Uyum teorisi açısından sağlık kavramı

Şu anda insan vücudunun çevre ile etkileşimi sorunu alaka düzeyini kaybetmiyor. Çok çeşitli antropojenik etkiler de dahil olmak üzere karmaşık bir dizi dış etki, vücut üzerinde yüksek talepler doğurur. İnsan sağlığını korumak ve hastalıkları önlemek, yalnızca tıbbın özel bir sorunu değil, genel olarak doğa bilimlerinin ve genel insani değerlerden biri haline geliyor.

Uyum sürecinde vücudun yapı ve fonksiyonlarının çevre koşullarına uyumu gerçekleşir. G. Selye'nin kavramına göre adaptasyon, çoğu zaman yaşam kavramıyla özdeşleştirilen canlı maddenin temel niteliklerinden biridir. İÇİNDE modern anlayış adaptasyon, belirli koşullar altında vücudun en faydalı şekilde çalışmasını sağlayan, optimal yapısal ve işlevsel uyumu oluşturma sürecidir. Bu durumda, organizmanın çevre ile etkileşimi sorunu, sistemik-fonksiyonel bir yaklaşım çerçevesinde ele alınır ve sadece dış bağlantılar değil, aynı zamanda organizma içinde homeostazı korumayı amaçlayan bir dizi değişiklik de dikkate alınır.

Bu bağlamda uyarlamanın ana içeriği iç süreçlerÇevre ile ilgili dış fonksiyonlarının korunmasını sağlayan sistemlerde. Bu amaca adaptif ve telafi edici reaksiyonlar yoluyla ulaşılır. Uyarlanabilir reaksiyonlar, sistemin kendisi için gerekli olan çevresel parametrelerdeki değişikliklere yanıt vererek, bir bütün olarak varlığını sağlayan işlevleri korumak için yapısal bağlantılarını yeniden düzenlemesinden oluşur. Telafi edici reaksiyonlar, fonksiyonel elemanın bozulması durumunda bile sistemin fonksiyonunu korumayı amaçlamaktadır. Böylece telafi edici reaksiyonlar element tarafından değil, elemente göre sistem tarafından gerçekleştirilir.

Uyum kavramı farklı yönlerden kullanılmaktadır. Kalıtsal değişkenlik, mutasyonlar ve doğal seçilimin bir sonucu olarak modern hayvan ve bitki türlerinin oluştuğu evrimin temelini oluşturan bir süreç olan genotipik adaptasyon vardır. Türe özgü kalıtsal özelliklerden oluşan bir kompleks, bir organizmanın bireysel gelişimi sırasında edinilen başka bir adaptasyon türünün temelini oluşturur - organizmanın bireysel görünümünü oluşturan fenotipik adaptasyon.

Fenotipik adaptasyon kavramı F. Z. Meerson tarafından formüle edildi. Bu teoriye göre, çoğu uyarlanabilir reaksiyonun gelişiminde iki aşama izlenebilir: ilk aşama - acil, ancak kusurlu adaptasyon ve sonraki aşama - mükemmel, uzun vadeli adaptasyon.

Uyarının başlangıcından hemen sonra acil bir adaptasyon reaksiyonu meydana gelir. Homeostazisin sürdürülmesinde en büyük önem erken aşamalar Adaptasyonların vücudun telafi edici reaksiyonları vardır. Tipik belirtiler acil aşama adaptasyon, hipoksi, soğuk, sıcak vb. etkisi altında meydana gelen refleks reaksiyonlarla sağlanır. Bu aşamanın en önemli özelliği, vücut aktivitesinin, fonksiyonel rezervlerin neredeyse tamamen mobilizasyonuyla, fizyolojik yeteneklerinin sınırında ilerlemesidir ve yetersiz olduğu ortaya çıkıyor. Önemli yer başlangıç ​​dönemi Adaptasyonlar, vücudun direncini, yani stres tepkisini artıran spesifik olmayan mekanizmalar tarafından işgal edilir.

Uzun vadeli adaptasyon, acil adaptasyonun tekrar tekrar uygulanmasına dayalı olarak çevresel faktörlerin tekrarlanan veya uzun süreli etkisi sonucunda yavaş yavaş gelişir. Uzun vadeli adaptasyonun temeli, acil aşamanın telafi edici reaksiyonlarında en çok yer alan organ ve sistemlerdeki yapısal değişikliklerden oluşur. Çeşitli nesneler üzerinde yapılan çalışmalar, organ ve sistemlerin fonksiyonundaki artışın doğal olarak bu organları ve sistemleri oluşturan hücrelerde nükleik asitlerin ve proteinlerin sentezinin aktivasyonunu gerektirdiğini açıkça göstermiştir. Bu, acil adaptasyon aşamasından uzun vadeli adaptasyon aşamasına geçişin temelini oluşturan, adaptasyondan sorumlu sistemlerin gücünü temelden artıran bir dizi yapısal değişikliğe yol açmaktadır.

"Uyarlanabilir tıp" yönünün kurucusu F. Z. Meyerson'a göre, insanlarda fenotipik adaptasyon diğer hayvan türlerinden daha önemlidir, çünkü insanlarda bu süreç daha anlamlı ve etkilidir. Bu fikirlere uygun olarak R.P. Kaznacheev, adaptasyonu (ayarlamayı), homeostatik sistemlerin ve bir bütün olarak organizmanın işlevsel durumunu sürdürme, yetersiz çevresel koşullarda korunmasını, gelişmesini, performansını ve maksimum yaşam beklentisini sağlama süreci olarak tanımladı. Yetersiz kabul ediliyor çevresel koşullarŞu anda organizmanın bir biyosistem olarak genofenotipik özelliklerine karşılık gelmiyor. Vücudun çeşitli çevresel faktörlere adaptasyonunun kullanılması, insanın varoluş alanını genişletmeyi mümkün kılar ve kişinin olumsuz koşullarda sağlığı korumasını sağlar.

Araştırma yapma koşulları, deneklerin termal durumunu izleme

Çalışmadan önce her deneğe elektromiyografik çalışma protokolü ve sıcaklık etkisinin doğası hakkında bilgi verildi. Karşılaştırma grubu, çalışma sırasında neredeyse sağlıklı olan ve alevlenme olmadan kronik hastalıkları olan gönüllü deneklerden oluşuyordu. Deneklerin seçimi, anamnez verileri ve elektromiyografi seansından hemen önce standart bir muayene (ateş ölçümü, tansiyon). Çocuklarla yapılan çalışma ebeveynlerin izniyle sağlık personeli eşliğinde gerçekleştirildi. Denekler çalışmaya katılmayı istedikleri zaman gönüllü olarak bırakabilirler.

Elektronöromiyografik çalışmalar, uyarılmış kutanöz bitkisel potansiyel analizi (ESEP) ve spirometrik testler, denek hareket halinde kaldıktan sonra laboratuvarda (hava sıcaklığı +22 - 24C, nem %50-60; hava hızı 0,1 m/s'den az) gerçekleştirildi. Cilt sıcaklığının stabilizasyonu için 30 dakika boyunca oda.

Deneklerin termal durumunu kontrol etmek için, merkezi sıcaklık (TC) dil altından veya rektal olarak ölçüldü ve N. L. Ramanathan'a göre ağırlıklı ortalama cilt sıcaklığı (WAT) ölçüldü. Bunu yapmak için, tekerlek izi sıcaklığı 4 noktada ölçüldü - köprücük kemiğinin altında (Ti), omuz ortasının yan yüzeyinde (Tg), uyluğun ortasının yan yüzeyinde (Tz) ve kaval kemiğinin ortasının medial yüzeyi (T4). SVTC'nin daha fazla hesaplanması şu formül kullanılarak gerçekleştirildi: SVTC = 0,3 (T, + T2) + 0,2 (T3 + T4), burada sıcaklık değerlerinin önündeki katsayı, bu cilt alanlarının yaklaşık yüzey alanı anlamına gelir . SVTK her 5-10 dakikada bir belirlendi. Şekil 2.1 yetişkin deneklerde elektronöromiyografik çalışmalar sırasında SVTK'yi kaydetmeye yönelik grafikleri göstermektedir. Merkezi sıcaklık, değişikliklerini oldukça doğru bir şekilde yansıttığı ve pratikte kullanımı kolay olduğu için dil altından ölçülmüştür.

7 günden 3 yaşına kadar olan çocuklarda cilt sıcaklığı yalnızca bir noktada (uylukta) ölçüldü, çünkü ilk olarak SVT'deki değişiklikleri oldukça doğru bir şekilde yansıtıyor ve ikinci olarak elektrotların bolluğu (elektromiyografik ve sıcaklık) neden oluyor EMG'nin doğasını kaçınılmaz olarak etkileyecek olan çocuğun önemli duygusal - motor huzursuzluğu.

Sıcaklığı ölçmek için bakır-konstantan termokupllara dayalı sıcaklık sensörleri kullanıldı. Değişiklikler elektriksel özellikler termokupllar 5 kanallı gösterge kullanılarak dijital değerlere dönüştürüldü.

Biceps brachii kasının maksimum istemli kasılma kuvveti (MVC) aşağıdaki şekilde belirlendi. Denek ayaktaydı, kolu dirsek fleksiyon pozisyonundaydı (omuz göğüs boyunca yerleşmiş, eklem açısı 90'dı). Bu pozisyondaki denek, sabit dinamometrenin alt yüzeyine monte edilen dinamometreye maksimum basınç uygulamak zorundaydı. Her EMG seansından önce dinamometri yapıldı.

Önkol kaslarının MVC'si, sabit bir kirişin alt yüzeyine monte edilmiş bir dinamometreye elle basılarak belirlendi. Bu durumda omuz kaslarının etkilenmesini önlemek için dirsek eklemi atel ile sabitlendi.

Biceps brachii'nin statik kuvvetinin (izometrik kasılma) dozlaması, 3 - 5 saniye süreyle, bilek ekleminin 2 - 3 cm proksimalinde, ön kol üzerine monte edilmiş bir manşet üzerine asılan 4, 6, 8 ve 10 kg ağırlığındaki yüklerle oluşturuldu. . Ayakta dururken deneklerden kollarını dirsek fleksiyon pozisyonunda tutmaları istendi (omuz göğüs boyunca yer alıyor, eklem açısı 90).

M. biceps brachii'nin yorgunluğu, başarısızlığa kadar dinamik yüklemeden kaynaklandı. Ayakta duran kişiden sadece kol kaslarını kullanarak tam hareket yapamayana veya ağrı ortaya çıkana kadar %30 MVC yükü ile dirsek ekleminin fleksiyon-ekstansiyon hareketlerini yapması istendi.

Önkol kaslarının (t. flexor carpi radialis, t. flexor carpi radialis) statik kuvvetinin dozajı, 3 - 5 saniye boyunca el üzerine monte edilmiş bir manşet üzerinde asılı olan 4, 6, 8 ve 10 kg ağırlığındaki yüklerle oluşturuldu. Oturma pozisyonunda deneklerden, yüklenen eli ön kolla aynı seviyede, kol dirsek fleksiyonunda ve dirsek eklemi kol dayanağına sabitlenmiş şekilde desteklemeleri istendi. Ön kol kaslarının yorgunluğu, % 30 MVC yüküyle “fleksiyon-ekstansiyon” tipi bilek eklemindeki hareketlerden kaynaklandı.

Kuzey Avrupa koşullarına farklı adaptasyonlara sahip bireylerde dış solunum sisteminin fonksiyonel göstergeleri

Cinsiyete ve Kuzey Avrupa koşullarına adaptasyona bağlı olarak akciğer hacimlerini ve hava yolu açıklığını karakterize eden parametreler Tablo 4.1'de sunulmaktadır. Dış solunum sisteminin fonksiyonel çalışmalarına göre ventilasyon bozuklukları hafif derece 9 kişide (%30) belgelenmiştir.

Dış solunum fonksiyonunun incelenmesi, göçmenlerde pulmoner ventilasyon bozukluklarının oluşma eğilimini ortaya çıkardı (bkz. Tablo 4.1, Şekil 4.2, 4.3). Böylece, Rusya Federasyonu'nun Kuzey-Batı bölgesinde (KB - m) kalıcı olarak ikamet eden erkekler grubunda VC (uygun değerin %'si) 96,96 ± 8,54 iken, Kuzey-Batı bölgesinde kalıcı olarak ikamet eden kadınlar grubunda 96,96 ± 8,54 olmuştur. Rusya Federasyonu (KB - g), - 98,81 ± 16,27, diğer bölgelerden gelen erkekler grubunda (Güney - m), -76,43 ± 13,98 (SZ ile karşılaştırıldığında p 0,05), kadın grubunda, diğer bölgelerden gelenler (Güney - f), - 95,13±13,10 (m ile karşılaştırıldığında p 0,05); NW - m grubundaki inspiratuar hacim (l) 3,60±0,35, NW - w - 2,60±0,34 (m ile karşılaştırıldığında p 0,001), Güney - m - 2,83±0,11 (NW ile karşılaştırıldığında p 0,001), Güney - f - 2,28±0,36 (Güney - m ile karşılaştırıldığında p 0,05).

Böylece akciğer hacimlerinin analizi göçmen erkeklerde kısıtlayıcı ventilasyon bozukluklarını ortaya çıkardı.

Zorunlu ekspiratuar parametreler üzerine yapılan çalışmalar, yine erkek göçmenler için daha tipik olan obstrüktif ventilasyon bozukluklarını ortaya çıkarmıştır. Böylece, NW - m grubundaki FVC (uygun değerin %'si) 81,64 ± 14,89, NW - f - 84,05 ± 12,06, Güney - m - 71,43 ± 15,29, Güney - f - 67,20±9,72; NW - m grubundaki FEV0,5 (l) 3,33±0,31, NW - f - 2,26±0,47 (m ile karşılaştırıldığında p 0,001), Güney - m - 2,58±0, 16 (NW ile karşılaştırıldığında p 0,01), Güney - f - 2,03±0,44 (m ile karşılaştırıldığında p 0,05); FEV/FVC oranı olarak hesaplanan Tiffno testi, grupta NW - m 99,10±1,40, NW - f - 96,41±3,63, Güney - m - 96,47±3,29, Güney - w - 99,18±1,28; NW - m grubunda ekshalasyon sırasındaki tepe hacimsel akış hızı (PEF, beklenen değerin %'si) 110,19 ± 6,60, NW - f - 90,14 ± 25,85, Güney - m - 74,03 ± 6, 83 (NW ile karşılaştırıldığında p 0,01) , Güney - f - 89,48±30,15; SZ - m grubunda küçük ve orta bronşiyollerin açıklığını karakterize eden SOS25-75 (ekshalasyon sırasında% 25 ila% 75 FVC arasında belirlenen ortalama hacimsel ekspiratuar akış hızı) 131.71 ± 18.66, SZ - w - 109.43 ± 26.06, Güney idi. -m - 88,73±9,00 (KB ile karşılaştırıldığında p 0,01), Güney-w - 110,30±26,18.

Soğukta nefes darlığı çeken kişilerde pulmoner ventilasyonda belirgin bir azalma tespit edildi (Şekil 4.4). Dolayısıyla, bu semptomun varlığında güneyden gelen göçmenler arasında inhalasyon hacmi en küçük olanıydı (p = 0,001), aynı grupta solunum yolunun açıklığını karakterize eden göstergeler (uygun değerin yüzdesi olarak FVC, FEV.5) (l) ve FEV] uygun değer değerlerinin yüzdesi olarak) ayrıca SZ'de daimi ikamet edenler ve nefes darlığı olmayan kişiler için olan değerlerle karşılaştırıldığında daha düşüktü (p 0,05).

Soğuk kaynaklı vazokonstriksiyon (Raynaud fenomeni) şeklinde soğuğa karşı yüksek hassasiyet ile, pulmoner ventilasyon parametrelerinde önemli değişiklikler gözlendi; bu, mikro dolaşım bozukluklarının dış solunum bozukluklarının patogenezine katılımını gösterir. Korelasyon bağlantıları Risk faktörleri ile ventilasyonu karakterize eden parametreler arasındaki ilişkiyi gösteren Şekil 4.5'te gösterilmektedir.

Kan basıncı ve nabız göstergeleri, çalışılan gruplar arasında anlamlı farklılık göstermedi ve ortalama: kan basıncı - 113,41±3,01 mm Hg. Ürün Kodu, ADD - 67,00±1,96 mm. Hg Art., kalp atış hızı - 77,64±2,37 atım/dak"1 (Tablo 4.2).

Çalışılan grupta IFI temelinde hesaplanan uyarlanabilir yetenek düzeyi genel olarak normal değerlerin üst sınırına karşılık geldi (bkz. Tablo 4.2). Ayrıca erkek grubunda tatmin edici adaptasyon ile adaptasyon mekanizmalarının stresi arasındaki sınırda olan IFI seviyesinin daha yüksek olduğu (p 0.05) kaydedildi. PDP'ye dayalı kardiyovasküler sistemin fonksiyonel yeteneklerinin bütünleyici özellikleri. çalışılan gruplardaki indeks genellikle tatmin edici puanların altında olmayan değerlere karşılık gelirken, erkeklerde daha yüksek puanlar elde edildi (Şekil 4.6).

Bireylerde soğuğun neden olduğu vazokonstriksiyonun artmasıyla IFI ile PDP arasında bir korelasyon kuruldu (p < 0.05). Soğuğa bağlı vazokonstriksiyonda artış belirtileri olan bireylerde adaptasyon mekanizmalarının gerilimine karşılık gelen IFI ve PDP görüldü. Dolayısıyla, bu semptomun görüldüğü grupta IFI 2,12±0,07 idi (soğuk kaynaklı vazokonstriksiyonun artmadığı grupla karşılaştırıldığında p 0,05 1,86±0,09); Bu semptomun görüldüğü grupta PDP 94,41±4,37 idi (soğuk kaynaklı vazokonstriksiyonun artmadığı grupla karşılaştırıldığında p 0,05 79,85±5,68). En yüksek IFI oranları erkeklerde soğuğun neden olduğu vazokonstriksiyonun arttığı durumlarda gözlendi (2,21±0,09, p < 0,05).

İEMG'nin dönüş genliği analizi kullanılarak nöromüsküler durumun değerlendirilmesi

Periferik sinir sisteminde difteri lezyonları olan hastalarda dönüş amplitüdlü EMG parametrelerinin analizine dayalı nöromüsküler durumun belirlenmesi gerçekleştirildi. Sinir sisteminin difteri lezyonlarının tanısı oluşturulan verilere dayanıyordu. klinik deneme hastalar, bakteriyolojik ve serolojik yöntemlerin sonuçlarının yanı sıra sinir sistemi lezyonlarının ciddiyetini ve lokalizasyonunu açıklığa kavuşturmayı mümkün kılan ek yöntemlerin sonuçları. A. M. Sergeev ile ortak yürütülen araştırma

Yaşları 18 ila 61 arasında değişen 17 hastaya (6 m, 11 f) elektronöromiyografi (ENMG) uygulandı ( orta yaş 35,9±3,3 yıl) Difteri enfeksiyonundan 1-18 ay sonra polinöropati gelişimi eşlik eder.

Difteri tanısı 15 olguda hastalığın akut döneminde bakteriyolojik olarak doğrulanırken, 2 olguda ise anamnez, karakteristik klinik tablo ve epidemiyolojik durumun olumsuz olması nedeniyle geriye dönük olarak konuldu. İncelenen hasta grubunda, genelleştirilmiş duyu-motor polinöropati semptomları, ana bulaşıcı hastalığın başlangıcından 9 ila 45 gün sonra (ortalama 26±3 gün) ortaya çıktı; 6 kişide hastalık, Guillain poliradikülonöropatisi şeklinde ortaya çıktı; -Barré sendromu türü.

Çalışma sırasında periferik sinir sistemi fonksiyonunun klinik değerlendirmesine dayanarak hastalar 2 gruba ayrıldı. Birinci grup, difteriden 10-18 ay sonra muayene edilen 18 - 46 yaş arası 6 hastadan (2 erkek, 4 kadın) oluşuyordu. Bu hasta grubunda klinik muayenede herhangi bir motor fonksiyon bozukluğuna rastlanmadı. Ancak distal tipte hassasiyet bozuklukları tespit edildi. Ana enfeksiyon hastalığının başlangıcından 4-9 ay sonra muayene edilen, yaşları 30-56 arasında olan 11 hastayı (4 erkek, 7 kadın) ikinci gruba dahil ettik. Muayene sırasında, bu hastalarda orta derecede sarkık tetraparezi (n=6) veya uzuvların distal kısımlarında, özellikle de elin fleksörlerinde (n=5) minimal kas zayıflığı şeklinde motor fonksiyon bozukluğu belirtileri görüldü. ). Bu, Kuzey Amerika ölçeğinde derece I-II motor defisite karşılık gelir.

Kontrol grubu, yaşları 18 ile 39 arasında değişen (ortalama yaş 28,5±2,4 yıl) nörolojik açıdan sağlıklı 7 gönüllü kişiden (4 m, 3 f) oluşuyordu. Sağlıklı bireylerde elektronöromiyogramın özellikleri Sağlıklı bireylerde ulnar sinirin motor lifleri boyunca uyarılmanın yayılma hızı (SPT) 60 - 70 m/s (ortalama 66,42±2,87 m/s) idi.

Sağlıklı bireylerde kutanöz elektrotlar kullanılarak triceps brachii'nin 41 motor ünite potansiyeli (MUP) kaydedildi. Sağlıklı bireylerdeki MUDE'ler, 24-30 ms'lik bir süre, 250 μV'yi (çoğunlukla 90-150 μV) aşmayan bir genlik ve genellikle 3x'ten az sayıda faz ile karakterize edildi. Psödopolifazik PDE'lerin sayısı %10'dan azdı. PDE'nin ortalama özellikleri Tablo 6.1'de sunulmaktadır.

Sağlıklı deneklerde IEMG girişiminin özellikleri üzerine yapılan bir çalışma, yük arttıkça t. fleksör karpi radialis'in EMG'sinin genliğinde (RMS) ve "dönüş" (dönüş) sayısında doğal bir artış olduğunu ortaya çıkardı (Tablo 6.2).

Apsis ekseninin uygulanan yükün kg cinsinden değerlerini yansıttığı ve ordinat ekseninin EMG parametrelerinin karşılık gelen değerlerini yansıttığı iki boyutlu bir koordinat sisteminde, t'nin IEMG parametrelerinin bağımlılığı. carpi radialis'in yük üzerindeki etkisi doğrusal denklemlerle ifade edildi.

EMG parametrelerindeki artışı yansıtan ve grafiklerin x eksenine olan eğimlerini gösteren regresyon katsayıları, bireysel denekler arasında pratik olarak farklılık göstermedi. Regresyon katsayılarının değerleri IEMG genliği için 12,9-15,5 aralığında, EMG dönüş sayısı için ise 12,0-14,5 idi (Tablo 6.3, Şekil 6.1). Yükün 2 kg'dan 8 kg'a çıkarılmasıyla hem genlik özelliklerinde (RMS, Şekil 6.1, A) hem de dönüş sayısında (Şekil 6.1, B) neredeyse dört kat artış dikkat çekicidir.

EMG dönüş sayısının 1 saniyelik ortalama EMG genliğine oranı (Willison yöntemi) incelenerek yükü hesaba katmadan IEMG parametrelerinin analizi, fleksör karpi radialis olarak adlandırılan bu oranın maksimum değerinin şöyle olduğunu ortaya çıkardı: Sözde gastrocnemius için 200 ila 260 μV genlik aralığında gözlendi - 190 ila 240 μV, sırasıyla ortalama 0,4 - 0,5 ve 0,6 - 0,7 (Tablo 6.4, Şekil 6.2).

Terentyeva Nadezhda Nikolaevna

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek kolaydır. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

http://www.allbest.ru/ adresinde yayınlandı

Belarus Cumhuriyeti Spor ve Turizm Bakanlığı

Eğitim kurumu

"Belarus Devlet Fiziksel Kültür Üniversitesi"

Turizm Enstitüsü

Turizm Endüstrisinde Teknolojiler Bölümü

Eksitrol işi

"Fizyoloji" disiplininde

Açıkonlaren" Düşük sıcaklığa adaptasyon"

Tamamlayan: Grup 421'in 2. sınıf öğrencisi

yazışmalı eğitim şekli

Turizm ve Otelcilik Fakültesi

Tsinyavskaya Anastasia Viktorovna

Kontrol eden: Bobr Vladimir Matveevich

• giriiş
• 1. Düşük sıcaklığa adaptasyon
• 1.1 Düşük ortam sıcaklıklarında egzersize verilen fizyolojik tepkiler
• 1.2 Metabolik reaksiyonlar
• Çözüm
• Kullanılmış literatür listesi

giriiş

İnsan vücudu sıcaklık gibi iklim faktörlerinden etkilenir. Sıcaklık önemli unsurlardan biridir abiyotik faktörler Tüm canlı organizmaların fizyolojik fonksiyonlarını etkiler. Sıcaklık enlem, yükseklik ve yılın zamanına bağlıdır.

Ne zaman sıcaklık faktörleriİnsan vücudu her değişime bağlı olarak spesifik adaptasyon reaksiyonları üretir. Yani uyum sağlıyor.

Uyum, insanın yaşamı boyunca oluşan bir uyum sürecidir. Adaptasyon süreçleri sayesinde kişi alışılmadık koşullara veya yeni bir faaliyet düzeyine uyum sağlar; çeşitli faktörlerin etkisine karşı vücudunun direnci artar. İnsan vücudu yüksek ve düşük sıcaklıklara, düşük atmosfer basıncına ve hatta bazı patojenik faktörlere uyum sağlayabilir.

Kuzey veya güney enlemlerinde, dağlarda veya ovalarda, nemli tropik bölgelerde veya çölde yaşayan insanlar, birçok homeostazis göstergesi açısından birbirlerinden farklılık gösterir. Bu nedenle, bireysel bölgeler için bir dizi norm göstergesi küre değişebilir.

1. Düşük sıcaklığa adaptasyon

Soğuğa adaptasyon, insanın iklim adaptasyonunun en zor türüdür, özel bir eğitim olmadan ulaşılabilir ve hızla kaybolur. Bu, modern görüşe göre şu şekilde açıklanmaktadır: bilimsel fikirler Atalarımız sıcak iklimlerde yaşıyorlardı ve kendilerini aşırı ısınmadan koruma konusunda çok daha donanımlıydılar. Soğutmanın başlangıcı nispeten hızlıydı ve bir tür olarak insanların gezegenin çoğunda bu iklim değişikliğine uyum sağlamak için "zamanı yoktu". Ek olarak, insanlar, esas olarak sosyal ve insan yapımı faktörler (ev, ocak, giyim) nedeniyle düşük sıcaklık koşullarına uyum sağlamaya başladı. Ancak aşırı koşullarda insan faaliyeti(dağcılık pratiği dahil) termoregülasyonun fizyolojik mekanizmaları - "kimyasal" ve "fiziksel" yönleri hayati önem taşıyor.

Vücudun soğuğa maruz kalma karşısında ilk tepkisi, ciltteki ve pulmoner alveollerdeki kan damarlarının daralmasına bağlı olarak cilt ve solunum (solunum) ısı kaybını azaltmak ve ayrıca pulmoner ventilasyonu azaltarak (solunum derinliği ve sıklığında azalma) olur. Deri damarlarının lümenindeki değişiklikler nedeniyle, içindeki kan akışı çok geniş sınırlar içinde değişebilir - cildin tüm kütlesi boyunca dakikada 20 ml'den 3 litreye kadar.

Kan damarlarının daralması cilt sıcaklığının düşmesine neden olur, ancak bu sıcaklık 6°C'ye ulaştığında ve soğuktan yaralanma tehlikesi ortaya çıktığında ters mekanizma gelişir - cildin reaktif hiperemisi. Şiddetli soğutma ile kan damarlarında spazm şeklinde kalıcı daralma meydana gelebilir. Bu durumda, bir sorun sinyali ortaya çıkar - acı.

Ellerin derisinin sıcaklığının 27 °C'ye düşmesi "soğuk" hissi ile ilişkilidir; 20 °C'nin altındaki bir sıcaklıkta - 15 °C'nin altındaki bir sıcaklıkta "çok soğuk" - "dayanılmaz"; soğuk".

Soğuğa maruz kaldığında, vazokonstriktör (vazokonstriktör) reaksiyonlar yalnızca cildin soğutulmuş bölgelerinde değil, aynı zamanda iç organlar da dahil olmak üzere vücudun uzak bölgelerinde de meydana gelir ("yansıyan reaksiyon"). Ayakların soğuması sırasında yansıyan reaksiyonlar özellikle belirgindir - burun mukozasının, solunum organlarının ve iç genital organların reaksiyonları. Kan damarlarının daralması, mikrobiyal floranın aktivasyonu ile vücudun ilgili bölgelerinin ve iç organların sıcaklığının düşmesine neden olur. Solunum sisteminde (zatürre, bronşit), idrara çıkmada (piyelit, nefrit), genital bölgede (adneksit, prostatit) vb. inflamasyonun gelişmesiyle birlikte "soğuk algınlığı" olarak adlandırılan bu mekanizmanın altında yatan mekanizmadır.

Isı üretimi ve ısı transferi dengesi bozulduğunda iç ortamın sabitliğini korumak için ilk devreye giren fiziksel termoregülasyon mekanizmalarıdır. Bu reaksiyonlar homeostazı korumak için yeterli değilse, "kimyasal" mekanizmalar devreye girer - kas tonusu artar, kas titremeleri ortaya çıkar, bu da oksijen tüketiminin artmasına ve ısı üretiminin artmasına neden olur. Aynı zamanda kalbin çalışması artar, kan basıncı artar ve kaslardaki kan akış hızı artar. Çıplak bir insanın durgun soğuk havada ısı dengesini koruyabilmesi için hava sıcaklığındaki her 10°'lik düşüşte ısı üretiminin 2 kat artması gerektiği, şiddetli rüzgarlarda ise ısı üretiminin her 5°'de iki katına çıkması gerektiği hesaplanıyor. hava sıcaklığında azalma. Sıcak giyimli bir insanda döviz kurunun iki katına çıkarılması, dış sıcaklıktaki 25°'lik düşüşü telafi edecektir.

Soğuk, yerel ve genel olarak tekrarlanan temaslarla kişi, soğuğa maruz kalmanın olumsuz sonuçlarını önlemeyi amaçlayan koruyucu mekanizmalar geliştirir. Soğuğa alışma sürecinde donmaya karşı direnç artar (Soğuğa alışmış bireylerde donma sıklığı, iklime alışmamış bireylere göre 6-7 kat daha düşüktür). Bu durumda öncelikle vazomotor mekanizmalarda iyileşme (“fiziksel” termoregülasyon) meydana gelir. Uzun süre soğuğa maruz kalan kişilerde artan aktivite“kimyasal” termoregülasyon süreçleri - bazal metabolizma; %10-15 oranında artırılırlar. Kuzey'in yerli sakinleri arasında (örneğin Eskimolar) bu fazlalık% 15 - 30'a ulaşır ve genetik olarak sabittir.

Kural olarak, soğuğa alışma sürecinde termoregülasyon mekanizmalarının iyileştirilmesi nedeniyle, iskelet kaslarının ısı dengesinin korunmasına katılım payı azalır - kas titreme döngülerinin yoğunluğu ve süresi daha az belirgin hale gelir. Hesaplamalar, soğuğa adaptasyonun fizyolojik mekanizmaları nedeniyle çıplak bir kişinin en az 2°C'lik hava sıcaklığına uzun süre dayanabildiğini göstermiştir. Görünüşe göre, bu hava sıcaklığı, vücudun ısı dengesini sabit bir seviyede tutmak için telafi edici yeteneklerinin sınırıdır.

İnsan vücudunun soğuğa uyum sağladığı koşullar farklı olabilir (örneğin ısıtılmayan odalarda, soğutma ünitelerinde, kışın açık havada çalışmak). Üstelik soğuğun etkisi sabit değil, insan vücudu için normal sıcaklık rejimiyle değişiyor. Bu tür koşullarda adaptasyon açıkça ifade edilmemiştir. İlk günlerde düşük sıcaklıklara tepki olarak ısı üretimi ekonomik olmayan bir şekilde artar; ısı transferi henüz yeterince sınırlı değildir. Adaptasyondan sonra ısı üretim süreçleri daha yoğun hale gelir ve ısı transferi azalır.

Aksi takdirde, bir kişinin yalnızca düşük sıcaklıklardan değil, aynı zamanda bu enlemlerin aydınlatma rejiminden ve güneş radyasyonu seviyesinden de etkilendiği kuzey enlemlerindeki yaşam koşullarına adaptasyon meydana gelir.

Soğuma sırasında insan vücudunda neler olur?

Soğuk reseptörlerinin tahrişi nedeniyle, ısı korumasını düzenleyen refleks reaksiyonları değişir: Derideki kan damarları daralır, bu da vücudun ısı transferini üçte bir oranında azaltır. Isı üretimi ve ısı transferi süreçlerinin dengeli olması önemlidir. Isı transferinin ısı üretimine üstünlüğü, vücut sıcaklığının düşmesine ve vücut fonksiyonlarının bozulmasına yol açar. 35 °C vücut ısısında ruhsal bozukluklar gözlenir. Sıcaklığın daha da düşmesi kan dolaşımını ve metabolizmayı yavaşlatır ve 25 °C'nin altındaki sıcaklıklarda solunum durur.

Enerji süreçlerinin yoğunlaşmasındaki faktörlerden biri lipit metabolizmasıdır. Örneğin, kutup kaşifleri Düşük hava sıcaklığı koşullarında metabolizması yavaşlayan enerji maliyetlerinin telafi edilmesi ihtiyacını dikkate alır. Diyetleri yüksek enerji değeri (kalori içeriği) ile karakterize edilir.

Kuzey bölgelerinin sakinleri daha yoğun bir metabolizmaya sahiptir. Diyetlerinin büyük kısmı protein ve yağlardan oluşur. Bu nedenle kanlarındaki yağ asitlerinin içeriği artar, şeker seviyesi ise bir miktar azalır.

Kuzey'in nemli, soğuk iklimine ve oksijen eksikliğine uyum sağlayan insanlarda aynı zamanda artan gaz alışverişi, kan serumunda yüksek kolesterol seviyeleri ve iskelet kemiklerinin mineralizasyonu ve daha kalın bir deri altı yağ tabakası (ısı yalıtkanı görevi görür) vardır.

Ancak buradaki tüm insanlar aynı derecede uyum sağlama yeteneğine sahiptir. Özellikle Kuzey'deki bazı insanlarda koruyucu mekanizmalar ve vücudun uyarlanabilir yeniden yapılandırılması uyumsuzluğa neden olabilir - "kutup hastalığı" adı verilen bir dizi patolojik değişiklik.

İnsanın Uzak Kuzey koşullarına uyumunu sağlayan en önemli faktörlerden biri, vücudun çeşitli enfeksiyon türlerine karşı direncini artıran askorbik asit (C vitamini) ihtiyacıdır.

Vücudumuzun yalıtkan kabuğu, deri altı yağın bulunduğu derinin yüzeyini ve altında bulunan kasları içerir. Cilt sıcaklığı normal değerlerin altına düştüğünde ciltteki kan damarlarının daralması ve iskelet kaslarının kasılması cildin yalıtım özelliğini artırır. Aşırı düşük sıcaklık koşulları altında pasif kastaki vazokonstriksiyonun vücudun toplam yalıtım kapasitesinin %85'ine kadarını sağladığı tespit edilmiştir. Isı kaybına karşı direncin bu değeri, yağ ve derinin yalıtım kabiliyetinden 3-4 kat daha yüksektir.

1.1 Düşük ortam sıcaklıklarında egzersize verilen fizyolojik tepkiler

metabolik sıcaklık adaptasyonu

Kas soğudukça zayıflar. Sinir sistemi, kas liflerinin tutulum şeklini değiştirerek kas soğumasına yanıt verir. Bazı uzmanlara göre lif seçiminde yaşanan bu değişiklik, kas kasılmalarının etkinliğinin azalmasına neden oluyor. Düşük sıcaklıklarda kas kasılma hızı ve kuvveti azalır. 25°C kas sıcaklığında, kas sıcaklığı 35°C iken yapılan aynı hız ve verimlilikle iş yapmaya çalışmak, çabuk yorulmaya yol açacaktır. Bu nedenle ya daha fazla enerji harcamanız ya da daha yavaş bir hızda fiziksel aktivite yapmanız gerekir.

Soğuk ortamlarda vücut ısısını korumak için giyim ve egzersize bağlı metabolizma yeterliyse kas aktivite seviyeleri azalmayacaktır. Ancak yorgunluk ortaya çıktıkça ve kas aktivitesi yavaşladıkça ısı üretimi de giderek azalacaktır.

1.2 Metabolik reaksiyonlar

Uzun süreli fiziksel aktivite, serbest yağ asitlerinin kullanımının ve oksidasyonunun artmasına neden olur. Artan lipit metabolizması temel olarak katekolaminlerin (adrenalin ve norepinefrin) salınmasından kaynaklanmaktadır. damar sistemi. Düşük ortam sıcaklığı koşulları altında, bu katekolaminlerin salgılanması belirgin şekilde artarken, serbest yağ asitlerinin seviyeleri, daha yüksek ortam sıcaklığı koşulları altında uzun süreli egzersiz sırasındakilere kıyasla önemli ölçüde daha az artar. Düşük ortam sıcaklıkları cilt ve deri altı dokulardaki kan damarlarının daralmasına neden olur. Bildiğiniz gibi deri altı dokusu lipitlerin (yağ dokusu) ana depolama alanıdır, bu nedenle vazokonstriksiyon bu bölgelere kan akışının sınırlı olmasına yol açar. Serbest yağ asitlerinin harekete geçirildiği, bunun sonucunda serbest yağ asitlerinin seviyeleri çok önemli ölçüde artmaz.

Kan şekeri, düşük sıcaklık koşullarına toleransın geliştirilmesinde ve ayrıca fiziksel egzersiz sırasında dayanıklılık seviyesinin korunmasında önemli bir rol oynar. yükler. Örneğin hipoglisemi (düşük kan şekeri) titremeyi bastırır ve rektal sıcaklıkta önemli bir düşüşe yol açar.

Birçok kişi, soğuk havanın hızlı ve derin solunmasından dolayı solunum yollarının hasar görüp görmediğiyle ilgilenmektedir. Ağızdan ve soluk borusundan geçen soğuk hava, sıcaklığı -25°C'nin altında olsa bile hızla ısınır. Bu sıcaklıkta bile burun geçişinden yaklaşık 5 cm geçen hava 15°C'ye kadar ısınır. Buruna giren çok soğuk hava, burun geçişinin çıkışına yaklaştıkça yeterince ısınır; dolayısıyla boğaz, nefes borusu veya akciğerlerde yaralanma tehlikesi yoktur.

Çözüm

Vücudun soğuğa uyum sağlaması gereken koşullar farklılık gösterebilir. Bir tanesi olası seçenekler bu tür koşullar - soğuk hava depolarında çalışmak. Bu durumda soğuk aralıklı olarak etki eder. Uzak Kuzey'in artan gelişme hızıyla bağlantılı olarak, insan vücudunun yalnızca düşük sıcaklıklara değil, aynı zamanda ışık koşullarındaki ve radyasyon seviyelerindeki değişikliklere de maruz kaldığı kuzey enlemlerindeki hayata adapte edilmesi konusu şu anda ortaya çıkıyor ilgili.

Uyum mekanizmaları, çevresel faktörlerdeki değişikliklerin ancak belirli sınırlar dahilinde telafi edilmesini mümkün kılar ve belirli zaman. Vücutta uyum mekanizmalarının yeteneklerini aşan faktörlere maruz kalınması sonucunda maladaptasyon gelişir. Vücut sistemlerinde fonksiyon bozukluklarına yol açar. Sonuç olarak, adaptif bir reaksiyondan patolojik bir reaksiyona - bir hastalığa geçiş vardır. Uyumsuzluk hastalıklarına örnek olarak kardiyovasküler hastalıklar Kuzey'in yerli olmayan sakinleri arasında.

Kullanılmış literatür listesi

1. Azhaev A.N., Berzin I.A., Deeva S.A., “Düşük sıcaklıkların insan vücudundaki fizyolojik ve hijyenik yönleri” 2008

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

Allbest.ru'da yayınlandı

Benzer belgeler

Cildin yapısı ve fonksiyonları. Termoregülasyonun temel mekanizmaları. Ortam sıcaklığına cilt reaksiyonu. Vücut, düşük veya yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmayı her zaman telafi edebilir mi? Sıcak ve güneş çarpmasında ilk yardım.

sunum, 12/02/2013 eklendi


Soğuktan bitki ölümünün ana nedenleri. Sürecin fiziksel doğasının bir göstergesi olarak hücre içi buz oluşumu sırasında hücrelerde anında ve geri dönüşü olmayan hasar meydana gelir. Membranların hipotermiye duyarlılığı, bunu önleme yolları.

özet, 08/11/2009 eklendi


Bunlardan biri olarak adaptasyon anahtar kavramlar insan ekolojisinde. İnsan adaptasyonunun temel mekanizmaları. Adaptasyonun fizyolojik ve biyokimyasal temelleri. Vücudun fiziksel aktiviteye adaptasyonu. Aşırı inhibisyonun gelişmesiyle birlikte uyarılabilirliğin azalması.

özet, 25.06.2011 eklendi


İnsanın çevre koşullarına uyum süreçlerinin özellikleri. Adaptasyonun temel mekanizmalarının incelenmesi. Vücudun direncini arttırmaya yönelik genel önlemlerin incelenmesi. Kanunlar ve hijyen kalıpları. Hijyenik düzenleme ilkelerinin tanımları.

sunum, 03/11/2014 eklendi


Fiziksel ve kimyasal termoregülasyon kavramının incelenmesi. İzotermi - vücut ısısının sabitliği. Vücut ısısını etkileyen faktörler. Hipotermi ve hiperterminin nedenleri ve belirtileri. Sıcaklık ölçüm yerleri. Ateş türleri. Vücudu sertleştirmek.

sunum, 21.10.2013 eklendi


Amfibilerin yaşam alanlarının özellikleri (kurbağalar, kurbağalar, yeniler ve semenderler). Amfibilerin vücut sıcaklığının çevre sıcaklığına bağımlılığı. Amfibilerin tarıma faydaları. Amfibilerin sıraları: bacaksız, kuyruksuz ve kuyruklu.

sunum, 28.02.2011 eklendi


Vücudun bir çevresel faktöre çapraz adaptasyonu, diğer faktörlere adaptasyonunun teşvik edilmesi. Moleküler temelİnsan adaptasyonu ve pratik önemi. Canlı bir organizmanın zararlı çevresel faktörlere uyum sağlaması.

özet, 20.09.2009 eklendi


Genel biyolojik anlamda organizmanın çevre koşullarına uyumu, hem bireyin hem de türün korunması açısından gerekliliği. Olumsuz çevre koşullarından korunma yöntemleri. Anabiyoz, uyuşukluk, kış uykusu, göç, enzim aktivasyonu.

özet, 20.09.2009 eklendi


Adaptasyon, bir organizmanın çevresine, varoluş koşullarına uyum sağlamasıdır. Sporcunun yaşam koşullarının özellikleri. Fiziksel strese adaptasyonun biyokimyasal ve fizyolojik mekanizmaları. Spor antrenmanının biyolojik prensipleri.

özet, 09/06/2009 eklendi


Sıcaklığın laboratuvar ve tarla koşullarında geçici tohumların çimlenme ve çimlenme özelliklerine etkisi. Minimum, optimal ve değerlerin belirlenmesi maksimum sıcaklık Donbass'ın geçici bitkilerinin tohumlarının çimlenmesi, taksonomik analizi.

II. Ana bölüm

1. Optimum ve pessium. Sıcaklık verimliliği toplamı

2. Poikilotermik organizmalar

2.1 Pasif stabilite

2.2 Metabolik hız

2.3 Sıcaklık uyarlamaları

3. Homeotermik organizmalar

3.1 Vücut sıcaklığı

3.2 Termoregülasyon Mekanizması

Referanslar
I. Giriş
Organizmalar yaşamın gerçek taşıyıcıları, ayrı metabolizma birimleridir. Metabolizma sürecinde vücut, çevreden gerekli maddeleri tüketir ve diğer organizmalar tarafından kullanılabilecek metabolik ürünleri ona salar; Ölen organizma aynı zamanda belirli canlı türleri için de besin kaynağı haline gelir. Bu nedenle, bireysel organizmaların aktivitesi, organizasyonunun her düzeyinde yaşamın tezahürünün temelini oluşturur.

Canlı bir organizmadaki temel metabolik süreçlerin incelenmesi fizyolojinin konusudur. Ancak bu süreçler, doğal ortamın karmaşık, dinamik ortamında gerçekleşir ve bir dizi faktörün sürekli etkisi altındadır. Değişken çevre koşullarında istikrarlı bir metabolizmayı sürdürmek, özel uyarlamalar olmadan mümkün değildir. Bu adaptasyonları incelemek ekolojinin görevidir.

Çevresel faktörlere adaptasyon, organizmanın yapısal özelliklerine (morfolojik adaptasyonlara) veya dış etkilere verilen spesifik fonksiyonel tepki biçimlerine dayanabilir. fizyolojik adaptasyonlar. Yüksek hayvanlarda, adaptif davranış biçimlerinin (ekolojik adaptasyonların) oluşturulduğu yüksek sinir aktivitesi adaptasyonda önemli bir rol oynar.

Organizma düzeyindeki adaptasyonların incelenmesi alanında ekolojist, fizyolojiyle en yakın etkileşime girer ve birçok fizyolojik yöntem kullanır. Bununla birlikte, ekolojistler fizyolojik yöntemleri kullanarak bunları kendi spesifik sorunlarını çözmek için kullanırlar: ekolojist öncelikle fizyolojik sürecin ince yapısıyla değil, nihai sonucuyla ve sürecin dış faktörlerin etkisine bağımlılığıyla ilgilenir. Başka bir deyişle ekolojide fizyolojik göstergeler vücudun olaylara tepkisinin kriteri olarak hizmet eder. dış koşullar, A fizyolojik süreçleröncelikle karmaşık ve dinamik bir ortamda temel fizyolojik fonksiyonların kesintisiz olarak uygulanmasını sağlayan bir mekanizma olarak kabul edilir.
II. ANA BÖLÜM
1. Optimum ve kötümser. Etkin sıcaklıkların toplamı
Her organizma belirli bir sıcaklık aralığında yaşayabilir. Güneş sistemindeki gezegenlerde sıcaklık aralığı binlerce derece olup, sınırlar ise 0.000'dir. Bildiğimiz kadarıyla yaşamın var olabileceği çok dar bir alan; -200 ile +100°C arası. Çoğu tür daha da dar bir sıcaklık aralığında yaşar.

Bazı organizmalar. Özellikle uyku halindeyken, çok düşük sıcaklıklarda var olabilmekte ve bazı mikroorganizma türleri, kaynama noktasına yakın sıcaklıklarda kentsel kaynaklarda yaşayıp üreyebilmektedir. Sudaki sıcaklık dalgalanmalarının aralığı genellikle karadakinden daha küçüktür. Tolerans aralığı buna göre değişir. Sıcaklık genellikle hem suda hem de karada yaşayan habitatlarda bölgeleme ve tabakalaşma ile ilişkilidir. Sıcaklık değişkenliğinin derecesi ve dalgalanmaları da önemlidir, yani sıcaklık 10 ila 20 C arasında değişiyorsa ve ortalama değer 15 C ise bu, dalgalanan sıcaklığın sabit sıcaklıkla aynı etkiye sahip olduğu anlamına gelmez. Birçok organizma değişken sıcaklıklarda daha iyi gelişir.

Optimum koşullar vücuttaki veya ekosistemlerdeki tüm fizyolojik süreçlerin maksimum verimlilikle gerçekleştiği süreçler. Çoğu tür için optimum sıcaklık 20-25°C arasındadır ve bir yönde hafifçe değişir: kuru tropik bölgelerde daha yüksektir - 25-28°C, ılıman ve soğuk bölgelerde daha düşüktür - 10-20° C. Evrim sürecinde, yalnızca sıcaklıktaki periyodik değişikliklere değil, aynı zamanda farklı ısı kaynağına sahip bölgelere de uyum sağlayan bitkiler ve hayvanlar, farklı ısı ihtiyaçları geliştirmişlerdir. farklı dönemler hayat. Her türün kendine ait optimum sıcaklık aralığı vardır ve farklı süreçler (büyüme, çiçeklenme, meyve verme vb.) için de "kendi" optimum değerleri vardır.

Bitki dokularındaki fizyolojik süreçlerin +5°C sıcaklıkta başladığı, +10°C ve üzerinde aktive olduğu bilinmektedir. Kıyı ormanlarında bahar türlerinin gelişimi özellikle -5°C ila +5°C arasındaki ortalama günlük sıcaklıklarla açıkça ilişkilidir. Sıcaklık -5°C'yi geçmeden bir veya iki gün önce orman zemini altında bahar çiçekleri ve Adonis amurensis'in gelişimi başlar ve 0°C'ye geçiş sırasında ilk çiçek açan bireyler ortaya çıkar. Zaten +5°C'lik ortalama günlük sıcaklıkta, her iki tür de çiçek açar. Isı eksikliğinden dolayı ne Adonis ne de bahar otu sürekli bir örtü oluşturmaz; tek tek veya daha az sıklıkla birkaç kişi birlikte büyürler. Onlardan biraz sonra - 1-3 gün farkla anemonlar büyümeye ve çiçek açmaya başlar.

Ölümcül ve optimal arasında kalan sıcaklıklar kötümser olarak sınıflandırılır. Her şey karamsar bölgede yaşam süreçleriÇok zayıf ve çok yavaş gidiyorlar.

Aktif fizyolojik süreçlerin gerçekleştiği sıcaklıklara etkili denir; değerleri öldürücü sıcaklıkların ötesine geçmez. Etkin sıcaklıkların toplamı (ET) veya ısı toplamı, her tip için sabit bir değerdir. Aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
ET = (t – t1) × n,
Burada t ortam sıcaklığıdır (gerçek), t1 gelişmenin alt eşiğinin sıcaklığıdır, genellikle 10°C, n ise gün (saat) cinsinden gelişme süresidir.

Bitkilerin ve ektotermik hayvanların gelişimlerinin her aşamasının, diğer faktörlerin optimum düzeyde olması koşuluyla, bu göstergenin belirli bir değerinde gerçekleştiği ortaya çıkmıştır. Böylece, öksürük otu toplam 77°C sıcaklıkta, çileklerde ise 500°C sıcaklıkta çiçeklenme meydana gelir. Tümü için etkili sıcaklıkların toplamı (ET) yaşam döngüsü herhangi bir türün potansiyel coğrafi dağılımını belirlemenize ve türlerin geçmişteki dağılımına ilişkin geriye dönük bir analiz yapmanıza olanak tanır. Örneğin, odunsu bitki örtüsünün, özellikle de Cajander karaçamının kuzey sınırı, +12°С Temmuz izotermi ve 10°С – 600° üzerindeki ET'nin toplamı ile örtüşmektedir. Erkenci mahsuller için ET toplamı 750°'dir, bu Magadan bölgesinde bile erkenci patates çeşitlerinin yetiştirilmesi için oldukça yeterlidir. Kore sediri için ET toplamı 2200°, tam yapraklı köknar için yaklaşık 2600°'dir, bu nedenle her iki tür de Primorye'de yetişir ve köknar (Abies holophylla) yalnızca bölgenin güneyinde yetişir.
2. POIKILtermik ORGANİZMALAR
Poikilothermic (Yunanca poikilos'tan - değişken, değişen) organizmalar, iki omurgalı sınıfı (kuşlar ve memeliler) hariç, organik dünyanın tüm taksonlarını içerir. İsim, bu grubun temsilcilerinin en dikkat çekici özelliklerinden birini vurguluyor: ortam sıcaklığındaki değişikliklere bağlı olarak büyük ölçüde değişen vücut sıcaklıklarının dengesizliği.

Vücut sıcaklığı. Poikilotermik organizmaların ısı alışverişinin temel bir özelliği, nispeten düşük metabolizma seviyelerine bağlı olarak, ana enerji kaynaklarının dış ısı olmasıdır. Bu tam olarak poikilothermlerin vücut sıcaklığının çevrenin sıcaklığına, daha kesin olarak dışarıdan ısı akışına doğrudan bağımlılığını açıklayan şeydir, çünkü karasal poikilotermik formlar aynı zamanda radyasyon ısıtmasını da kullanır.

Bununla birlikte, vücut sıcaklıkları ile çevre arasında tam bir uyum nadiren gözlenir ve esas olarak çok küçük boyutlu organizmaların karakteristik özelliğidir. Çoğu durumda, bu göstergeler arasında bir miktar tutarsızlık vardır. Düşük ve orta dereceli çevre sıcaklıkları aralığında, uyuşukluk halinde olmayan organizmaların vücut ısısı daha yüksek, çok sıcak koşullarda ise daha düşüktür. Vücut sıcaklığının çevreyi aşmasının nedeni, düşük metabolizma seviyesinde bile endojen ısının üretilmesidir - bu da vücut sıcaklığının artmasına neden olur. Bu, özellikle aktif olarak hareket eden hayvanlarda sıcaklıktaki önemli bir artışla kendini gösterir. Örneğin, dinlenme halindeki böceklerde, vücut sıcaklığının ortamın üzerindeki fazlalığı derecenin onda biri olarak ifade edilirken, aktif olarak uçan kelebekler, bombus arıları ve diğer türlerde sıcaklık, aşağıdaki hava sıcaklıklarında bile 36 - 40 "C'de tutulur. 10" C.

Isı sırasında çevreye kıyasla daha düşük bir sıcaklık, karasal organizmaların karakteristiğidir ve öncelikle, yüksek sıcaklıklarda ve düşük nemde önemli ölçüde artan buharlaşma yoluyla ısı kaybıyla açıklanır.

Poikilotermlerin vücut ısısındaki değişim hızı, boyutlarıyla ters orantılıdır. Bu öncelikle kütlenin yüzeye oranıyla belirlenir: daha büyük formlar için vücudun göreceli yüzey alanı azalır, bu da ısı kaybı oranında bir azalmaya yol açar. Bu harika ekolojik önemi farklı türler için yerleşme olasılığının belirlenmesi coğrafi alanlar veya belirli sıcaklık rejimlerine sahip biyotoplar. Örneğin soğuk sularda yakalanan büyük deri sırtlı kaplumbağalarda, vücut derinliklerindeki sıcaklığın su sıcaklığından -18 "C daha yüksek olduğu gösterilmiştir; büyük boyutlar Bu kaplumbağaların okyanusun daha soğuk bölgelerine girmesine izin vermek, ki bu da daha küçük türler için tipik değildir.
2.1 Pasif stabilite
Dikkate alınan modeller, aktif yaşam aktivitesinin sürdürüldüğü sıcaklık değişim aralığını kapsamaktadır. Farklı türler ve hatta aynı türün coğrafi popülasyonları arasında büyük farklılıklar gösteren bu aralığın sınırlarının ötesinde, poikilotermik organizmaların aktif aktivite biçimleri sona erer ve seviyesinde keskin bir düşüşle karakterize edilen bir uyuşukluk durumuna geçerler. yaşamın gözle görülür belirtilerinin tamamen kaybolmasına kadar metabolik süreçler. Böyle bir pasif durumda, poikilotermik organizmalar, patolojik sonuçlar olmaksızın sıcaklıktaki oldukça güçlü artışları ve hatta daha belirgin sıcaklık düşüşlerini tolere edebilir. Bu tür sıcaklık toleransının temeli, tüm poikilotermik türlerin karakteristik özelliği olan ve sıklıkla şiddetli dehidrasyonla (tohumlar, sporlar, bazı küçük hayvanlar) desteklenen yüksek derecede doku direncinde yatmaktadır.

Uyuşukluk durumuna geçiş, uyarlanabilir bir reaksiyon olarak düşünülmelidir: neredeyse çalışmayan bir organizma, pek çok zararlı etkiye maruz kalmaz ve aynı zamanda, elverişsiz sıcaklık koşullarında uzun süre hayatta kalmasına izin veren enerji harcamaz. Dahası, uyuşukluk durumuna geçiş sürecinin kendisi, sıcaklığa reaksiyon tipinin aktif olarak yeniden yapılandırılmasının bir biçimi olabilir. Donmaya dayanıklı bitkilerin "sertleşmesi", aşamalar halinde meydana gelen ve vücuttaki oldukça karmaşık fizyolojik ve biyokimyasal değişikliklerle ilişkili aktif bir mevsimsel süreçtir. Hayvanlarda, doğal koşullarda uyuşukluğa düşme genellikle mevsimsel olarak da ifade edilir ve öncesinde vücutta bir dizi fizyolojik değişiklik meydana gelir. Uyuşukluğa geçiş sürecinin bazı hormonal faktörler tarafından düzenlenebileceğine dair kanıtlar vardır; Bu konudaki objektif materyal, geniş çıkarımlar için henüz yeterli değildir.

Ortam sıcaklığı tolerans sınırlarını aştığında bu bölümün başında tartışılan nedenlerden dolayı organizmanın ölümü meydana gelir.
2.2 Metabolik hız
Sıcaklık değişkenliği, metabolik reaksiyonların hızında karşılık gelen değişiklikleri gerektirir. Poikilothermic organizmaların vücut sıcaklığının dinamikleri çevre sıcaklığındaki değişikliklerle belirlendiğinden, metabolizmanın yoğunluğunun da doğrudan dış sıcaklığa bağlı olduğu ortaya çıkar. Özellikle sıcaklıktaki hızlı değişikliklerle birlikte oksijen tüketim hızı da bu değişiklikleri takip eder; arttıkça artar, azaldıkça azalır. Aynı şey diğer fizyolojik işlevler için de geçerlidir: kalp atış hızı, sindirimin yoğunluğu vb. Bitkilerde sıcaklığa bağlı olarak su alım hızı ve besinler köklerden: sıcaklık artışı belirli sınır protoplazmanın suya geçirgenliğini arttırır. Sıcaklık 20°C'den 0°C'ye düştüğünde suyun kökler tarafından emiliminin %60 - 70 oranında azaldığı gösterilmiştir. Sıcaklık artışı hayvanlarda olduğu gibi bitkilerde de solunumun artmasına neden olur.

Son örnek, sıcaklığın etkisinin doğrudan olmadığını göstermektedir: Belirli bir eşiğe ulaşıldığında, sürecin uyarılmasının yerini bastırılması alır. Bu genel kural eşik bölgesine yaklaşılmasıyla açıklanır normal hayat.

Hayvanlarda sıcaklığa bağımlılık, vücudun genel reaksiyonunu yansıtan aktivitedeki değişikliklerde ve en belirgin şekilde sıcaklık koşullarına bağlı olan poikilotermik formlarda çok belirgin bir şekilde ifade edilir. Böceklerin, kertenkelelerin ve diğer birçok hayvanın günün sıcak saatlerinde ve sıcak günlerde en aktif oldukları, serin havalarda ise uyuşuk ve hareketsiz hale geldikleri iyi bilinmektedir. Bunların başlangıcı aktif çalışma ortamın sıcaklığına ve doğrudan güneş ışınımına bağlı olarak vücudun ısınma hızına göre belirlenir. Aktif hayvanların hareketlilik düzeyi prensip olarak aşağıdakilerle de ilgilidir: ortam sıcaklığı Bununla birlikte, en aktif formlarda bu bağlantı, kas çalışmasıyla ilişkili endojen ısı üretimi tarafından "maskelenebilir".

2.3 Sıcaklık uyarlamaları

Tropikal orman bitkilerinin +5...+ 8 0C sıcaklıklarda zarar görüp öldüğü, bölgede yaşayanların ise zarar gördüğü bilinmektedir. Sibirya taygası uyuşukluk durumunda tamamen donmaya dayanabilir.

Çeşitli sazan dişli balık türleri, üst öldürücü eşik ile türün karakteristik özelliği olan rezervuarlardaki su sıcaklığı arasında açık bir korelasyon gösterdi.

Arktik ve Antarktika balıkları ise tam tersine düşük sıcaklıklara karşı yüksek direnç gösterir ve artışına karşı oldukça hassastır. Böylece Antarktika balıkları, sıcaklık 6 "C'ye yükseldiğinde ölür. Birçok poikilotermik hayvan türü için benzer veriler elde edildi. Örneğin, Hokkaido adasında (Japonya) yapılan gözlemler, çeşitli böcek türlerinin soğuğa direnci arasında açık bir bağlantı olduğunu gösterdi. ve kış ekolojileriyle larvaları: en dayanıklısı Altlıkta kışlayan türlerin; toprağın derinliklerinde kışlayan formların donmaya karşı düşük direnç ve nispeten düşük direnç ile karakterize edildiği ortaya çıktı. yüksek sıcaklık hipotermi. Amiplerle yapılan deneylerde ısıya dayanıklılıklarının doğrudan yetiştirme sıcaklığına bağlı olduğu bulundu.
3. HOMEOTERMAL ORGANİZMALAR
Bu grup, iki yüksek omurgalı sınıfını (kuşlar ve memeliler) içermez. Homeotermik hayvanlar ile poikilotermik hayvanların ısı alışverişi arasındaki temel fark, ortamın değişen sıcaklık koşullarına adaptasyonun bir aktif maddeler kompleksinin işleyişine dayanmasıdır. düzenleyici mekanizmalar Vücudun iç ortamının termal homeostazisinin korunması. Bu sayede biyokimyasal ve fizyolojik süreçler her zaman optimum sıcaklık koşullarında gerçekleşir.

Homeotermik ısı değişimi türü, kuşların ve memelilerin yüksek düzeyde metabolizma özelliğine dayanmaktadır. Bu hayvanların metabolizma hızı, optimal ortam sıcaklıklarında diğer tüm canlı organizmalardan bir ila iki kat daha yüksektir. Böylece, küçük memelilerde, 15 - 0 "C çevre sıcaklığında oksijen tüketimi yaklaşık 4 - bin cm 3 kg -1 sa -1, omurgasız hayvanlarda ise aynı sıcaklıkta - 10 - 0 cm 3 kg -1 sa'dır. -1 Aynı vücut ağırlığıyla (2,5 kg), çıngıraklı yılanın günlük metabolizması 32,3 J/kg (382 J/m2), dağ sıçanı için - 120,5 J/kg (1755 J/m2), tavşan için - . 188,2 J/kg (2600 J/m2).

Yüksek düzeyde bir metabolizma, homeotermik hayvanlarda, ısı dengesi Kendi ısı üretiminin kullanımında yatmaktadır, harici ısıtmanın değeri nispeten küçüktür. Bu nedenle kuşlar ve memeliler endotermik organizmalar olarak sınıflandırılır. önemli özellik Vücudun hayati aktivitesinin dış sıcaklığa bağımlılığı önemli ölçüde azaldığı için.
3.1 Vücut sıcaklığı
Homeotermik hayvanlara yalnızca kendi ısı üretimleri yoluyla ısı sağlanmaz, aynı zamanda üretim ve tüketimini de aktif olarak düzenleyebilirler. Bu sayede yüksek ve oldukça stabil bir vücut sıcaklığı ile karakterize edilirler. Kuşlarda normal vücut sıcaklığı yaklaşık 41°C'dir, farklı türlerde ise 38 ila 43,5°C arasında dalgalanmalar görülür (400 türe ilişkin veriler). Tam dinlenme (bazal metabolizma) koşulları altında, bu farklılıklar 39,5 ila 43,0 "C arasında değişen bir şekilde yumuşatılır. Bireysel bir organizma düzeyinde, vücut sıcaklığı şunu gösterir: yüksek derece stabilite: günlük değişim aralığı genellikle 2 - ~4 "C'yi aşmaz ve bu dalgalanmalar hava sıcaklığıyla ilişkili değildir, ancak metabolizmanın ritmini yansıtır. Arktik ve Antarktika türlerinde bile, 20 ° C'ye kadar çevre sıcaklıklarında - Sıfırın altında 50"C, vücut ısısı aynı 2 - 4"C arasında dalgalanır.

Çevre sıcaklığındaki bir artışa bazen vücut sıcaklığında hafif bir artış eşlik eder. Patolojik koşulları dışlarsak, sıcak bir iklimdeki yaşam koşullarında belirli bir dereceye kadar hiperterminin uyarlanabilir olabileceği ortaya çıkıyor: bu, vücut sıcaklığı ile çevre arasındaki farkı azaltır ve buharlaşmalı termoregülasyon için suyun maliyetini azaltır. Bazı memelilerde de benzer bir olay gözlemlenmiştir: örneğin bir devede su kıtlığı olduğunda vücut ısısı 34°C'den 40°C'ye yükselebilir. Tüm bu durumlarda hipertermiye karşı doku direncinin arttığı fark edilir.

Memelilerde vücut ısısı kuşlara göre biraz daha düşüktür ve birçok türde daha büyük dalgalanmalara maruz kalır. Farklı taksonlar da bu göstergede farklılık gösterir. Monotremlerde rektal sıcaklık 30 - 3 "C'dir (20" C çevre sıcaklığında), keseli hayvanlarda biraz daha yüksektir - aynı dış sıcaklıkta yaklaşık 34 "C. Her iki grubun temsilcilerinde de Dişsizlerde olduğu gibi, dış sıcaklıkla bağlantılı olarak vücut sıcaklığındaki dalgalanmalar oldukça belirgindir: hava sıcaklığı 20 - 5'ten 14 -15 "C'ye düştüğünde, vücut ısısında iki dereceden fazla bir düşüş kaydedildi ve bazılarında durumlarda - 5 "C bile. Kemirgenlerde, aktif durumdaki ortalama vücut sıcaklığı dalgalanır. 35 - 9,5 "C aralığında, çoğu durumda 36 - 37" C'dir. Rektal sıcaklıklarının stabilite derecesi normalde daha önce tartışılan gruplardan daha yüksektir, ancak aynı zamanda dış sıcaklığın 0'dan 35 "C'ye değişmesiyle birlikte 3 - "C arasında dalgalanmalar gösterdiler.

Toynaklılarda ve etoburlarda vücut sıcaklığı, türün karakteristik seviyesinde oldukça stabil bir şekilde korunur; türler arası farklılıklar genellikle 35,2 ila 39 "C aralığına düşer. Birçok memeli, uyku sırasında sıcaklıkta bir azalma ile karakterize edilir; bu düşüşün büyüklüğü, farklı türlerde derecenin onda biri ile 4 - "C arasında değişir.

Yukarıdakilerin tümü, vücudun termostatik olarak kontrol edilen "çekirdeğinin" termal durumunu karakterize eden, derin vücut sıcaklığı olarak adlandırılan şey için geçerlidir. Tüm homeotermik hayvanlarda, vücudun dış katmanları (cilt, kasların bir kısmı vb.) sıcaklığı geniş bir aralıkta değişen az çok belirgin bir "kabuk" oluşturur. Bu nedenle, sabit sıcaklık yalnızca önemli iç organların ve süreçlerin lokalizasyon alanını karakterize eder. Yüzeysel dokular daha belirgin sıcaklık dalgalanmalarına dayanır. Bu organizma için yararlı olabilir, çünkü bu durumda organizma ile çevre arasındaki arayüzdeki sıcaklık gradyanı azalır, bu da organizmanın "çekirdeğinin" termal homeostazisinin daha az enerji harcamasıyla korunmasını mümkün kılar.
3.2 Termoregülasyon mekanizmaları
Vücudun termal homeostazisini (“çekirdeği”) sağlayan fizyolojik mekanizmalar iki fonksiyonel gruba ayrılır: kimyasal ve fiziksel termoregülasyon mekanizmaları. Kimyasal termoregülasyon vücutta ısı üretiminin düzenlenmesidir. Vücutta redoks metabolik reaksiyonları yoluyla sürekli olarak ısı üretilir. Bu durumda bir kısmı dış ortama salınır, daha fazlası daha fazla fark vücut ve çevre sıcaklıkları. Bu nedenle, ortam sıcaklığı düştüğünde sabit bir vücut sıcaklığının korunması, metabolik süreçlerde ve buna eşlik eden ısı üretiminde karşılık gelen bir artış gerektirir; bu, ısı kaybını telafi eder ve vücudun genel ısı dengesinin korunmasına ve sabit bir iç sıcaklığın korunmasına yol açar. Ortam sıcaklığındaki bir azalmaya tepki olarak ısı üretiminin refleks olarak arttırılması sürecine kimyasal termoregülasyon denir. Enerjinin ısı biçiminde salınması, tüm organ ve dokuların fonksiyonel yüküne eşlik eder ve tüm canlı organizmaların karakteristiğidir. Homeotermik hayvanların özelliği, değişen sıcaklığa tepki olarak ısı üretimindeki değişikliğin, vücudun ana fizyolojik sistemlerin işleyiş düzeyini etkilemeyen özel bir reaksiyonunu temsil etmesidir.

Spesifik termoregülatör ısı üretimi esas olarak iskelet kaslarında yoğunlaşır ve doğrudan motor aktivitelerini etkilemeyen özel kas işleyişi formlarıyla ilişkilidir. Dinlenme halindeki bir kasta soğuma sırasında ısı üretiminde bir artış meydana gelebileceği gibi, belirli zehirlerin etkisiyle kasılma fonksiyonu yapay olarak kapatıldığında da meydana gelebilir.

Kaslarda spesifik termoregülatör ısı üretiminin en yaygın mekanizmalarından biri, termoregülatör ton olarak adlandırılan tondur. Bu, soğutulduğunda harici olarak hareketsiz bir kasın elektriksel aktivitesinde bir artış olarak kaydedilen fibrillerin mikro kasılmaları ile ifade edilir. Termoregülatör ton, kas oksijen tüketimini bazen %150'den fazla artırır. Daha güçlü soğutma ve termoregülatör tonda keskin bir artışla birlikte, soğuk titreme şeklinde gözle görülür kas kasılmaları aktive edilir. Bu durumda gaz değişimi %300-400'e çıkar. Termoregülatör ısı üretimine katılım payı açısından kasların eşit olmaması karakteristiktir. Memelilerde en büyük rolü çiğneme kasları ve hayvanın duruşunu destekleyen kaslar, yani esas olarak tonik kaslar olarak işlev gören kaslar oynar. Benzer bir olay kuşlarda da görülmektedir.

Soğuğa uzun süreli maruz kalma durumunda, kasılma tipi termojenez, bir dereceye kadar, kastaki doku solunumunun serbest (fosforillenmeyen) yola çevrilmesiyle değiştirilebilir (veya desteklenebilir). ATP'nin oluşumu ve ardından parçalanması ortadan kaldırılır. Bu mekanizma kas kasılmasıyla ilişkili değildir. Serbest nefes alma sırasında açığa çıkan toplam ısı kütlesi, maya termojenezi sırasındakiyle hemen hemen aynıdır, ancak termal enerjinin çoğu hemen tüketilir ve oksidatif süreçler, ADP veya inorganik fosfat eksikliği nedeniyle engellenemez.

İkinci durum, yüksek düzeyde ısı üretimini uzun süre kolayca korumanıza olanak tanır.

Memelilerde, interskapular boşluk, boyun ve torasik omurga bölgesinde deri altında biriken özel kahverengi yağ dokusunun oksidasyonuyla ilişkili, maya dışı termojenezin başka bir şekli vardır. Kahverengi yağ çok sayıda mitokondri içerir ve çok sayıda kan damarı tarafından nüfuz edilir. Soğuğun etkisi altında kahverengi yağa kan akışı artar, solunumu yoğunlaşır ve ısı salınımı artar. Bu durumda yakındaki organların doğrudan ısıtılması önemlidir: kalp, büyük damarlar, lenf düğümleri ve merkezi sinir sistemi. Kahverengi yağ, özellikle kış uykusundan çıkan hayvanların vücudunu ısıtırken, esas olarak acil ısı üretimi kaynağı olarak kullanılır. Kahverengi yağın kuşlardaki rolü belirsizdir. Uzun bir süre bu yeteneğe sahip olmadıklarına inanılıyordu; Son zamanlarda kuşlarda bu tip yağ dokusunun keşfedildiğine dair raporlar bulunmaktadır ancak kesin bir tanımlama veya fonksiyonel değerlendirme yapılmamıştır.

Çevre sıcaklığının homeotermik hayvanların vücudu üzerindeki etkisinin neden olduğu metabolik hızdaki değişiklikler doğaldır. Belirli bir dış sıcaklık aralığında, dinlenme halindeki bir organizmanın metabolizmasına karşılık gelen ısı üretimi, "normal" (aktif yoğunlaşma olmadan) ısı transferi ile tamamen telafi edilir. Vücudun çevreyle ısı alışverişi dengelidir. Bu sıcaklık aralığına termonötr bölge denir. Bu bölgedeki değişim seviyesi minimumdur. Sık sık konuşurlar kritik nokta, ima ediyor özel anlam Ortamla termal dengenin sağlandığı sıcaklık. Teorik olarak bu doğrudur, ancak metabolizmadaki sürekli düzensiz dalgalanmalar ve derinin ısı yalıtım özelliklerinin dengesizliği nedeniyle böyle bir noktayı deneysel olarak belirlemek neredeyse imkansızdır.

Termonötral bölgenin ötesinde çevre sıcaklığındaki bir azalma, vücudun termal dengesi yeni koşullarda dengelenene kadar metabolizma düzeyinde ve ısı üretiminde refleks bir artışa neden olur. Bu nedenle vücut ısısı değişmeden kalır.

Ortamın termonötral bölgesinin ötesindeki sıcaklığındaki bir artış, çalışmaları için ek enerji harcaması gerektiren ısı transferini aktive eden mekanizmaların aktivasyonundan kaynaklanan metabolizma seviyesinde de bir artışa neden olur. Bu, sıcaklığın sabit kaldığı bir fiziksel termoregülasyon bölgesi oluşturur. Belirli bir eşiğe ulaşıldığında, ısı transferini artırma mekanizmaları etkisiz hale gelir, aşırı ısınma başlar ve sonuçta organizmanın ölümü gerçekleşir.

Kimyasal termoregülasyondaki tür farklılıkları, temel (termonötralite bölgesinde) metabolizma seviyesindeki fark, termonötral bölgenin konumu ve genişliği, kimyasal termoregülasyonun yoğunluğu (ortam sıcaklığı 1° azaldığında metabolizmada bir artış) ile ifade edilir. C) ve aynı aralıkta etkili eylem Termoregülasyon. Tüm bu parametreler, bireysel türlerin ekolojik özelliklerini yansıtır ve bölgenin coğrafi konumuna, yılın mevsimine, deniz seviyesinden yüksekliğe ve bir dizi diğer çevresel faktöre bağlı olarak uyarlanabilir bir şekilde değişir.

Fiziksel termoregülasyon, vücuttan ısı transferinin düzenlenmesiyle ilişkili morfofizyolojik mekanizmaların kompleksini, genel ısı dengesinin bileşenlerinden biri olarak birleştirir. Belirleyen ana cihaz genel seviye homeotermik bir hayvanın vücudundan ısı transferi - ısı yalıtım örtülerinin yapısı. Isı yalıtım yapıları (tüyler, saçlar) bazen sanıldığı gibi homeotermiye neden olmaz. Yüksek bazlıdır ve ısı kaybını azaltarak homeoterminin daha düşük enerji maliyetleriyle sürdürülmesine yardımcı olur. Bu, özellikle sürekli düşük sıcaklık koşullarında yaşarken önemlidir; bu nedenle, ısı yalıtımlı bütünsel yapılar ve deri altı yağ katmanları, soğuk iklim bölgelerinden gelen hayvanlarda en çok belirgindir.

Tüyün ısı yalıtım etkisinin mekanizması ve saç çizgisi belirli bir şekilde düzenlenmiş, yapı olarak farklı kıl veya tüy gruplarının vücudun etrafında ısı yalıtkanı görevi gören bir hava tabakası tutması gerçeğinde yatmaktadır. Bütünleşmenin ısı yalıtım işlevindeki uyarlanabilir değişiklikler, farklı saç veya tüy türlerinin oranı, uzunlukları ve yoğunlukları da dahil olmak üzere yapılarının yeniden yapılandırılmasına indirgenir. Farklı iklim bölgelerinde yaşayanları ayıran bu parametrelerdir ve aynı zamanda ısı yalıtımındaki mevsimsel değişiklikleri de belirlerler. Örneğin tropik memelilerde kürkün ısı yalıtım özelliklerinin Kuzey Kutbu'nda yaşayanlara göre neredeyse bir kat daha düşük olduğu gösterilmiştir. Aynı adaptif yönü, deri değiştirme işlemi sırasında derinin ısı yalıtım özelliklerinde mevsimsel değişiklikler takip eder.

Dikkate alınan özellikler, genel ısı kaybı seviyesini belirleyen ve özünde aktif termoregülatör reaksiyonları temsil etmeyen ısı yalıtım örtülerinin kararlı özelliklerini karakterize eder. Isı transferinin değişken düzenleme olasılığı, tüylerin ve saçların hareketliliği ile belirlenir; bu nedenle, kapağın değişmeyen yapısının arka planına karşı, ısı yalıtımlı hava katmanının kalınlığında hızlı değişiklikler mümkündür ve; buna göre ısı transferinin yoğunluğu. Tüylerin veya tüylerin gevşeklik derecesi, hava sıcaklığına ve hayvanın faaliyetine bağlı olarak hızla değişebilir. Bu fiziksel termoregülasyon biçimine pilomotor reaksiyonu denir. Isı transferi düzenlemesinin bu biçimi esas olarak düşük ortam sıcaklıklarında çalışır ve daha az enerji harcaması gerektirirken termal dengedeki bozukluklara kimyasal termoregülasyondan daha az hızlı ve etkili yanıt vermez.

Aşırı ısınma sırasında sabit bir vücut sıcaklığının korunmasını amaçlayan düzenleyici reaksiyonlar, dış ortama ısı transferini artıran çeşitli mekanizmalarla temsil edilir. Bunlar arasında, ısı transferi yaygındır ve nemin vücut yüzeyinden ve/veya üst solunum yolundan buharlaşmasını yoğunlaştırarak oldukça etkilidir. Nem buharlaştığında ısı tüketilir ve bu da termal dengenin korunmasına yardımcı olabilir. Vücudun aşırı ısınmaya başladığına dair işaretler olduğunda reaksiyon etkinleştirilir. Dolayısıyla, homeotermik hayvanlarda ısı değişimindeki adaptif değişiklikler, çoğu kuş ve memelide olduğu gibi yalnızca yüksek düzeyde bir metabolizmayı sürdürmeyi değil, aynı zamanda enerji rezervlerinin tükenmesini tehdit eden koşullarda düşük bir düzey belirlemeyi de hedefleyebilir.
Referanslar
1. Ekolojinin temelleri: V.V. Mavrishchev'in ders kitabı. Mn.: Vysh. Okul, 2003. – 416 s.

2. http :\\Abiyotik çevresel faktörler.htm

3. http :\\Abiyotik çevresel faktörler ve organizmalar.htm

Önceki bölümde genel (yani spesifik olmayan) adaptasyon kalıpları tartışılmıştı, ancak insan vücudu spesifik faktörlere bağlı olarak ve spesifik adaptif reaksiyonlarla tepki verir. Bu bölümde tartışılanlar bu adaptasyon reaksiyonlarıdır (sıcaklık değişimlerine, farklı fiziksel aktivite modlarına, ağırlıksızlığa, hipoksiye, bilgi eksikliğine, psikojenik faktörlere ve ayrıca insan adaptasyonu ve adaptasyon yönetiminin özelliklerine).

SICAKLIK DEĞİŞİKLİKLERİNE ADAPTASYON

İnsan vücudunun sıcaklığı, herhangi bir homeotermik organizmanınki gibi, sabittir ve son derece dar sınırlar içinde dalgalanır. Bu sınırlar 36,4°C ile 37,5°C arasında değişir.

Düşük sıcaklığa adaptasyon

İnsan vücudunun soğuğa uyum sağlaması gereken koşullar farklılık gösterebilir. Bu, soğuk hava depolarında çalışmak (soğuk günün her saati çalışmaz, ancak normal sıcaklık koşullarıyla dönüşümlü olarak çalışır) veya kuzey enlemlerindeki hayata uyum sağlamak (Kuzeydeki bir kişi yalnızca düşük sıcaklıklara değil, aynı zamanda değişen aydınlatmaya da maruz kalır) olabilir. koşullar ve radyasyon seviyeleri).

Soğuk hava depolarında çalışın. İlk günlerde düşük sıcaklıklara tepki olarak ısı üretimi ekonomik olmayacak şekilde aşırı derecede artar, ısı transferi henüz yeterince sınırlanmamıştır. Kararlı adaptasyon aşamasını oluşturduktan sonra ısı üretim süreçleri yoğunlaşır, ısı transferi azalır; Sonuçta sabit bir vücut ısısını korumak için optimal bir denge kurulur.

Kuzey koşullarına uyum, ısı üretimi ve ısı transferinin dengesiz bir kombinasyonu ile karakterize edilir. Isı transfer verimliliğinde bir azalma, azaltılarak elde edilir.

ve terlemenin durması, cilt ve kasların arteriyel damarlarının daralması. Isı üretiminin aktivasyonu, başlangıçta iç organlardaki kan akışının arttırılması ve kas kasılma termojenezinin arttırılmasıyla gerçekleştirilir. Acil durum aşaması. Uyarlanabilir sürecin zorunlu bir bileşeni, bir stres tepkisinin (merkezi sinir sisteminin aktivasyonu, termoregülasyon merkezlerinin elektriksel aktivitesinin artması, hipotalamusun nöronlarında, hipofiz bezinin adenositlerinde - adrenokortikotropik ve liberinlerin artan salgılanmasının) dahil edilmesidir. tiroid uyarıcı hormonlar, tiroid bezinde - tiroid hormonları, adrenal medullada - katekolaminler ve kortekslerinde - kortikosteroidler). Bu değişiklikler, oksijen taşıma fonksiyonunu arttırmayı amaçlayan değişikliklerle vücudun organlarının ve fizyolojik sistemlerinin işlevini önemli ölçüde değiştirir (Şekil 3-1).

Pirinç. 3-1.Soğuğa adaptasyon sırasında oksijen taşıma fonksiyonunun sağlanması

Kalıcı adaptasyon artan lipit metabolizması eşlik eder. Kandaki yağ asitlerinin içeriği artar ve şeker seviyesi biraz azalır; "derin" kan akışının artması nedeniyle yağ asitleri yağ dokusundan yıkanır.

Kuzey koşullarına adapte olmuş mitokondrilerde fosforilasyon ve oksidasyonun ayrılma eğilimi vardır ve oksidasyon baskın hale gelir. Üstelik Kuzey'de yaşayanların dokularında nispeten çok sayıda serbest radikal var.Soğuk su.

Düşük sıcaklığın vücudu etkilediği fiziksel etken çoğunlukla havadır ancak su da olabilir. Örneğin soğuk suda olduğunuzda vücut havaya göre daha hızlı soğur (su, havadan 4 kat daha fazla ısı kapasitesine ve 25 kat daha fazla ısı iletkenliğine sahiptir). Böylece sıcaklığı +12°C olan suda, aynı sıcaklıktaki havaya göre 15 kat daha fazla ısı kaybı olur.

Sadece +33-35?C su sıcaklığında, içindeki insanların sıcaklık hissi rahat kabul edilir ve içinde kalma süresi sınırlı değildir.

+29,4°C su sıcaklığında insanlar bir günden fazla kalabilir ancak +23,8°C su sıcaklığında bu süre 8 saat 20 dakikadır.

Sıcaklığı + 20 ° C'nin altında olan suda, akut soğutma fenomeni hızla gelişir ve içinde güvenli kalma süresi dakikalar içinde hesaplanır.

Sıcaklığı +10-12°C olan suda 1 saat veya daha az süre kalması hayati tehlike oluşturan durumlara neden olur.

+1°C sıcaklıktaki suda kalmak kaçınılmaz olarak ölüme, +2-5°C sıcaklıkta ise 10-15 dakika içinde hayati tehlike oluşturan komplikasyonlara neden olur. Güvenli konaklama zamanı buzlu su

Suya daldırılan insan vücudu, bakım ihtiyacından dolayı ciddi bir aşırı yük yaşar. sabit sıcaklık nedeniyle "vücut çekirdeği" yüksek termal iletkenlik su ve havadaki bir kişinin ısı yalıtımını sağlayan yardımcı mekanizmaların bulunmaması (ıslanması nedeniyle giysinin ısı yalıtımı keskin bir şekilde azalır, cildin yakınında ince bir ısıtılmış hava tabakası kaybolur). Soğuk suda, kişinin "vücudun çekirdeğinin" sabit sıcaklığını korumak için yalnızca iki mekanizması vardır: ısı üretimini arttırmak ve ısının iç organlardan cilde transferini sınırlamak.

İç organlardan cilde (ve deriden çevreye) ısı transferinin sınırlandırılması, en çok cilt seviyesinde belirgin olan periferik vazokonstriksiyon ve derecesi soğumanın lokalizasyonuna bağlı olan kas içi vazodilatasyon ile sağlanır. Kan hacmini merkezi organlara doğru yeniden dağıtan bu vazomotor reaksiyonlar, "vücudun çekirdeğinin" sıcaklığını koruyabilir. Aynı zamanda kılcal geçirgenliğin artması, glomerüler filtrasyon ve tübüler yeniden emilimin azalması nedeniyle plazma hacminde bir azalma meydana gelir.

Artan ısı üretimi (kimyasal termojenez), titreme ile kendini gösteren artan kas aktivitesi yoluyla meydana gelir. +25°C su sıcaklığında cilt sıcaklığı +28°C'ye düştüğünde titreme meydana gelir. Bu mekanizmanın gelişiminde birbirini takip eden üç aşama vardır:

Çekirdek sıcaklığındaki ilk düşüş;

Bazen soğumadan önce “vücut çekirdeğinin” sıcaklığını aşan keskin bir artış;

Su sıcaklığına bağlı bir seviyeye indirilmesi. Çok soğuk suda (+10°C'nin altında), titreme çok keskin bir şekilde başlar, çok yoğundur, hızlı sığ nefes alma ve göğüste sıkışma hissi ile birleşir.

Kimyasal termojenezin aktivasyonu soğutmayı engellemez ancak soğuktan korunmanın “acil” yöntemi olarak kabul edilir. İnsan vücudunun "çekirdek" sıcaklığının + 35 ° C'nin altına düşmesi, termoregülasyonun telafi edici mekanizmalarının düşük sıcaklıkların yıkıcı etkisiyle baş edemediğini ve vücutta derin hipoterminin oluştuğunu gösterir. Ortaya çıkan hipotermi, hücrelerdeki kimyasal reaksiyonların hızını yavaşlattığı için vücudun en önemli hayati işlevlerinin tümünü değiştirir. Hipotermiye eşlik eden kaçınılmaz bir faktör hipoksidir. Hipoksinin sonucu, gerekli tedavinin yokluğunda ölüme yol açan fonksiyonel ve yapısal bozukluklardır.

Hipoksi karmaşık ve çeşitli bir kökene sahiptir.

Dolaşım hipoksisi bradikardi ve periferik dolaşım bozuklukları nedeniyle oluşur.

Hemodinamik hipoksi, oksihemoglobin ayrışma eğrisinin sola kayması sonucu gelişir.

Hipoksik hipoksi, solunum merkezi engellendiğinde ve solunum kasları konvulsif olarak kasıldığında ortaya çıkar.

Yüksek sıcaklığa adaptasyon

Yüksek sıcaklık insan vücudunu farklı durumlarda etkileyebilir (örneğin üretimde, yangın sırasında, savaş ve acil durumlarda, hamamda). Adaptasyon mekanizmaları ısı transferini arttırmayı ve ısı üretimini azaltmayı amaçlamaktadır. Sonuç olarak vücut ısısı (yükselmesine rağmen) normal aralığın üst sınırında kalır. Hiperterminin belirtileri büyük ölçüde ortam sıcaklığına göre belirlenir.

Dış sıcaklık +30-31°C'ye yükseldiğinde cilt arterleri genişler ve içindeki kan akışı artar, yüzey dokularının sıcaklığı artar. Bu değişiklikler vücudun aşırı ısıyı konveksiyon, ısı iletimi ve radyasyon yoluyla serbest bırakmasını hedefler, ancak ortam sıcaklığı arttıkça bu ısı transfer mekanizmalarının etkinliği azalır.

+32-33 ° C ve üzeri dış sıcaklıklarda konveksiyon ve radyasyon durur. Terleme ve nemin vücut yüzeyinden ve solunum yolundan buharlaşması yoluyla ısı transferi büyük önem taşır. Yani 1 ml ter ile yaklaşık 0,6 kcal ısı kaybı yaşanır.

Hipertermi sırasında organlarda ve fonksiyonel sistemlerde karakteristik değişiklikler meydana gelir.

Ter bezleri, 2-globulini parçalayan kallikrein salgılar.

Bu kanda kallidin, bradikinin ve diğer kininlerin oluşumuna yol açar. Kininler ise ikili etkiler sağlar: deri ve deri altı dokudaki arteriyollerin genişlemesi; terlemenin kuvvetlenmesi. Kininlerin bu etkileri vücudun ısı transferini önemli ölçüde artırır.

Sempatoadrenal sistemin aktivasyonu nedeniyle kalp hızı ve kalp debisi artar.

Merkezileşmesinin gelişmesiyle birlikte kan akışının yeniden dağıtımı var.

Kan basıncını arttırma eğilimi vardır.

Isı üretimindeki bir azalma ve damarlara kan akışının istikrarlı bir şekilde yeniden dağıtılmasının oluşması nedeniyle daha fazla adaptasyon meydana gelir. Aşırı terleme, yüksek sıcaklıklarda yeterli terlemeye dönüşür. Ter yoluyla su ve tuz kaybı, tuzlu su içilerek telafi edilebilir.

MOTOR AKTİVİTE MODUNA ADAPTASYON

Çoğu zaman, herhangi bir çevresel gereksinimin etkisi altında, fiziksel aktivite düzeyi artma veya azalma yönünde değişir.

Artan aktivite

Fiziksel aktivite zorunlu olarak yükselirse, o zaman insan vücudu yeniye uyum sağlamalıdır.

durum (örneğin ağır fiziksel çalışma, spor vb.). Artan fiziksel aktiviteye “acil” ve “uzun vadeli” adaptasyon vardır. "Acil" adaptasyon

- adaptasyonun ilk acil aşaması - adaptasyondan sorumlu fonksiyonel sistemin maksimum mobilizasyonu, belirgin bir stres reaksiyonu ve motor uyarılması ile karakterize edilir.

Yüke yanıt olarak kortikal, subkortikal ve altta yatan motor merkezlerinde yoğun uyarım ışınlaması meydana gelir ve bu da genelleştirilmiş ancak yeterince koordine edilmemiş bir motor reaksiyonuna yol açar.

Örneğin, kalp atış hızı artar, ancak aynı zamanda "ekstra" kasların genel bir aktivasyonu da vardır. Sinir sisteminin uyarılması, stres salgılayan sistemlerin aktivasyonuna yol açar: adrenerjik, hipotalamik-hipofiz-adrenokortikal, buna önemli miktarda katekolamin, kortikoliberin, ACTH ve somatotropik hormon salınımı eşlik eder. Aksine yüklerin etkisi altında kandaki insülin ve C-peptid konsantrasyonu azalır.

Stres sınırlayıcı sistemler. Stres uygulayan sistemlerin aktivasyonuyla eşzamanlı olarak, stres sınırlayıcı sistemlerin aktivasyonu meydana gelir - opioid peptidler, serotonerjik ve diğerleri. Örneğin kandaki ACTH içeriğinin artışına paralel olarak kandaki konsantrasyonunda da artış meydana gelir. β -endorfin ve enkefalinler.

Fiziksel aktiviteye acil adaptasyon sırasında nörohumoral yeniden yapılanma, nükleik asit ve protein sentezinin aktivasyonunu, organ hücrelerindeki belirli yapıların seçici büyümesini ve tekrarlanan fiziksel aktivite sırasında fonksiyonel adaptasyon sisteminin güç ve etkinliğinin artmasını sağlar.

Tekrarlanan fiziksel aktivite ile kas kütlesi artar ve enerji arzı artar. Bununla birlikte

Oksijen taşıma sisteminde ve dış solunum ve miyokardiyal fonksiyonların etkinliğinde değişiklikler meydana gelir:

İskelet kasları ve miyokarddaki kılcal damarların yoğunluğu artar;

Solunum kaslarının kasılma hızı ve genliği artar, akciğerlerin hayati kapasitesi (VC), maksimum ventilasyon ve oksijen kullanım oranı artar;

Miyokard hipertrofisi meydana gelir, koroner kılcal damarların sayısı ve yoğunluğu ve miyokarddaki miyoglobin konsantrasyonu artar;

Miyokarddaki mitokondri sayısı ve kalbin kasılma fonksiyonuna sağlanan enerji artar; egzersiz sırasında kalbin kasılma ve gevşeme hızı, vuruş ve dakika hacimleri artar.

Sonuç olarak, fonksiyonun hacmi organ yapısının hacmiyle aynı hizaya gelir ve vücut bir bütün olarak bu büyüklükteki yüke adapte olur.

Azalan aktivite

Hipokinezi (motor aktivitenin sınırlanması), kişinin performansını önemli ölçüde sınırlayan karakteristik bir semptom kompleksine neden olur. Hipokinezinin en karakteristik belirtileri:

Ortostatik etkilere bağlı olarak kan dolaşımının düzensizliği;

Performans göstergelerinin bozulması ve dinlenme sırasında ve fiziksel aktivite sırasında vücudun oksijen rejiminin düzenlenmesi;

Bağıl dehidrasyon olayları, izosmi, kimya ve doku yapısı bozuklukları, böbrek fonksiyon bozuklukları;

Kas dokusunun atrofisi, nöromüsküler sistemin tonusu ve fonksiyonundaki bozukluklar;

Dolaşımdaki kan, plazma ve eritrosit kütlesinin hacminde azalma;

Sindirim sisteminin motor ve enzimatik fonksiyonlarının ihlali;

Doğal bağışıklık göstergelerinin ihlali.

Acil durumHipokineziye uyum aşaması, motor fonksiyonların eksikliğini telafi eden reaksiyonların harekete geçmesiyle karakterize edilir. Bu tür savunma tepkileri sempatik sinirlerin uyarılmasını içerir.

adrenal sistem. Sempatoadrenal sistem, artan kalp aktivitesi, artan damar tonusu ve sonuç olarak kan basıncı, artan solunum (akciğerlerin artan havalandırması) şeklinde dolaşım bozukluklarının geçici, kısmi telafisine neden olur. Ancak bu reaksiyonlar kısa sürelidir ve devam eden hipokinezi ile hızla kaybolur.

Hipokinezinin daha da gelişmesi şu şekilde hayal edilebilir:

Hareketsizlik her şeyden önce katabolik süreçlerin azaltılmasına yardımcı olur;

Enerji salınımı azalır, oksidatif reaksiyonların yoğunluğu azalır;

Normalde solunumu ve kan dolaşımını uyaran kandaki karbondioksit, laktik asit ve diğer metabolik ürünlerin içeriği azalır.

Değişmeye uyum sağlamanın aksine gaz bileşimi, düşük ortam sıcaklığı vb. mutlak hipokineziye adaptasyonun tam olduğu düşünülemez. Bir direnç aşaması yerine, tüm işlevlerin yavaş yavaş tükenmesi söz konusudur.

AĞIRLIKSIZLIĞA ADAPTASYON

Bir kişi yerçekiminin etkisi altında doğar, büyür ve gelişir. Çekim kuvveti, iskelet kaslarının, yer çekimi reflekslerinin ve koordineli kas çalışmasının fonksiyonlarını oluşturur. Yerçekimi değiştiğinde, vücutta hidrostatik basıncın ortadan kaldırılması ve vücut sıvılarının yeniden dağıtılması, yerçekimine bağlı deformasyonun ortadan kaldırılması ve vücut yapılarının mekanik stresinin yanı sıra fonksiyonel yükte bir azalma ile belirlenen vücutta çeşitli değişiklikler gözlenir. kas-iskelet sistemi desteğinin ortadan kalkması ve hareketlerin biyomekaniğindeki değişiklikler. Sonuç olarak, duyu sistemleri, motor kontrolü, kas fonksiyonu ve hemodinamiklerdeki değişiklikleri içeren hipogravite motor sendromu oluşur.

Duyusal sistemler:

Afferentasyonu destekleme düzeyinde azalma;

Azalan proprioseptif aktivite seviyesi;

Vestibüler aparatın fonksiyonundaki değişiklikler;

Motor reaksiyonların afferent desteğindeki değişiklikler;

Her türlü görsel izlemenin bozukluğu;

Başın konumu değiştiğinde ve doğrusal ivmelerin etkisinde otolitik aparatın aktivitesinde fonksiyonel değişiklikler.

Motor kontrolü:

Duyusal ve motor ataksi;

Spinal hiperrefleksi;

Hareket kontrol stratejisinin değiştirilmesi;

Fleksör kasların artan tonusu.

Kaslar:

Azaltılmış hız ve güç özellikleri;

Atoni;

Atrofi, kas liflerinin bileşimindeki değişiklikler.

Hemodinamik bozukluklar:

Artan kalp debisi;

Vazopressin ve renin salgısının azalması;

Natriüretik faktörün artan salgılanması;

Böbrek kan akışının artması;

Kan plazma hacminde azalma.

Düzenleyici sistemin Dünya'da var olmaya yeterli olacak şekilde yeniden yapılandırıldığı ağırlıksızlığa gerçek adaptasyon olasılığı varsayımsaldır ve bilimsel onay gerektirir.

HİPOKSİYE ADAPTASYON

Hipoksi, dokulara yetersiz oksijen verilmesi sonucu ortaya çıkan bir durumdur. Hipoksi genellikle hipoksemi ile birleştirilir - kandaki gerginlik ve oksijen içeriğinde azalma. Eksojen ve endojen hipoksiler vardır.

Ekzojen hipoksi türleri - normo ve hipobarik. Gelişimlerinin nedeni: vücuda giren havadaki kısmi oksijen basıncının azalması.

Normobarik eksojen hipoksi, normal barometrik basınçta hava ile vücuda oksijen alımındaki sınırlama ile ilişkilidir. Bu tür koşullar şu durumlarda ortaya çıkar:

■ küçük ve/veya yetersiz havalandırılan alanlarda (oda, boşluk, kuyu, asansör) insanları bulmak;

■ uçaklarda ve derin deniz araçlarında hava rejenerasyonunun ve/veya solunması için oksijen karışımının sağlanmasının ihlalleri;

■ yapay akciğer ventilasyonu tekniklerine uyulmaması. - Hipobarik ekzojen hipoksi oluşabilir:

■ dağlara tırmanırken;

■ açık hava taşıtlarında, kaldırmalı sandalyelerde yüksek irtifalara çıkarılan kişilerde ve ayrıca basınç odasındaki basınç azaldığında;

■ ne zaman keskin düşüş barometrik basınç.

Endojen hipoksi, çeşitli etiyolojilerin patolojik süreçlerinin sonucudur.

Akut ve kronik hipoksi vardır.

Akut hipoksi, oksijenin vücuda erişiminde keskin bir azalma olduğunda ortaya çıkar: hasta, havanın dışarı pompalandığı bir basınç odasına yerleştirildiğinde, karbon monoksit zehirlenmesi, akut dolaşım veya solunum bozukluğu.

Kronik hipoksi, dağlarda uzun süre kaldıktan sonra veya oksijen kaynağının yetersiz olduğu diğer koşullarda ortaya çıkar.

Hipoksi, vücudun yüzyıllarca süren evrimi boyunca etkili uyum mekanizmaları geliştirdiği evrensel bir etki faktörüdür. Vücudun hipoksik maruziyete tepkisi, dağ tırmanışı sırasındaki bir hipoksi modeli kullanılarak incelenebilir.

Hipoksiye karşı ilk telafi edici reaksiyon, kalp atış hızı, felç ve dakika kan hacmindeki artıştır. İnsan vücudu dinlenme sırasında dakikada 300 ml oksijen tüketiyorsa, solunan havadaki (ve dolayısıyla kandaki) içeriği 1/3 oranında azalmışsa, kanın dakika hacmini %30 oranında artırmak yeterlidir. dokulara aynı miktarda oksijenin ulaştırılmasıdır. Dokularda ilave kılcal damarların açılması oksijen difüzyon hızını arttırdığından kan akışını arttırır.

Solunum yoğunluğunda hafif bir artış vardır, nefes darlığı yalnızca belirgin derecede oksijen açlığı durumunda ortaya çıkar (solunan havada pO2 81 mm Hg'den azdır). Bu, hipoksik bir atmosferde artan solunumun, pulmoner ventilasyondaki artışı engelleyen hipokapninin eşlik ettiği ve yalnızca

Hipoksik koşullarda belirli bir süre (1-2 hafta) kaldıktan sonra, solunum merkezinin karbondioksite duyarlılığının artmasına bağlı olarak pulmoner ventilasyonda önemli bir artış meydana gelir.

Kan depolarının boşalması ve kanın kalınlaşması, ardından hematopoezin yoğunlaşması nedeniyle kırmızı kan hücrelerinin sayısı ve kandaki hemoglobin konsantrasyonu artar. Atmosfer basıncında 100 mm Hg azalma. Kandaki hemoglobin içeriğinin %10 oranında artmasına neden olur.

Hemoglobinin oksijen taşıma özellikleri değişir, oksihemoglobin ayrışma eğrisinin sağa kayması artar, bu da dokulara daha eksiksiz oksijen verilmesine katkıda bulunur.

Hücrelerdeki mitokondri sayısı artar, solunum zinciri enzimlerinin içeriği artar, bu da hücredeki enerji kullanım süreçlerinin yoğunlaşmasını mümkün kılar.

Davranış değişikliği meydana gelir (fiziksel aktiviteyi sınırlamak, yüksek sıcaklıklara maruz kalmaktan kaçınmak).

Böylece nörohumoral sistemin tüm bölümlerinin hareketi sonucunda vücutta yapısal ve fonksiyonel değişiklikler meydana gelir ve bunun sonucunda bu aşırı etkiye karşı adaptif reaksiyonlar oluşur.

PSİKOJENİK FAKTÖRLER VE BİLGİ EKSİKLİĞİ

Psikojenik faktörlerin etkisine uyum, farklı IRR türlerine sahip bireylerde (kolerik, iyimser, balgamlı, melankolik) farklı şekilde ilerler. Aşırı tiplerde (kolerikler, melankolikler) bu tür bir adaptasyon er ya da geç stabil değildir, ruhu etkileyen faktörler IRR'de bir bozulmaya ve nevrozların gelişmesine yol açar.

Anti-stres korumanın temel prensipleri aşağıdakileri içerir:

Stres etkeninden izolasyon;

Stres sınırlayıcı sistemlerin aktivasyonu;

Yeni bir baskın yaratarak (dikkati değiştirerek) merkezi sinir sisteminde artan uyarılma odağının baskılanması;

Olumsuz duygularla ilişkili olumsuz pekiştirme sisteminin bastırılması;

Olumlu pekiştirme sisteminin etkinleştirilmesi;

Vücudun enerji kaynaklarının restorasyonu;

Fizyolojik rahatlama.

Bilgi stresi

Psikolojik stresin bir türü bilgi stresidir. Bilgi stresi sorunu - sorun XXI yüzüncü yıl. Bilgi akışı, beynin evrim sürecinde oluşan onu işleme yeteneğini aşarsa, bilgi stresi gelişir. Aşırı bilgi yüklemesinin sonuçları o kadar büyüktür ki, insan vücudunun tamamen açık olmayan koşullarını ifade etmek için yeni terimler bile tanıtılmaktadır: sendrom kronik yorgunluk, bilgisayar bağımlılığı vb.

Bilgi eksikliğine uyum

Beynin sadece minimum dinlenmeye değil, aynı zamanda belirli miktarda uyarılmaya da (duygusal açıdan önemli uyaranlara) ihtiyacı vardır. G. Selye bu durumu bir östres durumu olarak tanımlıyor. Bilgi eksikliğinin sonuçları arasında duygusal açıdan önemli uyaranların eksikliği ve artan korku yer alır.

Özellikle erken yaşta duygusal açıdan önemli uyaranların eksikliği (duyusal yoksunluk), genellikle saldırganın kişiliğinin oluşmasına yol açar ve bu faktörün saldırganlığın oluşumundaki önemi, fiziksel cezadan çok daha büyük bir mertebedir ve eğitim açısından zararlı diğer faktörler.

Duyusal izolasyon koşullarında, kişi paniğe ve halüsinasyona kadar artan korku yaşamaya başlar. E. Fromm, birlik duygusunun varlığını bireyin olgunlaşmasının en önemli koşullarından biri olarak adlandırıyor. E. Erikson, kişinin kendisini diğer insanlarla (referans grubuyla), ulusla vb. özdeşleştirmesi, yani "Ben onlar gibiyim, onlar da benimle aynı" demesi gerektiğine inanıyor. Bir kişinin kendisini hippiler veya uyuşturucu bağımlıları gibi alt kültürlerle bile özdeşleştirmesi, kendisini hiç tanımlamamaktansa tercih edilir.

Duyusal yoksunluk (lat. duyu- duygu, his ve yoksunluk- yoksunluk) - bir kişinin görsel, işitsel, dokunsal veya diğer duyumlardan, hareketlilikten, iletişimden, duygusal deneyimlerden deneysel amaçlarla veya bunun sonucunda gerçekleştirilen uzun süreli, az çok tamamen yoksun bırakılması.

mevcut durumun durumu. Şu tarihte: duyusal yoksunluk Yetersiz afferent bilgiye yanıt olarak, mecazi hafızayı belirli bir şekilde etkileyen süreçler etkinleştirilir.

Bu koşullarda geçirilen süre arttıkça, insanlar düşük ruh hallerine (uyuşukluk, depresyon, ilgisizlik) doğru bir kayma ile birlikte duygusal değişkenlik geliştirirler ve bu durum kısa süreliğine yerini öfori ve sinirliliğe bırakır.

Duygusal durumların döngüsel doğasına doğrudan bağlı olan hafıza bozuklukları vardır.

Uyku ve uyanıklığın ritmi bozulur, nispeten uzun süren hipnotik durumlar gelişir, dışarıya yansıtılır ve buna istemsizlik yanılsaması eşlik eder.

Dolayısıyla hareket ve bilginin kısıtlanması, organizmanın gelişim koşullarını ihlal eden ve ilgili işlevlerin bozulmasına yol açan faktörlerdir. Bu faktörlerle ilgili adaptasyon, doğası gereği telafi edici değildir, çünkü aktif adaptasyonun tipik özelliklerini göstermez ve yalnızca işlevlerde azalmayla ilişkili ve sonuçta patolojiye yol açan reaksiyonlar baskındır.

İNSANDA ADAPTASYONUN ÖZELLİKLERİ

İnsan adaptasyonunun özellikleri, vücudun fizyolojik adaptif özelliklerinin gelişiminin, çevreyi kendi çıkarlarına dönüştüren yapay yöntemlerle birleştirilmesini içerir.

Katılım Yönetimi

Adaptasyonu yönetme yöntemleri sosyoekonomik ve fizyolojik olarak ayrılabilir.

Sosyo-ekonomik yöntemler, yaşam koşullarının iyileştirilmesi, beslenme ve güvenli bir sosyal çevre yaratılmasına yönelik tüm önlemleri içerir. Bu faaliyet grubu son derece önemlidir.

Adaptasyonu kontrol etmenin fizyolojik yöntemleri, vücudun spesifik olmayan direncini oluşturmayı amaçlamaktadır. Bunlar arasında bir rejimin düzenlenmesi (uyku ve uyanıklık değişiklikleri, dinlenme ve çalışma), beden eğitimi ve sertleşme yer alır.

Beden eğitimi. Vücudun hastalıklara ve olumsuz çevresel etkilere karşı direncini arttırmanın en etkili yolu düzenli fiziksel egzersizdir. Motor aktivite birçok hayati sistemi etkiler. Metabolizmanın dengesine kadar uzanır, otonomik sistemleri harekete geçirir: kan dolaşımı, nefes alma.

Sertleşme. Vücudun direncini artırmaya yönelik, “sertleşme” kavramıyla birleşen önlemler var. Sertleşmenin klasik bir örneği, sürekli soğuk antrenman, su prosedürleri ve her türlü hava koşulunda açık havada egzersizdir.

Hipoksi'nin, özellikle bir kişinin yaklaşık 2-2,5 bin metre yükseklikte antrenman yapması şeklinde dozda kullanımı, vücudun spesifik olmayan direncini artırır. Hipoksik faktör, dokulara artan oksijen dağıtımını, oksidatif süreçlerde oksijenin yüksek kullanımını, enzimatik doku reaksiyonlarının aktivasyonunu ve kardiyovasküler ve solunum sistemi rezervlerinin ekonomik kullanımını teşvik eder.

Adaptasyon bağlantısından kaynaklanan stres reaksiyonu, aşırı güçlü çevresel etkiler altında, bir patogenez bağlantısına dönüşebilir ve ülseratiften şiddetli kardiyovasküler ve immün hastalıklara kadar hastalıkların gelişmesine neden olabilir.

KENDİNİ KONTROL İÇİN SORULAR

1. Düşük sıcaklığa adaptasyon nedir?

2. Soğuk suyun etkisine adaptasyondaki farklılıkları adlandırın.

3. Yüksek sıcaklığa adaptasyon mekanizmasını adlandırın.

4. Yüksek fiziksel aktiviteye uyum nasıldır?

5. Düşük fiziksel aktiviteye uyum nasıldır?

6. Ağırlıksızlığa uyum mümkün mü?

7. Akut hipoksiye adaptasyon ile kronik hipoksiye adaptasyon arasındaki fark nedir?

8. Duyusal yoksunluk neden tehlikelidir?

9. İnsan adaptasyonunun özellikleri nelerdir?

10. Hangi adaptasyon yönetimi yöntemlerini biliyorsunuz?

3.1. Düşük sıcaklıklara adaptasyon

Soğuğa adaptasyon, insanın iklim adaptasyonunun en zor türüdür, özel bir eğitim olmadan ulaşılabilir ve hızla kaybolur. Bu, modern bilimsel fikirlere göre atalarımızın sıcak bir iklimde yaşadıkları ve kendilerini aşırı ısınmadan korumaya çok daha fazla adapte oldukları gerçeğiyle açıklanmaktadır. Soğutmanın başlangıcı nispeten hızlıydı ve bir tür olarak insanların gezegenin çoğunda bu iklim değişikliğine uyum sağlamak için "zamanı yoktu". Ek olarak, insanlar, esas olarak sosyal ve insan yapımı faktörler (ev, ocak, giyim) nedeniyle düşük sıcaklık koşullarına uyum sağlamaya başladı. Bununla birlikte, insan faaliyetinin aşırı koşullarında (dağcılık uygulamaları dahil), termoregülasyonun fizyolojik mekanizmaları - "kimyasal" ve "fiziksel" yönleri hayati önem taşır.

Vücudun soğuğa maruz kalma karşısında ilk tepkisi, ciltteki ve pulmoner alveollerdeki kan damarlarının daralmasına bağlı olarak cilt ve solunum (solunum) ısı kaybını azaltmak ve ayrıca pulmoner ventilasyonu azaltarak (solunum derinliği ve sıklığında azalma) olur. Deri damarlarının lümenindeki değişiklikler nedeniyle, içindeki kan akışı çok geniş sınırlar içinde değişebilir - cildin tüm kütlesi boyunca dakikada 20 ml'den 3 litreye kadar.

Kan damarlarının daralması cilt sıcaklığının düşmesine neden olur, ancak bu sıcaklık 6 C'ye ulaştığında ve soğuktan yaralanma tehlikesi olduğunda ters mekanizma gelişir - cildin reaktif hiperemisi. Şiddetli soğutma ile kan damarlarında spazm şeklinde kalıcı daralma meydana gelebilir. Bu durumda, bir sorun sinyali ortaya çıkar - ağrı.

Ellerin derisinin sıcaklığının 27 ° C'ye düşmesi, 20 ° C'nin altındaki bir sıcaklıkta - 15 ° C'nin altındaki bir sıcaklıkta - “dayanılmaz” bir “soğuk” hissi ile ilişkilidir; soğuk".

Soğuğa maruz kaldığında, vazokonstriktör (vazokonstriktör) reaksiyonlar yalnızca cildin soğutulmuş bölgelerinde değil, aynı zamanda iç organlar da dahil olmak üzere vücudun uzak bölgelerinde de meydana gelir ("yansıyan reaksiyon"). Ayakların soğuması sırasında yansıyan reaksiyonlar özellikle belirgindir - burun mukozasının, solunum organlarının ve iç genital organların reaksiyonları. Kan damarlarının daralması, mikrobiyal floranın aktivasyonu ile vücudun ilgili bölgelerinin ve iç organların sıcaklığının düşmesine neden olur. Solunum sisteminde (zatürre, bronşit), idrara çıkmada (piyelit, nefrit), genital bölgede (adneksit, prostatit) vb. inflamasyonun gelişmesiyle birlikte "soğuk algınlığı" olarak adlandırılan bu mekanizmanın altında yatan mekanizmadır.

Isı üretimi ve ısı transferi dengesi bozulduğunda iç ortamın sabitliğini korumak için ilk devreye giren fiziksel termoregülasyon mekanizmalarıdır. Bu reaksiyonlar homeostazı korumak için yeterli değilse, "kimyasal" mekanizmalar devreye girer - kas tonusu artar, kas titremeleri ortaya çıkar, bu da oksijen tüketiminin artmasına ve ısı üretiminin artmasına neden olur. Aynı zamanda kalbin çalışması artar, kan basıncı artar ve kaslardaki kan akış hızı artar. Çıplak bir insanın durgun soğuk havada ısı dengesini koruyabilmesi için hava sıcaklığındaki her 10°'lik düşüşte ısı üretiminin 2 kat artması gerektiği, şiddetli rüzgarlarda ise ısı üretiminin her 5°'de iki katına çıkması gerektiği hesaplanıyor. hava sıcaklığında azalma. Sıcak giyimli bir insanda döviz kurunun iki katına çıkarılması, dış sıcaklıktaki 25 derecelik düşüşü telafi edecektir.

Soğuk, yerel ve genel olarak tekrarlanan temaslarla kişi, soğuğa maruz kalmanın olumsuz sonuçlarını önlemeyi amaçlayan koruyucu mekanizmalar geliştirir. Soğuğa alışma sürecinde donmaya karşı direnç artar (soğuğa alışmış bireylerde donma sıklığı iklime alışmamış bireylere göre 6-7 kat daha düşüktür). Bu durumda öncelikle vazomotor mekanizmalarda iyileşme (“fiziksel” termoregülasyon) meydana gelir. Uzun süre soğuğa maruz kalan kişilerde “kimyasal” termoregülasyon süreçlerinin artan aktivitesi belirlenir - bazal metabolizma; %10-15 oranında artırılırlar. Kuzeyin yerli sakinleri arasında (örneğin Eskimolar) bu fazlalık %15-30'a ulaşır ve genetik olarak sabittir.

Kural olarak, soğuğa alışma sürecinde termoregülasyon mekanizmalarının iyileştirilmesi nedeniyle, iskelet kaslarının ısı dengesinin korunmasına katılım payı azalır - kas titreme döngülerinin yoğunluğu ve süresi daha az belirgin hale gelir. Hesaplamalar, soğuğa adaptasyonun fizyolojik mekanizmaları nedeniyle çıplak bir kişinin en az 2°C'lik hava sıcaklığına uzun süre dayanabildiğini göstermiştir. Görünüşe göre, bu hava sıcaklığı, vücudun ısı dengesini sabit bir seviyede tutmak için telafi edici yeteneklerinin sınırıdır.

İnsan vücudunun soğuğa uyum sağladığı koşullar farklı olabilir (örneğin ısıtılmayan odalarda, soğutma ünitelerinde, kışın açık havada çalışmak). Üstelik soğuğun etkisi sabit değil, insan vücudu için normal sıcaklık rejimiyle değişiyor. Bu tür koşullarda adaptasyon açıkça ifade edilmemiştir. İlk günlerde düşük sıcaklıklara tepki olarak ısı üretimi ekonomik olmayan bir şekilde artar; ısı transferi henüz yeterince sınırlı değildir. Adaptasyondan sonra ısı üretim süreçleri daha yoğun hale gelir ve ısı transferi azalır.

Aksi takdirde, bir kişinin yalnızca düşük sıcaklıklardan değil, aynı zamanda bu enlemlerin aydınlatma rejiminden ve güneş radyasyonu seviyesinden de etkilendiği kuzey enlemlerindeki yaşam koşullarına adaptasyon meydana gelir.

Soğuma sırasında insan vücudunda neler olur?

Soğuk reseptörlerinin tahrişi nedeniyle, ısı korumasını düzenleyen refleks reaksiyonları değişir: Derideki kan damarları daralır, bu da vücudun ısı transferini üçte bir oranında azaltır. Isı üretimi ve ısı transferi süreçlerinin dengeli olması önemlidir. Isı transferinin ısı üretimine üstünlüğü, vücut sıcaklığının düşmesine ve vücut fonksiyonlarının bozulmasına yol açar. 35 º C vücut sıcaklığında zihinsel bozukluklar görülür. Sıcaklığın daha da düşmesi kan dolaşımını ve metabolizmayı yavaşlatır ve 25 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda solunum durur.

Enerji süreçlerinin yoğunlaşmasındaki faktörlerden biri lipit metabolizmasıdır. Örneğin düşük hava sıcaklıklarında metabolizması yavaşlayan kutup kaşifleri, enerji maliyetlerini telafi etme ihtiyacını dikkate alıyor. Diyetleri yüksek enerji değeri (kalori içeriği) ile karakterize edilir.

Kuzey bölgelerinin sakinleri daha yoğun bir metabolizmaya sahiptir. Diyetlerinin büyük kısmı protein ve yağlardan oluşur. Bu nedenle kanlarındaki yağ asitlerinin içeriği artar, şeker seviyesi ise bir miktar azalır.

Kuzey'in nemli, soğuk iklimine ve oksijen eksikliğine uyum sağlayan insanlarda aynı zamanda artan gaz alışverişi, kan serumunda yüksek kolesterol seviyeleri ve iskelet kemiklerinin mineralizasyonu ve daha kalın bir deri altı yağ tabakası (ısı yalıtkanı görevi görür) vardır.

Ancak tüm insanlar eşit derecede uyum sağlama yeteneğine sahip değildir. Özellikle Kuzey'deki bazı insanlarda koruyucu mekanizmalar ve vücudun uyarlanabilir yeniden yapılandırılması uyumsuzluğa neden olabilir - "kutup hastalığı" adı verilen bir dizi patolojik değişiklik.

İnsanın Uzak Kuzey koşullarına uyumunu sağlayan en önemli faktörlerden biri, vücudun çeşitli enfeksiyon türlerine karşı direncini artıran askorbik asit (C vitamini) ihtiyacıdır.

Vücudumuzun yalıtkan kabuğu, deri altı yağın bulunduğu derinin yüzeyini ve altında bulunan kasları içerir. Cilt sıcaklığı normal değerlerin altına düştüğünde ciltteki kan damarlarının daralması ve iskelet kaslarının kasılması cildin yalıtım özelliğini artırır. Aşırı düşük sıcaklık koşulları altında pasif kastaki vazokonstriksiyonun vücudun toplam yalıtım kapasitesinin %85'ine kadarını sağladığı tespit edilmiştir. Isı kaybına karşı direncin bu değeri, yağ ve derinin yalıtım kabiliyetinden 3 - 4 kat daha yüksektir.