Sveikatos samprata adaptacijos teorijos aspektu

Šiuo metu žmogaus kūno ir aplinkos sąveikos problema nepraranda savo aktualumo. Sudėtingas išorinių poveikių rinkinys, įskaitant daugybę antropogeninių poveikių, kelia didelius reikalavimus organizmui. Žmonių sveikatos išsaugojimas ir ligų prevencija tampa ne tik atskira medicinos, bet ir apskritai gamtos mokslo problema, taip pat viena iš bendrųjų humanitarinių vertybių.

Adaptacijos procese vyksta organizmo struktūros ir funkcijų prisitaikymas prie aplinkos sąlygų. Pagal G. Selye sampratą, prisitaikymas yra viena esminių gyvosios materijos savybių, kuri dažnai tapatinama su pačia gyvybės samprata. IN šiuolaikinis supratimas adaptacija – tai optimalaus struktūrinio ir funkcinio atitikimo formavimo procesas, užtikrinantis naudingiausią organizmo funkcionavimą tam tikromis sąlygomis. Šiuo atveju organizmo sąveikos su aplinka problema nagrinėjama sisteminio-funkcinio požiūrio rėmuose, atsižvelgiant ne tik į išorinius ryšius, bet ir į organizmo pokyčių kompleksą, kuriuo siekiama palaikyti homeostazę.

Šiuo atžvilgiu pagrindinis adaptacijos turinys yra vidinius procesus sistemose, kurios užtikrina jos išorinių funkcijų išsaugojimą aplinkos atžvilgiu. Šis tikslas pasiekiamas adaptacinėmis ir kompensacinėmis reakcijomis. Adaptyviosios reakcijos susideda iš to, kad sistema, reaguodama į jai būtinų aplinkos parametrų pokyčius, pertvarko savo struktūrinius ryšius, kad išsaugotų funkcijas, užtikrinančias jos egzistavimą kaip visumą. Kompensacinėmis reakcijomis siekiama išsaugoti sistemos funkciją net ir sutrikus funkcinio elemento veikimui. Taigi kompensacines reakcijas elemento atžvilgiu vykdo ne elementas, o sistema.

Adaptacijos sąvoka vartojama įvairiais aspektais. Yra genotipinė adaptacija – procesas, sudarantis evoliucijos pagrindą, kurio metu šiuolaikinės gyvūnų ir augalų rūšys susiformavo dėl paveldimo kintamumo, mutacijų ir natūralios atrankos. Rūšiai būdingų paveldimų savybių kompleksas yra kito adaptacijos tipo, įgyto individualaus organizmo vystymosi metu, – fenotipinės adaptacijos, kuri formuoja individualią organizmo išvaizdą, pagrindas.

Fenotipinio prisitaikymo sampratą suformulavo F. Z. Meerson. Remiantis šia teorija, daugumos adaptacinių reakcijų raidoje galima atsekti dvi stadijas: pradinė stadija – skubi, bet netobula adaptacija ir vėlesnė – tobula, ilgalaikė adaptacija.

Skubi adaptacijos reakcija įvyksta iškart po dirgiklio atsiradimo. Didžiausia reikšmė palaikant homeostazę ankstyvosios stadijos adaptacijos turi kompensacines organizmo reakcijas. Tipiškos apraiškos skubus etapas adaptacijai padeda refleksinės reakcijos, atsirandančios veikiant hipoksijai, šalčiui, karščiui ir pan. Svarbiausias šio etapo bruožas yra tas, kad organizmo veikla vyksta ties fiziologinių galimybių riba – beveik visiškai mobilizuojant funkcines atsargas – ir pasirodo esąs nepakankamas. Svarbi vieta pradinis laikotarpis adaptacijas užima nespecifiniai organizmo atsparumo didinimo mechanizmai, t.y., atsakas į stresą.

Ilgalaikė adaptacija vystosi palaipsniui, dėl pakartotinio ar užsitęsusio aplinkos veiksnių veikimo, remiantis pakartotiniu skubios adaptacijos įgyvendinimu. Ilgalaikės adaptacijos pagrindą sudaro organų ir sistemų, labiausiai dalyvaujančių skubios stadijos kompensacinėse reakcijose, struktūriniai pokyčiai. Įvairių objektų tyrimai aiškiai parodė, kad padidėjus organų ir sistemų funkcijoms natūraliai suaktyvėja nukleorūgščių ir baltymų sintezė ląstelėse, kurios sudaro šiuos organus ir sistemas. Tai veda prie struktūrinių pokyčių, kurie iš esmės padidina už prisitaikymą atsakingų sistemų galią, o tai sudaro pagrindą pereiti nuo skubaus prisitaikymo etapo prie ilgalaikio.

Pasak F. Z. Meyersono, „adaptyviosios medicinos“ krypties įkūrėjo, fenotipinė žmonių adaptacija yra svarbesnė nei kitų gyvūnų rūšių, nes žmonėms šis procesas yra prasmingesnis ir efektyvesnis. Remdamasis šiomis idėjomis, R. P. Kaznačejevas adaptaciją (koregavimą) apibrėžė kaip homeostatinių sistemų ir viso organizmo funkcinės būklės palaikymo procesą, užtikrinantį jo išsaugojimą, vystymąsi, veikimą ir maksimalią gyvenimo trukmę netinkamomis aplinkos sąlygomis. laikomi netinkamais aplinkos sąlygos, kurios šiuo metu neatitinka organizmo, kaip biosistemos, genofenotipinių savybių. Organizmo prisitaikymo prie įvairių aplinkos veiksnių panaudojimas leidžia išplėsti žmogaus egzistencijos zoną ir išlaikyti sveikatą nepalankiomis sąlygomis.

Sąlygos atlikti tyrimus, stebėti tiriamųjų šiluminę būklę

Prieš tyrimą kiekvienas tiriamasis buvo supažindintas su elektromiografinio tyrimo protokolu ir temperatūros poveikio pobūdžiu. Palyginamąją grupę sudarė savanoriai, kurie tyrimo metu buvo praktiškai sveiki ir sirgo lėtinėmis ligomis be paūmėjimo. Tiriamųjų atranka buvo atlikta remiantis anamnezės duomenimis ir standartiniu tyrimu prieš pat elektromiografijos seansą (temperatūros matavimas, kraujospūdis). Vaikų tyrimas buvo atliktas su tėvų sutikimu dalyvaujant medicinos personalui. Tiriamieji galėjo bet kada savo noru nutraukti dalyvavimą tyrime.

Laboratorijoje buvo atlikti elektroneuromiografiniai tyrimai, sukelto odos autonominio potencialo (ESEP) analizė ir spirometriniai tyrimai (oro temperatūra +22 - 24C, drėgnumas 50-60%; oro greitis mažesnis nei 0,1 m/s), tiriamajam pasilikus patalpoje 30 minučių odos temperatūrai stabilizuoti.

Norint kontroliuoti tiriamųjų šiluminę būseną, pagal N. L. Ramanathaną buvo matuojama centrinė temperatūra (TC) po liežuviu arba rektaliniu būdu ir svertinė vidutinė odos temperatūra (WAT). Tam buvo matuojama provėžos temperatūra 4 taškuose – po raktikauliu (Ti), peties vidurio šoniniame paviršiuje (Tg), šlaunies vidurio šoniniame paviršiuje (Tz) ir ant šlaunies vidurio. blauzdos vidurio medialinis paviršius (T4). Tolesnis SVTC skaičiavimas buvo atliktas naudojant formulę: SVTC = 0,3 (T, + T2) + 0,2 (T3 + T4), kur koeficientas prieš temperatūros vertes reiškia apytikslį šių odos sričių paviršiaus plotą. . SVTK buvo nustatytas kas 5 - 10 min. 2.1 paveiksle pavaizduoti SVTK registravimo grafikai atliekant elektroneuromiografinius suaugusiųjų tiriamųjų tyrimus. Centrinė temperatūra buvo matuojama po liežuviu, nes ji gana tiksliai atspindi jos pokyčius ir yra paprasta naudoti praktiškai.

Vaikams nuo 7 dienų iki 3 metų odos temperatūra buvo matuojama tik viename taške (ant šlaunies), nes, pirma, ji gana tiksliai atspindi SVT pokyčius ir, antra, sukeltą elektrodų gausą (elektromiografiją ir temperatūrą). reikšmingas emocinis – motorinis vaiko neramumas, kuris neišvengiamai paveiktų EMG prigimtį.

Temperatūrai matuoti buvo naudojami temperatūros jutikliai, pagaminti vario-konstanto termoporų pagrindu. Pakeitimai elektrines savybes termoporos buvo konvertuojamos į skaitmenines reikšmes naudojant 5 kanalų indikatorių.

Biceps brachii raumens maksimalaus savanoriško susitraukimo (MVC) jėga buvo nustatyta taip. Tiriamasis stovėjo sulenkęs ranką alkūne (petys yra išilgai krūtinės, sąnario kampas yra 90). Šioje padėtyje esantis tiriamasis turėjo maksimaliai spausti dinamometrą, sumontuotą ant stacionarios apatinio paviršiaus. Prieš kiekvieną EMG seansą buvo atlikta dinamometrija.

Dilbio raumenų MVC buvo nustatytas spaudžiant ranka ant dinamometro, sumontuoto ant apatinio stacionarios sijos paviršiaus. Šiuo atveju alkūnės sąnarys buvo fiksuotas įtvaru, kad būtų išvengta peties raumenų įsitraukimo.

Statinės jėgos (izometrinio susitraukimo) dozavimas dvigalvio žasto žasto žasto žasto raumuo buvo sukurtas 4, 6, 8 ir 10 kg sveriančiomis apkrovomis, pakabintomis ant manžetės, pritvirtintos ant dilbio, 2–3 cm atstumu nuo riešo sąnario, 3–5 s. . Stovintoje padėtyje tiriamųjų buvo prašoma laikyti ranką alkūnės lenkimo padėtyje (petys yra išilgai krūtinės, sąnario kampas yra 90).

M biceps brachii nuovargis atsirado dėl dinaminės apkrovos iki gedimo. Stovintis tiriamasis privalėjo atlikti alkūnės sąnario lenkimo-tiesimo judesius su 30% MVC apkrova tol, kol jis negalėjo atlikti pilnų judesių naudodamas tik rankos raumenis arba kol atsiras skausmas.

Dilbio raumenų statinės jėgos (t. flexor carpi radialis, t. flexor carpi radialis) dozavimas buvo sukurtas 4, 6, 8 ir 10 kg svorio apkrovomis, pakabintomis ant rankogalio, pritvirtinto prie rankos, 3 - 5 s. Sėdimoje padėtyje tiriamųjų buvo paprašyta palaikyti apkrautą ranką tame pačiame lygyje kaip ir dilbis, o ranka sulenkta alkūne, o alkūnės sąnarys pritvirtintas prie porankio. Dilbio raumenų nuovargį lėmė „lenkimo-pratęsimo“ tipo riešo sąnario judesiai, apkrova 30% MVC.

Išorinės kvėpavimo sistemos funkciniai rodikliai asmenims, turintiems skirtingą prisitaikymą prie Europos šiaurės sąlygų

Parametrai, apibūdinantys plaučių tūrį ir kvėpavimo takų praeinamumą, priklausomai nuo lyties ir prisitaikymo prie Šiaurės Europos sąlygų, pateikti 4.1 lentelėje. Išorinio kvėpavimo sistemos funkcinių tyrimų duomenimis, ventiliacijos sutrikimai lengvas laipsnis dokumentuota 9 žmonėms (30 %).

Išorinio kvėpavimo funkcijos tyrimas atskleidė migrantų plaučių ventiliacijos sutrikimų formavimosi tendenciją (žr. 4.1 lentelę, 4.2, 4.3 pav.). Taigi VC (% tinkamos vertės) vyrų, nuolat gyvenančių Rusijos Federacijos šiaurės vakarų regione (ŠR - m), grupėje buvo 96,96 ± 8,54, moterų, nuolat gyvenančių šiaurės vakarų regione, grupėje. Rusijos Federacijos (ŠR - g), - 98,81 ± 16,27, vyrų grupėje, atvykusių iš kitų regionų (Pietų - m), -76,43 ± 13,98 (p 0,05 lyginant su SZ), moterų grupėje tų. atvykstantys iš kitų regionų (Pietų - f), - 95,13±13,10 (p 0,05 lyginant su m); įkvėpimo tūris (l) grupėje ŠR - m buvo 3,60±0,35, ŠR - p - 2,60±0,34 (p 0,001 lyginant su m), Pietų - m - 2,83±0,11 (p 0,001 lyginant su ŠR), Pietuose - f - 2,28±0,36 (p 0,05 lyginant su Pietų - m).

Taigi plaučių tūrio analizė atskleidė ribojančius vėdinimo sutrikimus vyrams migrantams.

Forsuoto iškvėpimo parametrų tyrimai atskleidė obstrukcinius ventiliacijos sutrikimus, taip pat labiau būdingus migrantams vyrams. Taigi, FVC (% tinkamos vertės) NW - m grupėje buvo 81,64 ± 14,89, ŠR - f - 84,05 ± 12,06, Pietų - m - 71,43 ± 15,29, Pietų - f - 67,20 ± 9,72; FEV0,5 (l) grupėje ŠR - m buvo 3,33±0,31, ŠR - f - 2,26±0,47 (p 0,001 lyginant su m), Pietų - m - 2,58±0, 16 (p 0,01 lyginant su ŠR), Pietūs - f - 2,03±0,44 (p 0,05 lyginant su m); Tiffno testas, apskaičiuotas kaip FEV/FVC santykis, grupėje ŠR - m buvo 99,10±1,40, ŠR - f - 96,41±3,63, Pietų - m - 96,47±3,29, Pietūs - p - 99,18±1,28; didžiausias tūrinis srautas iškvėpimo metu (PEF, % tikėtinos vertės) SZ - m grupėje buvo 110,19 ± 6,60, ŠR - f - 90,14 ± 25,85, Pietų - m - 74,03 ± 6, 83 (p 0,01, palyginti su ŠV) , Pietūs - f - 89,48±30,15; SOS25-75 (vidutinis tūrinis iškvėpimo srautas, nustatytas iškvepiant nuo 25 iki 75% FVC), charakterizuojantis mažų ir vidutinių bronchiolių praeinamumą, SZ - m grupėje buvo 131,71 ± 18,66, SZ - w - 109,43 ± 26,06, pietūs. -m - 88,73±9,00 (p 0,01 lyginant su ŠR), Pietryčių - 110,30±26,18.

Asmenims, kuriems peršalimas duso, nustatytas reikšmingas plaučių ventiliacijos sumažėjimas (4.4 pav.). Taigi, esant šiam simptomui, įkvėpimo tūris buvo mažiausias tarp migrantų iš pietų (p 0,001), toje pačioje grupėje kvėpavimo takų praeinamumą apibūdinantys rodikliai (FVC % tinkamos vertės, FEV.5 () l) ir FEV] procentais nuo tinkamos vertės verčių) taip pat buvo mažesnės, palyginti su nuolatinių SZ gyventojų ir asmenų, kuriems nėra dusulio, vertėmis (p 0,05).

