Союз культуры, науки, религии

Совокупность химических превращений веществ, поступающих в организм извне, называют обменом веществ и энергий. Превращение этих веществ в клетках приводит к образованию энергии, необходимой для осуществления всех многочисленных функций организма: сокращения мышц, проведения нервных импульсов, поддержания температуры тела, различных процессов синтеза, процессов всасывания и секреции, поддержания физиологических концентраций органических и неорганических ионов по обе стороны клеточной мембраны (внутри и вне клетки) и др. Сущностью обмена веществ и энергий является диалектическое единство процессов непрерывного поступления в организм извне различных органических и неорганических соединений, их усвоения, изменения и выведения во внешнюю среду образовавшихся продуктов распада. Для каждого вида животных характерен свой особый уровень обмена веществ и энергии, который зависит от наследственных свойств, пола, возраста, условий существования и т.д. В основе обмена веществ и энергии лежат ферментативные процессы 2 типов, тесно друг с другом связанные и взаимообусловленные: 1) ассимиляция или анаболизм – связаны с потреблением энергии и приводят к усвоению клетками соединений, поступающих в организм из внешней среды, синтезу в клетке из более простых более сложных молекул; 2) диссимиляция или катаболизм – направлены на расщепления веществ, как поступающих в клетку извне, так и входящих в состав клеток организма, и сопровождающихся выделением энергии. В живом организме благодаря процессам обмена веществ и энергии происходит перестройка поступающих пищевых веществ в соединения, характерные для данного организма, которые используются как строительный или энергетический материал. Обмен веществ и энергии способствует постоянному, непрерывному обновлению органов и тканей без изменения химического состава тела организма. Основные группы веществ (белки, жиры, углевода и др.) неравнозначно участвуют в процессах обмена веществ и энергии. Белки используются организмом в основном в качестве строительного (пластического) материала, тогда как углеводы и жиры – для покрытия энергетических затрат (см. «Пищеварительная система»). Превращения различных веществ с момента их поступления в организм и до образования конечных продуктов распада называется промежуточным обменом веществ и энергии или метаболизмом и происходит в основном внутриклеточно, поэтому термины «промежуточный», «межуточный» или «внутриклеточный» обмен обозначают одно и то же. Промежуточный обмен веществ и энергии можно условно разделить на следующие ступени: 1) пищеварение – расщепление в желудочно-кишечном тракте под действием пищеварительных ферментов (пепсина, трипсина, химотрипсина и др.) сложных составных частей пищи до низкомолекулярных соединений, способных усваиваться организмом; 2) всасывание из желудочно-кишечного тракта в кровь продуктов пищеварения и доставка их к различным органам и тканям; 3) перестройка веществ, полученных в процессе пищеварения, в вещества клеток и тканей и образование (биосинтез) соединений, характерных для данного организма; 4) расщепление таких соединений с образованием промежуточных и конечных продуктов обмена; 5) выведение из организма конечных продуктов обмена. Из большого числа продуктов, поступивших с пищей в организм, в конечном счете в результате обмена веществ образуются 3 соединения, имеющих основное энергетическое значение: ацетилкофермент А, @ – кетоглутаровая и щавелевоуксусная кислоты.

В процессе жизнедеятельности уровень обмена веществ и энергии не бывает постоянным, благодаря чему организм приспосабливается к меняющимся условиям существования. Достигается это согласованностью и сглаженностью процессов обмена веществ и энергии, которые являются результатом пластичной и строго координированной работы всех механизмов, участвующих в обмене веществ и энергии как в клетке, так и в органах и тканях. Этим определяется характерный для данного организма уровень обмена веществ и энергии, складывающийся в процессе исторического развития (филогенеза) и направляемый механизмами наследственности при постоянном взаимодействии организма с окружающей средой. При изменении условий включаются регуляторные механизмы, изменяющие процесс обмена веществ и энергии в требуемом для организма направлении. Количество энергии, выделяемой при усвоении организмом того или иного пищевого продукта, называется калорийностью этого продукта.

