Приспособляемость человека к действию абиотических факторов.

На земном шаре климатические условия отличаются большим разнообразием, и только благодаря наличию определенных приспособлений человек способен к существованию в таких условиях. Его система терморегуляции в условиях сильной жары и холода действует таким образом, чтобы поддержать температуру тела в относительно узких пределах (гомойотермия). Эффективность адаптации организма зависит от состояния нарушения гомойотермии.

Различают 3 типа адаптивных приспособлений человеческого организма к температурной среде:

1) физиологические приспособления, связанные с функцией терморегулярной и метаболической систем.

2) специлизированные физиологические и анатомические адаптивные реакции в основе которых лежат особенности генотипа.

3) культурные и социальные приспособления, связанные с обеспечением человека, жильем, одеждой, теплом, системой вентиляции.

Эффективная адаптация человеческого организма к климатическим факторам необходимо для обеспечения состояния комфорта, т.е. возможности выполнения физической работы без повышенной утомляемости, нормальных условиях для роста и развития.

Человек в состоянии жить в различных климатических условиях, в том числе и при среднегодовой температуре -50⁰С (Восточная Сибирь, город Верхоянск). В таких условиях суточные колебания температуры его тела не превышают +1,7⁰С. Регуляция температуры тела у человека осуществляется в первую очередь термостатическим механизмом мозга (гипоталамусом).

Гомойтермия выражается простым уравнением: приток тепла - потеря тепла = накоплению тепла. Когда создается угроза равновесию, то в действия вступают быстродействующие компенсаторные механизмы. Например, при перегреве увеличивается отдача тепла организмом осуществляемая через систему кровообращения и путем потоотделения.

Большое значение с точки зрения приспособляемости к климату имеет характер телосложения, подчиняющийся экологическим правилам Бергмана (1847) и Алена (1877), которые справедливы для всех животных популяций.

Согласно правила Бергмана, в пределах одного теплокровного вида размер тела подвида обычно увеличивается с уменьшением температуры окружающей среды (Северный (белый) медведь и бурый медведь на юге).

Согласно правила Алена, у теплокровных животных, относящихся к одному виду, имеется тенденция к увеличению относительного размера сильно выступающих частей тела (уши, хвост) с ростом температуры окружающей среды. Эти же особенности характерны и для размеров и формы тела человека.

У людей, живущих в жарких странах, средняя масса тела ниже, чем у людей, живущих в умеренном или холодном климате. У жителей жарких стран преобладает удлиненная форма тела. Черты лица монголоидного типа являются специальным признаком для жизни в условиях суровых холодов.

При акклиматизации к холоду, способность к различению предметов и точность выполнения повышается. Однако, при температуре ниже +13⁰С несчастных случаев на производстве бывает больше на 34%, чем при +18⁰С.

 

 

Биоритмы.

В любом явлении окружающей нас природы есть строгая ритмичность - повторяемость процессов, день и ночь, отлив и прилив, зима и лето.

Ритмичность биологических процессов - одно из основных свойств живой материи.

Биологические ритмы - это эволюционная форма адаптации, определяющая выносливость живых организмов.

Нарушение ритмических биологических процессов приводит к поломке регуляторных физиологических механизмов организма, к возникновению отклонений - болезненных состояний.

Точность, с которой каждый организм поддерживает свойственный ему режим, привела к возникновению понятия «биологические часы». Периодичность жизненных процессов связана со сменой дня и ночи, с чередованием света и темноты, с суточными колебаниями температуры и влажности воздуха, барометрического давления, напряженности электрического магнитного полей Земли, космического излучения.

Большое значение имеет не только регулярное чередование труда и отдыха, сна и бодрствования, но и организации учебного процесса, быта в доме, а также соблюдения режима каждого индивидуума с общим ритмом жизни коллектива.

Биологические ритмы выявлены на всех уровнях организации жизни, начиная от простейших биохимических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями.

Свой собственный «рабочий ритм» имеет каждая клетка, каждый организм. Рабочие ритмы связаны друг с другом на основе суточного ритма с периодом около 24 часов (циркадный ритм).

У живых организмов суточные ритмы имеют широкий диапазон проявления.

С ними связаны периодичные колебания дыхания температуры тела, сердечной деятельности и картины крови, работа органов выделения и пищеварения. В различное время суток изменяется ощущение боли, способности видеть, запоминать, ощущать вкус и запах, восприимчивость к болезням, психическим травмам, страху и т.д.

Периодическим циклам подчиняется выработка ферментов, время репродуцирования клеток и протекания биохимических процессов, а также процесс размножения, ритмы рождения и смерти.

Рассогласование биологических ритмов приводит к неврозам и неврозоподобным состояниям. Биологические ритмы необходимо учитывать при лечении и предупреждении различных заболеваний.

Например, установлено, что определенную роль в увеличении частоты приступов при стенокардии, гипертонической болезни, бронхиальной астме играет снижение уровня физиологических функций в ночное время. Тромбоз мозговых сосудов, инсульт, инфаркт миокарда чаще возникают ночью.

Причиной более частого возникновения инфаркта миокарда в ночное время явление изменения ночью уровня протромбина и других компонентов свертывающей системы крови.

Для успешного лечения больных необходимо учитывать время применения в течение суток различных фармакологических веществ, биостимуляторов, физиотерапии, лечебной физкультуры и т.д.

На основе достижений науки и техники человек способен противостоять жесткому действию неблагоприятных физико-биологических факторов, созданием комфортных сооружений для жилья и работы, рациональной организации труда отдыха, медицинского обслуживания.

Все накопленные человечеством блага направлены на удовлетворение его потребностей и обеспечение благосостояния. Нередко стремление как можно полнее оградить себя от природной среды и мышечного напряжения сказываются отрицательно на функциональных отравлениях; понижается сопротивляемость организма. Например, увлечения теплой одеждой снижает возможность естественной терморегуляции и не значительное охлаждение тела может вызвать серьезное заболевание.

Злоупотребление искусственной иммунизацией и медикаментозными средствами приводит к детренированности собственных иммунологических механизмов. Ограничение физических нагрузок, особенно при параллельном усилении психических, негативно сказывается на всех системах, в том числе нервной, в которой под влиянием двигательной активности возникают и устанавливаются сложные коордиационные соотношения.

Мышечное напряжение оказывает существенное положительное влияние на развитии психики. Напротив, гипокинезия негативно проявляется на всех уровнях организации человеческого тела, начиная с субклеточного.

В частности, уменьшение уровня физической активности-один из существенных факторов риска заболеваний сердечно-сосудистой систем, представляющих важную проблему современной медицины.

Блага, приобретенные человечеством за длительную историю развития, должны разумно сочетаться с биологическими качествами человека и не противостоять его естественной природе.

Рациональное использование среды- естественной и искусственной- должно идти параллельно с укреплением здоровья человека через закаливание и тренировку организма.

В практической деятельности врача должны непременно учитываться диапазон адаптивных свойств человека, его функциональные резервы.

Несмотря на то, что все люди принадлежат к одному виду, они обладают сугубо индивидуальным качеством в том числе и разными адаптационными возможностями. Это должно учитываться в медицинской практике и обеспечиваться индивидуальным подходом к каждому пациенту.

Адаптивные свойства организма определяются рядом причин. Исходным является генотип, комплекс наследственных признаков. В процессе жизни и взаимодействия со средой вырабатываются индивидуальные фенотипические признаки в пределах нормы реакции.

В значительной мере адаптация к природной среде и, особенно, социальной среде зависит от сочетания резервных возможностей организма к функциональным перестройкам социального положения человека в обществе и формы поведения, определяющиеся интеллектуальным и духовным состоянием человека.

В связи с вращением земли по отношению к Солнцу, Луне и другим планетам солнечной системы и звездам происходит влияние на основные биоритмы всего живого на Земле, в том числе на биоритмы человека.

