Адаптация и толерантность организма человека к различным факторам среды обитания

санкт-петербургский  государственный университет

сервиса и экономики

 

 

 

 

 

 

 

 Контрольная работа.

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент II курса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012 

Адаптация и толерантность  организма человека к различным  факторам среды обитания.

Благодаря биосоциальной  природе человека адаптации его  к условиям обитания имеют отчасти  биологическую, но главным образом  социальную природу. В настоящее  время преобладающее значение для  освоения человеком новых сред обитания и создания лучших условий жизни  в уже освоенных средах имеют  социально-гигиенические мероприятия, результатом которых служит совершенствование  средств и систем жизнеобеспечения, достижение состояния комфорта в  местообитаниях людей. Адаптации создаются  по отношению к факторам как природной, так и искусственной среды, поэтому  они носят не только экологический, но и социально-экономический характер.

Каждый человек представляет собой индивидуальность, поэтому  экологические и социально-экономические  адаптации дополняются психологическими. Индивидуальные и групповые адаптации  человека в отличие от биологических  адаптации растений и животных обеспечивают наряду с выживанием и воспроизведением потомства выполнение им социальных функций, важнейшей из которых является труд.

Социально-гигиенические  мероприятия, направленные на оптимизацию  условий жизни и производственной деятельности, включают устройство жилищ  и других помещений, конструкцию  одежды, организацию питания и  водоснабжения, рациональный режим  труда и отдыха, сознательно направленную тренировку организма и многое другое. При этом исходят из принципа «разумного максимума» удобств, при котором  поддерживается высокая работоспособность  и сохраняется здоровье населения, но в то же время не допускаются  изнеживание организма и чрезмерные экономические затраты.

В основе адаптации человека лежат социально-экономические механизмы, однако важная роль принадлежит также  состоянию естественных приспособительных  и защитных механизмов, составляющих биологическое наследство людей. Достаточно демонстративно эта роль выявляется при переходе в местообитания  с экстремальными условиями, которые  проявляются благодаря наличию  на заселяемой территории экологического фактора или комбинации факторов, оказывающих на здоровье человека выраженное неблагоприятное действие.

Они могут складываться не только в естественных (Арктика, высокогорье), но и в антропогенных (крупные  города) местообитаниях. Так, выходцев из зоны умеренного климата, прибывающих  на работу в Арктику или Антарктиду, встречают суровый климат, необычные  для средних широт атмосферные  явления, резко пониженное количество микроорганизмов в почвах и воздухе, жизнь в относительно малочисленных, скученных коллективах. Как правило, такие люди по прибытии в Заполярье длительное время испытывают болезненные состояния и ощущения, усиливающиеся, например, при смене полярных дня и ночи. Они проявляются в повышении артериального давления и учащении пульса, которые сменяются затем понижением давления (иногда до уровня 70/30 мм рт. ст.) и урежением пульса. Эти явления, обозначаемые некоторыми исследователями как метеоневроз, сопровождаются падением работоспособности.

Описанная ситуация находит  отражение в рекомендациях гигиенистов, ограничивающих продолжительность  работы для вновь прибывших в Заполярье. Так, при температуре до —30°С и скорости ветра 4—8 м/с основной состав полярной станции может работать на открытом воздухе полный рабочий день, тогда как вновь прибывшие — не более 1 ч. У полярников количество лейкоцитов в крови обычно снижено до уровня 3000—3500 в 1 мм³. В период смены состава зимовщиков при контакте с вновь прибывшими, как правило, наблюдается почти поголовная заболеваемость простудными и кишечными заболеваниями. Выявляются признаки утомления и даже истощения нервной системы — ухудшается оперативная память, снижается надежность работы человека, увеличивается продолжительность скрытого периода двигательных реакций.

По прошествии времени у части людей функциональные показатели возвращаются к нормальному уровню. У других они остаются измененными по сравнению с исходными значениями, наблюдавшимися до приезда в Арктику или Антарктику, однако восстанавливаются работоспособность и самочувствие. В таких случаях говорят об акклиматизации людей к новым условиям обитания. Для растений и животных, перенесенных в необычную среду обитания, критерием акклиматизации служит их выживание, для людей — восстановление высокого уровня трудоспособности. Изменение физиологических механизмов при акклиматизации нередко имеет сложный характер.

Так, у адаптированных к  жизни в холодном климате людей  при охлаждении наблюдается изменение  кровоснабжения кожных покровов. При  этом степень изменения различается  в разных частях тела. Например, у  акклиматизированных в Заполярье  людей на холоде тепловой поток с  рук возрастает на 40%, тогда как  с груди — на 19%. Таким образом, благодаря поддержанию достаточно высокой температуры сохраняется  работоспособность рук.

