Адаптация человека к изменению температурных условий кратко

Обновлено: 03.07.2024

Процессы акклиматизации основаны на определенных изменениях в органах и функциональных системах, которые развиваются только под влиянием продолжительных (несколько недель, месяцев) температурных воздействий. Тепловая адаптация играет решающую роль для жизни в условиях тропиков или пустынь. Ее основной характеристикой является значительное увеличение интенсивности потоотделения (примерно в три раза), в течение коротких интервалов времени потоотделение может достигать 4 л в 1 час. В ходе адаптации содержание электролитов в поте заметно снижается, что уменьшает опасность их чрезмерной потери. Усиливается способность ощущать жажду при данном уровне потерь воды с потом, что необходимо для поддержания водного баланса. У лиц, длительно проживающих в жарком климате, по сравнению с неадаптированными реакция выделения пота и расширения сосудов кожи начинается при температуре примерно на 0,5°С более низкой.

В условиях продолжительного действия холода у людей развивается ряд приспособительных реакций. Их вид зависит от характера воздействий. Может возникнуть толерантная адаптация, при которой порог развития дрожи и интенсификации обменных процессов смещается в сторону более низких значений температуры. Например, аборигены Австралии могут провести целую ночь почти раздетые при температуре, близкой к нулю, без развития дрожи. Если воздействие холода более длительно или температура окружающей среды ниже нуля, такая форма адаптации становится непригодной. У эскимосов и других жителей Севера выработался другой механизм (метаболическая адаптация): у них интенсивность основного обмена стала на 25 – 50% выше. Однако для большинства людей характерна не столько физиологическая, сколько поведенческая адаптация к холоду, т. е. использование теплой одежды и обогреваемых жилищ.

Глава третья Детство и юность: адаптация продолжается

Если ваш мозг противодействует изменениям

Если ваш мозг противодействует изменениям Изменения — некомфортный процесс, а наш мозг организован таким образом, что ему проще придерживаться проторенных путей. Если ваша натура крепко держится за старые добрые привычки, которые превратили вас в толстяка, вам

Глава 13 ВЫЙДИТЕ ИЗ КЛИНЧА Повышение способности мозга к изменениям и адаптации

Глава 13 ВЫЙДИТЕ ИЗ КЛИНЧА Повышение способности мозга к изменениям и адаптации Те, кто отрицает перемены, творят разрушения. Гарольд Уилсон[61] Изгиб дороги — это не конец пути, если, конечно, вы не отказываетесь повернуть. Аноним Если вы делаете что-то старым испытанным

Глава 3. Адаптация человека к среде

Глава 3. Адаптация человека к среде Неизвестный суперцентр регуляции Огромное большинство нейронов коры головного мозга беспрестанно получает бесчисленные сигнализации: зрительные, акустические, осязательные, термические, проприоцептивные и др. Эти нейроны обязаны в

Адаптация при смене часового пояса

Адаптация при смене часового пояса Как избавиться от нежелательных последствий практически любого трансмеридианального перелета? Конечно, лучше всего избегать таких стрессовых раздражителей. Но каким образом? Можно приехать заранее на ответственное спортивное

Компенсация, или адаптация, – 3-я стадия

Компенсация, или адаптация, – 3-я стадия Стадия компенсации, или адаптации, начинается после того, как произойдет первый ацидотический кризис, и заканчивается очищением языка и появлением сильного чувства голода. Продолжительность этой стадии, как и предыдущих, у

Терапевтическая адаптация

Терапевтическая адаптация Могут быть выделены три клинических формы, исходя из господствующих симптомов: дыхательные нарушения, адинамическое состояние, нервное возбуждение с конвульсиями. Им соответствуют четыре основных лекарственных средства: Bryonia, Gelsemium, Stramonium,

Чувствительность к температурным изменениям

Чувствительность к температурным изменениям Просмотр литературы и данные из собственного опыта заставили д-ра Кригер предположить, что здесь может происходить нечто вреде переноса энергии. Во-первых, решающим фактором является температура. Сначала целители

Адаптация-дезадаптация

Адаптация-дезадаптация После прохождения первой части программы снижения веса – психологического тренинга нормализации пищевого поведения наши клиенты сбрасывают вес с той скоростью, с которой это позволяет делать их возраст, состояние здоровья и многие другие

СОЦИАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ РЕБЕНКА И СЕМЕЙНАЯ ИЕРАРХИЯ

СОЦИАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ РЕБЕНКА И СЕМЕЙНАЯ ИЕРАРХИЯ Формирование социального поведенияНачнем с того, что определим, как формируется социальное поведение. Кстати, что это такое? Это поведение по отношению к кому-то. Социальная адаптация – это умение вести себя по отношению

Вкусовые анализаторы и адаптация

Вкусовые анализаторы и адаптация Одной из важнейших характеристик сенсорной системы вкусового анализатора является абсолютный порог чувствительности, то есть минимальная концентрация химического вещества, вызывающая у человека вкусовое ощущение. Для разных веществ

Пункт пятый: Адаптация к пробежкам на первом этапе

Пункт пятый: Адаптация к пробежкам на первом этапе Итак, вы начали бегать. У вас формируется привычка к физическим нагрузкам. Если совершаете пробежки три раза в неделю, то этого вполне достаточно, чтобы организм был постоянно в тонусе. Походка станет легкой,

Адаптация матери к материнству

Адаптация матери к материнству Уход за фигуройСохранение фигурыКормящая женщина не нуждается в дополнительных хитростях, что бы сберечь свою фигуру. Природой обусловлено так, что кормящая мать поправляется примерно на 3–6 месяце кормления грудью, а после девяти месяцев

Влияние на организм человека температурных колебаний

Среди множества абиотических факторов, влияющих на человека, значительную роль играет температура. На человека оказывает воздействие не только фактическая температура воздуха, но и ее среднесуточная изменчивость. Так, изменение среднесуточной температуры воздуха на 1—2 º С считается слабым, на 3—4 ºС — умеренным, более чем на 4 º С — резким.

При длительном и сильном воздействии низких температур изменяется обмен веществ, сужаются сосуды пальцев рук и ног, кожи лица, происходит местное и общее охлаждение организма (возможно даже обморожение), снижается работоспособность человека, возникают простудные заболевания.

При воздействии на организм высокой температуры понижается кровяное давление, изменяется химический состав крови, нарушается водно-солевой обмен организма, возможен тепловой удар. Высокая температура воздуха также неблагоприятно воздействует на функции органов пищеварения и вызывает у человека быструю утомляемость.

Восприятие температуры индивидуально и связано с физиологическими и психологическими особенностями человека.

От каких факторов зависит восприятие температуры? Установлено, что ветер и влажность могут усиливать ощущение температуры. При сильном ветре холодные дни кажутся еще холоднее. При повышенной влажности низкая температура воздуха кажется еще более низкой, а при пониженной влажности — наоборот.

Учитывая значительное влияние температуры на самочувствие человека, рассмотрим его адаптацию к этому важнейшему абиотическому фактору.

Адаптация человека к изменению температурных условий

С помощью реагирующих на изменение температуры рецепторов, расположенных в коже и слизистых оболочках (периферические терморецепторы), организм человека постоянно получает информацию о температуре объектов окружающей среды, контактирующих с телом. Одновременно терморецепторы внутри тела реагируют на изменения температуры внутренней среды. Здесь центральная роль принадлежит рецепторам, расположенным в гипоталамусе (центральные терморецепторы), которые способны реагировать на очень небольшие (около 0,01 ºС) колебания температуры тканевых жидкостей. Информация, получаемая от всех терморецепторов организма, анализируется в гипоталамусе, в результате чего и возникают рефлекторные ответы различных органов, что обеспечивает поддержание постоянства температуры тела.

В приспособительных (адаптационных) реакциях к температурным изменениям ключевую роль играют потовые железы, гладкие мышцы стенок артериол, скелетные мышцы, щитовидная железа, надпочечники (см. табл.)

Таблица. Приспособительные реакции к температурным изменениям

Орган

Приспособительные реакции

При повышении температуры кожи или крови гипоталамус посылает в потовые железы импульсы о необходимости активного выделения пота. На его испарение расходуется тепло с поверхности кожи

Гладкие мышцы стенок
артериол

При повышении температуры кожи и крови гипоталамус направляет сигналы в гладкие мышцы стенок артериол, которые снабжают кровью кожу, вызывая расширение просвета артериол. Вследствие этого кровоснабжение кожи усиливается. Кровь переносит тепло из глубины тела к поверхности кожи, где оно и рассеивается

В условиях низкой температуры воздуха терморецепторы кожи посылают сигналы в центр терморегуляции гипоталамуса, который стимулирует быстрый цикл непроизвольных сокращений и расслаблений скелетных мышц (дрожание), что приводит к выделению тепловой энергии

При понижении температуры усиливает выделение гормонов тироксина и трийодтиронина, ускоряющих обмен веществ и, следовательно, теплообразование

При температурных изменениях надпочечники выделяют в кровь гормоны адреналин и норадреналин. Вследствие этого сужаются сосуды кожи, изменяя уровень теплоотдачи

Профессиональную тепловую подготовку проводят в условиях высокой температуры (55—60 ºС) при низкой относительной влажности (20—25 %) в состоянии покоя с применением респиратора. На возникающее в этих условиях перегревание адаптированные к высокой температуре испытуемые реагируют без нарушения функций центральной нервной системы. Это важно для горноспасателей, пожарников и других людей подобных профессий, так как сохранение деятельности коры больших полушарий в условиях перегревания дает возможность работать в зонах с высокой температурой и спасать людей.

Кроме гипоталамуса, терморецепторы посылают сигналы в кору головного мозга. Это позволяет человеку сознательно воспринимать температурные изменения и адекватно на них реагировать.

Адаптация человека к температурным колебаниям в окружающей среде не только биологический, но и социальный процесс, который заключается в строительстве комфортного жилья, пошиве одежды, создании бытовых приборов.

Также адаптационные возможности организма к низким температурам повышаются путем закаливания. Его физиологической основой является выработка условного рефлекса на систематическое воздействие температурного фактора. При закаливании важно соблюдать следующие принципы: индивидуальность (подбор процедур под контролем врача), постепенность (поэтапное увеличение дозировки) и систематичность (многократное действие фактора).

Повторим главное. Физиологическая регуляция адаптационных процессов к изменению температурных условий контролируется гипоталамусом. В осуществлении адаптационных процессов ключевая роль принадлежит нервной системе, железам внутренней секреции, гладким и скелетным мышцам. Кроме физиологической адаптации, человеку свойственна и социальная адаптация.

Проверим знания

Ключевые вопросы

1. Каким образом температурные колебания влияют на здоровье человека?
2. Какой орган и как регулирует теплообмен в организме?
3. Охарактеризуйте роль желез внутренней секреции в температурных адаптационных механизмах.

Сложные вопросы

1. Почему при сильном ветре и повышенной влажности воздуха холодные дни кажутся холоднее, чем в действительности?
2. Возможна ли долговременная адаптация человека к неземным условиям и заселение людьми спутника нашей планеты Луны? Ответ обоснуйте.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Влияние на организм температурных колебаний
На человека оказывает воздействие такие факторы как:фактическая температура воздуха и её среднесуточная изменчивость.
Изменения среднесуточной температуры воздуха:
1. На 1—2 С считается слабым,
2. На 3—4 С — умеренным,
3. Более чем на 4 С — резким.

Что происходит с телом человека под воздействием низких и высоких температур?
При длительном и сильном воздействии низких температур изменяется обмен веществ, сужаются сосуды пальцев рук и ног, кожи лица,
происходит местное и общее охлаждение организма (возможно даже обморожение), снижается работоспособность человека, возникают простудные
заболевания.
При воздействии на организм высокой температуры понижается кровяное давление, изменяется химический состав крови, нарушается водносолевой обмен организма, возможен тепловой удар. Высокая температура
воздуха также неблагоприятно воздействует на функции органов пищеварения и вызывает у человека быструю утомляемость.

Адаптация человека к изменению температурных условий.
С помощью реагирующих на изменение температуры рецепторов, расположенных в коже и слизистых оболочках (периферические терморецепторы), организм человека постоянно получает информацию о температуре объектов окружающей среды, контактирующих с телом. Одновременно терморецепторы внутри тела реагируют на изменения температуры внутренней среды. Здесь центральная роль принадлежит рецепторам, расположенным в гипоталамусе (центральные терморецепторы), которые способны реагировать на очень небольшие (около 0,01 С) колебания температуры тканевых жидкостей. Информация, получаемая от всех терморецепторов организма, анализируется в гипоталамусе, в результате чего и возникают рефлекторные ответы различных органов, что обеспечивает поддержание постоянства температуры тела.

