Страница:
Губарева Любовь Ивановна, Мизирева Ольга Михайловна, Чурилова Татьяна Михайловна
Экология человека: практикум для вузов
Предисловие
Социальное устройство современного общества, его прогресс во многом зависят от уровня образования и информированности населения о насущных проблемах человечества. В настоящее время деятельность человеческого общества превратилась в самый средообразующий фактор. В связи с этим изучение экологии человека стало необходимым условием формирования личности, воспитания правильного и бережного отношения к природе, рационального ее использования.
Анализ научной литературы позволяет полагать, что негативные тенденции в состоянии здоровья и динамике воспроизводства населения как в нашей стране, так и за рубежом, сохраняющиеся в течение двух последних десятилетий, по-видимому, обусловлены воздействием различных антропогенных факторов. Поэтому сегодня с особой остротой встает вопрос прогнозирования вмешательства человека в природную среду.
Знание закономерностей и эколого-физиологических механизмов адаптации человека к различным климато-географическим и антропогенным факторам среды позволит разработать научно обоснованные средства и мероприятия по профилактике болезней, связанных с окружающей средой, и оказать своевременное корригирующее влияние на состояние здоровья населения различных регионов нашей планеты.
Предлагаемая книга – первый опыт создания практического учебного пособия по новому курсу – «Экология человека». Курс избранных лекций по данной дисциплине вышел сравнительно недавно (Н.А.Агаджанян, В. И. Торшин, 1994). Данное учебное пособие в определенной мере соответствует вышеуказанному теоретическому курсу, содержит разработки лабораторных занятий и их теоретическое обоснование, список рекомендуемой литературы по каждой теме. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, оно может быть использовано также преподавателями вузов, учителями и учащимися средних специальных и общеобразовательных учебных заведений, центров по экологическому образованию и воспитанию.
Л. И. Губарева
Анализ научной литературы позволяет полагать, что негативные тенденции в состоянии здоровья и динамике воспроизводства населения как в нашей стране, так и за рубежом, сохраняющиеся в течение двух последних десятилетий, по-видимому, обусловлены воздействием различных антропогенных факторов. Поэтому сегодня с особой остротой встает вопрос прогнозирования вмешательства человека в природную среду.
Знание закономерностей и эколого-физиологических механизмов адаптации человека к различным климато-географическим и антропогенным факторам среды позволит разработать научно обоснованные средства и мероприятия по профилактике болезней, связанных с окружающей средой, и оказать своевременное корригирующее влияние на состояние здоровья населения различных регионов нашей планеты.
Предлагаемая книга – первый опыт создания практического учебного пособия по новому курсу – «Экология человека». Курс избранных лекций по данной дисциплине вышел сравнительно недавно (Н.А.Агаджанян, В. И. Торшин, 1994). Данное учебное пособие в определенной мере соответствует вышеуказанному теоретическому курсу, содержит разработки лабораторных занятий и их теоретическое обоснование, список рекомендуемой литературы по каждой теме. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, оно может быть использовано также преподавателями вузов, учителями и учащимися средних специальных и общеобразовательных учебных заведений, центров по экологическому образованию и воспитанию.
Л. И. Губарева
Введение
Предмет экологии человека
Цель: сформировать представление об экологии человека как о комплексной междисциплинарной науке, определяющей пространственно-временное положение человека в системе живой природы, в окружающем мире.
Теоретическое введение
1. Что является предметом изучения экологии человека?
2. Какова история развития экологии человека?
3. Какое место занимает экология человека в системе наук?
4. Какими методами пользуется наука «экология человека»?
5. Как осуществляется взаимосвязь человеческих групп с окружающей средой?
Впервые термин экология человека появился в 1921 г. в работе американских исследователей Р. Е. Парка и Э. В. Берджеса, которые использовали его в социологических исследованиях.
Экология человека – это наука, изучающая закономерности взаимодействия человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с динамичной, постоянно усложняющейся средой обитания, проблемы сохранения и укрепления здоровья.
Не утратило актуальности и краткое, но емкое определение экологии человека, данное в первой половине века.
Экология человека – это наука, изучающая закономерности взаимодействия человека с человеком и с окружающей его средой, то есть, иначе говоря, – условия жизни человека и их влияние на человеческий организм.
Исследование биосферы, ее временных и пространственных составляющих, влияние на нее антропогенных факторов не может изучаться в отрыве от человека, человеческих популяций, человечества в целом.
Экология человека изучает антропосистемы различного уровня – от глобального до локального и микролокального. Вся планета Земля с ее воздушной оболочкой и ближним космосом может быть единым объектом изучения экологии человека. Глобальную антропоэкосистему можно рассматривать как антропоэкосферу, представляющую собой многомерное пространство, которое охватывает всю поверхность Земли и состоит из биосферы (в трактовке В. И. Вернадского), с включенными в нее всеми населяющими планету людьми (человеческим обществом), которые, используя природные ресурсы планеты с помощью технических средств, находятся с ней в сложных противоречивых отношениях. Антропоэкосфера состоит из антропоэкосистем более низкого уровня, вплоть до элементарной, в качестве которой может выступать ограниченное пространство с находящейся в его пределах небольшой группой людей. Но наиболее частым объектом антропоэкологических исследований бывают территориальные комплексы различного масштаба.
В рамках экологии человека выделяются такие разделы, как экология города (урбоэкология), техническая экология, экологическая этика, психологическая экология, этноэкология, палеоэкология, медицинская экология и т. п.
