Адаптація організму людини до різних факторів середовища

Адаптація людського організму до низьких і високих температур

На ранніх етапах розвитку цивілізації температурний фактор відігравав провідну роль у розселенні людей. Тому, очевидно, давні цивілізації займали простір, для якого були характерні середньорічні ізотерми (лінії, які з’єднують точки з однаковими показниками температури повітря, води, ґрунту) на рівні +21°С.

Розселення людей північніше ізотерми +21°С почалося після того, як первісна людина навчилась користуватись вогнем, що став додатковим джерелом тепла, зумовив ізоляцію людей від зовнішнього середовища.

Температурний фактор зберігає своє значення і в житті сучасної людини.

Вплив на людський організм низьких температур. У певних кліматогеографічних, виробничих та інших ситуаціях організм людини опиняється під впливом низьких температур, що змушує його задіяти свої адаптаційні ресурси.

Під час роботи, наприклад, у холодних цехах або холодильниках дія холоду проявляється не цілодобово, а чергується з нормальним для організму температурним режимом. Фази адаптації у таких випадках чітко не вира­жені. Спершу, реагуючи на низьку температуру, продуку­вання організмом тепла зростає неекономно, надлишково, а тепловіддача ще обмежена. У фазі стійкої адаптації про­цеси продукування тепла стають інтенсивнішими, а тепловіддача знижується. Завдяки цьому вдається ефективно підтримувати стабільну температуру тіла в нових умовах. У такому разі активна адаптація відбувається за рахунок дії механізмів, що забезпечують пристосування рецепторів до холоду.

Інакше відбувається процес адаптації до температурних режимів у полярних широтах. «Аварійна» адаптація за цих умов проявляється у незбалансованому співвідно­шенні продукування тепла і тепловіддачі.

Неспецифічними адаптаційними факторами (такими, що зустрічаються в інших природно-ландшафтних зонах Землі) за таких умов є холод, складний аеродинамічний режим, особливості харчування та ін., а специфічними — біофізичні, біохімічні процеси та інші чинники, що негативно впливають на організм людини.

Вплив на людський організм високих температур. Такі температури можуть впливати на організм людини у природних і штучних умовах.

«Аварійна» фаза адаптації за таких умов пов’язана із незбалансованістю процесів продукування тепла й основним механізмом тепловіддачі — потовиділенням. За тривалого перебування у приміщенні (штучних умовах) з високою температурою адаптація організму відбувається внаслідок зміни процесу продукування тепла, стійкого перерозподілу кровонаповнення судин, внаслідок чого полегшується віддача тепла на поверхні тіла. Надлишкове потовиділення в цій фазі набуває необхідної адекватності температурі довкілля. Втрату організмом поту компенсують вживанням підсоленої води.

У природних умовах адаптація до високої температури відбувається складніше. Як відомо, по обидва боки екватора розташована зона з теплим кліматом — тропічний пояс, що охоплює всю Африку, Аравійський півострів, Індію, Південно-Східну Азію, Австралію, більшу частину Південної і частину Північної Америки. Для його клімату власти­ві високі температури води і повітря: влітку — понад 25— 30°С, взимку — до 10—15°С. В екваторіальному поясі тем­пература протягом 12 місяців не буває нижчою 24°С.

Виникнення рас, народів і популяцій є наслідком дії і природних температурних факторів на еволюцію людини, оскільки колір очей, пропорції тіла, ріст, вага, біохімічні особливості крові, мікрокомпонентний склад тканин є під­датливими впливу зовнішнього середовища.

З температурним режимом пов’язані антропологічні параметри людини. Оптимальні вагово-ростові співвідно­шення у населення помірної кліматичної зони становлять 500 г/см, а збільшення відношення маси тіла до росту зни­жують фізичну працездатність і функціональні резерви серцево-судинної системи. В зоні сухих субтропіків опти­мальними значеннями вагово-ростового індексу є 400 г/см. При перевищені цього показника фізична працездатність різко знижується. Під час адаптації до жаркого клімату у людини знижуються функція щитовидної залози, інтенсивність утворення тепла, ефективність роботи системи транспортування кисню.

Вивчення проблем адаптації людського організму до низьких і високих температур наводить на висновок, що постійна температура тіла потрібна організму для оптимального функціонування ферментних систем, узгоджено­го перебігу різних біохімічних реакцій.

Адаптація до режиму рухової активності. У повсякденному житті багатьох людей основні навантаження припадають на розумову активність, унаслідок чого загострилася проблема фізичної активності. Разом з іншими негативними чинниками зниження фізичної активності спричинює скорочення тривалості життя людини.

Рухова активність є однією з основних властивостей розвитку кожного живого організму. Якщо людина змінює уклад життя, внаслідок чого підвищується її рухова активність, це зумовлює необхідність відповідного пристосування до нового стану (інтенсивні заняття спортом, важка фізична праця). За таких умов відбувається специфічна адаптація, яка полягає в перебудові м’язових тканин, нарощуванні їх маси відповідно до підвищених потреб організму. Збільшення кількості й активізація м’язових білків зумовлює відповідні зміни в генетичному апараті, наслід­ком чого є збільшення кількості рибосом — органоїдів клітин, у яких відбувається синтез білків.

Під тиском різних обставин людина змушена обмежувати свою рухову активність, а іноді припиняти цілком. Такі явища називають гіподинамією або гіпокінезією. Вони можуть бути спричинені неможливістю рухатись через певні зовнішні умови, відсутність необхідності в руховій діяль­ності, у зв’язку із специфічними патологіями, заміною ручної праці машинною та ін. Прикладом гіподинамії може бути сидячий режим осіб, які займаються розумовою працею.

Усе це зумовлює необхідність адаптації організму до функціонування в режимі зниження активності. В «ава­рійній фазі» адаптації мобілізуються реакції, що компен­сують недостачу рухових функцій, керованих централь­ною нервовою системою. Надалі нерухомість спричинює зниження катаболічних (руйнівних) процесів. Виділення енергії різко зменшується, незначною є інтенсивність реакцій окислення, у складі крові знижується вміст вугле­кислоти, молочної кислоти та інших продуктів метаболіз­му, які внормовують дихання і кровообіг. У стані гіподи­намії погіршується вентиляція легень, знижуються часто­та серцевих скорочень, кров’яний тиск. Якщо харчування залишається таким, як і за активної діяльності, в організ­мі відбувається накопичення жирів, вуглеводів, що зумов­лює ожиріння.

За рахунок зменшення суглобної ділянки специфічні зміни виникають і в суглобах, внаслідок чого вони втрача­ють свою рухомість. Однак обмеження рухової діяльності людський організм не може компенсувати за рахунок власних резервів, тому кожна людина повинна бути фізич­но активною.

Адаптація до гіпоксії. Гіпоксія, тобто зниження (нестача) кисню в тканинах є одним із негативних факторів впливу довкілля на організм людини. Проявляється вона, наприклад, при підйомі в гори, коли доводиться дихати розрідженим повітрям, під час інтенсивних фізичних навантажень, а також унаслідок захворювань серця. Загалом гіпоксія є універсальним нега­тивним фактором дії на стан людського організму, стосовно якого він виробив ефективні пристосувальні механізми.

Передумовами гіпоксійного стану можуть бути понижений вміст кисню в атмосферному повітрі; нестача гемоглобіну в крові як основного транспортувальника кисню; порушення кровообігу внаслідок серцевої недостатності; дихальне отруєння.

Наслідком різкого зменшення доступу кисню в організм є гостра гіпоксія, а після тривалого перебування в горах або в інших умовах за постійного дефіциту кисню – хронічна гіпоксія.

На нестачу кисню в організмі реагують найважливіші його фізіологічні системи. Однією з перших компенсатор­них реакцій на гіпоксію є збільшення частоти серцевих скорочень і обсягу крові, яку перекачує воно за хвилину. Ця реакція спрямована на ліквідацію нестачі кисню в тканинах. Якщо організм людини у стані спокою вживає 300 мл кисню за хвилину, а його вміст у повітрі, яке людина вдихає, зменшився на 30%, достатньо збільшити на 30% хвилин­ний обсяг крові, щоб до тканин надходила аналогічна кількість кисню. Іншою реакцією може бути збільшення кількості гемоглобіну в крові. Наприклад, зниження атмо­сферного тиску на 100 мм ртутного стовпчика зумовлює збільшення кількості гемоглобіну на 10%.

Отже, дефіцит кисню в організмі зумовлює структурно-функціональну перебудову в ньому, внаслідок чого формуються адаптативні реакції до екстремальних факторів.

Кожний індивід прагне тривалого і здорового життя. Досягти цього можна завдяки забезпеченню високої витривалості організму, умінню управляти процесами його адаптації. Найпростішими заходами щодо цього є своєчасне і раціональне харчування, дотримання режиму сну, роботи і відпочинку, фізичне загартування.

ЛЕКЦІЯ 10

ЕКОЛОГІЯ ХАРЧУВАННЯ

Поиск по сайту: