Instituição autônoma estadual

região de Kaliningrado

Organização educacional profissional

"Faculdade de Serviço e Turismo"

TRABALHO DO CURSO

De acordo com MDK 0n.0n.____________________ __

Neste tópico ________________________

É feito por um aluno _________________

(Nome completo)

Grupo ______________________

(número do grupo)

Programa de treinamento para especialistas de nível médio na especialidade _

(código e nome da especialidade)

Líder do curso:

(cargo, nome completo)

Marca ___________________________

Kaliningrado 2015

INTRODUÇÃO……………………………………………………………………….… 2

1. Interação do corpo humano com o meio ambiente………………….3

1.1. Os principais sistemas funcionais do homem. Relação entre a vida do corpo humano e o meio ambiente. A influência do meio ambiente no desempenho humano…………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

1.2. Os principais parâmetros que determinam o ambiente de trabalho (condições de trabalho) em espaços fechados e seu impacto no corpo humano……….5

1.3. A influência do ambiente de trabalho na intensidade do trabalho e no uso do tempo de trabalho…………………………………………………………7

1.4. Sugestões para melhorar o ambiente de trabalho ....... 9

2. Risco de combustão e incêndio de substâncias e indústrias……………………….11

2.1. Conceitos Básicos. Bases físicas e químicas da combustão………….........11

2.2. Propriedades das substâncias que caracterizam seu risco de incêndio………….13

2.3. Requisitos gerais de segurança contra incêndio para instalações de produção…………………………………………………………………………………………..16

2.4. O procedimento para analisar o risco de incêndio de uma instalação de produção e calcular o risco de incêndio ………………………………………………………………………..17

2.5. Classificação das principais medidas de prevenção de incêndios. Meios de extinção de incêndio ………………………………………………………………………………23

INTRODUÇÃO

Uma pessoa está em constante relação com o meio ambiente, o que determina seu comportamento em determinada situação. Além disso, não apenas o ambiente afeta uma pessoa, mas o próprio indivíduo o influencia, alterando-o e, assim, ajustando-o a si mesmo.

A segurança da vida visa garantir condições favoráveis ​​para a vida das pessoas, suas atividades, protegendo uma pessoa e seu ambiente da influência de fatores externos, internos e perigosos.

Uso intensivo de recursos naturais, a introdução do progresso científico e tecnológico é acompanhada pela disseminação de vários perigos naturais, biológicos, causados ​​pelo homem, ambientais e outros. O perigo potencial é uma propriedade universal no processo de interação humana com o meio ambiente.

Para que uma pessoa se sinta confortável, tais condições são necessárias para sua atividade de vida na qual ela se sentiria segura. Isso pode ser alcançado estabelecendo uma relação inextricável entre o homem e seu ambiente.

O objetivo do trabalho é considerar questões:

Interação do corpo humano com o meio ambiente;

Combustão e segurança contra incêndio de substâncias e indústrias;

Ventilação, sua finalidade. A taxa de troca de ar. Método de cálculo.

A interação do corpo humano com o meio ambiente

1.1. Os principais sistemas funcionais do homem. Relação entre a vida do corpo humano e o meio ambiente. A influência do ambiente no desempenho humano. O habitat humano é um conjunto de objetos, fenômenos e fatores do meio ambiente (natural e artificial) que determina as condições de sua vida. Um dos objetivos deste sistema é a segurança, ou seja, nenhum dano à saúde humana. Alcançar a segurança do sistema "humano-ambiente" só é possível se as características de cada elemento incluído neste sistema forem sistematicamente consideradas.

Sistemas característicos "homem-ambiente": ambiente doméstico, industrial, urbano, natural.

O ambiente natural são os fatores de origem sistêmica puramente natural, ou natural-antropogênica. O ambiente natural é uma combinação e interação complexa e diversificada da litosfera, atmosfera, hidrosfera e da biosfera como um todo.

Com o advento da indústria e dos transportes, surgiu o problema de manter a pureza da atmosfera, cuja poluição é de origem natural e artificial. As principais e mais perigosas fontes de poluição do ar são as emissões industriais, de transporte e domésticas. No ar atmosférico, e principalmente no ar de centros industriais e cidades, como resultado de reações químicas complexas de uma mistura de gases que ocorrem em suas camadas inferiores, formam-se várias substâncias que se acumulam em uma névoa venenosa - "smog". Esse fenômeno está associado à deterioração do bem-estar das pessoas, ao surgimento de epidemias de gripe, ao aumento acentuado do número de doenças pulmonares e cardiovasculares.

Além disso, a camada de ozônio, que é uma tela protetora contra a radiação ultravioleta, está sendo destruída na atmosfera. Isso se deve à penetração nas camadas da atmosfera dos chamados freons usados ​​na forma de aerossóis, solventes, etc. tanto em casa como no trabalho. Além disso, há um aumento global da temperatura no planeta, devido ao “efeito estufa”, porque. o conteúdo de dióxido de carbono e metano na atmosfera está crescendo rapidamente.

Todas essas e outras mudanças ocorrem por culpa do homem, no curso de suas atividades industriais e outras. Atualmente, vários países estão tentando lidar com esse problema.

Outro componente importante do ambiente natural é a hidrosfera. A humanidade não é ameaçada pela falta de água. Ele está ameaçado pela falta de água potável. As principais fontes de poluição são os esgotos industriais e municipais, que levam dos campos parte do solo contendo diversos agroquímicos, etc.

Todos os objetos do mundo vivo podem ser divididos em plantas e animais. O papel da vegetação na vida das pessoas é grande (a floresta libera oxigênio e absorve dióxido de carbono, uma pessoa come plantas, etc.). Mas há muitas ameaças a este componente (incêndios, poluição por resíduos industriais, etc.). O mundo animal é uma parte importante da biosfera do nosso planeta, mas o número do mundo animal está em declínio, o que não pode deixar de afetar a existência da humanidade.

A maior parte da vida ativa de uma pessoa é ocupada pelo trabalho profissional intencional realizado em um ambiente de trabalho, que, se os requisitos regulamentares aceitos não forem observados, podem afetar negativamente seu desempenho e saúde.

Eficiência é o valor das capacidades funcionais do corpo humano, caracterizadas pela quantidade e qualidade do trabalho realizado em um determinado tempo. Durante a atividade laboral, o desempenho do corpo muda ao longo do tempo.

O ambiente de produção é uma parte do ambiente humano, incluindo fatores naturais e climáticos associados às atividades profissionais (ruído, vibração, poeira, etc.), denominados nocivos e perigosos. O impacto dos fatores negativos do ambiente de trabalho leva a lesões e doenças ocupacionais dos trabalhadores. As profissões mais traumáticas na economia nacional incluem (%): motorista (18,9), motorista de trator (9,8), mecânico (6,4), eletricista (6,3), instalador de gás (6,3), soldador elétrico a gás (3,9), faz-tudo (3.5).

A atividade laboral humana e o ambiente de produção estão em constante mudança no processo de uso intensivo dos produtos do progresso científico e tecnológico e na implementação de amplas transformações socioeconômicas.

O intenso crescimento das cidades no século XX, a concentração da maior parte da população em territórios saturados de empreendimentos industriais, rodovias, edifícios residenciais, deram origem a uma série de problemas, incluindo o problema geral da segurança humana. Nas cidades, especialmente nas grandes, concentram-se diversas produções industriais ambientalmente perigosas, as instalações de energia, das quais fazem parte integrante: poderosas emissões de resíduos para o meio ambiente; poluição térmica, eletromagnética, sonora; perigo potencial de acidentes industriais em grande escala, etc.

Atualmente, o transporte rodoviário tornou-se o mais perigoso para os seres humanos. Suas vítimas não são apenas motoristas e passageiros, mas também pedestres. Outros modos de transporte também são perigosos. Na lista de emergências, os incêndios ocupam uma posição de destaque em termos de frequência de ocorrência e quantidade de danos materiais causados. Ao mesmo tempo, os métodos de combate e proteção contra eles são desenvolvidos de forma cuidadosa e sistemática. Na Rússia, os métodos modernos para garantir a segurança da vida são refletidos em atos legislativos em todas as esferas da atividade humana.

Com base no exposto, podemos concluir que basicamente uma pessoa cria uma ameaça à vida e à atividade para si mesma.

1.2. Os principais parâmetros que determinam o ambiente de trabalho (condições de trabalho) em espaços fechados e seu impacto no corpo humano

Qualquer tipo de atividade laboral é um conjunto complexo de processos fisiológicos que envolvem todos os órgãos e sistemas do corpo humano. Para que uma pessoa se sinta confortável durante o processo de produção, o que significa que sua capacidade de trabalho é aumentada, é necessário que suas condições de trabalho atendam aos padrões e requisitos básicos. Os requisitos gerais de segurança para equipamentos de produção e processos de produção são estabelecidos pelo GOST 12.2.003-91 e GOST 12.3.002-75. A segurança dos processos de produção é determinada principalmente pela segurança dos equipamentos de produção.

Na maioria das vezes, uma pessoa trabalha em ambientes fechados, enquanto suas condições de trabalho devem atender a certos parâmetros. incluindo fatores nocivos. É muito importante manter o equilíbrio térmico do corpo. O microclima de produção depende da zona climática e da estação do ano, da natureza do processo tecnológico, do tipo de equipamento utilizado, do tamanho das instalações e do número de trabalhadores, das condições de aquecimento e ventilação.

Os indicadores normativos do microclima industrial são estabelecidos pelo GOST 12.1.005-88 e SanPiN 2.2.4.584-96.

Condições microclimáticas ideais e aceitáveis ​​devem ser criadas na área de trabalho das instalações industriais. Isto é conseguido por meio de ventilação industrial (natural e artificial).

A iluminação é um fator que afeta o corpo humano e, consequentemente, a qualidade da tarefa de produção. Com a iluminação adequada da área de trabalho e das instalações de produção, reduz-se o número de acidentes e aumenta-se a produtividade do trabalho. Desvios na iluminação prejudicam a saúde dos trabalhadores, podem causar doenças (por exemplo, miopia), estão repletos de diminuição do desempenho mental e físico e aumento do número de erros nos processos de produção. A iluminação pode ser natural ou artificial. Ao organizar a iluminação industrial, é necessário garantir uma distribuição uniforme do brilho na superfície de trabalho e nos objetos ao redor. O ambiente do organismo de produção.

Produtos químicos, materiais sintéticos que são usados ​​irracionalmente nas condições de produção são de grande perigo. Vapores, gases, líquidos, aerossóis, compostos em contato com o corpo humano podem causar doenças ou desvios na saúde. A exposição a substâncias nocivas em uma pessoa pode ser acompanhada de envenenamento e lesão. Na produção, as substâncias tóxicas entram no corpo humano através do trato respiratório, trato gastrointestinal e pele. As concentrações máximas permitidas de substâncias nocivas no ar da área de trabalho são regulamentadas pelo GOST 12.1.005-88 e GN 2.2.5.686.

Outro fator de risco importante são as vibrações mecânicas: vibração, ruído, infra-som, ultra-som. Todos esses processos físicos estão associados à transferência de energia, que, com certa quantidade e frequência, pode ter um efeito adverso em uma pessoa: causar várias doenças, criar perigos adicionais. Existem vários tipos de vibração, dependendo de cada um deles e as consequências desse fator são diferentes. Sob a ação da vibração geral no corpo, o sistema musculoesquelético, o sistema nervoso e analisadores como vestibular, visual e tátil sofrem. A vibração local causa espasmos dos vasos da mão, antebraços, associados ao suprimento sanguíneo prejudicado para as extremidades. Ao mesmo tempo, as vibrações atuam nas terminações nervosas, nos tecidos musculares e ósseos. Ruído, infra-som e ultra-som são classificados como vibrações acústicas, que podem ser tanto audíveis quanto inaudíveis.O ruído intenso no local de trabalho leva à diminuição da atenção e ao aumento do número de erros na execução do trabalho. O ruído reduz a produtividade e a qualidade do trabalho. Todo o corpo humano está exposto ao ruído: ele deprime o sistema nervoso central, causa uma alteração na taxa de respiração e frequência cardíaca, contribui para distúrbios metabólicos, ocorrência de doenças cardiovasculares, úlceras estomacais, etc. inaudível para humanos. Em condições de produção, o infrassom, via de regra, é combinado com ruído de baixa frequência, em alguns casos, com vibração de baixa frequência. Quando o corpo é exposto a infrassons com nível de 110 a 150 dB, podem ocorrer sensações subjetivas desagradáveis ​​e alterações funcionais: distúrbios nos sistemas cardiovascular e respiratório, no sistema nervoso central e no analisador vestibular.

1.3. Influência do ambiente de trabalho na intensidade do trabalho e no uso do tempo de trabalho

A atividade laboral humana e o meio ambiente estão em constante mudança no processo de aceleração do progresso científico e tecnológico e na implementação de amplas transformações socioeconômicas. Ao mesmo tempo, o trabalho continua sendo a condição primeira, básica e indispensável para a existência humana. Diversas formas de atividade laboral são divididas em trabalho físico e mental.

O trabalho físico é caracterizado principalmente por um aumento da carga sobre o sistema musculoesquelético e seus sistemas funcionais (cardiovascular, neuromuscular, respiratório, etc.), que garantem sua atividade.

O trabalho mental combina o trabalho relacionado à recepção e processamento de informações que requer a tensão primária do aparelho sensorial, atenção, memória, bem como a ativação de processos de pensamento, o ambiente emocional.

Atualmente, existem várias formas básicas de trabalho que exigem uma certa intensidade de trabalho e o uso do tempo de trabalho.

1. Formas de trabalho que requerem energia muscular significativa.

O trabalho físico intenso, que estimula o desenvolvimento do sistema muscular e dos processos metabólicos, tem ao mesmo tempo várias desvantagens. A principal delas é a ineficiência associada à baixa produtividade do trabalho e à necessidade de pausas para restabelecer a força física, que perfazem até 50% do tempo de trabalho.

2. Formas mecanizadas de trabalho.

A mecanização do trabalho permite reduzir a natureza das cargas musculares e complicar os programas de ação. No entanto, a monotonia das ações simples e a pequena quantidade de informações percebidas ao mesmo tempo levam à monotonia do trabalho.

3.Formulários relacionados com a produção automatizada.

Com as formas de trabalho automatizadas, exige-se que o funcionário esteja constantemente pronto para a ação e a velocidade de reação necessária para a eliminação oportuna dos problemas que surgiram.

4. Formas de trabalho em grupo - transportador, cuja característica distintiva é a divisão do processo geral em operações específicas, uma sequência estrita de sua implementação, fornecimento automático de peças para cada local de trabalho usando uma esteira transportadora.

Uma das consequências negativas do trabalho na linha de montagem é a monotonia, que se expressa em fadiga prematura e exaustão nervosa.

5. Formas de trabalho associadas à gestão dos processos e mecanismos de produção (trabalho mental).

O trabalho intelectual consiste no processamento e análise de uma grande quantidade de informações diversas e, portanto, requer a mobilização da memória, atenção, tensão do aparelho sensorial e ativação dos processos de pensamento. As cargas musculares são insignificantes.

O trabalho intelectual é caracterizado por hipocinesia, ou seja, uma diminuição significativa da atividade motora humana, levando a um enfraquecimento da reatividade do corpo e a um aumento do estresse emocional.

