Ефективність адаптивного процесу в екстремальних умовах середовища
Людина, як і будь-який інший живий організм, пристосований до життя в певних умовах температури, освітленості, вологості, гравітації, випромінювань, висоти над рівнем моря і т.д. Ці властивості виробилися у нього в процесі еволюційного розвитку.
Температура навколишнього середовища є важливим і часто обмежує життєві можливості екологічним фактором і показником екстремальних умовах. Кожна людина живе і комфортно себе почуває в досить вузькому інтервалі температур.
Більшість людей на Землі живе на висоті до 3000 м над рівнем моря. Близько 15 млн. Чоловік - на висоті до 4800 м. Але на висоті вище 5500 м людина не може жити постійно. У неї різко погіршується здоров'я, відбувається стрімкий розвиток хвороб, що може привести до неминучої загибелі, якщо не повернутися до звичних умов життя. Це пов'язано з дуже низьким парціальним тиском газів, видихаються, великим перепадом денних і нічних температур, підвищеної сонячної радіацією. Основну проблему для людського організму в таких умовах представляє перенесення атмосферного кисню до клітин. Прикладом можуть бути альпіністи - підкорювачі високогірних вершин. 8-тисячники Гімалаїв можуть бути підкорені тільки в кисневих масках, і перебувати на такій висоті можна не більше декількох годин.
Вивчення адаптації нерозривно пов'язане з характеристикою навколишнього середовища людини. Механізми адаптації можна зрозуміти тільки тоді, коли детально вивчені умови, в яких людина повинна адаптуватися.
В процесі життя людині доводиться адаптуватися до різних умов навколишнього середовища, які бувають:
• абсолютно несприятливими або екстремальними.
Несприятливі умови виникають як при мінімальних, так і максимальних показниках вираженості природних умов:
• кліматичних (холодні, гарячі, сухі, вологі);
• геохімічних (дефіцит або надлишок хімічних елементів);
• геоморфологічних (високогір'ї, печери, підводний світ).
Часто кілька показників накладаються: високогір'я + холод (Антарктида, де, наприклад, полярна станція «Схід» знаходиться на висоті 3488 м), спека + безводдя (Сахара).
Існують значні відмінності по площі екстремальних регіонів:
• великі (Антарктида - близько 14 млн. Км2);
За тривалістю дії в річному циклі розрізняють екстремальні умови:
• сезонні (Східна Сибір з суворою зимою).
• території з непереборними екстремальними умовами (високогір'ї);
• з прибирається (наприклад, коли дефіцит мікроелемента може бути ліквідований введенням його в воду, в харчовий раціон).
Екстремально холодні території
Такими називають території і регіони, які належать до Півночі. Межа екстремально холодних територій проходить по південному кордону тундри, по изотерме +10 ºС найтеплішого місяця в році. Екстремально холодні райони займають 16% площі суші, на якій проживає всього 1% населення (середня щільність - 0,01 людина / кв. Км).
Майже для всіх регіонів Півночі характерні слабо мінералізовані води і нехарактерне відносини макро-і мікроелементного складу місцевих продуктів харчування.
До екстремально холодних умов у корінного населення виробилися адаптивні (генетично закріплені) пристосування. Серед них основними є:
• конституційні особливості тіла: при відносно невеликій довжині тіла - щільні, кремезні, з широкою грудною кліткою, відсутня астенічний тип статури;
• процеси обміну речовин і терморегуляції змінені підвищений гемоглобін, високий рівень циркуляції крові (що сприяє зниженню чутливості шкіри рук і ніг до холоду), знижений поріг чутливості до обмороження, підвищений основний обмін речовин;
На Півночі звірі пристосовують свій організм до зниженою віддачі енергії. У деяких це викликає навіть необхідність зимівлі. Люди в тих же умовах реагують підвищеної віддачею енергії. Це вимагає розвитку здатності добувати собі достатню кількість їжі, а також впливає на вибір їжі. Вона повинна бути максимально корисною людині. Ескімоська їжа для нас була б неїстівної, оскільки вона повинна містити велику кількість чистого жиру.
Як показує досвід полярних експедицій минулих років, далеко не всі з них змогли витримати суворі умови полярного Півночі (або Антарктиди) і пристосуватися до них. Багато хто загинув через неправильно підібраного харчування і спорядження.
В Антарктиді через льодовиків і відсутності контактів полярників з місцевою флорою і фауною практично немає природно-вогнищевих захворювань. На першому місці у всіх полярників стоять травми, на другому - хвороби периферичної нервової системи, на третьому - ГРЗ.
Однак специфічні захворювання у корінних жителів Півночі все ж поширені.
Так, біологічна дія змін сонячної активності опосредуемое насамперед через геомагнітне поле, в полярних районах має ряд особливостей. Високі північні широти відрізняються частими непериодическими збуреннями геомагнітного поля, які тривають від кількох хвилин до кількох годин. Присутність в повітрі електричних частинок - іонів обумовлює електричні явища в атмосфері.
Космічні та геомагнітні збурення - це первинні фактори, що впливають на молекулярному і субмолекулярном рівнях і призводять до особливого стану організму - синдрому полярного напруги, що призводить до формування хронічного патологічного процесу.
Синдром полярного напруги - стан специфічної напруженості організму, викликаного суворим кліматом Півночі, важким аеродинамічним режимом, специфічним фотопериодизмом, особливостями харчування, коливаннями геомагнітного і іншими факторами, які характерні для високих широт.
У зв'язку з екстремально холодними умовами існування у корінних жителів Півночі виникають специфічні захворювання, такі як:
- Холодова хвороба - являє собою глибокі порушення центральної та периферичної нервової системи і пов'язана не тільки з холодом, але і з характерними для Півночі погодними умовами - низькою температурою повітря в поєднанні з сильним вітром і високою вологістю. Холодова хвороба супроводжується дихальної та серцево-судинною недостатністю, гіпоксією, набряком мозку і легенів;
- Нейровоскуліт - ураження нервових закінчень і малих кровоносних судин;
- Вторинна форма імунодефіциту - придбаний стан організму, при якому знижується або втрачається здатність організму чинити опір будь-якої інфекції;
- Бруцельоз (мальтійська лихоманка, хвороба Банга) - виникає через тісні контакти з тваринами і напівкочовий спосіб життя. Основне джерело - олень, його м'ясо.
З огляду на все це, при освоєнні екстремально холодних районів все частіше перевага віддається вахтовим методом роботи.