В адаптациях человеческих популяций к новым экстремальным  условиям, в которых они оказываются, огромную роль играет их исходный генетический полиморфизм (см. § 12.3). В каждой популяции человека можно выделить разнородные конституциональные типы, отличающиеся друг от друга особенностями адаптации к новым условиям благодаря различиям их генотипических характеристик. Особенно отчетливо отличаются друг от друга типы «стайер» и «спринтер». Организм стайера довольно слабо приспособлен к выдерживанию мощных кратковременных нагрузок, однако после относительно короткой перестройки он способен переносить длительные равномерные воздействия экологических факторов в неадекватных условиях.

Тип «спринтер» может осуществлять мощные физиологические реакции  в ответ на сильные, но непродолжительные  воздействия экстремальными экологическими условиями. Длительное действие неблагоприятных  факторов даже относительно небольшой  интенсивности переносится спринтерами  плохо. Наряду с этими крайними типами существует промежуточный вариант  — «микст», характеризующийся средними адаптационными способностями.

У спринтеров и стайеров обнаруживаются различия по ряду антропометрических показателей, имеющих генетическую природу: масса тела, рост, объем  грудной клетки, а также по функциональным признакам: величина артериального  давления, емкость легких, соотношение  форменных элементов крови, ее свертываемость и др. Отмеченные конституциональные типы отличаются друг от друга также  различной заболеваемостью. Так, спринтеры  более склонны иметь сердечно-сосудистые заболевания. Течение их в этой группе лиц более тяжелое. Тип «спринтер» оказывается более легко адаптирующимся в экстремальных экологических ситуациях на протяжении первых месяцев и лет после попадания в соответствующие условия. Особенности стайеров менее выигрышны в условиях акклиматизации, но по истечении указанного срока их состояние значительно улучшается.

Статистические обследования человеческих популяций в разных экологических условиях показали, что  в г. Новосибирске среди людей со средним возрастом 30,5 лет 22% составляют спринтеры, 12% — стайеры, 66% — миксты. Среди людей, переселившихся в экстремальные условия БАМа, на протяжении 1-го года спринтеров было 32%, стайеров — 25%, микстов — 43%. В конце 2-го года жизни на БАМе соотношение типов сместилось резко в сторону стайеров и составило 17,6% спринтеров, 53% стайеров и 29,4% микстов. Это произошло в связи с тем, что большая часть людей, генетическая конституция которых не соответствует стайерам, покинула экстремальную зону, в результате чего среди оставшихся больше половины составили именно стайеры.

Знания о конституциональных особенностях и адаптивных возможностях стайеров и спринтеров имеют большое  значение для осуществления мероприятий  по регулированию и улучшению систем жизнеобеспечения человеческих популяций в регионах с экстремальными экологическими условиями.

Длительное существование  групп людей на территориях, различающихся  преобладающими климатическими, алиментарными  и другими факторами, привело  к образованию воспроизводящихся  в ряду поколений комплексов признаков. Эти комплексы соответствуют  экологическим типам людей и  обусловливают более высокий  уровень приспособленности к  проживанию в определенной биогеографической  среде за счет биологических механизмов. Такое положение свидетельствует  об относительности понятия экстремальности  природных условий в тех или  иных регионах планеты. Вместе с тем  перед человечеством стоит задача глубокого освоения и более плотного заселения малокомфортных территорий — пустынь и полупустынь, высокогорных, полярных, тропических районов, океанов и морей (на долю которых приходится 71% поверхности планеты). Космоса.

Решение этих задач связано  с социально-экономическим прогрессом человечества.

 

Особенности функционирования сенсорных систем человека. 
Главная особенность сенсорной организации человека — это то, что она складывается в результате всего его жизненного пути. Чувствительность человека дана ему при рождении, но развитие ее зависит от обстоятельств, желания и усилий самого человека. 
Что мы знаем о мире и о себе? Откуда получаем эти знания? Каким образом? Ответы на эти вопросы идут из глубины веков из колыбели всего живого.  
 
Ощущения 
Ощущение — это проявление общебиологического свойства живой материи — чувствительности. Через ощущение происходит психическая связь с внешним и внутренним миром. Благодаря ощущениям информация обо всех явлениях внешнего мира доставляется в мозг. Таким же образом через ощущения замыкается петля для получения обратной связи о текущем физическом и отчасти психическом состоянии организма. 
Через ощущения мы узнаем о вкусе, запахе, цвете, звуке, движении, о состоянии своих внутренних органов и т.п. Из этих ощущений складываются целостные восприятия предметов и всего мира.  
Очевидно, что в сенсорных системах человека происходит первичный познавательный процесс и уже на его основе возникают более сложные по своей структуре познавательные процессы: восприятия, представления, память, мышление.  
Как бы прост ни был первичный познавательный процесс, но именно он является основой психической деятельности, лишь через "входы" сенсорных систем проникает в наше сознание окружающий мир. 
 
Обработка ощущений 
После получения информации мозгом, результатом ее обработки является выработка ответного действия или стратегии, направленной, например, на улучшение физического тонуса, большее сосредоточение внимания на текущей деятельности или осуществление настройки на ускоренное включение в умственную деятельность.  
Вообще говоря, ответное действие или выработанная стратегия в каждый момент времени является лучшим выбором из вариантов, доступных человеку в момент принятия решения. Тем не менее, понятно, что количество доступных вариантов и качество выбора различны для разных людей и зависят, например от: 
-психических свойств личности, 
-стратегий взаимоотношений с окружающими, 
-отчасти физического состояния, 
-опыта, наличия нужных сведений в памяти и возможности их извлечения. 
-степени развития и организации высших нервных процессов и т.д. 
Например, малыш вышел раздетым на холод, его кожа ощущает холод, возможно, появляется озноб, ему становится некомфортно, сигнал об этом поступает в мозг и раздается оглушительный рев. Реакция на холод (стимул) у взрослого может быть другой, он либо поспешит одеться, либо заскочит в теплое помещение, либо попытается согреться иным способом, например, бегом или прыжками. 
 
Классификация ощущений 
Пять основных видов ощущений: зрение, слух, осязание, обоняние и вкус — были известны уже древним грекам. В настоящее время расширены представления о видах ощущений человека, можно выделить около двух десятков различных анализаторных систем, отражающих воздействие внешней и внутренней среды на рецепторы. 
Классификацию ощущений производят по нескольким принципам. Основная и самая значительная группа ощущений доводит до человека информацию из внешнего мира, и связывает его с внешней средой. Это экстерорецептивные — контактные и дистантные ощущения, они возникают при наличии или отсутствии непосредственного контакта рецептора с раздражителем. Зрение, слух, обоняние относятся к дистантным ощущениям. Эти виды ощущений обеспечивают ориентировку в ближайшей среде. Вкусовые, болевые, тактильные ощущения — контактные. 
По расположению рецепторов на поверхности тела, в мышцах и сухожилиях или внутри организма различают соответственно: 
экстероцепцию — зрительная, слуховая, тактильная и другие; 
проприоцепцию — ощущения с мышц, сухожилий; 
интероцепцию — ощущения голода, жажды. 
В ходе эволюции всего живого чувствительность претерпевала изменения от самой древней до современной. Так, дистантные ощущения можно считать современнее контактных, но в структуре самих контактных анализаторов также можно выявить более древние и совсем новые функции. Так, например, болевая чувствительность более древняя, чем тактильная. 
Такие принципы классификации помогают сгруппировать все виды ощущений в системы и увидеть их взаимодействие и связи. 
 
Виды ощущений

Зрение, слух 
Рассмотрим различные виды ощущений, имея в виду, что наиболее хорошо изучены зрение и слух. 
 