Экологию человека рассматривают как аналог аутэкологии в пределах экологии животных (воздействие на организм и его реакции) и с позиций взаимодействия антропосистемы со средой жизни. Многоаспектно понимание социальной экологии. С точки зрения Н. Ф. Реймерса, разделение этих дисциплин проще всего произвести по дуалистическим качествам самого человека. Когда речь идет об индивиде, репродуктивной группе – это экология человека; когда рассматривается социальный ряд – личность, семья и т. д. – это социальная экология; объединение научных отраслей, изучающих связь личности, семьи и других социальных групп с природой и социальной средой – это есть синэкология человека.
Для объединения экологии человека и социальной экологии может служить термин «социально-экономическая экология человека», или «антропоэкология». Глобальная экология человека исследует взаимосвязь «природа – человеческое общество» в планетарном масштабе. К социальной экологии тесно примыкает экология культуры. Она исследует влияние на человека культурной среды обитания, в которую включают материально-духовную среду жизни (от культурных ландшафтов и архитектуры до литературы). В последнее время возникло понятие «экология духа», включающее среду морали, воззрений, духовности человека. Здесь смыкается цикл естественно-научных и гуманитарных знаний на философском уровне.
Экологию человека на всех стадиях исторического развития интересует следующее:
1) численность отдельных общностей людей и всего человечества;
2) возрастная и половая структура общностей;
3) уровень здоровья людей, который может быть выражен через среднюю продолжительность жизни, наиболее характерные болезни и распространенные причины смерти;
4) специфика питания людей каждой эпохи, калорийность пищи, способы ее приготовления;
5) тип трудовой деятельности, механизмы и орудия труда, источники энергии, используемые в хозяйстве и быту;
6) система расселения;
7) культурные и гигиенические навыки.
Анализ указанных выше характеристик позволяет получить знание некоторых важных величин, которые в количественной форме отражают взаимодействие человека со средой его обитания.
2. Какова история развития экологии человека?
3. Какое место занимает экология человека в системе наук?
4. Какими методами пользуется наука «экология человека»?
5. Как осуществляется взаимосвязь человеческих групп с окружающей средой?
Впервые термин экология человека появился в 1921 г. в работе американских исследователей Р. Е. Парка и Э. В. Берджеса, которые использовали его в социологических исследованиях.
Экология человека – это наука, изучающая закономерности взаимодействия человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с динамичной, постоянно усложняющейся средой обитания, проблемы сохранения и укрепления здоровья.
Не утратило актуальности и краткое, но емкое определение экологии человека, данное в первой половине века.
Экология человека – это наука, изучающая закономерности взаимодействия человека с человеком и с окружающей его средой, то есть, иначе говоря, – условия жизни человека и их влияние на человеческий организм.
Исследование биосферы, ее временных и пространственных составляющих, влияние на нее антропогенных факторов не может изучаться в отрыве от человека, человеческих популяций, человечества в целом.
Экология человека изучает антропосистемы различного уровня – от глобального до локального и микролокального. Вся планета Земля с ее воздушной оболочкой и ближним космосом может быть единым объектом изучения экологии человека. Глобальную антропоэкосистему можно рассматривать как антропоэкосферу, представляющую собой многомерное пространство, которое охватывает всю поверхность Земли и состоит из биосферы (в трактовке В. И. Вернадского), с включенными в нее всеми населяющими планету людьми (человеческим обществом), которые, используя природные ресурсы планеты с помощью технических средств, находятся с ней в сложных противоречивых отношениях. Антропоэкосфера состоит из антропоэкосистем более низкого уровня, вплоть до элементарной, в качестве которой может выступать ограниченное пространство с находящейся в его пределах небольшой группой людей. Но наиболее частым объектом антропоэкологических исследований бывают территориальные комплексы различного масштаба.
В рамках экологии человека выделяются такие разделы, как экология города (урбоэкология), техническая экология, экологическая этика, психологическая экология, этноэкология, палеоэкология, медицинская экология и т. п.
Экологию человека рассматривают как аналог аутэкологии в пределах экологии животных (воздействие на организм и его реакции) и с позиций взаимодействия антропосистемы со средой жизни. Многоаспектно понимание социальной экологии. С точки зрения Н. Ф. Реймерса, разделение этих дисциплин проще всего произвести по дуалистическим качествам самого человека. Когда речь идет об индивиде, репродуктивной группе – это экология человека; когда рассматривается социальный ряд – личность, семья и т. д. – это социальная экология; объединение научных отраслей, изучающих связь личности, семьи и других социальных групп с природой и социальной средой – это есть синэкология человека.
Для объединения экологии человека и социальной экологии может служить термин «социально-экономическая экология человека», или «антропоэкология». Глобальная экология человека исследует взаимосвязь «природа – человеческое общество» в планетарном масштабе. К социальной экологии тесно примыкает экология культуры. Она исследует влияние на человека культурной среды обитания, в которую включают материально-духовную среду жизни (от культурных ландшафтов и архитектуры до литературы). В последнее время возникло понятие «экология духа», включающее среду морали, воззрений, духовности человека. Здесь смыкается цикл естественно-научных и гуманитарных знаний на философском уровне.
Экологию человека на всех стадиях исторического развития интересует следующее:
1) численность отдельных общностей людей и всего человечества;
2) возрастная и половая структура общностей;
3) уровень здоровья людей, который может быть выражен через среднюю продолжительность жизни, наиболее характерные болезни и распространенные причины смерти;
4) специфика питания людей каждой эпохи, калорийность пищи, способы ее приготовления;
5) тип трудовой деятельности, механизмы и орудия труда, источники энергии, используемые в хозяйстве и быту;
6) система расселения;
7) культурные и гигиенические навыки.