Esant dideliam jautrumui šalčiui, pasireiškiančiam sustiprėjusiu šalčio sukeltu kraujagyslių susiaurėjimu (Raynaud fenomenas), buvo pastebėti reikšmingi plaučių ventiliacijos parametrų pokyčiai, o tai rodo mikrocirkuliacijos sutrikimų dalyvavimą išorinio kvėpavimo sutrikimų patogenezėje. Koreliaciniai ryšiai, parodantys rizikos veiksnių ir ventiliaciją apibūdinančių parametrų ryšį, pavaizduoti 4.5 pav.

Kraujospūdžio ir pulso rodikliai tarp tirtų grupių reikšmingai nesiskyrė ir vidurkiavo: kraujospūdis - 113,41±3,01 mmHg. Art., ADD - 67,00±1,96 mm. rt. Art., pulsas - 77,64±2,37 k./min"1 (4.2 lentelė).

Adaptacinių gebėjimų lygis, apskaičiuotas remiantis TFI, tiriamoje grupėje paprastai atitiko viršutinę normaliųjų verčių ribą (žr. 4.2 lentelę). Taip pat pastebėta, kad vyrų grupėje IFI lygis buvo didesnis (p 0,05), o tai yra ant ribos tarp patenkinamos adaptacijos ir adaptacinių mechanizmų įtempimo. Širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių galimybių, remiantis PDP, charakteristikos indeksas tirtose grupėse iš esmės atitiko reikšmes, kurios nebuvo žemesnės už patenkinamus balus, o vyrų balai buvo aukštesni (4.6 pav.).

Nustatyta koreliacija tarp IFI ir PDP su padidėjusiu šalčio sukeltu vazokonstrikcija tiriamiesiems (p 0,05). Asmenys, turintys padidėjusio šalčio sukelto vazokonstrikcijos požymių, parodė IFI ir PDP, atitinkančius adaptacijos mechanizmų įtampą. Taigi grupėje su šiuo simptomu IFI buvo 2,12±0,07 (p 0,05 lyginant su grupe be sustiprinto šalčio sukelto vazokonstrikcijos 1,86±0,09); PDP grupėje su šiuo simptomu buvo 94,41±4,37 (p 0,05, palyginti su grupe, kuriai nebuvo padidėjęs peršalimo sukeltas vazokonstrikcija 79,85±5,68). Didžiausias IFI dažnis buvo nustatytas vyrams, esant sustiprintam peršalimo sukeltam vazokonstrikcijai (2,21±0,09, p 0,05).

Neuroraumeninės būklės įvertinimas naudojant iEMG posūkio amplitudės analizę

Neuroraumeninės būklės nustatymas, remiantis posūkio amplitudės EMG parametrų analize, atliktas pacientams, sergantiems periferinės nervų sistemos difterijos pažeidimais. Nervų sistemos difterijos pakitimų diagnozė buvo pagrįsta nustatytais duomenimis klinikinis tyrimas pacientų, bakteriologinių ir serologinių metodų, taip pat papildomų metodų, leidžiančių išsiaiškinti nervų sistemos pažeidimų sunkumą ir lokalizaciją, rezultatus. Tyrimai, atlikti kartu su A. M. Sergejevu

Elektroneuromiografija (ENMG) buvo atlikta 17 pacientų (6 m, 11 f), kurių amžius nuo 18 iki 61 metų. vidutinio amžiaus 35,9±3,3 metų) praėjus 1–18 mėnesių po difterijos užsikrėtimo, kartu su polineuropatijos išsivystymu.

15 atvejų difterijos diagnozė patvirtinta bakteriologiškai ūminiu ligos periodu, 2 pacientams – retrospektyviai, remiantis anamneze, būdingu klinikiniu vaizdu ir nepalankia epidemiologine situacija. Tirtoje pacientų grupėje generalizuotos sensorinės-motorinės polineuropatijos simptomai pasireiškė praėjus 9–45 dienoms (vidutiniškai 26±3 dienas) nuo pagrindinės infekcinės ligos pradžios, 6 žmonėms liga pasireiškė Guillain poliradikuloneuropatijos forma - Barré sindromo tipas.

Tyrimo metu, remiantis klinikiniu periferinės nervų sistemos funkcijos įvertinimu, pacientai buvo suskirstyti į 2 grupes. Pirmoje grupėje buvo 6 pacientai (2 vyrai, 4 moterys), kurių amžius 18 - 46 metai, tirti praėjus 10 - 18 mėnesių po difterijos. Šioje pacientų grupėje motorinės funkcijos sutrikimų klinikinio tyrimo metu nenustatyta. Tačiau buvo nustatyti distalinio tipo jautrumo sutrikimai. Į antrąją grupę įtraukėme 11 pacientų (4 vyrai, 7 moterys) 30–56 metų amžiaus, kurie buvo ištirti praėjus 4–9 mėnesiams nuo pagrindinės infekcinės ligos pradžios. Apžiūros metu šiems pacientams pasireiškė sutrikusios motorinės funkcijos požymiai – vidutinio sunkumo suglebusi tetraparezė (n=6) arba minimalus raumenų silpnumas galūnių distalinėse dalyse, daugiausia plaštakos lenkiamųjų raumenų srityje (n=5). ). Tai atitinka I-II motorinio deficito laipsnius Šiaurės Amerikos skalėje.

Kontrolinę grupę sudarė 7 neurologiškai sveiki savanoriai (4 m, 3 f), kurių amžius nuo 18 iki 39 metų (amžiaus vidurkis 28,5±2,4 metų). Sveikų asmenų elektroneuromiogramos charakteristikos Sveikų asmenų sužadinimo (SPT) sklidimo greitis motorinėmis alkūnkaulio nervo skaidulomis buvo 60 - 70 m/s (vidutiniškai 66,42±2,87 m/s).

Sveikiems asmenims naudojant odos elektrodus buvo užregistruotas 41 tricepso žasto motorinio vieneto potencialas (MUP). Sveikų asmenų MUDE trukmė buvo 24–30 ms, amplitudė neviršija 250 μV (dažniausiai 90–150 μV) ir fazių skaičius, paprastai mažesnis nei 3 kartus. Pseudopolifazinių PDE skaičius buvo mažesnis nei 10%. Vidutinės PDE charakteristikos pateiktos 6.1 lentelėje.

Sveikų asmenų interferencinių IEMG charakteristikų tyrimas atskleidė natūralų flexor carpi radialis EMG amplitudės (RMS) ir „posūkių“ skaičiaus padidėjimą, didėjant apkrovai (6.2 lentelė).

Dvimatėje koordinačių sistemoje, kur abscisių ašis atspindi taikomos apkrovos reikšmes kg, o ordinačių ašis atspindi atitinkamas EMG parametrų reikšmes, lenkimo IEMG parametrų priklausomybę carpi radialis ant apkrovos buvo išreikštas tiesinėmis lygtimis.

Regresijos koeficientai, atspindintys EMG parametrų padidėjimą ir rodantys grafikų nuolydžius iki x ašies, tarp atskirų tiriamųjų praktiškai nesiskyrė. Regresijos koeficientų reikšmės IEMG amplitudei buvo 12,9-15,5 intervale, EMG apsisukimų skaičiui – 12,0-14,5 (6.3 lentelė, 6.1 pav.). Pažymėtina beveik keturis kartus išaugusi tiek amplitudės charakteristikos (RMS, 6.1 pav., A), tiek apsisukimų skaičius (6.1 pav., B), kai apkrova padidėja nuo 2 iki 8 kg.

Analizuojant IEMG parametrus neatsižvelgiant į apkrovą, tiriant EMG apsisukimų skaičiaus ir vidutinės EMG amplitudės santykį 1 s (Willisono metodas), nustatyta, kad didžiausia šio santykio reikšmė vadinamajam flexor carpi radialis yra stebimas amplitudės diapazone nuo 200 iki 260 µV, vadinamiesiems gastrocnemius - nuo 190 iki 240 µV, atitinkamai 0,4 - 0,5 ir 0,6 - 0,7 (6.4 lentelė, 6.2 pav.).

Terentjeva Nadežda Nikolaevna

Savo gerą darbą pateikti žinių bazei lengva. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Baltarusijos Respublikos sporto ir turizmo ministerija

Švietimo įstaiga

"Baltarusijos valstybinis kūno kultūros universitetas"

Turizmo institutas

Turizmo pramonės technologijų katedra

Controlių darbas

disciplinoje „Fiziologija“

įjungtatieadresu" Prisitaikymas prie žemos temperatūros"

Baigė: 421 grupės II kurso studentas

neakivaizdinė ugdymo forma

Turizmo ir svetingumo fakultetas

Tsinyavskaya Anastasija Viktorovna

Patikrintas: Bobras Vladimiras Matvejevičius

• Įvadas
• 1. Prisitaikymas prie žemos temperatūros
• 1.1 Fiziologinės reakcijos į mankštą esant žemai aplinkos temperatūrai
• 1.2 Metabolinės reakcijos
• Išvada
• Naudotos literatūros sąrašas

Įvadas

Žmogaus kūną veikia klimato veiksniai, tokie kaip temperatūra. Temperatūra yra viena iš svarbiausių abiotiniai veiksniai, turinčios įtakos visų gyvų organizmų fiziologinėms funkcijoms. Temperatūra priklauso nuo platumos, aukščio virš jūros lygio ir metų laiko.

Kada temperatūros faktoriai pokytį, tada žmogaus organizmas gamina specifines prisitaikymo reakcijas, susijusias su kiekvienu veiksniu. Tai yra, prisitaiko.

Adaptacija yra adaptacijos procesas, kuris susiformuoja per žmogaus gyvenimą. Adaptacijos procesų dėka žmogus prisitaiko prie neįprastų sąlygų ar naujo aktyvumo lygio, t.y. didėja jo organizmo atsparumas įvairių veiksnių veikimui. Žmogaus organizmas gali prisitaikyti prie aukštos ir žemos temperatūros, žemo atmosferos slėgio ar net kai kurių patogeninių veiksnių.

Šiaurinėse ar pietinėse platumose, kalnuose ar lygumose, drėgnuose tropikuose ar dykumoje gyvenantys žmonės skiriasi daugybe homeostazės rodiklių. Todėl nemažai norminių rodiklių atskiriems regionams gaublys gali skirtis.

1. Prisitaikymas prie žemos temperatūros

Prisitaikymas prie šalčio yra sunkiausia žmogaus prisitaikymo prie klimato rūšis, pasiekiama ir greitai prarandama be specialaus mokymo. Tai paaiškinama tuo, kad, anot šiuolaikinių mokslinės idėjos, mūsų protėviai gyveno šiltame klimate ir buvo daug geriau pasirengę apsisaugoti nuo perkaitimo. Atvėsimas prasidėjo gana greitai, o žmonės, kaip rūšis, „neturėjo laiko“ prisitaikyti prie šio klimato kaitos didžiojoje planetos dalyje. Be to, žmonės pradėjo prisitaikyti prie žemos temperatūros sąlygų, daugiausia dėl socialinių ir žmogaus sukeltų veiksnių – namų, židinio, drabužių. Tačiau ekstremaliomis sąlygomis žmogaus veikla(taip pat ir alpinizmo praktikoje) fiziologiniai termoreguliacijos mechanizmai – jos „cheminė“ ir „fizinė“ pusės tampa gyvybiškai svarbios.

Pirmoji organizmo reakcija į šalčio poveikį – sumažinti odos ir kvėpavimo (kvėpavimo) šilumos nuostolius dėl odos ir plaučių alveolių kraujagyslių susiaurėjimo, taip pat mažinant plaučių ventiliaciją (sumažėjęs kvėpavimo gylis ir dažnis). Dėl odos kraujagyslių spindžio pokyčių kraujotaka joje gali svyruoti labai plačiose ribose – nuo ​​20 ml iki 3 litrų per minutę per visą odos masę.

Dėl kraujagyslių susiaurėjimo sumažėja odos temperatūra, tačiau šiai temperatūrai pasiekus 6°C ir gresia peršalimo trauma, išsivysto atvirkštinis mechanizmas – reaktyvioji odos hiperemija. Stipriai atšalus, gali atsirasti nuolatinis kraujagyslių susiaurėjimas spazmo forma. Tokiu atveju pasirodo bėdos signalas – skausmas.

Rankų odos temperatūros sumažėjimas iki 27 ° C yra susijęs su „šalčio“ jausmu žemesnėje nei 20 ° C temperatūroje - „labai šalta“ esant žemesnei nei 15 ° C temperatūrai; šalta“.

Veikiant šalčiui kraujagysles sutraukiančios (kraujagysles sutraukiančios) reakcijos pasireiškia ne tik atvėsusiose odos vietose, bet ir atokiose kūno vietose, įskaitant vidaus organus („atspindi reakcija“). Ypač ryškios atsispindinčios reakcijos pėdų vėsinimo metu – nosies gleivinės, kvėpavimo organų, vidaus lytinių organų reakcijos. Kraujagyslių susiaurėjimas sukelia atitinkamų kūno vietų ir vidaus organų temperatūros sumažėjimą, kai suaktyvėja mikrobų flora. Būtent šiuo mechanizmu atsiranda vadinamųjų „peršalimų“, kai išsivysto uždegimai kvėpavimo sistemoje (pneumonija, bronchitas), šlapinimasis (pyelitas, nefritas), lytinių organų srityje (adnexitas, prostatitas) ir kt.

Pirmieji įsijungia fizinės termoreguliacijos mechanizmai, apsaugantys vidinės aplinkos pastovumą, kai sutrinka šilumos gamybos ir šilumos perdavimo balansas. Jei šių reakcijų nepakanka homeostazei palaikyti, įsijungia „cheminiai“ mechanizmai – padidėja raumenų tonusas, atsiranda raumenų drebulys, dėl ko padidėja deguonies suvartojimas ir padidėja šilumos gamyba. Kartu sustiprėja širdies darbas, didėja kraujospūdis ir kraujotakos greitis raumenyse. Skaičiuojama, kad nuogo žmogaus šilumos balansui palaikyti vis dar šaltame ore reikia 2 kartus padidinti šilumos gamybą kas 10° oro temperatūros sumažėjimo, o esant dideliam vėjui, šilumos gamyba turėtų padvigubėti kas 5°. oro temperatūros sumažėjimas. Šiltai apsirengusio žmogaus valiutos kurso padvigubinimas kompensuos išorinės temperatūros sumažėjimą 25°.

Pakartotinai kontaktuodamas su šaltu, vietiniu ir bendru, žmogus sukuria apsauginius mechanizmus, kuriais siekiama užkirsti kelią neigiamoms šalčio poveikio pasekmėms. Aklimatizacijos procese prie šalčio didėja atsparumas nušalimams (prie šalčio aklimatizuotų asmenų nušalimų dažnis yra 6-7 kartus mažesnis nei neaklimatizuotų asmenų). Šiuo atveju pirmiausia pagerėja vazomotoriniai mechanizmai („fizinė“ termoreguliacija). Asmenims, ilgą laiką veikiamiems šalčio, nustatoma padidėjęs aktyvumas„cheminės“ termoreguliacijos procesai – bazinis metabolizmas; jie didinami 10 - 15 proc. Tarp vietinių Šiaurės gyventojų (pavyzdžiui, eskimų) šis perteklius siekia 15–30% ir yra genetiškai fiksuotas.

Paprastai dėl termoreguliacijos mechanizmų tobulėjimo aklimatizacijos prie šalčio procese mažėja skeleto raumenų dalyvavimo šilumos balanso palaikyme dalis – raumenų drebėjimo ciklų intensyvumas ir trukmė tampa ne tokie ryškūs. Skaičiavimai parodė, kad dėl fiziologinių prisitaikymo prie šalčio mechanizmų nuogas žmogus ilgą laiką gali toleruoti ne žemesnę kaip 2°C oro temperatūrą. Matyt, ši oro temperatūra yra organizmo kompensacinių galimybių išlaikyti šilumos balansą stabiliame lygyje riba.

Sąlygos, kuriomis žmogaus organizmas prisitaiko prie šalčio, gali būti įvairios (pavyzdžiui, dirbant nešildomose patalpose, šaldymo įrenginiuose, žiemą lauke). Tuo pačiu metu šalčio poveikis nėra pastovus, o kaitaliojasi su normaliu žmogaus kūno temperatūros režimu. Prisitaikymas tokiomis sąlygomis nėra aiškiai išreikštas. Pirmosiomis dienomis, reaguojant į žemą temperatūrą, šilumos atidavimas dar nėra pakankamai ribojamas. Po adaptacijos intensyvėja šilumos gamybos procesai, sumažėja šilumos perdavimas.

Priešingu atveju įvyksta prisitaikymas prie gyvenimo sąlygų šiaurinėse platumose, kur žmogų veikia ne tik žema temperatūra, bet ir šioms platumoms būdingas apšvietimo režimas bei saulės spinduliuotės lygis.

Kas vyksta žmogaus organizme aušinimo metu?

Dėl šalčio receptorių dirginimo pasikeičia refleksinės reakcijos, reguliuojančios šilumos išsaugojimą: susiaurėja odos kraujagyslės, o tai trečdaliu sumažina kūno šilumos perdavimą. Svarbu, kad šilumos gamybos ir šilumos perdavimo procesai būtų subalansuoti. Vyraujant šilumos perdavimui virš šilumos susidarymo, mažėja kūno temperatūra ir sutrinka organizmo funkcijos. Esant 35 °C kūno temperatūrai, stebimi psichikos sutrikimai. Toliau mažėjant temperatūrai, sulėtėja kraujotaka ir medžiagų apykaita, o esant žemesnei nei 25 °C temperatūrai sustoja kvėpavimas.

Vienas iš veiksnių, skatinančių energetinius procesus, yra lipidų apykaita. Pavyzdžiui, poliariniai tyrinėtojai, kurių medžiagų apykaita sulėtėja esant žemai oro temperatūrai, atsižvelgti į poreikį kompensuoti energijos sąnaudas. Jų mitybai būdinga didelė energinė vertė (kaloringumas).

Šiaurinių regionų gyventojai turi intensyvesnę medžiagų apykaitą. Didžiąją jų dietos dalį sudaro baltymai ir riebalai. Todėl jų kraujyje padidėja riebalų rūgščių kiekis, šiek tiek sumažėja cukraus kiekis.

Žmonėms, prisitaikantiems prie drėgno, šalto klimato ir deguonies trūkumo šiaurėje, taip pat suaktyvėja dujų apykaita, padidėja cholesterolio kiekis kraujo serume ir skeleto kaulų mineralizacija, storesnis poodinių riebalų sluoksnis (kuris atlieka šilumos izoliatoriaus vaidmenį).

Tačiau ne visi žmonės tokiu pat laipsniu gebantis prisitaikyti. Visų pirma, kai kuriems žmonėms šiaurėje apsauginiai mechanizmai ir adaptyvus kūno pertvarkymas gali sukelti dezadaptaciją - daugybę patologinių pokyčių, vadinamų „poline liga“.

Vienas iš svarbiausių veiksnių, užtikrinančių žmogaus prisitaikymą prie Tolimųjų Šiaurės sąlygų, yra askorbo rūgšties (vitamino C) organizmo poreikis, kuris didina organizmo atsparumą įvairioms infekcijoms.

Izoliacinis mūsų kūno apvalkalas apima odos paviršių su poodiniais riebalais, taip pat po juo esančius raumenis. Kai odos temperatūra nukrenta žemiau normalios ribos, odos kraujagyslių susiaurėjimas ir griaučių raumenų susitraukimas padidina odos izoliacines savybes. Nustatyta, kad pasyviojo raumens vazokonstrikcija suteikia iki 85% viso organizmo izoliacinio pajėgumo esant itin žemai temperatūrai. Ši atsparumo šilumos nuostoliams vertė yra 3-4 kartus didesnė už riebalų ir odos izoliacines savybes.

1.1 Fiziologinės reakcijos į mankštą esant žemai aplinkos temperatūrai

medžiagų apykaitos temperatūros prisitaikymas

Kai raumuo vėsta, jis tampa silpnesnis. Nervų sistema reaguoja į raumenų atšalimą pakeisdama raumenų skaidulų įsitraukimo modelį. Kai kurių ekspertų teigimu, šis skaidulų atrankos pokytis lemia raumenų susitraukimų efektyvumo mažėjimą. Esant žemesnei temperatūrai, mažėja ir raumenų susitraukimo greitis, ir jėga. Bandymas atlikti darbą esant 25°C raumenų temperatūrai tokiu pat greičiu ir produktyvumu, kaip ir esant 35°C raumenų temperatūrai, greitai pavargs. Todėl jūs turite arba išleisti daugiau energijos, arba atlikti fizinę veiklą lėčiau.

Jei kūno temperatūrai palaikyti šaltoje aplinkoje pakanka drabužių ir fizinio krūvio sukeltos medžiagų apykaitos, raumenų aktyvumo lygis nesumažės. Tačiau, kai atsiranda nuovargis ir lėtėja raumenų veikla, šilumos gamyba palaipsniui mažės.

1.2 Metabolinės reakcijos

Ilgalaikis fizinis aktyvumas padidina laisvųjų riebalų rūgščių panaudojimą ir oksidaciją. Lipidų metabolizmo padidėjimą daugiausia lemia katecholaminų (adrenalino ir norepinefrino) išsiskyrimas kraujagyslių sistema. Esant sumažintai aplinkos temperatūrai, šių katecholaminų sekrecija pastebimai padidėja, o laisvųjų riebalų rūgščių kiekis padidėja žymiai mažiau, palyginti su ilgo fizinio krūvio metu aukštesnėje aplinkos temperatūroje. Žema aplinkos temperatūra sukelia odos ir poodinių audinių kraujagyslių susiaurėjimą. Kaip žinote, poodinis audinys yra pagrindinė lipidų (riebalinio audinio) saugojimo vieta, todėl dėl vazokonstrikcijos ribojamas kraujo tiekimas į sritis. Iš kurių mobilizuojamos laisvosios riebalų rūgštys, dėl ko laisvųjų riebalų rūgščių kiekis nepadidėja taip reikšmingai.

Gliukozės kiekis kraujyje vaidina svarbų vaidmenį ugdant toleranciją žemos temperatūros sąlygoms, taip pat išlaikant ištvermės lygį fizinio krūvio metu. apkrovų. Pavyzdžiui, hipoglikemija (mažas gliukozės kiekis kraujyje) slopina drebulį ir žymiai sumažina tiesiosios žarnos temperatūrą.

Daugelis domisi, ar kvėpavimo takams nepažeidžiamas greitas, gilus šalto oro įkvėpimas. Šaltas oras, praeinantis per burną ir trachėją, greitai įšyla, net jei jo temperatūra yra žemesnė nei -25°C. Net ir esant tokiai temperatūrai oras, praėjęs apie 5 cm per nosies kanalą, sušyla iki 15°C. Labai šaltas oras, patenkantis į nosį, pakankamai sušyla artėdamas prie išėjimo iš nosies kanalo; taigi nėra pavojaus susižaloti gerklę, trachėją ar plaučius.

Išvada

Sąlygos, kuriomis organizmas turi prisitaikyti prie šalčio, gali skirtis. Vienas iš galimi variantai tokios sąlygos - darbas šaldymo cechuose. Šiuo atveju šaltis veikia su pertrūkiais. Atsižvelgiant į spartėjantį Tolimosios Šiaurės vystymosi tempą, šiuo metu kyla klausimas, kaip žmogaus kūną pritaikyti gyvenimui šiaurinėse platumose, kur jis yra veikiamas ne tik žemos temperatūros, bet ir šviesos sąlygų bei radiacijos lygio pokyčių. aktualus.

Adaptacijos mechanizmai leidžia kompensuoti aplinkos veiksnių pokyčius tik tam tikrose ribose ir tam tikrą laiką. Dėl organizmo veiksnių, viršijančių adaptacijos mechanizmų galimybes, atsiranda netinkama adaptacija. Tai veda prie kūno sistemų disfunkcijos. Vadinasi, nuo adaptacinės reakcijos pereinama prie patologinės – ligos. Netinkamo prisitaikymo ligų pavyzdys yra širdies ir kraujagyslių ligų tarp nevietinių Šiaurės gyventojų.

Naudotos literatūros sąrašas

1. Azhaev A.N., Berzin I.A., Deeva S.A., „Žmogaus kūno žemos temperatūros fiziologiniai ir higieniniai aspektai“, 2008 m.

2. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=459098#1

3. http://fiziologija.vse-zabolevaniya.ru/fiziologija-processov-adaptacii/ponjatie-adaptacii.html

4. http://human-physiology.ru/adaptaciya-ee-vidy-i-periody

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Odos struktūra ir funkcijos. Pagrindiniai termoreguliacijos mechanizmai. Odos reakcija į aplinkos temperatūrą. Ar organizmas visada gali kompensuoti ilgalaikį žemos ar aukštos temperatūros poveikį? Pirmoji pagalba esant karščiui ir saulės smūgiui.

pristatymas, pridėtas 2013-12-02


Pagrindinės augalų mirties nuo šalčio priežastys. Momentinis ir negrįžtamas ląstelių pažeidimas, kai susidaro tarpląstelinis ledas, kaip fizinio proceso pobūdžio požymis. Membranų jautrumas hipotermijai, jos prevencijos būdai.

santrauka, pridėta 2009-11-08


Prisitaikymas kaip vienas iš pagrindinės sąvokosžmogaus ekologijoje. Pagrindiniai žmogaus prisitaikymo mechanizmai. Fiziologiniai ir biocheminiai adaptacijos pagrindai. Kūno prisitaikymas prie fizinio aktyvumo. Sumažėjęs jaudrumas išsivysčius ekstremaliam slopinimui.

santrauka, pridėta 2011-06-25


Žmogaus prisitaikymo prie aplinkos sąlygų procesų charakteristikos. Pagrindinių adaptacijos mechanizmų tyrimas. Bendrųjų organizmo atsparumo didinimo priemonių tyrimas. Higienos įstatymai ir modeliai. Higieninio reguliavimo principų aprašai.

pristatymas, pridėtas 2014-11-03


Fizinės ir cheminės termoreguliacijos sampratos tyrimas. Izotermija – kūno temperatūros pastovumas. Kūno temperatūrą įtakojantys veiksniai. Hipotermijos ir hipertermijos priežastys ir požymiai. Temperatūros matavimo vietos. Karščiavimo tipai. Kūno grūdinimas.

pristatymas, pridėtas 2013-10-21


Varliagyvių (varlių, rupūžių, tritonų ir salamandrų) buveinės ypatybės. Varliagyvių kūno temperatūros priklausomybė nuo aplinkos temperatūros. Varliagyvių nauda žemės ūkiui. Varliagyvių kategorijos: bekojos, beuodegės ir uodegos.

pristatymas, pridėtas 2011-02-28


Kryžminis organizmo prisitaikymas prie vieno aplinkos veiksnio, jo prisitaikymo prie kitų veiksnių skatinimas. Molekulinis pagrindasžmogaus prisitaikymas ir jo praktinė reikšmė. Gyvo organizmo prisitaikymas prie žalingų aplinkos veiksnių.

santrauka, pridėta 2009-09-20


Organizmo prisitaikymas prie aplinkos sąlygų bendrais biologiniais terminais, jo būtinumas tiek individo, tiek rūšies išsaugojimui. Apsaugos nuo nepalankių aplinkos sąlygų metodai. Anabiozė, audros, žiemos miegas, migracija, fermentų aktyvacija.

santrauka, pridėta 2009-09-20


Adaptacija – tai organizmo prisitaikymas prie savo aplinkos, prie jo egzistavimo sąlygų. Sportininko gyvenimo sąlygų ypatumai. Biocheminiai ir fiziologiniai prisitaikymo prie fizinio streso mechanizmai. Biologiniai sporto rengimo principai.

santrauka, pridėta 2009-06-09


Temperatūros įtaka efemerinių sėklų daigumo ir daigumo savybėms laboratorinėmis ir lauko sąlygomis. Nustatymas minimalus, optimalus ir maksimali temperatūra efemerinių Donbaso augalų sėklų daigumas, jų taksonominė analizė.

II. Pagrindinė dalis

1. Optiumas ir pesis. Temperatūros efektyvumo suma

2. Poikiloterminiai organizmai

2.1 Pasyvus stabilumas

2.2 Metabolizmo greitis

2.3 Temperatūros pritaikymas

3. Homeoterminiai organizmai

3.1 Kūno temperatūra

3.2 Termoreguliacijos mechanizmas

Nuorodos
I. Įvadas
Organizmai yra tikri gyvybės nešėjai, atskiri medžiagų apykaitos vienetai. Medžiagų apykaitos procese organizmas suvartoja reikalingas medžiagas iš aplinkos ir išskiria į ją medžiagų apykaitos produktus, kuriuos gali panaudoti kiti organizmai; mirštant organizmas tampa ir tam tikrų rūšių gyvų būtybių mitybos šaltiniu. Taigi atskirų organizmų veikla yra gyvybės pasireiškimo visuose jos organizavimo lygiuose pagrindas.

Pagrindinių medžiagų apykaitos procesų gyvame organizme tyrimas yra fiziologijos dalykas. Tačiau šie procesai vyksta sudėtingoje, dinamiškoje natūralios buveinės aplinkoje ir yra nuolat veikiami jos veiksnių komplekso. Išlaikyti stabilią medžiagų apykaitą kintančiomis aplinkos sąlygomis neįmanoma be specialių pritaikymų. Šių adaptacijų studijavimas yra ekologijos uždavinys.

Prisitaikymas prie aplinkos veiksnių gali būti grindžiamas struktūrinėmis organizmo savybėmis – morfologiniais prisitaikymais – arba specifinėmis funkcinės reakcijos į išorinius poveikius formomis. fiziologinės adaptacijos. Aukštesniųjų gyvūnų adaptacijoje svarbų vaidmenį atlieka aukštesnė nervinė veikla, kurios pagrindu formuojasi adaptyvios elgesio formos – aplinkos prisitaikymai.

Tirdamas adaptacijas organizmo lygmeniu, ekologas glaudžiausiai sąveikauja su fiziologija ir taiko daugybę fiziologinių metodų. Tačiau taikydami fiziologinius metodus ekologai juos naudoja spręsdami savo specifines problemas: ekologą pirmiausia domina ne smulkioji fiziologinio proceso struktūra, o galutinis jo rezultatas ir proceso priklausomybė nuo išorinių veiksnių įtakos. Kitaip tariant, ekologijoje fiziologiniai rodikliai yra kriterijai, pagal kuriuos organizmas reaguoja išorinės sąlygos, A fiziologiniai procesai visų pirma laikomi mechanizmu, užtikrinančiu nenutrūkstamą pagrindinių fiziologinių funkcijų įgyvendinimą sudėtingoje ir dinamiškoje aplinkoje.
II. PAGRINDINĖ DALIS
1. Optimalus ir pesimumas. Efektyvių temperatūrų suma
Bet kuris organizmas gali gyventi tam tikrame temperatūros diapazone. Saulės sistemos planetų temperatūros diapazonas yra tūkstančiai laipsnių, o ribos yra . Kuriame gyvybė tokia, kokia ji gali egzistuoti, yra labai siaura – nuo ​​-200 iki +100°C. Dauguma rūšių gyvena dar siauresniame temperatūros diapazone.

Kai kurie organizmai. Ypač ramybės stadijoje jie gali egzistuoti labai žemoje temperatūroje, o tam tikros rūšies mikroorganizmai gali gyventi ir daugintis miesto šaltiniuose esant temperatūrai, artimai virimo temperatūrai. Temperatūros svyravimų diapazonas vandenyje paprastai yra mažesnis nei sausumoje. Atitinkamai keičiasi tolerancijos diapazonas. Temperatūra dažnai siejama su zonavimu ir stratifikacija tiek vandens, tiek sausumos buveinėse. Taip pat svarbus temperatūros kintamumo laipsnis ir jo svyravimai, tai yra, jei temperatūra svyruoja nuo 10 iki 20 C, o vidutinė reikšmė yra 15 C, tai nereiškia, kad svyruojanti temperatūra turi tokį patį poveikį kaip pastovi. Daugelis organizmų geriau vystosi esant kintamoms temperatūroms.

Optimalios sąlygos tie, kuriuose visi fiziologiniai procesai organizme ar ekosistemose vyksta maksimaliai efektyviai. Daugeliui rūšių temperatūros optimalumas yra 20-25°C, šiek tiek kintantis į vieną ar kitą pusę: sausuose tropikuose aukštesnė - 25-28°C, vidutinio ir šalto klimato zonose žemesnė - 10-20°. C. Evoliucijos eigoje, prisitaikydami ne tik prie periodinių temperatūros pokyčių, bet ir prie skirtingo šilumos tiekimo regionų, augalai ir gyvūnai sukūrė skirtingus šilumos poreikius. skirtingi laikotarpiai gyvenimą. Kiekviena rūšis turi savo optimalų temperatūros diapazoną, o skirtingiems procesams (augimui, žydėjimui, derėjimui ir kt.) taip pat yra „savo“ optimalios reikšmės.

Yra žinoma, kad fiziologiniai procesai augalų audiniuose prasideda +5°C temperatūroje ir suaktyvėja esant +10°C ir aukštesnei temperatūrai. Pajūrio miškuose pavasarinių rūšių vystymasis ypač aiškiai siejamas su vidutine paros temperatūra nuo -5°C iki +5°C. Likus dienai ar dviems iki -5°C, po miško paklote prasideda pavasario pavasario ir Adonis amurensis vystymasis, o pereinant iki 0°C pasirodo pirmieji žydintys individai. O jau esant vidutinei paros temperatūrai +5°C, žydi abi rūšys. Dėl šilumos stokos nei Adonis, nei pavasarinė žolė nesudaro ištisinės dangos, o rečiau – keli individai kartu. Šiek tiek vėliau nei jie – 1-3 dienų skirtumu, anemonės pradeda augti ir žydėti.

Temperatūra, kuri yra tarp mirtinos ir optimalios, yra klasifikuojama kaip pesimalinė. Viskas pesimumo zonoje gyvenimo procesai Jie eina labai silpnai ir labai lėtai.

Temperatūra, kurioje vyksta aktyvūs fiziologiniai procesai, vadinama efektyviomis, jų vertės neviršija mirtinos temperatūros. Efektyviųjų temperatūrų suma (ET) arba šilumos suma yra pastovi kiekvieno tipo vertė. Jis apskaičiuojamas pagal formulę:
ET = (t – t1) × n,
Kur t – aplinkos temperatūra (faktinė), t1 – apatinės vystymosi slenksčio temperatūra, dažnai 10°C, n – vystymosi trukmė dienomis (valandomis).

Atskleista, kad kiekviena augalų ir ektoterminių gyvūnų vystymosi fazė vyksta esant tam tikrai šio rodiklio vertei, jei kiti veiksniai yra optimalūs. Taigi šalpusniai žydi esant 77°C temperatūrai, braškės – 500°C. Efektyviųjų temperatūrų (ET) suma visiems gyvavimo ciklas leidžia nustatyti galimą bet kurios rūšies geografinį arealą, taip pat atlikti retrospektyvią rūšių paplitimo praeityje analizę. Pavyzdžiui, sumedėjusios augalijos, ypač Cajander maumedžio, šiaurinė riba sutampa su liepos +12°С izoterma, o ET suma virš 10°С – 600°. Ankstyviesiems augalams ET suma yra 750°, to visiškai pakanka ankstyvosioms bulvių veislėms auginti net Magadano regione. O korėjinio kedro ET suma yra 2200°, visalapės eglės – apie 2600°, todėl Primorėje auga abi rūšys, o eglė (Abies holophylla) auga tik regiono pietuose.
2. POIKILoterminiai ORGANIZMAI
Poikiloterminiai (iš graikų kalbos poikilos – kintantys, besikeičiantys) organizmai apima visus organinio pasaulio taksonus, išskyrus dvi stuburinių gyvūnų klases – paukščius ir žinduolius. Pavadinimas pabrėžia vieną ryškiausių šios grupės atstovų savybių – jų kūno temperatūros nestabilumą, kuri labai kinta priklausomai nuo aplinkos temperatūros pokyčių.

Kūno temperatūra. Esminis poikiloterminių organizmų šilumos mainų bruožas yra tas, kad dėl santykinai žemo metabolizmo lygio pagrindinis jų energijos šaltinis yra išorinė šiluma. Tuo paaiškinama tiesioginė poikilotermų kūno temperatūros priklausomybė nuo aplinkos temperatūros, tiksliau nuo šilumos antplūdžio iš išorės, nes antžeminės poikiloterminės formos taip pat naudoja spindulinį šildymą.

Tačiau visiškas kūno temperatūros ir aplinkos atitikimas pastebimas retai ir būdingas daugiausia labai mažiems organizmams. Daugeliu atvejų tarp šių rodiklių yra tam tikrų neatitikimų. Žemos ir vidutinės aplinkos temperatūrų diapazone organizmų, kurie nėra audimo būsenos, kūno temperatūra pasirodo esanti aukštesnė, o labai karštomis sąlygomis – žemesnė. Priežastis, kodėl kūno temperatūra viršija aplinkos temperatūrą, yra ta, kad net esant žemam medžiagų apykaitos lygiui, gaminasi endogeninė šiluma – tai sukelia kūno temperatūros padidėjimą. Tai ypač pasireiškia tuo, kad aktyviai judančių gyvūnų temperatūra smarkiai pakyla. Pavyzdžiui, ramybės būsenoje esantiems vabzdžiams kūno temperatūros perteklius virš aplinkos išreiškiamas dešimtosiomis laipsnio dalimis, o aktyviai skraidančių drugelių, kamanių ir kitų rūšių gyvūnams net esant žemesnei oro temperatūrai palaikoma 36–40 °C temperatūra. 10" C.

Žemesnė temperatūra, palyginti su aplinka karščio metu, būdinga sausumos organizmams ir pirmiausia paaiškinama šilumos nuostoliais dėl garavimo, kuris žymiai padidėja esant aukštai temperatūrai ir žemai drėgmei.

Poikilotermų kūno temperatūros kitimo greitis yra atvirkščiai susijęs su jų dydžiu. Tai pirmiausia lemia masės ir paviršiaus santykis: didesnėms formoms santykinis kūno paviršiaus plotas mažėja, todėl sumažėja šilumos nuostolių greitis. Tai turi puikų ekologinę reikšmę, nustatantis įvairių rūšių apsigyvenimo galimybę geografines sritis arba biotopai su tam tikru temperatūros režimu. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad šaltuose vandenyse sugautų didelių odinių vėžlių temperatūra kūno gelmėse buvo – 18 °C aukštesnė už vandens temperatūrą; dideli dydžiai leisti šiems vėžliams prasiskverbti į šaltesnius vandenyno plotus, o tai nebūdinga mažesnėms rūšims.
2.1 Pasyvus stabilumas
Nagrinėjami modeliai apima temperatūros pokyčių diapazoną, kuriame palaikoma aktyvi gyvybė. Už šio arealo ribų, kurios labai skiriasi įvairiose rūšyse ir net geografinėse tos pačios rūšies populiacijose, aktyvios poikiloterminių organizmų veiklos formos nutrūksta ir jie pereina į audimo būseną, kuriai būdingas staigus žuvies lygio sumažėjimas. medžiagų apykaitos procesai iki visiško matomų gyvybės apraiškų praradimo. Tokioje pasyvioje būsenoje poikiloterminiai organizmai gali toleruoti gana stiprų temperatūros padidėjimą ir dar ryškesnį temperatūros sumažėjimą be patologinių pasekmių. Tokio temperatūros tolerancijos pagrindas yra didelis audinių atsparumas, būdingas visoms poikiloterminėms rūšims ir dažnai palaikomas stiprios dehidratacijos (sėklos, sporos, kai kurie maži gyvūnai).

Perėjimą į audros būseną reikėtų vertinti kaip adaptacinę reakciją: beveik neveikiantis organizmas nėra veikiamas daug žalingų poveikių, taip pat neeikvoja energijos, o tai leidžia ilgai išgyventi nepalankiomis temperatūros sąlygomis. Be to, pats perėjimo į audimo būseną procesas gali būti aktyvaus reakcijos į temperatūrą restruktūrizavimo forma. Šalčiui atsparių augalų „sukietėjimas“ yra aktyvus sezoninis procesas, vykstantis etapais ir susijęs su gana sudėtingais fiziologiniais ir biocheminiais organizmo pokyčiais. Gyvūnų kritimas į audimą natūraliomis sąlygomis dažnai taip pat pasireiškia sezoniškai ir prieš jį vyksta fiziologinių organizmo pokyčių kompleksas. Yra įrodymų, kad perėjimo prie slogos procesą gali reguliuoti kai kurie hormoniniai veiksniai; Objektyvios medžiagos šia tema dar nepakanka plačioms išvadoms.

Kai aplinkos temperatūra peržengia tolerancijos ribas, dėl šio skyriaus pradžioje aptartų priežasčių įvyksta organizmo mirtis.
2.2 Metabolizmo greitis
Temperatūros kintamumas sąlygoja atitinkamus metabolinių reakcijų greičio pokyčius. Kadangi poikiloterminių organizmų kūno temperatūros dinamiką lemia aplinkos temperatūros pokyčiai, metabolizmo intensyvumas taip pat tiesiogiai priklauso nuo išorinės temperatūros. Deguonies suvartojimo greitis, ypač greitai kintant temperatūrai, seka šiuos pokyčius: didėja didėjant ir mažėja, kai mažėja. Tas pats pasakytina ir apie kitas fiziologines funkcijas: širdies ritmą, virškinimo intensyvumą ir kt.. Augaluose, priklausomai nuo temperatūros, vandens suvartojimo greitis ir. maistinių medžiagų per šaknis: temperatūros kilimas iki tam tikra riba padidina protoplazmos pralaidumą vandeniui. Įrodyta, kad temperatūrai nukritus nuo 20 iki 0 "C, vandens įsisavinimas šaknimis sumažėja 60 - 70%. Kaip ir gyvūnams, temperatūrai pakilus, augalams padažnėja kvėpavimas.

Paskutinis pavyzdys rodo, kad temperatūros įtaka nėra vienareikšmė: pasiekus tam tikrą slenkstį, proceso stimuliavimas pakeičiamas jo slopinimu. Tai bendroji taisyklė, paaiškinama artėjant prie slenksčio zonos normalus gyvenimas.

Gyvūnams priklausomybė nuo temperatūros labai ryškiai pasireiškia aktyvumo pokyčiais, kurie atspindi bendrą organizmo reakciją, o poikiloterminėmis formomis labiausiai priklauso nuo temperatūros sąlygų. Gerai žinoma, kad vabzdžiai, driežai ir daugelis kitų gyvūnų yra aktyviausi šiltuoju paros metu ir šiltomis dienomis, o vėsiu oru tampa vangūs ir neaktyvūs. Jų pradžia aktyvus darbas nustatomas pagal kūno įkaitimo greitį, priklausantį nuo aplinkos temperatūros ir tiesioginės saulės spinduliuotės. Aktyvių gyvūnų mobilumo lygis iš esmės taip pat yra susijęs su aplinkos temperatūra, nors aktyviausiose formose šį ryšį gali „užmaskuoti“ endogeninė šilumos gamyba, susijusi su raumenų darbu.

2.3 Temperatūros pritaikymas

Yra žinoma, kad atogrąžų miško augalai pažeidžiami ir žūva esant + 5...+ 8 0C temperatūrai, o jų gyventojai. Sibiro taiga atlaikyti visišką užšalimą, kai yra sustingęs.

Įvairios karpinių žuvų rūšys parodė aiškų viršutinės mirtingumo slenksčio ryšį su vandens temperatūra rūšiai būdinguose rezervuaruose.

Arkties ir Antarkties žuvys, priešingai, pasižymi dideliu atsparumu žemai temperatūrai ir yra labai jautrios jos padidėjimui. Taigi Antarkties žuvys žūva, kai temperatūra pakyla iki 6 "C. Panašūs duomenys gauti ir apie daugelį poikiloterminių gyvūnų rūšių. Pavyzdžiui, Hokaido saloje (Japonija) atlikti stebėjimai parodė aiškų ryšį tarp kelių rūšių vabalų atsparumo šalčiui. o jų lervos su savo žiemos ekologija: stabiliausios Paaiškėjo, kad paklotėje žiemojančios formos pasižymėjo žemu atsparumu šalčiui ir santykinai aukšta temperatūra hipotermija. Atliekant eksperimentus su amebomis buvo nustatyta, kad jų atsparumas karščiui tiesiogiai priklauso nuo auginimo temperatūros.
3. HOMETERMINIAI ORGANIZMAI
Šiai grupei nepriskiriamos dvi aukštesniųjų stuburinių klasės – paukščiai ir žinduoliai. Pagrindinis skirtumas tarp homeoterminių gyvūnų ir poikiloterminių gyvūnų šilumos mainų yra tas, kad prisitaikymas prie besikeičiančių aplinkos temperatūros sąlygų yra pagrįstas aktyvių medžiagų komplekso veikimu. reguliavimo mechanizmai kūno vidinės aplinkos terminės homeostazės palaikymas. Dėl šios priežasties biocheminiai ir fiziologiniai procesai visada vyksta optimaliomis temperatūros sąlygomis.

Homeoterminis šilumos mainų tipas pagrįstas aukštu paukščiams ir žinduoliams būdingu metabolizmo lygiu. Šių gyvūnų medžiagų apykaitos greitis yra viena ar dviem eilėmis didesnis nei visų kitų gyvų organizmų esant optimaliai aplinkos temperatūrai. Taigi mažiems žinduoliams deguonies suvartojimas esant aplinkos temperatūrai 15 - 0 °C yra maždaug 4 - tūkstančiai cm 3 kg -1 h -1, o bestuburiams gyvūnams esant tokiai pat temperatūrai - 10 - 0 cm 3 kg -1 val. -1 Esant tokiam pat kūno svoriui (2,5 kg), barškučio paros apykaita yra 32,3 J/kg (382 J/m2), kiaunės - 120,5 J/kg (1755 J/m2), triušio - . 188,2 J/kg (2600 J/m2).

Aukštas metabolizmo lygis lemia tai, kad homeoterminiams gyvūnams, šilumos balansas slypi naudojant nuosavą šilumos gamybą, išorinio šildymo vertė yra palyginti nedidelė. Todėl paukščiai ir žinduoliai priskiriami endoterminiams organizmams. svarbus turtas, dėl ko žymiai sumažėja organizmo gyvybinės veiklos priklausomybė nuo išorinės temperatūros.
3.1 Kūno temperatūra
Homeoterminiai gyvūnai ne tik aprūpinami šiluma gamindami šilumą, bet ir gali aktyviai reguliuoti jos gamybą bei vartojimą. Dėl šios priežasties jiems būdinga aukšta ir gana stabili kūno temperatūra. Paukščių normali kūno temperatūra yra apie 41°C, o skirtingų rūšių svyravimai svyruoja nuo 38 iki 43,5°C (duomenys apie 400 rūšių). Visiško poilsio (bazinio metabolizmo) sąlygomis šie skirtumai šiek tiek išlyginami, svyruoja nuo 39,5 iki 43,0 "C. Atskiro organizmo lygmeniu kūno temperatūra rodo aukštas laipsnis stabilumas: jo paros pokyčių diapazonas paprastai neviršija 2 - ~ 4 "C, o šie svyravimai nėra susiję su oro temperatūra, o atspindi medžiagų apykaitos ritmą. Net arktinėse ir Antarktidinėse rūšyse, esant aplinkos temperatūrai iki 20 - 50 °C žemiau nulio, kūno temperatūra svyruoja per tuos pačius 2–4 °C.

Aplinkos temperatūros padidėjimą kartais lydi nedidelis kūno temperatūros padidėjimas. Jei neįtrauksime patologinių sąlygų, paaiškėja, kad gyvenimo sąlygomis karštame klimate tam tikras hipertermijos laipsnis gali būti prisitaikantis: tai sumažina kūno ir aplinkos temperatūros skirtumą bei sumažina vandens kainą garavimo termoreguliacijai. Panašus reiškinys pastebėtas ir kai kuriems žinduoliams: pavyzdžiui, kupranugariui, kai trūksta vandens, kūno temperatūra gali pakilti nuo 34 iki 40°C Visais tokiais atvejais pastebimas padidėjęs audinių atsparumas hipertermijai.

Žinduolių kūno temperatūra yra šiek tiek žemesnė nei paukščių, o daugelio rūšių organizme ji svyruoja labiau. Skirtingi taksonai skiriasi ir šiuo rodikliu. Monotremuose tiesiosios žarnos temperatūra yra 30 - 3 "C (esant 20" C aplinkos temperatūrai), žvėrių ji yra šiek tiek aukštesnė - apie 34 "C, esant tokiai pačiai išorės temperatūrai. Abiejų šių grupių atstovams taip pat kaip ir edentatuose, kūno temperatūros svyravimai yra gana pastebimi, susiję su išorine temperatūra: oro temperatūrai nukritus nuo 20 - 5 iki 14 -15 "C, buvo užfiksuotas kūno temperatūros kritimas daugiau nei dviem laipsniais, o kai kuriuose atvejų net 5" C. Graužikų vidutinė kūno temperatūra aktyvios būsenos svyruoja. 35 - 9,5 "C ribose, dažniausiai būna 36 - 37" C. Jų tiesiosios žarnos temperatūros stabilumo laipsnis normaliai didesnis nei anksčiau aptartose grupėse, tačiau jos taip pat svyravo 3 - "C ribose, kai išorinė temperatūra kinta nuo 0 iki 35 "C.

Kanopinių ir mėsėdžių gyvūnų kūno temperatūra labai stabiliai palaikoma rūšiai būdingo lygio; tarprūšiniai skirtumai paprastai patenka į intervalą nuo 35,2 iki 39 "C. Daugeliui žinduolių būdingas temperatūros sumažėjimas miego metu; šio sumažėjimo dydis įvairiose rūšyse skiriasi nuo dešimtųjų laipsnių iki 4 - "C.

Visa tai, kas išdėstyta aukščiau, taikoma vadinamajai giliai kūno temperatūrai, kuri apibūdina termostatu valdomos kūno „šerdies“ šiluminę būseną. Visiems homeoterminiams gyvūnams išoriniai kūno sluoksniai (vidus, dalis raumenų ir kt.) sudaro daugiau ar mažiau ryškų „apvalkalą“, kurio temperatūra kinta plačiame diapazone. Taigi stabili temperatūra apibūdina tik svarbių vidaus organų ir procesų lokalizacijos sritį. Paviršiniai audiniai atlaiko ryškesnius temperatūros svyravimus. Tai gali būti naudinga organizmui, nes tokioje situacijoje sumažėja temperatūros gradientas kūno ir aplinkos sąsajoje, o tai leidžia išlaikyti organizmo „šerdies“ terminę homeostazę sunaudojant mažiau energijos.
3.2 Termoreguliacijos mechanizmai
Fiziologiniai mechanizmai, užtikrinantys kūno šiluminę homeostazę (jo „šerdį“) skirstomi į dvi funkcines grupes: cheminės ir fizinės termoreguliacijos mechanizmus. Cheminė termoreguliacija – tai šilumos gamybos organizme reguliavimas. Per redokso metabolines reakcijas organizme nuolat gaminasi šiluma. Tokiu atveju dalis jo patenka į išorinę aplinką, tuo daugiau daugiau skirtumo kūno ir aplinkos temperatūros. Todėl norint palaikyti stabilią kūno temperatūrą, kai aplinkos temperatūra mažėja, reikia atitinkamai suaktyvėti medžiagų apykaitos procesai ir kartu su šilumos gamyba, o tai kompensuoja šilumos nuostolius ir leidžia palaikyti bendrą organizmo šilumos balansą bei palaikyti pastovią vidinę temperatūrą. Refleksinio šilumos gamybos stiprinimo, reaguojant į aplinkos temperatūros sumažėjimą, procesas vadinamas chemine termoreguliacija. Energijos išsiskyrimas šilumos pavidalu lydi visų organų ir audinių funkcinį krūvį ir būdingas visiems gyviems organizmams. Homeoterminių gyvūnų specifika yra ta, kad šilumos gamybos pokytis, kaip reakcija į besikeičiančią temperatūrą, yra ypatinga organizmo reakcija, kuri neturi įtakos pagrindinių fiziologinių sistemų funkcionavimo lygiui.

Specifinė termoreguliacinė šilumos gamyba daugiausia sutelkta skeleto raumenyse ir yra susijusi su specialiomis raumenų funkcionavimo formomis, kurios neturi įtakos jų tiesioginei motorinei veiklai. Šilumos susidarymo padidėjimas aušinimo metu taip pat gali atsirasti ramybės būsenoje, taip pat kai susitraukimo funkcija dirbtinai išjungiama veikiant specifiniams nuodams.

Vienas iš labiausiai paplitusių specifinės termoreguliacinės šilumos susidarymo raumenyse mechanizmų yra vadinamasis termoreguliacinis tonusas. Jis išreiškiamas fibrilių mikrosusitraukimais, užfiksuojamas kaip išoriškai nejudančio raumens elektrinio aktyvumo padidėjimas jį atvėsus. Termoreguliacinis tonusas padidina raumenų deguonies suvartojimą, kartais daugiau nei 150%. Esant stipresniam vėsinimui, kartu su staigiu termoreguliacijos tonuso padidėjimu, suaktyvėja matomi raumenų susitraukimai šalto drebėjimo pavidalu. Šiuo atveju dujų mainai padidėja iki 300–400%. Būdinga tai, kad pagal dalyvavimo termoreguliaciniame šilumos generavime dalį raumenys yra nevienodi. Žinduolių organizme didžiausią vaidmenį atlieka kramtomieji raumenys ir raumenys, palaikantys gyvūno laikyseną, t. y. daugiausia veikiantys kaip tonizuojantys raumenys. Panašus reiškinys stebimas ir paukščiams.

Ilgai veikiant šalčiui, susitraukiantis termogenezės tipas vienu ar kitu laipsniu gali būti pakeistas (arba papildytas) audinių kvėpavimą raumenyse perjungiant į vadinamąjį laisvąjį (nefosforilinimo) kelią, kuriame vyksta pašalinamas ATP susidarymas ir vėlesnis skilimas. Šis mechanizmas nėra susijęs su raumenų susitraukimu. Bendra laisvo kvėpavimo metu išsiskiriančios šilumos masė yra beveik tokia pati, kaip ir mielių termogenezės metu, tačiau didžioji dalis šiluminės energijos sunaudojama iš karto, o oksidacinių procesų negali slopinti ADP ar neorganinio fosfato trūkumas.

Pastaroji aplinkybė leidžia lengvai išlaikyti aukštą šilumos gamybos lygį ilgą laiką.

Žinduoliams yra dar viena ne mielių termogenezės forma, susijusi su specialių rudų riebalinio audinio, susikaupusio po oda tarpslankstelinės erdvės, kaklo ir krūtinės ląstos srityje, oksidacija. Ruduosiuose riebaluose yra daug mitochondrijų, juos prasiskverbia daugybė kraujagyslių. Veikiant šalčiui, sustiprėja rudųjų riebalų aprūpinimas krauju, suintensyvėja jų kvėpavimas, padidėja šilumos išsiskyrimas. Svarbu, kad šiuo atveju būtų tiesiogiai šildomi netoliese esantys organai: širdis, dideli indai, limfmazgiai, taip pat centrinė nervų sistema. Rudieji riebalai daugiausia naudojami kaip avarinės šilumos generavimo šaltinis, ypač šildant gyvūnų, išlindusių iš žiemos miego, kūną. Rudųjų riebalų vaidmuo paukščiams neaiškus. Ilgą laiką buvo tikima, kad jie jo visai neturi; Pastaruoju metu pasigirdo pranešimų apie tokio tipo paukščių riebalinio audinio aptikimą, tačiau nebuvo atliktas nei tikslus jo identifikavimas, nei funkcinis įvertinimas.

Medžiagų apykaitos greičio pokyčiai, kuriuos sukelia aplinkos temperatūros įtaka homeoterminių gyvūnų organizmui, yra natūralūs. Tam tikrame išorės temperatūrų diapazone šilumos gamybą, atitinkančią besiilsinčio organizmo metabolizmą, visiškai kompensuoja „normalus“ (be aktyvaus intensyvinimo) šilumos perdavimas. Organizmo šilumos mainai su aplinka yra subalansuoti. Šis temperatūros diapazonas vadinamas termoneutralia zona. Keitimosi lygis šioje zonoje yra minimalus. Jie dažnai kalba apie kritinis taškas, reiškia specifinę reikšmę temperatūra, kuriai esant pasiekiamas šiluminis balansas su aplinka. Teoriškai tai tiesa, tačiau eksperimentiškai tokio taško nustatyti beveik neįmanoma dėl nuolatinių nereguliarių medžiagų apykaitos svyravimų ir šilumą izoliuojančių dangos savybių nestabilumo.

Aplinkos temperatūros sumažėjimas už termoneutralios zonos sukelia refleksinį medžiagų apykaitos ir šilumos gamybos lygio padidėjimą, kol organizmo šiluminis balansas bus subalansuotas naujomis sąlygomis. Dėl šios priežasties kūno temperatūra išlieka nepakitusi.

Aplinkos temperatūros padidėjimas už termoneutralios zonos taip pat sukelia medžiagų apykaitos lygio padidėjimą, kurį sukelia šilumos perdavimo aktyvavimo mechanizmų aktyvavimas, reikalaujantis papildomų energijos sąnaudų jų darbui. Taip susidaro fizinės termoreguliacijos zona, kurios metu temperatūra išlieka stabili. Pasiekus tam tikrą ribą, šilumos perdavimo didinimo mechanizmai pasirodo neveiksmingi, prasideda perkaitimas ir galiausiai organizmo mirtis.

Cheminės termoreguliacijos rūšių skirtumai išreiškiami bazinės (termoneutralumo zonoje) apykaitos lygio skirtumu, termoneutralios zonos padėtimi ir pločiu, cheminės termoreguliacijos intensyvumu (metabolizmo padidėjimas, kai aplinkos temperatūra sumažėja 1°). C), taip pat diapazone veiksmingas veiksmas termoreguliacija. Visi šie parametrai atspindi atskirų rūšių ekologinę specifiką ir adaptyviai kinta priklausomai nuo regiono geografinės padėties, metų sezono, aukščio virš jūros lygio ir daugybės kitų aplinkos veiksnių.

Fizinė termoreguliacija apjungia morfofiziologinių mechanizmų kompleksą, susijusį su šilumos perdavimo iš organizmo reguliavimu kaip vienu iš jo bendro šilumos balanso komponentų. Pagrindinis prietaisas, kuris nustato bendras lygisšilumos perdavimas iš homeoterminio gyvūno kūno – šilumą izoliuojančių dangtelių struktūra. Termoizoliacinės konstrukcijos (plunksnos, plaukai) nesukelia homeotermijos, kaip kartais manoma. Jis pagrįstas dideliu ir, sumažindamas šilumos nuostolius, padeda išlaikyti homeotermiją su mažesnėmis energijos sąnaudomis. Tai ypač svarbu gyvenant nuolat žemos temperatūros sąlygomis, todėl šilumą izoliuojančios vientisos struktūros ir poodinių riebalų sluoksniai ryškiausi gyvūnams iš šalto klimato regionų.

Plunksnų šilumą izoliuojančio poveikio mechanizmas ir plaukų linija slypi tame, kad tam tikru būdu išsidėsčiusių, skirtingos struktūros plaukų ar plunksnų grupės aplink kūną sulaiko oro sluoksnį, kuris atlieka šilumos izoliatoriaus vaidmenį. Prisitaikantys šilumą izoliuojančios dangos funkcijos pokyčiai lemia jų struktūros pertvarkymą, įskaitant skirtingų tipų plaukų ar plunksnų santykį, ilgį ir tankį. Būtent šie parametrai išskiria skirtingų klimato zonų gyventojus, taip pat lemia sezoninius šilumos izoliacijos pokyčius. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad atogrąžų žinduolių kailio šilumos izoliacinės savybės yra beveik eilės tvarka mažesnės nei Arkties gyventojų. Lydymosi metu vyksta ta pati prisitaikymo kryptis ir sezoniniai šilumą izoliuojančių sluoksnio savybių pokyčiai.

Nagrinėjamos savybės apibūdina stabilias šilumą izoliuojančių dangčių savybes, kurios lemia bendrą šilumos nuostolių lygį, o iš esmės neatspindi aktyvių termoreguliacinių reakcijų. Labilaus šilumos perdavimo reguliavimo galimybę lemia plunksnų ir plaukų mobilumas, dėl kurio, esant nepakitusiam dangos struktūrai, galimi greiti šilumą izoliuojančio oro sluoksnio storio pokyčiai, o atitinkamai šilumos perdavimo intensyvumas. Plaukų ar plunksnų palaidumo laipsnis gali greitai keistis priklausomai nuo oro temperatūros ir paties gyvūno aktyvumo. Ši fizinės termoreguliacijos forma vadinama pilomotorine reakcija. Ši šilumos perdavimo reguliavimo forma daugiausia veikia esant žemai aplinkos temperatūrai ir užtikrina ne mažiau greitą ir efektyvų atsaką į šiluminio balanso sutrikimus nei cheminis termoreguliavimas, tuo pačiu sunaudojant mažiau energijos.

Reguliavimo reakcijas, kuriomis siekiama palaikyti pastovią kūno temperatūrą perkaitimo metu, vaizduoja įvairūs šilumos perdavimo į išorinę aplinką didinimo mechanizmai. Tarp jų šilumos perdavimas yra plačiai paplitęs ir labai efektyvus, intensyvinant drėgmės išgaravimą nuo kūno paviršiaus ir (arba) viršutinių kvėpavimo takų. Drėgmei išgaravus, sunaudojama šiluma, kuri gali padėti palaikyti šiluminę pusiausvyrą. Reakcija suaktyvėja, kai atsiranda požymių, kad kūnas pradeda perkaisti. Taigi, prisitaikantys šilumos mainų pokyčiai homeoterminiuose gyvūnuose gali būti skirti ne tik palaikyti aukštą medžiagų apykaitos lygį, kaip daugumos paukščių ir žinduolių, bet ir nustatyti žemą lygį sąlygomis, kurios kelia grėsmę energijos atsargų išeikvojimui.
Nuorodos
1. Ekologijos pagrindai: V. V. Mavriščevo vadovėlis. Mn.: Vyš. Mokykla, 2003. – 416 p.

2. http :\\Abiotiniai aplinkos veiksniai.htm

3. http :\\Abiotiniai aplinkos veiksniai ir organizmai.htm

Ankstesniame skyriuje buvo aptarti bendrieji (ty nespecifiniai) adaptacijos modeliai, tačiau žmogaus organizmas reaguoja į specifinius veiksnius ir specifinėmis adaptacinėmis reakcijomis. Būtent šios adaptacijos reakcijos (į temperatūros pokyčius, į skirtingus fizinio aktyvumo būdus, į nesvarumą, į hipoksiją, į informacijos trūkumą, į psichogeninius veiksnius, taip pat apie žmogaus adaptacijos ir adaptacijos valdymo ypatybes) yra aptariamos šiame skyriuje.

PRITAIKYMAS PRIE TEMPERATŪROS POKYČIŲ

Žmogaus kūno temperatūra, kaip ir bet kurio homeoterminio organizmo, pasižymi pastovumu ir svyruoja itin siaurose ribose. Šios ribos svyruoja nuo 36,4 °C iki 37,5 °C.

Prisitaikymas prie žemos temperatūros

Sąlygos, kuriomis žmogaus organizmas turi prisitaikyti prie šalčio, gali skirtis. Tai gali būti darbas šaldymo cechuose (šaltis veikia ne visą parą, o pakaitomis su normaliomis temperatūros sąlygomis) arba prisitaikymas prie gyvenimo šiaurinėse platumose (žmogus šiaurėje yra veikiamas ne tik žemos temperatūros, bet ir pakitusio apšvietimo). sąlygos ir radiacijos lygis).

Darbas šaldymo cechuose. Pirmosiomis dienomis, reaguojant į žemą temperatūrą, šilumos gamyba didėja neekonomiškai, per daug, šilumos perdavimas dar nėra pakankamai ribojamas. Nustačius stabilios adaptacijos fazę, suintensyvėja šilumos gamybos procesai, mažėja šilumos perdavimas; Galiausiai nustatoma optimali pusiausvyra, kad būtų palaikoma stabili kūno temperatūra.

Prisitaikymas prie Šiaurės sąlygų pasižymi nesubalansuotu šilumos gamybos ir šilumos perdavimo deriniu. Šilumos perdavimo efektyvumo sumažėjimas pasiekiamas sumažinant

ir prakaitavimo nutraukimas, odos ir raumenų arterijų susiaurėjimas. Šilumos gamybos suaktyvinimas iš pradžių atliekamas didinant kraujotaką vidaus organuose ir didinant raumenų susitraukimo termogenezę. Avarinis etapas. Privalomas adaptacinio proceso komponentas yra atsako į stresą įtraukimas (centrinės nervų sistemos aktyvavimas, padidėjęs termoreguliacijos centrų elektrinis aktyvumas, padidėjęs liberinų sekrecija pagumburio neuronuose, hipofizės adenocituose - adrenokortikotropinis ir skydliaukę stimuliuojantys hormonai, skydliaukėje – skydliaukės hormonai, antinksčių žievėje – katecholaminai, o jų žievėje – kortikosteroidai). Šie pokyčiai reikšmingai pakeičia organų ir organizmo fiziologinių sistemų veiklą, kurių pokyčiais siekiama padidinti deguonies transportavimo funkciją (3-1 pav.).

Ryžiai. 3-1.Deguonies transportavimo funkcijos užtikrinimas prisitaikymo prie šalčio metu

Nuolatinis prisitaikymas kartu su padidėjusiu lipidų metabolizmu. Riebalų rūgščių kiekis kraujyje didėja, o cukraus kiekis šiek tiek sumažėja, dėl padidėjusios „giliosios“ kraujotakos riebalinės rūgštys išplaunamos iš riebalinio audinio.

Šiaurinėms sąlygoms prisitaikiusiose mitochondrijose yra polinkis į fosforilinimo ir oksidacijos atsiskyrimą, o oksidacija tampa dominuojančia. Be to, Šiaurės gyventojų audiniuose yra palyginti daug laisvųjų radikalų.Šaltas vanduo.

Fizinis veiksnys, per kurį žema temperatūra veikia kūną, dažniausiai yra oras, tačiau tai gali būti ir vanduo. Pavyzdžiui, kai esate šaltame vandenyje, kūnas atvėsta greičiau nei ore (vanduo turi 4 kartus didesnę šilumos talpą ir 25 kartus didesnį šilumos laidumą nei oras). Taigi vandenyje, kurio temperatūra yra + 12?, šilumos prarandama 15 kartų daugiau nei tos pačios temperatūros ore.

Tik esant +33-35 C vandens temperatūrai, žmonių temperatūros pojūčiai jame laikomi patogiais ir buvimo jame laikas neribojamas.

Esant + 29,4 C vandens temperatūrai, žmonės gali išbūti ilgiau nei parą, o esant + 23,8 C vandens temperatūrai šis laikas yra 8 valandos 20 minučių.

Vandenyje, kurio temperatūra žemesnė nei + 20?, greitai išsivysto ūmūs atšalimo reiškiniai, o saugaus buvimo jame laikas skaičiuojamas minutėmis.

Žmogaus buvimas +10-12?C temperatūros vandenyje 1 valandą ar trumpiau sukelia gyvybei pavojingas sąlygas.

Buvimas vandenyje, kurio temperatūra yra + 1?, neišvengiamai sukelia mirtį, o esant + 2-5 C sukelia gyvybei pavojingas komplikacijas per 10-15 minučių. Saugaus buvimo laikas ledinis vanduo

Žmogaus kūnas, panardintas į vandenį, patiria didelę perkrovą dėl būtinybės prižiūrėti pastovi temperatūra„kūno šerdis“ dėl didelis šilumos laidumas vandens ir pagalbinių mechanizmų, užtikrinančių žmogaus šilumos izoliaciją ore, nebuvimas (drabužių šilumos izoliacija smarkiai sumažėja dėl jos sušlapimo, išnyksta plonas įkaitinto oro sluoksnis prie odos). Šaltame vandenyje žmogus turi tik du mechanizmus palaikyti pastovią „kūno šerdies“ temperatūrą, būtent: didina šilumos gamybą ir riboja šilumos perdavimą iš vidaus organų į odą.

Šilumos perdavimo iš vidaus organų į odą (ir iš odos į aplinką) ribojimą užtikrina periferinis kraujagyslių susiaurėjimas, ryškiausias odos lygyje, ir intramuskulinė vazodilatacija, kurios laipsnis priklauso nuo aušinimo lokalizacijos. Šios vazomotorinės reakcijos, perskirstančios kraujo tūrį į centrinius organus, gali palaikyti „kūno šerdies“ temperatūrą. Tuo pačiu metu plazmos tūris sumažėja dėl padidėjusio kapiliarų pralaidumo, glomerulų filtracijos ir sumažėjusios kanalėlių reabsorbcijos.

Padidėjusi šilumos gamyba (cheminė termogenezė) atsiranda dėl padidėjusio raumenų aktyvumo, pasireiškiančio drebėjimu. Kai vandens temperatūra yra + 25?, atsiranda drebulys, kai odos temperatūra nukrenta iki + 28? Yra trys iš eilės šio mechanizmo kūrimo etapai:

Pradinis šerdies temperatūros sumažėjimas;

Staigus jo padidėjimas, kartais viršijantis „kūno šerdies“ temperatūrą prieš aušinimą;

Sumažinimas iki lygio, priklausomai nuo vandens temperatūros. Labai šaltame vandenyje (žemiau + 10? C) drebulys prasideda labai staigiai, yra labai intensyvus, derinamas su greitu paviršutinišku kvėpavimu ir krūtinės suspaudimo jausmu.

Cheminės termogenezės aktyvinimas neapsaugo nuo aušinimo, bet yra laikomas „avariniu“ apsaugos nuo šalčio metodu. Žmogaus kūno „šerdies“ temperatūros kritimas žemiau + 35 C rodo, kad kompensaciniai termoreguliacijos mechanizmai negali susidoroti su destruktyviu žemos temperatūros poveikiu, o organizme atsiranda gili hipotermija. Dėl hipotermijos pasikeičia visos svarbiausios gyvybinės organizmo funkcijos, nes sulėtėja cheminių reakcijų greitis ląstelėse. Neišvengiamas hipotermiją lydintis veiksnys yra hipoksija. Hipoksijos pasekmė – funkciniai ir struktūriniai sutrikimai, kurie, nesant reikiamo gydymo, baigiasi mirtimi.

Hipoksija yra sudėtingos ir įvairios kilmės.

Kraujotakos hipoksija atsiranda dėl bradikardijos ir periferinės kraujotakos sutrikimų.

Hemodinaminė hipoksija išsivysto dėl oksihemoglobino disociacijos kreivės poslinkio į kairę.

Hipoksinė hipoksija atsiranda, kai slopinamas kvėpavimo centras, o kvėpavimo raumenys traukuliai susitraukia.

Prisitaikymas prie aukštos temperatūros

Aukšta temperatūra gali paveikti žmogaus organizmą įvairiose situacijose (pavyzdžiui, gamyboje, gaisro metu, kovinėmis ir avarinėmis sąlygomis, pirtyje). Adaptacijos mechanizmais siekiama padidinti šilumos perdavimą ir sumažinti šilumos gamybą. Dėl to kūno temperatūra (nors ir kyla) išlieka viršutinėje normos ribose. Hipertermijos pasireiškimus daugiausia lemia aplinkos temperatūra.

Kai išorinė temperatūra pakyla iki +30-31?C, plečiasi odos arterijos ir padidėja joje kraujotaka, pakyla paviršinių audinių temperatūra. Šiais pokyčiais siekiama, kad organizmas per konvekciją, šilumos laidumą ir spinduliuotę išleistų šilumos perteklių, tačiau kylant aplinkos temperatūrai šių šilumos perdavimo mechanizmų efektyvumas mažėja.

Esant +32-33 C ir aukštesnei išorės temperatūrai, konvekcija ir spinduliuotė sustoja. Šilumos perdavimas prakaituojant ir išgarinant drėgmę nuo kūno paviršiaus ir kvėpavimo takų įgyja pagrindinę reikšmę. Taigi su 1 ml prakaito prarandama maždaug 0,6 kcal šilumos.

Hipertermijos metu būdingi organų ir funkcinių sistemų pokyčiai.

Prakaito liaukos išskiria kallikreiną, kuris skaido ,2-globuliną.

Dėl to kraujyje susidaro kallidinas, bradikininas ir kiti kininai. Kininai savo ruožtu suteikia dvejopą poveikį: plečiasi odos ir poodinio audinio arteriolės; prakaitavimo stiprinimas. Šis kininų poveikis žymiai padidina kūno šilumos perdavimą.

Dėl simpatoadrenalinės sistemos suaktyvėjimo padažnėja širdies susitraukimų dažnis ir širdies tūris.

Vystantis jo centralizacijai, vyksta kraujo tėkmės perskirstymas.

Yra tendencija didinti kraujospūdį.

Tolesnė adaptacija atsiranda dėl sumažėjusios šilumos gamybos ir stabilaus kraujo tiekimo į indus perskirstymo. Per didelis prakaitavimas aukštoje temperatūroje virsta pakankamu prakaitavimu. Vandens ir druskų praradimą per prakaitą galima kompensuoti geriant pasūdytą vandenį.

PRITAIKYMAS PRIE MOTORINĖS VEIKLOS REŽIMO

Dažnai, veikiant bet kokiems aplinkos reikalavimams, fizinio aktyvumo lygis kinta link jo didėjimo arba mažėjimo.

Padidėjęs aktyvumas

Jei fizinis aktyvumas, būtinai, tampa didelis, tada žmogaus organizmas turi prisitaikyti prie naujo

būklė (pavyzdžiui, sunkus fizinis darbas, sportas ir pan.). Yra „skubus“ ir „ilgalaikis“ prisitaikymas prie padidėjusio fizinio aktyvumo. „Skubus“ pritaikymas

- pradinė, avarinė adaptacijos stadija - pasižymi maksimalia už adaptaciją atsakingos funkcinės sistemos mobilizacija, ryškia streso reakcija ir motoriniu sužadinimu.

Reaguojant į apkrovą, intensyvus sužadinimo švitinimas vyksta žievės, subkortikiniuose ir apatiniuose motoriniuose centruose, dėl ko atsiranda apibendrinta, bet nepakankamai koordinuota motorinė reakcija.

Pavyzdžiui, padažnėja širdies susitraukimų dažnis, bet taip pat yra apibendrintas „papildomų“ raumenų aktyvavimas. Dėl nervų sistemos sužadinimo suaktyvėja stresą atpalaiduojančios sistemos: adrenerginės, pagumburio-hipofizės-antinksčių žievės, kartu išsiskiria didelis katecholaminų, kortikoliberino, AKTH ir somatotropinių hormonų išsiskyrimas. Atvirkščiai, veikiant stresui insulino ir C-peptido koncentracija kraujyje mažėja.

Stresą ribojančios sistemos. Kartu su stresą įgyvendinančių sistemų aktyvavimu, aktyvuojasi stresą ribojančios sistemos – opioidiniai peptidai, serotonerginės ir kt. Pavyzdžiui, lygiagrečiai didėjant AKTH kiekiui kraujyje, didėja ir koncentracija kraujyje β - endorfinai ir enkefalinai.

Neurohumoralinis restruktūrizavimas skubios adaptacijos prie fizinio aktyvumo metu užtikrina nukleorūgščių ir baltymų sintezės suaktyvėjimą, selektyvų tam tikrų struktūrų augimą organų ląstelėse, funkcinės adaptacijos sistemos galios ir efektyvumo padidėjimą kartojamos fizinės veiklos metu.

Atliekant pakartotinį fizinį aktyvumą, didėja raumenų masė ir padidėja jų energijos tiekimas. Kartu su šiuo

vyksta deguonies transportavimo sistemos ir išorinio kvėpavimo efektyvumo bei miokardo funkcijų pokyčiai:

Padidėja kapiliarų tankis skeleto raumenyse ir miokarde;

Didėja kvėpavimo raumenų susitraukimo greitis ir amplitudė, padidėja plaučių gyvybinė talpa (VC), padidėja maksimali ventiliacija, deguonies panaudojimo greitis;

Atsiranda miokardo hipertrofija, didėja vainikinių kapiliarų skaičius ir tankis, miokarde padidėja mioglobino koncentracija;

Padidėja mitochondrijų skaičius miokarde ir energijos tiekimas susitraukiančiai širdies funkcijai; širdies susitraukimų ir atsipalaidavimo dažnis fizinio krūvio metu, insulto ir minučių apimtys didėja.

Dėl to funkcijos apimtis sutampa su organo struktūros tūriu, o kūnas kaip visuma prisitaiko prie tokio dydžio apkrovos.

Sumažėjęs aktyvumas

Hipokinezija (motorinio aktyvumo apribojimas) sukelia būdingą simptomų kompleksą sutrikimų, kurie žymiai apriboja žmogaus veiklą. Būdingiausios hipokinezijos apraiškos:

Kraujo apytakos sutrikimas dėl ortostatinės įtakos;

Veikimo rodiklių pablogėjimas ir organizmo deguonies režimo reguliavimas ramybės ir fizinio krūvio metu;

Santykinės dehidratacijos reiškiniai, izosmijos, chemijos ir audinių struktūros sutrikimai, inkstų funkcijos sutrikimai;

Raumenų audinio atrofija, nervų ir raumenų sistemos tonuso ir funkcijos sutrikimai;

Sumažėja cirkuliuojančio kraujo, plazmos ir eritrocitų masės tūris;

Virškinimo sistemos motorinių ir fermentinių funkcijų pažeidimas;

Natūralaus imuniteto rodiklių pažeidimas.

Avarinė padėtisadaptacijos prie hipokinezijos fazė pasižymi motorinių funkcijų stoką kompensuojančių reakcijų mobilizavimu. Tokios gynybinės reakcijos apima simpatijos sužadinimą

antinksčių sistema. Simpatoadrenalinė sistema sukelia laikiną, dalinį kraujotakos sutrikimų kompensavimą, padidėjusį širdies veiklą, padidėjusį kraujagyslių tonusą ir atitinkamai kraujospūdį, padidėjusį kvėpavimą (padidėjusią plaučių ventiliaciją). Tačiau šios reakcijos yra trumpalaikės ir greitai išnyksta tęsiant hipokineziją.

Tolesnį hipokinezijos vystymąsi galima įsivaizduoti taip:

Nejudrumas, visų pirma, padeda sumažinti katabolinius procesus;

Mažėja energijos išsiskyrimas, mažėja oksidacinių reakcijų intensyvumas;

Kraujyje sumažėja anglies dvideginio, pieno rūgšties ir kitų medžiagų apykaitos produktų, kurie normaliai skatina kvėpavimą ir kraujotaką.

Skirtingai nuo prisitaikymo prie pokyčių dujų sudėtis, žema aplinkos temperatūra ir pan., prisitaikymas prie absoliučios hipokinezijos negali būti laikomas užbaigtu. Vietoj pasipriešinimo fazės vyksta lėtas visų funkcijų išeikvojimas.

PRITAIKYMAS PRIE NESVORIO

Žmogus gimsta, auga ir vystosi veikiamas gravitacijos. Traukos jėga formuoja griaučių raumenų funkcijas, gravitacinius refleksus ir koordinuotą raumenų darbą. Keičiantis gravitacijai, organizme pastebimi įvairūs pokyčiai, kuriuos lemia hidrostatinio slėgio pašalinimas ir kūno skysčių persiskirstymas, nuo gravitacijos priklausomų kūno konstrukcijų deformacijų ir mechaninių įtempių pašalinimas, taip pat funkcinės apkrovos sumažėjimas. raumenų ir kaulų sistema, atramos panaikinimas ir judesių biomechanikos pokyčiai. Dėl to susidaro hipogravitacijos motorinis sindromas, apimantis jutimo sistemų, motorinės kontrolės, raumenų funkcijos, hemodinamikos pokyčius.

Sensorinės sistemos:

Palaikymo aferentacijos lygio sumažėjimas;

Sumažėjęs propriorecepcinio aktyvumo lygis;

Vestibulinio aparato funkcijos pokyčiai;

Motorinių reakcijų aferentinio palaikymo pokyčiai;

Visų formų vizualinio sekimo sutrikimas;

Funkciniai otolitinio aparato veiklos pokyčiai, kai kinta galvos padėtis ir veikia linijiniai pagreičiai.

Variklio valdymas:

Sensorinė ir motorinė ataksija;

Stuburo hiperrefleksija;

Judesio valdymo strategijos keitimas;

Padidėjęs lenkiamųjų raumenų tonusas.

Raumenys:

Sumažėjusios greičio ir stiprumo savybės;

Atonija;

Atrofija, raumenų skaidulų sudėties pokyčiai.

Hemodinamikos sutrikimai:

Padidėjęs širdies tūris;

Sumažėjusi vazopresino ir renino sekrecija;

Padidėjusi natriuretinio faktoriaus sekrecija;

Padidėjusi inkstų kraujotaka;

Kraujo plazmos tūrio sumažėjimas.

Tikra prisitaikymo prie nesvarumo, kai įvyksta reguliavimo sistemos pertvarkymas, adekvatus egzistavimui Žemėje, galimybė yra hipotetinė ir reikalauja mokslinio patvirtinimo.

PRITAIKYMAS PRIE HIPOKSIJA

Hipoksija yra būklė, kuri atsiranda dėl nepakankamo deguonies tiekimo į audinius. Hipoksija dažnai derinama su hipoksemija - įtampos ir deguonies kiekio kraujyje sumažėjimu. Yra egzogeninės ir endogeninės hipoksijos.

Egzogeninės hipoksijos rūšys - normo- ir hipobarinė. Jų vystymosi priežastis: sumažėjęs dalinis deguonies slėgis į organizmą patenkančiame ore.

Normobarinė egzogeninė hipoksija yra susijusi su deguonies patekimo į organizmą su oru, esant normaliam barometriniam slėgiui, apribojimu. Tokios sąlygos atsiranda, kai:

■ žmonių radimas mažoje ir/ar prastai vėdinamoje erdvėje (kambaryje, šachtoje, šulinyje, lifte);

■ oro regeneracijos ir/ar tiekimo deguonies mišiniu kvėpavimui pažeidimai orlaiviuose ir giliavandenėse transporto priemonėse;

■ dirbtinės plaučių ventiliacijos technikos nesilaikymas. - Gali pasireikšti hipobarinė egzogeninė hipoksija:

■ kopiant į kalnus;

■ žmonėms, keliamiems į didelį aukštį atvirame orlaivyje, ant pakeliamų kėdžių, taip pat kai sumažinamas slėgis slėgio kameroje;

■ kada staigus nuosmukis barometrinis slėgis.

Endogeninė hipoksija yra įvairių etiologijų patologinių procesų rezultatas.

Yra ūminė ir lėtinė hipoksija.

Ūminė hipoksija pasireiškia staigiai sumažėjus deguonies patekimui į organizmą: patalpinus pacientą į slėgio kamerą, iš kurios išpumpuojamas oras, apsinuodijama anglies monoksidu, ūmus kraujotakos ar kvėpavimo sutrikimas.

Lėtinė hipoksija atsiranda po ilgo buvimo kalnuose ar bet kokiomis kitomis nepakankamo deguonies tiekimo sąlygomis.

Hipoksija yra universalus veiksnys, prie kurio organizmas per daugelį evoliucijos šimtmečių sukūrė veiksmingus prisitaikymo mechanizmus. Kūno reakciją į hipoksinį poveikį galima ištirti naudojant hipoksijos modelį kopiant į kalnus.

Pirmoji kompensacinė reakcija į hipoksiją yra širdies susitraukimų dažnio, insulto ir minutinio kraujo tūrio padidėjimas. Jei žmogaus organizmas ramybės būsenoje per minutę suvartoja 300 ml deguonies, jo kiekis įkvepiamame ore (taigi ir kraujyje) sumažėjo 1/3, pakanka minutinį kraujo tūrį padidinti 30 proc. kad į audinius būtų tiekiamas toks pat deguonies kiekis . Atsidarius papildomiems kapiliarams audiniuose, padidėja kraujotaka, nes tai padidina deguonies difuzijos greitį.

Šiek tiek padidėja kvėpavimo intensyvumas, dusulys atsiranda tik esant ryškiam deguonies bado laipsniui (pO 2 įkvėptame ore yra mažesnis nei 81 mm Hg). Tai paaiškinama tuo, kad padidėjusį kvėpavimą hipoksinėje atmosferoje lydi hipokapnija, kuri slopina plaučių ventiliacijos padidėjimą, ir tik

po tam tikro laiko (1-2 sav.) buvimo hipoksinėmis sąlygomis labai padidėja plaučių ventiliacija dėl padidėjusio kvėpavimo centro jautrumo anglies dioksidui.

Raudonųjų kraujo kūnelių skaičius ir hemoglobino koncentracija kraujyje didėja dėl kraujo saugyklų ištuštėjimo ir kraujo tirštėjimo, o vėliau ir dėl kraujodaros intensyvėjimo. Atmosferos slėgio sumažėjimas 100 mmHg. sukelia hemoglobino kiekio kraujyje padidėjimą 10%.

Keičiasi hemoglobino deguonies transportavimo savybės, didėja oksihemoglobino disociacijos kreivės poslinkis į dešinę, o tai prisideda prie pilnesnio deguonies patekimo į audinius.

Ląstelėse daugėja mitochondrijų, padidėja kvėpavimo grandinės fermentų kiekis, o tai leidžia suintensyvinti energijos panaudojimo procesus ląstelėje.

Pasikeičia elgesys (ribojama fizinė veikla, vengiama aukštų temperatūrų poveikio).

Taigi, veikiant visoms neurohumoralinės sistemos dalims, organizme vyksta struktūriniai ir funkciniai pokyčiai, dėl kurių susidaro adaptacinės reakcijos į šią ekstremalią įtaką.

PSICHOGENINIAI VEIKSNIAI IR INFORMACIJOS DEFEKTAS

Asmenims, turintiems skirtingų tipų IRR (cholerikas, sangvinikas, flegmatikas, melancholikas), prisitaikymas prie psichogeninių veiksnių įtakos vyksta skirtingai. Ekstremaliems tipams (cholerikams, melancholikams) toks prisitaikymas anksčiau ar vėliau nėra stabilus, psichiką veikiantys veiksniai lemia IRR skilimą ir neurozių vystymąsi.

Pagrindiniai apsaugos nuo streso principai yra šie:

Izoliacija nuo stresoriaus;

Stresą ribojančių sistemų aktyvinimas;

Padidėjusio sužadinimo židinio slopinimas centrinėje nervų sistemoje sukuriant naują dominantę (perjungiant dėmesį);

Neigiamos stiprinimo sistemos, susijusios su neigiamomis emocijomis, slopinimas;

Teigiamos sutvirtinimo sistemos aktyvavimas;

Organizmo energetinių išteklių atkūrimas;

Fiziologinis atsipalaidavimas.

Informacinis stresas

Viena iš psichologinio streso rūšių yra informacinis stresas. Informacinio streso problema - XXI problemašimtmetis. Jei informacijos srautas viršija smegenų gebėjimą ją apdoroti, susiformavusią evoliucijos procese, atsiranda informacinis stresas. Informacijos pertekliaus pasekmės yra tokios didelės, kad įvedami net nauji terminai, reiškiantys ne visai aiškias žmogaus organizmo sąlygas: sindromas. lėtinis nuovargis, priklausomybė nuo kompiuterio ir kt.

Prisitaikymas prie informacijos trūkumo

Smegenims reikia ne tik minimalaus poilsio, bet ir tam tikro stimuliavimo (emociškai reikšmingų dirgiklių). G. Selye šią būseną apibūdina kaip eustreso būseną. Informacijos stokos pasekmės yra emociškai reikšmingų dirgiklių trūkumas ir didėjanti baimė.

Emociškai reikšmingų dirgiklių trūkumas, ypač ankstyvame amžiuje (sensorinis nepriteklius), dažnai lemia agresoriaus asmenybės formavimąsi, o šio veiksnio reikšmė agresyvumui formuotis yra eilės tvarka didesnė nei fizinės bausmės. kiti ugdymui žalingi veiksniai.

Jutimo izoliacijos sąlygomis žmogus pradeda jausti vis didesnę baimę, iki panikos ir haliucinacijų. Vienybės jausmo buvimą E. Frommas vadina viena svarbiausių individo brendimo sąlygų. E. Eriksonas mano, kad žmogui reikia tapatinti save su kitais žmonėmis (referencine grupe), tauta ir pan., tai yra pasakyti „Aš toks kaip jie, jie tokie pat kaip aš“. Žmogui geriau save tapatinti net su tokiomis subkultūromis kaip hipiai ar narkomanai, nei išvis savęs neidentifikuoti.

Jutimų trūkumas (iš lat. sensus- jausmas, pojūtis ir nepriteklius- atėmimas) - ilgalaikis, daugiau ar mažiau visiškas regėjimo, klausos, lytėjimo ar kitų pojūčių, mobilumo, bendravimo, emocinių išgyvenimų atėmimas, atliekamas eksperimentiniais tikslais arba dėl

dabartinės padėties aprašymas. At jutimų nepriteklius reaguojant į nepakankamą aferentinę informaciją, suaktyvinami procesai, kurie tam tikru būdu veikia vaizdinę atmintį.

Ilgėjant laikui, praleistam tokiomis sąlygomis, žmonėms išsivysto emocinis labilumas, svyruoja nuotaika (letargija, depresija, apatija), kuriuos trumpam pakeičia euforija ir dirglumas.

Pastebimi atminties sutrikimai, kurie tiesiogiai priklauso nuo emocinių būsenų cikliškumo.

Sutrinka miego ir būdravimo ritmas, išsivysto hipnotizuojančios būsenos, kurios trunka gana ilgai, yra projektuojamos į išorę ir yra lydimos nevalingumo iliuzijos.

Taigi judėjimo ir informacijos apribojimas yra veiksniai, pažeidžiantys organizmo vystymosi sąlygas, lemiantys atitinkamų funkcijų degradaciją. Adaptacija, susijusi su šiais veiksniais, nėra kompensacinio pobūdžio, nes jame nėra būdingų aktyvios adaptacijos bruožų ir vyrauja tik reakcijos, susijusios su funkcijų sumažėjimu ir galiausiai sukeliančios patologiją.

ŽMONIŲ PRITAIKIMO YPATUMAI

Žmogaus prisitaikymo ypatumai apima organizmo fiziologinių adaptacinių savybių ugdymo derinimą su dirbtiniais metodais, transformuojančiais aplinką jo interesais.

Priėmimo valdymas

Adaptacijos valdymo metodus galima suskirstyti į socialinius ir ekonominius ir fiziologinius.

Socialiniai-ekonominiai metodai apima visas priemones, skirtas gyvenimo sąlygoms, mitybai gerinti, saugios socialinės aplinkos kūrimui. Ši veiklų grupė itin svarbi.

Fiziologiniai adaptacijos valdymo metodai yra skirti formuoti nespecifinį organizmo atsparumą. Tai apima režimo organizavimą (miego ir būdravimo, poilsio ir darbo keitimas), fizinį lavinimą ir grūdinimąsi.

Fizinis lavinimas. Veiksmingiausia priemonė, didinanti organizmo atsparumą ligoms ir neigiamam aplinkos poveikiui, yra reguliarūs fiziniai pratimai. Motorinė veikla veikia daugelį gyvybiškai svarbių sistemų. Jis tęsiasi iki medžiagų apykaitos pusiausvyros, aktyvina autonomines sistemas: kraujotaką, kvėpavimą.

Grūdinimas. Yra priemonių, skirtų padidinti organizmo atsparumą, kurias vienija „sukietėjimo“ sąvoka. Klasikinis grūdinimosi pavyzdys – nuolatinės treniruotės šaltyje, vandens procedūros, mankšta lauke bet kokiu oru.

Dozuotas hipoksijos vartojimas, ypač kai žmogus treniruojasi maždaug 2–2,5 tūkst. metrų aukštyje, padidina nespecifinį kūno atsparumą. Hipoksinis faktorius skatina padidėjusį deguonies patekimą į audinius, didelį deguonies panaudojimą oksidaciniuose procesuose, aktyvina fermentines audinių reakcijas, ekonomišką širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemų atsargų panaudojimą.

Streso reakcija iš adaptacijos grandies, esant pernelyg stipriam aplinkos poveikiui, gali virsti patogenezės grandimi ir paskatinti ligų vystymąsi – nuo ​​opinių iki sunkių širdies ir kraujagyslių bei imuninių.

SAVIKONTROLĖS KLAUSIMAI

1. Kas yra prisitaikymas prie žemos temperatūros?

2. Įvardykite prisitaikymo prie šalto vandens veikimo skirtumus.

3. Įvardykite prisitaikymo prie aukštos temperatūros mechanizmą.

4. Koks yra prisitaikymas prie didelio fizinio aktyvumo?

5. Koks yra prisitaikymas prie mažo fizinio aktyvumo?

6. Ar įmanoma prisitaikyti prie nesvarumo?

7. Kuo skiriasi adaptacija prie ūminės hipoksijos ir prisitaikymo prie lėtinės hipoksijos?

8. Kodėl juslinis trūkumas yra pavojingas?

9. Kokie yra žmogaus prisitaikymo bruožai?

10. Kokius žinote adaptacijos valdymo metodus?

3.1. Prisitaikymas prie žemos temperatūros

Prisitaikymas prie šalčio yra sunkiausia žmogaus prisitaikymo prie klimato rūšis, pasiekiama ir greitai prarandama be specialaus mokymo. Tai paaiškinama tuo, kad, remiantis šiuolaikinėmis mokslo idėjomis, mūsų protėviai gyveno šiltame klimate ir buvo daug labiau prisitaikę apsisaugoti nuo perkaitimo. Atvėsimas prasidėjo gana greitai, o žmonės, kaip rūšis, „neturėjo laiko“ prisitaikyti prie šio klimato kaitos didžiojoje planetos dalyje. Be to, žmonės pradėjo prisitaikyti prie žemos temperatūros sąlygų, daugiausia dėl socialinių ir žmogaus sukeltų veiksnių – namų, židinio, drabužių. Tačiau ekstremaliomis žmogaus veiklos sąlygomis (taip pat ir alpinizmo praktikoje) gyvybiškai svarbūs tampa fiziologiniai termoreguliacijos mechanizmai - jo „cheminė“ ir „fizinė“ pusės.

Pirmoji organizmo reakcija į šalčio poveikį – sumažinti odos ir kvėpavimo (kvėpavimo) šilumos nuostolius dėl odos ir plaučių alveolių kraujagyslių susiaurėjimo, taip pat mažinant plaučių ventiliaciją (sumažėjęs kvėpavimo gylis ir dažnis). Dėl odos kraujagyslių spindžio pokyčių kraujotaka joje gali svyruoti labai plačiose ribose – nuo ​​20 ml iki 3 litrų per minutę per visą odos masę.

Dėl kraujagyslių susiaurėjimo sumažėja odos temperatūra, tačiau šiai temperatūrai pasiekus 6 C ir gresia peršalimo trauma, išsivysto atvirkštinis mechanizmas – reaktyvioji odos hiperemija. Stipriai atšalus, gali atsirasti nuolatinis kraujagyslių susiaurėjimas spazmo forma. Tokiu atveju atsiranda bėdos signalas – skausmas.

Rankų odos temperatūros sumažėjimas iki 27 ° C yra susijęs su „šalčio“ jausmu, esant žemesnei nei 20 ° C temperatūrai - „labai šalta“ esant žemesnei nei 15 ° C temperatūrai; šalta“.

Veikiant šalčiui kraujagysles sutraukiančios (kraujagysles sutraukiančios) reakcijos pasireiškia ne tik atvėsusiose odos vietose, bet ir atokiose kūno vietose, įskaitant vidaus organus („atspindi reakcija“). Ypač ryškios atsispindinčios reakcijos pėdų vėsinimo metu – nosies gleivinės, kvėpavimo organų, vidaus lytinių organų reakcijos. Kraujagyslių susiaurėjimas sukelia atitinkamų kūno vietų ir vidaus organų temperatūros sumažėjimą, kai suaktyvėja mikrobų flora. Būtent šiuo mechanizmu atsiranda vadinamųjų „peršalimų“, kai išsivysto uždegimai kvėpavimo sistemoje (pneumonija, bronchitas), šlapinimasis (pyelitas, nefritas), lytinių organų srityje (adnexitas, prostatitas) ir kt.

Pirmieji įsijungia fizinės termoreguliacijos mechanizmai, apsaugantys vidinės aplinkos pastovumą, kai sutrinka šilumos gamybos ir šilumos perdavimo balansas. Jei šių reakcijų nepakanka homeostazei palaikyti, įsijungia „cheminiai“ mechanizmai – padidėja raumenų tonusas, atsiranda raumenų drebulys, dėl ko padidėja deguonies suvartojimas ir padidėja šilumos gamyba. Kartu sustiprėja širdies darbas, didėja kraujospūdis ir kraujotakos greitis raumenyse. Skaičiuojama, kad nuogo žmogaus šilumos balansui palaikyti vis dar šaltame ore reikia 2 kartus padidinti šilumos gamybą kas 10° oro temperatūros sumažėjimo, o esant dideliam vėjui, šilumos gamyba turėtų padvigubėti kas 5°. oro temperatūros sumažėjimas. Šiltai apsirengusiam žmogui padvigubėjus medžiagų apykaitos greičiui, kompensuos išorinės temperatūros sumažėjimą 25º.

Pakartotinai kontaktuodamas su šaltu, vietiniu ir bendru, žmogus sukuria apsauginius mechanizmus, kuriais siekiama užkirsti kelią neigiamoms šalčio poveikio pasekmėms. Aklimatizacijos procese prie šalčio didėja atsparumas nušalimams (prie šalčio aklimatizuotų asmenų nušalimų dažnis yra 6–7 kartus mažesnis nei neaklimatizuotų). Šiuo atveju pirmiausia pagerėja vazomotoriniai mechanizmai („fizinė“ termoreguliacija). Asmenims, ilgą laiką veikiamiems šalčio, nustatomas padidėjęs „cheminių“ termoreguliacijos procesų aktyvumas - bazinė medžiagų apykaita; jie didinami 10 - 15 proc. Tarp vietinių Šiaurės gyventojų (pavyzdžiui, eskimų) šis perteklius siekia 15–30% ir yra genetiškai fiksuotas.

Paprastai dėl termoreguliacijos mechanizmų tobulėjimo aklimatizacijos prie šalčio procese mažėja skeleto raumenų dalyvavimo šilumos balanso palaikyme dalis – raumenų drebėjimo ciklų intensyvumas ir trukmė tampa ne tokie ryškūs. Skaičiavimai parodė, kad dėl fiziologinių prisitaikymo prie šalčio mechanizmų nuogas žmogus ilgą laiką gali toleruoti ne žemesnę kaip 2°C oro temperatūrą. Matyt, ši oro temperatūra yra organizmo kompensacinių galimybių išlaikyti šilumos balansą stabiliame lygyje riba.

Sąlygos, kuriomis žmogaus organizmas prisitaiko prie šalčio, gali būti įvairios (pavyzdžiui, dirbant nešildomose patalpose, šaldymo įrenginiuose, žiemą lauke). Tuo pačiu metu šalčio poveikis nėra pastovus, o kaitaliojasi su normaliu žmogaus kūno temperatūros režimu. Prisitaikymas tokiomis sąlygomis nėra aiškiai išreikštas. Pirmosiomis dienomis, reaguojant į žemą temperatūrą, šilumos atidavimas dar nėra pakankamai ribojamas. Po adaptacijos intensyvėja šilumos gamybos procesai, sumažėja šilumos perdavimas.

Priešingu atveju įvyksta prisitaikymas prie gyvenimo sąlygų šiaurinėse platumose, kur žmogų veikia ne tik žema temperatūra, bet ir šioms platumoms būdingas apšvietimo režimas bei saulės spinduliuotės lygis.

Kas vyksta žmogaus organizme aušinimo metu?

Dėl šalčio receptorių dirginimo pasikeičia refleksinės reakcijos, reguliuojančios šilumos išsaugojimą: susiaurėja odos kraujagyslės, o tai trečdaliu sumažina kūno šilumos perdavimą. Svarbu, kad šilumos gamybos ir šilumos perdavimo procesai būtų subalansuoti. Vyraujant šilumos perdavimui virš šilumos susidarymo, mažėja kūno temperatūra ir sutrinka organizmo funkcijos. Kai kūno temperatūra yra 35 ºC, pastebimi psichikos sutrikimai. Toliau mažėjant temperatūrai, sulėtėja kraujotaka ir medžiagų apykaita, o esant žemesnei nei 25 ºC temperatūrai sustoja kvėpavimas.

Vienas iš veiksnių, skatinančių energetinius procesus, yra lipidų apykaita. Pavyzdžiui, poliariniai tyrinėtojai, kurių medžiagų apykaita sulėtėja esant žemai oro temperatūrai, atsižvelgia į poreikį kompensuoti energijos sąnaudas. Jų mitybai būdinga didelė energinė vertė (kaloringumas).

Šiaurinių regionų gyventojai turi intensyvesnę medžiagų apykaitą. Didžiąją jų dietos dalį sudaro baltymai ir riebalai. Todėl jų kraujyje padidėja riebalų rūgščių kiekis, šiek tiek sumažėja cukraus kiekis.

Žmonėms, prisitaikantiems prie drėgno, šalto klimato ir deguonies trūkumo šiaurėje, taip pat suaktyvėja dujų apykaita, padidėja cholesterolio kiekis kraujo serume ir skeleto kaulų mineralizacija, storesnis poodinių riebalų sluoksnis (kuris atlieka šilumos izoliatoriaus vaidmenį).

Tačiau ne visi žmonės vienodai geba prisitaikyti. Visų pirma, kai kuriems žmonėms šiaurėje apsauginiai mechanizmai ir adaptyvus kūno pertvarkymas gali sukelti dezadaptaciją - daugybę patologinių pokyčių, vadinamų „poline liga“.

Vienas iš svarbiausių veiksnių, užtikrinančių žmogaus prisitaikymą prie Tolimųjų Šiaurės sąlygų, yra askorbo rūgšties (vitamino C) organizmo poreikis, kuris didina organizmo atsparumą įvairioms infekcijoms.

Izoliacinis mūsų kūno apvalkalas apima odos paviršių su poodiniais riebalais, taip pat po juo esančius raumenis. Kai odos temperatūra nukrenta žemiau normalios ribos, odos kraujagyslių susiaurėjimas ir griaučių raumenų susitraukimas padidina odos izoliacines savybes. Nustatyta, kad pasyviojo raumens vazokonstrikcija suteikia iki 85% viso organizmo izoliacinio pajėgumo esant itin žemai temperatūrai. Ši atsparumo šilumos nuostoliams vertė yra 3–4 kartus didesnė už riebalų ir odos izoliacines savybes.