Адаптація та акліматизація людини до екстремальних умов Крайньої Півночі та тропічних широт
Півночі та тропічних широт.
Адаптація організму людини до умов Крайньої Півночі є частиною адаптації проблеми адаптації людини до різних природних факторів. Адаптація до умов Крайньої Півночі, розвиваючись за загальним закономірностям адаптації до різних природних факторів та адаптації до нових факторів середовища взагалі, проявляється також у виникненні специфічних адаптаційних реакцій, викликаних впливом знову ж таки специфічним фактором високих широт
Вважають, що особливості адаптації організму людини до умов Крайньої Півночі визначаються впливом у цих районах особливих природних чинників. Природні умови на Крайній Півночі для здоров'я людини значно важчі, ніж у середній смузі. Особливості клімату тут добре відомі. Але справа не лише в суворому кліматі та особливому режимі освітленості (полярний день чи полярна ніч). На Крайній Півночі на організм людини діють космічні фактори, оскільки магнітне поле Землі у цих широтах захищає від них Землю значно гірше, ніж у середніх та низьких широтах. Тому в Заполяр'ї умови не просто складніші за природними та космічними факторами, ніж у середній смузі, але відрізняються від них принципово. Тут діють організм людини багато чинників, які у середній смузі взагалі діють.
Функціонування організму здорової людини завжди перебуває у відповідності до зовнішніх умов. Тому в деяких жителів півночі, які добре адаптовані до екстремальних умов Крайньої Півночі, багато показників організму значно відрізняються від таких у середній смузі. Іншими словами, середньоширотна норма для північан, що добре адаптувалися, непідходить. У них своя норма, до якої вони дійшли внаслідок тривалої адаптації до північних екстремальних умов.
Успішна адаптація минулого населення Крайньої Півночі є неодмінною умовою його доброго здоров'я. Багато захворювань (серцево-судинної та нервової систем, органів дихання, печінки та ін) в умовах Крайньої Півночі виникають у більш ранньому віці і протікають важче, ніж у середній смузі. Часто причина цих захворювань тут інша, ніж у середній смузі. Вона пов'язана з тим, що людина погано адаптується до нових її природних та космічних умов. Це означає, що організм не може налаштувати свою роботу на оптимальний режим, тому його органи та системи працюють з напругою, в режимі перевантажень, що і призводить до виникнення та розвитку хронічних захворювань. Таким чином, більшість захворювань (особливо хронічних) на Крайній Півночі є результатом того, що організм людини не адаптувався до важких умов Крайньої Півночі, або, іншими словами, вони є результатом дезадаптації.
При вивченні впливу природних факторів на організм людини дослідники стикаються зі значними труднощами через такі обставини:
1) на організм людини одночасно діють багато метеорологічних факторів, з яких надзвичайно важко визначити провідний, визначальний характер адаптаційних реакцій;
2) різні пристосувальні реакції організму людини, що залежать як від належності кожного до аборигенів певних природних зон, так і від статі, віку, належності до певного конституційного типу, так і від інших індивідуальних особливостей людини.
При міграції людини на Крайню Північ система кровообігу однією з перших включається в реакцію адаптації та відіграє важливуучасть у підтримці гомеостазу організму нових екологічних умовах. Будучи важливою ланкою, що лімітує, від якої багато в чому залежить кінцевий адаптивний результат, система кровообігу може служити і маркером загального адаптаційного процесу. Тому вивчення проблеми фізіології та патології механізмів адаптації серцево-судинної системи в умовах Крайньої Півночі набуває першорядного значення. Дослідники, що вивчали питання адаптації серцево-судинної системи у високих широтах Землі, відзначають, що міграція людини в ці райони супроводжується у частини людей різноманітними суб'єктивними порушеннями кардіального генезу: задишкою, особливо при швидкій ходьбі та фізичному навантаженні, серцебиттям та болями в ділянці серця. Найбільше скарг наголошується в перші місяці показали, що взаємодія приїжджих з комплексом факторів Крайньої Півночі супроводжується складною перебудовою регуляторних, фізіологічних і обмінних процесів і розвитком стану своєрідної напруги. Виникненню кардіологічних досліджень у Заполяр'ї сприяли практичні лікарі – учасники перших високоширотних експедицій. Вже в той час вони добре знали, що успіх експедиції багато в чому залежить від стану здоров'я і, зокрема, серцево-судинної системи її учасників, і відбирали до її складу здорових та витривалих людей.
Холод — один із головних екологічних факторів Крайньої Півночі, до якого доводиться адаптуватися організму людини та її серцево-судинної системи. Низькі температури в поєднанні з високою швидкістю вітру впливають на відкриті ділянки поверхні тіла і на велику судинну і рецепторну область легень.час, думки про фатальний гіпертензивний вплив холодного клімату. На підвищення артеріального тиску у людини в умовах холоду вказують А. Бартон та О. Едхолм (1957). Гіпертензивні реакції у новоселів Норильська описані А.Т. Пшоником та ін. (1965, 1969), Н.С. Арутюнова (1966). Високе поширення гіпертонічної хвороби серед населення Заполяр'я спостерігав Ю.Ф. Меньшиков (1965).
Навпаки, інші дослідники знайшли у минулого населення Заполяр'я нижчий рівень артеріального тиску і менше поширення гіпертонічної хвороби, ніж у населення середніх широт. Неоднозначність змін артеріального тиску відзначається і в зимівників Антарктиди. Є дані як про зниження у них артеріального тиску і відсутність істотних змін у рівні артеріального тиску в процесі зимівлі так і про гіпертензивні реакції. Особливо важко гіпертонічна хвороба протікає в осіб, які мігрують у Заполяр'ї з захворюванням, що вже розвинулося. Матеріали прозектур лікувальних закладів м. Мурманська свідчать про те, що серед загальної кількості загиблих від серцево-судинних захворювань гіпертонічна хвороба реєструвалася значно частіше, ніж в інших містах середньої смуги.
