Куц Б.О.

Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського

ФІЗІОЛОГІЧНІ АДАПТАЦІЇ СИСТЕМИ КРОВООБІГУ ЛЮДИНИ ДО ЕКСТРЕМАЛЬНО НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР СЕРЕДОВИЩА

Організм тварини пристосовується до тих чи інших умов середовища в результаті тривалої еволюції та онтогенезу, вдосконалює набуті властивості організму в ході адаптогенезу. До одних факторів зовнішнього середовища організм адаптується повністю, до інших частково або не адаптується взагалі ніколи. Існує кілька варіантів оцінки середовища по відношенню до організму. Так, І. М.Сеченов, вважав, що середовище потрібно розглядати як частину організму, з якою він неподільний, оскільки впливає на фізіологічні процеси організму, його властивості.

На сьогодні актуальнним питанням є питання адаптації людини в північних широтах, де вона піддається дії екстемально низьких температур, а також видозмінених режимів радіації та освітлення. Це позначається на роботі серцево-судинної системи, оскільки змінюється частота серцевих скорочень, збільшується систолічний обєм крові, спостерігають спазм переферичних судин і, як наслідок, знижується температура тіла, а, отже, і знижується теплообмін та втрата вологи під час дихання.

Відомо, що початковий етап адаптаційної реакції виникає безпосередньо після дії подразника і може реалізовуватися лише на основі готових, заздалегідь сформованих фізіологічних механізмів. Зміна у теплопродукції людини у відповідь на холод є проявом «термінової» адаптації. Таким чином поведінка організму визначена його протребами у самозбереженні. Але через тривалу дію факторів екстримальних температур «термінова» адаптація переходить до етапу «довготривалої». Саме це є ключовим моментом для адаптаційного процесу і тут важливе місце посідає процес навчання на основі пам’яті мозку і прояв стійких часових звязків та їх реалізації у вигляді відповідних поведінкових реакцій. Таким чином організм розширює ареал свого поширення.

Потрібно зауважити, що будь-яка взаємодія з навколишнім середовим та низькою температурою є порушенням гомеостазу організму людини, що забеспечується системою, що реагує специфічно на подразник, а також стресреалізуючими системами: адренергічною та гіпофізарно-адреналовою, що неспецифічно реагують на зміни в тепмературному режимі. Це було неодноразово розглянуто в працях вчених: Р. Декарта, В. Гарвея, І. М. Сеченова, І. П. Павлова, П. К. Анохина, Г. Селье та інших [2].

Адаптації системи кровообігу людини головним чином визначена властивостями та функціями крові та механізмів терморегуляції організму. Кровообіг у мешканців холодного клімату має особливості, що визначені функціями терморегуляції: фізичної, що потребує насамперед зменшення віддачі черезсудинні сплетення шкіри; хімічної, що використовує теплоутворюючу властивість жирів, які знижують рівень холестерину і можливість утворення атеросклеротичних відкладень у судинах. Саме хімічний показник зумовлює низький рівень тиску крові на судини, що збервгається і в похилому віці. Така особливість спостерігалась у ескімосів Аляски, чукч, фінських лопарів та канадських індіанців у дослідженнях І.Манна (1962р.), І.С. Кандора (1968р.), А. Еріксона та Г.Шефера (1971р.) відповідно. Наприклад, в ескімосів Лабрадору та Гренландії навіть у віці 50-60 років максимальний середній тиск становив 129 мм.рт.ст., а мінімальний –76 мм.рт.ст. Обстеження аборигенів Таймиру показало максимальне значення що складало 116 мм.рт.ст., а мінімальне – 60 мм.рт.ст. Вченими відзначено і те що гіпертонічна хвороба у жилетів Півночі вкрай рідкісне явище. Така особливість зберігається, хоча й меншою мірою, при переході до іншого способу життя. Загалом мешканці характеризуються гарним станом здоров’я органів серцево-судинної системи, а патологічні зміни, наприклад, ішемія міокарду або артеріальна гіпертонія, якщо і виявлені, то у приїзжих або є наслідком інфекційних захворювань, а також ХОК відповідає загальноприйнятим нормам ВООЗ [1].

