Эффективность адаптивного процесса в экстремальных условиях среды

Эффективность адаптивного процесса в экстремальных условиях среды

Человек, как и любой другой живой организм, приспособленный к жизни в определенных условиях температуры, освещенности, влажности, гравитации, излучений, высоты над уровнем моря и т.д.. Эти свойства выработались у него в процессе эволюционного развития.
Температура окружающей среды является важным и часто ограничивающим жизненные возможности экологическим фактором и показателем экстремальных условиях. Каждый человек живет и комфортно себя чувствует в достаточно узком интервале температур (рис. 15).
Большинство людей на Земле живет на высоте до 3000 м над уровнем моря.Около 15 млн. человек - на высоте до 4800 м. Но на высоте выше 5500 м человек не может жить постоянно. У нее резко ухудшается здоровье, происходит стремительное развитие болезней, что может привести к неминуемой гибели, если не вернуться к привычным условиям жизни. Это связано с очень низким парциальным давлением газов, выдыхаются, большим перепадом дневных и ночных температур, повышенной солнечной радиацией. Основную проблему для человеческого организма в таких условиях представляет перенос атмосферного кислорода к клеткам. Примером могут быть альпинисты - покорители высокогорных вершин. 8-тысячники Гималаев могут быть покорены только в кислородных масках, и находиться на такой высоте можно не более нескольких часов.
Изучение адаптации неразрывно связано с характеристикой окружающей человека среды. Механизмы адаптации можно понять только тогда, когда детально изучены условия, в которых человек должен адаптироваться. Чем необычнее и сложнее для челов

В процессе жизни человеку приходится адаптироваться к различным условиям окружающей среды, которые бывают:
• благоприятными;
• неблагоприятными;
• совершенно неблагоприятными или экстремальными.
Неблагоприятные условия возникают как при минимальных, так и максимальных показателей выраженности природных условий:
• климатических (холодные, жаркие, сухие, влажные);
• геохимических (дефицит или избыток химических элементов);
• геоморфологических (высокогорье, пещеры, подводный мир).
Часто несколько показателей налагаются: высокогорья + холод (Антарктида, где, например, полярная станция «Восток» находится на высоте 3488 м), жара + безводья (Сахара).
Существуют значительные различия по площади экстремальных регионов:
• крупные (Антарктида - около 14 млн. км2);
• пространственно ограничены.
По продолжительности действия в годовом цикле различают экстремальные условия:
• постоянные (Арктика)
• сезонные (Восточная Сибирь с суровой зимой).
По стабильности:
• территории с неустранимыми экстремальными условиями (высокогорье);
• с убираемой (например, когда дефицит микроэлемента может быть ликвидирован введением его в воду, в пищевой рацион).
Экстремально холодные территории
Такими называют территории и регионы, которые принадлежат к Северу. Предел экстремально холодных территорий проходит по южному границы тундр, по изотерме +10 º С самого теплого месяца в году. Экстремально холодные районы занимают 16% площади суши, на которой проживает всего 1% населения (средняя плотность - 0,01 человек / кв. Км).
Содержание кислорода в атмосферном воздухе Севера очень отличается от других регионов и составляет 20,99%, а вот в южных широтах он меньше - 20,44%. При изменении метеорологических условий на Севере колеблется его плотность. Она изменяется прямо пропорционально давлению и обратнопропорциональна температуре и влажности. Плотность кислорода повышается ночью и утром, а также зимой и уменьшается в весенне-летний период.
Почти для всех регионов Севера характерны слабо минерализованные воды и нехарактерное отношения макро-и микроэлементного состава местных продуктов питания.
К экстремально холодных условиях у коренного населения выработались адаптивные (генетически закрепленные) приспособления. Среди них основными являются:
• конституционные особенности тела: при относительно небольшой длине тела - плотные, коренастые, с широкой грудной клеткой, отсутствует астенический тип телосложения;
• процессы обмена веществ и терморегуляции изменены повышен гемоглобин, высокий уровень циркуляции крови (что способствует снижению чувствительности кожи рук и ног к холоду), снижен порог чувствительности к обморожения, повышенный основной обмен веществ;
• пища содержит много белков и жиров животного происхождения (70-80% диеты), высокая его калорийность (в среднем более 3000 ккал в сутки), но высокое содержание холестерина в крови не вызывает атеросклероза, редкой бывает гипертония, низкая смертность от сердечно- сосудистых заболеваний.
На Севере звери приспосабливают свой организм к пониженной отдаче энергии.У некоторых это вызывает даже необходимость зимовки. Люди в тех же условиях реагируют повышенной отдачей энергии. Это требует развития способности добывать себе достаточное количество пищи, а также влияет на выбор пищи. Она должна быть максимально полезной человеку. Эскимосский пища для нас была бы несъедобной, поскольку она должна содержать большое количество чистого жира.
Как показывает опыт полярных экспедиций прошлых лет, далеко не все из них смогли выдержать суровые условия полярного Севера (или Антарктиды) и приспособиться к ним. Многие погибли из-за неправильно подобранное питание и снаряжение.

