Понятие «адаптация» Приспособление человеческого организма к изменяющимся условиям среды, получило название адаптация. В научном исследовании живого организма это понятие является ключевым, потому что его механизмы выработаны в ходе эволюции и обеспечивают возможность организма существовать в меняющихся условиях среды. Адаптация –динамический процесс, благодаря которому подвижные системы организма поддерживают устойчивость существования, развития и продолжения рода. Французский физиолог К. Бернар проблему функционирования живого организма как единого целого, начал изучать одним из первых. Он предположил, что любой живой организм существует, потому что имеет возможность сохранять благоприятные для себя параметры внутренней среды. Их сохранность связана с тем, что все системы и протекающие в организме процессы, находятся в равновесном состоянии. Организм будет жить и действовать пока сохраняется это равновесие. По мнению Бернара, условием жизни является постоянство внутренней среды. Позже это постоянство американский физиолог У. Кэннон назвал гомеостазом. Стремлением любой системы является сохранение стабильности – это один из центральных моментов учения о гомеостазе. Кэннон считал, что если организм получает сигналы об изменениях, которые угрожают системе, то он включает устройства, которые продолжат работу до тех пор, пока не вернется равновесное состояние. Нарушение систем организма и процессов равновесия приводят к нарушению параметров внутренней среды, и живой организм начинает болеть. Болезненное состояние будет сохраняться до полного восстановления параметров При невозможности достижения прежних параметров, организм делает попытку достижения равновесия уже при измененных параметрах. Проявление такого равновесия часто приводит к хроническим заболеваниям. Жизнедеятельность организма обеспечивает не только внутреннее равновесие, но ещё и постоянный учет факторов, которые оказывают воздействие извне. Живой организм существовать вне среды не может, потому что получает из неё необходимые компоненты, например, воздух. Изоляция организма от внешней среды чревата для него гибелью, поэтому, стремясь к достижению внутреннего равновесия, он должен приспособиться к тем условиям среды, в которых находится. Гомеостаз сохраняется благодаря процессу адаптации. Организм и среда находятся в динамическом равновесии, а это значит, что их соотношение постоянно меняется и также постоянно осуществляется процесс адаптации. Феномен адаптации, несмотря на многочисленные определения, объективно существует в нескольких проявлениях, позволяющих утверждать, что адаптация: это свойство организма; это процесс приспособления к условиям среды, часто меняющимся; это результат взаимодействия в системе «человек-среда»; это цель, к которой стремится живой организм. Работы И.П. Павлова, И.М. Сеченова, П.К. Анохина, Г. Селье являются основой современного представления об адаптации. Климатическая адаптация Организм каждого человека затрачивает какую-то долю энергии на то, чтобы поддерживать постоянство температуры своего тела. В отличие от животных человек использует для этого жилье, одежду, отопление, вентиляцию, которые помогают выжить в экстремальных климатических условиях. Расселение людей по территории, строительство новых городов в значительной степени связано с природно-климатическими условиями. Климатические условия оказывают большое влияние на культурно-бытовое обслуживание, проблемы отдыха, транспорт, систему озеленения городов, типы общественных и жилых зданий и др. В ходе миграционных процессов в другие климатические зоны человеку не следует забывать о том, что в основе всех форм адаптации лежат биологические механизмы – в этом случае происходит акклиматизация к новой среде обитания. Успешная акклиматизация для человека проявляется в восстановлении высокого уровня работоспособности. Индивидуальная климатическая адаптация зависит от расовой и макроэтнической принадлежности, пола, возраста, общего физического здоровья. Однако чаще всего приспособление к тем или иным климатическим условиям происходит за счет психологической мотивации, приспособительного поведения и технологии кондиционирования среды. Комплекс климатических и физико-географических факторов образует наиболее фундаментальные условия жизни для каждой природной зоны и является мощным фактором эволюционного становления морфофизиологических адаптаций к жизнедеятельности в конкретных условиях. Такие виды физической адаптации, как «акклимация» и «акклиматизация», имеют очень большое значение. Например, на Крайнем Севере и в области экватора живут люди, несмотря на то, что эти зоны абсолютно разные. Южанин, прожив на севере некоторое время, неплохо адаптируется и может жить там уже постоянно и наоборот. Широкие способности человека к адаптации дали возможность расселиться по всей планете и освоить разные климатические зоны. Акклиматизация проходит три фазы: фаза интродукции; фаза адаптации к новым условиям и занятие новой экологической ниши; фаза натурализации. Таким образом, климатическая адаптация является приспособлением организма к различным климатическим условиям природной среды, а поскольку человек имеет эти приспособления, то он способен существовать в разнородной среде с характерным для неё климатическим режимом. Адаптация человека к