Анализ указанных выше характеристик позволяет получить знание некоторых важных величин, которые в количественной форме отражают взаимодействие человека со средой его обитания.
Литература
1. Агаджанян Н. А., Торшин В. И. Экология человека. Избранные лекции. – М.: 1994.
2. Географические аспекты экологии человека. – М.: 1975.
3. Предмет экологии человека: в 2 ч. – М.,1991.
4. Проблемы экологии человека. – М.: 1986.
5. Экология человека. Основные проблемы. – М.: 1988.
2. Географические аспекты экологии человека. – М.: 1975.
3. Предмет экологии человека: в 2 ч. – М.,1991.
4. Проблемы экологии человека. – М.: 1986.
5. Экология человека. Основные проблемы. – М.: 1988.
Абиотические, биотические и антропогенные факторы внешней среды
Тема: Влияние абиотических факторов на организм человека
Цель: определить адаптивные возможности к низким температурам у студентов из разных климатических зон или разного социального происхождения. Выявить, какие абиотические факторы среды влияют позитивно, а какие – негативно на состояние здоровья и общую продолжительность жизни человека в данном регионе.
Оборудование: лед, вода, секундомер, фонендоскоп, аппарат для измерения артериального давления, кристаллизатор.
Оборудование: лед, вода, секундомер, фонендоскоп, аппарат для измерения артериального давления, кристаллизатор.
Теоретическое введение
1. Что такое окружающая среда?
2. Что входит в понятия «макроклимат» и «микроклимат»?
3. Перечислите известные вам абиотические факторы среды?
4. Обоснуйте взаимосвязь географического фона и неинфекционных и инфекционных болезней?
5. Какова роль природно-климатических факторов в адаптации организма?
Абиотические факторы среды – это факторы неорганической природы, влияющие на организм.
В ходе эволюционного развития организм человека адаптировался к действию широкого спектра природных условий: к определенному давлению и гравитации, уровню космических и тепловых излучений, определенному газовому составу окружающей атмосферы, смене сезонов года, смене дня и ночи. В результате фиксированности в организме изменений окружающего мира и сигнального значения факторов внешней среды и развиваются реакции приспособления организма.
Человек, в отличие от животных, помогает себе приспосабливаться к условиям существования, используя, кроме своих физиологических реакций, еще и различные защитные средства, которые дала ему цивилизация: одежду, дома и т. п. Это освобождает организм от нагрузки на некоторые адаптивные системы и в ряде случае имеет отрицательные для организма последствия: снижает возможность адаптироваться к природным факторам.
В связи с этим биологическая реакция живого организма на геохимические факторы может проявляться в широком диапазоне – от приспособляемости организма до заболевания и даже гибели в ходе эпидемических заболеваний, носящих массовый характер. Микроэлементы являются экзогенными геохимическими факторами, играющими значительную роль в таких жизненно важных процессах, как рост, размножение, кроветворение, клеточное дыхание, обмен веществ.
Помимо природно-географических факторов, большое значение в возникновении массовых заболеваний имеют социально-экономические условия жизни населения, прежде всего, урбанизация, связанная с глубокой структурной перестройкой существующих городов и селений на основе индустрии, транспорта и т. д.
Учет уровней заболеваемости по основным классам и группам заболеваемости и проведение эпидемиологического районирования дают основание для выявления факторов внешней среды, влияющих на заболеваемость.
2. Что входит в понятия «макроклимат» и «микроклимат»?
3. Перечислите известные вам абиотические факторы среды?
4. Обоснуйте взаимосвязь географического фона и неинфекционных и инфекционных болезней?
5. Какова роль природно-климатических факторов в адаптации организма?
Абиотические факторы среды – это факторы неорганической природы, влияющие на организм.
В ходе эволюционного развития организм человека адаптировался к действию широкого спектра природных условий: к определенному давлению и гравитации, уровню космических и тепловых излучений, определенному газовому составу окружающей атмосферы, смене сезонов года, смене дня и ночи. В результате фиксированности в организме изменений окружающего мира и сигнального значения факторов внешней среды и развиваются реакции приспособления организма.
Человек, в отличие от животных, помогает себе приспосабливаться к условиям существования, используя, кроме своих физиологических реакций, еще и различные защитные средства, которые дала ему цивилизация: одежду, дома и т. п. Это освобождает организм от нагрузки на некоторые адаптивные системы и в ряде случае имеет отрицательные для организма последствия: снижает возможность адаптироваться к природным факторам.
В связи с этим биологическая реакция живого организма на геохимические факторы может проявляться в широком диапазоне – от приспособляемости организма до заболевания и даже гибели в ходе эпидемических заболеваний, носящих массовый характер. Микроэлементы являются экзогенными геохимическими факторами, играющими значительную роль в таких жизненно важных процессах, как рост, размножение, кроветворение, клеточное дыхание, обмен веществ.
Помимо природно-географических факторов, большое значение в возникновении массовых заболеваний имеют социально-экономические условия жизни населения, прежде всего, урбанизация, связанная с глубокой структурной перестройкой существующих городов и селений на основе индустрии, транспорта и т. д.
Учет уровней заболеваемости по основным классам и группам заболеваемости и проведение эпидемиологического районирования дают основание для выявления факторов внешней среды, влияющих на заболеваемость.