Людина за умов холоду спостерігається збільшення опору в периферичних відділах кровоносного русла. Показано, що адаптацію умов Крайньої Півночі супроводжується розвитком морфофункціональних змін у малому колі кровообігу, нерідко формуванням синдрому первинної північної артеріальної гіпертензії малого кола кровообігу і “магаданської пневмопатії”, яка сприймається як основа хронічних неспецифічних захворювань легень населення.
Низький рівень артеріального тиску виявлено у ескімосів Лабрадору та Гренландії. Улюдей віком від 60 років не було відзначено рівня систолічного тиску вище 140 мм.рт.ст. та не описано жодного випадку артеріальної гіпертонії. При обстеженні 842 чоловіків-ескімосів Аляски у віці від 17 до 53 років не виявлено суттєвого збільшення артеріального тиску з віком. Про низький рівень артеріального тиску у аборигенів (чукчів та ескімосів) Заполяр'я повідомив також І. С. Кандрор (1962, 1968). У ескімосів Аляски майже немає збільшення артеріального тиску з віком.
В організмі розвивається "холодова гіпоксія". На думку М. А. Якименка, у фазі компенсації в організмі формуються реакції, характерні для гіпоксичної гіпоксії: підвищується утилізація кисню з повітря, що вдихається і кисневотранспортна функція крові), зростає коефіцієнт утилізації кисню тканинами. У роботах показано, що процес адаптації людини на Крайній Півночі супроводжується формуванням симптомокомплексу, подібного до хронічної гіпоксії з відповідними змінами в системах дихання та кровообігу спрямованими на “боротьбу” за кисень.
За даними І.С. Кандрора (1968), основний обмін у корінних жителів Півночі - чукчів і ескімосів, які працювали на підприємствах та в установах Головсевморшляху і проживали в тих же умовах, що й населення даного робітничого селища, коливався від 108 до 140%; у середньому всієї групи величина основного обміну становила 121%.
Щоб зрозуміти біологічне значення реакцій, доречно згадати І.П. Павлова, який вважав, що в організму є спільні та приватні функції та потреби. Загальна потреба організму на морозі – звуження судин, а приватна – необхідність зігріти вуха, щоки, тобто розширити шкірні.судини. У цьому випадку між загальними та приватними потребами виникає боротьба.
За даними розширення судин після звуження має значення для захисту поверхні тіла від охолодження. Г.М. Данишевський (1970) вважав, що уривчастий приплив крові має позитивне значення. Насправді, постійне розширення судин протягом тривалого часу призвело б зрештою до великихтепловтрат і швидшого охолодження організму.
У міру збільшення стажу роботи на Півночі відзначається більш швидке та повне відновлення ширини просвіту периферичних судин на ділянках тіла, що зазнавали охолодження. Ймовірно, в умовах Півночі під впливом тривалого інтенсивного холодового подразника (-15 -20°C) відбувається перебудова фізичної терморегуляції в напрямку прискорення відновлення кровотоку на ділянках тіла, що охолоджуються, що призводить до посилення теплозахисних властивостей організму. Під впливом слабких холодових подразників на окремих ділянках тіла (температура повітря 0 ° +5 ° C) подібної перебудови не відмічено (Н. І. Бобров та ін, 1979). У роботах І.А. Арнольді (1962) у дослідженнях при охолодженні верхніх кінцівок у людей водою (+5°C) зазначених вище явищ також не спостерігали.
Для виявлення зрушень у температурі шкіри у обстежуваних проведено функціональну пробу на охолодження, що полягає в одноразовому охолодженні верхніх або нижніх кінцівок водою з температурою +5°C протягом 30 хв (Н.І.Бобров та ін, 1979). У значної більшості обстежуваних з нетривалим терміном роботи Півночі температура шкіри верхніх кінцівок при охолодженні знижувалася до +7°C. У більшості осіб зі стажем роботи на Півночі від 1 року до 2 років температура шкіри ділянок, що охолоджуються (верхні кінцівки) знижувалася за цей жепроміжок часу до +9°C, +11°C. І нарешті, у більшості осіб з тривалістю роботи на Півночі понад 2 роки температура шкіри майже наприкінці охолодження знижувалася лише до +9°C,+14°C.
Активація центрів терморегуляції здійснюється завдяки збудженню холодових рецепторів, які у щурів можуть становити до 86% всіх терморецепторів (Козирєва Т.В., Якименко М.А., 1979).
Ці рецептори відповідають швидке охолодження фазової реакцією почастішання імпульсів (Минут-Сорохтина О.П., 1979). Причому терморегуляторна реакція, саме збільшення теплопродукції, може розвиватися лише за охолодженні периферичних ділянок тіла, наприклад кінцівок в людини. Це вдалося показати VanSomeren (1982), який за повного занурення людей у воду 29°С спостерігав падіння температури тіла на 0,5°-1,4°C. Однак, якщо при цьому кисті рук і ступні ніг додатково охолоджували водою температурою 12°C, то загальна гіпотермія не розвивалася.
При комфортній температурі довкілля та відсутності активації шкірних рецепторів терморегуляторні реакції можуть включатися і при охолодженні глибоких тканин. Це було показано в дослідах Jessen (1981), проведених на козах з вживленими теплообмінниками, що дозволяли змінювати температуру ядра тіла при незмінній температурі оболонки.