1.4. Sugestões para melhorar o ambiente de trabalho

Para aumentar a capacidade de trabalho de uma pessoa, é necessário criar condições confortáveis ​​​​para ela no local de trabalho, independentemente do trabalho que ela faça. Por exemplo, para proteger uma pessoa de ferimentos mecânicos, é necessário impedi-la de entrar em zonas perigosas ou construir dispositivos especiais que protejam uma pessoa de um fator perigoso.

É muito importante instalar dispositivos de informação, aviso, emergência para controle automático e sinalização para garantir a operação segura e confiável do equipamento.

É muito importante organizar adequadamente o local de trabalho para quem trabalha em computadores pessoais. Para isso, é necessário que a sala seja suficientemente espaçosa, bem ventilada, devidamente iluminada. Você não pode trabalhar em um computador em uma sala escura e semi-escura.

Além disso, uma pessoa, trabalhando em um computador, se move muito pouco, o que afeta negativamente sua saúde. Em tais organizações, é possível organizar, por exemplo, um “dia de esportes” duas vezes por mês (ir à academia, piscina, etc.). Na minha opinião, isso descarregará emocionalmente o funcionário e manterá a aptidão física, o que só afetará positivamente seu desempenho e eficiência na realização das tarefas.

Na produção, para proteger os trabalhadores de emissões e emissões nocivas, é necessário instalar vários filtros para reduzir suas concentrações no ar ambiente. Para proteção contra descargas nocivas da hidrosfera, são utilizados métodos como a colocação racional de fontes de descargas e a organização de captação e drenagem de água; diluição de substâncias nocivas em corpos d'água para concentrações aceitáveis, e também utilizar produtos de tratamento de águas residuais (métodos mecânicos, físico-químicos, biológicos).

É muito importante aprender a proteger o meio ambiente dos resíduos recebidos de indústrias e outras indústrias. Para isso, é necessário introduzir tecnologias para a coleta e destinação de resíduos. Incluindo a reciclagem de resíduos, que garantirá o mínimo de poluição ambiental. A solução mais eficaz para os problemas de proteção contra resíduos industriais é possível com a introdução generalizada de tecnologias de baixo desperdício.

O organismo é um sistema biológico da biosfera

Todo ser vivo é organismo, que difere da natureza inanimada por um conjunto de certas propriedades inerentes apenas à matéria viva - organização celular e metabolismo.

Do ponto de vista moderno, o organismo é um sistema de informação de energia auto-organizado que supera a entropia (veja a Seção 9.2) mantendo um estado de equilíbrio instável.

O estudo da relação e interação no sistema "organismo-ambiente" levou ao entendimento de que os organismos vivos que habitam nosso planeta não existem por conta própria. Eles são completamente dependentes do meio ambiente e constantemente experimentam seus efeitos. Cada organismo sobrevive e se reproduz com sucesso em um habitat específico caracterizado por uma faixa relativamente estreita de temperaturas, chuvas, condições do solo e assim por diante.

Consequentemente, a parte da natureza que circunda os organismos vivos e tem um efeito direto ou indireto sobre eles é sua habitat. Dele, os organismos recebem tudo o que é necessário para a vida e excretam nele produtos metabólicos. O habitat de cada organismo é composto por muitos elementos de natureza inorgânica e orgânica e elementos introduzidos pelo homem e suas atividades produtivas. Ao mesmo tempo, alguns elementos podem ser parcial ou completamente indiferentes ao corpo, outros são necessários e outros ainda têm um efeito negativo.

condições de vida, ou condições de existência, é um conjunto de elementos do ambiente necessários ao organismo, com os quais está em unidade inseparável e sem os quais não pode existir.

Homeostase - auto-renovação e manutenção da constância do ambiente interno do corpo.

Os organismos vivos são caracterizados pelo movimento, reatividade, crescimento, desenvolvimento, reprodução e hereditariedade, bem como pela adaptação. no metabolismo ou metabolismo, várias reações químicas ocorrem no corpo (por exemplo, durante a respiração ou a fotossíntese).

Organismos como bactérias são capazes de criar compostos orgânicos à custa de componentes inorgânicos - compostos de nitrogênio ou enxofre. Tal processo é chamado quimiossíntese.

O metabolismo no corpo ocorre apenas com a participação de substâncias proteicas macromoleculares especiais - enzimas atuando como catalisadores. Ao regular o processo de metabolismo no corpo, as enzimas ajudam vitaminas e hormônios. Juntos, eles realizam a coordenação química geral do processo metabólico. Os processos metabólicos prosseguem ao longo de todo o caminho do desenvolvimento individual do organismo - ontogênese.

Ontogenia - conjunto de sucessivas transformações morfológicas, fisiológicas e bioquímicas sofridas pelo corpo ao longo de todo o período de vida.

Habitat de um organismo- um conjunto de condições em constante mudança de sua vida. A biota terrestre dominou três habitats principais: e solo, juntamente com rochas da parte próxima à superfície da litosfera.

A matéria orgânica viva na Terra, sendo um foco extremamente ativo de energia específica, distingue-se ao mesmo tempo por uma excepcional variedade de formas de sua manifestação.

A diversidade dessas formas é resultado do longo desenvolvimento do mundo orgânico e sua adaptação a um ambiente geográfico variável no tempo e no espaço.

O organismo está inextricavelmente ligado ao ambiente e é inconcebível fora desse ambiente, mesmo porque uma das principais manifestações da vida (no entanto, não exaustiva das especificidades qualitativas dos processos vitais) é o metabolismo. Outros sinais de seres vivos: sensibilidade, mobilidade, crescimento, desenvolvimento, reprodução, hereditariedade, variabilidade. A existência de qualquer organismo é constituída pela aceitação e acumulação de matéria (assimilação) e pela excreção e dispêndio de matéria (dissimilação). O ambiente é a única fonte de substâncias a partir das quais o corpo constrói seu corpo. Fora do metabolismo, nenhuma substância pode ser formada no corpo. A interação dos corpos vivos com o meio ambiente é condição indispensável para sua preservação e existência, ao contrário dos corpos inanimados, para os quais a interação com o meio ambiente é condição para sua destruição.

A assimilação é a capacidade dos vivos de perceber, modificar e comparar-se às substâncias do ambiente externo. Os animais assimilam principalmente substâncias de natureza orgânica, plantas - inorgânicas. Mas em ambos os casos, no processo de assimilação, o inanimado se transforma em vivo, o externo em interno. O corpo está constantemente se construindo a partir das substâncias do ambiente externo à sua maneira.

A dissimilação (decadência) representa o outro lado de um único processo contraditório de metabolismo. Serve como fonte de energia, devido à qual ocorrem reações bioquímicas de síntese (assimilação) e todas as outras manifestações de atividade vital (movimento, etc.), e predominam dois tipos de fontes de energia: reações biológicas de oxidação subjacentes à respiração e decomposição não oxidante de principalmente carboidratos, ou seja, reações do tipo fermentação. Uma característica importante da matéria viva é que todas as reações bioquímicas no metabolismo não ocorrem de forma aleatória, mas em uma sequência estritamente definida, ou seja, são ordenadas no tempo, ligadas em um sistema integral. Isso garante, na presença de uma decadência cessante, a constância da composição e estrutura do organismo.

O metabolismo é a base de todos os processos vitais. A ligação do organismo com o ambiente pressupõe a correspondência do organismo com as condições de sua existência, a adaptação (adaptação) do organismo ao ambiente. Isso é observado em toda a natureza, e a adaptação abrange todas as propriedades e características dos organismos - sua forma, cor, funções fisiológicas, comportamento, etc. - e ajuda o corpo a aproveitar melhor o meio ambiente, livrar-se do perigo, facilitar uma ataque à vítima, garantir apenas a vida, mas também a reprodução.

Como resultado de que e como se desenvolveram as adaptações dos organismos ao meio ambiente? Qual é a causa motriz da formação e melhoria das formas de animais e plantas, ou seja, a causa do desenvolvimento do mundo orgânico, a transição de formas simples para formas mais complexas?

A observação e a experiência cotidianas mostram que, durante a reprodução, os organismos reproduzem de geração em geração apenas sua própria espécie. Essa inércia biológica, propriedade da prole de reter as características de seus pais, é chamada de hereditariedade. Outra propriedade de um organismo - sua plasticidade biológica, a capacidade de mudar em comparação com seus pais - é chamada de variabilidade.

A variabilidade é o resultado da influência do ambiente externo, bem como o resultado da correlação entre os órgãos e funções do corpo, pelo que uma mudança em alguns acarreta a mudança em outros. A hereditariedade é definida como a propriedade de um corpo vivo de exigir certas condições para sua vida, seu desenvolvimento e para responder definitivamente a certas condições. Se um organismo encontra em seu ambiente e assimila algo que atende plenamente às suas necessidades, ele mantém sua semelhança com seus pais. Mudanças insignificantes no ambiente, contidas em alguns limites relativamente estreitos, não alteram a hereditariedade do organismo, pois não perturbam a natureza geral do metabolismo. No entanto, qualquer mudança séria nas condições de vida, causada pela atividade vital do próprio organismo ou por uma mudança no ambiente, acarreta inevitavelmente uma mudança no tipo de metabolismo. Ao mesmo tempo, como não há vida fora do metabolismo, o organismo deve morrer ou se adaptar a novas condições, ou seja, mudar de acordo com essas condições, mudar sua hereditariedade.

Ao recorrer à alteração dos organismos, o homem há muito usa tanto a variabilidade quanto a hereditariedade. A acumulação e criação por uma pessoa de certas características escolhidas por ela em algum animal ou planta usando variabilidade e hereditariedade é chamada de seleção artificial, seleção ou seleção. Na seleção, um papel muito importante é desempenhado pela mudança de uma pessoa nas condições de vida do organismo, uma mudança no tipo de metabolismo.

No ambiente natural, é claro, operam as mesmas leis de variabilidade e hereditariedade, mas aqui a seleção não é mais controlada pelo homem, mas pela luta pela existência, entendida em sentido amplo como a sobrevivência do mais apto. Ao contrário da seleção artificial na natureza, chamada seleção natural, funciona em benefício do próprio organismo (e não da pessoa).

A inevitabilidade da seleção natural decorre do fato de que mais indivíduos de uma determinada espécie nascem na natureza do que as condições disponíveis para sua vida permitem. É verdade que um grande número de embriões e indivíduos morre independentemente do grau de adaptação ao meio ambiente (comer caviar por peixes predadores, morte de sementes de plantas terrestres que caíram na água, inundações, incêndios e outros desastres naturais) . Ao mesmo tempo, um grande número de indivíduos que sobreviveram à morte espontânea permanecem sujeitos a muitas condições adversas de natureza inanimada, epidemias, ataques de inimigos, são forçados a lutar por comida, luz, espaço, água (em particular, com representantes de seus próprias espécies, que fazem exigências semelhantes ao meio ambiente). ), etc. Nessas condições, apenas aqueles estão destinados a sobreviver: organismos que possuem sinais que dão ao organismo na situação criada alguma vantagem para sua existência e posterior reprodução. Como resultado da variabilidade, hereditariedade e seleção natural, as variedades surgem dentro de uma espécie. Com o passar do tempo, os caracteres das variedades extremas divergem tanto que novas espécies são formadas a partir dessas variedades, e as variedades intermediárias, sendo menos adaptadas, morrem como resultado da seleção natural.

Assim, o desenvolvimento do mundo orgânico tem um caráter adaptativo. A variedade de formas dos seres vivos é uma variedade de formas de adaptação, mas a adaptação é relativa, temporária, tendo significado apenas em uma determinada situação de vida. A situação está mudando - a antiga adaptabilidade perde seu significado.

O organismo em si não tem nenhum desejo particular de mudança conveniente. A conveniência na estrutura, funções e comportamento do organismo é o resultado histórico da seleção natural de longo prazo, e não a propriedade original da matéria viva.

A adaptação do organismo ao ambiente é mais claramente expressa dentro da área em que normalmente vive. Transferido para outro ambiente, o organismo pode se adaptar a ele, mas o grau e a natureza dessa adaptação dependem em grande parte da plasticidade biológica do organismo. Alguns organismos morrem em um novo ambiente, outros vivem e se reproduzem, outros vivem mas não se reproduzem, o que praticamente significa que a espécie a que esse indivíduo pertence está condenada à morte em um novo ambiente, já que o indivíduo não deixa descendência. Alguns organismos vivem mantendo velhos hábitos, outros mudam esses hábitos. Por exemplo, o cisne negro australiano nidifica em sua terra natal em novembro-dezembro e nos zoológicos do sul da Ucrânia em março-abril, ou seja, em ambos os casos na primavera, mas em meses diferentes do ano, de acordo com o curso dos processos climáticos nos hemisférios norte e sul.

A doutrina da seleção natural só pode ser aplicada em biologia. Não é uma metodologia universal da ciência, não pode ser transferida para a sociedade humana e as leis de desenvolvimento desta sociedade.

INTERAÇÃO DE UM ORGANISMO VIVO E O MEIO AMBIENTE

Na Terra, os organismos são muito diversos. Entre as plantas, você também pode encontrar algas microscópicas, cuja vida é muito curta, pequenas plantas com flores anuais, plantas com flores perenes maiores, sequoias antigas gigantes. Os menores crustáceos que habitam a coluna de água, águas-vivas, estrelas do mar, moluscos, besouros, lagartos, sapos, pardais, falcões, lobos, veados, búfalos, baleias - esta não é uma lista completa de vários representantes do mundo animal. Plantas e animais estão intimamente interligados e determinam a existência ideal um do outro. No entanto, os organismos vivos que habitam nosso planeta estão intimamente ligados ao seu ambiente. O estudo do sistema dessas inter-relações e dependências também é prerrogativa da bioecologia.

Habitat Um organismo é um conjunto de condições abióticas e bióticas de sua vida. As propriedades do ambiente são muito diversas e estão em constante mudança. Portanto, os organismos vivos são forçados a se adaptar a essas condições de mudança para garantir sua existência ideal. O processo de adaptação dos organismos vivos às condições ambientais é chamado de adaptação.

Existem quatro habitats principais para os organismos vivos:

• - agua;
• - ambiente solo-ar;
• - o solo;
• - o ambiente formado pelos próprios organismos vivos.

Água -- o primeiro habitat habitado por organismos vivos. Muitos organismos vivos vivem nele, recebendo todas as substâncias necessárias à vida: comida, água, oxigênio. Todos os organismos vivos que habitam o ambiente aquático são chamados de "hidrobiontes". Não importa quão altamente organizados sejam esses organismos vivos, todos eles são forçados a se adaptar às características da vida no ambiente aquático. Essas características são determinadas pelas propriedades físicas e químicas da água.

É INTERESSANTE! Na coluna de água há constantemente um grande número dos menores representantes de plantas e animais que levam a vida em suspensão. Sua capacidade de voar é fornecida não apenas pelas propriedades físicas da água, que possui uma força de flutuação, mas também por adaptações especiais dos próprios organismos. Por exemplo, numerosas protuberâncias e apêndices que aumentam significativamente a superfície do corpo em relação à sua massa e, consequentemente, aumentam o atrito contra o fluido circundante. Outro exemplo é a água-viva. Sua capacidade de permanecer na coluna de água é determinada não apenas pela forma característica do corpo, que lembra um pára-quedas. O corpo de uma água-viva é 98% de água, então a densidade do corpo de uma água-viva é muito pertoà densidade da água.

Os animais se adaptaram ao movimento na água de diferentes maneiras. Nadadores ativos (peixes, golfinhos, etc.) Sua natação rápida também é facilitada pelas peculiaridades da cobertura externa do corpo e pela presença de um lubrificante especial - muco, que reduz o atrito do corpo contra a água.

Em alguns besouros aquáticos, o ar de exaustão liberado pelos espiráculos fica retido entre o corpo e os élitros devido à presença de pelos que não são molhados pela água. Com a ajuda de tal dispositivo, um inseto aquático sobe rapidamente à superfície da água, onde libera ar na atmosfera.

A água tem a propriedade de acumular e reter calor (capacidade térmica). Por esta razão, não há flutuações bruscas de temperatura na água, que são típicas da terra.

Uma das propriedades mais importantes da água é a capacidade de dissolver outras substâncias que podem ser usadas pelos organismos aquáticos para respiração e nutrição. Em primeiro lugar, os organismos aquáticos precisam de oxigênio.

É INTERESSANTE! A respiração de organismos aquáticos pode ser realizada tanto por toda a superfície do corpo quanto por órgãos especiais - brânquias. Para uma respiração adequada, é necessário que próximo ao corpo do animal haja uma constante renovação da água, que é alcançada por diversos movimentos do próprio animal. O estado suspenso de pequenas partículas e seu transporte pela água em movimento determinam os hábitos alimentares de muitos animais, cujos órgãos alimentares estão dispostos de acordo com o princípio de uma peneira. Para filtrar uma quantidade suficiente de partículas de alimentos, uma quantidade muito grande de água deve passar por essa peneira. Para muitos organismos aquáticos, é necessário um fornecimento constante de uma nova porção de água, da qual eles receberão a próxima porção de alimento. Isso pode ser fornecido pelo movimento do próprio animal ou por dispositivos especiais, como cílios ou tentáculos oscilantes, que produzem um redemoinho próximo à boca do animal, empurrando partículas de comida para dentro dele.

A composição salina da água é muito importante para a vida. De particular importância para muitos organismos é a presença de íons de cálcio na água, que é exigido por crustáceos e moluscos para construir uma concha.

ambiente terra-ar, dominada no curso da evolução mais tarde do que a água, é mais complexa e diversificada em termos de condições de habitat, o que leva a um nível mais alto de organização morfofisiológica dos organismos vivos que o habitam.

O fator mais importante na vida dos organismos que vivem aqui são as propriedades e a composição das massas de ar circundantes. A densidade do ar é muito menor que a densidade da água, portanto, nos organismos terrestres, os tecidos de suporte são altamente desenvolvidos - o esqueleto interno e externo.

As massas de ar também são caracterizadas por um enorme volume e estão em constante movimento, a temperatura do ar pode mudar muito rapidamente e em grandes espaços. Portanto, os organismos que vivem em terra têm inúmeras adaptações para suportar flutuações bruscas de temperatura ou evitá-las completamente. Uma adaptação notável é o desenvolvimento de sangue quente.

É INTERESSANTE! Em geral, o ambiente solo-ar é mais diversificado que o aquático; as condições de vida aqui variam muito no tempo e no espaço. Essas mudanças são perceptíveis mesmo a uma distância de várias dezenas de metros, por exemplo: na fronteira de uma floresta e um campo, em diferentes alturas nas montanhas, mesmo em diferentes encostas de pequenas colinas. Ao mesmo tempo, as quedas de pressão são menos pronunciadas aqui, mas geralmente há falta de umidade. Portanto, os habitantes terrestres desenvolveram adaptações associadas ao fornecimento de água ao corpo, principalmente em condições áridas. Nas plantas, este é um poderoso sistema radicular, uma camada impermeável na superfície das folhas e caules e a capacidade de regular a evaporação da água através dos estômatos. Nos animais, além das características estruturais do tegumento externo, são características comportamentais que contribuem para a manutenção do equilíbrio hídrico, como, por exemplo, a migração para os bebedouros.

De grande importância para a vida dos organismos terrestres é a composição do ar (79% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 0,03% de dióxido de carbono), que fornece a base química da vida. O dióxido de carbono é a fonte de matéria-prima mais importante para a fotossíntese. O nitrogênio do ar é necessário para a síntese de proteínas e ácidos nucléicos.

O solo como habitat - a camada superior da terra, formada por partículas minerais processadas como resultado da atividade vigorosa de organismos vivos que vivem no solo. O solo é um componente importante e muito complexo da biosfera, intimamente relacionado com suas outras partes. O solo como habitat é incomumente adaptado para a vida de muitos organismos vivos. Isso se deve às características específicas que possui. As flutuações de temperatura são suavizadas no solo, é rico em nutrientes. Entre as partículas do solo existem inúmeras cavidades que podem ser preenchidas com água ou ar. Portanto, o solo é habitado por organismos aquáticos e respiratórios. Outra característica do solo é que mesmo em uma profundidade rasa é completamente escuro. Além disso, à medida que afunda no solo, seu teor de oxigênio diminui e o dióxido de carbono aumenta. Portanto, apenas bactérias anaeróbias podem viver em profundidade considerável, enquanto nas camadas superiores do solo, além de bactérias, fungos, protozoários, vermes, artrópodes e até animais de grande porte que fazem passagens e constroem abrigos e moradias no solo são encontrados em abundância.

O impacto do meio ambiente é percebido pelos organismos por meio de fatores ambientais, que são chamados de ambientais.

Fatores Ambientais -- Estas são certas condições e elementos do ambiente que têm um efeito específico sobre os organismos vivos. Convencionalmente, todos os fatores ambientais são geralmente divididos em três grandes grupos: abióticos, bióticos e antropogênicos.

Fatores bióticos- esses são todos os tipos de formas de influência de organismos vivos uns sobre os outros (por exemplo, polinização por insetos de plantas, alimentação por alguns organismos vivos de outros e muito mais). As relações bióticas são extremamente complexas e idiossincráticas, podendo também ser diretas ou indiretas.

Nas condições modernas, o efeito dos fatores ambientais é frequentemente determinado não pelo ambiente natural, mas pelas mudanças que foram feitas nele pelo homem. Portanto, é costume destacar outro tipo de fatores - antropogênicos.

Fatores antropogênicos - são aquelas formas de atividade humana que afetam o meio ambiente, alteram as condições de vida dos organismos vivos ou afetam diretamente espécies individuais de plantas e animais. As atividades humanas podem ter efeitos diretos e indiretos sobre a natureza. O impacto direto inclui o extermínio, reprodução e reassentamento por humanos de espécies individuais de animais e plantas e comunidades inteiras. O impacto indireto ocorre como resultado de mudanças no habitat dos organismos: clima, regime de fluxo do rio, aração da camada superficial da terra, etc.

Um dos fatores antropogênicos mais importantes é a poluição ambiental. Atualmente, a influência do homem sobre a natureza perdeu em grande parte seu caráter local e tem uma distribuição global. Cada vez mais, essa influência afeta negativamente o desenvolvimento da flora e da fauna, a pureza do ar atmosférico e a qualidade das águas naturais, etc.

É INTERESSANTE! Os organismos vivos não são apenas influenciados por seu ambiente, mas também influenciam ativamente seu ambiente. Como resultado de sua atividade vital, as propriedades físicas e químicas do ambiente (a composição gasosa do ar e da água, a estrutura e as propriedades do solo, até mesmo o clima da região) podem mudar acentuadamente.