Работа 1
Исследование физиологических механизмов адаптации организма к низким температурам
Физиологические механизмы адаптации организма к низким температурам можно исследовать с помощью простой пробы – опускания руки в воду со льдом. Эта проба позволяет также измерить адаптивную реакцию организма на интенсивное холодовое раздражение.
Вначале у испытуемого, который спокойно сидит на стуле, измеряют через каждую минуту систолическое и диастолическое давление и пульс до тех пор, пока показания не станут стабильными. Частоту пульса у запястья подсчитывают за 10 с, полученный результат умножают на 6.
Затем руку испытуемого погружают до кисти на 1 мин в холодную воду 0 °C. Через 30–60 с после этого измеряют систолическое и диастолическое давление. Кроме того, на ощупь или при помощи специального прибора подсчитывают частоту пульса. После того, как руку вынут из воды, делают измерения через каждую минуту до тех пор, пока все измеряемые величины не вернутся к исходному уровню. Отмечают изменения цвета лица и рук испытуемого.
У молодых людей систолическое давление может повышаться на 20–30 мм рт. ст. Люди, привыкшие к холодному климату, показывают менее значительную реакцию и испытывают менее сильную боль.
Субъективные ощущения. Запишите со слов испытуемого, какие ощущения он испытывал и насколько сильной была боль.
Проведите исследования у 3–4 студентов, родившихся в разных климатических условиях, а также у проживающих в разных по укладу и материальному достатку семьях.
Обработка результатов и выводы. Постройте график по всем полученным результатам. Сделайте вывод о влиянии климато-географических и социальных факторов на адаптивные возможности организма.
Пример. У студента, родившегося и выросшего до поступления в институт в условиях низких среднегодовых температур, при погружении руки в холодную воду наблюдали повышение частоты пульса на 10 %, повышение систолического давления – на 10 мм рт. ст., а у студента, родившегося и выросшего в условиях жаркого климата – соответственно на 34 % и 25 мм рт. ст. При этом у последнего испытуемого, в отличие от предыдущего, непосредственно после погружения руки отмечали задержку дыхания и побледнение кожи, что обусловлено резким сужением поверхностно расположенных кровеносных сосудов. Графическое отображение результатов исследования отчетливо показывает разную степень выраженности реакции вегетативных систем организма на холодовое воздействие.
Частота сердечных сокращений
Величина систолического давления
Вначале у испытуемого, который спокойно сидит на стуле, измеряют через каждую минуту систолическое и диастолическое давление и пульс до тех пор, пока показания не станут стабильными. Частоту пульса у запястья подсчитывают за 10 с, полученный результат умножают на 6.
Затем руку испытуемого погружают до кисти на 1 мин в холодную воду 0 °C. Через 30–60 с после этого измеряют систолическое и диастолическое давление. Кроме того, на ощупь или при помощи специального прибора подсчитывают частоту пульса. После того, как руку вынут из воды, делают измерения через каждую минуту до тех пор, пока все измеряемые величины не вернутся к исходному уровню. Отмечают изменения цвета лица и рук испытуемого.
У молодых людей систолическое давление может повышаться на 20–30 мм рт. ст. Люди, привыкшие к холодному климату, показывают менее значительную реакцию и испытывают менее сильную боль.
Субъективные ощущения. Запишите со слов испытуемого, какие ощущения он испытывал и насколько сильной была боль.
Проведите исследования у 3–4 студентов, родившихся в разных климатических условиях, а также у проживающих в разных по укладу и материальному достатку семьях.
Обработка результатов и выводы. Постройте график по всем полученным результатам. Сделайте вывод о влиянии климато-географических и социальных факторов на адаптивные возможности организма.
Пример. У студента, родившегося и выросшего до поступления в институт в условиях низких среднегодовых температур, при погружении руки в холодную воду наблюдали повышение частоты пульса на 10 %, повышение систолического давления – на 10 мм рт. ст., а у студента, родившегося и выросшего в условиях жаркого климата – соответственно на 34 % и 25 мм рт. ст. При этом у последнего испытуемого, в отличие от предыдущего, непосредственно после погружения руки отмечали задержку дыхания и побледнение кожи, что обусловлено резким сужением поверхностно расположенных кровеносных сосудов. Графическое отображение результатов исследования отчетливо показывает разную степень выраженности реакции вегетативных систем организма на холодовое воздействие.
Частота сердечных сокращений
Величина систолического давления
Литература
1. Медицинская география и экология человека. – М.: 1987.
2. Орехов К. Н. Проблемы экологии человека. – Ставрополь: 1998.
2. Орехов К. Н. Проблемы экологии человека. – Ставрополь: 1998.
Тема: Влияние биотических факторов среды на организм человека
Цель: изучить комнатные растения, выделяющие в окружающую среду фитонциды. Составить список растений, необходимых вам с учетом вашего здоровья и эстетического восприятия.
Оборудование: набор комнатных растений, выделяющих фитонциды; литература.
Оборудование: набор комнатных растений, выделяющих фитонциды; литература.
Теоретическое введение
1. Что относится к биотическим факторам среды?
2. Каковы виды взаимоотношений человека с растениями, животными и себе подобными?
3. Каково значение комнатных растений в жизни человека?
4. Какие вещества могут обуславливать фитонцидные свойства растений?
5. Экологические аспекты инфекционных заболеваний.
Биотические факторы среды – это факторы органической природы, влияния, оказываемые на организм жизнедеятельностью других организмов.
Человек, так же, как и другие живые организмы, может вступать в различного рода взаимоотношения с животными, растениями и себе подобными. Некоторые формы взаимоотношений человека с другими видами сложились в ходе естественной эволюции органического мира, другие – в ходе исторического развития человеческого общества. Из поколения в поколение человек передавал сведения о пользе и вреде тех или иных растений и животных. При этом использовался наиболее древний метод исследования – метод наблюдения. Полезные растения вводились в комнатную культуру. Научное обоснование факты их полезности получили лишь в 20 столетии. В частности, комнатные растения влияют на микроклимат помещения, поглощают часть вредных соединений, в том числе излишнее количество углекислого газа, имеют несомненное эстетическое и рекреационное значение. Зеленый цвет растений благотворно влияет на здоровье. Он меньше утомляет глаза, снижает зрительное напряжение, нормализует внутриглазное давление, способствует лучшему кровоснабжению глаз.
Во второй половине ХХ в. стала развиваться ароматология, чему способствовал интерес к природным запахам химиков, медиков, экологов. Выяснилось, что растительные ароматы способны влиять на дыхание, возбудимость мышц, нервную систему, мозговые биоритмы. Запахи лаванды и розмарина, например, снимают стресс и успокаивают нервную систему. Число ошибок программистов, а также людей других профессий, вынужденных работать с монитором компьютера в течение нескольких часов, при вдыхании запаха комнатных растений снижается: лимона – на 54 %, жасмина – на 33 %.
Многие комнатные растения выращивались благодаря своему чудесному свойству – выделять в окружающую среду фитонциды.
Фитонциды – это продуцируемые растениями бактерицидные (убивающие бактерии), фунгицидные (притивогрибковые), протистоцидные (убивающие простейших) летучие вещества, играющие значительную роль во взаимоотношениях организмов в растительных сообществах и являющиеся одним из факторов естественного иммунитета растений. В настоящее время проблема фитонцидов выросла в самостоятельное биологическое учение, разрабатываемое совместными усилиями ботаников, зоологов, химиков, микробиологов, растениеводов и медиков.
Ионизация воздуха в естественных растительных сообществах количественно и качественно отличается от территорий, не покрытых растительностью. Это обусловлено не только особенностями воздушной среды и микроклиматическими условиями, но и действием летучих органических веществ, в том числе и фитонцидов, выделяемых растениями. Соединяясь с легкими аэронами воздуха, фитонциды превращаются в электроаэрозоли, обладающие активным биологическим действием. Поэтому благотворное влияние растений на здоровье и самочувствие людей зависит не только от химического состава фитонцидов, но и от электроаэрозолей фитонцидов. Фитонциды повышают бактерицидную способность воздуха, делая его чистым. Механизм этого явления связан с трансформацией молекул озона в электронно возбужденные молекулы кислорода – озониды, способные разрушать структуры ДНК патогенных микроорганизмов. Однако воздух может быть чистым, но не свежим, например, при кондиционировании воздуха за счет уменьшения содержания озона и трансформации ионов. Бактерицидные свойства воздуха, содержащего фитонциды, обусловливают и такую его характеристику, как свежесть. Свежий воздух излечивает многие заболевания, улучшает состояние здоровья: благотворно влияет на нервную систему, повышает двигательную активность, секреторную функцию желудочно-кишечного тракта, способствует улучшению обмена веществ, стимулирует сердечную деятельность.
Отечественными учеными были изучены свойства оранжерейных и комнатных растений, описано 45 видов, обладающих бактерицидными и протистоцидными свойствами, свыше 100 видов проявляют фитонцидную активность. Это акалифа Уилкса, гибискус, аукуба японская, антуриум величественный, пеперомия туполистная, колеус и ряд других. Антимикробной активностью обладают некоторые суккуленты, например, алоэ, молочаи, толстянки, каланхоэ и многие другие растения.
Подобные исследования проводятся Американским агенством по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА). В 80-е годы его сотрудники выяснили, что сциндапсус, хлорофитум, плющ, хризантемы, герань – высокоэффективные очистители воздуха.
Академик А. М. Гродзинский, выступая на 8-м Всесоюзном совещании по фитонцидам, подчеркнул необходимость глубокой разработки теории фитонцидов в тесной связи с теорией фитодизайна. Фитодизайном он предложил называть введение растений в эргономические системы (замкнутые комплексы: человек – машина – среда) и рассматривать эту деятельность как часть общего дизайна, выполняющую эстетическую, санитарную, экологическую и другие функции. Растения, правильно подобранные и размещенные с хорошим вкусом, создают психологически благоприятную среду, положительно влияют на настроение людей, придают помещению своеобразный колорит и создают определенный комфорт.
2. Каковы виды взаимоотношений человека с растениями, животными и себе подобными?
3. Каково значение комнатных растений в жизни человека?
4. Какие вещества могут обуславливать фитонцидные свойства растений?
5. Экологические аспекты инфекционных заболеваний.
Биотические факторы среды – это факторы органической природы, влияния, оказываемые на организм жизнедеятельностью других организмов.
Человек, так же, как и другие живые организмы, может вступать в различного рода взаимоотношения с животными, растениями и себе подобными. Некоторые формы взаимоотношений человека с другими видами сложились в ходе естественной эволюции органического мира, другие – в ходе исторического развития человеческого общества. Из поколения в поколение человек передавал сведения о пользе и вреде тех или иных растений и животных. При этом использовался наиболее древний метод исследования – метод наблюдения. Полезные растения вводились в комнатную культуру. Научное обоснование факты их полезности получили лишь в 20 столетии. В частности, комнатные растения влияют на микроклимат помещения, поглощают часть вредных соединений, в том числе излишнее количество углекислого газа, имеют несомненное эстетическое и рекреационное значение. Зеленый цвет растений благотворно влияет на здоровье. Он меньше утомляет глаза, снижает зрительное напряжение, нормализует внутриглазное давление, способствует лучшему кровоснабжению глаз.
