jotka voivat olla sekä kuultavia että kuulumattomia.Intensiivinen melu työpaikalla johtaa huomion vähenemiseen ja työn suorittamisen virheiden lisääntymiseen. Melu heikentää tuottavuutta ja työn laatua. Koko ihmiskeho on alttiina melulle: se painaa keskushermostoa, aiheuttaa muutoksia hengitystiheydessä ja sydämen sykkeessä, edistää aineenvaihduntahäiriöitä, sydän- ja verisuonitautien ilmaantumista, mahahaavoja jne. Infraääntä kutsutaan värähtelyksi ihmisille kuulumattomia. Tuotantoolosuhteissa infraääni yhdistetään yleensä matalataajuiseen meluon, joissain tapauksissa matalataajuiseen tärinään. Kun keho altistuu infraäänelle, jonka taso on 110-150 dB, voi esiintyä epämiellyttäviä subjektiivisia tuntemuksia ja toiminnallisia muutoksia: häiriöitä sydän- ja verisuoni- ja hengityselimissa, keskushermostossa ja vestibulaarisessa analysaattorissa.

1.3 Työympäristön vaikutus työn intensiteettiin ja työajan käyttöön

Ihmisen työvoima ja ympäristö muuttuvat jatkuvasti tieteellisen ja teknologisen kehityksen kiihtymisen ja laajojen sosioekonomisten muutosten toteuttamisen myötä. Samaan aikaan työ on edelleen ihmisen olemassaolon ensimmäinen, perus- ja välttämätön edellytys. Työtoiminnan eri muodot jaetaan fyysiseen ja henkiseen työhön.

Fyysiselle työlle on ominaista ensisijaisesti lisääntynyt kuormitus tuki- ja liikuntaelimistöön ja sen toiminnallisiin järjestelmiin (sydän-, verisuoni-, hermo-lihas-, hengitystie- jne.), jotka varmistavat sen toiminnan.

Henkinen työ yhdistää tiedon vastaanottamiseen ja käsittelyyn liittyvää työtä, joka vaatii aistilaitteiston ensisijaista jännitystä, huomiota, muistia sekä ajatteluprosessien, tunneympäristön aktivointia.

Tällä hetkellä on olemassa useita perustyön muotoja, jotka edellyttävät tiettyä työn intensiteettiä ja työajan käyttöä.

1. Merkittävää lihasenergiaa vaativat työmuodot.

Intensiivisellä fyysisellä työllä, joka stimuloi lihasjärjestelmän ja aineenvaihduntaprosessien kehitystä, on samanaikaisesti useita haittoja. Pääasiallinen on tehottomuus, joka liittyy alhaiseen työn tuottavuuteen ja taukojen tarpeeseen fyysisen voiman palauttamiseksi, jotka muodostavat jopa 50 % työajasta.

2. Työn koneelliset muodot.

Työn koneistaminen mahdollistaa lihaskuormituksen luonteen vähentämisen ja toimintaohjelmien monimutkaisuuden. Yksinkertaisten toimien yksitoikkoisuus ja samalla havaittava pieni tietomäärä johtavat kuitenkin työn yksitoikkoisuuteen.

3. Automatisoituun tuotantoon liittyvät lomakkeet.

Automaattisilla työmuodoilla työntekijältä vaaditaan jatkuvaa toimintavalmiutta ja reaktionopeutta, joka tarvitaan ilmenneiden ongelmien oikea-aikaiseen poistamiseen.

4. Ryhmätyömuodot - kuljetin, jonka erottuva piirre on yleisen prosessin jakaminen tiettyihin toimintoihin, niiden toteuttamisen tiukka järjestys, osien automaattinen toimitus kullekin työpaikalle kuljetinhihnalla.

Yksi kokoonpanolinjatyön kielteisistä seurauksista on yksitoikkoisuus, joka ilmenee ennenaikaisena väsymyksenä ja hermostuneisuutena.

5. Tuotantoprosessien ja -mekanismien hallintaan liittyvät työn muodot (henkinen työ).

Älyllinen työ koostuu suuren eri tiedon käsittelystä ja analysoinnista ja vaatii siksi muistin mobilisointia, huomion kiinnittämistä, aistilaitteiston jännitystä ja ajatteluprosessien aktivointia. Lihaskuormitukset ovat merkityksettömiä.

Henkiselle työlle on ominaista hypokinesia, ts. ihmisen motorisen toiminnan merkittävä väheneminen, mikä johtaa kehon reaktiivisuuden heikkenemiseen ja emotionaalisen stressin lisääntymiseen.

1.4.Ehdotuksia työympäristön parantamiseksi

Ihmisen työkyvyn lisäämiseksi on tarpeen luoda hänelle mukavat olosuhteet työpaikalla riippumatta siitä, mitä työtä hän tekee. Esimerkiksi henkilön suojaamiseksi mekaanisilta vammoilta on tarpeen joko estää häntä pääsemästä vaarallisille alueille tai rakentaa erityisiä laitteita, jotka suojaavat henkilöä vaarallisilta tekijöiltä.

On erittäin tärkeää asentaa tieto-, varoitus-, hätälaitteet automaattista ohjausta ja merkinantoa varten, jotta varmistetaan laitteiden turvallinen ja luotettava toiminta.

On erittäin tärkeää järjestää työpaikka oikein henkilökohtaisilla tietokoneilla työskenteleville. Tätä varten on välttämätöntä, että huone on riittävän tilava, hyvin tuuletettu, kunnolla valaistu. Et voi työskennellä tietokoneella pimeässä ja puolipimeässä huoneessa.

Lisäksi tietokoneella työskentelevä henkilö liikkuu hyvin vähän, mikä vaikuttaa negatiivisesti hänen terveyteensä. Tällaisissa organisaatioissa on mahdollista järjestää esimerkiksi "urheilupäivä" kahdesti kuukaudessa (kuntosalilla, uima-altaalla jne.). Mielestäni tämä purkaa työntekijää henkisesti ja ylläpitää fyysistä kuntoa, mikä vaikuttaa vain positiivisesti hänen suoritukseensa ja tehokkuuteensa tehtävien suorittamisessa.

Tuotannossa työntekijöiden suojelemiseksi haitallisilta päästöiltä ja päästöiltä on tarpeen asentaa erilaisia ​​suodattimia niiden pitoisuuksien vähentämiseksi ilmassa. Hydrosfäärin haitallisilta päästöiltä suojaamiseksi tällaisia ​​menetelmiä käytetään päästölähteiden järkevänä sijoittajana sekä vedenoton ja viemäröinnin järjestämisessä; haitallisten aineiden laimentaminen vesistöissä hyväksyttäviin pitoisuuksiin ja myös jätevedenkäsittelytuotteiden käyttö (mekaaniset, fysikaalis-kemialliset, biologiset menetelmät).

On erittäin tärkeää oppia suojelemaan ympäristöä teollisuuden ja muiden teollisuudenalojen jätteiltä. Tätä varten on tarpeen ottaa käyttöön tekniikoita jätteiden keräämiseksi ja hävittämiseksi. Sisältää jätteiden kierrätyksen, mikä takaa mahdollisimman vähäisen ympäristön saastumisen. Tehokkain ratkaisu teollisuusjätteitä vastaan ​​suojautumisen ongelmiin on mahdollista vähäjäteisten teknologioiden laajamittaisella käyttöönotolla.

Organismi on biosfäärin biologinen järjestelmä

Jokainen elävä olento on organismi, joka eroaa elottomasta luonnosta tietyillä ominaisuuksilla, jotka ovat luontaisia ​​vain elävälle aineelle - soluorganisaatiolla ja aineenvaihdunnalla.

Nykyajan näkökulmasta eliö on itseorganisoituva energiatietojärjestelmä, joka voittaa entropian (katso kohta 9.2) ylläpitämällä epävakaata tasapainotilaa.