A influência mais simples da vida no meio ambiente é a ação mecânica. Construindo buracos, colocando passagens, os animais mudam muito as propriedades do solo. O solo muda e, sob a influência das raízes das plantas, torna-se mais forte, tornando-se menos suscetível à destruição por correntes de água ou vento. A conhecida atividade de construção dos castores provoca sérias mudanças no regime hídrico dos rios em que constroem suas barragens. Como resultado, isso leva a uma mudança na flora e fauna das bacias onde vivem. Ao mesmo tempo, a capacidade dos peixes herbívoros (como a carpa prateada ou a carpa capim) de limpar cursos de água de matagais de vegetação aquática, da qual se alimentam ativamente, é usada pelo homem na luta contra o crescimento excessivo de várias estruturas aquáticas.

Pequenos crustáceos que vivem na coluna d'água, larvas de insetos, moluscos, muitos peixes possuem um tipo peculiar de alimento chamado filtração. Constantemente passando água pelo aparelho bucal, esses animais continuamente retiram partículas de alimentos contidas em suspensões sólidas. Essa atividade afeta significativamente a qualidade das massas naturais: os animais realizam sua limpeza constante, como filtros gigantes. meio ambiente organismo biótica planta

O impacto físico-químico dos organismos vivos no meio ambiente também é de grande importância. O mais importante aqui são as plantas verdes, graças às quais a composição química da atmosfera é formada como resultado do processo de fotossíntese. A fotossíntese é o principal fornecedor de oxigênio para a atmosfera, proporcionando assim vida a um grande número de habitantes terrestres, incluindo o próprio homem.

Ao absorver e evaporar a água, as plantas também afetam o regime hídrico de seu habitat. A presença de vegetação contribui para a constante umidificação do ar. Além disso, a cobertura vegetal ameniza as flutuações diárias de temperatura próximas à superfície terrestre, bem como as flutuações de umidade e vento, e tem um efeito benéfico na estrutura e composição química dos solos. Tudo isso cria um certo microclima que promove o desenvolvimento de outros organismos.

A formação de gases como nitrogênio, dióxido de carbono, amônia depende em grande parte das atividades dos habitantes do nosso planeta. A matéria viva também altera as propriedades físicas do ambiente: suas propriedades térmicas, elétricas e mecânicas.

Nenhum organismo vivo pode ser imaginado fora do ambiente e fora da interação com ele. Do ambiente, o corpo recebe nutrientes e oxigênio e fornece os produtos finais do metabolismo para ele. O ambiente o afeta com vários de seus fatores: energia radiante (luz, ultravioleta, radioativa), campos eletromagnéticos, pressão atmosférica e hidrostática (para aqueles que levam um estilo de vida aquático), temperatura e vários produtos químicos. Inevitavelmente envolve interação com outros organismos vivos.

O corpo recebe continuamente informações do ambiente, às quais reage na forma de respostas: movimentos, fala (nos animais - a publicação de certos sons, expressões faciais, alimentação, etc. apenas substâncias e energia, mas também o fluxo de informações.

A informação é percebida por aparelhos receptores especiais - os órgãos dos sentidos, então transmitidos ao sistema nervoso central, onde o sinal é "reconhecido" e uma resposta é formada. A informação passa por canais de comunicação na forma de impulsos elétricos ao longo das fibras nervosas em uma direção ou outra (conexão nervosa), ou com a ajuda de produtos químicos através da corrente sanguínea (conexão humoral). Nesse caso, a conexão nervosa é claramente direcionada para uma determinada área (centro) do sistema nervoso ou órgão, e a conexão humoral é mais generalizada, ou seja, é direcionada não a um alvo, mas a vários ao mesmo tempo. A capacidade de percepção de diferentes receptores e o throughput dos canais de comunicação não são os mesmos, portanto, o fluxo de informações recebidas pelo receptor, transmitidas dele para o centro e armazenadas na memória, também é diferente.

A quantidade de informação é geralmente medida em caracteres binários - bits. Em humanos, o fluxo de informação através do receptor visual é de 10 8 -10 9 bit/s. As vias neurais passam 2 x 10 6 bps. Cerca de 50 bps atingem a consciência e apenas 1 bps é firmemente retido na memória. Assim, por 80 anos de vida, a memória retém informações da ordem de 10 9 bits. Consequentemente, o cérebro avalia não todas, mas as informações mais importantes. No caminho, tudo o que é insignificante é eliminado, filtrado.

As informações recebidas do ambiente determinam o trabalho dos sistemas funcionais do corpo e o comportamento de uma pessoa ou animal, regulando-os: fortalecendo ou enfraquecendo.

Para controlar o comportamento de uma pessoa e a atividade de seus sistemas funcionais (ou seja, as informações de saída provenientes do cérebro), cerca de 10 7 bits / s são suficientes ao conectar programas contidos na memória.

A atividade vital do organismo é regulada principalmente nos níveis subcelular e molecular. Esta é uma autorregulação química de reações metabólicas. Resolve problemas locais e é a base de todos os tipos de regulamentação. É realizado alterando as concentrações de metabólitos, aumentando ou diminuindo a atividade e o conteúdo quantitativo das enzimas, ou seja, aumentando ou inibindo sua síntese, alterações estruturais nelas e outras proteínas funcionais. Mas a regulação também ocorre em níveis mais altos: a célula como um todo, tecido, órgão, sistema funcional, organismo. Quanto mais altos os sinais de saída de controle são transmitidos, mais generalizados eles são. Em humanos e animais, o centro mais alto que controla as funções autonômicas (circulação sanguínea, respiração, movimento, secreção hormonal, etc.) partes do cérebro e o centro da consciência - sua casca. Os sinais de entrada podem ou não ser conscientes. As respostas de controle a sinais ambientais inconscientes podem ser realizadas pelo hipotálamo sem a participação da parte superior do cérebro - seu córtex.

Em condições ambientais normais e habituais para o corpo, ele está em estado de equilíbrio com ele. Mantém a constância tanto do nível de atividade dos sistemas funcionais quanto da composição de seu ambiente interno. Mas as condições ambientais podem mudar em uma direção desfavorável para o corpo. Muitas vezes, essas mudanças ocorrem muito rapidamente e, às vezes, trazem informações perturbadoras. Mas o corpo nem sempre é capaz de sintonizar imediatamente de modo a suportar novas condições sem danos significativos. Assim, estando a uma altura em que a pressão parcial de oxigênio e dióxido de carbono é reduzida, sob a influência das informações recebidas, o corpo reorganiza sua atividade funcional para níveis alterados: a frequência e o volume minuto da respiração, o aumento da frequência cardíaca, a o volume de sangue circulante aumenta, mas o grau de saturação do sangue arterial com oxigênio diminui igualmente.

O efeito da baixa pressão barométrica em algumas funções do corpo humano

Pressão, kPa	Altura acima do nível do mar,	Pressão parcial no ar alveolar, kPa		Frequência em 1 minuto		Volume respiratório minuto, l/min	Volume de sangue circulante, ml/kg	Saturação do sangue arterial com oxigênio,%
					frequência cardíaca

Se uma pessoa chegou às montanhas pela primeira vez e não está preparada para tais condições, ela pode desenvolver o mal da altitude devido à falta de oxigênio (hipóxia) e um aumento do retorno de dióxido de carbono que excita o centro respiratório (hipocapnia). Primeiro, fraqueza geral e dor de cabeça aparecem, a percepção de gostos e cheiros é perturbada (por exemplo, começa a parecer que a salsicha cheira a peixe e o pão é amargo), a psique está deprimida, então as alucinações auditivas e visuais se juntam, e a pessoa perde a consciência. A respiração para, então (à medida que o dióxido de carbono se acumula no sangue) recomeça, então (devido à remoção de CO 2 do sangue) para novamente, etc. ele pode morrer. Assim foi, por exemplo, no século passado com a tripulação do balão francês "Zenith", levado a uma grande altura, como resultado do qual todas as três pessoas que estavam na gôndola morreram. Também terminou de forma trágica a subida de alpinistas de uma equipa estrangeira, que, estando a 6000 m de altitude sem aparelhos de oxigénio, viram-se devido a uma mudança inesperada do tempo nas condições de um mínimo barométrico de um ciclone correspondente a uma altitude de mais de 10.000 m.

