ЗАВИСИМОСТЬ СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА ОТ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ЕГО СРЕДЫ

Если предположить, что имеет место один из наиболее простых случаев потребления субъектом (человеком) некоторой составляющей ресурса внешней среды равными частями в продолжение одинаковых периодов времени, то общее количество потребляемого ресурса я прямо пропорционально времени, в течение которого осуществляется его потребление X.

В аналитической форме такая функция имеет простейший вид:

я = 01, (О

где 0 — показатель, определяющий количество потребляемого ресурса в единицу времени.

Этот показатель 0 можем выразить следующим образом:

О = ЯЛ (2)

В графической форме функция потребления ресурса имеет вид, представленный на рис. 5.2:

q = Qt

0

Количество составляющей ресурса, потребляемого субъектом

Рис. 5.2. Количество составляющей ресурса, потребляемого субъектом

во времени (функция потребления)

?

t

Простейшая функция потока составляющей потребляемого субъектом ресурса во времени графически представленная на рисунке, имеет вид горизонтальной прямой, т.е. имеет место постоянный поток потребляемого ресурса во времени: Q = const (рис. 5.3).

Q = const

Рис. 5.3. Функция потока составляющей ресурса для прямо пропорциональной функции потребления

Если функция количества ресурса, потребляемого в продолжение определенного времени, или просто функция потребления во времени имеет некоторую более сложную форму, чем прямая линейная зависимость:

(3)

q = q(t),

то и функция потока потребляемого субъектом ресурса (или другими словами, функция быстроты потребления ресурса) имеет также некоторую более сложную форму:

  • (4)
  • 0 = бяМ = 0(1).

Следует заметить, что как функция потребления ц(0, так и функция потока потребляемого ресурса 0(1) обладают свойствами периодических функций. Если измерению подлежит величина потока потребляемого ресурса, т.е. в наличии имеется функция потока потребляемого ресурса, то можем получить функцию количества потребляемого ресурса. Имея только лишь функцию потока потребляемого ресурса, мы можем определить объем потребленного ресурса за период Т = ^ -1:0:

(5)

Если верхняя граница периода — ^ является подвижной или переменной величиной, получаем зависимость (функцию) объема потребляемого данным субъектом ресурса от независимой переменной — показатель времени:

(5а)

Я = ІСКОск = цО).

Зависимость состояния субъекта (человека) от состояния внешней среды. Представляется вполне очевидным то обстоятельство, что состояние человека непосредственно обусловлено состоянием и движением отдельных составляющих внутренней среды данного субъекта. Качественно и количественно измеряемые характеристики состояния человека определяются и оцениваются по его способностям осуществлять определенные необходимые функции в будущем. Поскольку качество, количество и соответствующие результаты будущего функционирования субъекта в данный момент времени не известны, оценить состояние человека в настоящий момент мы можем исходя из прошлого опыта.

Оценить состояние человека в данный момент времени видится возможным посредством измерения некоторой совокупности пока-зателеи, количественно представляющих некоторые качественные характеристики состояния человека. На основе совокупности таких показателей видится возможным составить определенный интегральный показатель, количественно представляющий некоторые наиболее важные характеристики состояния внутренней среды рассматриваемого субъекта.

Изменение значений избранных частных показателей или интегрального показателя, отображающих состояние внутренней среды человека, измеряет изменения состояния субъекта (человека) в целом.

В свою очередь, значения отдельных показателей состояния внутренней среды, или значения интегрального показателя состояния человека, обусловлены взаимодействием внутренней и внешней среды человека. Интенсивность такого взаимодействия или интенсивность потребления некоторого ресурса (ресурсов) внешней среды субъектом обусловлена состояниями внутренней среды и внешней среды. Состояние внешней среды отображается определенными показателями.

