Faktory životného prostredia Prostredie, v ktorom človek a ostatné organizmy žijú, pozostáva z mnohých navzájom pospájaných a meniacich sa faktorov. Tieto vonkajšie faktory sa neprestajne menia, navzájom sa ovplyvňujú, ale výrazne menia aj štruktúry a funkcie všetkých živých systémov. Tieto vonkajšie faktory označujeme pojmom ekologické faktory. Môžeme ich rozdeliť podľa rôznych kritérií. Napríklad podľa dôležitosti pre živé systémy poznáme ekologické faktory : - nevyhnutné (napr. vzduch, voda, potraviny, vhodná teplota), teda predstavujú základné životné podmienky, čiže sú pre život nevyhnutné, - modifikujúce (nie sú nevyhnutné pre existenciu organizmov, ale môžu ich ovplyvňovať, napr. podnebie, zrýchlenie, a pod.). Podľa povahy rozdeľujeme faktory na : - fyzikálne, - chemické, - biologické, - spoločenské (psychologické). Biologická potreba človeka Človek za 24 hodín života spotrebuje priemerne asi : 20 m3 vzduchu, 2 - 3 l vody, 0,75 kg potravín Bez potravy môže žiť asi 5 týždňov, bez vody 5 dní a bez vzduchu maximálne 5 minút. Za základné a nevyhnutné potreby ľudského života považujeme : dýchanie, tekutiny, potravu, vymešovanie, teplo, odpočinok-spánok, pohyb v zdravom prostredí. Pôsobenie faktorov vonkajšieho prostredia na živé systémy Medzi živými systémami a vonkajšími faktormi sa prejavuje rozpor, ktorý núti organizmy hľadať isté východisko. Živé systémy riešia svoj rozpor s faktormi vonkajšieho prostredia najmä týmito základnými mechanizmami : - reakciou, - adaptáciou, - stresom, - chorobou Rozhodujúci význam má pritom typ, intenzita a doba pôsobenia vonkajšieho faktora, ako aj možnosti adaptačných a obranných mechanizmov v živých systémoch. Zmenami živých systémov, ku ktorým dochádza vplyvom rôznych faktorov prostredia sa zaoberá mnoho vedných odborov. Pri štúdiu sa využívajú tzv. modelové organizmy (potkany, myši, morčatá, králiky, psy, ale niekedy aj sliepky, ovce, kozy, ošípané, kravy a kone a pod.). Skúma sa najmä zmena v správaní ovplyvnených jedincov, letálny (smrteľný) efekt určitého faktora, akútna a chronická účinnosť, zmeny rastu a vývinu, poruchy rozmnožovania, mutagenita a karcinogenita faktora, rizikovosť faktora pre človeka, pre hospodársky významné živočíchy, pre prírodné ekosystémy, ako aj efektívna ochrana proti rizikovému faktoru. Okrem toho sa používajú aj skúšky in vitro na tkanivových a bunkových štruktúrach. Pri skúmaní rizikovosti vonkajších faktorov na živé systémy má veľký význam reaktibilita organizmov ako b i o i n d i k á t o r o v prostredia. Princíp spočíva v tom,že organizmy integrujú všetky zmeny prostredia a odpovedajú na tieto premeny zmenami štruktúr a funkcií. Pomocou bioindikátorov je možné odhaliť nielen aktuálne, ale aj očakávané zmeny. Takýmto spôsobom pomáhajú pri reálnom posudzovaní kvality prostredia vymedzovaním biologických štandardov ako aj limitov pre faktory, ktoré pôsobia na živé systémy. Pri hodnotení interakcie medzi vonkajšími faktormi a živými systémami rozoznávame : · expozíciu (dávku) - určité množstvo pôsobiacej chemickej látky, alebo dávku fyzikálneho faktora, ktoré vyvolávajú v zasiahnutom organizme zmeny (napr. v telových tekutinách, hmotnosti, metabolizme a pod.), · biologický efekt (odpoveď) - súbor určitých štruktúrnych a funkčných zmien v organizme vyvolaných určitým faktorom (napr. zmena enzymatických aktivít, telových bielkovín, krvných buniek a