63. Адаптация к экстремальным условиям

    Вид Homo sapiens характеризуется широкими спо­собностями к адаптации и полиморфизмом (разнообразием в проявлении внешних признаков). Это позволило людям рас­селиться по всему земному шару, освоив различные климати­ческие зоны, географо-биологические условия и приспособив­шись к различным диетам.     С генетических позиций это означает, что человек облада­ет широкой «нормой реакции» многих генетических свойств. Автор концепции «нормы реакции» (Ф. Добржанский) опреде­лил ее как «полный спектр, весь репертуар различных путей развития, которые могут выявиться у носителей данного гено­типа в любой среде».     Природные экосистемы, в которых живут отдельные попу­ляции людей, многообразны. Исторически сложившиеся попу­ляции, приспособленные к определенным природным услови­ям, условно называют экотипами.Представители различных экотипов отличаются телосложением, типом лицевого скеле­та, цветом кожи и волос, пищевыми адаптациями и энергети­ческим балансом, иммунитетом к определенным заболевани­ям, а также скоростью роста и развития. Резкая перемена ус­ловий обитания для представителей любого экотипа означает стрессовую, а часто даже экстремальную ситуацию. Наиболее крупные адаптивные типы (экотипы): арктический, тропиче­ский, аридный (обитатели пустынь), высокогорный, средизем­номорский, среднеевропейский.     Типы географо-биологической среды обитания, опреде­ляющие экотипы человека, соответствуют основным климати­ческим зонам. Для каждого типа среды обитания, как пра­вило, характерен определенный тип хозяйственного уклада людей. Наибольшая населенность, развитие городов, совре­менный уклад жизни и хозяйства более всего характерны для зон смешанных лесов умеренного климатического пояса, а так­же для зоны тропических лесов и степей. В этих зонах сосре­доточено 79% населения Земли. Еще 12% людей обитают в горных районах, а остальные климатические зоны заселены слабо. Возникновению древнейших цивилизаций на Ближнем Востоке способствовал комплекс благоприятных экологиче­ских условий, а именно: обилие воды, плодородные почвы, речные транспортные пути, благоприятный климат в долина хрек Египта и Месопотамии.     Экстремальными условиями для отдельного человека яв­ляются любые резкие изменения в образе жизни, а опасными для жизни — условия, адаптация к которым невозможна (т. е. выходит за пределы физиологической толерантности, видовой генетической нормы реакции). Причем адаптационные воз­можности организма человека определяются не только физио­логическими, но и социальными условиями и факторами. Наиболее комплексный показатель индивидуальной адапта­ции человека к условиям среды — его работоспособность и об­щий жизненный тонус, которые отражают сложные взаимо­действия гормонального статуса, состояния нервной, иммун­ной и других физиологических систем организма, а также и свойства личности (т. е. совокупности социальных, интел­лектуальных, эмоциональных и духовных черт человека).     Экстремальные ситуации, связанные с питанием и энер­гетическим обменом. Энергия, получаемая человеком из пи­щи, необходима для поддержания обмена веществ, в том числе для поддержания постоянной температуры тела в состоянии покоя или основного обмена, а также для всех видов деятельности, роста и размножения. Регулирование общего энергети­ческого баланса взрослого человека, исключающее резкие ко­лебания веса тела, осуществляется нервной и эндокринной системами. Пользуясь специальными таблицами, можно для разных видов деятельности и с учетом возраста рассчитать не­обходимый расход энергии, в соответствии с которым соста­вить пищевой рацион.     Далее в нем следует сбалансировать содержание белков, жиров, углеводов, витаминов и микроэлементов, а также воды.     Основной обмен энергии взрослого человека составляет около 300 кДж/ч, энергетические затраты горожанина при обычной деятельности — около 450 кДж/ч, а при тяжелой ра­боте — до 2000 к Дж/ч. В среднем энергетические траты чело­века принимают равными 8500—12 500 кДж/сут. В прими­тивных обществах в связи с тяжелым трудом и большей зави­симостью от внешних температурных условий затраты энергии у людей выше.     Болезни, связанные с различными видами недостаточнос­ти питания, распределены на земном шаре по зонам. Там, где в избытке потребляются углеводы и в пище недостаточно бел­ков, наблюдается болезнь квашиоркор (белковое голодание). Общий недостаток калорийности пищи зачастую ведет к слабо­умию (маразму). В некоторых районах Земли часты заболева­ния щитовидной железы, связанные с недостатком в природ­ной среде йода. Авитаминоз А и связанные с ним нарушения зрения и болезни кожи возникают при недостатке в рационе жиров. Недостаточность витаминов группы В — причина тя­желых заболеваний нервной системы, а витамина С — причи­на снижения иммунитета и цинги. Недостаток никотиновой кислоты вызывает пеллагру. В целом выделяют три группы сообществ людей, которым преимущественно характерны:     1) белковая диета — сообщества охотников и пастухов;     2) углеводная диета — сообщества земледельцев;     3) смешанная диета — цивилизованные сообщества.     Первой группе сообществ присущи болезни, связанные с не­достатком углеводов и ряда микроэлементов, второй группе — авитаминозы, связанные с однообразием растительной пищи (преобладанием какой-либо зерновой культуры и недостатком зелени и фруктов), а также белковое голодание и общее исто­щение из-за низкой калорийности пищи. Современные горожане страдают болезнями от избытка калорийности, несбалан­сированности питания, недостатка овощей, фруктов и других видов свежих натуральных (неконсервированных) продуктов. Естественные для названных групп людей различия в росте, телосложении и весе также во многом определяются особен­ностями питания.     Климатическая адаптация. Определенная доля энергии затрачивается организмом человека на поддержание постоян­ства температуры тела. В отличие от других теплокровных жи­вотных человек дополнительно использует культурные и соци­альные приспособления: жилье, одежду, системы отопления, вентиляции, кондиционирования и т. д. Благодаря этому сооб­щества человека успешно выживают в экстремальных клима­тических условиях.     Способность людей разных экотипов к акклиматизации (длительной адаптации) к высоким и низким температурам различна. В среднем акклиматизация к теплу происходит бы­стрее, чем к холоду, так как связана со скоростью изменения основного обмена. Акклиматизация к холоду зависит от пита­ния, в частности, от содержания в диете белков и жиров. При этом у людей, как и у животных, образуется подкожный жи­ровой теплоизолирующий слой.     Изучение температурных границ организма человека при выполнении различных видов квалифицированной работы по­казало, что при достижении верхней границы температурного оптимума для человека (27—28 °С) эффективность работы сни­жается, а число ошибок возрастает. При более высокой темпе­ратуре нарушается сон. Нижней границей температурного оп­тимума является +18 °С. Установлено, что при температуре ниже +13 °С несчастные случаи на производстве происходят на 34% чаще, чем при +18 °С.