Способность всего живого приспосабливаться к различным условиям называется адаптацией, которая обеспечивает поддержание нормальной жизнедеятельности организма и его приспособление к изменению различных факторов окружающей среды: температурных и климатических, высоты, многих инфекционных агентов и т.д. Адаптация животных и растительных организмов к условиям среды лежит в основе их биологической эволюции. Существует множество конкретных форм адаптации: синтез клетками интерферона, препятствующего проникновению вирусов; огромная скорость размножения различных микроорганизмов; способность впадать в спячку; плавать, ползать, летать, бегать или прочно удерживаться корнями на одном месте; способность к поддержанию постоянства температуры тела или изменению ее в зависимости от температуры окружающей среды; наличие специализированных систем дыхания, кровообращения, пищеварения, а также памяти, открывшей возможность адаптации не только к сложившимся условиям, но и к грядущим событиям. Влияние окружающей среды на человека слагается из непрерывного ряда психологических, физических и химических воздействий; поэтому реакции адаптации, направленные на поддержание постоянства внутренней среды, основаны на столь же непрерывных колебаниях интенсивности обмена веществ. Приспособительные реакции человеческого организма (реакции адаптации) можно разделить на быстрые (специфичные) и медленные (неспецифичные), врожденные (сформировавшиеся в процессе эволюции вида) или приобретенные (индивидуальные для каждого организма). Так, отдергивание конечности в ответ на болевое воздействие, усиление дыхания, ускорение и перераспределение кровотока при физической нагрузке, мышечная дрожь и гусиная кожа на холоде, способствующие увеличению теплопродукции, возрастание чувствительности глаза к свету в сумерках и повышение порога слухового восприятия при сильном шуме и т.д. – все это врожденные быстрые реакции адаптации. С помощью тренировки их можно лишь изменить, тогда как индивидуальные реакции (например, производственные или спортивные навыки) самим своим существованием обязаны обучению. Как правило, быстрые реакции очень экономичны (организм вырабатывает именно ту форму поведения, которая обеспечивает достижение полезного результата с минимумом затрат), специализированные, а потому и не взаимозаменяемы. Например, многолетняя привычка хорошо ориентироваться в тайге не поможет отыскать нужный адрес в незнакомом городе; при изменении условий труда и быта быстрые реакции адаптации могут терять приспособительное значение.

Каждый организм в процессе адаптации всегда проходит стадию нарушения функции, потом наступает стадия неполного приспособления (активный поиск устойчивого состояния) и, наконец, стадия относительно устойчивого приспособления. Уже на первом этапе адаптации, т.е. на стадии нарушения функции, к быстрым приспособительным реакциям исподволь подключаются процессы, ответственные за медленную адаптацию: значительно возрастает активность вегетативной нервной системы, в крови увеличивается концентрация гормонов. Все это приводит к увеличению интенсивности процессов обмена веществ, мобилизации функциональных резервов клеток, что в свою очередь «включает» в действие быстрые реакции адаптации. Длительное увеличение интенсивности обменных процессов за счет одних и тех же внутриклеточных организмов приводит к активации генетического аппарата и увеличению объема клетки (так называемой рабочей гипертрофии клетки). Поэтому люди, регулярно занимающиеся тяжелой атлетикой, постепенно начинают поднимать ранее недоступные для них тяжести, привычка к недостатку кислорода обеспечивает активную жизнедеятельность на высотах, ранее несовместимых с жизнью. Адаптация к условиям труда позволяет с минимальным утомлением выполнить ранее непосильную работу и т.д. У медленных приспособительных реакций адаптаций есть и перекрестная устойчивость (так называемая перекрестная резистентность), обусловленная тем, что в основе всех многообразных форм медленных приспособительных реакций лежат сходные морфологические и функциональные изменения в организме. Благодаря перекрестной резистентности организм, приспособившийся, например, к высоте, лучше переносит холод, жару, недостаток кислорода, изменения атмосферного давления, избыток солнечной радиации, перемену диеты, вынужденную неподвижность; его устойчивость повышена к действию болезнетворных микробов, ионизирующего излучения и др. болезнетворных факторов. Прекращение тренировки «запускает» механизм обратного процесса – работающие в холостую, клетки уменьшаются в объеме.

Возможности (пределы) адаптации конкретного человека обусловлены его наследственностью, возрастом, состоянием здоровья и степенью тренированности. Если первые 3 фактора ограничивают некий «потолок» возможностей приспособительных реакций, то 4-й позволяет осуществить достижение этого потолка. У работников умственного труда, ведущих обычно малоподвижный образ жизни, возможности адаптации к более или менее большим нагрузкам, как правило, используются недостаточно; даже небольшие физические нагрузки быстро приводят к утомлению, движения не доставляют нормального для человека удовольствия. Реально расширить возможности адаптации своего организма можно с помощью системы продуманных, длительных, регулярный тренировок, закаливания и т.д. В физических нагрузках (горные походы, зимние купания и др.) необходимо соблюдать разумные ограничения; превышение возможностей организма неизбежно приведет к срыву, т.е. к заболеванию. Эпизодические большие нагрузки опасны для организма, особенно в среднем и пожилом возрасте. Но маленькие нагрузки практически бесполезны, а большие – могут привести к катастрофическим последствиям. Надо найти золотую середину, т.е. адекватный для организма режим физического и биологического совершенствования.

Циклические изменения состояния различных функций организма определяются биологическими ритмами. Вращение Земли вокруг Солнца (с периодом около 1 г.), вращение Земли вокруг своей оси (с периодом около 24 час.), вращение Луны вокруг Земли (с периодом около 28 дней) приводят к появлению в окружающей среде колебаний освещенности, температуры, влажности, напряженности электрического и магнитного полей и т.п. В циклически изменяющихся условиях смогли выжить лишь те организмы, состояние которых изменялось в такт с изменениями среды. Время, необходимое для того, чтобы колебательная система совершила полный цикл и вернулась в исходное положение, называется периодом биологического ритма, положение этой системы в данный момент времени – фазы. Число циклов в единицу времени называется частотой ритма, а размах колебаний – амплитудой. Если максимумы амплитуд нескольких биологических ритмов совпадают, говорят о синфазности, а если не совпадают, то биологические ритмы расходятся по фазе. В 1729г. французский астроном де Мэран обнаружил, что листья растений совершают периодические движения в течение суток. В последующем были найдены и определены биологические ритмы, свойственные практически всем живым организмам (растительным и животным), имеющие большие различая по частотам или периодам. Сделаны первые попытки классифицировать многообразие биологических ритмов. Выделяют группы так называемые: 1) высокочастотных биологических ритмов, периоды колебаний которых находятся в пределах от доли секунды до получаса. Примерами этого могут служить колебания, характеризующие электрическую активность головного мозга, сердца, мышц, др. органов и тканей, регистрируя с помощью специальной аппаратуры; 2) средней частоты с длительностью периодов от получаса до 20-28 час.; с периодом от получаса до нескольких часов – ультрадианные; с периодом в пределах 20 – 28 час. – циркадианные (циркадные или околосуточные) – прием пищи, связанный с наступлением чувства голода, колебания на протяжении суток температуры тела и артериального давления, работоспособности человека на протяжении рабочей смены или суток; 3) низкой частоты – околонедельные, околомесячные, сезонные, окологодовые, многолетние и др. виды. Околомесячному биологическому ритму соответствует овариально-менструальный цикл, сезонным биологическим ритмам – периодичность обострения гипертонической болезни, язвы желудка и т.д., окологодовым и многолетним биологическим ритмам – рост и физическое развитие детей.