Suhteen ja vuorovaikutuksen tutkiminen "organismi-ympäristö" -järjestelmässä johti ymmärtämään, että planeetallamme asuvat elävät organismit eivät ole olemassa itsestään. Ne ovat täysin riippuvaisia ​​ympäristöstä ja kokevat jatkuvasti sen vaikutuksia. Jokainen organismi selviytyy menestyksekkäästi ja lisääntyy tietyssä elinympäristössä, jolle on ominaista suhteellisen kapea lämpötila-alue, sademäärä, maaperän olosuhteet ja niin edelleen.

Näin ollen se osa luonnosta, joka ympäröi eläviä organismeja ja vaikuttaa niihin suoraan tai epäsuorasti, on niiden elinympäristö. Sieltä organismit saavat kaiken elämälle tarpeellisen ja erittävät aineenvaihduntatuotteita siihen. Jokaisen organismin elinympäristö koostuu monista epäorgaanisen ja orgaanisen luonnon elementeistä sekä ihmisen ja hänen tuotantotoimintojensa tuomista elementeistä. Samaan aikaan jotkut elementit voivat olla osittain tai kokonaan välinpitämättömiä keholle, toiset ovat välttämättömiä, ja toisilla on kielteinen vaikutus.

elinolot, eli olemassaolon ehdot, on joukko organismille välttämättömiä ympäristön elementtejä, joiden kanssa se on erottamattomassa yhtenäisyydessä ja jota ilman se ei voi olla olemassa.

Homeostaasi - itsensä uudistuminen ja kehon sisäisen ympäristön pysyvyyden ylläpitäminen.

Eläville organismeille on ominaista liikkuvuus, reaktiivisuus, kasvu, kehitys, lisääntyminen ja perinnöllisyys sekä sopeutuminen. aineenvaihdunnassa tai aineenvaihduntaa, kehossa tapahtuu useita kemiallisia reaktioita (esimerkiksi hengityksen tai fotosynteesin aikana).

Organismit, kuten bakteerit, pystyvät luomaan orgaanisia yhdisteitä epäorgaanisten komponenttien - typpi- tai rikkiyhdisteiden - kustannuksella. Tällaista prosessia kutsutaan kemosynteesi.

Aineenvaihdunta kehossa tapahtuu vain erityisten makromolekyylisten proteiiniaineiden osallistuessa - entsyymejä toimivat katalyytteinä. Entsyymit auttavat säätelemään aineenvaihduntaa kehossa vitamiinit ja hormonit. Yhdessä he suorittavat aineenvaihduntaprosessin yleisen kemiallisen koordinaation. Aineenvaihduntaprosessit etenevät pitkin organismin yksilöllisen kehityksen koko polkua - ontogeneesiä.

Ontogenia - joukko peräkkäisiä morfologisia, fysiologisia ja biokemiallisia muutoksia, jotka keho on läpikäynyt koko elämän ajan.

Organismin elinympäristö- joukko hänen elämänsä jatkuvasti muuttuvia olosuhteita. Maan eliöstö on hallinnut kolme pääasiallista elinympäristöä: maaperän sekä litosfäärin pinnanläheisen osan kivet.

Maapallolla elävä orgaaninen aine, joka on äärimmäisen aktiivinen tietyn energian kohde, erottuu samalla poikkeuksellisesta ilmentymismuodoistaan.

Näiden muotojen monimuotoisuus on seurausta orgaanisen maailman pitkästä kehityksestä ja sen sopeutumisesta ajallisesti ja tilallisesti vaihtelevaan maantieteelliseen ympäristöön.

Organismi on erottamattomasti yhteydessä ympäristöön, eikä sitä voida ajatella tämän ympäristön ulkopuolella, jo pelkästään siksi, että yksi elämän tärkeimmistä ilmenemismuodoista (ei kuitenkaan tyhjentävä elämänprosessien laadullisia erityispiirteitä) on aineenvaihdunta. Muita elävien olentojen merkkejä: herkkyys, liikkuvuus, kasvu, kehitys, lisääntyminen, perinnöllisyys, vaihtelevuus. Minkä tahansa organismin olemassaolo koostuu aineen vastaanottamisesta ja kerääntymisestä (assimilaatiosta) ja aineen erittymisestä ja kuluttamisesta (dissimilaatiosta). Ympäristö on ainoa aineiden lähde, joista keho rakentaa kehonsa. Aineenvaihdunnan ulkopuolella elimistöön ei voi muodostua mitään ainetta. Elävien ruumiiden vuorovaikutus ympäristön kanssa on välttämätön edellytys niiden säilymiselle ja olemassaololle, toisin kuin elottomat ruumiit, joille vuorovaikutus ympäristön kanssa on ehto niiden tuhoutumiselle.

Assimilaatio on elävien kykyä havaita, muokata ja verrata itseään ulkoisen ympäristön aineisiin. Eläimet assimiloivat pääasiassa orgaanisia aineita, kasvit - epäorgaanisia. Mutta molemmissa tapauksissa assimilaatioprosessissa eloton muuttuu eläväksi, ulkoinen sisäiseksi. Keho rakentaa jatkuvasti itseään ulkoisen ympäristön aineista omalla tavallaan.

Dissimilaatio (hajoaminen) edustaa yhden ristiriitaisen aineenvaihduntaprosessin toista puolta. Se toimii energialähteenä, jonka ansiosta synteesireaktiot (assimilaatio) ja kaikki muut elintärkeän toiminnan ilmenemismuodot (liikkeet jne.) tapahtuvat, ja vallitsee kahdentyyppiset energialähteet: hengityksen taustalla olevat biologiset hapetusreaktiot ja pääasiassa hiilihydraattien ei-hapettava hajoaminen, eli käymistyyppiset reaktiot. Elävän aineen tärkeä piirre on, että kaikki aineenvaihdunnan biokemialliset reaktiot eivät etene satunnaisessa, vaan tiukasti määritellyssä järjestyksessä, eli ne ovat ajallisesti järjestetyt, kiinteäksi systeemiksi kytkeytyneet. Tämä varmistaa lakkaavan hajoamisen läsnäollessa organismin koostumuksen ja rakenteen pysyvyyden.

Aineenvaihdunta on kaikkien elämänprosessien perusta. Organismin yhteys ympäristöön edellyttää organismin vastaavuutta olemassaolonsa olosuhteisiin, organismin sopeutumista (sopeutumista) ympäristöön. Tämä havaitaan kaikkialla luonnossa, ja sopeutuminen kattaa kaikki organismien ominaisuudet ja ominaisuudet - niiden muodon, värin, fysiologiset toiminnot, käyttäytymisen jne. - ja auttaa elimistöä hyödyntämään ympäristöä parhaalla mahdollisella tavalla, pääsemään eroon vaaroista, helpottamaan elämää. hyökkäys uhria vastaan, varmistaa vain elämän, mutta myös lisääntymisen.

Minkä seurauksena ja miten eliöiden sopeutuminen ympäristöön kehittyi? Mikä on liikkeellepaneva syy eläinten ja kasvien muotojen muodostumiseen ja paranemiseen, eli syy orgaanisen maailman kehitykseen, yksinkertaisten muotojen siirtymiseen monimutkaisempiin?

Jokapäiväiset havainnot ja kokemukset osoittavat, että lisääntymisen aikana organismit lisääntyvät sukupolvelta toiselle vain omaa lajiaan. Tätä biologista inertiaa, jälkeläisten kykyä säilyttää vanhempiensa ominaisuudet, kutsutaan perinnöllisyydeksi. Toista organismin ominaisuutta - sen biologista plastisuutta, kykyä muuttua vanhempiinsa verrattuna - kutsutaan vaihteluksi.

