Среды обитания).Производственная среда

Тезисы Л№2.Адаптация человека к условиям окружающей среды

При рассмотрении роли восприимчивости организма к воздействию факторов ОС (среды обитания человека) важное значение имеют понятия гомеостаза, резистентности, механизмов саморегуляции, адаптации и компенсации.

Гомеостаз – динамическое постоянство внутренней среды и нек-рых физиологических функций организма человека (терморегуляции, кровообращения, газообмена, обмена веществ и др.), поддерживаемое механизмами саморегуляции в условиях колебаний внутренних и внешних раздражителей.

Основные константы гомеостаза (кислотно-основное равновесие, артериальное и внутричерепное давление, тепловое равновесие, газообмен и др.) поддерживаются сложными механизмами саморегуляции, в к-рых участвуют нервная, эндокринная и другие системы, многочисленные экстеро- и интерорецепторы, баро- и хеморецепторы, реагирующие на изменения внутренней и внешней среды организма.

С точки зрения биофизики саморегуляцию можно рассматривать как реакцию системы, открытой по отношению к внешней среде, т.е. свободно обменивающейся с последней энергией и веществом. При этом динамическое равновесие процессов притока и оттока вещества и энергии обеспечивает необходимый уровень стабильного состояния живой системы и постоянство внутренней среды, определяющих нормальное функционирование в данных условиях клеток, органов, систем и организма в целом.

Диапазон колебаний параметров ОС, при к-ром механизмы саморегуляции функционируют без физиологического напряжения, относительно невелик. Например, человек испытывает тепловой комфорт в пределах 18,8–27,6⁰С, влажности, скорости движения воздуха.

При отклонении параметров факторов ОС от оптимальных уровней механизмы саморегуляции начинают функционировать с напряжением и для поддержания гомеостаза включаются механизмы адаптации.

Адаптация – способность организма приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям ОС, выработанная в процессе эволюционного развития. Адаптация позволяет человеку не только приспосабливаться к значительным изменениям в ОС (физические, химические, биологические, психофизиологические воздействия), но и активно перестраивать свои физиологические функции и поведение в соответствии с этими изменениями, иногда опережая их.

Проблема адаптации приобрела огромное практическое значение в настоящее время, когда человек осваивает новые территории, работает под землей, под водой, в условиях высокогорья, в космосе, когда интенсивно изменяется ОС и ее загрязнение продуктами человеческой деятельности, требует напряжения адаптационных сил организма. Отсутствие раздражителей или их низкий уровень могут снижать адаптационные возможности организма и его резистентность.

Человек, постоянно обеспеченный жилищем, одеждой, другими благами цивилизации, оторванный от природы, защищенный от ее раздражающих и повреждающих факторов, попадая в эти условия, тяжелее переносит действие различных факторов ОС. Вследствие урбанизации, автоматизации и механизации производственных процессов в настоящее время значительная часть населения находится в состоянии гиподинамии, испытывает мышечный голод, что приводит к детренированности организма, отрицательно влияет на состояние сердечно-сосудистой системы и т.д.

Неблагоприятные изменения в здоровье человека могут возникать значительно быстрее при воздействии на организм ВОФ среды (радиация, физические и нервно-психические перегрузки, шум, химические соединения и др.), к к-рым в процессе эволюции еще не выработались защитно-приспособительные механизмы. Социально обусловленные элементы ОС (жилище, питание, материальная обеспеченность, уровень образования и культуры, социально-правовое положение и др.), так же как и природные факторы, влияя на здоровье, могут повышать или снижать его уровень.

Работа с большими физическими нагрузками увеличивает объем вдыхаемого воздуха, увеличивает поступление вредных веществ из воздуха ингаляционным путем. Утомление, переутомление снижают резистентность организма.