К моменту пробуждения в крови повышается содержание адреналина – вещества, которое увеличивает частоту сердечных сокращений, повышает артериальное давление, активизирует весь организм; накапливаются в крови и др. биологические «стимуляторы». Снижение концентрации этих веществ к вечеру – непременное условие спокойного сна; бессонница непременно сопровождает волнение и тревогу. Следует стремиться поддерживать постоянный распорядок дня, т.е. ложиться спать и вставать приблизительно в одно и то же время. Ритмичным должен быть и прием пищи. В циркадианном биологическом ритме и работоспособность человека. Одни («жаворонка») лучше работают в первой половине дня, другие («совы») предпочитают трудиться вечером. У людей, работающих то днем, то ночью, день ото дня меняется ритм труда и отдыха. В этих условиях быстро развивается нарушение биологических ритмов – наступает так называемый, десинхроноз. Значительная перестройка биологических ритмов необходима уже при перелетах через 4-5 часовых поясов. Адаптация к новому временному поясу легче и быстрее протекает у лиц моложе 30 лет. Поломка биологических часов часто является первым признаком той или иной болезни. Так выделяющийся не вовремя желудочный сок начинает воздействовать на стенку желудка, что может способствовать развитию язвенной болезни. Существуют ритмы с 2- и 3-летние циклы в детском и подростковом возрасте, при анализе уровня спортивных достижений у спортсменов. В течении туберкулезного процесса отмечена 3-летняя периодичность: через 4, 7, 10, 13 лет от начала заболевания наиболее часто возникают обострения. Известна 5-6-и 11-летняя периодичность возникновения некоторых заболеваний.

Изучением условий существования живых организмов и взаимосвязь организмов со средой их обитания занимается экологическая наука. В 1866г. впервые термин «экология» был использован немецким биологом Э.Геккелем, однако наиболее активное развитие экологии началось лишь в 1930-е гг. Элемент среды, способный оказывать прямое или опосредованное влияние на живые организмы, называют экологическим фактором. Условно их разделяют на биотические и абиотические. Биотические факторы – это пищевые факторы, а также факторы, характеризующие взаимоотношения между отдельными особями или группами особей одного вида (например, конкуренция из-за территории, пищи, воды, воспроизводства и т.д.), между особями разных видов (например, хищничество, паразитизм и т.д.). Абиотические факторы действуют на биологические объекты извне (температуры, свет, влажность, осадки, атмосферное давление, ветер, ионизация атмосферы и т.д.). Совокупность экологических характеристик данного вида или всех условий его обитания (места обитания, пища, места размножения, отношения с др. видами и др.) составляют так называемую экологическую нишу вида.

Загрязнение атмосферы, озер, рек и океанов, уничтожение естественного растительного покрова, вымирание многих видов животных, истощение почв и др. последствия производственной активности человека привлекают большое внимание к проблемам охраны окружающей среды. Все возрастающие темпы изменений окружающей среды ведут к нарушению экологического равновесия между человеком и средой его обитания. Так, вырубка лесов в таежной зоне нередко приводит к активизации природных очагов клещевого энцефалита, обводнение африканских саванн привело к распространению шистосоматоза, проникновение скотоводства в полосу тропических американских саванн способствовало размножению летучих мышей-вампиров, являющихся переносчиками возбудителей бешенства и т.д. Одним из важнейших принципов рационального влияния на окружающую среду, производственную обстановку и условия быта в современную эпоху является гигиенический подход к комплексу профилактических мероприятий экологического характера с целью принципиального совершенствования всех форм производственной деятельности человека, способствующей улучшению человеческого здоровья и состоянию окружающей среды.