Однак, вище зазначене є наслідком багатовікового пристосування народів до критичних умов середовища. Стійка адаптація досягається завдяки перебудові метаболізму РНК в нейронах і нейроглії ядер гіпоталамуса, посилюється ліпідний обмін, що корисно для запуску інтенсифікації енергетичних процесів. У людей, що мешкають на Півночі вміст жирних кислот в крові значно підвишений в порівнянні з мешканцями помірних широт, а рівень глюкози трохи зменшується.

Зменшення тепловіддачі під час дії низьких температур досягається шляхом зниження втрати вологи з диханням. Зміни ЖЕЛ, дифузної здатності легень супроводжується підвищенням кількості еритроцитів і гемоглобіну в крові, тобто збільшенням кисневої ємності крові – усі механізми мобілізуються для підтримки функціонування тканин організму киснем в умовах підвищеної метаболічної активності. Так як в екстримальних умовах зростає окислювальний метаболізм, то основний обмін речовин зростає на 43% [2].

Важливо, що організм в значній мірі здатен задіювати власні ресурси для зігрівання, а, отже, і для підтримки життєдіяльності. В умов холодного клімату організм використовує джерела ендогенного тепла: 1) довільне скорочення скелетних м’язів; 2) мимовільне скорочення (тремор); 3) термогенез, що не супроводжується скороченнями. Адаптація шляхом довільного чи мимовільного скорочення відбувається за допомогою перебудови метеболічних процесів м’язового скорочення. Під час тремору, спостерігають значну зовнішню механічну роботу, а енергія, що виділяється майже вся переходить в тепло. Це може викликати значне підвищення ЧСС, що в свою чергу викликано звуженням судин, кров, що залишилась в капілярах приймає венозний характер. Наприклад, у ескімосів інтенсивність кровообігу в кінцівках (через постійний вплив холоду) значно вища ніж в жителів помірних широт, у котрих ризик обморожень зростає в рази [1].

Вставновлено, що різке зниження температури викликає напругу в організмі – стрес. В результаті цього активується діяльність гіпофіза (адренокортикотропний гормон, тиреотропний гормон) та наднирників. За рахунок катаболічного ефекту катехоламіни здійснюють калоригенну дію, глюкокортикостероїди сприяють виділенню ферментів-окислювачів, підвищуючи теплопродукцію. Головну роль в цьому процесі відіграє тироксин: він активізує систему мітохондрій – головних енергетичних станцій клітин (окиснення та фосфорилювання)[2].

Зміни в системі кровообігу значні навіть під час сезонних коливаннь гомеостазу. Особливо помітні зміни показників властивостей крові. Зокрема фібринолітична активність крові в осінньо-зимовий період значно зменшується (р< 0,05), знижується вязкість (через гіперкоагуляцію), вміст ФГ значно нижчий, ніж влітку [3]. Адаптація до умов Півночі часто супроводжується зниженням метаболічних процесів до норми, а також такими симптомами: втомлюваність, гіпертонічний криз, диспноз та інші. Ці симптоми є проявами так званого «синдрому полярної напруги». У деяких людей перебудова організму може давати збій – дезадаптацію. У такому разі спостерігають ряд патологічних симптомів, що називають полярною хворобою [2].

Отже, консолідація пристосувань кровоносної системи до умов середовища в ході еволюції відкриває шлях до успішної праці та розвитку людини сьогодні та в майбутньому.

Література:

1. Коган А. Б. Экологическая физиология человека. – Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1990.-264 с.

2. Меерсон Ф. 3., Пшенникова М. Г Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. - М.: Медицина, 1988. - 256 с.

3. Паршина С.С., Токаева Л.К. Сезонные биоритмы систем гомеостаза, фибринолиза и вязкосты крови у здоровых лиц / С.С. Паршина // Материалы Х международного конгресса «Здоровье и образование в ХХІ веке» №7, Т. 13. М.: РУДН, 2011.– 300-301 с.