Vaihtelevuus on seurausta ulkoisen ympäristön vaikutuksesta sekä seurausta kehon elinten ja toimintojen välisestä korrelaatiosta, jonka vuoksi joidenkin muutos edellyttää muutosta toisissa. Perinnöllisyys sitä vastoin määritellään elävän kehon ominaisuudeksi vaatia tiettyjä ehtoja elämälleen, kehitykselleen ja ehdottomasti vastata tiettyihin olosuhteisiin. Jos organismi löytää ympäristöstään ja omaksuu jotain, joka täyttää täysin sen vaatimukset, se säilyttää samankaltaisuutensa vanhempiensa kanssa. Merkittämättömät muutokset ympäristössä, jotka sisältyvät joihinkin suhteellisen kapeisiin rajoihin, eivät muuta organismin perinnöllisyyttä, koska ne eivät häiritse aineenvaihdunnan yleistä luonnetta. Kaikki vakavat elämänolosuhteiden muutokset, jotka johtuvat itse organismin elintärkeästä toiminnasta tai ympäristön muutoksesta, edellyttävät kuitenkin väistämättä muutosta aineenvaihdunnan tyypissä. Samaan aikaan, koska aineenvaihdunnan ulkopuolella ei ole elämää, organismin täytyy joko kuolla tai sopeutua uusiin olosuhteisiin, eli muuttua näiden olosuhteiden mukaisesti, muuttaa perinnöllisyyttään.

Turvautumalla organismien muuntamiseen ihminen on pitkään käyttänyt sekä vaihtelua että perinnöllisyyttä. Ihmisen suorittamaa tiettyjen valitsemiensa ominaisuuksien kerääntymistä ja luomista johonkin eläimeen tai kasviin vaihtelevuuden ja perinnöllisyyden avulla kutsutaan keinotekoiseksi valinnaksi, valinnaksi tai valinnaksi. Valinnassa erittäin tärkeä rooli on ihmisen muutoksella elimistön elinolosuhteissa, aineenvaihdunnan tyypin muutoksella.

Luonnollisessa ympäristössä tietysti toimivat samat vaihtelevuuden ja perinnöllisyyden lait, mutta tässä valintaa ei enää ohjaa ihminen, vaan olemassaolotaistelu, joka ymmärretään laajassa mielessä vahvimpien selviytymisenä. Toisin kuin keinotekoinen valinta luonnossa, jota kutsutaan luonnolliseksi valinnaksi, se toimii itse organismin (eikä henkilön) hyväksi.

Luonnollisen valinnan väistämättömyys johtuu siitä, että tietyn lajin yksilöitä syntyy luonnossa enemmän kuin heidän elinolonsa sallivat. Totta, valtava määrä alkioita ja yksilöitä kuolee riippumatta siitä, missä määrin ne ovat sopeutuneet ympäristöön (petokalojen kaviaarin syöminen, veteen pudonneiden maakasvien siementen kuolema, tulvat, tulipalot ja muut luonnonkatastrofit) . Samaan aikaan valtava määrä spontaanista kuolemasta selvinneet yksilöt ovat edelleen alttiina monille haitallisille elottoman luonnon olosuhteille, epidemioille, vihollisten hyökkäyksille, ja heidän on taisteltava ruoasta, valosta, tilasta, vedestä (erityisesti heidän edustajiensa kanssa). omat lajit, jotka asettavat samanlaisia ​​vaatimuksia ympäristölle). ) jne. Näissä olosuhteissa vain niiden on määrä selviytyä: eliöt, joilla on merkkejä, jotka antavat organismille luodussa tilanteessa jonkinlaisen edun sen olemassaoloon ja lisääntymiseen. Vaihtuvuuden, perinnöllisyyden ja luonnollisen valinnan seurauksena lajikkeita syntyy lajin sisällä. Ajan kuluessa äärimmäisten lajikkeiden ominaisuudet eroavat toisistaan ​​niin paljon, että niistä muodostuu uusia lajeja ja välilajikkeet, jotka ovat vähemmän sopeutuneet, kuolevat pois luonnollisen valinnan seurauksena.

Siten orgaanisen maailman kehityksellä on mukautuva luonne. Elävien olentojen muotojen monimuotoisuus on erilaisia ​​sopeutumismuotoja, mutta sopeutuminen on suhteellista, väliaikaista, sillä on merkitystä vain tietyssä elämäntilanteessa. Tilanne on muuttumassa - entinen sopeutumiskyky menettää merkityksensä.

Elimistöllä ei sinänsä ole erityistä halua tarkoituksenmukaiseen muutokseen. Organismin rakenteen, toimintojen ja käyttäytymisen tarkoituksenmukaisuus on pitkän aikavälin luonnonvalinnan historiallinen tulos, ei ollenkaan elävän aineen alkuperäinen ominaisuus.

Organismin sopeutuminen ympäristöön ilmenee selkeimmin alueella, jolla se tavallisesti asuu. Siirrettynä toiseen ympäristöön organismi voi sopeutua siihen, mutta tämän sopeutumisen aste ja luonne riippuvat suurelta osin organismin biologisesta plastisuudesta. Jotkut organismit kuolevat uudessa ympäristössä, toiset elävät ja lisääntyvät, toiset elävät, mutta eivät lisäänty, mikä käytännössä tarkoittaa, että laji, johon tämä yksilö kuuluu, tuomitaan kuolemaan uudessa ympäristössä, koska yksilö ei jätä jälkeläisiä. Jotkut organismit elävät säilyttämällä vanhoja tapojaan, toiset muuttavat näitä tapoja. Esimerkiksi australialainen mustajoutsen pesii kotimaassaan marras-joulukuussa ja Etelä-Ukrainan eläintarhoissa maalis-huhtikuussa, eli molemmissa tapauksissa keväällä, mutta eri kuukausina vuodesta. ilmastoprosessien kulku pohjoisella ja eteläisellä pallonpuoliskolla.

Luonnonvalinnan oppia voidaan soveltaa vain biologiassa. Se ei ole universaali tieteen metodologia, sitä ei voida siirtää ihmisyhteiskuntaan ja tämän yhteiskunnan kehityksen lakeihin.

ELÄVÄN ORGANISMIN JA YMPÄRISTÖN VUOROVAIKUTUS

Maapallolla eliöt ovat hyvin erilaisia. Kasveista löytyy myös mikroskooppisia leviä, joiden elinikä on hyvin lyhyt, pieniä yksivuotisia kukkivia kasveja, suurempia monivuotisia kukkivia kasveja, jättimäisiä muinaisia ​​sekvoioita. Pienimmät vesipatsaan elävät äyriäiset, meduusat, meritähdet, nilviäiset, kovakuoriaiset, liskot, sammakot, varpuset, haukat, sudet, peurat, puhvelit, valaat - tämä ei ole täydellinen luettelo eläinmaailman eri edustajista. Kasvit ja eläimet liittyvät hyvin läheisesti toisiinsa ja määräävät toistensa optimaalisen olemassaolon. Planeetallamme asuvat elävät organismit ovat kuitenkin läheisessä yhteydessä ympäristöönsä. Näiden keskinäisten suhteiden ja riippuvuuksien järjestelmän tutkiminen on myös bioekologian etuoikeus.

Habitat Organismi on joukko sen elämänsä abioottisia ja bioottisia olosuhteita. Ympäristön ominaisuudet ovat hyvin erilaisia ​​ja jatkuvasti muuttuvia. Siksi elävät organismit pakotetaan sopeutumaan näihin muuttuviin olosuhteisiin varmistaakseen optimaalisen olemassaolonsa. Elävien organismien sopeutumisprosessia ympäristöolosuhteisiin kutsutaan sopeutumista.

Eläville organismeille on neljä pääasiallista elinympäristöä:

• - vesi;
• - maa-ilma-ympäristö;
• - maaperä;
• - elävien organismien itsensä muodostama ympäristö.

Vesi - ensimmäinen elävien organismien asuttama elinympäristö. Monet elävät organismit elävät siinä ja saavat kaikki elämälle välttämättömät aineet: ruokaa, vettä, happea. Kaikkia vesiympäristössä asuvia eläviä organismeja kutsutaan "hydrobionteiksi". Riippumatta siitä, kuinka hyvin järjestäytyneet nämä elävät organismit ovat, ne kaikki pakotetaan sopeutumaan vesiympäristön elämän ominaisuuksiin. Nämä ominaisuudet määräytyvät veden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien perusteella.

