Смирнов В.М. Физиология человека: Учебник

Подождите немного. Документ загружается.

собности мышц утилизировать пируват. При

этом ограничивается накопление молочной

кислоты и обеспечивается возможность мо-

билизации жирных кислот, повышается спо-

собность к интенсивной и длительной мы-

шечной работе. Развивается гипертрофия а-

мотонейронов, возрастает содержание в них

дыхательных ферментов.

В результате физической тренировки уве-

личиваются толщина моторных нервных во-

локон, количество терминальных нервных

веточек. При физической нагрузке усилива-

ется синтез белка не только в мышцах, но и в

других органах. Однако если человек прово-

дит усиленную тренировку в объеме, значи-

тельно превышающем физиологический, то

гипертрофия мышечных волокон возрастает

в такой степени, что кровоснабжение их ста-

новится недостаточным. Это приводит к об-

ратному результату: сила мышечных сокра-

щений ослабевает (это может быть при заня-

тиях культуризмом). Показателем чрезмер-

ной физической нагрузки (перетренирован-

ности спортсмена) может быть уменьшение

концентрации гемоглобина в крови — в

таком случае нагрузку следует уменьшить.

При статическом режиме деятельности

мышц в них происходит более глубокая пере-

стройка сосудистой системы и нервных

окончаний: капилляры изменяют ход — идут

не параллельно мышечным волокнам, а оп-

летают их; аксоны нейронов двигательных

единиц делятся на большее число термина-

леи, подходящих к мышечным волокнам. На-

дежность функционирования опорно-двига-

тельного аппарата возрастает также за счет

увеличения поперечника трубчатых костей и

утолщения их компактного вещества.

В целом хорошо дозируемые нагрузки

способствуют повышению не только специ-

фической устойчивости к физической на-

грузке, но и к действию других факторов, по-

скольку тренируются одновременно сердеч-

но-сосудистая и дыхательная системы, а

также система крови и ЦНС. У тренирован-

ного человека наблюдаются брадикардия в

покое (менее 60 сокращений в минуту), уме-

ренная гипертрофия миокарда, увеличение

количества капилляров в сердце, увеличение

амплитуды и скорости сокращения его и рас-

слабления. Вследствие этого работа сердца

становится на 40 % экономнее. У трениро-

ванного человека на 100 г массы миокарда

потребляется в 2 раза меньше энергии, чем у

нетренированного. Увеличение работоспо-

собности сердца связано с активацией рабо-

ты кальциевого насоса в эндоплазматической

сети, с активацией ферментов, ответствен-

ных за транспорт субстратов окисления, с

увеличением количества митохондрий в кар-

диомиоцитах.

Физические упражнения делают организм

более устойчивым к заболеваниям, повыша-

ют устойчивость организма к недостатку кис-

лорода, улучшают утилизацию кислорода, ак-

тивизируют ферментативные системы. Физи-

ческие тренировки в сочетании с активной

умственной работой обеспечивают эконом-

ное расходование энергии, улучшают коор-

динационную деятельность ЦНС. Двигатель-

ная активность дает радость общения с

природой, мышечную радость. Вследствие

движений улучшается функциональное со-

стояние ЦНС за счет проприоцептивной аф-

ферентации мышц. Активизируются и урав-

новешиваются возбудительный и тормозной

процессы. Укорачивается время двигатель-

ной реакции на звуковые и световые раздра-

жители, повышается частота усвоения ритма

раздражений, усиливается выраженность

альфа-ритма в состоянии покоя. В клетках

коры большого мозга увеличивается содержа-

ние РНК, имеющей непосредственное отно-

шение к механизмам памяти. Усиливаются

ассоциативные процессы, возникают «озаре-

ния»,

составляющие физиологическую осно-

ву экстраполяции (творчество).

Под влиянием тренировок в условиях кис-

лородного голодания увеличивается количе-

ство капилляров в головном мозге (больше

всего в коре лобной доли), длина капилляров

и плотность капиллярной сети. Двигательная

физическая активность уменьшает скорость

склерозирования сосудов, поскольку при

этом снижается уровень холестерина в крови.

Гиперхолестеринемия 6—7 ммоль/л (норма

3,5—3,9 ммоль/л) ведет к быстрому развитию

атеросклероза.

О благотворном влиянии умеренной фи-

зической нагрузки на организм свидетельст-

вует нормализация динамики циркадианных

биологических ритмов.

Таким образом, самой лучшей профилак-

тикой негативных влияний социальных и

геофизических факторов являются физичес-

кий труд, систематические занятия физкуль-

турой и спортом без перегрузок, что в сочета-

нии с активной умственной работой обеспе-

чивает гармоничное развитие личности.

Адаптация к гипокинезии. При отсутствии

движений вначале включаются реакции,

компенсирующие недостаток двигательной

активности, — возбуждение симпатико-адре-

наловой системы, связанное большей частью

с эмоциональным напряжением при гипоки-

незии. Затем наблюдаются гормональные

571

сдвиги: в крови увеличивается количество

кортикостероидов. Вследствие гипокинезии

сильно уменьшается нагрузка на сердце. Од-

нако на первых порах сердечная деятельность

стимулируется за счет возбуждения симпати-

ческой нервной системы, выброса в кровь

катехоламинов, сужения сосудов и, естест-

венно, повышения АД. Вследствие возбужде-

ния симпатико-адреналовой системы возрас-

тает также катаболизм в тканях, что ведет к

большему потреблению кислорода и увеличе-

нию вентиляции легких. Однако эти реакции

угасают при продолжающейся гипокинезии,

которая ведет далее к снижению катаболи-

ческих процессов: снижается потребление

организмом кислорода, в крови уменьшается

содержание углекислоты, молочной кислоты,

дыхание и деятельность сердца ослабевают,

снижается кровяное давление. В связи с от-

сутствием мышечной деятельности уменьша-

ются венозный возврат крови к сердцу и его

работа. В волокнах сердечной мышцы умень-

шается интенсивность окислительных реак-

ций, что приводит к атрофии. Уменьшается

масса сердечной и скелетных мышц, снижа-

ется их энергетический потенциал, и нако-

нец возникают деструктивные изменения. В

результате застоя крови в венах, ослабления

деятельности сердца ухудшается кровоснаб-

жение тканей всего организма.

Застой крови в капиллярах и емкостном

отделе сосудистого русла (мелких венах) спо-

собствует повышению проницаемости сосу-

дистой стенки для воды и электролитов и вы-

потеванию их в ткани. В результате возника-

ют отеки различных частей тела. Ослабление

работы сердца служит причиной повышения

давления в системе полых вен и застоя крови

в печени, что способствует снижению обмен-

ной, барьерной и других функций печени.

Кроме того, плохое кровообращение в пече-

ни вызывает застой крови в бассейне ворот-

ной вены, ухудшающий процессы всасыва-

ния и секреции в кишечнике. Уменьшается

мочеобразование, что ведет к повышению со-

держания остаточного азота в крови.

Состояние, характерное для гипокинезии,

может быть обратимым и необратимым.

В последнем случае оно может закончиться

гибелью, чаще всего в связи с присоединени-

ем какого-либо патологического процесса,

так как сопротивляемость организма в усло-

виях гипокинезии очень низка. Все изложен-

ное выше касается абсолютной вынужденной

гипокинезии. В отличие от примеров адапта-

ции к измененному газовому составу, низкой

температуре и другим адаптация к абсолют-

ной гипокинезии не может считаться полно-

ценной. Вместо фазы резистентности идет

медленное истощение всех функций. Если

гипокинезия не абсолютная, а лишь отно-

сительная, устанавливается определенный

низкоэнергетический гомеостазис

—

фаза ре-

зистентности. Но она отличается нестабиль-

ностью, резким снижением общей резистент-

ности организма, предрасположенностью к

любым патологическим процессам.

22.4.3.

АДАПТАЦИЯ К ГИПОКСИИ,

ПСИХОГЕННЫМ ФАКТОРАМ

И НЕВЕСОМОСТИ

Недостаток кислорода

—

один из часто встре-

чающихся факторов внешней среды, к кото-

рому организм вынужден адаптироваться.

Гипоксия сопровождает очень многие физио-

логические и патологические процессы: по-

дъем в горы, интенсивную мышечную на-

грузку, патологические процессы в системе

крови, дыхания, недостаточность сердца.

Один из вариантов формирования системной

организации адаптации к гипоксии выявля-

ется при подъеме на высоту.

В частности, при длительном пребывании

в горах формируются следующие адаптивные

механизмы: увеличиваются эритропоэз, ко-

личество гемоглобина в эритроцитах, дея-

тельность сердца, вентиляция легких; наблю-

дается ускорение диссоциации оксигемогло-

бина, повышается плотность кровеносных

капилляров в тканях, увеличиваются их

длина и извилистость; возрастает резистент-

ность клеток (особенно нервных) к гипок-

сии — это и является причиной повышения

устойчивости организма к недостатку кисло-

рода в атмосферном воздухе.

Следует, однако, заметить, что увеличение

интенсивности дыхания при гипоксии незна-

чительно и наблюдается только при выра-

женных степенях кислородного голодания:

углубление и учащение дыхания (гиперпноэ)

возникают при Р0

менее 80 мм рт.ст. Объяс-

няется это тем, что в результате первоначаль-

ного усиления дыхания, возникающего

вследствие дыхания воздухом с пониженным

содержанием кислорода, в организме разви-

вается гипокапния, которая и сдерживает

увеличение легочной вентиляции. Только

через 1—2 нед пребывания в условиях гипок-

сии происходит существенное увеличение ле-

гочной вентиляции вследствие повышения

чувствительности дыхательного центра к уг-

лекислому газу.

Увеличение содержания гемоглобина в кро-

ви бывает значительным: уменьшение атмо-

572

сферного давления на каждые 100 мм рт. ст.

(это соответствует высоте примерно 1200 м)

вызывает нарастание содержания гемоглоби-

на в крови на 10 %. При недостатке кислоро-

да в клетках возрастает количество мито-

хондрий и увеличивается содержание фер-

ментов дыхательной цепи, что позволяет ин-

тенсифицировать процессы использования

энергии организмом.

Систематическое дозированное примене-

ние гипоксии, в частности, в виде трениро-

вочного пребывания человека на высоте

около 2—2,5 км, а для спортсменов

—

в соче-

тании с умеренной физической нагрузкой

повышает специфическую и неспецифичес-

кую резистентность организма, а также, по-

видимому, может продлить жизнь человека, о

чем свидетельствует наличие большого числа

долгожителей среди горцев. Для горцев ха-

рактерны умеренная брадикардия (частота

сердечных сокращений может и не изменять-

ся),

гипотония, замедление кровотока, по-

вышение венозного давления, увеличение

вентиляции легких, эритроцитоз начиная с

высоты 3,5 км. Если же на высоте находится

человек, ранее не адаптировавшийся к ги-

поксии, то относительная стабилизация фи-

зиологических показателей начинается после

трехнедельного пребывания его в горах (на

высоте 3—4 км).

Наибольшая высота в горах, на которой

живут люди, по-видимому, 5300 м в Андах.

При длительной тренировке в условиях

умеренной гипоксии повышается резистент-

ность организма к комплексу экстремальных

факторов: острой гипоксии, большим физи-

ческим нагрузкам, высокой температуре, ус-

корению. Изменения в организме похожи на

те,

которые развиваются при физических на-

грузках.

Адаптация к психогенным факторам. Воз-

растающая перегрузка информацией, произ-

водственные процессы, требующие повы-

шенного умственного напряжения, эмоцио-

нальное напряжение привели к тому, что

психический стресс в условиях социальной

среды стал обычным явлением. Состояние

напряжения, возникающее непосредственно

в процессе труда, а также в результате меж-

личностных отношений на работе и в семье,

сопровождается особыми реакциями в сфере

ВИД и вегетативных функций.

Адаптация к воздействию психогенных

факторов протекает неодинаково у лиц с раз-

ным типом ВНД. У холериков и меланхоли-

ков такая адаптация не является стойкой,

факторы, воздействующие на их психику,

приводят чаще к срыву ВНД и развитию нев-

розов. Неврозы характеризуются деадапта-

цией как психических, так и вегетативных

функций.

Одной из причин эмоционального стресса

является дефицит информации (П.В.Симо-

нов).

Полная изоляция человека от каких бы

то ни было раздражений быстро приводит к

нарушению сна, появлению зрительных и

слуховых галлюцинаций и к другим психи-

ческим расстройствам, которые могут стать

необратимыми. Адаптироваться к дефициту

информации трудно.

Причиной эмоционального стресса может

быть недостаток информации, времени и

энергии для решения той или иной конкрет-

ной задачи (Г.И.Косицкий, П.В.Симонов).

Предложено несколько формул, согласно ко-

торым может возникать положительная или

отрицательная эмоция. Однако ни одна из

них не учитывает всех факторов, способных

вызвать эмоциональный стресс в различных

условиях социальной деятельности человека.

Например, к тяжелым переживаниям могут

привести распад семьи, утрата близкого чело-

века, неприятное известие и др.

При повторяющихся эмоциональных

стрессах могут сформироваться застойные

очаги возбуждения в ЦНС, в частности цир-

куляция возбуждения в лимбико-ретикуляр-

ном комплексе. Механизмы адаптации к

эмоциональному стрессу изучены недоста-

точно. Известно, например, что в лимбико-

ретикулярных структурах повышается содер-

жание норадреналина, вещества П, бета-эн-

дорфина, пептида, вызывающего дельта-сон;

введение отдельных олигопептидов повыша-

ет устойчивость подопытных животных к

им

мобилизационному эмоциональному

стрессу.

Адаптация к невесомости развивается наи-

более трудно, поскольку человек в естествен-

ных условиях постоянно находится под дей-

ствием силы земного притяжения, которая

создает условия для развития скелетных

мышц, в значительной степени определяет

нагрузку на сердце (перемещение крови по

сосудам организма) — в состоянии невесо-

мости эти нагрузки отсутствуют. Кроме того,

состояние невесомости сопровождается эмо-

циональным перенапряжением. Во время

космических полетов экстеро- и интероре-

цепторы сигнализируют о необычном состоя-

нии скелетных мышц и внутренних органов.

Под влиянием этой импульсации в фазе ост-

рой адаптации отмечается высокая степень

дезорганизации двигательной деятельности и

внутренних органов; в частности, изменяется

тонус сосудов.

573

В результате в остром периоде адаптации

отмечается прилив крови к голове, наблюда-

ется ряд вестибулярных расстройств, снижа-

ется уровень энергетического обмена. В тя-

желых случаях отмечают нарушение кальцие-

вого обмена, ведущее к деструкции костей,

что зависит от недогрузок костной системы

конечностей, особенно нижних. По-видимо-

му, отрицательный баланс кальция в услови-

ях космических полетов может быть связан и

с эндокринными расстройствами, выражаю-

щимися в изменении секреции паратгормона

и тирокальцитонина, нарушениях обмена ви-

тамина D. Человек практически не затрачи-

вает усилий на перемещение конечностей и

тела во время своей деятельности, что ведет к

23.1.

ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА КАК НАУКА

Экология

—

наука о взаимодействии организ-

мов друг с другом и средой обитания (греч.

oikos — дом, место обитания; logos — уче-

ние).

Экологическая система — совокупность

животных организмов и среды обитания. Это

понятие всеобъемлющее: можно выделять

экологическую систему планеты Земля, океа-

на, озера, леса и др.

В процессе жизнедеятельности человек не

только приспосабливается к природе, но и

преобразует ее: строит жилища, транспорт-

ные средства, заводы, фабрики; благоустраи-

вает свой быт. При этом он загрязняет среду

обитания, истощает природные ресурсы, что

может привести в конечном итоге к катастро-

фическим последствиям. Уже сейчас во мно-

гих крупных городах экологическая обста-

новка крайне неблагоприятна: в воздухе из-

быток ядовитых веществ, в водоемах исчезает

рыба вследствие сильного загрязнения воды,

вырубаются леса, исчезают небольшие реки.

Отрицательное действие человека на природу

началось очень давно. Так, еще 5 тыс. лет

назад произошло оголение горных склонов

Ливана, когда по приказу царя Соломона вы-

рубали рощи ливанских кедров для стро-

ительства дворцов и храмов. На большей

части Китая и Индии леса были вырублены

еще в прошлом тысячелетии. Поэтому одной

из задач экологии как науки является наце-

лить человека на бережное отношение к

среде обитания — природе и ее ресурсам. Ос-

новоположником экологии как науки являет-

нарушению координации движений. Для

адаптации в условиях невесомости необходи-

мо применять различные искусственные спо-

собы жизнеобеспечения, физические нагруз-

ки на специальных установках. Возможна ли

полная адаптация к невесомости, пока неяс-

но (Н.А.Агаджанян).

Таким образом, систематическое воздей-

ствие на организм различных умеренных

стрессоров: физическая нагрузка, умеренная

гипоксия и гиперкапния, повышенная и по-

ниженная температура, умеренное эмоцио-

нальное напряжение, накопление информа-

ции и опыта — обеспечивает формирование

адекватных приспособительных реакций и

гармоничное развитие личности.

ся немецкий биолог Эрнст Геккель (1834—

1919).

Под экологией он понимал общую

науку об отношении организмов к окружаю-

щей среде, куда относил все условия сущест-

вования в широком смысле этого слова час-

тично органической, частично неорганичес-

кой природы.

В процессе жизнедеятельности на челове-

ка действует множество различных факторов,

социальных и геофизических: температура и

влажность воздуха, атмосферное давление,

геомагнитное поле и др. Особо пагубное вли-

яние на человека оказывает загрязнение био-

сферы.

Земля, скорее всего, единственная плане-

та Солнечной системы, на которой имеется

жизнь. Верхняя граница биосферы находится

на высоте 15—20 км от поверхности Земли

—

в стратосфере. Верхний предел жизни огра-

ничивается ультрафиолетовыми лучами и

космическим излучением. Нижняя граница

жизни проходит по литосфере в земной коре

на глубине 2—3 км (здесь в нефтяных слоях

были обнаружены бактерии) и по дну водо-

емов — в гидросфере. Средняя толщина био-

сферы составляет 12—17 км, а максималь-

ная — 33—36 км. Однако жизнь сосредоточе-

на в основном в верхней части литосферы

—

в почве и на ее поверхности, а также в верх-

нем слое гидросферы.

Экопортрет человека — совокупность ге-

нетически обусловленных свойств и струк-

турно-функциональных особенностей инди-

видуума, характеризующих специфическую

адаптацию к конкретному набору факторов

среды обитания [Агаджанян Н.А., 1981]. Эко-

Глава 23 ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ОСНОВЫ ВАЛЕОЛОГИИ

574

логический портрет каждого человека необ-

ходимо учитывать при отборе людей для

жизни и работы в новых природно-экологи-

ческих условиях. Это является залогом фор-

мирования устойчивых работоспособных

коллективов в зонах нового хозяйственного

освоения, так как у них скорее сформируют-

ся соответствующие местным географичес-

ким условиям адаптивные реакции.

Задачами экологии как междисциплинар-

ной

науки являются:

• изучение реакции организма на воздейст-

вие среды обитания, в том числе адаптив-

ных реакций организма;

• создание экологических портретов (осо-

бенности обмена веществ, терморегуля-

ции, деятельности сердечно-сосудистой,

пищеварительной и других систем орга-

низма) различных групп населения, про-

живающих в различных географических

условиях;

• изучение биоритмов;

• исследование реакций организма на раз-

личные неблагоприятные производствен-

ные факторы;

• изучение реакций природы и животного

мира на неблагоприятные производствен-

ные факторы и защиты от них;

• изучение запасов природных ресурсов и в

связи с этим научное обоснование и пла-

нирование народонаселения планеты

Земля.

При истощении природных ресурсов, в

первую очередь энергоресурсов, когда их за-

пасы станут недостаточными для удовлетво-

рения потребностей постоянно растущего на-

родонаселения, могут возникнуть голод и

войны, разрушающие цивилизацию. Выход

для человечества заключается в максималь-

ном сохранении природы, как внешней, так

и своей собственной. Планету Земля надо

рассматривать как организм, здоровье кото-

рого зависит от здоровья всех его частей. Че-

ловечество не может развиваться дальше без

широкой экологической ориентации во всех

областях жизни.

Задача ученых и всего общества

—

остано-

вить процесс ухудшения состояния биосфе-

ры,

вернуть природе способность саморегу-

ляции на основе естественных процессов, а

где это невозможно — активно позаботиться

о растительном и животном мире. Обеспе-

чить каждому живому существу и, естествен-

но,

самому человеку возможность дышать

свежим воздухом, пить незагрязненную воду,

питаться натуральными экологически чисты-

ми продуктами, отдыхать и работать в согла-

сии с геофизическими биоритмами. Необхо-

димо каждому человеку заботиться о себе,

природе и обществе, заботиться о биосфере,

как о своем доме. Термин «биосфера» в 1875 г.

ввел Э.Зюсс, понимавший ее как тонкую

пленку жизни на земной поверхности. По

В.И.Вернадскому (1926), биосфера — это об-

ласть распространения жизни на планете,

включающая наряду с организмами и среду

ее обитания — литосферу, гидросферу, атмо-

сферу (т.е. и саму жизнь, и среду ее обита-

ния).

Это принципиальное дополнение к оп-

ределению биосферы — оно подчеркивает

проблему исследования: изучение не только

жизни, но и среды обитания во взаимодейст-

вии с нею всех живых существ.

Таким образом, экологию человека можно

характеризовать как одну из важнейших наук

будущего, которая будет пронизывать все

более широкий круг наук и производства. От

решения экологических проблем зависят здо-

ровье, благополучие человека и всего живого

на планете Земля. Из прикладной внутрибио-

логической науки экология, опирающаяся на

достижения многих разделов естествознания,

превращается в фундаментальную научно-

техническую дисциплину.

23.2.

ЭЛЕМЕНТЫ БИОСФЕРЫ

И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

А. Литосфера — земная кора; ее толщина ко-

леблется от 6—8 км под дном океана до 70—

75 км под высокими горами, масса составля-

ет всего лишь 0,8 % от общей массы планеты

Земля, а объем — 1,5 %.

Довольно часто возникающие землетрясе-

ния и извержения вулканов приносят боль-

шие разрушения, иногда огромные челове-

ческие жертвы. С течением времени разру-

шаются горы, в результате чего возникают

равнины; меняются очертания берегов морей

и океанов, исчезают небольшие реки — все

это сильно влияет на жизнедеятельность че-

ловека. Особо важно умение прогнозировать

возникновение землетрясений.

В результате бурного развития промыш-

ленности, роста городов и городского населе-

ния (урбанизации) ежегодно земли полей и

лесов занимаются под строительство жилых

домов, фабрик, заводов и дорог, а плодород-

ной земли становится все меньше. Огромные

земельные пространства уничтожаются при

открытой добыче полезных ископаемых.

Особенно раним верхний слой земли —

почва, которая обеспечивает жизнь расти-

тельному и животному миру, а значит, и че-

575

ловеку (цикл получения продуктов питания

замкнут: растения — животные

—

человек).

Б.

Гидросфера — совокупность всех вод-

ных объектов земного шара: океанов, морей,

рек, озер, водохранилищ, болот, почвенных и

подземных вод, ледников и снежного покро-

ва. Сама по себе гидросфера — компонент

неживой материи, но с ней связана жизнь на

планете Земля. Там, где есть вода, есть

жизнь. Пустыня безжизненна, но стоит по-

явиться воде — появляется и жизнь. В назем-

ных растениях содержание воды доходит до

85—90 %, человек состоит из воды на 60 %.

Без пищи человек может прожить до 2 мес и

даже более, а без воды — всего лишь не-

сколько дней. Запасы воды на Земле огром-

ны:

ее объем составляет 1386х10

км

, причем

на долю Мирового океана приходится 96,5 %

от общих запасов воды, пресная вода состав-

ляет 2,5 % (1 % — вода атмосферы).

Несмотря на такие огромные запасы воды,

человек за последние десятилетия сильно

ухудшил экологическую обстановку гидро-

сферы. Вода — источник жизни — нередко

становится источником различных заболева-

ний из-за сильного ее загрязнения техничес-

кими отходами. Иногда нарушения водного

баланса приносят человеку экологические

бедствия. В частности, таковым является на-

рушение водного баланса Каспийского моря.

Еще 15—20 лет назад вызывало тревогу по-

нижение уровня моря (причины его неясны),

а в последующие 10 лет возникла другая

опасность — устойчивое его повышение.

К 1992 г. уровень Каспийского моря повы-

сился на 1,2 м, в результате чего под водой

оказалось 30—40 км суши Казахстанского по-

бережья.

Задачами экологии как науки относитель-

но гидросферы являются изучение жизни в

ней, предотвращение загрязнения, оздоров-

ление жизни всех живых существ планеты, в

том числе и человека.

В.

Атмосфера — газовая среда Земли, ко-

торая вращается вместе с планетой как еди-

ное целое. Масса атмосферы составляет

5,15х10

т, она обеспечивает жизнь на Земле.

Если человек и животные без воды могут

жить несколько дней, то без воздуха — толь-

ко несколько минут. Хотя в атмосфере содер-

жится всего лишь 1 % воды от общего ее ко-

личества на Земле, этого достаточно, чтобы

поддерживать жизнь на планете, поскольку

выпадение атмосферных осадков не истоща-

ет содержание воды в атмосфере вследствие

постоянной циркуляции воды между Землей

и атмосферой. Кислород, поступающий из

атмосферного воздуха в организм, обеспечи-

вает окислительные процессы и освобожде-

ние энергии, необходимой для жизнедеятель-

ности живых существ.

Считают, что энергообеспечение организ-

ма путем дыхания появилось, когда содержа-

ние кислорода в атмосфере достигло 1 %.

Свободный кислород появился с возникно-

вением растительного мира как результат фо-

тосинтеза. Обеспечение организма энергией

посредством дыхания в 30—50 раз эффектив-

нее процесса ферментации, наблюдающегося

у примитивных организмов.

К сожалению, экологическая ситуация

ухудшается и в атмосфере вследствие выбро-

са различных ядовитых веществ от бурно рас-

тущих дымящих труб различных заводов,

автомобильных выхлопных труб. Ядовитые

вещества действуют на организм непосредст-

венно, а накапливающийся углекислый газ

может изменить климат на планете — наблю-

дается постепенное его потепление — парни-

ковый эффект.

Если потепление будет продолжаться, то в

результате таяния льдов под водой окажется

значительная часть суши и могут быть затоп-

лены целые страны. Однако одновременно

идет и запыление атмосферы, что сопровож-

дается охлаждением Земли, поскольку значи-

тельная часть солнечных лучей до Земли не

доходит. Пока неясно, как эти два процесса

будут идти дальше.

На высоте 50 км в атмосфере имеется не-

большой слой озона — он защищает все

живое от избыточного ультрафиолетового из-

лучения. Однако в результате деятельности

человека в атмосфере в озоновом слое появ-

ляются «дыры», что чрезвычайно опасно для

животного и растительного мира. В частнос-

ти,

нарушается водная экосистема. В первую

очередь снизит свою продуктивность планк-

тон, как наиболее чувствительный к ультра-

фиолетовому облучению. В результате нару-

шится питание большинства рыб, что отра-

зится и на питании человека; наземные рас-

тения будут хуже развиваться — начнет па-

дать урожайность, а значит, и обеспечение

человека продуктами; увеличится число раз-

личных заболеваний у человека. Уменьше-

ние,

например, озона всего лишь на 1 % уве-

личит число кожных злокачественных забо-

леваний на 3 %, нарушится иммунная систе-

ма, что значительно сократит продолжитель-

ность жизни.

Весьма пагубное влияние на животный и

растительный мир оказывает и загрязнение

атмосферы. Загрязненный воздух повреждает

кожу, легкие, печень, способствует развитию

микроорганизмов. Выброс ядовитых веществ

576

в атмосферу огромен. Так, в США (по дан-

ным американских исследователей) ежегодно

в атмосферу поступает 50 млн различных

примесей. Причиной гибели лесов Швеции

стали ядовитые газы, приносимые ветрами из

Западной Германии, где ежегодно выбрасы-

вается 20 млн твердых веществ. В озерах

Скандинавии стали исчезать лососевые и

другие ценные породы рыб в результате того,

что дождевые тучи приносят в Скандинавию

сернистые газы с заводов Центральной и За-

падной Европы, что также пагубно действует

на здоровье человека. За последние 20 лет за-

болеваемость раком возросла в 4 раза. Анг-

лийские исследователи установили прямую

зависимость числа заболеваний раком легких

от числа дымовых труб на гектар площади и

от интенсивности работы автотранспорта в

городах.

Совокупность экологических факторов

формирует типологические характеристики

человека.

23.3.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

ФОРМИРОВАНИЯ

ТИПОЛОГОИНДИВИДУАЛЬНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК

23.3.1.

РАСЫ ЧЕЛОВЕКА

Расы человека (род, порода, племя) — систе-

матические подразделения внутри вида «че-

ловек разумный» (Homo sapiens). Каждая

раса характеризуется совокупностью наслед-

ственно обусловленных признаков (цвет

кожи, глаз, волос, особенности мягких час-

тей тела, черепа, роста и др.), связанных с

единством происхождения и определенной

областью распространения. Современное че-

ловечество подразделяют на три или пять

больших рас. В первом случае это: 1) эквато-

риальная (негро-австралоидная), 2) евразий-

ская (европеоидная), 3) азиатско-американ-

ская (монголоидная) расы. Во втором случае:

1) негроидная, 2) австралоидная, 3) европео-

идная, 4) монголоидная, 5) американская

расы. Внутри каждой из них выделяют малые

расы, или подрасы: негроидная большая ра-

са — негры, негриллы, бушмены и готтенто-

ты;

европеоидная (евразийская) большая ра-

са — атланто-балтийская, индосреднеземно-

морская, среднеевропейская; монголоидная

большая раса — североазиатская, арктичес-

кая,

южноазиатская; австралоидная большая

раса: веддоиды, австралийцы, айны.

Расы человека начали формироваться, как

полагают, в эпоху позднего палеолита, около

30—40 тыс. лет тому назад в процессе заселе-

ния человеком Земли. Многие расовые при-

знаки имели адаптивное значение и закреп-

лялись естественным отбором в условиях оп-

ределенной географической среды. Напри-

мер,

у представителей экваториальной расы

темная окраска возникла как защита от об-

жигающего действия ультрафиолетовых

лучей, удлиненный тип пропорций тела

сформировался как способ увеличения по-

верхности тела по отношению к его объему,

полезного для терморегуляции в жарком кли-

мате. По мнению многих исследователей, ев-

ропеоидная раса сформировалась позже не-

гроидной. При поздней миграции негроидов

на север естественный отбор мог действовать

против высокого содержания меланина в

коже, вызывая ее просветления, поскольку

повышенное содержание меланина в коже

препятствовало выработке витамина D, что

нарушало водно-солевой обмен. В степях и

пустынях Азии возникли приспособления к

резким колебаниям дневной и ночной темпе-

ратур, к песчаным бурям, другим факторам.

Некоторые морфологические особенности,

такие как плоское лицо, эпикантус (особая

складка у внутреннего угла глаза человека) и

др.,

вошли в состав монголоидного комплек-

са расовых признаков. Всем расам человека

свойственны общевидовые особенности

Homo sapiens, все расы абсолютно равноцен-

ны в биологическом и психическом отноше-

ниях и находятся на одном и том же уровне

эволюционного развития. Представители

всех человеческих рас в одинаковой степени

способны к достижению высокого уровня

развития культуры и цивилизации.

Таким образом, расы возникли в процессе

адаптации к различным условиям среды оби-

тания: жаркому или холодному климату, по-

вышенной или, напротив, пониженной со-

лнечной радиации и другим гелиогеофизи-

ческим факторам. Основные различия между

расовыми и конституциональными призна-

ками заключаются в том, что расовые при-

знаки связаны с определенной территорией,

в то время как одни и те же конституции

представлены у самых разнообразных попу-

ляций земного шара, хотя частота встречае-

мости их различна.

23.3.2.

КОНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ ТИПЫ

Учение о конституции человека зародилось в

глубокой древности (IV в. до н.э.), и каждая

эпоха вносила в него свой вклад. Конститу-

ция (лат. constitutio — установление, органи-

19-5484

зация) — комплекс устойчивых индивидуаль-

ных морфологических, физиологических и

психологических свойств организма, обу-

словленных длительно действующей средой

обитания и передающихся по наследству.

В настоящее время общепризнано, что кон-

ституция человека — весьма важная характе-

ристика организма: она в значительной мере

влияет на устойчивость к действию различ-

ных патогенных факторов среды обитания.

Выявлены конституционально-генетическая

предрасположенность человека к некоторым

заболеваниям, специфика клинической кар-

тины заболевания в зависимости от типа ин-

дивидуальной конституции человека, разли-

чия в протекании адаптивного процесса при

смене климатогеографического региона у лиц

с различными типами конституции.

Существует довольно много классифика-

ций конституций человека.

Основоположником учения о конституци-

ях человека считают Гиппократа (IV в. до

н.э.), по мнению которого тип конституции

присущ от рождения и остается неизменным

в течение всей жизни. Гиппократ различал

хорошую и плохую, сильную и слабую, вялую

и упругую конституцию. Кроме того, он вы-

делял четыре варианта конституции человека

по темпераменту: сангвиник, флегматик, хо-

лерик, меланхолик, что соответствовало пре-

обладанию в организме крови, слизи, желчи

и гипотетической «черной желчи». Преобла-

дание каждой из жидкостей соответствовало

характерному поведению человека и своеоб-

разному течению болезней.

Как известно, И.П.Павлов при изучении

высшей нервной деятельности в опытах на

собаках выделил четыре основных типа:

1) сильный, уравновешенный, подвижный —

сангвиник; 2) сильный, уравновешенный,

неподвижный — флегматик; 3) сильный, не-

уравновешенный — холерик; 4) слабый —

меланхолик. В основу этой классификации

положены сила, уравновешенность и по-

движность процессов возбуждения и тормо-

жения в ЦНС. Таким образом, И.П.Павлов

разработал теоретическую основу классифи-

кации типов ЦНС. Умение оценить эти свой-

ства имеет большое практическое значение:

реакция организма на фармакологические

препараты определяется, в частности, и ти-

пологическими особенностями нервной сис-

темы.

В основу ряда других классификаций

были положены показатели, отражающие

строение тела человека. Так, выделялись

узкий, средний и широкий типы: долихо-

морфный (преобладание продольных разме-

ров) и брахиотомический (преобладание по-

перечных размеров) типы.

А.А.

Богомолец

(1926) выделял четыре типа конституции, по-

ложив в основу физиологическую систему

соединительной ткани: 1) астенический, ха-

рактеризующийся преобладанием в организ-

ме тонкой нежной соединительной ткани;

2) фиброзный — с преобладанием плотной

волокнистой соединительной ткани; 3) пас-

тозный — с преобладанием рыхлой соедини-

тельной ткани; 4) липоматозный — с обиль-

ным развитием жировой ткани.

Широко распространена классификация,

предложенная М.В.Черноруцким (1927). Он

выделил три типа конституции: 1) астени-

ческий, 2) нормостенический и 3) гиперсте-

нический. Отнесение к тому или иному типу

производилось на основании величины ин-

декса Пинье (длина тела в сантиметрах

минус масса в килограммах, минус «объем»

груди в покое в сантиментрах). У астеников

индекс Пинье больше 30, у гиперстени-

ков — меньше 10, у нормостеников находит-

ся в пределах от 10 до 30 см. Эти три типа

конституции характеризуются особенностя-

ми не только внешних морфологических

признаков, но и функциональных свойств.

У астеников, например, в отличие от ги-

перстеников преобладают продольные раз-

меры над поперечными: конечностей — над

туловищем, грудной клетки — над животом.

Сердце и паренхиматозные органы у них от-

носительно малых размеров, легкие удлине-

ны,

кишечник короткий, брыжейка длин-

ная,

диафрагма расположена низко. Отмече-

ны и особенности физиологических показа-

телей: понижено артериальное давление, ус-

корен капиллярный кровоток, увеличена

жизненная емкость легких, уменьшены сек-

реция, моторика желудка, всасывательная

способность кишечника, уменьшены уро-

вень гемоглобина и число эритроцитов

крови. Отмечается гипофункция надпочеч-

ников, половых желез и гиперфункция щи-

товидной железы и гипофиза; основной

обмен повышен, снижено содержание хо- \

лестерина в крови.

Согласно современным представлениям,

в формировании конституции одинаковое J

участие принимают как внешняя среда, так

и наследственность. Наследственно детер-

минируются главные признаки конститу-

ции — продольные размеры тела и домини-

рующий тип обмена веществ, причем по-

следний наследуется лишь в том случае,

если в одной и той же местности жили по-

стоянно 2—3 поколения людей. Комбинация

этих признаков определяет степень сходства |

578

многих людей друг с другом, что позволяет

выделить их в 3—4 основных конституцио-

нальных типа.

Поперечные размеры сильно зависят от

условий жизни человека, занятий спортом.

Они наиболее тесно связаны с полом, воз-

растом, профессией индивида.

По скорости срочного реагирования на

изменение среды при непосредственном дей-

ствии раздражителя на организм выделяют

три типа: гипер-, гипо- и нормергический.

Имеется и ряд других классификаций. Суще-

ствующие классификации конституций чело-

века не противоречат друг другу. В них авто-

ры отдают предпочтение отдельным мор-

фофункциональным характеристикам орга-

низма.

В формировании конституциональных

типов людей нашла отражение эволюция че-

ловеческих популяций в тех или иных клима-

тогеографических и социальных условиях

среды. Жизнь в городах, на Севере, в тропи-

ках наложила свой особый отпечаток, приве-

ла к формированию специфических морфо-

логических и функциональных признаков,

адекватных среде обитания. У современного

человека, живущего, как правило, в благоу-

строенных квартирах, защищенного одеждой

от влияния многих факторов среды обита-

ния, пользующегося различными видами

транспорта, имеющего в большинстве случа-

ев достаточное питание, влияние на орга-

низм геофизических факторов сильно сгла-

жено.

Однако до настоящего времени эта

связь со средой обитания существует, и при-

знаки, сформировавшиеся в начальный пе-

риод существования человеческого рода, еще

сохранились.

Главными факторами, формирующими

конституцию

в фило- и онтогенезе, являют-

ся среда обитания, интенсивность физичес-

кого и умственного труда, питание. Так, у ко-

ренных жителей Севера (якуты, чукчи, эски-

мосы) основной обмен повышен на 13—16 %

по сравнению с приезжими. Высокий уро-

вень жиров в пище, повышенное их содержа-

ние в сыворотке крови при относительно вы-

сокой способности к их утилизации являют-

ся одним из условий, обеспечивающих уве-

личение энергетического обмена в холодном

климате. Увеличение теплопродукции — од-

на из основных адаптивных реакций на

холод. У эскимосов, живущих на островах

Гудзонова залива, сильнее наполнение кро-

вью тканей и выше процент жировой ткани в

организме по сравнению с американцами ев-

ропеоидного происхождения, поэтому у них

выше теплоизоляционные свойства тканей.

У большинства представителей арктических

популяций наблюдаются усиление гемопоэза и

ослабление способности сосудов к сужению, АД

ниже по сравнению с популяциями умеренной

зоны. Отмечаются изменения в строении тела:

увеличены грудной индекс, весо-ростовое соотно-

шение, процент индивидов с мускульным типом

телосложения. У коренных жителей высокогорья

увеличены размеры грудной клетки, теплопродук-

ция, скорость кровотока. Для населения тропи-

ческих широт характерны удлинение тела и по-

вышение относительной поверхности испарения,

увеличение количества потовых желез на одном

квадратном сантиметре тела и интенсивность по-

тоотделения, повышение АД, понижение уровня

метаболизма, достигаемое уменьшением массы

тела, редукцией синтеза эндогенных жиров и по-

нижением концентрации АТФ. Население уме-

ренной зоны по многим морфологическим и фи-

зиологическим признакам занимает промежуточ-

ное положение между арктическими и тропичес-

кими группами.

Развитие конституциональных особенностей

человека продолжается, оно закрепляется в гене-

тическом аппарате и становится более адекват-

ным современным условиям жизни.

Конституциональный подход к оценке состоя-

ния здоровья человека, разработка индивидуаль-

ных рекомендаций для оптимальной адаптации в

новой среде обитания, в прогнозировании и лече-

нии патологических состояний должен прочно

войти в практику современной медицины.

Имеются не только конституциональные осо-

бенности популяции людей, объединяемых поня-

тием расы, но и индивидуальные особенности че-

ловека.

23.4.

УРБАНИЗАЦИЯ КАК ФАКТОР РИСКА

ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

Урбанизация (лат. urbanus — городской) —

процесс повышения роли городов в развитии

общества, сосредоточение промышленности

и населения в городах. Большинство граждан

мира рождаются горожанами.

В крупных городах переплелись как поло-

жительные, так и отрицательные стороны на-

учно-технического прогресса и индустриали-

зации. Создана новая экологическая среда,

пребывание в которой сопряжено со многи-

ми негативными факторами. Основными из

них являются гипокинезия, информацион-

ная,

интеллектуальная и социальная напря-

женность.

Гипокинезия — результат научно-техни-

ческого прогресса, одна из причин возникно-

вения «болезней цивилизации». Если 100 лет

назад доля физического труда в обществен-

но-полезной деятельности человека состав-

ляла 96 %, то сейчас

—

около 1 %. Вследствие

гипокинезии скелетные мышцы и сердце все

19*

больше детренируются. В итоге любая на-

грузка и перегрузка, которые в тренирован-

ном организме вызвали бы изменения дея-

тельности миокарда лишь в пределах физио-

логической нормы, становятся чрезвычайны-

ми и могут привести к развитию патологи-

ческих процессов.

Информационная, интеллектуальная и

социальная напряженность вызывает у горо-

жан психическую усталость и эмоциональ-

ные стрессы. Она становится причиной воз-

никновения большинства случаев язвенной

болезни желудка и

/5 случаев инфаркта мио-

карда. Эмоциональные стрессы сопровожда-

ют конфликтные ситуации. Распад семьи

примерно в 10 раз увеличивает показатели за-

болеваемости супругов, а также их смерт-

ность в первый год после развода.

Стресс стал повседневным состоянием

для людей, проживающих в городах. Еще в

1926 г. Г.Селье обратил внимание на то, что

у пациентов, страдающих различными забо-

леваниями, обнаруживается ряд общих сим-

птомов: потеря аппетита, мышечная сла-

бость, повышение АД, снижение мотивации

достижения.

Эмоциональный стресс развивается в ус-

ловиях, когда не удается получить результат,

жизненно важный для удовлетворения био-

логических и социальных потребностей, и

сопровождается комплексом соматовегета-

тивных реакций, в частности активацией

симпатико-адреналовой системы, мобили-

зующей организм на борьбу.

Во всех высокоурбанизированных странах

отмечается тенденция роста числа психичес-

ких заболеваний, алкоголизма, наркомании,

преступности, самоубийств. Психический

дискомфорт вызывается скученностью, так

же действует изоляция.

Загрязнение среды обитания — причина

заболеваний и, как правило, одно из условий

акселерации. В загрязненной среде обитания

атмосферный путь поступления токсичных

веществ в организм является ведущим, так

как в течение суток человек «потребляет»

около 15 кг воздуха (2,5 кг воды и примерно

1,5 кг пищи). При вдыхании химические эле-

менты поглощаются организмом наиболее

интенсивно. Свинец, поступающий с возду-

хом, абсорбируется кровью приблизительно

на 60 %, тогда как поступающий с водой —

на 10 %, а с пищей

—

лишь на 5 %. Загрязне-

нием атмосферы обусловлено до 30 % общих

заболеваний населения промышленных цент-

ров.

По данным, содержащимся в Государст-

венном докладе о состоянии природы России

(1991),

только 15 % горожан проживают на

территории с допустимым уровнем загрязне-

ния воздуха.

В России по транспортным выбросам ли-

дируют Москва (801 тыс.т в год) и Петербург

(244 тыс.т); в Краснодаре выбрасывается 150

тыс.т. Среди источников загрязнения, влия-

ющих на здоровье человека, автомобиль иг-

рает значительную, но не основную роль.

Автомобили являются причиной 10—25 % за-

болеваний, хотя вырабатывают примерно по-

ловину загрязнителей воздуха. Однако эти

показатели в различных городах весьма вари-

абельны.

Загрязнение окружающей среды сказыва-

ется и на возникновении рака легких, хотя ос-

новная роль в патогенезе этого заболевания

принадлежит курению. Для жителей крупных

городов вероятность этой болезни примерно

на 20—30 % выше, чем для людей, живущих в

деревнях или небольших городках.

Обнаружена связь загрязнения атмосфер-

ного воздуха с ростом числа заболеваний ге-

нетической природы; при этом уровень

врожденных пороков развития в условиях

промышленных городов зависит не только от

интенсивности загрязнения, но и от характе-

ра атмосферных выбросов. Ряд веществ обла-

дает мутагенным действием, которое может

проявляться в увеличении частоты хромо-

сомных нарушений в соматических и поло-

вых клетках, что приводит к новообразовани-

ям,

спонтанным абортам, перинатальной ги-

бели плода, аномалиям его развития и бес-

плодию. В загрязненных районах чаще встре-

чаются неблагоприятно протекающие бере-

менности и роды.

Отмечено разнонаправленное действие

одних и тех же факторов различной интен-

сивности. Так, большая степень общего за-

грязнения воздуха вызывает замедление про-

цессов роста и развития, повышение жироот-

ложения, а средняя степень загрязнения ак-

тивирует процессы акселерации: у детей

больше рост, масса тела и окружность груд-

ной клетки. Однако такое ускорение физи-

ческого развития сопровождается заметным

ослаблением эффективности сердечно-сосу-

дистой системы.

Следует отметить, что на протяжении

многих веков акселерация развития (в част-

ности, увеличение длины тела) наблюдалась

несколько раз, но она сменялась ретарда-

цией — замедлением процессов роста, разви-

тия и возвратом к прежним показателям.

Наиболее вероятно, что средняя длина тела у

сопоставимых групп населения изменяется

во времени по синусоиде, т.е. периоды подъ-

ема и спада признака сменяют друг друга.

580