Ekologie člověka

1. Ekologiečlověka

2. EKOLOGIE ≠ OCHRANA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ

3. Ekologie • Ekologie je věda zabývající se vztahem živých soustav k prostředí v nejširším slova smyslu • Obecná ekologie • Ekologie mikroorganizmů • Ekologie živočichů • Ekologie rostlin • Ekologie ČLOVĚKA

4. Ekologiečlověka Zkoumá souhrn všech životních složek prostředí, které působí jak na jedince tak na celou populaci. Cíl: ochrana budoucích populací a ekosystémů.

5. Jedinec, populace, ekosystém- vztahy Synekologie – popisuje vztahy mezi ekosystémy Demekologie –populační ekologie, vztahy v populaci Autekologie – ekologie jedince, působení prostředí na jedince určitého druhu

6. Důležité populační pojmy • Natalita – porodnost počet narozených na 1000 obyvatel • Mortalita – úmrtnost počet zemřelých na 1000 obyvatel - Populace progresivní, regresivní, stacionární - Populační problematika současného světa • Populační exploze zemí třetího světa X vymírání • Evropa, ale také Čína!!!

7. Mechanizmy působení prostředí • Faktory působící na člověka - PŘÍRODNÍ - CIVILIZAČNÍ

8. Přírodní faktory • Klima • Geografická poloha • Nadmořská výška • Složení půdy • Přítomnost vodních zdrojů

9. Civilizační vlivy • Sociální • Materiální

10. Vliv teploty a vlhkosti vzduchu • Mechanizmy výměny tepla mezi povrchem těla a okolím: - kondukce a konvekce - radiace - evaporace

11. Přehřátí – změny krevního oběhu, rozšíření kapilár, zvýšení průtoku kůží – červenání, evaporace • Ochlazování povrchu těla – vazokonstrikce kapilár v kůži, zvýšení svalového tonu, svalový třes

12. Tloušťka podkožního tuku – vojáci ve druhé světové válce • Bergmannovo pravidlo – nejmenší formy jednoho druhu nacházíme v chladných oblastech • Allenovo pravidlo – v chladných oblastech jsou tělesné výrůstky menší • Glogerovo pravidlo – tmavá barva kůže – teplé a vlhké oblasti , světlá barva chladné suché

13. Vliv složení vzduchu • Troposféra – vrstva atmosféry, ve které je život • Složení vzduchu: - 78,08 % N2 - 20,95 % O2 - 1 % ostatní plyny • Do atmosféry se dostává celá řada ostatních látek – pevných, kapalných a plynných

14. Rozdělení škodlivin v ovzduší • Exhaláty – vlastní škodliviny vyloučené do atmosféry, plynné, kapalné, pevné • Emise – látky vyloučené jedním zdrojem v časové jednotce, jejich pohyb – transmise • Imise – škodlivé látky vyloučené z atmosféry, negativně se podílející na biosféře

15. Exhalační plyny • Oxid siřičitý (SO2) - koncentrace nesmí překročit 0,1 mg/m3. Zvýšená koncentrace (nad 1,5 mg/m3 ) vyvolává pocit dušnosti a tlaku za hrudní kostí, ve vyšších koncentracích dráždí dýchací cesty. Oxidací vzniká SO3 v mlze aerosol H2SO3 a H2SO4 = kyselé deště • Oxid uhelnatý (CO) – nedokonalé spalování. Je silně toxický, ireverzibilní vazba na hemoglobin. Zvýšená koncentrace HbCO u městskéh obyvatelstva a kuřáků. Koncentrace 70% HbCO v krvi je smrtelná. Rizikový u dopravních policistů

16. Exhalační plyny • Oxid uhličitý (CO2) – vznik při spalování, dýchání, kvašení atd. je těžší než vzduch – hromadí se ve sklepech, jeskyních, dolech. V koncentracích 5-8% narušuje dýchací funkce, závratě. 9% - přímé nebezpečí ochrnutí dýchacích center, 15-18 % smrt. Koncentrace ve vzduchu neustále roste- předpokládaná hodnota v roce 2020 – 0,066% - v současné době cca 0,032%. CO2 pohlcuje UV záření – zvyšování teploty - globální oteplování klimatu