SE ON KIINNOSTAVAA! Vesipatsaassa on jatkuvasti suuri joukko kasvien ja eläinten pienimpiä edustajia, jotka johtavat elämää suspensiossa. Niiden kyky kohota ei johdu pelkästään veden fysikaalisista ominaisuuksista, jolla on kelluva voima, vaan myös itse organismien erityiset mukautukset. Esimerkiksi lukuisat kasvaimet ja lisäkkeet, jotka lisäävät merkittävästi kehon pintaa suhteessa sen massaan ja lisäävät siten kitkaa ympäröivään nesteeseen. Toinen esimerkki on meduusat. Heidän kykynsä pysyä vesipatsaassa määräytyy paitsi vartalon ominaisen muodon perusteella, joka muistuttaa laskuvarjoa. Meduusan rungossa on 98 % vettä, joten meduusan kehon tiheys on erittäin kiinni veden tiheyteen.

Eläimet ovat sopeutuneet liikkumaan vedessä eri tavoin. Aktiivisilla uimareilla (kalat, delfiinit jne.) on tyypillinen virtaviivainen vartalo ja evämäiset raajat. Heidän nopeaa uintiaan helpottaa myös kehon ulkokuoren ominaisuudet ja erityinen voiteluaine - lima, joka vähentää kehon kitkaa vettä vastaan.

Joissakin vesikuoriaisissa spiraakkeleista vapautuva poistoilma jää kehon ja elytran väliin veden kastelemattomien karvojen vuoksi. Tällaisen laitteen avulla vesihyönteis nousee nopeasti veden pintaan, jossa se vapauttaa ilmaa ilmakehään.

Vedellä on ominaisuus, joka kerää ja säilyttää lämpöä (lämpökapasiteetti). Tästä syystä vedessä ei esiinny maalle tyypillisiä voimakkaita lämpötilanvaihteluita.

Yksi veden tärkeimmistä ominaisuuksista on kyky liuottaa muita aineita, joita vesieliöt voivat käyttää hengitykseen ja ravintoon. Ensinnäkin vesieliöt tarvitsevat happea.

SE ON KIINNOSTAVAA! Vesieliöiden hengitys voidaan suorittaa sekä kehon koko pinnalla että erityisillä elimillä - kiduksilla. Oikean hengityksen kannalta on välttämätöntä, että eläimen kehon lähellä tapahtuu jatkuvaa veden uusiutumista, mikä saavutetaan eläimen itsensä erilaisilla liikkeillä. Pienten hiukkasten suspendoituneisuus ja niiden kulkeutuminen veden mukana määräävät monien eläinten ruokintatottumukset, joiden ruokailuelimet on järjestetty seulan periaatteella. Riittävän määrän ruokahiukkasten suodattamiseksi tämän siivilän läpi on kuljettava erittäin suuri määrä vettä. Monille vesieliöille tarvitaan jatkuvaa uuden vesiannoksen saantia, josta he saavat seuraavan annoksen ruokaa. Tämä voidaan saada aikaan eläimen itsensä liikkeellä tai erityisillä laitteilla, kuten värähtelevillä väreillä tai lonkeroilla, jotka tuottavat eläimen suun lähelle pyörteen, joka ajaa siihen ruokapartikkeleita.

Veden suolakoostumus on erittäin tärkeä elämälle. Erityisen tärkeää monille organismeille on kalsiumionien läsnäolo vedessä, jota äyriäiset ja nilviäiset tarvitsevat kuoren rakentamiseen.

maa-ilmaympäristö, evoluution aikana myöhemmin kuin vesi, on monimutkaisempi ja monimuotoisempi elinympäristön olosuhteiden suhteen, mikä johtaa siinä asuvien elävien organismien korkeampaan morfofysiologiseen järjestykseen.

Tärkein tekijä täällä elävien organismien elämässä on ympäröivien ilmamassojen ominaisuudet ja koostumus. Ilman tiheys on paljon pienempi kuin veden tiheys, joten maanpäällisissä organismeissa tukikudokset ovat erittäin kehittyneitä - sisäinen ja ulkoinen luuranko.

Ilmamassoille on ominaista myös valtava tilavuus ja ne ovat jatkuvasti liikkeessä, ilman lämpötila voi muuttua erittäin nopeasti ja suurissa tiloissa. Siksi maalla elävillä organismeilla on lukuisia mukautuksia kestämään jyrkkiä lämpötilanvaihteluita tai välttämään niitä kokonaan. Merkittävä sopeutuminen on lämminverisyyden kehittyminen.

SE ON KIINNOSTAVAA! Yleensä maa-ilma-ympäristö on monimuotoisempi kuin vesi; elinolot täällä vaihtelevat suuresti ajallisesti ja paikaltaan. Nämä muutokset ovat havaittavissa jopa useiden kymmenien metrien etäisyydellä, esimerkiksi: metsän ja pellon rajalla, eri korkeuksilla vuoristossa, jopa pienten kukkuloiden eri rinteillä. Samanaikaisesti painehäviöt ovat vähemmän ilmeisiä täällä, mutta usein kosteutta puuttuu. Siksi maan asukkaat ovat kehittäneet mukautuksia, jotka liittyvät kehon veden tarjoamiseen, erityisesti kuivissa olosuhteissa. Kasveissa tämä on voimakas juuristo, vedenpitävä kerros lehtien ja varsien pinnalla ja kyky säädellä veden haihtumista stomatan kautta. Eläimillä ulkoisen ihon rakenteellisten ominaisuuksien lisäksi nämä ovat käyttäytymispiirteitä, jotka edistävät vesitasapainon ylläpitämistä, esimerkiksi vaeltaminen kastelupaikoille.

Suuri merkitys maaeliöiden elämälle on ilman koostumus (79 % typpeä, 21 % happea ja 0,03 % hiilidioksidia), joka muodostaa elämän kemiallisen perustan. Hiilidioksidi on fotosynteesin tärkein raaka-ainelähde. Ilman typpeä tarvitaan proteiinien ja nukleiinihappojen synteesiin.

Maaperä elinympäristönä - maan ylempi kerros, jonka muodostavat maaperässä elävien elävien organismien voimakkaan toiminnan seurauksena prosessoidut mineraalipartikkelit. Maaperä on tärkeä ja hyvin monimutkainen biosfäärin osa, joka liittyy läheisesti sen muihin osiin. Maaperä elinympäristönä on epätavallisen sopeutunut monien elävien organismien elämään. Tämä johtuu sen erityisominaisuuksista. Lämpötilan vaihtelut tasoittuvat maaperässä, se on runsaasti ravinteita. Maapartikkelien välissä on lukuisia onteloita, jotka voidaan täyttää vedellä tai ilmalla. Siksi maaperässä asuu sekä vedessä että ilmaa hengittäviä organismeja. Toinen maaperän ominaisuus on, että jopa matalassa syvyydessä se on täysin tumma. Lisäksi sen happipitoisuus laskee, kun se uppoaa maaperään ja hiilidioksidi lisääntyy. Siksi vain anaerobiset bakteerit voivat elää huomattavassa syvyydessä, kun taas maan ylemmissä kerroksissa on bakteerien lisäksi sieniä, alkueläimiä, matoja, niveljalkaisia ​​ja jopa suuria eläimiä, jotka kulkevat ja rakentavat suojia ja asuntoja maaperään. löytyy runsaasti.

Organismit havaitsevat ympäristön vaikutuksen ympäristötekijöiden kautta, joita kutsutaan ympäristöksi.

Ympäristötekijät -- Nämä ovat tietyt olosuhteet ja ympäristön elementit, joilla on erityinen vaikutus eläviin organismeihin. Perinteisesti kaikki ympäristötekijät jaetaan yleensä kolmeen suureen ryhmään: abioottiset, bioottiset ja antropogeeniset.

Bioottiset tekijät- nämä ovat kaikenlaisia ​​elävien organismien vaikutusta toisiinsa (esimerkiksi kasvien hyönteisten pölytys, muiden elävien organismien syöminen ja paljon muuta). Bioottiset suhteet ovat äärimmäisen monimutkaisia ​​ja yksilöllisiä, ja ne voivat olla myös suoria tai epäsuoria.

Nykyaikaisissa olosuhteissa ympäristötekijöiden vaikutusta ei usein määritä luonnollinen ympäristö, vaan ihmisen siihen tekemät muutokset. Siksi on tapana erottaa toisen tyyppiset tekijät - antropogeeniset.

Antropogeeniset tekijät -- Nämä ovat niitä ihmisen toiminnan muotoja, jotka vaikuttavat ympäristöön, muuttavat elävien organismien elinolosuhteita tai vaikuttavat suoraan yksittäisiin kasvi- ja eläinlajeihin. Ihmisen toiminnalla voi olla sekä suoria että epäsuoria vaikutuksia luontoon. Suoraan vaikutukseen sisältyy sekä yksittäisten eläin- ja kasvilajien että kokonaisten yhteisöjen tuhoaminen, lisääntyminen ja asuttaminen. Epäsuorat vaikutukset johtuvat organismien elinympäristön muutoksista: ilmasto, jokien virtausjärjestelmä, maan pintakerroksen kyntäminen jne.

Yksi tärkeimmistä antropogeenisista tekijöistä on ympäristön saastuminen. Tällä hetkellä ihmisen vaikutus luontoon on suurelta osin menettänyt paikallisen luonteensa ja levinnyt maailmanlaajuisesti. Tämä vaikutus vaikuttaa kielteisesti enenevässä määrin kasviston ja eläimistön kehitykseen, ilmakehän ilman puhtauteen ja luonnonvesien laatuun jne.

SE ON KIINNOSTAVAA! Eläviin organismeihin ei vaikuta vain niiden ympäristö, vaan ne vaikuttavat myös aktiivisesti ympäristöönsä. Niiden elintärkeän toiminnan seurauksena ympäristön fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet (ilman ja veden kaasukoostumus, maaperän rakenne ja ominaisuudet, jopa alueen ilmasto) voivat muuttua merkittävästi.

Yksinkertaisin elämän vaikutus ympäristöön on mekaaninen toiminta. Reikien rakentaminen, käytävien asettaminen, eläimet muuttavat suuresti maaperän ominaisuuksia. Maaperä muuttuu, ja kasvien juurien vaikutuksesta se vahvistuu ja on vähemmän altis vesivirtojen tai tuulen tuhoamiselle. Majavien tunnettu rakennustoiminta aiheuttaa vakavia muutoksia niiden jokien vesistössä, joille ne rakentavat patojaan. Tämän seurauksena tämä johtaa muutokseen niiden altaiden kasvistossa ja eläimistössä, joissa ne elävät. Samaan aikaan ihminen käyttää kasvinsyöjien kalojen (kuten hopeakarpin tai ruohokarpin) kykyä puhdistaa vesistöjä vesikasvillisuuden pensaikkoista, joita ne aktiivisesti ruokkivat, taistellakseen erilaisten vesirakenteiden liikakasvua vastaan.

Vesipatsassa elävillä pienillä äyriäisillä, hyönteisten toukilla, nilviäisillä ja monilla kaloilla on erikoinen ravintotyyppi, jota kutsutaan suodatukseksi. Nämä eläimet kuljettavat jatkuvasti vettä suulaitteen läpi ja siivilöivät siitä jatkuvasti kiinteiden suspensioiden sisältämiä ruokahiukkasia. Tällainen toiminta vaikuttaa merkittävästi luonnollisten massojen laatuun: eläimet puhdistavat jatkuvasti, kuten jättiläissuodattimet. ympäristön organismi bioottinen kasvi

Myös elävien organismien fysikaalis-kemiallinen vaikutus ympäristöön on erittäin tärkeä. Tärkeimmät tässä ovat vihreät kasvit, joiden ansiosta ilmakehän kemiallinen koostumus muodostuu fotosynteesiprosessin seurauksena. Fotosynteesi on pääasiallinen hapen toimittaja ilmakehään, mikä tarjoaa elämää valtavalle määrälle maan asukkaita, mukaan lukien ihminen itse.

Imeyttämällä ja haihduttamalla vettä kasvit vaikuttavat myös elinympäristönsä vesistöihin. Kasvillisuuden läsnäolo edistää ilman jatkuvaa kostuttamista. Lisäksi kasvipeite pehmentää päivittäisiä lämpötilanvaihteluita lähellä maan pintaa sekä kosteuden ja tuulen vaihteluita ja vaikuttaa suotuisasti maaperän rakenteeseen ja kemialliseen koostumukseen. Kaikki tämä luo tietyn mikroilmaston, joka edistää muiden organismien kehitystä.

Kaasujen, kuten typen, hiilidioksidin ja ammoniakin, muodostuminen riippuu suurelta osin planeettamme asukkaiden toiminnasta. Elävä aine muuttaa myös ympäristön fysikaalisia ominaisuuksia: sen lämpö-, sähkö- ja mekaanisia ominaisuuksia.

Yhtään elävää organismia ei voida kuvitella ympäristön ja sen kanssa olevan vuorovaikutuksen ulkopuolella. Ympäristöstä elimistö saa ravinteita ja happea ja luovuttaa niihin aineenvaihdunnan lopputuotteita. Ympäristö vaikuttaa siihen useilla tekijöillään: säteilyenergia (valo, ultravioletti, radioaktiivinen), sähkömagneettiset kentät, ilmakehän ja hydrostaattinen (vesielämäntapaa harjoittaville) paine, lämpötila ja erilaiset kemikaalit. Siihen liittyy väistämättä vuorovaikutus muiden elävien organismien kanssa.

Keho saa jatkuvasti tietoa ympäristöstä, johon se reagoi reaktioiden muodossa: liikkeet, puhe (eläimissä - tiettyjen äänien julkaiseminen, ilme, ruoan syöminen jne. Siten elävä organismi kulkee jatkuvasti itsensä läpi, ei vain aineet ja energia, mutta myös tiedonkulku.

Tiedot havaitaan erityisillä reseptorilaitteistoilla - aistielimillä, ja sitten ne siirretään keskushermostoon, jossa signaali "tunnistetaan" ja muodostuu vaste. Tieto kulkee viestintäkanavien kautta joko sähköimpulssien muodossa hermosäikeitä pitkin yhteen tai toiseen suuntaan (hermoyhteys) tai kemikaalien avulla verenkierron kautta (humoraalinen yhteys). Tässä tapauksessa hermostoyhteys on selvästi suunnattu tietylle hermoston tai elimen alueelle (keskipisteeseen), ja humoraalinen yhteys on yleistynyt, eli se ei ole suunnattu yhteen kohteeseen, vaan useaan kerralla. Eri reseptorien havaintokyky ja viestintäkanavien läpäisykyky eivät ole samat, joten myös reseptorin vastaanottaman, siitä keskustaan ​​välitetyn ja muistiin tallennetun tiedon virtaus on erilainen.

Tiedon määrä mitataan yleensä binäärimerkkeinä - bitteinä. Ihmisillä tiedonkulku visuaalisen reseptorin läpi on 10 8 - 10 9 bit/s. Neuraaliset reitit kulkevat 2 x 10 6 bps. Noin 50 bps saavuttaa tajunnan, ja vain 1 bps säilyy tiukasti muistissa. Siten 80 vuoden käyttöiän ajan muisti säilyttää 10 9 bitin luokkaa olevan tiedon. Näin ollen aivot eivät arvioi kaikkea, vaan tärkeintä tietoa. Matkalla siihen kaikki merkityksetön eliminoidaan, suodatetaan pois.

Ympäristöstä saatava tieto määrää kehon toiminnallisten järjestelmien toiminnan ja ihmisen tai eläimen käyttäytymisen sääteleen niitä: vahvistuen tai heikentäen.

Ihmisen käyttäytymisen ja hänen toiminnallisten järjestelmiensä toiminnan (eli aivoista tulevan lähtöinformaation) ohjaamiseen riittää noin 107 bittiä/s muistiin sisältyviä ohjelmia yhdistettäessä.

Organismin elintärkeää toimintaa säädellään ensisijaisesti subsellulaarisella ja molekyylitasolla. Tämä on metabolisten reaktioiden kemiallinen autosäätely. Se ratkaisee paikallisia ongelmia ja on kaikentyyppisen sääntelyn perusta. Se suoritetaan muuttamalla aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksia, lisäämällä tai vähentämällä entsyymien aktiivisuutta ja kvantitatiivista pitoisuutta, eli tehostamalla tai estämällä niiden synteesiä, niiden ja muiden toiminnallisten proteiinien rakenteellisia muutoksia. Mutta säätely tapahtuu myös korkeammilla tasoilla: solu kokonaisuutena, kudos, elin, toiminnallinen järjestelmä, organismi. Mitä korkeampia ohjauslähtösignaaleja lähetetään, sitä yleisempiä ne ovat. Ihmisillä ja eläimillä korkein autonomisia toimintoja (verenkiertoa, hengitystä, liikettä, hormonien eritystä jne.) säätelevä keskus on aivokalvon alaosassa sijaitseva hypotalamus, jolla on yhteydet umpieritysjärjestelmään, aivojen osat ja tajunnan keskus - sen kuori. Saapuvat signaalit voivat olla tietoisia tai eivät. Hypotalamus voi suorittaa ohjausvasteita tiedostamattomiin ympäristösignaaleihin ilman aivojen korkeamman osan - sen aivokuoren - osallistumista.

Normaalissa, tavanomaisissa ympäristöolosuhteissa organismille se on tasapainotilassa sen kanssa. Se ylläpitää sekä toiminnallisten järjestelmien aktiivisuustason että sisäisen ympäristönsä koostumuksen pysyvyyttä. Mutta ympäristöolosuhteet voivat muuttua keholle epäsuotuisaan suuntaan. Usein nämä muutokset tapahtuvat hyvin nopeasti ja sisältävät joskus häiritsevää tietoa. Mutta keho ei aina pysty virittymään välittömästi kestämään uusia olosuhteita ilman merkittävää haittaa. Joten ollessaan korkeudella, jossa hapen ja hiilidioksidin osapaine laskee, elimistö järjestää saadun tiedon vaikutuksesta toiminnallisen toimintansa uudelleen muuttuneille tasoille: hengitystiheys ja minuuttitilavuus, syke nousee, kiertävän veren tilavuus kasvaa, mutta valtimoveren kyllästymisaste hapella laskee yhtä lailla.

Matalan ilmanpaineen vaikutus joihinkin ihmiskehon toimintoihin

Paine, kPa	Korkeus merenpinnan yläpuolella,	Osapaine alveolaarisessa ilmassa, kPa		Taajuus 1 minuutissa		Minuuttihengitystilavuus, l/min	Kiertävän veren määrä, ml/kg	Valtimoveren kyllästyminen hapella, %
					syke

Jos henkilö joutui ensin vuorille eikä ole valmistautunut tällaisiin olosuhteisiin, hänelle voi kehittyä vuoristosairaus hapen puutteen (hypoksia) ja hengityskeskusta kiihottavan hiilidioksidin lisääntyneen palautumisen vuoksi (hypokapnia). Ensin ilmaantuu yleinen heikkous ja päänsärky, maku- ja hajuaisti on häiriintynyt (esimerkiksi alkaa näyttää siltä, ​​​​että makkara haisee kalalta ja leipä on katkera), psyyke on masentunut, sitten kuulo- ja visuaaliset hallusinaatiot liittyvät, ja henkilö menettää tajuntansa. Hengitys joko pysähtyy, sitten (hiilidioksidin kerääntyessä vereen) jatkuu, sitten (CO 2:n poistumisen vuoksi verestä) taas pysähtyy jne. Jos henkilölle ei anneta happilaitetta tai se lasketaan alemmalle tasolle, hän voi kuolla. Näin tapahtui esimerkiksi viime vuosisadalla ranskalaisen ilmapallon "Zenith" miehistön kanssa, joka nostettiin suureen korkeuteen, minkä seurauksena kaikki kolme gondolissa ollutta ihmistä kuolivat. Traagisesti päättyi myös vieraan joukkueen kiipeilijöiden nousu, jotka 6000 metrin korkeudessa ilman happilaitteita joutuivat odottamattomaan säämuutokseen korkeutta vastaavan syklonin barometrisen minimin olosuhteissa. yli 10 000 m.

Tämä tarkoittaa, että kehon on vähitellen sopeuduttava korkeudessa pysymiseen, hypoksian olosuhteisiin, koska sellaisen organismin hätäsopeutuminen, joka ei ole valmis pysymään hypoksisissa olosuhteissa, ei ole täydellinen ja suurella ympäristövaikutuksella on riittämätön. Nykyään yksikään kiipeilijä ei lähde nousuun ilman alustavaa vuoristototuttelua.

Otetaan esimerkki korkeiden ja matalien lämpötilojen vaikutuksesta. Elämänprosessit ovat mahdollisia vain tiukasti rajoitetulla kehon lämpötila-alueella, esimerkiksi apinoilla se on 13-14 - 43-45 °C. Näiden rajojen ylä- ja alapuolella olevat lämpötilat eivät sovi yhteen elämän kanssa. Mutta jopa kehon sallitulla kehon lämpötila-alueella on useita haitallisia muutoksia mahdollisia. Kehon atomien ja molekyylien kineettinen energia riippuu kehon lämpötilasta. Jos se on liian korkea (korkeissa lämpötiloissa) tai liian alhainen (alhaisissa lämpötiloissa), se vaikuttaa haitallisesti aineenvaihduntaan, elämänprosessien etenemisnopeuteen ja solurakenteisiin, joista elämä riippuu. Tosiasia on, että kaikilla kehon entsyymeillä on tietty lämpötilaoptimi, jossa ne osoittavat suurinta aktiivisuutta. Tämä optimi on lähellä kehon lämpötilaa. Kun lämpötila poikkeaa optimaalisesta (kumpaankin suuntaan), entsyymien aktiivisuus laskee. Kehon lämpötilan muutosten myötä proteiinien ja RNA:n korkeammat rakenteet muuttuvat. Näin ollen alhaiset lämpötilat johtavat monien proteiinien tertiääristen ja kvaternaaristen rakenteiden hajoamiseen. Jos se on proteiinientsyymi, sen aktiivisuus vähenee. Korkeat lämpötilat vaikuttavat tRNA:ihin siten, että ne menettävät kykynsä kiinnittää ja kuljettaa proteiinisynteesiin välttämättömiä aminohappoja. Lämpötilan muutosten vaikutuksesta myös hormonien vuorovaikutus kudosreseptoriproteiinien kanssa häiriintyy ja sitä kautta kehon toimintojen hormonaalinen säätely ja sen aineenvaihdunta häiriintyvät.

Luonnollisesti kaikki nämä muutokset johtavat useiden kehon toimintojen rikkomiseen. Missä tahansa organismissa aineenvaihduntaprosessissa syntyy lämpöä. Sen lähde on ATP (katso Kaavio 1), jos se hajoaa hydrolyyttisesti muuttamatta kemiallista energiaansa minkään fysiologisen työn energiaksi (liike, sähköfysiologiset prosessit, osmoottinen työ jne.). Mutta kaikki organismit eivät pysty varastoimaan tätä lämpöä ylläpitämällä vakiona kehon lämpötilaa. Tämä kyky on vain linnuilla ja nisäkkäillä (sekä eläimet että luonnollisesti ihmiset). Niitä kutsutaan homoiotermisiksi organismeiksi. Selkärangattomien, kalojen, sammakkoeläinten ja matelijoiden ruumiinlämpö riippuu ympäristön lämpötilasta ja on lähes yhtä suuri. Nämä ovat poikilotermisiä organismeja. Siksi lämpöoptimi, jossa yksilö elää aktiivista elämää, on homoiotermissä paljon leveämpi kuin poikilotermissä, vaikka eloonjäämisrajat lämpötilamaksimin ja minimipessimin olosuhteissa ovat lähes samat (kuva 3).