2 типа адаптации организма к внешним факторам:1)Пассивный тип адаптации ( тип толерантности,выносливости)–формирование определенной степени устойчивости к данному фактору, способности сохранять функции при изменении силы его действия;2)Активный тип адаптации - с помощью особых специфических адаптивных механизмов организм человека компенсирует изменения воздействующего фактора таким образом, что внутренняя среда остается относительно постоянной. Это адаптация по резистентному (сопротивление, противодействие) типу.

Помимо специфики фактора (влияние на те или иные процессы в организме), зависящей от его физико-химической природы, характер воздействия на организм и реакция на него со стороны организма человека во многом определяются интенсивностью фактора, его “дозировкой”.

Количественно влияние условий среды определяется тем, что такие факторы как температура воздуха, концентрация в нем кислорода и других жизненно важных элементов, в той или иной дозе необходимы для нормального функционирования организма, тогда как недостаток или избыток того же фактора тормозит жизнедеятельность.

Оптимально такое значение фактора, к-рое соответствует потребностям организма и обеспечивает наиболее благоприятные условия для его жизни.

Специфические адаптивные механизмы, свойственные человеку, дают ему возможность переносить определенный размах отклонений фактора от оптимальных значений без нарушения нормальных функций организма (рис. 2).

Рис.2. Принципиальная схема влияния количественного выражения факторов ОС на жизнедеятельность организма:1 – степень благоприятствования факторов для организма; 2 – энергозатраты на адаптацию

Предел толерантности – диапазон экологического фактора между минимальным и максимальным значениями, в пределах к-рого возможна выживаемость организма.

Кривая толерантности – кривая, характеризующая зависимость переносимости от величины фактора. (графическое изображение экологической валентности, т.е. выживаемости организмов в диапазоне колебания какого-либо фактора ОС)

Зона нормы – зона количественного выражения фактора, отклоняющегося от оптимума, но не нарушающего жизнедеятельности. Таких зон две: 1)отклонение от оптимума в сторону недостатка дозировки фактора 2) и в сторону его избытка.

Дальнейший сдвиг в сторону недостатка или избытка фактора может снизить эффективность действия адаптивных механизмов и даже нарушить жизнедеятельность организма.

Зона пессимума – зона, в к-рой имеет место крайний количественный недостаток или избыток фактора, приводящий к патологическим изменениям в организме (две зоны).

За пределами этих зон количественное выражение фактора таково, что полное напряжение всех приспособительных систем оказывается мало эффективным. За пределами этих значений жизнь невозможна.

Адаптация к любому фактору связана с затратой энергии. В зоне оптимума адаптивные механизмы не нужны и энергия расходуется только на фундаментальные жизненные процессы, организм находится в равновесии со средой. При выходе значения фактора за пределы оптимума включаются адаптивные механизмы, требующие тем больше энергозатрат, чем дальше значение фактора отклоняется от оптимального. Нарушение энергетического баланса организма, наряду с повреждающим действием недостатка или избытка фактора, ограничивает диапазон переносимых человеком изменений.

Если внешние условия в течение достаточно длительного времени сохраняются более или менее постоянными, либо изменяются в пределах определенного диапазона вокруг какого-то среднего значения, то жизнедеятельность организма стабилизируется на уровне, адаптивном по отношению к этому среднему, типичному состоянию среды. Смена средних условий во времени или пространстве влечет за собой переход на другой уровень стабилизации (сезонные, температурные адаптации и др.).

Стресс-факторы (экстремальные факторы) – факторы, воздействие к-рых приводит к адаптации, т.е. необычные факторы ОС, оказывающие неблагоприятное влияние на общее состояние, самочувствие, здоровье и работоспособность человека.Причем это могут оказывать не только отдельные воздействия на организм, но и измененные условия существования в целом (переезд человека с юга на Крайний Север).