Во второй половине ХХ в. стала развиваться ароматология, чему способствовал интерес к природным запахам химиков, медиков, экологов. Выяснилось, что растительные ароматы способны влиять на дыхание, возбудимость мышц, нервную систему, мозговые биоритмы. Запахи лаванды и розмарина, например, снимают стресс и успокаивают нервную систему. Число ошибок программистов, а также людей других профессий, вынужденных работать с монитором компьютера в течение нескольких часов, при вдыхании запаха комнатных растений снижается: лимона – на 54 %, жасмина – на 33 %.
Многие комнатные растения выращивались благодаря своему чудесному свойству – выделять в окружающую среду фитонциды.
Фитонциды – это продуцируемые растениями бактерицидные (убивающие бактерии), фунгицидные (притивогрибковые), протистоцидные (убивающие простейших) летучие вещества, играющие значительную роль во взаимоотношениях организмов в растительных сообществах и являющиеся одним из факторов естественного иммунитета растений. В настоящее время проблема фитонцидов выросла в самостоятельное биологическое учение, разрабатываемое совместными усилиями ботаников, зоологов, химиков, микробиологов, растениеводов и медиков.
Ионизация воздуха в естественных растительных сообществах количественно и качественно отличается от территорий, не покрытых растительностью. Это обусловлено не только особенностями воздушной среды и микроклиматическими условиями, но и действием летучих органических веществ, в том числе и фитонцидов, выделяемых растениями. Соединяясь с легкими аэронами воздуха, фитонциды превращаются в электроаэрозоли, обладающие активным биологическим действием. Поэтому благотворное влияние растений на здоровье и самочувствие людей зависит не только от химического состава фитонцидов, но и от электроаэрозолей фитонцидов. Фитонциды повышают бактерицидную способность воздуха, делая его чистым. Механизм этого явления связан с трансформацией молекул озона в электронно возбужденные молекулы кислорода – озониды, способные разрушать структуры ДНК патогенных микроорганизмов. Однако воздух может быть чистым, но не свежим, например, при кондиционировании воздуха за счет уменьшения содержания озона и трансформации ионов. Бактерицидные свойства воздуха, содержащего фитонциды, обусловливают и такую его характеристику, как свежесть. Свежий воздух излечивает многие заболевания, улучшает состояние здоровья: благотворно влияет на нервную систему, повышает двигательную активность, секреторную функцию желудочно-кишечного тракта, способствует улучшению обмена веществ, стимулирует сердечную деятельность.
Отечественными учеными были изучены свойства оранжерейных и комнатных растений, описано 45 видов, обладающих бактерицидными и протистоцидными свойствами, свыше 100 видов проявляют фитонцидную активность. Это акалифа Уилкса, гибискус, аукуба японская, антуриум величественный, пеперомия туполистная, колеус и ряд других. Антимикробной активностью обладают некоторые суккуленты, например, алоэ, молочаи, толстянки, каланхоэ и многие другие растения.
Подобные исследования проводятся Американским агенством по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА). В 80-е годы его сотрудники выяснили, что сциндапсус, хлорофитум, плющ, хризантемы, герань – высокоэффективные очистители воздуха.
Академик А. М. Гродзинский, выступая на 8-м Всесоюзном совещании по фитонцидам, подчеркнул необходимость глубокой разработки теории фитонцидов в тесной связи с теорией фитодизайна. Фитодизайном он предложил называть введение растений в эргономические системы (замкнутые комплексы: человек – машина – среда) и рассматривать эту деятельность как часть общего дизайна, выполняющую эстетическую, санитарную, экологическую и другие функции. Растения, правильно подобранные и размещенные с хорошим вкусом, создают психологически благоприятную среду, положительно влияют на настроение людей, придают помещению своеобразный колорит и создают определенный комфорт.
Работа 2
Ознакомление с фитонцидными растениями и выявление возможности их использования в интерьере
Рассмотрите живые экземпляры предложенных растений. Изучите их морфологические признаки: строение стебля, листьев, цветков, плодов.
Ознакомьтесь со свойствами наиболее изученных фитонцидных растений, с отношением к ним человека, сложившимся в ходе исторического развития общества. Соотнесите их со своим состоянием здоровья, эстетическим восприятием.
Рис. 1. Агава американская Agave americana L. (Агавовые Agavaceae Endl.).
Алоэ древовидное – Aloe arborescens Mill. (Асфоделовые – Asphodelaceae Juss.). (рис. 2). Родина – Южная Африка. Вечнозеленое суккулентное древовидное растение 1–4 м высоты. Стебли прямостоячие, ветвящиеся, в нижней части с многочисленными следами от листьев. Листья расположены поочередно, сочные, мясистые, сизоватозеленые, сближенные в верхней части стебля в виде розетки, стеблеобъемлющие, мечевидные, окаймленные мягкими шипами. Цветки оранжевые, поникающие на тонких цветоножках; собраны в соцветие – густая кисть, которая появляется из пазух верхних листьев. Широко распространенное в комнатной культуре растение. Издревле считается растением, отпугивающим от жилища злых духов, поэтому очень часто веточку алое подвешивали у входа в жилище. Оздоравливает воздух в помещении благодаря выраженным фитонцидным свойствам. Предпочитает светлые солнечные места, переносит низкие температуры до 3–5 °C.