17. Exhalační plyny • Oxidy dusíku (Nox) – vznik při topení a provozu automobilů. Denní dávka by neměla překročit 0,1 mg/m3. Nárazová krátkodobá dávka 0,3 mg/m3. Koncentrace 0,5 mg/m3 způsobuje spasmus bronchů a bronchiolů. • Ozon (O3) - ve výškách okolo 20-30km tvoří ozonovou vrstvu – ochrana před UV zářením. Koncentrace ozonu se vyjadřuje v Dobsonových jednotkách. - ozonová vrstva je ničená přírodními vlivy, především sopečnými plyny - exhalacemi – freony - koncentrace nad antarktidou je 50% - ozonová díra

18. Vliv záření • Zářením rozumíme šíření energie, která není vázána na prostředí, kterým prochází • Z hlediska ekologie člověka rozlišujeme následující záření: - elekromagnetické - ionizující - UV - infračervené

19. Elektromagnetické Biologické účinky závisí na vlnové délce, energetickém kvantu fotonů a hustotě proudu fotonů

20. Ionizující záření Schopnost měnit atomy látky, kterou prochází na ionty. Destruuje chemické procesy v buňce. Nejnebezpečnější je záření gama. Stejné vlastnosti má RTG. Vliv na DNA – vznik mutací, nebezpečí vzniku rakovin

21. Ultrafialové záření -Velká část je pohlcována ozonovou vrstvou -Působí na kůži a oči. V silných dávkách popáleniny a puchýře -Podíl na tvorbě vitamínu D -Při opalování dochází k tvorbě melaninu – jeho migrace k povrchu – zvyšování pohlcování UV. Množství záleží na intenzitě UV. Největší pigmentace obyvatelé Súdánu. Ve středních šířkách je vysoká pigmentace nevýhodná.

22. Infračervené Zvyšuje kinetickou energii molekul a teplotu tkání. Sluneční záření obsahuje cca 60%. Nebezpečí vzniku úžehu.

23. Zemní záření • Různý původ - radioaktivní zdroje – smolinec - tektonické poruchy – geopatogenní zóny - podzemní prameny – geopatogenní zóny • Geopatogenní zóny jsou pásy táhnoucí se podél geologických zlomů nebo podél podzemní vody.

24. Atmosférická elektřina • Zásadní vliv na zdravotní stav člověka • Mezi ionosférou a povrchem země vzniká elektrické pole – průměrná intenzita 8 V/m • V budovách v jejichž stěnách je značný podíl kovu je toto el. pole rušeno • Ionty v atmosféře – kladné a záporné • Poměr – 750+ / 650- na m3 • Čím je poměr unipolárnější, tím jsou projevy na lidský organizmus horší • Větrání, vodopády

25. Vliv hluku • Hluk je definován jako zvuky, které člověku přicházejí nevhod a ruší jeho pohodu. • Citlivost sluchového aparátu – 1000 -5000 Hz • Práh bolestivosti 120 dB • Nespecifické účinky, při vysokých intenzitách zvracení, závratě

26. Vliv hluku • 0-30 db – intenzita hluku v normálních zdravých podmínkách – pohyb, déšť, hovor (vyjma konverzace dvou a více pedagogů) • 30-65 dB – relativní hluk – práce v otevřených provozech – továrny • 65- 95 dB – uzavřené výrobní haly, může vyvolat neurotické poruchy • 95-135 dB – absolutní hluk – poškození sluchového ústrojí, práh bolestivosti

27. Reakce organizmu na změnu prostředí • Reakce člověka na změny prostředí jsou: - reakce - adaptace - deformace

28. Reakce Rychlá fyziologická změna, odehrává se v řádech vteřin až minut Trvá-li podnět dostatečně dlouho může dojít na základě zpětnovazebných informací k adaptaci