Например, энергетическая характеристика такого важнейшего ресурса окружающей человека среды, каким является атмосферный воздух, измеряется показателем температуры. Одной из форм потребления данного ресурса окружающей среды человеком является энергетический обмен между внутренней средой человека и атмосферным воздухом. Отвод тепла в окружающий человека атмосферный воздух представляет собой одно из условий существования человека. Энергетическое состояние данного ресурса внешней среды, потребляемого человеком в такой форме, количественно измеряется величиной температуры (например, в градусах Цельсия).

Возможность эффективного потребления атмосферного воздуха человеком в процессе теплообмена как ресурса внешней среды обусловлена данной энергетической характеристикой. Способность атмосферного воздуха отводить тепло от человека определяется, в первую очередь, показателем температуры наружного воздуха.

Имея в виду очевидную связь между состоянием внешней среды и состоянием внутренней среды субъекта, мы можем предположить, что существует определенная функциональная форма взаимозависимости между энергетическим показателем состояния внешней среды и интегральным показателем, характеризующим состояние субъекта в целом.

Для того чтобы сделать изложение предметным, рассмотрим конкретный пример. Предположим, что условия естественной для человека окружающей среды дают разброс такого показателя состояния окружающей человека среды, какой является температура атмосферного воздуха от + 10 до + 40°С в достаточно продолжительные периоды времени.

Воздействие на человека даже в течение относительно непродолжительных периодов времени атмосферного воздуха, имеющего крайние значения температур (+10°С и +40°С), вызывает реакцию его организма, соответствующую границам способностей человека выживать в таких условиях. М. Уеплюгп, исследуя взаимодействие

организма с условиями внешней среды, писал: «Для большинства известны границы — верхняя и нижняя, которые мы обозначаем, как максимум и минимум. Только между этими границами каждого жизненного условия возможно продолжение жизни. Ту величину жизненного условия, при которой жизнь идет всего лучше, мы обозначаем как оптимум. Оптимум лежит, однако, далеко не всегда посередине между минимумом и максимумом» [2].

Далее мы обратимся к одному из наиболее важных для настоящего изложения понятий, которое обозначим именем «конус необходимости». Дело в том, что графическое изображение этой фигуры действительно напоминает конус. Предлагаемая к рассмотрению модель являет собой функциональную зависимость количественно измеряемых показателей, характеризующих состояние некоторого субъекта (под которым подразумеваем собственно человека), от других количественно измеряемых показателей, характеризующих состояние окружающей (или внешней) среды человека.

В рассматриваемом нами простейшем случае такого рода функция связывает значения двух величин. В качестве независимой переменной принимаем некоторый показатель, количественно характеризующий состояние внешней среды — температуру окружающего человека воздуха — Т°С. В качестве зависимой переменной или функции принимаем определенный показатель, наиболее полно характеризующий состояние человека или функциональные возможности данного субъекта в целом, или же некоторый интегральный показатель состояния человека Ь:

Ь = ЦТС). (6)

Данная функциональная зависимость может быть представлена как в аналитической, так и в графической формах. Графическая форма представления указанной функции более наглядна, поэтому первоначально обратимся именно к такой форме ее изображения.

Проще рассматривать, как это обычно и делается в экономической литературе, такую независимую величину, такой показатель, характеризующий состояние внешней среды, который обусловливает возможность биологического существование человека, т.е. человека, рассматриваемого в качестве живого организма, способного существовать лишь в определенной окружающей среде. Гипотетическая зависимость между величиной температуры атмосферного воздуха как части окружающей среды и некоторой интегральной характеристикой состояния человека задана представленной фигурой (рис. 5.4).

Данный пример функциональной зависимости двух величин представляет собой некоторую гипотетическую функцию. Вместе с тем зависимые величины подлежат реальному измерению, и такая

Зависимость величины интегрального показателя, отражающего состояние субъекта, от температуры атмосферного воздуха как показателя состояния составляющей окружающей среды

Рис. 5.4. Зависимость величины интегрального показателя, отражающего состояние субъекта, от температуры атмосферного воздуха как показателя состояния составляющей окружающей среды: (реакция организма) I = ЦТ°С)

для определенных моментов времени

функция может быть построена эмпирически, т.е. на основе данных реального опыта.

Как мы и условились, в качестве независимой переменной принимаем температуру атмосферного воздуха, которая легко поддается измерению с помощью простейших приборов. В качестве зависимой переменной в указанном примере принят определенный показатель или некоторая интегральная количественно измеряемая характеристика, отражающая состояние человека.

Следует помнить, что мы измеряем показатель, характеризующий биологическое состояние рассматриваемого субъекта. Предположим, что эта характеристика не только выбрана, но и подлежит измерению. Например, для определения состояния субъекта на биологическом уровне это может быть некоторый показатель, отражающий активность метаболизмов. В качестве такого биологического показателя может быть принята количественно измеряемая величина, характеризующая функциональные способности живых клеток. В качестве такой переменной величины может быть принято количество аденозинтрифосфата (сокр. АТФ, англ. АТР) в клетке [3]. Это количество обусловлено способностью клетки вырабатывать АТФ. Наличие АТФ в живой клетке есть условие снабжения энергией разнообразных биохимических процессов. Тем самым обеспечивается жизнедеятельность и функциональные возможности клетки.

Представленная графически функция (см. рис. 5.4) показывает соответствие между показателями состояния внешней и показателями состояния внутренней среды. По поводу количественного измерения состояний рассматриваемого субъекта следует сделать несколько замечаний.

Во-первых, диапазон изменения любого показателя, характеризующего состояние субъекта, является ограниченным (в нашем примере от нуля до ста условных единиц). Имеются показатели состояния внешней среды, при которых существование субъекта является возможным. Иные значения показателя состояния внешней среды недопустимы. Это означает, что существование субъекта при этих значениях показателя состояния внешней среды невозможно.

Во-вторых, среди значений показателя состояний внутренней среды субъекта можно выделить предельно низкие значения. Этим предельно низким значениям показателя состояния внутренней среды человека соответствуют определенные показатели состояния внешней среды, которые можно назвать граничными. При значениях температуры атмосферного воздуха (внешней среды) в нашем примере (см. рис. 5.4) ниже 10°С и выше 40°С показатели состояния внутренней среды человека выходят за пределы допустимых значений, что делает биологическое существование человека невозможным.

В-третьих, измерение избранного показателя состояния внутренней среды субъекта предполагает, что существуют более высокие значения такого показателя, которые отображают более благоприятные для дальнейшего существования состояния субъекта характеристики внутренней среды, и более низкие значения показателя, отображающие менее благоприятные для будущего существования субъекта состояния. Как первые, так и вторые обусловлены соответствующими значениями показателей внешней среды человека.

В-четвертых, для каждого субъекта существует предельно высокое значение измеряемого показателя состояния его внутренней среды. Это наивысшее значение показателя состояния внутренней среды достигается только при одном определенном значении показателя состояния внешней среды. В нашем примере наивысшее значение показателя состояния внутренней среды достигается при показателе энергетического состояния окружающей среды — температуре атмосферного воздуха 25°С.

В-пятых, мы предполагаем, что принятый интегральный показатель состояния внутренней среды человека не может принимать отрицательные или хотя бы нулевые значения, что означало бы прекращение существования биологической формы рассматриваемого субъекта.

Вообще говоря, состояние некоторого субъекта, в частности человека, в конечном счете оценивается по его способности осуществлять в будущем всевозможную деятельность, целесообразно функционировать в различных формах своего существования. Формы существования субъекта, как уже говорилось, проявляются, во-первых, в функционировании данного субъекта в качестве биологического живого организма, во-вторых, на физиологическом уровне, в-третьих, в качестве субъекта, способного к осуществлению целесообразной деятельности и, в-четвертых, в способности сохранять и воспроизводить свою социально-экономическую форму, т.е. способность обеспечивать себе определенное место в обществе. В настоящем разделе, как мы и условились, рассматриваем только лишь биологическую форму существования человека.

Поскольку мы избрали некоторый интегральный показатель, количественно характеризующий состояние избранного нами субъекта в заданный момент времени, то можно сказать, что этот показатель характеризует количество биологической жизни данного субъекта в определенный момент времени (далее будем говорить «количество жизни»).

В первом приближении исходим из наличия функциональной зависимости между одним из показателей, количественно определяющим некоторую характеристику состояния внешней среды в качестве независимой переменной и показателем, посредством которого измеряется определенная характеристика состояния субъекта в качестве зависимой переменной. Однако следует признать, что такая зависимость, скорее всего, будет иметь вероятностный характер корреляционной зависимости.

Наличие такой функции предполагает, что определенному значению независимой переменной — показателю состояния внешней среды — соответствует определенное (единственное) значение показателя состояния субъекта. Из этого следует, что определенным значениям показателя внешней среды соответствуют предельно низкие значения показателя состояния рассматриваемого субъекта.

Предельно низкими значениями мы называем такие, достижение которых предполагает, во-первых, возможность сколько-нибудь длительного существования субъекта в соответствующей форме, а во-вторых, возможность перехода к более высоким значениям этого показателя, но невозможность перехода к более низким значениям показателя.

Человек, рассматриваемый как живой организм, может существовать лишь в определенной окружающей среде, другими словами, только потребляя необходимые ему ресурсы внешней среды. Поэтому наибольшее значение интегрального показателя состояния человека — L (life), например, на графике (см. рис. 5.4), представляет собой количество жизни рассматриваемого субъекта в некоторый момент времени, имеющееся в наличии как результат потребления ресурса, обеспечивающего это наиболее благоприятное состояние субъекта. Помня о том, что состояние субъекта определяет его функциональные возможности в некотором будущем периоде, и, рассматривая с этих позиций состояние субъекта, количественное значение интегрального показателя Ь можем называть «количеством жизненных сил субъекта» или «количеством жизни» данного субъекта в определенный момент времени.

Изменение показателя состояния человека Ь как результат изменения показателя, отображающего изменение состояния внешней среды, называем реакцией данного субъекта на изменения условий окружающей среды.

Если попытаться сформулировать некий общий смысл графически выраженной функциональной зависимости интегрального показателя состояния рассматриваемого субъекта от определенного показателя состояния внешней среды, то этот смысл состоит в определении или установлении состояний внешней среды, при которых существование человека оказывается возможным.

Следует иметь в виду, что количество показателей, характеризующих состояние внешней среды человека, может быть сколь угодно велико. По этой причине число функциональных зависимостей показателя состояния человека от различных показателей состояния внешней среды также может быть сколь угодно велико. Если мы рассматриваем одну функциональную зависимость, то прочие составляющие внешней среды предполагаются неизменными, т.е. мы пользуемся принятой формой выражения такого состояния «при прочих равных условиях». Не исключено, что имеет смысл обратиться к поискам интегрального показателя, количественно характеризующего состояние внешней среды человека.

Рассматривая графическое изображение функциональной зависимости показателей состояния человека от показателей состояния внешней среды на рис. 5.4, мы можем перейти к предельным зависимостям. Дифференцируя указанную функцию, мы получаем другую функцию, показывающую быстроту изменения величины интегрального показателя состояния человека от изменения показателя состояния внешней среды:

дштсо = ут°С). (7)

Физический смысл функции, представленной на рис. 5.5, состоит в том, что данная зависимость показывает быстроту изменения интегрального показателя состояния субъекта при изменении показателя состояния внешней среды, в рассматриваемом случае — температуры. Другими словами, по данной функции мы можем определить, на какую величину изменяется показатель состояния человека при изменении показателя состояния внешней среды на единицу.

?

т°с

Рис. 5.5. Графическое представление гипотетической функции, отображающей предельное воздействие температуры внешней среды на состояние человека

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >