Учебник Биология - ВУНМЦ 2000

Глава 6. БИОЦЕНОТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО

6.2. МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АНТРОПОГЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДЫ

6.2.5. МЕХАНИЗМ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ОРГАНИЗМА К ФАКТОРАМ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ФАКТОРА)

Искусственная среда обитания, созданная человеком, может сгладить прямое воздействие природных факторов, но не может полностью отделить его от природы. В отношении каждого фактора организм вырабатывает приспособительные реакции. Например, рассмотрим влияние температурного фактора на организм человека и ответную реакцию на него.

6.2.5.1. Приспособление организма человека к температуре в окружающей среде

Температурный фактор - обязательное условие существования живого; температура влияет на все функции организма. В процессе эволюции животного мира имело место совершенствование систем регуляции теплообмена со средой.

Внешние температурные воздействия человек воспринимает периферическими рецепторами - холодовыми и тепловыми. От них сигналы о температурном воздействии поступают в головной мозг, в центр терморегуляции - гипоталамус, а от него в кору больших полушарий. Кора и гипоталамус регулируют работу органов, непосредственно участвующих в ответных реакциях, обеспечивая приспособление организма к новым температурным условиям.

При низких температурах во внешней среде происходит сужение кожных и подкожных сосудов, перераспределение крови в кровеносном русле. В результате уменьшается ее количество в периферической зоне и сокращается теплоотдача с поверхности тела. Увеличение крови в сосудах брюшной полости способствует сохранению тепла во внутренних органах. При резком охлаждении тела включается особый механизм - холодовая дрожь, приводящая к увеличению теплообразования. Дрожь - это непроизвольная мышечная активность. Кроме того, усиливается выделение физиологически активных веществ, стимулирующих энергообмен во всех тканях. В результате этого происходит накопление тепла, и температура тела поддерживается на устойчивом уровне.

Перераспределение кровотока и мышечное дрожание называют физической теплорегуляцией. Эти реакции проявляются моментально при попадании человека в условия пониженной температуры во внешней среде. Биохимические процессы, обеспечивающие выработку тепла, называют химической терморегуляцией.

В условиях повышенных температур и перегревания организма первыми также активизируются механизмы физической терморегуляции. Происходит перераспределение крови, увеличивается ее количество в поверхностных тканях при расширении кожных и подкожных сосудов. Это обеспечивает теплоотдачу посредством радиации (теплоизлучения) и конвекции (скорости движения воздуха).

Успешное протекание этих процессов возможно в тех случаях, когда температура наружных слоев кожи выше температуры окружающей среды. Возрастает теплоотдача при испарении жидкости с поверхности дыхательных путей и кожи. Велико значение потоотделения для поддержания температуры тела в условиях нагревающего микроклимата. Теплоотдача путем испарения с поверхности кожи особенно важна, когда окружающая температура превышает температуру поверхности тела. Лица с ослабленным потоотделением обычно обладают пониженной сопротивляемостью к высоким температурам. Хорошо выраженная способность к секреции пота обеспечивает лучшую приспособленность организма к тепловым нагрузкам, его более высокую термоустойчивость.

Выработка организмом тепла уменьшается при химической терморегуляции.

Процесс терморегуляции сложный и затрагивает все системы организма. В регуляции температуры тела участвуют не только центральная нервная система, но и железы внутренней секреции, щитовидная и надпочечники, деятельность которых контролируется нервной системой.

Эффективность механизмов защиты от перегревания и переохлаждения организма повышается в случае длительного пребывания человека в условиях высоких или низких температур во внешней среде. Это явление называют температурной адаптацией, или температурной акклиматизацией.

В условиях температурного комфорта в теплонейтральной зоне организм не нуждается в работе механизмов терморегуляции, не требуется ни дрожи, ни выделения пота, и кровоток в периферических органах сохраняет обычную скорость.