29. Adaptace • Biologicky výhodné změny vedoucí k zachování homeostázy • Mohou probíhat na všech úrovních – molekulární až ekosystémové • Čas adaptace je různý • Schopnost aklimatizace je jednou z nejdůležitějších vlastností člověka • Aklimatizace se projeví změnou životních limitů • Rezistentní adaptace – rozšiřující hranice přežití • Kapacitní – zachování schopnosti rozmnožování

30. Adaptace fylogenetické • Změna genetického kódu • Vede ke vzniku druhů - speciace • Reprodukční bariéry • Konvergentní X divergentní vývoj konvergence – stejný znak u různých druhů divergence - adaptivní radiace – stejný druh, různé znaky

31. Fylogenetické adaptace Genetické důkazy antropogeneze • Přestavby v karyotypu • Gibbon 2n = 44 • Člověk 2n = 46 • Šimpanz, gorila, orangutan 2n= 48 • Chromozom – DNA – veškerá informace - chromatidy, centromera - metacentrický, submetacentrický, aktrocentrický • Vývojová linie vedoucí k člověku – sloučení dvou akrocentrických chromozomů do jednoho metacetrického = reprodukční bariéra

32. Ontogenetické adaptace • Dochází k nim ve fázích růstu a vývoje individua • Organizmus je schopen dosáhnout nových, vhodných vlastností • Vývojová homeostáza, plasticita

33. Fyziologické adaptace • Pracují na základě feedbacku • Při nedostatečném množství podnětů klesá adaptační schopnost organizmu • Imunitní mechanizmy • Uskutečňují se pouze v rámci genotypu jedince • Projevují se realizací fenotypu – konkrétní formy genu • Adaptabilita je dána bohatostí genetického potenciálu a schopností jeho vyžití

34. Fyziologické adaptace • Mechanizmus vzniku adaptace stres – poplachová reakce (rezervy)-adaptace - přesáhne–li stres adaptační možnosti individua, dochází k deformaci – maladaptaci Sportovní trénink není nic jiného než neustálý cyklus stresu a adaptace Přetrénování nastává ve chvíli, kdy tréninkové zatížení přesáhne adaptační možnosti sportovce

35. Fyziologické adaptace • Mechanizmus stresové reakce je zakódován v genetickém programu jedince • V průběhu evoluce se změnil jen nepatrně • Stresová reakce je spojena především s tvorbou rezerv • Současné stresory především sociálně psychologické

36. Kulturní adaptace • Na změny prostředí reaguje člověk změnou svého chování • Kultura zahrnuje vše co člověk v průběhu existence vytvořil • Kulturní adaptace není vlastní jedinci, nýbrž celé populaci • Na kulturu člověka můžeme pohlížet globálně, či lokálně – různé domorodé kultury, • Neexistuje nadřazená resp. podřazená kultura, lepší či horší • Interakce kultur, difúze kultur, • Zrychlování kulturního vývoje – adaptace na technosféru, podstatou rekreace je návratem k činnostem, kterým byl člověk miliony let adaptován

37. Habituální bipedie • Ranní hominidé pravděpodobně využívali všech forem lokomoce souvislost s potravním oportunismem – schopnosti využívat všechny možnosti obstarání potravy

38. Teorie přechodu k bipedii • Hypotéza ekologického vývoje: bipedie souvisí s lepší schopností orientace v novém prostředí stepí a savan. Přechod k bipedii je dán přechodem k terestrálnímu způsobu života. Ovšem!!! – žádný známý živočich nepřešel při změně ekosystému k bipedii. • Hypotéza kulturního vývoje: V souvislosti využívání nástrojů stoupá nutnost na uvolnění horních končetin.