Морозы, разразившихся в одну из зим в Западной Европе, привели к катастрофическим последствиям и сопровождались человеческими жертвами. В те же дни в Верхоянске (полюс холода) при температуре -57 º С школьники 8-9 лет ходили на занятия в школу, а табуны чистопородных домашних лошадей, сопровождаемые пастухами, паслись как обычно.
Иногда акклиматизация проходит спокойно, без срывов, без сдвигов основного обмена, например, на некоторых станциях в Антарктиде (Новолазаривська) при хорошем социально-бытовом защите полярников. Люди типа «стайер» адаптируются лучше, чем «спринтеры».
В Антарктиде через ледники и отсутствие контактов полярников с местной флорой и фауной практически нет природно-очаговых заболеваний. На первом месте во всех полярников стоят травмы, на втором - болезни периферической нервной системы, на третьем - ОРЗ.
Однако специфические заболевания у коренных жителей Севера все же распространены.
Важную роль для человека на Севере играют следующие факторы: солнечная активность, содержание кислорода в атмосферном воздухе, перепады атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, колебания геомагнитного поля, сильные ветры.
Так, биологическое действие изменений солнечной активности опосредуется прежде всего через геомагнитное поле, в полярных районах имеет ряд особенностей. Высокие северные широты отличаются частыми непериодическими возмущения геомагнитного поля, которые длятся от нескольких минут до нескольких часов. Присутствие в воздухе электрических частиц - ионов обусловливает электрические явления в атмосфере.
Космические и геомагнитные возмущения - это первичные факторы, влияющие на молекулярном и субмолекулярном уровнях и приводят к особого состояния организма - синдрома полярной напряжения, что приводит к формированию хронического патологического процесса.

Синдром полярной напряжения - состояние специфической напряженностиорганизма, вызванного суровым климатом Севера, тяжелым аэродинамическимрежимом, специфическим фотопериодизмом, особенностями питания,колебаниями геомагнитного и другими факторами, которые характерны для высоких широт.

Однако ведущую роль в развитии этого синдрома играют факторы геомагнитной природы, от которых человек не может защититься с помощью социально-гигиенических мероприятий.
В связи с экстремально холодными условиями существования у коренных жителей Севера возникают специфические заболевания, такие как:
- Холодовая болезнь - представляет собой глубокие нарушения центральной и периферической нервной системы и связана не только с холодом, но и с характерными для Севера погодными условиями - низкой температурой воздуха в сочетании с сильным ветром и высокой влажностью. Холодовая болезнь сопровождается дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточностью, гипоксией, отеком мозга и легких;
- Нейровоскулит - поражение нервных окончаний и малых кровеносных сосудов;
- Вторичная форма иммунодефицита - приобретенный состояние организма, при котором снижается или теряется способность организма сопротивляться любой инфекции;
- Бруцеллез (мальтийская лихорадка, болезнь Банга) - возникает через тесные контакты с животными и полукочевой образ жизни. Основной источник - олень, его мясо.
Типичные для Севера нарушения здоровья обусловлены также недостатком различных биогенных химических элементов в воде, в местных продуктах питания.Недостаточное содержание фтора в воде, изменение соотношения между кальцием и оловом, магнием и натрием ведут к распространению кариеса, поражение слизистой оболочки рта, нарушения в костной ткани. Очень хорошо известны последствия дефицита йода, фтора, железа, проявляющиеся у человека не только в виде кариеса и фторозу, но и в виде эндемического зоба и так называемых полярных анемий.
Учитывая все это, при освоении экстремально холодных районов все чаще предпочтение отдается вахтенному методу работы.
Экстремально жаркие сухие районы
Такие районы занимают 18% площади суши, в них проживает 4% населения (средняя плотность 0,2 чел / кв. Км).
Такие регионы делятся на две группы: жаркие сухие и жаркие влажные.
Экстремально жаркие сухие - территории пустынь субтропических и тропических поясов, где главным образом преобладает очень жаркая погода (средняя температура летних месяцев выше +20 º С, а дневная температура в тени составляет +40-50 º С). Территория пустынь на Земле занимает небольшую долю, лишь 18%, и население составляет лишь 4% от общей численности населения земного шара.
Экстремальность климата пустынь не только в высоких абсолютных величинах температуры, но и в их резких суточных перепадах, а также в сухости воздуха в течение большей части года (среднемесячный показатель относительной влажности колеблется от 20-30% до 3-8%). А также в сухих районах недостаточный уровень обеспеченности населения водой и высокой минерализацией источников воды. Так, на юге Марокко уровень минерализации достигает 15-24 г / л.
От постоянного пребывания в таких условиях главная нагрузка - на сердечно-сосудистой и выделительной системах, обеспечивающих выживание человека в экстремальных климатических условиях аридных зон. В ответ на тепловое воздействие четко проявляются изменения в физиологических функциях организма. Характерно интенсивное дыхание при повышении внешней температуры (тепловая одышка).
Но природа позаботилась о состоянии здоровья людей, населяющих такие территории, поэтому население пустынь заметно отличается от других.Особенности населения составляют следующие параметры: повышенный рост при малом весе тела, резкое увеличение пропорций тела, сильная пигментация кожи, которая выступает в качестве защиты от палящего и канцерогенного воздействия солнечной радиации. К ним относятся также снижение (по сравнению с жителями умеренных широт) интенсивности основного обмена на 10-15%, снижение газообмена, замедление сердечного ритма, низкий уровень холестерина, пониженное жироотложения, уменьшение потоотделения.
Вместе с тем в таких условиях широко распространены такие заболевания:
• болезни верхних дыхательных путей (бронхит, ларингит, ринит, туберкулез, пневмония) и высокая смертность от них;
• пыльный воздух и интенсивное солнечное сияние способствуют развитию заболеваний глаз (конъюнктивит, трахома). В Алжирской Сахаре, например, на них болеют до 80-90% населения. Многие слепых;
• ариднисть вызывает головокружение, головная боль, нервное возбуждение, сухость слизистых покровов, кожи. Очень распространены язвы, вызываемых стафилококками, так называемые «ямы пустыни»;
• развитые болезни, связанные с засухолюбивимы комарами, блохами, клещами, москитами, грызунами. С обводнением пустынь распространились шистосомоз, малярия и др..
Экстремально жаркие влажные районы
Такие условия наблюдаются в бассейне Амазонки, Конго, экваториальных и субэкваториальных лесах.
В тропических лесах особенно жарко и влажно, как в теплице: лесные заросли почти не пропускают света, преграждают путь ультрафиолетовом лучам.
К экстремально жарких влажных регионов относятся влажные тропики и прилегающую к экватору. Они совпадают с зонами влажных тропических, субэкваториальных и экваториальных лесов. Наиболее типично выражены в бассейнах Конго и Амазонки.
Экстремальность природной среды этих регионов обусловлена ​​преобладанием в течение года жаркой и влажной погоды, утомительным однообразием равномерного хода температуры и влажности воздуха с небольшой разницей между жаркими (+28 ° С) и холодными (+24 ° С) месяцы. Избыточное увлажнение воздуха (75-90%) в сочетании с высокой температурой сильно ухудшает теплоотдачу и создает ощущение влажной духоты.
Адаптация местного населения к таким условиям предусмотрена генетически:
• малый рост, худоба, пигментация кожи, широкий нос;
• средний вес 39,8 кг при росте 144 см. Для жителей саванны эти показатели равны 62,5 кг и 169 см (для сравнения: житель Финляндии весит в среднем 69,3 кг, вьетнамец - 50,4 кг, африканец - 40 кг);
• по сравнению с представителями других групп населения потребление кислорода при физической нагрузке, объем легких и частота пульса у них выше среднего;
• увеличено число потовых желез, снижен основной обмен веществ, сниженный уровень холестерина в крови. Еда низкокалорийная (не более 2000 ккал / сутки), в основном растительного происхождения. Инстинктивное избежание перегрева, частые перерывы в работе.
Вместе с этим у местных жителей развиты такие болезни:
- Кожные, лепра (в лесных районах Камеруна, Габона, Заира ней поражено до 40% населения), фрамбезия (в Камеруне на нее болеют 30%);
- Характерно преобладание полиинфекций и полиинвазий, т.е. одновременное заболевание сразу на несколько болезней. Если поражение болезнями незначительное, то это считается почти нормой;
- Раннее и массовое впечатление людей превращает взрослые болезни на детские, а агрессия болезней с детства ведет к перенапряжению организма, снижение иммунитета, частой смертности.
Интересно, что в этих районах уровень жизни европейцев и их медицинского обслуживания всегда (еще со времен колонизации) был намного выше, чем местного населения. Успехи тропической медицины связаны, прежде всего, с теми болезнями, которые болели европейцы, а не коренные жители.
С экваториальными районами Африки (побережье Гвинейского залива) связана судьба выдающегося врача и общественного деятеля Альберта Швейцера (1875-1965 гг.) Получив в Европе блестящее образование (медицинское, музыкальное, философское), он в 1913 г. уезжает в Африку, где в Габоне (Ламберени) строит больницу и лечит местных жителей. За свою гуманную деятельность и антивоенные выступления он в 1952 г. был удостоен Нобелевской премии.
Высокогорные регионы. Характерной особенностью таких регионов является снижение содержания кислорода в атмосферном воздухе с увеличением высоты над уровнем моря. При переезде из равнинной территории в горы возникает горная болезнь. Основные ее симптомы обусловлены степенью адаптации к недостатку кислорода в атмосферном воздухе. У коренных жителей существуют генетически закрепленные механизмы адаптации к недостатку кислорода, поэтому они могут длительное время проживать в условиях высокогорья.
Но и для коренных жителей характерны некоторые высокогорные патологии: тромбозы, тяжесть переноса заболеваний легких, пороки сердца.
Ведущим фактором развития болезней в условиях высокогорья можно назвать гипоксическую гипоксию, то есть состояние организма, возникающее при недостаточном снабжении тканей кислорода вследствие его дефицита в высокогорном воздухе. Но, несмотря на наличие здесь ряда лимитирующих экологических факторов, горный климат имеет лечащие свойства, например, при бронхиальной астме и анемии.
Территории с морским климатом. Моря и прибрежные территории занимают большую часть земной поверхности. Они являются наиболее заселенными уголками мира. Так, в приморской береговой полосе проживает более половины всего населения Земли.
Особенностью таких регионов является содержание в атмосферном воздухе химических элементов, не характерные для других районов, - это хлор, натрий, йод, бром, фтор и др.. Эти элементы попадают в воздух в результате испарения с поверхности моря.
Однако и в таких условиях организм человека в некоторой степени адаптируется, но в разных регионах мирового океана адаптация происходит по-разному. В северных регионах адаптации характерны для условий полярного климата (изменения терморегуляции, систем кровообращения и дыхания). При освоении тропического и субтропического морского климата происходит адаптация к воздействию высоких температур (расширение периферических сосудов и, как следствие, нагрузка на сердце, повышение терморегуляции, стрессовые воздействия штормов). Муссонный климат зимой приводит к повышению обмена веществ, температуры тела, потребления кислорода, артериального давления и кроветворения, усиление функций симпатического отдела нервной системы и кровеносных сосудов [45].
Кроме охарактеризованных есть и другие по показателям экстремальности территории, которые имеют свои особенности. Так, в океанических просторах на людей, длительное время находящихся в плавании, дополнительно воздействуют сильные ветры, шторма, морское качания, доводя людей до стрессового состояния.
Невесомость - относительно новый вид экстремальных условий, возникший в результате освоения человеком космического пространства. Перед первым полетом человека в космос некоторые ученые утверждали, что она не сможет работать в невесомости, и считали, что психика нормального человека не выдержит «встречи» с невесомостью. Полет первого космонавта опроверг эти прогнозы.
Однако это не означает, что человек чувствует себя в этих условиях нормально.Проявление невесомости может проявляться в нарушении деятельности вестибулярного аппарата, внутреннего уха, зрения, кожной и мышечной чувствительности. Человек испытывает ощущение, будто она летает вниз головой.Как выраженность, так и продолжительность этих симптомов индивидуальна. По мере увеличения срока пребывания в невесомости люди значительно ослабевают, но, как правило, физические силы воспроизводятся в первые часы и дни после возвращения на Землю на условиях силы земного притяжения. В невесомости Есть гидростатического давления крови, поэтому начинается действие реакций, вызванных невесомостью самой крови. Происходит перераспределение крови: из нижней части тела она устремляется в верхнюю.Это приводит к сдвигам в обмене веществ сердечной мышцы и постепенному его ослаблению. Кроме того, появляются симптомы, связанные с отсутствием нагрузки на костно-мышечную систему. Развивается атрофия мышц, ответственных за организацию позы в условиях действия силы земного притяжения. В связи с потерей солей кальция и фосфора изменяется прочность скелета, особенно в длительных полетах. И, однако, в условиях невесомости человек все же может приспособиться к отсутствию гравитации и гидростатического давления крови.
Регионы, которые можно назвать экстремальными, на земном шаре занимают значительную территорию с населением немногим более половины численности населения Земли. Это говорит о том, что организм человека обладает способностью приспосабливаться к любым условиям существования, при этом не нарушается его нормальное функционирование. В разных регионах оказываются различные адаптивные факторы, но состояние здоровья остается в большинстве случаев в норме.

Факторы выживания человека в чрезвычайных условиях
Человек - существо биосоциальное. Поэтому, кроме природных экстремальных ситуаций, могут возникать и критические ситуации, связанные с жизнью человека в обществе. В течение сравнительно короткого отрезка своей истории человечество прошло через периоды рабства, крепостничества, мировых войн.Условия жизни - скученность, страх, недоедание, болезни - являются причиной серьезных, порой непереносимых страданий для многих людей. В таких условиях возникают острые физические, психические и социальные стрессы, создавая угрозу для жизни, здоровья и благополучия людей.
В современных условиях неустойчивости социальных взаимоотношений между людьми, народами, регионами вопросы, связанные с адаптацией, приобрели новый смысл. В наши дни все чаще происходят аварии транспортных средств, на производственных объектах и ​​в быту, лесные пожары, террористические акты и т.д.. Каждый человек должен знать, как защитить себя в возможной критической ситуации, как легче адаптироваться к возникающим чрезвычайных ситуаций. Если в принципе люди способны переносить самые суровые природные условия в течение долгого времени, то человек, попадающий в них впервые, случайно, оказывается менее приспособленной. Часто в экстремальные условия человек попадает по собственной вине, из-за пренебрежения простыми правилами безопасности, легкомысленные решения.
Благоприятный режим автономного существования во многом зависит от психофизиологических качеств человека: воли, решительности, собранности, физической подготовленности, изобретательности, выносливости, информированности и т.д.. Здесь основой успеха является умение выживать (Волович, 1989). Среди факторов выживания специалисты выделяют:
• антропогенные (состояние здоровья, психологическая подготовленность, обучение действиям по выживанию, морально-волевые качества, воля к жизни, знание приемов самоспасання т.д.),
• природные (температура, воздух, ветер, водные источники и т.д.),
• экологические (холод, жара, голод, жажда, страх, боль, переутомление, паразитарные болезни и т.д.),
• материально-технические (аварийно-спасательное снаряжение, одежда, устройства сигнализации, подручные средства и т.д.).

Выживание - активные целесообразные действия, направленные на сохранение жизни, здоровья и работоспособности в условиях автономного существования.

Главный постулат выживания - человек может и должен сохранить здоровье и жизнь в суровых условиях, если она сумеет использовать в своих интересах все, что дает окружающая среда.
Человек всегда обладала способностью адаптироваться к естественной и искусственной среды. Это процесс, в результате которого человек постепенно приобретает отсутствующей ранее устойчивости к определенным факторам окружающей среды и таким образом получает возможность жить в условиях, ранее несовместимых с жизнью. Полная адаптация человека в экстремальных ситуациях сохраняет возможность интеллектуальной деятельности и продолжения рода. Однако длительные, интенсивные, многократно повторяющиеся нагрузки вызывают реакции, приводящие наконец к подрыву физического здоровья.Действие стресса сказывается на основных физиологических реакциях центральной нервной системы, а также на деятельности желез внутренней секреции. Однако и в стрессовых условиях у человека развиваются адаптивные процессы.
Жизнь представляет собой массу примеров систем безопасности. Каждый живой организм имеет возможность существовать, только если обладает средствами, способными защитить его от враждебного мира. При угрозе опасности обычно работают два механизма: один обращен на окружающую среду и имеет задачу парировать действиям, предоставляемые средой. Другой - внутренний механизм безопасности - призван ликвидировать опасность от действий, которые проникли через внешний механизм, и основной целью имеет борьбу с внутренними угрозами. В связи с этим адаптация может рассматриваться как системная безопасность человека, которая помогает сохранить устойчивость человека в социальной среде и выступает результатом постоянной внутренней активности.

Дата добавления: 2015-08-28