Медицинскую науку, изучающую причины и закономерности возникновения и распространения массовых болезней, а также разрабатывающую методы профилактики и борьбы с ними называют эпидемиологией. Первоначально объектом ее изучения были лишь инфекционные болезни, т.к. их распространение нередко принимало массовый характер и сопровождалось миллионами жертв (чума в 6 и 14вв., холера в 19в. и т.д.). Еще медицине древнего мира были известны такие меры борьбы с эпидемиями, как удаление заболевших из города, сжигание вещей больных и умерших (например, в Ассирии, Вавилоне), привлечение переболевших к уходу за больными (в Древней Греции), запрещение больным проказой посещать церкви, пекарни, пользоваться колодцами. В 14в. в Европе начал применяться карантин. В России прибегали к изоляции больных от здоровых: запрещалось (16в.) навещать больных, совершать обряды при похоронах умерших от «моровых» болезней (хоронили на отдельных кладбищах), получила распространение организация застав (16в.). Основоположниками эпидемиологии как науки считают итальянского врача Д.Фракастро (16в.), создавшего учение о контагиозных (заразных) болезнях, в России – Д.Самойловича (18в.). В конце 19в. – начале 20в. исследования выдающихся микробиологов Л.Пастера, Р.Коха, И.Мечникова и др., открытие возбудителей многих инфекционных болезней создали возможности для объективного изучения предмета эпидемиологии и обусловили ее формирование как научной дисциплины.

В эпидемиологии используется комплексный метод, включающий эпидемиологическое обследование, микробиологическое, санитарное и др. исследования, сравнительно-историческое изучение эпидемий, статистический анализ и экспериментальный метод, в силу чего развитие эпидемиологии связано с успехами таких отраслей медицинской науки, как микробиология, вирусология, паразитология, иммунология, гигиена, а также клиника инфекционных болезней. В эпидемиологической практике используется достижения этих наук в создании вакцин, средств и методов дезинфекции, методов лабораторной диагностики и т.д. Массовое распространение сердечно-сосудистых, онкологических, нервно-психических и некоторых др. заболеваний потребовало применения таких подходов к изучению закономерностей их распространения, которые ранее применялись лишь в отношении инфекционных болезней. Поэтому термин «эпидемиология» с 1950-х гг. используется и для обозначения соответствующих разделов кардиологии, онкологии, психиатрии, эндокринологии и т.д.

Аморально-безумное потребительство нынешнего человечества вызывает ответную, пока защитную, пока предупредительную реакцию: разрушается озоновый слой, меняется климат, учащаются землетрясения и катастрофы и др. Природа как бы заставляет людей одуматься, осмотреться, остановить свою разрушительную, паразитическую деятельность. Земля есть нечто большее, чем слипшиеся в ходе аккреции в шар химические соединения элементов таблицы Менделеева, что Природа, и Земля в том числе, развиваются, преобразуются. Но время преобразований может стать гибельным для человечества, если люди не подготовятся к нему духовно, не изменят себя нравственно, не изменят своего отношения к природе, к живому и «неживому», к самим себе, к тому, что и кто нас окружает.

К концу 19 в. капитализм изжил себя, как в своё время и феодализм. В 20 в. происходила борьба капитализма с нарождающимся социализмом (в начале в СССР, а потом и в Восточной Европе). Победивший в схватках либеральный капитализм, в начале 21 в. упёрся в тупик, о чём, в т.ч. свидетельствовали безвыходные финансово-экономические кризисы. Назревал глобальный кризис, похуже чем в 1929 г., вылившийся во 2-ю Мировую войну 1939-1945 гг.

32. Периоды человека. Ископаемым предком современного человека был неандерталец. Впервые его останки случайно были найдены в 1856 г. в Германии в долине Неандерталь, вблизи Дюссельдорфа. По месту первой находки (как это и принято в археологии) человека, чьи кости были здесь найдены, назвали неандертальцем. У него были мощные надбровные дуги, которых нет у современного человека. Лоб у него выступал вперёд, а череп был сплюснутый спереди и выпуклый сзади. В 1886 г. в Бельгии при раскопках в пещере Спи обнаружили сразу 2 скелета неандертальцев. И вместе с ними в одном и том же слое были кости давно вымерших шерстистого носорога, мамонта и др. ископаемых млекопитающих, и оббитые камни – орудия древнего человека. Неандертальца признали одним из предков современного человека, но не самым древним. Человек разумный стал ответвляться от других предков 100, а может и 300 тыс. лет назад. Существует и точка зрения, что неандертальцы были тупиковой ветвью гоминид. Перед неандертальцем существовал более примитивный тип – человек прямоходящий, перед которым существовал ещё более примитивный тип – человек умелый. Человек выпрямленный (прямоходящий) – впервые найден в 1893 г. на Яве, назван питекантропом. В 1920 г. человек выпрямленный найден в Китае – синантроп (китайский человек). Самый древний скелет прямоходящего человека найден в 1985 г. в Нарикотоме в Восточной Африке. Он датирован 1 млн. 650 тыс. лет. Прямоходящий человек умел пользоваться огнём и изготовлял каменные орудия ашельского типа – культуры раннего палеолита. Названа по предместью г.Амьен (Франция) Сент Ашель. Впервые введена в науку Г.де Мортилье в 1885 г. как 5-й период палеолита. Ашельская культура (период) характеризуется так называемыми ручными рубилами – грубо обработанными с 2-х сторон кусками камня с заостренными концами и закругленными основаниями. Впервые самые древние останки человека умелого (не одного, а нескольких) возрастом около 2 млн. лет найдены в Олдувае. Орудия, которые он делал, почти все были кварцевыми (а кварца в местах стоянок этих людей не было). Он подбирал камень для своих орудий. Ни одно из животных не подбирает сырьё для своих орудий и вообще не додумывается раскалывать камень, чтобы сделать его острым, превратить в орудие. Ученые провели серию исследований и пришли к выводу, что кисть человека умелого была способна к труду. Она обладала силовым захватом большой мощности. Ни у одной обезьяны таких способностей нет. До человека умелого был австралопитек африканский и Люси из Хадара. Австралопитек – древнейший и наиболее примитивный вид человека ростом около 1,5 м и весом до 70 кг. Прямохождение и зубная система (всеяден) более близки к современному человеку, чем к обезьяне. Мозг относительно крупный (около 500 – 600 см3). Появился около 5,5 млн. лет и исчез около 1 млн. лет назад. Австралопитеки по своему облику были людьми, но не изготовляли орудий из камня. Они все были гоминиды – это люди; гоминоиды или антропоиды – это человекообразные обезьяны. Наравне с черепом и зубами имелись формы руки, кисти, ноги, подошвы, тазовых костей, по которым можно узнать, была ли походка прямая, такая, как у нас или гоминиды передвигались как обезьяны. К концу 20 в. установлено, что гоминиды существовали около 6 млн. лет (австралопитек) и около 2,6 млн. лет назад они изготовляли каменные орудия и строили искусственные жилища.

Объем черепа и в начале 21 в. у людей не одинаков – он колеблется в среднем от 1000 до 1800 см3 и превышает размеры черепа питекантропа (от 700 до 1250см3). Объем черепа у человека умелого перекрывает объем питекантропа. Измерения конца 20 в. всех находок показали, что объем мозга человека умелого колеблется от 500 до 800 см3. После исчезновения человека прямоходящего появляется: человек разумный архаичный (около 300 тыс. лет назад); неандерталец, живущий в Европе и Азии во время ледникового периода (палеоантроп), вымер 300 тыс. лет назад; неантроп – человек разумный современного типа.

1-й период истории человечества – каменный век (орудия из камня, дерева, кости) занимал 2,6 млн. лет, и подразделялся на (до н.э.):

– палеолит – с 2,6 млн. лет до 12-11 тыс. лет;

– мезолит – между 12 и 6 тыс. лет;

– неолит – с 6 до 5-3 тыс. лет; появляются племена земледельцев и скотоводов, ведущих оседлый образ жизни. Конец неолита – это время возникновения первых государств: Шумера, Аккада, Египта.

– энеолит – с 5-3 тыс. лет; наряду с каменными орудиями труда, появляются сделанные из меди – более мягкого и простого в обработке металла.