Солнечные сутки проявляются в виде чередования света и темноты. Их продолжительность равна 24 часам.

В таком же ритме изменяются все функции нашего организма. Выявлено, что суточная динамика температуры тела имеет волнообразный характер. Примерно к 18 часам она достигает максимума, а к полуночи - снижается. Примерно такая же закономерность проявляется в изменении числа сердечных сокращений. К 9 утра снижается до минимума кровяное давление. Костный мозг наиболее активен ранним утром (4-5), а селезенка и лимфоузлы в 17- 20 часов.

Также непосредственно связаны с суточной цикличностью и периодичность работы желез внутренней секреции. Ритмически на протяжении суток изменяется скорость деления клеток в организме. Максимум деления клеток у человека отмечается в утреннее время, а минимум в ночное.

 

Изменяется также биоэлектрическая активность мозга. Подготовка организма человека к состоянию бодрствования и покоя сопровождается сдвигом реакции организма на физические нагрузки, что выражается в изменении его работоспособности.

Основная масса людей в течение суток имеет два цикла повышенной работоспособности. Первый подъем происходит утром - с 8-12 часов, второй - вечером между 17 и 19 часами.

5,11,16,20,24 - хорошее настроение, бодрствование, высокая работоспособность.

2,9,14,18,22 - утомление, желание отдохнуть и снижение активности.

В это время человек становится наиболее работоспособным, а наименее трудоспособным в 2-5 и в 13-15 часов. Таким образом, самую сложную и ответственную работу необходимо выполнять в период естественного подъема трудоспособности. В тоже время встречаются люди, у которых время наибольшей трудовой активности (особенно это относится к умственному труду) приходится на ночные и вечерние часы. Таких людей называют “ совами ”, в отличие от “ жаворонков ”- людей, у которых максимальная работоспособность приходится на утренние и дневные часы.”Жаворонки” обычно просыпаются рано и чувствуют себя бодрыми и работоспособными в первой половине дня (слайд 3).

Суточные изменения внутренних ритмов, свойственные здоровому человеку, при болезненных состояниях искажаются. По характеру искажений врачи могут судить о наличии ряда заболеваний в начальной стадии.

Часто бывает так, что человек работает в несоответствующее его биологическим ритмам время ” жаворонок - вечером, сова - утром ”. Специалисты по биоритмологии считают, что эффективность труда зависит от того, насколько профессиональная нагрузка отвечает биологическому ритму работоспособности и чем больше это соответствие, тем выше производительность труда. Для практического решения этой проблемы создаются гибкие графики рабочего дня. Их использование позволяет работать тогда, когда вам этого хочется. В Германии по такому режиму работает 1,3 млн. чел., в Англии 150 фирм. Согласно теории биоритмов, разработанный венским психологом Г.Свобода и берлинским врачом Флейсом, жизнь каждого человека начиная с момента рождения, протекает в соответствии с тремя отдельными циклами: физическим, продолжительностью 23 суток, эмоциональным, длящимся 28 суток и интеллектуальным 33 суток.

Причём каждый цикл имеет положительную и отрицательнуюполуволну, составляющую соответственно положительный и отрицательный периоды. Для положительного периода характерен подъём трудоспособности, улучшение физического, эмоционального и интеллектуального состояния. Все три цикла имеют переход от положительной полуволны к отрицательной. День, совпадающий с таким переходом назван критическим или нулевым днём. Этот день считается “плохим”. Когда же совпадают критические дни всех трёх циклов, а это бывает лишь раз в году, то это самый опасный день. Считается, что именно в такой переходный день физического биоритма случаются несчастные случаи, эмоциональные срывы, а интеллектуального - неправильного принятие решений.

Переходные дни одного из режимов встречаются в среднем через 6 дней, совпадения переходных дней двух биоритмов - 6 раз в году, а совпадение переходных дней всех трёх режимов, когда наступает самый опасный день - примерно один раз в году.

Исходя из стабильной деятельности периодов этих трёх биоритмов со дня рождения человека, был предложен ряд несложных методов вычисления переходных дней каждого человека на определённый год его жизни.

Например, администрация японской транспортной фирмы с помощью ЭВМ вычислила дни каждого водителя и предупреждала о повышении внимания в опасные дни. Это по данным компании привело к значительному уменьшению дорожных происшествий.

 

Установлено, что годовые ритмы человека очень похожи на ритмы нашихдалёких предков - животных. Борода у мужчин оказывается, растёт не одинаково на протяжении всего года - максимум роста приходится на начало зимы. Артериальное давление летом и весной повышается, а осенью и зимой снижается.

Наблюдается годичная периодичность при таких заболеваниях, как язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, ревматизме. Обострение гипертонической болезни, учащении приступов, стенокардии и инфарктов миокарда так же имеет сезонную динамику.

Как правило, наибольшая работоспособность у студентов отмечается осенью. Максимальная физиологическая активность человека отмечается в летние месяцы, а минимальные в зимние.

Таким образом, анализ сезонных изменений о состоянии здоровья позволяет более рационально организовать профилактику и лечение многих сезонных заболеваний.

Специалистам в области биоритмологии хорошо известны более длительные ритмические процессы в организме человека. В частности, у мужчин высокие спортивные достижения чаще наблюдаются с 3-х летней периодичностью, а у женщин - с 2-х летней. Известна многолетняя ритмичность в течение некоторых заболеваний. Например, трехгодичная периодичность для туберкулеза. Как правило рецидивы этого заболевания повторяются через 4, 7, 10 и 13 лет после начала заболевания

Многолетние циклы солнечной активности связывают с существованием многолетних биоритмов человека. А. Д. Чижевский показал, что 11-летние периоды возникновения максимума солнечной активности определяют 11-летние вспышки эпидемических заболеваний, числа инфарктов, поведение больных в психиатрических клиниках. Этот цикл солнечной активности находится в корреляции с режимом творческой активности, периодами рождаемости одаренных и знаменитых людей. Наряду с 11-летним обнаружен также 22-х летний, 90-летний или вековой периоды изменения активности солнца.

Русские ученые провели довольно интересные исследования касающиеся влияний ритмов солнечной активности на рождение великих людей. Они проанализировали даты рождения всех известных людей за последние 400 лет, в итоге они выявили вполне распределенную периодичность всплесков кривой рождаемости великих людей. Они выявили за этот срок 18 подъемов кривой, периодичность следования которых составила в среднем 22, 7 года. Такой период совпадал с возникновением максимальной солнечной активности для 11-летнего цикла, выявлен также и 22-летний цикл магнитной полярности пятен солнца, а также 80-90 летний цикл называемый вековым циклом.

 

У человека довольно хорошо развито чувство времени, мы можем проснуться утром в определенное время, наверно решив сделать это еще с вечера.

В течение длительного времени ученые не учитывали роли биоритмов при решении многих актуальных вопросов биологии и медицины. дело в том, что на протяжении суток меняется физиологическая устойчивость организма. Заживление ран у лабораторных животных протекает быстрее в утренние и дневные часы. В начале периода бодрствования и двигательной активности отмечается более высокий уровень защитных сил организма.

В связи с этим при хирургическом лечении больных учитывается ритм их физиологической активности. Так, почти все операции, за исключением экстренных проводятся в утренние часы.

Ученые - медики накопили большое количество фактов о том, что сдвиг по различным причинам раннее согласовано протекавших ритмов может привести к появлению и развитию патологических процесса (гастритов, язва желудка), возникновение которых может явиться результатом длительного наложения повышенной интенсивности циклов деятельности желудка и печени.

По всей видимости, в недалеком будущем получит распространение диагностика заболеваний по биологическим циклам организма человека, поскольку их отклонение от нормы свидетельствует о нарушениях в каким-либо органа. в такой ситуации важно не только использовать внутренние биоритмы. но и научиться управлять ими.