Четыре стадии (фазы) адаптации организма к недостатку/избытку факторов:1)Срочнаяадаптация (стрессовая) – неспецифическое психофизиологическое проявление адаптивной активности при действии любых, значимых для организма факторов (например, пассивное увеличение теплопродукции в ответ на холод, рост легочной вентиляции и минутного объема кровообращения в ответ на недостаток кислорода). 2) Формирование долговременной адаптации – переходная фаза к устойчивой адаптации, характеризуется формированием функциональных систем, обеспечивающих управление адаптацией к возникшим новым условиям.Функциональные системы организма – динамические, саморегулирующиеся центрально-периферические организации, обеспечивающие своей деятельностью полезные для метаболизма организма и его приспособления к ОС результаты.3) Сформированная долговременная адаптация(фаза устойчивой адаптации, резистентности) – системы саморегуляции гомеостаза функционируют на новом уровне. Основными условиями являются последовательность и непрерывность воздействия экстремального фактора. Развивается на основе многократной реализации срочной адаптации и характеризуется тем, что в результате постоянного количественного накопления изменений организм приобретает новое качество – из неадаптированного превращается в адаптированный (например, адаптация к недостижимой ранее интенсивной физической работе (тренировка), развитие устойчивости к холоду, теплу и т.д.).4) Истощение – может развиться из-за сильного и длительного воздействия экстремальных факторов. Фаза возникает, если уровни воздействия факторов ОС выходят за пределы адаптационных возможностей организма. При сильном и длительном стрессе такое воздействие может привести к болезни или смерти.

Комплекс адаптивных реакций организма человека, обеспечивающий его существование в экстремальных условиях, получил название нормы адаптивной реакции. Процесс индивидуальной адаптации обеспечивается формированием изменений в организме, нередко носящих характер предпатологических или даже патологических реакций. Эти изменения, как следствие общего стресса или напряжения отдельных физиологических систем, представляют собой своеобразную «цену адаптации». Например, процесс адаптации к условиям Крайнего Севера может длиться десятки лет. При этом возможны временные срывы адаптации — повышенная заболеваемость органов дыхания, язвенная и сердечно-сосудистые болезни.

Компенсация – дополнительные защитные механизмы, противодействующие возникновению и прогрессированию патологического процесса. Включаются в работу организма при переходе адаптации в четвертую стадию.Ответные силы организма на изменения ОС в зависимости от степени этих изменений качественно различны и колеблются от физиологически оптимальных до патологических.

Адаптация – обеспечивает гомеостаз в условиях здоровья. Компенсация – борьба организма за гомеостаз в измененных условиях, условиях болезни.

В природе сочетание всех факторов в их оптимальных значениях – явление практически невозможное. Следовательно, в естественных условиях организм всегда затрачивает какую-то часть энергии на работу адаптивных механизмов.

При комплексном воздействии между отдельными факторами устанавливаются особые взаимоотношения, при к-рых действие одного фактора в какой-то степени изменяет (усиливает, ослабляет и т.п.) характер воздействия другого. Например, тренировка к физическим нагрузкам вызывает устойчивость к гипоксии (кислородному голоданию), и наоборот, тренировка к гипоксии создает устойчивость к большим мышечным нагрузкам.

Важен не только качественный критерий фактора, но и режим воздействия этого фактора на организм. Реакция организма значительно возрастает, если фактор воздействует не в виде непрерывного сигнала, а дискретно, т.е. с определенными интервалами. Этот прерывистый характер воздействия широко используется в практике при выработке адаптации к холоду, гипоксии, физическим нагрузкам и т.п.

Общие меры повышения устойчивости организма

Самое главное условие для поддержания устойчивого гомеостаза организма (и следовательно, механизма адаптационных процессов) – гармонизация жизнедеятельности человека со средой его обитания.

1) Своевременное и рациональное питание (нарушение соотношений питательных веществ в рационе питания сказываются на деятельности организма, снижают его сопротивляемость, способности к адаптации);Благоприятные условия труда и отдыха, режим сна и бодрствования, отдыха и труда;3)Физическая активность – формирует нервные механизмы управления, активизирует взаимодействие организма с внешней средой, способствует развитию организма в целом.

Рис. 3. Адаптация к условиям ОС и управление здоровьем человека

Основные экологические законы (законы Коммонера)**

Дата добавления: 2014-01-14