39. Teorie přechodu k bipedii • Přechod se neodehrál najednou • Proběhl postupně v několika stádiích Polární a silně polární kvadrupedie, brachiace, semibrachiace, bipedie

40. Příklady adaptací k bipedii

41. POROVNÁNÍ KOSTRY ŠIMPANZE A ČLOVĚKA • Velká a klenutá mozkovna • Hlava je držena v rovnováze, lebka je zakloubena kolmo na první obratel páteře • Horní (proximální ) kloubní hlavice kosti stehenní je zvětšená, zesílená a zakloubená v jamce kyčelního kloubu, krček nesoucí kulovitou kloubní hlavici svírá s podélnou osou těla kosti stehenní úhel přibližně 120° • Ruce mají prodloužený palec, konečky prstů charakterizuje zvýšená citlivost, jednotlivé články prstů jsou rovné, nezakřivené • Kost stehenní je prodloužená a zesílená • Kloubní plochy kolenního kloubu jsou zvětšené Noha tvoří sklenutou strukturu s neoponovatelným • palcem, zbývající Prsty nohy jsou malé, krátké a rovné • Řezáky jsou zmenšené, špičáky malé, stoličky a zuby třenové velké a pokryté tlustou sklovinou Předloktí je zkrácené • Pánev je krátká a široká Kostra šimpanze, přizpůsobená ke kotníkové chůzi kostra člověka, nesoucí četná přizpůsobení k naučené chůzi po dvou (habituální bipedie)

42. Dědictví anatomie 0,1 40 35 25 Formování částí kostry v průběhu fylogeneze (čas v milionech let): Různé části naší kostry byly tvarovány v rozdílných údobích našich evolučních dějin. Klenutá mozkovna je naším nejranějším výdobytkem -zakulatila se do dnešní podoby asi před 10000 lety, zato uzavřená očnice od spánkové jámy (vzniklá před 40 miliony let)a základní zubní vzorec (35 milionů let starý) patří zřejmě k nejstarším. Zbývající kosterní struktury se tvořily v tomto velkém časovém rozsahu v pořadí patrném na obrázku. 15 3,5 25 ?10 1,5 1,8

43. velký a střední sval hýžďový • malý sval hýžďový • svaly a šlach zadní strany stehna (hamstrings) • čtyřhlavý sval stehenní • trojhlavý sval lýtkový

44. Další adaptace k bipedii • Bederní lordóza • Kyfóza os sacrum • Kolodiafizární úhel • Torzní úhel • Pravý úhel nohy a kostí bérce • Silný neoponující palec v rovnovážném, postavení • Zvětšená pata • Klenby nožní • Oploštělý hrudník • Zkrácená horní končetina • Posun foramen magnum

45. Bipedie – velmi efektivní a energeticky nenáročná

46. Postura - pohyb • Posturou začíná každý pohyb – fixační funkce • Funkce postrurálních svalů • Kvalita držení těla je dána postavením páteře v rovině vertikální ve vztahu k rovinám sagitální, horizontální a frontální Ke globálním změnám držení těla dochází v průběhu prvního roku života. Základní tělesné schéma se ukončuje v 6. měsíci –páteř napřímena sagitálně. V dalších měsících vývoj ke zkříženému motorickému vzoru

47. Ideální tělesné schéma ve 3. měsíci. Základna je tvořena třemi vrcholy: symfýza, med. epikondyly humeru. Neideální postura se projevuje: reklinací hlavy, chybné křivky páteře, kraniálně směřující klíční kosti, vnitřní rotace ramen, ventrální flexe ramen, plantovalgozita hlezna, zborcené klenby nožní

48. Funkční rozdělení pohybové soustavy • Základní životní funkce – respirační systém, nutrice • Antigravitační systém- posturální svaly • Změna polohy těla – lokomoční funkce • Změna zevního prostředí – člověk se nejen přizpůsobuje, ale také záměrně mění své životní prostředí • Přenos informací – řeč, nonverbální komunikace

49. Faktory ovlivňující vývoj motoriky • Genetické • Intrauterinní – gravidita, porod • Průběh motorické ontogeneze – způsob životního režimu • Vlivy zevního prostředí – psychika, nemocnost

50. Z hlediska vývoje motoriky • Intrauterinní – vodní prostředí, nízký vliv gravitace, generace bazálních rámcových pohybů – geneticky fixovaných • Extrauterinní – po porodu – gravitace – informace z proprioreceptorů - pohybové chování získané učením na základě geneticky fixovaných vzorů