Не только по своему филогенезу от обезьяноподобных предков, но и по физиологическим особенностям терморегуляции человек как гомойотермный организм должен быть отнесен к тропическим видам. Относительно слабое развитие химической терморегуляции, яркая и охватывающая большие области тела сосудистая реакция и хорошо развитое потоотделение с большим количеством эккринных потовых желез, характеризуют терморегуляцию у человека. Температура тела человека подвержена суточным колебаниям в пределах ГС и не является стабильной в разных частях тела.

В то же время адаптация к условиям Субарктики и Арктики не аналогична адаптации человека к холоду даже в условиях его повседневного воздействия на организм, например при холодовом закаливании или производственной работе, хотя контакты с природой имеют большое значение. Например, в условиях Арктики многие исследователи наблюдали у местных жителей повышение уровня основного обмена. Однако это повышение скорее было связано с ношением тяжелой одежды, чем с непосредственным воздействием холода на терморецепторы. Тем не менее у человека основной обмен может повышаться под влиянием длительного охлаждения (Кандрор, 1968) в условиях Арктики у лиц, постоянно работающих на открытом воздухе. У людей, не работавших на открытом воздухе, основной обмен в таких суровых климатических условиях не изменялся.

В зимнее время основной обмен эскимосов повышается на 25%, объем плазмы крови — на 25—45% и объем эритроцитов — на 15—20%. Летом все эти сдвиги исчезают, что происходит, как полагают авторы, в результате дезакклиматизации ( Brown , Bird , Boug , Delahaye , Green , Hatcher a . Page , 1954). С другой стороны, не обнаружено никаких отличий критической точки обмена веществ у лопарей (27° С), по сравнению с обитателями умеренного пояса ( Scholander , 1957). Автор считает, что все явления приспособления лопарей к низким температурам среды происходят за счет использования теплой одежды. Вопрос о собственно холодовой акклиматизации у народов Севера остается, таким образом, открытым.

По-видимому, в условиях Арктики большое значение имеет и своеобразная диета, включающая значительное количество белков и жиров. Исключительное значение, кроме того, имеет, по-видимому, для человека и режим мышечной деятельности. При ограничении движений и пребывания на открытом воздухе основной обмен в условиях Заполярья у человека по сравнению с условиями средних широт понижен (Слоним, Ольнянская и Руттен-бург, 1949). Однако процесс адаптации у человека усиливается при сочетании собственно климатических воздействий с умеренной мышечной деятельностью. Так, в санаториях под влиянием таежного климата основной обмен повышается при одновременном снижении частоты дыхания и пульса. Увеличивается и скорость восстановления температуры кожи после местного охлаждения.

В первый период акклиматизации в условиях Арктики у человека наблюдается тенденция к понижению кровяного давления. Причины этого явления неясны.

Одним из критериев акклиматизации к условиям Севера можно считать скорость восстановления кожной температуры после стандартного охлаждения. Эта скорость особенно велика у коренного населения Севера — чукчей, эскимосов, якутов (Кандрор, Солтысский, 1959). У приезжих из умеренного климата — при условии выполнения работы на открытом воздухе — картина восстановления кожной температуры после охлаждения приближается к картине аборигенов только после трех лет такой акклиматизации. В зимнее время сосудистая реакция более выражена, чем в летнее.

Однако акклиматизация к условиям полярных областей не ограничивается непосредственными изменениями терморегуляции под влиянием только пониженных температур среды. Не меньшее значение имеют и особенности светового и ультрафиолетового режима в условиях как полярного дня, так и полярной ночи. Полярная ночь оказывает значительное и притом отрицательное воздействие на организм человека. Световое голодание приводит к увеличению случаев заболевания детей рахитом. Наблюдается снижение содержания в крови лейкоцитов и гемоглобина. Изменяются иммунобиологические реакции как детей, так и взрослых, что выражается в увеличении заболеваниями скарлатиной, корью в зимние месяцы. Наблюдается снижение неспецифического иммунитета, особенно у тех, кто недавно прибыл в Заполярье.

Вопрос об акклиматизации человека в условиях Заполярья решается, по-видимому, исключительно в плане современных гигиенических мероприятий, позволяющих не только создать для человека достаточный тепловой комфорт, но и компенсировать световое и ультрафиолетовое голодание. Такие же вопросы, как физиология размножения и развития, требуют еще значительных физиолого-гигиенических исследований для создания нормальных физиологических отношений в организме человека при этих своеобразных условиях внешней среды.

Большое место в рассматриваемой проблеме занимают исследования терморегуляции у человека в условиях жаркого климата. По вопросу приспособления человека к существованию в условиях тропиков имеется значительная литература. Большинство исследователей приходит к выводу, что в процессах приспособления к тропикам у людей различных рас нет существенных различий ( Stigler , 1920; Morrison , 1956; Ladell , 1964 и др.). Обычно принимают, что тропический климат с его строго постоянной температурой среды (с колебаниями в году до 1°С и отсутствием суточных колебаний) может обеспечить нормальный теплообмен человека без всякой одежды в тени и в полном покое. Всякая деятельность в этих условиях связана с дополнительной продукцией тепла и требует увеличения теплоотдачи путем потоотделения. Имеется довольно большое количество фактов, свидетельствующих о том, что потоотделение в условиях жаркого климата увеличено, и способность к потоотделению в процессе акклиматизации возрастает. Этим и объясняется то, что ходьба в условиях тропиков по горизонтали с 20 кг нагрузки у хорошо потеющего человека перегревания не вызывает.

Значительные изменения в условиях тропиков претерпевает у человека кровообращение. Большинство исследователей обнаруживает стойкое снижение кровяного давления и возрастание минутного и ударного объема сердца. Однако и у человека дыхательному аппарату принадлежит в теплоотдаче значительная роль. Исследования температуры выдыхаемого воздуха показали, что последняя зависит не только от температуры внешней среды, но и от одежды исследуемого, т. е. от величины общей теплоотдачи организма.

Таким образом, несмотря на отсутствие у человека собственно механизма полипноэ, теплоотдача дыханием занимает даже в условиях жаркого климата (особенно сухого) значительное место.

Температура тела в условиях тропиков часто бывает повышенной, причем наблюдается обратная зависимость между интенсивностью потоотделения и температурой тела ( Ladell , 1964).

Собственно процессы адаптации человека к жаркому климату сводятся в основном к снижению температуры тела, возрастанию периферического кровообращения. Увеличенное кровоснабжение кожи обеспечивает не только большую теплоотдачу с поверхности тела, но и усиленную работу потовых желез ( Lewis , 1942; Юнусов, 1950). Наиболее ярко воздействие тропического климата проявляется в увеличении минутного объема сердца, сопровождающегося учащением сердечной деятельности. Часто увеличение кровообращения коррелируется с повышением температуры тела.

Важное место при адаптации в тропиках занимают изменения в крови. Большинство исследователей отмечает увеличение содержания воды в плазме, особенно ярко выраженное в первый период воздействия высокой температуры (Юнусов, 1961). Активная реакция крови не изменяется, хотя есть некоторая тенденция к ее сдвигу в щелочную сторону.

Наиболее неясным представляется изменение общего обмена веществ. Как правило, большинство исследователей находит в условиях тропиков лишь незначительное снижение основного обмена, что отчасти связывается с особенностями питания в условиях высокой температуры. Тем не менее ряд исследователей в строгих условиях изучения основного обмена наблюдали его снижение в тропиках как у местного населения, так и у хорошо адаптированных приезжих ( Ozorio de Almeida , 1919; Knipping , 1923). Имеются указания на то, что интенсивность химической терморегуляции у человека, адаптированного к высокой температуре, снижена. Значительно возрастает в условиях тропиков энергетический расход на мышечную работу. Это связывается, однако, с включением в активность большого количества систем (кровообращение, дыхание, потоотделение), обеспечивающих поддержание температуры тела.

Таким образом, несмотря на то, что человек, по мнению ряда исследователей (Слоним, 1952; Scholander , 1958 и др.), является тропическим организмом, интенсивная работа его в тропических условиях крайне затруднена и требует специальных искусственных мер охлаждения. Можно сделать и более общий вывод, что существование человека в условиях различных климатических поясов от Арктики и Антарктики до экватора обеспечивается отнюдь не физиологическими особенностями его терморегуляции, а создаваемым человеком микроклиматом — одеждой и жилищем (Бартон и Эдхолм, 1957). Тем не менее факт адаптации человека к различным температурным условиям несомненен и обеспечивается физиологическими механизмами, близкими к таковым у высших млекопитающих.

Слоним, А.Д. Экологическая физиология животных/ А.Д. Слоним.- М.: Высшая школа, 1971.- 448 с.

Читайте также: