Среды жизни человека и формы его адаптации к ним.

Как указывалось выше, человек является единственным биологи­ческим видом, распространенным по всей биосфере. Есть регионы с высокой плотностью населения, есть места, где человек появ­ляется только эпизодически и сравнительно небольшими группами (например, в Антарктиде), но нет таких мест, где бы не ощуща­лось действие антропогенных факторов или последствий экономи­ческой деятельности человека. Даже у пингвинов Антарктиды по­вышено содержание ДДТ в организме, хотя места применения пес­тицидов находятся на удалении десятков тысяч километров.

В зависимости от степени антропогенных преобразований различаются естественные, антропогенные и формируемые среды обитания. К естественным относятся регионы, в которых остались практически в неизмененном виде сложившиеся биоценозы и где регистрируются только общепланетарные антропогенные изменения. Антропогенная среда обитания поддерживается систематическими усилиями человека и при его уходе она разрушается (например, агросистемы. грунтовые дороги, ирригационные комплексы), антропогенными могут быть целые регионы, превращенные вековыми усилиями проживающих там людей в наиболее отвечающие потреб­ностям человека территории (например, ландшафты Англии, районы интенсивного сельскохозяйственного производства Юго-Восточной

Азии). Формируемые или искусственные среды обитания представлены прежде всего городами и урбанизированными территориями, в которых даже трава может заменяться искусственными зелеными покрытиями (США). Полностью формируемыми создаются среды обита­ния для космонавтов и акванавтов. Последним должен быть обес­печен особый состав воздуха для дыхания, так как при создавае­мых в этих случаях уровнях барометрического давления О₂ стано­вится токсичным, a N₂ - наркотиком.

По функциональному назначению выделяют производственную, бытовую, селитебную и рекреационную среды. Один из вариантов последних - естественная природа с ее климатическими и бальнео­логическими факторами.

Главной особенностью условий жизни человека, взятых в це­лом, является громадный диапазон значений воздействующих фак­торов. Так, в холодном климате минимальные температуры опуска­ются до -86°С (в Антарктиде), максимальные поднимаются до +58°С (в Ливии). В жарком влажном климате относительная влаж­ность воздуха может неделями составлять 100%, а в жарком сухом - 10...15%. В последнем случае дневные перепады температур достигают 30...40°С (от 30°С днем до отрицательных температур ночью). Стабильным является газовый состав основных компонен­тов атмосферного воздуха, зато может существенно меняться со­держание СО₂ (повышается над влажными тропическими лесами), H₂O (в зависимости от времени года) и вредных примесей (концентрация последних повышена в городах и урбанизированных тер­риториях). С повышением высоты места над уровнем моря меняется парциальное давление О₂, уменьшаясь с 159 мм рт.ст. до 110 на высоте 3000 м и 74 мм рт.ст. на высоте 6000 м. Если высоты 2500..3000 м легко переносятся большинством людей, то высота 6000 м для нетренированного человека угрожает его жизни.

Аналогичный разброс значений характерен и для других фак­торов среды: солнечного излучения, скорости движения ветра, стихийных явлений природы и т.д. Однако люди, длительное вре­мя проживающие в экстремальных условиях (например, в Тибете), как правило, хорошо приспособлены к этим экстремальным условиям.

Процесс приспособления к изменившимся климатическим усло­виям (например, в случае переезда в регион с другим климатом) называется акклиматизацией и составляет недели и месяцы при акклиматизации к жаркому климату и от 6 месяцев до 1,5...2 лет - к холодному. Длительность акклиматизации к полярным условиям помимо холода связана также с изменениями фотопериодизма (по­лярная ночь и день) и значительными колебаниями геомагнитного поля.

Адаптация человека, т.е. передаваемое по наследству прис­пособление строения, функций и поведения к ОС, соответствует общим законам биологической адаптации. Однако у человека в этом важном и сложном процессе имеются свои особенности. Пер­вая из них заключается в применении целого ряда небиологичес­ких средств для защиты от неблагоприятных факторов, а именно:

1) применение одежды и обуви для защиты от экстремальных тем­ператур;

2) использование инженерных средств защиты (зданий и сооруже­ний, систем отопления, кондиционирования и вентиляции, средств коллективной и индивидуальной защиты);

3) изменение калорийности и режима питания;

4) медицинская профилактика предполагаемых нарушений: повыше­ние иммунитета; применение актопротекторов, адаптогенов и т.д.

Второй особенностью адаптации человека является специфич­ность его поведенческих характеристик. У животных такие реак­ции могут быть представлены избеганием неблагоприятных условий (например, зимняя спячка медведей, летняя среднеазиатских черепах), пассивным подчинением (например, резкие изменения поведения холоднокровных животных при существенных колебаниях температура) и активной борьбой с воздействием таких условий за счет создания сложной системы приспособительных реакций. В отличие от животных поведенческие реакции человека осознаны:

доминирующая роль в них принадлежит мотивам высокого духовного плана, тому нравственному императиву, который по мнении В.М. Эфроимсона и создал человека, позволил ему выделиться из обще­го ряда животных, населяющих Землю.

Третьей особенностью человека является то, что помимо его приспособления к природным и временным факторам в реакциях адаптации большое место занимают социальные условия жизни (адаптация к стрессам, рабочим нагрузкам и т.д.). Классифика­ция факторов, к которым адаптируется человек (по Н.й. Агаджаняну), представлена на рис. 2.4.