Matalissa lämpötiloissa (mutta yhteensopivat elämän kanssa) poikilotermiset eläimet nukkuvat talviunta tai ovat erittäin passiivisia. Esimerkiksi ympäristön lämpötilassa 21 0 C tsetse-perho lentää aktiivisesti, 20 - 14 0 C se lähtee lentoon vain, kun jokin häiritsee sitä, 10 0 C:ssa se voi vain juosta ja 8 0 C:ssa ja sen alla on liikkumaton. Koska poikilotermit eivät pysty säätelemään ruumiinlämpöään ja pitämään sitä vakiona, ne yrittävät aktiivisesti välttää äärilämpötiloja lämpöolosuhteiden muuttuessa. Esimerkiksi trooppisten merien rannikkovyöhykkeellä elävät kalat menevät laskuveden aikaan, kun vesi on erittäin lämmintä syvemmälle, missä vesi on viileämpää, ja talvella jäätyvien jokien kalat uivat myös syvyyksiin, joissa vesi on lämpimämpää kuin siellä, missä se joutuu kosketuksiin jään kanssa. Sammakkoeläimet ja matelijat paistattelevat auringossa viileinä aikoina ja piiloutuvat varjoon tai turvautuvat koloihin kuumina aikoina. Lopuksi, se, että ne ovat lähellä toisiaan, auttaa ylläpitämään kehon lämpötilaa poikilotermissä. Kesällä pesässä olevat mehiläiset ovat kaukana toisistaan ​​ja samalla tuulettavat tilaa siipeillään, mikä edistää kosteuden parempaa haihtumista ja jäähdytystä. Talvella ne kerääntyvät yhteen muodostaen tiheän massan, mikä rajoittaa lämmön palautumista. Japanilaisten tutkijoiden mukaan pesän lämpötila pidetään 18–22 0 C:n tasolla ulkolämpötilan ollessa 11–7 °C. Kaikki tämä auttaa välttämään lämpötekijän haitallisia vaikutuksia, mutta ei tee eläimistä vähemmän herkkiä sille.

Homoiotermiset organismit, joilla on voimakkaiden lämmöntuotantomahdollisuuksien ohella myös erittäin täydellinen lämmönsäätelyjärjestelmä, on toinen asia. Lämmön muodostuminen niissä, kuten kaikissa eläimissä, tapahtuu oksidatiivisten prosessien ja ATP:n halkeamisen seurauksena, ja sen vapautuminen tapahtuu kolmella tavalla: konvektio, eli johtuminen lämpimämmästä organismista kylmempään ympäristöön (30 %), säteily. (45 %) ja veden haihtuminen, mikä edistää jäähtymistä (25 %). Samaan aikaan lämmöstä 82 % vapautuu ihon kautta, 13 % hengityselinten kautta, 1,3 % virtsan ja ulosteen mukana, 3,7 % menee syödyn ruoan ja juoman veden lämmittämiseen. Ulkolämpötilan noustessa lämmöntuotanto vähenee ja lämmönsiirto lisääntyy; kun se pienenee, lämmöntuotanto lisääntyy ja lämmönsiirto vähenee. Tämä on tärkein ero homoiotermisten ja poikilotermisten välillä: ulkoisen lämpötilan noustessa jälkimmäisen aineenvaihduntanopeus kasvaa, ja kun se laskee, se laskee jyrkästi.

Homoiotermiikassa kehon lämpötilan ylläpitäminen vakiona tapahtuu sekä elintasolla että subsellulaarisella - molekyylitasolla. Lämmönsiirron säätely johtumisen ja säteilyn avulla perustuu ihon verenkierron muutoksiin. Korkeissa ulkoisissa lämpötiloissa sisäelinten suonet kapenevat ja iho laajenee, mikä parantaa lämmönsiirtoa; matalissa lämpötiloissa - päinvastoin, ja lämmönsiirto vähenee jyrkästi. Lämmön vapautuminen haihtumalla saadaan aikaan hikoilulla, koska hien haihtuminen viilentää kehoa. 1 gramman hiki haihtuu kehosta noin 2,0 kJ lämpöä. Ulkoisen lämpötilan noustessa hikoilu lisääntyy jyrkästi: jopa 0,5 - 1,0 l / h, eli se saavuttaa 24 l / vrk. Eläimillä, joilla ei ole hikirauhasia (esimerkiksi koirilla), kosteuden haihtumispaikka on kielen ja suuontelon limakalvo. Kaikki tietävät, että helteessä koira avaa suunsa, työntää kielensä ulos ja hengittää nopeasti: hien haihtumisen sijaan sylki haihtuu.

Kaikkia näitä lämmönsiirtomekanismeja säätelee keskushermosto - hypotalamuksessa sijaitseva lämpökeskus. Jos aivot leikataan hypotalamuksen alapuolelle, homoioterminen eläin muuttuu poikilotermiseksi. Lämpökeskus koostuu kahdesta keskuksesta: lämmöntuotannosta ja lämmönsiirrosta. Ensimmäisen ärsytys johtaa lämpötilan nousuun, kaasunvaihdon lisääntymiseen, ihon verisuonten kapenemiseen ja vilunväristyksiin, mikä lisää lämmön muodostumista lihaksissa; toisen ärsytys - hengenahdistus, hikoilu, ihon verisuonten laajeneminen ja kehon lämpötilan lasku. Molempien keskusten viritys tapahtuu sekä refleksiivisesti: ihoreseptorien - lämpöherkkien hermopäätteiden - signaalien seurauksena, että kemiallisesti: hormonien ja joidenkin muiden kemikaalien kuljetuksen aikana veren mukana.

Kaikista homoiotermeihin sisältyvistä lämmönsäätelymekanismeista huolimatta äkilliset ja merkittävät ympäristön lämpötilan muutokset voivat kuitenkin olla tuhoisia keholle. Korkeissa lämpötiloissa lämmönsiirto konvektiolla vähenee jyrkästi. Jo 30 0 C:ssa se on vaikeaa, ja yli 37 0 C:n lämpötiloissa se on mahdotonta. Korkean kosteuden olosuhteissa lämmönsiirto hien haihtumisen kautta on myös vaikeaa. Samassa ulkolämpötilassa subtrooppisten ja tropiikin kosteassa ilmastossa elimistö sietää ympäristön korkeaa lämpötilaa vaikeammin kuin kuivassa (esimerkiksi Keski-Aasiassa tai Egyptissä). Höyrysaunassa, jossa kosteus saavuttaa 90-97%, ihminen tuskin kestää 45-50 °C:n lämpötilaa, ja saunassa, jossa ilma on kuiva, 100 ja jopa 120 0 C:n lämpötilassa. Pitkäaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille riittämättömällä lämmönsiirrolla johtaa kehon ylikuumenemiseen, kehon lämpötilan nousuun yli 40 °C, heikkouden lisääntymiseen, sydämen ja keskushermoston häiriöihin, paksuuntumiseen ja veren viskositeetin voimakkaaseen nousuun (syy kehon suureen veden palautumiseen), tajunnan menetys, kouristukset. Jos et anna kiireellistä apua, henkilö voi kuolla lämpöhalvaukseen.

Sekä kylmyyden lyhytaikainen vaikutus (esimerkiksi vartalon pyyhkiminen lumella, upottaminen jääkoloon kuuman kylvyn jälkeen, "talviuinti") että korkea lämpötila ei aiheuta lämmönsäätelyhäiriöitä ja on paitsi hyödyllistä, myös hyödyllistä. miellyttävä. Kuitenkin pitkäaikaisessa kylmässä altistumisessa, jota lämmöntuotannon lisääntyminen ja lämmönsiirron väheneminen ei kompensoi, tapahtuu kehon hypotermiaa, kehon lämpötila laskee - ja keho jäätyy.

Kun kehon lämpötila laskee 31-27 0 C:een, hapenotto ja aineenvaihdunta lisääntyvät, havaitaan voimakasta vapinaa. Kun lämpötila laskee alle 19-20 0 C, hapenotto vähenee asteittain, aineenvaihdunta hidastuu, vapina lakkaa, reaktio kipuun häviää, hengitys heikkenee, tajuttomuus. Tällaisilla jäähtymisasteilla homoioterminen organismi muuttuu poikilotermiseksi, sen lämpötila riippuu nyt jo ympäristön lämpötilasta, ja kun se putoaa alle 0 0 C, se jäätyy. Jos jäätyminen tapahtuu hitaasti ja vähitellen, se voi olla palautuva, mutta nopea jäätyminen on aina peruuttamatonta, koska soluihin muodostuu jääkiteitä, jotka tuhoavat solurakenteita. Samaan aikaan jopa erittäin merkittävä ruumiinlämmön lasku, joka tehdään huolellisesti kliinisessä ympäristössä, ei aiheuta kuolemanvaaraa ja sitä harjoitetaan tällä hetkellä sydämen kirurgisissa leikkauksissa, kun verenkierto joudutaan pysäyttämään. Kehon vastustuskyky lämpötilan vaikutuksille, optimaalisen lämpötilavyöhykkeen laajeneminen sekä kehon hypoksiakestävyyden lisääntyminen voidaan saavuttaa sopeuttamalla sitä asteittain lämpötilaolosuhteiden muutoksiin.

Liiallinen (liian intensiivinen tai pitkittynyt) lihastoiminta voi myös olla epäsuotuisaa keholle. Kaikki tietävät esimerkin ateenalaisesta soturista, jonka komentaja Miltiades lähetti Marathonin taistelukentältä Ateenaan ilmoittamaan voitosta persialaisista. Soturi juoksi 42 km 195 m, onnistui sanomaan kaupungin agorassa: "Voitimme" - ja kaatui kuolleena. Ja kuinka monia traagisia tapauksia tapahtuu jokapäiväisessä elämässä! Yksi keski-ikäinen mies juoksi kuljetukseen päästäkseen raitiovaunuun tai linja-autoon, "tukkeutui" puoliväliin, ilmaantunut hengenahdistus ja heikkous sai hänet pysähtymään tai ottamaan rauhallisen askeleen, ja toinen kaatui juoksessaan sydäninfarktiin. . Tai henkilö nosti raskaan painon, ylirasittunut, ja hänellä oli akuutti sydämen laajeneminen ja verenkierto häiriintynyt. Ja koulutettu urheilija juoksee maratonmatkan putoamatta kuolleena maaliviivalla ja juokseessaan kehittää nopeutta, johon ei-urheilija ei pääse käsiksi, ja nostaa raskaita painoja, joihin kouluttamaton kroppa ei pysty. Tosiasia on, että intensiiviseen tai pitkittyneeseen lihastoimintaan liittyy jyrkkä energiankulutuksen kasvu. Jos vuodelepotilassa ihminen kuluttaa 0,067 kJ/s, niin maratonjuoksussa - 1,0 ja juosten 100 m - 10,0 kJ/s. Tämä edellyttää luonnollisesti erittäin suurta energianlähteiden kulutusta ja niiden hapettumiseen tarvittavan hapen imeytymisen lisäämistä sekä sydämen toiminnan merkittävää lisäystä kehoon päässeen hapen kuljettamiseksi keuhkoista lihaksiin. Näiden fysiologisten parametrien nousun astetta, joka on koulutetun urheilijan käytettävissä, ei voi hallita henkilö, joka ei ole kunnolla fyysisesti valmistautunut. Tämä tarkoittaa, että keho voi (ja sen pitäisi) sopeutua intensiiviseen tai pitkäaikaiseen lihastoimintaan, mutta sopivan harjoittelun avulla.

Tapaamalla patogeenisiä mikrobeja yksi ei sairastu, toinen sairastuu, mutta kärsii taudista joko lievästi tai vaikeassa muodossa ja kolmas kuolee siihen. Mikä määrittää kehon vastustuskyvyn infektioita vastaan? Tähän kysymykseen vastaa aktiivisesti kehittyvä lääketieteen ala - immunologia. Immuniteetin perusta ovat kehon syntetisoimat vasta-aineet - erityiset proteiinit, jotka kuuluvat korkeamolekyylisten globulaaristen proteiinien ryhmään - immunoglobuliinit. Taudin syynä ovat patogeeniset mikrobit tai niiden aineenvaihduntatuotteet - toksiinit, jotka ovat luonteeltaan proteiinia. Vasta-aineet, jotka liittyvät niihin, joko neutraloivat ne tai tuomitsevat ne erityisten solujen - fagosyyttien (eli "syövien" solujen) -sulatukseen. Tämä prosessi on kaukana yksinkertaisesta. Mikä stimuloi vasta-aineiden tuotantoa? Missä niitä tuotetaan? Miksi ne ovat spesifisiä joillekin infektioille ja inaktiivisia muita vastaan? Miksi esimerkiksi rokotus lavantautia tai isorokkoa vastaan ​​ei luo immuniteettia koleraa tai ruttoa vastaan?

Vasta-aineiden tuotantoa stimuloi itse patogeeni - mikrobi, jolla, kuten kaikilla elävillä olennoilla, on proteiiniluonne. Mikrobeja ja mitä tahansa muuta vierasta proteiinia immunologiassa kutsutaan antigeeniksi. Immuunikappaleita (vasta-aineita) tuotetaan erityisesti jokaista spesifistä antigeeniä vastaan. Mutta veri sisältää tietyn määrän epäspesifisiä vasta-aineita, jotka ovat vähemmän tehokkaita, mutta kykenevät olemaan vuorovaikutuksessa eri antigeenien kanssa. Nämä ovat epäspesifisiä veren immunoglobuliineja, jotka määrittävät kehon yleisen vastustuskyvyn infektioita vastaan. Tämä epäspesifinen immuniteetti selittää sen, miksi saman infektion kohtaamisesta yksi sairastuu ja tauti etenee vaikeassa muodossa, toinen sairastuu, mutta kärsii taudista jopa jaloillaan ja kolmas ei sairastu kaikki. Miten tämä voidaan selittää? Spesifisten vasta-aineiden muodostuminen on uusien proteiinien synteesiä, joita elimistö tarvitsee vain tartunnan tullessa, eivätkä sen ulkopuolella osallistu aineenvaihduntaan tai solurakenteiden rakentamiseen.

Tiedämme jo, että elimistö syntetisoi vain niitä proteiineja, joiden rakenne on koodattu solun genomiin. Loppujen lopuksi siinä ei voida tarjota vasta-aineiden rakenteita kaikkia mahdollisia keholle epätavallisia vieraita proteiineja vastaan. Tämä kysymys antigeenien "tunnistamisesta" ja spesifisten vasta-aineiden synteesistä niitä vastaan ​​on yksi kiireellisimmistä ja "kuumimmista" kysymyksistä immunologiassa, ja palaamme siihen myöhemmin. Sillä välin toteamme, että infektioiden vastustamiseksi on olemassa spesifinen ja epäspesifinen immuniteetti, joka riippuu spesifisten ja epäspesifisten immunoglobuliinien tuotannosta. Se voi lisääntyä tartuntataudin seurauksena tai heiketä haitallisten ympäristötekijöiden vaikutuksesta; sitä voidaan saada myös keinotekoisesti rokottamalla eli viemällä elimistöön tapettujen mikrobien (rokotteiden) proteiinia, joka ei aiheuta tautia, mutta johtaa spesifisten vasta-aineiden tuotantoon.