климатическим факторам В естественных условиях обитания организм человека подвержен влиянию сложного комплекса факторов. При адаптации к естественным биоклиматическим факторам в организме человека происходит формирование особенностей функционирования различных физиологических систем, которые направлены на поддержание гомеостазиса. Например, в жарком климате, где проживает почти половина населения планеты, человек должен адаптироваться к температурам в течение всего года +25, +28 градусов, и относительной влажности, близкой к 100%. В тропическом поясе, к высоким летним температурам и более низким зимним, отсутствию влаги, очень сухому воздуху и пыльным бурям. Данные факторы оказывают очень тяжелое и, часто губительное действие на людей ещё не акклиматизированных к данным условиям. Под воздействием горячего воздуха и теплового излучения от камней и песка в организм человека поступает много тепла, что может превысить теплообразование в организме более чем в 3 раза. В дневные часы, когда температура воздуха поднимается до отметки +57 градусов, теплообразование в организме может быть больше в 10 раз. Отсюда понятно, почему жители этой зоны используют в одежде плотные ткани, которые предохраняют тело человека от радиационного и конвекционного нагревания. В пустынях для одетого человека термическая нагрузка будет в 2,4 раза больше по сравнению с влажными тропиками. У населения, поживающего в этой зоне, выработались адаптивные реакции, которые дают им возможность успешно приспособиться к жизнедеятельности в данной среде. Для умеренной климатической зоны летние температуры тоже могут подниматься до высоких отметок. Кроме этого в умеренной зоне тепловую нагрузку может создавать и микроклимат, т.е. климат помещений. Для людей, проживающих на севере, характерны не только низкие температуры, но и частая облачность, длительное по времени ультрафиолетовое голодание, частые геомагнитные возмущения, периоды полярного дня и полярной ночи, частая смена атмосферного давления и многие другие факторы, к которым человек должен адаптироваться. Часть населения планеты проживает высоко в горах и акклиматизация к горному климату связана со специфическим воздействием горного ландшафта. Основными факторами воздействия будет низкое атмосферное давление, высокая ультрафиолетовая радиация, гипоаллергенная среда и др. С высотой местности воздействие этих факторов становится более интенсивным, а это значит, что процесс акклиматизации будет происходить значительно труднее. Адаптация человека к условиям высокогорья В горах человек подвергается воздействию комплекса факторов. По мере поднятия на высоту атмосферное давление, температура воздуха и влажность убывают, космическая, световая, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация возрастают. Однако определяющим для человеческого организма фактором является пониженное парциальное давление кислорода (рО2), обусловленное падением атмосферного давления. В таблице 2.7 представлена динамика барометрического давления и парциального давления кислорода по мере подъема на высоту. «Из веществ, необходимых для сохранения жизни и деятельности, пожалуй, наиболее важным является кислород», – писал Дж. Баркрофт. Высотный порог, вызывающий соответствующие сдвиги в организме человека, варьирует в зависимости от климато-метеорологических условий разных горных систем. Кроме того, он зависит от индивидуальных особенностей, пола и возраста людей, их физического и психического состояния, уровня тренированности, наличия «высотного опыта». По мере подъема на высоту сначала у человека появляются сдвиги физиологических функций различных систем организма, направленные на приспособление – адаптацию. Однако выше люди начинают жаловаться на болезненные проявления, такие как головная боль, головокружение, тошнота, рвота, диспепсические явления, приступы удушья и т. п. Могут возникнуть осложнения: отек легких и отек мозга. Этот симптомокомплекс получил название «горная болезнь». При дальнейшем наборе высоты компенсационные механизмы перестают функционировать и может наступить летальный исход. Состояние кислородного голодания, которое возникает у человека в горах, называется гипоксической гипоксией. Выделяют две ее формы: острую и хроническую. Острая гипоксия появляется при относительно коротком воздействии недостатка кислорода, исчисляемом секундами, минутами или часами (быстрый подъем на высоту 4000–5000 м и более, вдыхание газовых смесей, содержащих 12,0-10,5 % О2и менее). Хроническая гипоксия развивается, когда человек находится в условиях дефицита О2более длительное время (дни, недели, месяцы, годы). В хронической гипоксии принято выделять острый период («аварийную» стадию) и период относительной стабилизации функций. В «аварийную» стадию симптомы острого кислородного голодания проявляются достаточно ярко и имеют определенное сходство с симптомами острой гипоксии. Стадия относительной стабилизации сопровождается энергетически более выгодными для организма перестройками. Однако дополнительные нагрузки в этот период могут привести к дезадаптации. Адаптивные реакции людей, попавших в горные условия, затрагивают регулирующие системы организма. Это, в свою очередь, активизирует функции кислородтранспортных систем (дыхание, кровообращение, кровь) и мобилизует энергетические ресурсы организма.