Isso significa que o corpo deve se adaptar gradativamente à permanência em altura, às condições de hipóxia, pois a adaptação emergencial de um organismo que não está preparado para permanecer em condições de hipóxia não é completa e, com grande força de influência ambiental, é insuficiente. Hoje em dia, nem um único alpinista fará uma subida sem aclimatação preliminar da montanha.

Vamos dar um exemplo da ação de altas e baixas temperaturas. Os processos vitais são possíveis apenas dentro de uma faixa estritamente limitada de temperatura corporal, por exemplo, para macacos, é de 13-14 a 43-45°C. Temperaturas acima e abaixo desses limites são incompatíveis com a vida. Mas mesmo dentro da faixa permitida de temperatura corporal no corpo, várias mudanças adversas são possíveis. A energia cinética dos átomos e moléculas do corpo depende da temperatura corporal. Se for muito alto (em altas temperaturas) ou muito baixo (em baixas temperaturas), afetará adversamente o metabolismo, a velocidade com que os processos vitais prosseguem e as estruturas celulares das quais a vida depende. O fato é que todas as enzimas do corpo têm uma determinada temperatura ótima de ação, na qual apresentam maior atividade. Este óptimo está próximo da temperatura corporal. Quando a temperatura se desvia da ótima (em ambas as direções), a atividade das enzimas diminui. Com mudanças na temperatura corporal, as estruturas superiores das proteínas e do RNA mudam. Assim, baixas temperaturas levam à ruptura das estruturas terciárias e quaternárias de muitas proteínas. Se for uma proteína-enzima, sua atividade é reduzida. As altas temperaturas afetam os tRNAs de tal forma que eles perdem sua capacidade de anexar e transportar aminoácidos necessários para a síntese de proteínas. Sob a influência das mudanças de temperatura, a interação dos hormônios com as proteínas receptoras teciduais também é interrompida e, consequentemente, a regulação hormonal das funções do corpo e seu metabolismo.

Naturalmente, todas essas mudanças levam a uma violação de várias funções do corpo. No processo de metabolismo em qualquer organismo, o calor é gerado. Sua fonte é o ATP (ver Esquema 1), se ele se divide hidroliticamente sem transformar sua energia química na energia de qualquer trabalho fisiológico (movimento, processos eletrofisiológicos, trabalho osmótico, etc.). Mas nem todos os organismos podem armazenar esse calor mantendo uma temperatura corporal constante. Essa habilidade é possuída apenas por pássaros e mamíferos (ambos animais e, naturalmente, humanos). Eles são chamados de organismos homoiotérmicos. A temperatura corporal de invertebrados, peixes, anfíbios e répteis depende da temperatura ambiente e é quase igual a ela. Estes são organismos poiquilotérmicos. Portanto, o ótimo térmico, no qual um indivíduo leva uma vida ativa, é muito mais amplo em homoiotérmicos do que em poiquilotérmicos, embora os limites de sobrevivência em condições de temperatura máxima e mínima pessimum sejam quase os mesmos (Fig. 3).

Em baixas temperaturas (mas compatíveis com a vida), os animais poiquilotérmicos hibernam ou ficam extremamente inativos. Por exemplo, a uma temperatura ambiente de 21 0 C, uma mosca tsé-tsé voa ativamente, de 20 a 14 0 C decola apenas quando é perturbada por algo, a 10 0 C só pode correr e a 8 0 C e abaixo é imóvel. Incapaz de regular sua temperatura corporal e mantê-la em um nível constante, os poiquilotérmicos tentam ativamente evitar temperaturas extremas quando as condições térmicas mudam. Por exemplo, os peixes que vivem na zona costeira dos mares tropicais, na maré baixa, quando a água está muito quente, vão para lugares mais profundos, onde a água é mais fria, e os peixes dos rios gelados no inverno também nadam até as profundezas, onde o a água é mais quente do que onde entra em contato com o gelo. Anfíbios e répteis se aquecem ao sol em tempos frios e se escondem na sombra ou se refugiam em tocas em tempos de calor. Por fim, o fato de estarem próximos um do outro ajuda a manter alguma temperatura corporal em poiquilotérmicos. No verão, as abelhas da colmeia ficam afastadas umas das outras e ao mesmo tempo ventilam o espaço com suas asas, o que contribui para uma melhor evaporação da umidade e resfriamento. No inverno, eles se reúnem, formando uma massa densa, limitando assim o retorno de seu calor. Segundo pesquisadores japoneses, a temperatura na colmeia é mantida no nível de 18-22 0 C a uma temperatura externa de 11 a -7 ° C. Tudo isso ajuda a evitar a ação nociva do fator térmico, mas não torna os animais menos sensíveis a ele.

Organismos homoiotérmicos, que, além de poderosas possibilidades de produção de calor, também possuem um sistema de termorregulação muito perfeito, são outra questão. A formação de calor neles, como em todos os animais, ocorre devido a processos oxidativos e à quebra do ATP, e sua liberação ocorre de três formas: convecção, ou seja, condução de um organismo mais quente para um ambiente mais frio (30%), radiação (45%) e evaporação da água, que contribui para o resfriamento (25%). Ao mesmo tempo, 82% do calor é liberado pela pele, 13% - pelos órgãos respiratórios, 1,3% - com urina e fezes, 3,7% vai para aquecer os alimentos ingeridos e a água ingerida. Com o aumento da temperatura externa, a produção de calor diminui e a transferência de calor aumenta; quando diminui, a produção de calor aumenta e a transferência de calor diminui. Esta é a principal diferença entre os homoiotérmicos e os poiquilotérmicos: com o aumento da temperatura externa, a taxa metabólica deste último torna-se maior e, quando diminui, diminui acentuadamente.

A manutenção de uma temperatura corporal constante em homoiotérmicos é realizada tanto no nível do órgão quanto no nível subcelular - molecular. A regulação da transferência de calor por condução e radiação é baseada em mudanças na circulação da pele. Em altas temperaturas externas, os vasos dos órgãos internos se estreitam e os da pele se expandem, o que aumenta a transferência de calor; a baixas temperaturas - pelo contrário, e a transferência de calor é drasticamente reduzida. A liberação de calor por evaporação é proporcionada pela transpiração, pois a evaporação do suor resfria o corpo. A evaporação de 1 g de suor retira cerca de 2,0 kJ de calor do corpo. Com o aumento da temperatura externa, a transpiração aumenta acentuadamente: até 0,5 - 1,0 l / h, ou seja, atinge 24 l / dia. Em animais que não possuem glândulas sudoríparas (por exemplo, em cães), o local de evaporação da umidade é a membrana mucosa da língua e a cavidade oral. Todo mundo sabe que durante o cio o cachorro abre a boca, estica a língua e respira rapidamente: em vez do suor evaporar, a saliva evapora.

Todos esses mecanismos de transferência de calor são regulados pelo sistema nervoso central - um centro de calor localizado no hipotálamo. Se o cérebro é cortado abaixo do hipotálamo, o animal homoiotérmico torna-se poiquilotérmico. O centro térmico consiste em dois centros: produção de calor e transferência de calor. A irritação do primeiro leva a um aumento da temperatura, aumento das trocas gasosas, estreitamento dos vasos da pele e calafrios, o que aumenta a geração de calor nos músculos; irritação do segundo - a falta de ar, sudorese, expansão dos vasos da pele e uma queda na temperatura corporal. A excitação de ambos os centros ocorre tanto reflexivamente: como resultado de sinais dos receptores da pele - terminações nervosas termossensíveis, quanto quimicamente: durante o transporte de hormônios e algumas outras substâncias químicas pelo sangue.

No entanto, apesar de todos os mecanismos de termorregulação inerentes aos homoiotérmicos, mudanças bruscas e significativas na temperatura do ambiente podem ser desastrosas para o organismo. Em altas temperaturas, a transferência de calor por convecção é drasticamente reduzida. Já a 30 0 C é difícil, e em temperaturas acima de 37 0 C é impossível. Em condições de alta umidade, a transferência de calor por evaporação do suor também é difícil. Na mesma temperatura externa no clima úmido dos subtrópicos e trópicos, o corpo tolera a alta temperatura do ambiente mais difícil do que no seco (por exemplo, na Ásia Central ou no Egito). Em um banho de vapor, onde a umidade atinge 90-97%, uma pessoa dificilmente pode suportar uma temperatura de 45-50 ° C, e em uma sauna, onde o ar é seco, a 100 e até 120 0 C sente-se prazer. A exposição prolongada a altas temperaturas com transferência insuficiente de calor leva ao superaquecimento do corpo, aumento da temperatura corporal acima de 40 ° C, aumento da fraqueza, ruptura do coração e do sistema nervoso central, espessamento e aumento acentuado da viscosidade do sangue (devido ao grande retorno de água pelo corpo), perda de consciência, convulsões. Se você não fornecer assistência urgente, uma pessoa pode morrer de insolação.

Um efeito de curto prazo tanto do frio (por exemplo, limpar o corpo com neve, mergulhar em um buraco de gelo após um banho quente, "natação de inverno") quanto da alta temperatura não causa distúrbios de termorregulação e não é apenas útil, mas também prazeroso. No entanto, com a exposição prolongada ao frio, que não é compensada por um aumento na produção de calor e uma diminuição na transferência de calor, ocorre hipotermia do corpo, a temperatura corporal diminui - e o corpo congela.

Com uma diminuição da temperatura corporal para 31 -27 0 C, o consumo de oxigênio e o aumento do metabolismo, são observados fortes tremores. Quando a temperatura cai abaixo de 19-20 0 C, a absorção de oxigênio diminui progressivamente, a taxa metabólica diminui, o tremor para, a reação à dor desaparece, a respiração enfraquece, a consciência é perdida. Em tais graus de resfriamento, um organismo homoiotérmico torna-se poiquilotérmico, sua temperatura agora já depende da temperatura ambiente e, quando cai abaixo de 0 0 C, congela. Se o congelamento ocorre lenta e gradualmente, então pode ser reversível, mas o congelamento rápido é sempre irreversível, pois cristais de gelo se formam nas células, destruindo as estruturas celulares. Ao mesmo tempo, mesmo uma diminuição muito significativa da temperatura corporal, realizada cuidadosamente em um ambiente clínico, não representa um perigo mortal e é atualmente praticada em operações cirúrgicas no coração, quando a circulação sanguínea deve ser interrompida. A resistência do corpo às influências da temperatura, a expansão da zona de temperatura ideal, bem como o aumento da resistência do corpo à hipóxia, podem ser alcançados adaptando-o gradualmente às mudanças nas condições de temperatura.

A atividade muscular excessiva (muito intensa ou prolongada) também pode ser desfavorável para o corpo. Todos conhecem o exemplo do guerreiro ateniense, que o comandante Miltíades enviou do campo de batalha de Maratona a Atenas para anunciar a vitória sobre os persas. O guerreiro correu 42 km 195 m, conseguiu dizer na ágora da cidade: “Ganhamos” - e caiu morto. E quantos incidentes trágicos acontecem na vida cotidiana! Um homem de meia idade correu para o transporte para entrar em um bonde ou ônibus, “sufocado” no meio do caminho, a falta de ar e a fraqueza que apareceram o fizeram parar ou dar um passo calmo, e outro, enquanto corria, caiu com um infarto do miocárdio . Ou uma pessoa levantou um peso pesado, estressada demais, e teve uma expansão aguda do coração e a circulação sanguínea foi perturbada. E um atleta treinado corre uma distância de maratona sem cair morto na linha de chegada e, enquanto corre, desenvolve uma velocidade inacessível a um não-atleta e levanta pesos pesados ​​que um corpo destreinado não pode fazer. O fato é que a atividade muscular intensa ou prolongada é acompanhada por um aumento acentuado no consumo de energia. Se em um estado de repouso na cama uma pessoa gasta 0,067 kJ/s, durante uma maratona - 1,0 e ao correr 100 m - 10,0 kJ/s. Naturalmente, isso requer um gasto muito grande de fontes de energia e um aumento na absorção de oxigênio necessário para sua oxidação e um aumento significativo na atividade cardíaca para transportar o oxigênio que entrou no corpo dos pulmões para os músculos. O grau de aumento desses parâmetros fisiológicos, disponível para um atleta treinado, não pode ser dominado por uma pessoa que não esteja devidamente preparada fisicamente. Isso significa que o corpo pode (e deve) se adaptar à atividade muscular intensa ou prolongada, mas com a ajuda de um treinamento adequado.

Encontrando-se com micróbios patogênicos, uma pessoa não fica doente, outra fica doente, mas sofre a doença de forma leve ou grave, e a terceira morre. O que determina a resistência do organismo às infecções? Esta pergunta é respondida por um ramo da medicina em desenvolvimento ativo - a imunologia. A base da imunidade são anticorpos sintetizados pelo corpo - proteínas especiais pertencentes ao grupo de proteínas globulares de alto peso molecular - imunoglobulinas. A causa da doença são micróbios patogênicos ou seus produtos metabólicos - toxinas, que são de natureza proteica. Os anticorpos, juntando-se a eles, os neutralizam ou os condenam à digestão por células especiais - fagócitos (ou seja, células "devoradoras"). Este processo está longe de ser simples. O que estimula a produção de anticorpos? Onde são produzidos? Por que eles são específicos para algumas infecções e inativos contra outras? Por que, por exemplo, a inoculação contra febre tifóide ou varíola não cria imunidade contra cólera ou peste?

A produção de anticorpos é estimulada pelo próprio patógeno - um micróbio, que, como todos os seres vivos, possui natureza proteica. Microbiana e qualquer outra proteína estranha em imunologia é chamada de antígeno. Corpos imunes (anticorpos) são produzidos especificamente direcionados contra cada antígeno específico. Mas o sangue contém uma certa quantidade de anticorpos não específicos, menos eficazes, mas capazes de interagir com diferentes antígenos. Estas são imunoglobulinas sanguíneas inespecíficas que determinam a resistência geral do corpo a infecções. É essa imunidade inespecífica que explica por que, tendo encontrado a mesma infecção, uma pessoa adoece e a doença prossegue de forma grave, outra adoece, mas sofre a doença mesmo em pé, e a terceira não adoece em tudo. Como isso pode ser explicado? A formação de anticorpos específicos é a síntese de novas proteínas que o corpo necessita apenas quando se depara com uma infecção e, fora disso, elas não participam nem do metabolismo nem da construção das estruturas celulares.

Já sabemos que o corpo sintetiza apenas aquelas proteínas cuja estrutura está codificada no genoma da célula. Afinal, as estruturas de anticorpos contra todas as possíveis proteínas estranhas incomuns para o corpo não podem ser fornecidas nele. Essa questão do “reconhecimento” de antígenos e da síntese de anticorpos específicos contra eles é uma das questões mais urgentes e “quentes” da imunologia, e voltaremos a ela mais adiante. Entretanto, afirmamos que para resistir às infecções, existe uma imunidade específica e inespecífica, dependendo da produção de imunoglobulinas específicas e inespecíficas. Pode aumentar como resultado de uma doença infecciosa ou enfraquecer sob a influência de fatores ambientais prejudiciais; também pode ser obtido artificialmente por vacinação, ou seja, introduzindo no corpo a proteína de micróbios mortos (vacinas), que não causa doença, mas leva à produção de anticorpos específicos.