pod.). Veľmi škodlivé sú biologické efekty, ktoré majú ireverzibilný charakter (napr. vývinové deformácie, nádory atď.). Biologický efekt závisí aj od toho, akú plochu organizmu zasiahol vonkajší faktor, v akých časových následnostiach (sporadicky, cyklicky, chronicky), ako aj od vývinového štádia jedincov, od pohlavia, príslučnosti k druhu a prirodzene od povahy pôsobisceho faktora. Pri hodnotení expozície a biologického efektu je dôležitý pojem r i z i k o v o s ť , teda pravdepodobnosť vzniku biologického efektu vyvolaného vonkajším faktorom. Aby sa pre človeka znížila rizikovosť vonkajších faktorov na minimum, zavádza sa tzv. b e z p e č n o s t n ý f a k t o r (stonásobne až tisícnásobne menšia hodnota faktora vyvolávajúceho dokázateľné zmeny na testovaných organizmoch). Veľký význam má aj pozorovanie zmien v správaní sa organizmov pod vplyvom škodlivého faktora. Napr. ak potkan zožerie otrávenú potravu, začne sa správať tak neprirodzene, že ostatné jedince sa jej už nedotknú. Takéto získané "skúsenosti" si jedince odovzdávajú medzi sebou, čo spôsobuje, že boj s potkanmi pomocou chemických jedov je ťažký. Pstruhy sú citlivé už aj na stopové množstvá chemických látok vo vode, napr. už za jednu sekundu reagujú na prítomnosť 1 gramu cudzej látky v objeme vody 100 000 m3. Dôležitým údajom pri hodnotení účinkov vonkajších faktorov je hmotnosť organizmu. Rizikové faktory zvyčajne vyvolávajú zníženie hmotnosti organizmov (niektoré faktory však môžu aj stimulovať rastové deje a hmotnosť, avšak takáto stimulácia býva z hľadiska vývinu nežiadúca - hyperbiotické javy). Často sa využíva kritérium letality (dosis letalis - letálna dávka LD). Udáva sa : · stopercentná letalita LD 100 (taká hodnota vonkajšieho faktora - napr. koncentrácia chemickej látky, intenzity ionizujúceho žiarenia, pri ktorej uhynú za 24, prípadne 48 hodín všetky testované organizmy), · LD 50 (taká dávka, pri ktorej uhynie 50 % jedincov a polovica prežíva), · subletálne hodnoty (nezaznamenáva sa uhynutie testovaných organizmov), · prahové hodnoty (objavujú sa prvé chorobné príznaky), · škodlivé hodnoty (pozoruje sa plný rozvoj zmien, ale ešte sa neobjavuje hynutie organizmov). Pri posudzovaní rizikovosti vonkajších faktorov na živé systémy má mimoriadny význam sledovanie mutagénnych zmien (poškodenie chromozómov zárodkových buniek, v ktorých sú zakódované dedičné vlohy organizmov, ale aj mutácie na úrovni buniek somatických ako je nádorové bujnenie tkanív), teratogénnych zmien vyvíjajúcich sa plodov (embryí). Teratogénne účinky sa prejavia alebo odumieraním plodu, alebo narodením jedinca s vývinovou poruchou. Významnú úlohu pri hodnotení účinkov faktorov ŽP má výpočtová technika, ktorá umožňuje nielen rýchlo vyhodnotiť experimentálne výsledky, ale môže nahradiť aj pokusné organizmy. Pomocou špecifických modelov a programov je možné napríklad skúmať funkcie nervové, cirkulačné, dýchacie, pečeňové a iné. Na jednorazové prahové podnety reagujú organizmy rýchlou odpoveďou (napr. odtiahnutie končatiny živočícha od pôsobiaceho elektrického prúdu, otočenie kvetu rastliny za svetlom a pod.) Trvalým pôsobením vonkajších faktorov aj menších intenzít sa postupne zhoršuje reakčná schopnosť organizmov, čo sa nazýva ú n a v a .U človeka sa to prejavuje malátnosťou, slabosťou, stratou schopnosti koordinovať pohyby, spomalenými reakčnými odpoveďami. Nevhodné podmienky vonkajšieho prostredia (napr. zápach chemických látok, slabé osvetlenie, vysoká hladina hluku atď.) urýchľujú nástup únavy. Reaktabilita človeka sa však môže výrazne zlepšiť vo vhodnom prostredí (napr. účelnou organizáciou práce, zlepšením pracovných podmienok, zaradením prestávok a pod.). P o c i t p r e p r a c o v a n o s t i súvisí úzko s únavou človeka. Prejavuje sa zvýšenou dráždivosťou, vnútorným nepokojom, poruchami spánku, fyziologickou a psychickou nestabilitou, zníženou schopnosťou koncentrovať sa, nezáujmom o okolie aj o seba samého, celkovou apatiou. Niekedy človeku pomôže výdatný odpočinok, alebo zmena činnosti, inokedy je však potrebná účinná liečba. Zásadou by malo byť, aby pracovník začal oddychovať skôr, než sa prejaví pocit prepracovanosti, teda preventívne. Veľmi dobré výsledky boli dosiahnuté v niektorých vyspelých krajinách (napr. v Japonsku) zaradením aktívnych prestávok (cvičenie, plávanie a pod.) do pracovného času. Adaptácia organizmov na faktory vonkajšieho prostredia Adaptácie sa prejavia vždy zmenou životných limitov, v rámci ktorých organizmy môžu prežívať. Napríklad zvieratá postupne adaptované na prostredie ochudobňované o kyslík prežívajú aj pri jeho nízkej koncentrácii, kdežto naopak, neadaptované zvieratá v takomto prostredí hynú. Adaptácie v prírodných podmienkach nazývame aklimatizáciami a v podmienkach umelých to sú aklimácie. Adaptačná schopnosť nie je rovnako rozvinutá u všetkých druhov organizmov. Táto schopnosť je u miektorých druhov naozaj prekvapujúca. Napríklad v populácii mestských potkanov sa formujú až "superpotkany", ktoré sú schopné čeliť aj najrafinovanejším nástrahám človeka. Z ďalších príkladov uvedieme aspoň ťavy. Tie, ako je známe, šetria vodou a potravou. Vodu pijú raz za 4 - 7 dní, pričom pitná voda môže obsahovať až 5 % soli (ovca zahynie už po vypití vody s obsahom soli, ktorý je vyšší ako 1,8 %). Aj človek prežíva v ovzduší veľkomiest znečistenom exhalátmi vďaka adaptácii, ryby si "privyknú" na pomerne zašpinenú vodu a pod. Rozoznávame rôzne typy adaptácií. Napríklad : · adaptácia individuálna (vývinová) uľahčuje prežitie jedincov určitého druhu, · adaptácia druhová (vývojová) zdokonaľuje evolúciu celého druhu, · pozitívna adaptácia - s narastaním hodnoty vonkajšieho faktora sa zväčšujú aj hodnoty životných štruktúr a funkcií (napr. zvyšovaním svalovej záťaže sa zvyšuje aj ich výkonnosť), · negatívna adaptácia (napr. s narastaním hluku sa znižuje pracovný výkon). Adaptácia má veľmi úzky vzťah k stresovým situáciám. Adaptácia sa vlastne začína stresom, a to najmä vtedy, ak vonkajší faktor nebol príliš intenzívny a nepôsobil dlhší čas. Ak je stresová situácia prijateľná, potom sa organizmus adaptuje na podmienky prostredia a zvládne aj také situácie, v ktorých neadaptovaný organizmus môže aj zahynúť. Na začiatku adaptačných dejov vzniká v organizme najprv nešpecifická stresová odpoveď. Preto sa stresová situácia často označuje ako generálny adaptačný syndróm. Stresové situácie organizmov S t r e s (záťaž) môžeme definovať ako pôsobenie takých faktorov prostredia - tzv. s t r e s o r o v, ktoré narúšajú vnútornú rovnováhu organizmov vo vzťahu k prostrediu a uvádzajú organizmus do stavu zvýšeného napätia (akútneho alebo chronického). Termín "stres" pochádza z angličtiny a znamená záťaž, tlak, napätie. Pôvodne sa používal v priemysle a vo vzťahu k materiálom. Do