Зрение 
Глаз — это совершенно необыкновенный прибор, который только могла изобрести "матушка-природа" для нашего зрения, орган чувств с очень сложным анатомическим строением. Световые волны, отражаясь от предметов, преломляются, проходят через хрусталик глаза, обеспечивающий фокусировку света, и появляются на сетчатке в виде изображения.  
Ясное, четкое видение равноудаленных предметов обеспечивается благодаря изменению кривизны хрусталика, называемой аккомодацией. Это важнейший регулятор функции зрения. Различные нарушения могут влиять на аккомодацию, что сказывается на остроте зрения, уровне различения мелких деталей. 
Сетчатка глаза — передний край мозга, наиболее удаленная от головного мозга часть зрительного анализатора, первой воспринимает свет, обрабатывает и преобразует световую энергию в раздражение — сигнал, в котором закодирована вся информация о том, что видит глаз. Исследование этого нервного образования помогает раскрыть тайны зрительного механизма, созданного природой. Да, безусловно, "матушка-природа" очень постаралась, создавая столь совершенный прибор нашего зрения. 
Сам глаз — это дистантный рецептор, потому что дает возможность узнать предметы, удаленные от органов чувств, и явления, происходящие вокруг нас. Наше зрение помогает определить расстояние до предметов и их объемность. Это возможно благодаря парности зрительного анализатора, на сетчатке при удалении или приближении к предмету происходит изменение размеров изображения, и движение, т.е. сведение и разведение осей глаз. 
Волокна зрительного нерва составляют сетчатую оболочку глаза, которая состоит из нескольких десятков тысяч окончаний, которые возбуждаются под воздействием световой волны. Окончания зрительного нерва различны по форме и функциям.  
Рецепторы, расположенные в центре сетчатой оболочки близкие по форме к колбочкам, отражают цвет и являются аппаратом дневного зрения. Нервные окончания в виде палочек отражают свет. Расположенные вокруг колбочек, ближе к краю сетчатки, они являются аппаратом сумеречного зрения. Колбочковое и палочковое зрение независимы друг от друга, поэтому в случае нарушения одного, другое остается неизменным. 
Можно выделить две группы зрительных ощущений: 
ахроматические, отражающие переход от белого к черному цвету, со всеми оттенками серого цвета и хроматические, отражающие цветовую гамму с большим количеством оттенков и тонов цвета. 
Без отражения цвета мир человека стал бы гораздо беднее, в цветовых ощущениях выражен и эмоциональный фон, например, часто говорят о теплых и холодных цветовых тонах. Эмоциональное воздействие цвета широко используется в живописи, да и в любом из видов художественных промыслов. 
С помощью зрительного анализатора можно различить яркость цвета и выделить предмет из общего фона. Особенно хорошо видно черное на белом или белое на черном. Благодаря закону контраста становится возможным различать все плоскостные черно-белые изображения. Если предмет расположен далеко и при этом слабо освещен, то для его безошибочного определения контрастность должна быть достаточно высокой. 
Пожалуй, в жизни любого человека наибольшую роль играют зрительные ощущения, без них деятельность человека очень ограниченна, а некоторые виды деятельности вообще невозможны, т.к. основной источник информации зрение. Глаза, при длительной работе, например, на компьютере, устают, им нужен отдых, упражнения пакета "Комфорт" придут им на помощь.  
 
Слух 
Слуховые ощущения являются также дистантными ощущениями. Чувствительные окончания слухового нерва расположены во внутреннем ухе, улитке со слуховой мембраной и чувствующими волосками. Ушная раковина, так называемое, внешнее ухо собирает звуковые колебания, а механизм среднего уха передает их улитке. Чувствующие окончания улитки возбуждаются в результате резонанса, т.е. различные по длине и толщине окончания слухового нерва приходят в движение при определенном числе колебаний в секунду, и полученные сигналы передаются в мозг. Эти колебания возникают в упругих телах и передаются воздушной средой. Из физики мы знаем, что звук имеет волновую природу и характеризуется частотой и амплитудой. 
Частота звука определяется числом волновых периодов в единицу времени. Так, например, слуховой диапазон взрослого человека находится в пределах 15 — 20000 Гц, уменьшаясь с возрастом. Звуки отличаются не только частотой, но и тембром, придающие уникальность и своеобразную окраску голосу и звучанию различных музыкальных инструментов. Громкость звука зависит от ее амплитуды и измеряется в децибелах (логарифмическая шкала). Обычный разговор происходит при 50 — 60 дБ, а рок-музыка до 130 дБ, т.е. достигает болевого порога. 
Различают три вида слуховых ощущений: речевые, музыкальные и шумы. В этих видах ощущений звуковой анализатор выделяет четыре качества звука:  
силу (громкий — слабый),  
высоту (высокий — низкий),  
тембр, 
длительность звучания и темпоритмический узор воспринимаемых звуков. 
Фонематическим называется слух, используя который можно различать звуки речи. Он формируется в течение жизни и зависит от речевой среды обитания. Хорошее знание иностранного языка предполагает выработку новой системы фонематического слуха. Способность к обучению иностранным языкам определяется фонематическим слухом, который также влияет и на грамотность письменной речи. 
Музыкальный слух человека воспитывается и формируется, как и речевой. Способность наслаждаться музыкой является многовековым результатом развития музыкальной культуры человечества. 
Шумы и шорохи — менее значимы для человека, если только они не мешают ему жить. Шумы могут вызывать приятный эмоциональный настрой, например шум дождя, рокот морского прибоя, а, один мой знакомый администратор компьютерной сети рассказывал, что он не может заснуть когда не слышит шума работающих вентиляторов от трех-четырех компьютеров. Шумы также могут служить сигналом опасности — шипение газа, топот ног за спиной, вой сирены.