К социальным факторам относятся экстремальные (особенно для неадаптированного человека) условия на современном произ­водстве и в быту (включая этологопсихологические негативные воздействия) - позиции 1 и 2 и вредные факторы урбанизирован­ных территорий - позиции 3 и 4. Первые из них вызывают стресс и приводят к психологическому дискомфорту, сердечно-сосудистым заболеваниям и суициду; вторые - к хроническим отравлениям, злокачественным опухолям, увеличению общей заболеваемости и сокращению средней продолжительности жизни.

 

 

Рис. 2.4. Классификация факторов, требующих адаптации человека

К временным экстремальным факторам относятся несовпадение внутренних биоритмов человека (циркадианных, селенических, годичных и 11-летних гелиобиологических) с ритмами производс­твенной деятельности и другими формами активности, что, в ко­нечном счете, ведет к десинхронозу.

Из природных факторов требуют уточнения позиции 7 (имеет­ся в виду изменение гравитации в космических полетах) и 8 (имеются в виду резкие суточные и сезонные перепады климати­ческих и некоторых других физических факторов, например, сол­нечной активности).

Адаптивные типы и расы.

При анализе человечества как большой системы выделяют следующие биологические уровни сложности: особь, репродуктивная группа, экологическая популя­ция, адаптивный тип, раса, вид-человек разумный. Популяция от­личается единством морфофизиологических признаков и практи­чески одинаковым уровнем приспособленности к условиям среды. Правда, для современного человека в связи с иммиграционными процессами и тесными связями между всеми сообществами (по крайней мере в масштабе нации или народности) понятие популя­ции людей уже не имеет такого фундаментального значения как в классической общей экологии. Процессы адаптации человека к условиям среды привели к появлению адаптивных типов и рас, в которых результаты адаптации выражены в наиболее наглядной форме.

 

Всего выделено 4 адаптивных типа: горные, арктические и тропические люди, а также промежуточная группа между двумя последними.

Арктический человек отличается плотным телосложением, у него большее наполнение тканей кровью и выше процент жировой ткани, что увеличивает теплоизоляцию ядра тела. За указанными особенностями строения тела лежат не менее выраженные различия в структуре тканей, генетическом аппарате клеток, протекании обмена и других физиологических процессах. У коренных жителей севера основной обмен повышен на 13...16%, что вместе с повышенным содержанием жира в крови и высокой способностью к его утилизации увеличивает теплопродукцию, значит и одну из основных адаптивных реакций к холоду. Способности к сужению сосудов ослаблены, что повышает защищенность периферических тканей тела от обморожения (чукчи и эскимосы легко переносят самые жестокие морозы).

Для тропического человека характерно удлинение формы те­ла, повышение относительной поверхности испарения. Увеличено число потовых желез, что позволяет поднять интенсивность пото­отделения. Уровень метаболизма снижен. Характерные большие гу­бы и нос также способствуют повышению теплоотдачи. В коже со­держится много пигмента меланина, что придает ей черный цвет и спасает от опасного ультрафиолетового облучения. Вообще для тропиков характерна большая вариабельность рас, этносов и мор­фологии (самые большие и самые маленькие люди на планете -аборигены тропического леса). Близко к тропическому типу нахо­дятся и жители тропических пустынь, имеющие те же морфофизиологические особенности, дополненные более эффективной регуляцией теплоотдачи, что уменьшает негативное воздействие резких перепадов температуры, характерных для аридных зон.

Население умеренной зоны занимает промежуточное положение между двумя рассмотренными адаптивными типами.

Последним из 4 адаптивных типов является горный человек. Для него характерно существенное увеличение размеров грудной клетки и теплопродукции, скорости кровотока и интенсивности кроветворения. У жителей высокогорья выше легочная вентиляция и кислородная емкость гемоглобина, усилен периферический кровоток, число и величина капилляров. Все это повышает устойчи­вость к сниженному парциальному давлению O₂ в атмосферном воздухе и низким температурам, характерным для высокогорья.

Для РФ наиболее важное значение имеют проблемы адаптации к северным условиям, так как Север занимает 60% площади РФ. Коренные малочисленные народности Севера составляют всего 3%из 8 млн. северян. Их морфофизиологические особенности являются эталоном для оценки степени адаптации приезжего населения к арктическим экстремальным условиям.

Наибольшая выраженность приспособительных форм адаптации наблюдается на следующем иерархическом уровне сообществ людей - на уровне рас, т.е. исторически сложившихся групп людей с обеими физическими особенностями: цветом кожи, глаз и волос, очертаний головы, ростом и т.д. Современное человеческое об­щество разделяется на 3 или 5 рас. В первом случае это будет белая евразийская, черная экваториальная и желтая азиатско-американская (монголоидная) расы; во втором случае - негро­идная, европеоидная, монголоидная, американская и австралоидная большие расы. Расы сформировались около 30...40 тыс. лет тому назад. Все представители экваториальной (негроидной) и австралоидной рас относятся ко второму адаптивному типу - тро­пическому человеку; евразийская раса - к промежуточному; арк­тическая подраса монголоидов - к арктическому человеку. Каждая раса или подраса обладает теми типичными чертами, которые ха­рактерны для соответствующих адаптивных типов.