Рис. 2. Алоэ древовидное Aloe arborescens Mill.
Каланхоэ перистое – Kalanchoe pinnata (Lam.) Peresson (Толстянковые – Crassu-laceae DC.) (рис. 3). Родина – Южная и тропическая Африка и о. Мадагаскар. Многолетнее вечнозеленое растение высотой до 1 м и более. Листья мясистые, сочные, в нижней части стебля цельные, яйцевидные, крупные, в верхней части перистые, с 3–5 долями, в большинстве продолговато-яйцевидные, края листьев зубчатые, на которых в большом количестве развиваются «детки» – молодые растения. Цветки зеленовато-бело-розовые, с трубкой венчика до 3,5 см, собраны в верхушечные метельчатые соцветия. Цветет обильно с января до конца мая. Лекарственное и декоративное растение для комнатной культуры. Предпочитает светлые солнечные места.
Рис. 3. Каланхоэ перистое – Kalanchoe pinnata (Lam.) Peresson
Лимон обыкновенный – Citrus limon Burm. (Рутовые – Rutaceae lindl.) (рис. 4). Родина – Юго-Восточная Азия. Вечнозеленое дерево высотой до 3–5 (7) м. Побеги с колючками. Листья кожистые, продолговато-яйцевидные, с крылатыми черешками. Цветки белые с розовым оттенком, пазушные, одиночные или в малоцветковых кистях, с тонким нежным ароматом. Плод – «померанец» светло-желтого цвета, с трудно отделяющейся коркой. В листьях и плодах содержится эфирное масло, витамины С, В1, В2, РР. Лекарственное, пищевое и декоративное растение. Выращивают в светлых (южной экспозиции) помещениях с зимней температурой не ниже 13 °C.
Рис. 4. Лимон обыкновенный – Citrus limon Burm.
Мирт обыкновенный – Myrtus communis L. (Миртовые – Myrtaceae R. Br.). (рис. 5). Родина– Средиземноморье. Вечнозеленый густолиственный кустарник до 1 м высоты, с четырехгранными мелковолосистыми побегами, листья темно-зеленые, мелкие, кожистые, ланцетные или овальные, заостренные, с многочисленными железками, содержащими эфирные масла, что обусловливает приятный аромат. Цветки белые, с желтоватым или розовым оттенком, до 2 см в диаметре, одиночные, пазушные, очень душистые. Плод – темно-синяя ягода. Мирт содержит большое количество эфирного масла, антибиотики, фитонциды. Применяется в парфюмерной промышленности и медицине. В помещении, где находится, выполняет санитарную роль, благодаря выраженным фитонцидным свойствам. Выращивают в прохладных помещениях. Растение светолюбивое, устойчивое к колебаниям температуры и влажности воздуха.
Рис. 5. Мирт обыкновенный – Myrtus communis L.
Пеларгониум розовый – Pеlargonium roseum Willd. (Гераниевые – Geraniaceae Juss.) (рис. 6). Растение гибридного происхождения. Вечнозеленый кустарник до 1,52 м высоты. Надземные части растения мягкоопушенные, обладающие сильным, приятным запахом. Стебель прямостоящий. Листья на длинных черешках глубоко пяти-, семи-пальчато раздельные. Цветки розовые, собраны в простой зонтик. Пеларгониум – хорошее средство для вдыхания при головной боли. Декоративное, лекарственное. Широко используется в комнатной культуре. Нетребовательно к свету и температуре.
Рис. 6. Пеларгониум розовый – Pеlargonium roseum Willd.
Розмарин лекарственный – Rosmarinus officinalis L. (Губоцветные – Lamiaceae Lindl.) (рис. 7). Родина – Средиземноморье, Альпы. Вечнозеленый кустарник 0,5–1,5 (2) м высоты. Зеленые части растения с характерным запахом. Листья расположены супротивно, продолговато-линейные, сверху темно – зеленые, снизу беловойлочные, с резко выступающей средней жилкой с эфиромасличными железками. Цветки бледно-фиолетово-голубые, почти сидячие, собраны по 5-10 в кистевидные соцветия на концах веточек. Обладает ценными лекарственными, выраженными фитонцидными свойствами. Очищает воздух помещения от микробов. В странах Средиземноморья, Европы в средние века существовало поверье, что присутствие розмарина в доме действенно против старости, чумы и ведьм. По преданиям народов Европы, цветущие розмарины приносят в дом мир и счастье. Розмарин летом содержат на светлом окне, зимой – в прохладной комнате.
Ознакомьтесь со свойствами наиболее изученных фитонцидных растений, с отношением к ним человека, сложившимся в ходе исторического развития общества. Соотнесите их со своим состоянием здоровья, эстетическим восприятием.
Комнатные растения, обладающие фитонцидными свойсвами
Агава американская – Agave americana L. (Агавовые – Agavaceae Endl.). (рис. 1). Агавы – представители флоры юга США, Мексики, Центральной Америки и Вест-Индии. Крупные многолетние розеточные листовые суккуленты, монокарпики. Листья до 1–2 м длиной и 20–25 см шириной, серовато-зеленые, мощные, твердые, мясистые, ланцетные, широкие, по краям имеются крепкие шипы. К вершине лист суживается, переходя в острый крупный шип. Цветет раз в жизни. Неприхотлива, любит светлые солнечные места. Переносит понижение температуры до + 3–5 °C. Полив летом ежедневно и обильно, зимой раз в неделю, можно реже, в зависимости от температуры и влажности воздуха. Обладает фитонцидными свойствами, очищает воздух в помещении от микробов.Рис. 1. Агава американская Agave americana L. (Агавовые Agavaceae Endl.).
Алоэ древовидное – Aloe arborescens Mill. (Асфоделовые – Asphodelaceae Juss.). (рис. 2). Родина – Южная Африка. Вечнозеленое суккулентное древовидное растение 1–4 м высоты. Стебли прямостоячие, ветвящиеся, в нижней части с многочисленными следами от листьев. Листья расположены поочередно, сочные, мясистые, сизоватозеленые, сближенные в верхней части стебля в виде розетки, стеблеобъемлющие, мечевидные, окаймленные мягкими шипами. Цветки оранжевые, поникающие на тонких цветоножках; собраны в соцветие – густая кисть, которая появляется из пазух верхних листьев. Широко распространенное в комнатной культуре растение. Издревле считается растением, отпугивающим от жилища злых духов, поэтому очень часто веточку алое подвешивали у входа в жилище. Оздоравливает воздух в помещении благодаря выраженным фитонцидным свойствам. Предпочитает светлые солнечные места, переносит низкие температуры до 3–5 °C.
Каланхоэ перистое – Kalanchoe pinnata (Lam.) Peresson (Толстянковые – Crassu-laceae DC.) (рис. 3). Родина – Южная и тропическая Африка и о. Мадагаскар. Многолетнее вечнозеленое растение высотой до 1 м и более. Листья мясистые, сочные, в нижней части стебля цельные, яйцевидные, крупные, в верхней части перистые, с 3–5 долями, в большинстве продолговато-яйцевидные, края листьев зубчатые, на которых в большом количестве развиваются «детки» – молодые растения. Цветки зеленовато-бело-розовые, с трубкой венчика до 3,5 см, собраны в верхушечные метельчатые соцветия. Цветет обильно с января до конца мая. Лекарственное и декоративное растение для комнатной культуры. Предпочитает светлые солнечные места.
Рис. 3. Каланхоэ перистое – Kalanchoe pinnata (Lam.) Peresson
Лимон обыкновенный – Citrus limon Burm. (Рутовые – Rutaceae lindl.) (рис. 4). Родина – Юго-Восточная Азия. Вечнозеленое дерево высотой до 3–5 (7) м. Побеги с колючками. Листья кожистые, продолговато-яйцевидные, с крылатыми черешками. Цветки белые с розовым оттенком, пазушные, одиночные или в малоцветковых кистях, с тонким нежным ароматом. Плод – «померанец» светло-желтого цвета, с трудно отделяющейся коркой. В листьях и плодах содержится эфирное масло, витамины С, В1, В2, РР. Лекарственное, пищевое и декоративное растение. Выращивают в светлых (южной экспозиции) помещениях с зимней температурой не ниже 13 °C.
Рис. 4. Лимон обыкновенный – Citrus limon Burm.
Мирт обыкновенный – Myrtus communis L. (Миртовые – Myrtaceae R. Br.). (рис. 5). Родина– Средиземноморье. Вечнозеленый густолиственный кустарник до 1 м высоты, с четырехгранными мелковолосистыми побегами, листья темно-зеленые, мелкие, кожистые, ланцетные или овальные, заостренные, с многочисленными железками, содержащими эфирные масла, что обусловливает приятный аромат. Цветки белые, с желтоватым или розовым оттенком, до 2 см в диаметре, одиночные, пазушные, очень душистые. Плод – темно-синяя ягода. Мирт содержит большое количество эфирного масла, антибиотики, фитонциды. Применяется в парфюмерной промышленности и медицине. В помещении, где находится, выполняет санитарную роль, благодаря выраженным фитонцидным свойствам. Выращивают в прохладных помещениях. Растение светолюбивое, устойчивое к колебаниям температуры и влажности воздуха.
Рис. 5. Мирт обыкновенный – Myrtus communis L.
Пеларгониум розовый – Pеlargonium roseum Willd. (Гераниевые – Geraniaceae Juss.) (рис. 6). Растение гибридного происхождения. Вечнозеленый кустарник до 1,52 м высоты. Надземные части растения мягкоопушенные, обладающие сильным, приятным запахом. Стебель прямостоящий. Листья на длинных черешках глубоко пяти-, семи-пальчато раздельные. Цветки розовые, собраны в простой зонтик. Пеларгониум – хорошее средство для вдыхания при головной боли. Декоративное, лекарственное. Широко используется в комнатной культуре. Нетребовательно к свету и температуре.
Рис. 6. Пеларгониум розовый – Pеlargonium roseum Willd.
Розмарин лекарственный – Rosmarinus officinalis L. (Губоцветные – Lamiaceae Lindl.) (рис. 7). Родина – Средиземноморье, Альпы. Вечнозеленый кустарник 0,5–1,5 (2) м высоты. Зеленые части растения с характерным запахом. Листья расположены супротивно, продолговато-линейные, сверху темно – зеленые, снизу беловойлочные, с резко выступающей средней жилкой с эфиромасличными железками. Цветки бледно-фиолетово-голубые, почти сидячие, собраны по 5-10 в кистевидные соцветия на концах веточек. Обладает ценными лекарственными, выраженными фитонцидными свойствами. Очищает воздух помещения от микробов. В странах Средиземноморья, Европы в средние века существовало поверье, что присутствие розмарина в доме действенно против старости, чумы и ведьм. По преданиям народов Европы, цветущие розмарины приносят в дом мир и счастье. Розмарин летом содержат на светлом окне, зимой – в прохладной комнате.