biológie a medicíny ho r. 1950 zaviedol Selye - zakladateľ teórie stresu. Biologickým zmyslom stresu je pripraviť organizmus na zvládnutie extrémnych vplyvov prostredia a upraviť narušenú rovnováhu organizmu za cenu spotreby značného množstva energie a látok. Stres sa chápe ako nešpecifická odpoveď organizmu na faktory prostredia i ako generálny adaptačný syndróm (všeobecná odpoveď celého organizmu, nešpecifická odpoveď súvisí s adaptáciou organizmu). V súčasnosti sa poukazuje na to, že pri strese dochádza k špecifickým zmenám hypofýzy a nadobličiek. Podľa Selyeho prebieha stresová odpoveď organizmu týmito štádiami : 1. poplachová reakcia 2. odolnosť 3. vyčerpanie 1. Poplachová reakcia nastáva bezprostredne po pôsobení stresora (výrazný fyzikálny, chemický alebo psychický podnet). Túto začiatočnú odpoveď môžeme rozdeliť na dve fázy : - šok - najprv ochabuje činnosť srdca, klesá krvný tlak, teplota tela, ale aj množstvo plazmatickej glukózy, - protišok - zvyšuje sa krvný tlak, frekvencia srdca, teplota tela, tvorba protilátok, ale aj hladina krvnej glukózy. Pri poplachovej reakcii hrá veľmi dôležitú úlohu hormonálna činnosť (hlavne nadobličky a hypofýza). 2. Štádium odolnosti (rezistencia) sa vyznačuje vyrovnávaním sa organizmu s extrémnymi podmienkami a mobilizáciou obranných mechanizmov na adaptáciu novým podmienkam. Tým sa stres obmedzuje na priestorovo a časovo najmenšiu mieru. V tomto štádiu sa znižuje hmotnosť niektorých orgánov (najmä týmusu a lymfatických uzlín), hmotnosť nadobličiek sa však výrazne zvyšuje. V štádiu odolnosti sa tvoria aj tzv. adaptačné hormóny. No neskôr sa zosilnená tvorba týchto hormónov zoslabuje, vyvíja sa štádium vyčerpania spojené so znížením odolnosti organizmu. 3. Štádium vyčerpania sa vyvíja najmä vtedy, keď vonkajší faktor pôsobil dlhodobo a mal vysokú hodnotu a keď organizmus už vyčerpal všetky rezervy na zvládnutie stresu. Toto štádium sa vyznačuje nechutenstvom, svalovou ochabnutosťou, znížením teploty tela i hladiny glukózy v krvi, u detí spomalením telesného rastu. Ak bol stresor menšej intenzity, potom sa organizmus po stresovej situácii zdokonaľuje a stáva sa odolnejším pri budúcich stresoch. Ak bol však stresor príliš intenzívny, potom dochádza k narušeniu homeostázy organizmu, narastajú chorobné zmeny, prípadne celý živý systém zlyháva. Stres umožňoval živočíchom aj človeku úspešne zdolávať mimoriadne životné situácie. U trvalo stresovaných živočíchov môžeme pozorovať oneskorené pohlavné dospievanie, menšiu pohlavnú vzrušivosť, zhoršený zdravotný stav, znížené až zastavené vylučovanie mlieka, zhoršené funkcie endokrinných žliaz, zväčšenú hmotnosť nadobličiek. Vplyvom stresu sa mení aj kvalita živočíšnych produktov, najmä mäsa. Svalovina stresovaných zvierat je prekyslená, vyskytujú sa v nej nenormálne hladiny iónov, cukrov,enzýmov. Svalstvo stresovaných zvierat je ťažko spracovateľné, má zmenenú konzistenciu i chuťové vlastnosti. Podľa toho ako reagujú ľudia na trvalý stres rozlišujeme v podstate dva základné stereotypy (aj keď každý prejav je individuálny) : - sympatikotonik - pri stresovej situácii sa ľahko rozčúli, správa sa podráždene, vyznačuje sa vysokou aktivitou až agresivitou. Pri záťaži mu prudko bije srdce, stúpa krvný tlak, rozbolí ho hlava. Tento typ častejšie trpí na choroby z vysokého krvného tlaku, stáva sa obeťou infarktu myokardu, poškodzujú sa mu nadobličky a obličky, trpí impotenciou. - vagotonik - pri stresovej situácii je naoko pokojný a vyrovnaný, vo vnútri sa však zožiera zlosťou a žiaľom, pri záťaži reaguje závratom alebo kolapsom. U vagotonika pozorujeme skôr nízky krvný tlak, depresie, zvýšenú náchylnosť na bronchiálnu astmu, vredovú chorobu žalúdka, čriev, močového mechúra. Mnohí odborníci navrhujú určité "limity stresov", čiže akýsi počet bodov, ktoré by sa nemali prekročiť za určitý časový úsek (za rok). Napr. niektorí navrhujú maximálny počet bodov 200 za rok. Jednotlivé stresové situácie hodnotia takto : smrť manžela (manželky) 100 bodov rozvod 73 " oddelený život 65 " smrť blízkeho príbuzného 63 " uväznenie 63 " poranenie alebo choroba 53 " svadba 50 " strata zamestnania 47 " manželské zmierenie 45 " odchod do dôchodku 45 " starosť o zdravie príbuzných 44 " ťarchavosť 40 " narodenie dieťaťa 39 " zmena osobného príjmu 38 " smrť priateľa 37 " zmena zamestnania 36 " časté manželské hádky 36 " vysoká pôžička 31 " zvýšenie zodpovednosti v práci 29 " odchod dieťaťa z domova 29 " ťažkosti s rodičmi partnera 29 " veľký osobný úspech 28 " manžel (ka) začína (prestáva) pracovať 28 " problémy s nadriadeným 23 " presťahovanie 20 " zmena obľúbenej zábavy 19 " nižšia pôžička 17 " zmena zvykov (spánku, jedla) 15 " dovolenka 13 " sviatky 12 " menšie priestupky proti zákonu 11 " Stresor môže spôsobiť : - negatívny stres (distres) - dezorganizuje, - pozitívny syres (eustres) - podnecuje. Kritický vek pre stresové situácie je 40 - 50 rokov (vtedy býva aj priaznivá situácia pre infarkty). Za najhorší stresor moderného človeka sa pokladajú konfliktné situácie. Treba si uvedomiť, že uspokojenie z pracovných výsledkov i ostatnej činnosti umožňuje človeku víťaziť nad frustráciami (vzrušenie organizmu pri zásadnej nemožnosti dosiahnuť vytýčené ciele) i nad konfliktnými situáciami. Je možné povedať, že človek je spokojný vtedy, keď sa mu darí to, na čo sa podujal. V tom je podstata tvorivej aktivity ľudí. V odbornej literatúre je venovaná veľká pozornosť stresu - navrhujú sa rôzne antistresové programy. Princípy protistresového programu sú najmä tieto : - spoznať stresovú situáciu, - nepreťahovať stres chybným spracovaním zážitkov, ktoré ho vyvolali, hĺbaním a nezmyselnými pochybnosťami, - vyhýbať sa patogénne pôsobiacim stresorom, - energiu mobilizovanú stresom vyčerpať, spotrebovať pohybom a relaxačnými technikami, - neutralizovať stresory, preniesť sa v myšlienkach na konštruktívne riešenie existujúcich problémov, - trénovať, dávkovaním stresorov získavať odolnosť proti stresu a tým zvyšovať svoju výkonnosť, - získavať pozitívne emócie, - vypracovať si nové spôsoby správania a komunikácie s ľuďmi. Na predchádzanie stresovým situáciám sa odporúča napríklad : - vhodná diéta so zvýšeným príjmom vitamínov (najmä B a C) aj minerálnych látok (najmä Na, Fe, Mn, Cr, Se, Mg), - chôdza - aspoň 20 minút denne, - pri káve nefajčiť, neužívať upokojujúce lieky, - vzdať sa myšlienky, že všetci ľudia majú radi len nás, - nájsť si nejakú vhodnú záľubu, - pravidelne cvičiť, - robiť iba to, čomu rozumieme, - životné problémy riešiť okamžite a neodkladať na neistý čas, - svoju prácu vykonávať svedomito a s radosťou, - podľa možnosti tráviť víkendy ďaleko od civilizácie, - odporúča sa pobyt na čerstvom vzduchu spojený s miernou svalovou záťažou, najmä pobyt v prostredí so stromami a rastlinami. |