Под адаптацией понимается процесс приспособления живых организмов к тем или иным условиям существования, обеспечивающий не только нормальную жизнедеятельность организма, но и сохранение высокого уровня трудоспособности в новых, в том числе социальных условиях существования. Приспособительные реакции, выработанные в процессе эволюционного развития, помимо поддержания основных констант организма (изотермия, изоиония, изотония, изоосмия и др.), осуществляют также перестройку различных функций организма, обеспечивая тем самым его приспособление к физическим, эмоциональным и другим нагрузкам, к различным колебаниям погодно-климатических условий.
Акклиматизация является частным случаем адаптации к комплексу внешних природно-климатических факторов и представляет собой сложный социально-биологический процесс, зависящий от природно-климатических, социально-экономических, гигиенических и психологических факторов. Реакции акклиматизации имеют наследственную основу. Они формируются с детства и касаются всех регулирующих и физиологических систем организма. Процесс акклиматизации проявляется общими и частными, специфическими для того или иного климата чертами приспособления. Общей закономерностью процесса акклиматизации является фазное изменение жизнедеятельности организма. Первая фаза (ориентировочная) связана с фактором «новизны», при которой, как правило, отмечаются общая, психоэмоциональная заторможенность и некоторое снижение работоспособности. Вторая фаза (повышенной реактивности) характеризуется преобладанием процесса возбуждения, стимуляцией деятельности регулирующих и физиологических систем организма, преобладанием деятельности симпатического отдела вегетативной нервной системы и адренергических механизмов регуляции, обеспечивающих мобилизацию функциональных и метаболических резервов организма. В этот период акклиматизации наблюдается снижение надежности функциональных систем организма в целом и прежде всего систем ранее поврежденных (функционально ослабленных). В третью фазу акклиматизации реализуется основной (универсальный) закон полезного результата действия, обеспечивающий положительную энтропию (накопление энергии). В этот период значительно углубляются процессы внутреннего торможения, стимулируются холинергические механизмы регуляции, перестраивающие различные физиологические системы и специализированные структуры организма на более экономный уровень функционирования. Это создает базис для повышения физиологической устойчивости, выносливости и сопротивляемости организма различным неблагоприятным воздействиям внешней среды. В эту фазу наблюдаются изменения не только в наиболее подвижных «реактивных» системах организма, но и в биохимических и биофизических свойствах тканей, что обеспечивает возможность более длительного их сохранения. На этой фазе обычно заканчивается развитие процесса акклиматизации при кратковременном пребывании в новом климате. При более длительном пребывании в непривычных климатических условиях формируется четвертая фаза ‑ фаза законченной или устойчивой акклиматизации. В этой фазе особенно четко проявляются приспособленные реакции на тканевом уровне. Физиологические функции организма в этот период в основном мало отличаются от таковых у аборигенов.
Специфика процесса акклиматизации определяется теми факторами, которые в наибольшей степени отличаются от постоянных условий жизнедеятельности человека. Акклиматизация к холодному климату (зона тайги и тундры) связана с резко охлаждающим влиянием температуры, влажности, ветра в зимний сезон года, сочетающимся с полярной ночью (десинхроз), УФ-недостаточностью и др. Акклиматизация к умеренному климату средних широт обычно не составляет для организма человека больших трудностей. Однако передвижение в этой обширной зоне на каждые 10º в широтном направлении требует приспособления к термическому и УФ-режиму местности. Передвижение в долготном направлении нарушает привычный ритм суточной периодики.
Акклиматизация к жаркому климату субтропиков и тропиков – сухих и влажных зон связана с метеорологическими условиями термического дискомфорта (гипертермия, духота), с избыточной солнечной, в том числе УФ-радиацией. Акклиматизация к горному климату связана со спецификой горной местности, зависящей от высотной и климатической зональности. Выделяют низкогорные районы (высота 400-1000 м), среднегорные (нижний пояс от 1000 до 1500 м и верхний пояс – от 1500 до 2000 м) и высокогорные районы (выше 2000 м над уровнем моря). В горных районах по сравнению с равниной больше часов солнечного сияния (в среднем на 20-30%). Зимой в горах УФ-радиация в четыре, а летом в два раза больше, чем на равнине.
Длительность и специфика процесса акклиматизации к любому типу климата зависят не только от внешних природно-климатических факторов, но и от индивидуальных особенностей организма человека – возраста, конституции, степени закаленности и тренированности, от характера и степени тяжести основного и сопутствующего заболевания. Возвращение (реакклиматизация) в привычные климатические условия вызывает в организме ряд приспособительных реакций, которые в общих чертах мало отличаются от реакций акклиматизации, но выражены они менее четко, быстро сглаживаются и угасают.
Климатопатические реакции. Резкая смена климата, особенно у лиц пожилого и детского возраста, а также у астенизированных каким-либо острым или хроническим заболеванием, преимущественно в начальные сроки акклиматизации может вызвать ряд патологических, так называемых климатопатологических (климатопатических) реакций с преобладанием мозгового, кардиального, вегето-сосудистого, артрологического и другого симптокомплекса, в зависимости от индивидуальных особенностей организма, специфики психосоматического заболевания, а также от особенностей непривычного климата. В этих случаях климатопатические реакции протекают либо остро (по типу «стресса»), либо постепенно (по типу болезни адаптации). Экстремальные погодноклиматические факторы являются стрессорными раздражителями, активирующими симпатико-адреналовую, гипофизарно-надпочечниковую систему, обусловливающих в процессе акклиматизации повышенный выброс различных гормонов, в том числе глюкокортикоидов, способствующих повышению адаптационных возможностей и общей резистентности организма.
У ряда лиц при переезде, особенно в зимний сезон года, в суровые климатические условия высоких широт нередко развивается комплекс патологических реакций, проявляющийся нарушением деятельности центральной нервной системы, функции дыхания, кровообращения, термоадаптации, которые В.П.Казначеев определил как «синдром полярного напряжения», а А.П.Авцын – как «синдром полярной гипоксии». Развитие реакций такого типа связано с интенсивным охлаждающим свойством воздушной среды в холодный период года.
Процесс акклиматизации к этим условиям отягощается повышенной интенсивностью электромагнитных колебаний космического происхождения вследствие близости в этих широтах магнитного полюса Земли, а также высокой напряженностью электрического поля атмосферы. Специфические условия приполярных районов могут провоцировать обострения хронических заболеваний сердца, легких, суставов, нервной системы, которые в тех районах отличаются тяжелым течением. Профилактика климатопатических реакций у лиц, переезжающих в эти регионы, должна включать лечение основного заболевания, а также набор средств и мероприятий, направленных на повышение общей и специфической устойчивости организма ( УФ-облучения, витаминизация комплексом витаминов А , группы В. С. РР. прием так называемых адаптогенов (настойка женьшеня, элеутерококка, «акклиматизина», представляющего собой смесь элеутерококка, лимонника и желтого сахара).
Метеопатические реакции. Организм человека сравнительно легко приспосабливается даже к значительным колебаниям погодных и метеорологических условий благодаря механизмам саморегуляции. Для здорового организма обычные колебания погоды являются тренирующим фактором, поддерживающим основные адаптивные системы организма на оптимальном уровне. Однако некоторые люди все же страдают повышенной чувствительностью к изменению погодно-метеорологических условий. Повышенная метеочувствительность (метеолабильность) чаще отмечается у лиц с неполноценными, вследствие переутомления, нарушениями режима труда и отдыха, механизмами саморегуляции.
Повышенная метеочувствительность (по субъективным признакам) у больных заболеваниями сердечно-сосудистой системы констатируется в 30-50% случаев. Основная масса метеопатически чувствительных лиц приходится на возраст от 40 до 65 лет. У жителей загородной местности повышенная метеочувствительность в среднем отмечается в 28%, а у горожан – в 64,5% случаев.
Выделен ряд признаков метеопатических реакций, отличающих их от реакций обострения, обусловленных другими причинами. К ним относят: а) одновременное и массовое появление патологических реакций у больных с однотипными заболеваниями в неблагоприятные погодные условия; б) кратковременное ухудшение состояния больных, синхронное с изменением погоды; в) относительную стереотипность повторных нарушений у одного и того же больного в аналогичной погодной ситуации.
Контрольные вопросы
1. Что такое адаптация?
2. Что такое акклиматизация?
3. Какие фазы акклиматизации?
4. Назовите климатопатические реакции?
5. Что такое метеопатические реакции?
Закаливание
В процессе эволюции в организме человека развились соответствующие адаптационные механизмы, связанные с влиянием различных климатопогодных факторов и установились определенные биологические связи с внешней средой. Естественно, что использование природных физических факторов – воздуха, воды, солнечных лучей и др. является наиболее адекватным и эффективным методом тренировки развившихся в процессе эволюции и измененных жизненным процессом приспособительных механизмов и в наибольшей степени способствует восстановлению биологических связей организма с окружающей средой.
Применение климатических воздействий является одним из основных методов закаливания. Само же закаливание человека следует определить как частный случай тренировки, направленной на совершенствование способностей организма выполнять работу, связанную с повышением стойкости его тканей по отношению к действию вредных влияний.
Проведение закаливания должно базироваться на общих закономерностях тренировки, нарушение которых снижает его эффективность. Прежде всего для развития процесса закаливания необходимо повторяющееся и длительное воздействие на организм того или иного физического фактора. Даже кратковременное действие физического фактора, в том числе климатического, оставляет длительное последействие. При повторном действии того же раздражителя последующее возбуждение наслаивается на затянувшееся последействие от предшествовавшего действия раздражителем. Благодаря явлениям последействия при повторном применении климатических факторов развиваются условно-рефлекторные связи между раздражителем и физиологическими механизмами функциональных систем, которые включаются в работу и изменяют уровень системы с целью приспособления организма к изменившимся условиям жизнедеятельности. Важно, чтобы время между повторными применениями физического фактора не превышало продолжительности явления последействия. При этом эффект будет значительнее при более коротких, но частых воздействиях фактора, чем более длительных, но редких.
Необходимо придерживаться принципа постепенного повышения интенсивности воздействия раздражителя. Применением этого принципа в процессе закаливания достигается такое состояние, когда организм на более сильное последующее воздействие отвечает менее выраженной реакцией, чем на более слабое раздражение в начале курса закаливания. Однако нарастание интенсивности воздействия раздражителя должно проводиться в определенном темпе.
Процесс закаливания довольно специфичен, т.е. повышение устойчивости организма происходит только к тому раздражителю, действию которого человек многократно подвергался. Для повышения устойчивости к нескольким факторам внешней среды необходимо систематическое дозированное повторение действия комплекса этих раздражителей. Наконец, следует отметить, что при закаливании организма предпочтение должно отдаваться активному режиму, при котором действие закаливающего фактора сочетается с физическими движениями, с мышечной работой.
При определении режима закаливания нужно учитывать индивидуальные особенности человека, степень его чувствительности к различным метеофакторам (охлаждение, солнечные лучи), физическое развитие, характер заболевания, если таковое имеется, и т.д.
Для закаливания на холоде и в тепле, широко используется пребывание на открытом воздухе – воздушные ванны, дневной и ночной сон на веранде или в специальных павильонах, прогулки на воздухе и др. Применяются различные водные процедуры: обтирание водой части или всей поверхности тела, обливание, различные души, ванны индифферентной или контрастных температур, купание в различных водоемах (море, река, озеро, а также открытые и закрытые бассейны). В последнее время все шире используются процедуры в бане-сауне. Для повышения общей устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям факторов внешней среды широко используются солнечные облучения – солнечные ванны суммарной, рассеянной и ослабленной радиации (местные и общие), в непрерывном и импульсном режиме, солнечные воздействия концентрированной радиации и др.
Использование воздушных ванн и сна на открытом воздухе для закаливания возможно во все сезоны года, но особенно важно в холодный период. Именно в этот период люди большую часть времени проводят в закрытых помещениях и мало бывают на открытом воздухе. Находясь на открытом воздухе, люди в холодный период года утеплены одеждой с малыми возможностями влияния воздушной среды на кожные рецепторы. С другой стороны, зимний сезон благодаря выраженной разнице между температурой тела и окружающей средой является более ценным по своему физиологическому действию, что обеспечивает выраженную тренировку термоадаптационных механизмов и закаливание организма.
Физические свойства воды и в первую очередь ее высокая теплоемкость делают ее более сильным закаливающим фактором по сравнению с воздухом. Виды водных закаливающих процедур очень разнообразны и имеют свои особенности по механизму действия на организм. Под влиянием повторного, лучше ежедневного, применения холодной воды организм человека привыкает к низким температурам, становится мало восприимчивым к холоду. Закаливание водой производится в виде влажных обтираний, обливаний, душа, морских и речных купаний. Наиболее распространенные формы закаливания водой – обтирания, обливания и души. Начинать закаливание водой можно в любое время года. Однако учитывая то, что испарение, а значит и охлаждение тела с увлажненной кожи резко усиливается, первые обтирания в холодный период года следует проводить в помещении при высокой температуре воздуха (18-20º) и отсутствии сквозняков. Закаливание начинают с растирания тела сухим полотенцем продолжительностью 3-5 мин (1-2 дня), затем переходят к влажным обтираниям. Растирание сухим полотенцем как вводную процедуру можно проводить и в дальнейшем при закаливании водными процедурами, особенно для ослабленных людей старших возрастов и детей. Обтирание проводят мокрой рукавичкой, концом полотенца или мокрой ладонью с постепенным увеличением площади обтираемого тела. Начинают закаливание с обтирания быстрыми движениями снизу вверх поверхности рук и шеи (1-2 дня), затем присоединяют влажные обтирания грудной клетки (2-3 дня), а затем подключают обтирание живота и всей поверхности спины. В дальнейшем по мере привыкания (через 2-3 нед.) процедуру обтирания заканчивают обливанием тела до пояса холодной водой с последующим растиранием сухим полотенцем. Начинать закаливание необходимо водой комнатной температуры 20-22ºС с постепенным снижением каждые 2-3 дня на 1-2ºС с доведением температуры воды до 10-5ºС. К местным закаливающим процедурам относятся также хождение босиком в холодной воде, по мокрой траве, обычному и каменному полу; контрастные ванны для стоп. Для местного закаливания носоглотки рекомендуются полоскания горла холодной водой.
Для закаливания применяют пылевой, дождевой, игольчатый, циркулярный, веерный, Шарко и шотландский души. Для жителей районов с неустойчивым температурным режимом предпочтение следует отдавать шотландскому душу как эффективно тренирующему термоадаптационные механизмы организма.
Наиболее эффективными закаливающими водными процедурами являются купания в естественных водоемах (море, река, озеро), а также в специальных закрытых и открытых бассейнах. При купаниях в море на организм, помимо температурного фактора, действует также химических (растворенные в воде соли) и механический (движение воды), а также мышечная нагрузка при плавании. При морских купаниях отмечается значительное тонизирующее влияние на нервную и сердечно-сосудистую систему, изменяются частота и глубина дыхания, повышается обмен веществ, улучшаются термоадаптационные механизмы и функционирование системы иммунобиологической защиты организма. В летний период купания сочетаются с воздушными и солнечными ваннами и являются заключительной процедурой в закаливающем комплексе.
Действенным закаливающим фактором являются солнечные облучения. Биологическое действие на организм человека в той или иной степени оказывают все участки солнечного спектра. Видимые лучи оказывают через центральную нервную систему влияние на течение ряда физиологических процессов. С действием солнечного сияния связано образование биологических суточных ритмов в работе нервной системы, желез внутренней секреции и других систем организма человека. Инфракрасная радиация солнечного спектра, как более глубоко проникающая и вызывающая тепловой эффект, имеет непосредственное отношение к формированию термоадаптационной системы человеческого организма.
Биологически наиболее активной частью солнечной радиации являются УФ-лучи. Они оказывают на организм комплексное влияние, выражающееся в бактерицидном, витаминообразующем и пигментообразующем действии. Комплексное действие УФ-лучей вызывает в организме различные фотохимические реакции, что приводит к значительным иммунобиологическим сдвигам.
Таким образом, ответ организма на действие солнечных лучей является результатом одновременного влияния всех частей солнечного спектра и представляет собой сложный процесс, слагающийся из ряда последовательно развивающихся реакций. Эти реакции, которые в той или иной степени отражаются на всем организме, состоят из местных и общих.
Контрольные вопросы
1. Какие принципы закаливания?
2. Расскажите об использовании воздуха и воды при закаливании?
3. Какие души используют при закаливании?
poznayka.org
Непрерывное или повторное пребывание в условиях повышенных температуры и влажности воздуха вызывает постепенное приспособление к этим специфическим условиям внешней среды, в результате чего развивается устойчивость организма против теплового стресса. Человек переносит жару значительно легче; выполнение работы становится менее трудным - как объективно (уменьшаются физиологические сдвиги на тепловые воздействия), так и субъективно. Наступает состояние тепловой адаптации - акклиматизации.
|
|
Таблица 18. Адаптационные физиологические изменения в условиях повышенной температуры окружающей среды
| Механизмы | Адаптационные изменения |
| Потоотделение | Более быстрое начало потоотделения (при работе), т. е. снижение температурного порога потоотделения |
| Повышение скорости потоотделения | |
| Кровь и кровообращение | Более равномерное распределение пота по поверхности тела Снижение содержания солей в ноте Снижение ЧСС |
| Увеличение систолического объема | |
| Усиление кожного кровотока | |
| Увеличение объема циркулирующей крови | |
| Снижение степени рабочей гемоконцентраций | |
| Более быстрое перераспределение крови (в систему кожных сосудов) | |
| Приближение кровотока к поверхности тела и более эффективное его распределение по поверхности тела | |
| Уменьшение падения чревного и почечного кровотоков (во время работы) | |
| Метаболизм | Снижение основного объема |
|
| Снижение кислородной стоимости стандартной (легкой) работы |
| Терморегуляция | Снижение температуры ядра и оболочки тела в покое и при мышечной работе |
| Рост устойчивости организма к повышенной температуре тела | |
| Дыхание | Уменьшение одышки (частого И поверхностного дыхания) |
Основные механизмы тепловой адаптациинаправлены на усиление отдачи тепла телом во внешнюю среду. По мере тепловой адаптации происходит усиление потообразования: увеличивается число функционирующих потовых желез, а также количество секретируе-мого пота при выполнении одной и той же физической нагрузки. Снижается температурный порог потоотделения - оно начинается при более низкой температуре кожи и ядра тела и усиливается быстрее с повышением температуры тела.
У адаптированного к жаре человека меньше пота стекает в виде капелек, не испаряясь, так как пот более равномерно распределяется по поверхности тела, чем у неадаптированного человека. В результате возрастает площадь поверхности тела для усиленной теплоотдачи потоиспарением.
Усиление потоиспаре-н и я ведет к снижению температуры кожи. Благодаря этому кровь, протекающая в кожных сосудах, охлаждается сильнее, и потому растет температурный градиент "ядро тела - кожа". Поэтому усиливается физический транспорт тепла (проведением) от глубоких частей тела к его поверхности. Запрос в дополнительном усилении кожного кровотока (циркуляторной конвекции) соответственно снижается.
Главным эффектом усиления адаптивных механизмов теплоотдачи является снижение температуры тела (см. рис. 65). При этом снижается как температура тела в условиях покоя, так и ее прирост в процессе мышечной работы.
В результате тепловой акклиматизации происходит снижение содержания солей в поте, т. е. пот становится более "разбавленным". С потом теряется относительно больше воды, чем солей, и потому концентрация электролитов в крови повышается. Следовательно, увеличивается осмолярность крови. Повышенная осмолярность вызывает сильное ощущение жажды, которое является механизмом, направленным на компенсацию потерь жидкостей организмом. У неадаптированного человека чувство жажды не во всех случаях достаточно, чтобы обеспечить потребность организма в воде. Адаптированный к жаре человек способен лучше поддерживать водный баланс.
В процессе тепловой адаптации проницаемость кожных капилляров снижается, что уменьшает выход молекул белка из этих сосудов. Содержание белка в тканевой жидкости кожи увеличивается. При тепловых воздействиях он интенсивно перемещается через лимфатическую сеть кожи в циркулирующую кровь. Все это вместе позволяет сохранять ее высокое онкотическое давление и достаточный объем. В целом в результате тепловой адаптации объем циркулирующей кр.ови (в покое) увеличивается, а показатель гематокрита и вязкость крови имеют тенденцию к некоторому снижению.
Тепловая адаптация сопровождается снижением нагрузки на сердечно-сосудистую систему. На протяжении адаптации к жаре постепенно уменьшается кожный кровоток при нагрузке, хотя даже у полностью адаптированного человека при работе в жарких условиях кожный кровоток больше, чем в нейтральных условиях. Вместе с тем растут возможности эффективного усиления кожного кровотока за счет более быстрого перемещения крови в систему кожных сосудов, приближения кровотока к поверхности (за счет раскрытия сети поверхностных сосудов) и более эффективного его распределения.
На протяжении тепловой адаптации уменьшается степень рабочей вазоконстрикции (сужения сосудов) в чревной и почечной областях, что улучшает кровоснабжение органов брюшной полости во время работы в жарких условиях.
Одним из наиболее заметных физиологических признаков тепловой адаптации служит снижение ЧСС в покое и при мышечной деятельности (см. рис. 65). Постепенно увеличивается систолический объем, так что на протяжении всего периода пребывания в жарких условиях сердечный выброс не изменяется. Рост систолического объема в процессе тепловой адаптации обусловлен увеличением венозного возврата (центрального объема крови), которое происходит благодаря повышению объема циркулирующей крови и ее более эффективного перераспределения, особенно за счет постепенного уменьшения кожного кровотока.
На протяжении периода тепловой адаптации повышается механическая эффективность выполнения физической работы в жарких условиях, на что указывает прогрессивное снижение потребления О2 при выполнении стандартной (легкой) работы.
В процессе тепловой адаптации снижается тоническая активность симпатической нервной системы, о чем говорит, в частности, прогрессивное уменьшение количества выделяющегося с мочой норадреналина. Важную роль в процессе тепловой акклиматизации играют эндокринные железы. Известно, например, что введение Д-альдостерона вызывает снижение температуры тела и увеличивает продолжительность работы в жарких условиях даже у адаптированных к этим условиям людей. Этот эффект не связан с величиной потоотделения.
Большинство изменений, связанных с тепловой акклиматизацией, происходит особенно быстро на протяжении первых 4-7 дней пребывания в жарких условиях (см. рис. 65). Процесс тепловой акклиматизации практически полностью заканчивается к 12-14-му дню. Однако максимальное приспособление к повышенным температуре и влажности воздуха наблюдается лишь у постоянных жителей районов с этими условиями.
Тепловая адаптация развивается не только при непрерывном многодневном проживании в жарких условиях, но и при повторных кратковременных (в течение нескольких часов в день) пребываниях в них: в термокамере, в специальной одежде с подогревом или с повышенными теплоизолирующими свойствами. Степень тепловой адаптации невелика, если, находясь в жарких условиях, человек не выполняет физической нагрузки.
Эффекты тепловой адаптации весьма специфичны. Приспособление организма к условиям сухой жары необязательно гарантирует достаточную адаптацию к жарким и влажным условиям. Более того, адаптация к легкой работе (около 25% МПК) в жарких условиях не означает адаптации к выполнению умеренной (50% МПК) или тяжелой (75% МПК и более) работы в этих же условиях.
Эффект тепловой адаптации сохраняется на протяжении нескольких недель после пребывания в условиях повышенной температуры воздуха.
С возрастом переносимость повышенной температуры среды ухудшаетгся. У пожилых и старых людей потоотделение начинается позднее - при более высокой температуре тела, чем у молодых. В ответ на тепловую нагрузку кожный кровоток увеличивается у пожилых людей; значительнее, но максимальные возможности такого усиленияних меньше, чем у молодых. После пребывания в условиях жары у пожилых и старых людей температура тела более медленно возвращается к норме.
studfiles.net
Непрерывное или повторное пребывание в условиях повышенных температуры и влажности воздуха вызывает постепенное приспособление к этим специфическим условиям внешней среды, в результате чего развивается устойчивость организма против теплового стресса. Человек переносит жару значительно легче; выполнение работы становится менее трудным – как объективно (уменьшаются физиологические сдвиги на тепловые воздействия), так и субъективно. Наступает состояние тепловой адаптации – акклиматизации.
Физиологические изменения и их механизмы при тепловой адаптации
Тепловая адаптация обусловлена совокупностью специфических физиологических изменений (табл. 18). Главными из них являются усиление потоотделения, снижение температуры ядра и оболочки тела и уменьшение ЧСС при нагрузке по мере пребывания в условиях повышенной температуры (рис. 65).
Таблица 18. Адаптационные физиологические изменения в условиях повышенной температуры окружающей среды
| Механизмы | Адаптационные изменения |
| Потоотделение | Более быстрое начало потоотделения (при работе), т. е. снижение температурного порога потоотделения |
| Повышение скорости потоотделения | |
| Кровь и кровообращение | Более равномерное распределение пота по поверхности тела Снижение содержания солей в ноте Снижение ЧСС |
| Увеличение систолического объема | |
| Усиление кожного кровотока | |
| Увеличение объема циркулирующей крови | |
| Снижение степени рабочей гемоконцентраций | |
| Более быстрое перераспределение крови (в систему кожных сосудов) | |
| Приближение кровотока к поверхности тела и более эффективное его распределение по поверхности тела | |
| Уменьшение падения чревного и почечного кровотоков (во время работы) | |
| Метаболизм | Снижение основного объема |
| Снижение кислородной стоимости стандартной (легкой) работы | |
| Терморегуляция | Снижение температуры ядра и оболочки тела в покое и при мышечной работе |
| Рост устойчивости организма к повышенной температуре тела | |
| Дыхание | Уменьшение одышки (частого И поверхностного дыхания) |
Основные механизмы тепловой адаптации направлены на усиление отдачи тепла телом во внешнюю среду. По мере тепловой адаптации происходит усиление потообразования: увеличивается число функционирующих потовых желез, а также количество секретируе-мого пота при выполнении одной и той же физической нагрузки. Снижается температурный порог потоотделения – оно начинается при более низкой температуре кожи и ядра тела и усиливается быстрее с повышением температуры тела.
У адаптированного к жаре человека меньше пота стекает в виде капелек, не испаряясь, так как пот более равномерно распределяется по поверхности тела, чем у неадаптированного человека. В результате возрастает площадь поверхности тела для усиленной теплоотдачи потоиспарением.
Усиление потоиспаре-н и я ведет к снижению температуры кожи. Благодаря этому кровь, протекающая в кожных сосудах, охлаждается сильнее, и потому растет температурный градиент “ядро тела – кожа”. Поэтому усиливается физический транспорт тепла (проведением) от глубоких частей тела к его поверхности. Запрос в дополнительном усилении кожного кровотока (циркуляторной конвекции) соответственно снижается.
Главным эффектом усиления адаптивных механизмов теплоотдачи является снижение температуры тела (см. рис. 65). При этом снижается как температура тела в условиях покоя, так и ее прирост в процессе мышечной работы.
В результате тепловой акклиматизации происходит снижение содержания солей в поте, т. е. пот становится более “разбавленным”. С потом теряется относительно больше воды, чем солей, и потому концентрация электролитов в крови повышается. Следовательно, увеличивается осмолярность крови. Повышенная осмолярность вызывает сильное ощущение жажды, которое является механизмом, направленным на компенсацию потерь жидкостей организмом. У неадаптированного человека чувство жажды не во всех случаях достаточно, чтобы обеспечить потребность организма в воде. Адаптированный к жаре человек способен лучше поддерживать водный баланс.
В процессе тепловой адаптации проницаемость кожных капилляров снижается, что уменьшает выход молекул белка из этих сосудов. Содержание белка в тканевой жидкости кожи увеличивается. При тепловых воздействиях он интенсивно перемещается через лимфатическую сеть кожи в циркулирующую кровь. Все это вместе позволяет сохранять ее высокое онкотическое давление и достаточный объем. В целом в результате тепловой адаптации объем циркулирующей кр.ови (в покое) увеличивается, а показатель гематокрита и вязкость крови имеют тенденцию к некоторому снижению.
Тепловая адаптация сопровождается снижением нагрузки на сердечно-сосудистую систему. На протяжении адаптации к жаре постепенно уменьшается кожный кровоток при нагрузке, хотя даже у полностью адаптированного человека при работе в жарких условиях кожный кровоток больше, чем в нейтральных условиях. Вместе с тем растут возможности эффективного усиления кожного кровотока за счет более быстрого перемещения крови в систему кожных сосудов, приближения кровотока к поверхности (за счет раскрытия сети поверхностных сосудов) и более эффективного его распределения.
На протяжении тепловой адаптации уменьшается степень рабочей вазоконстрикции (сужения сосудов) в чревной и почечной областях, что улучшает кровоснабжение органов брюшной полости во время работы в жарких условиях.
Одним из наиболее заметных физиологических признаков тепловой адаптации служит снижение ЧСС в покое и при мышечной деятельности (см. рис. 65).
Постепенно увеличивается систолический объем, так что на протяжении всего периода пребывания в жарких условиях сердечный выброс не изменяется. Рост систолического объема в процессе тепловой адаптации обусловлен увеличением венозного возврата (центрального объема крови), которое происходит благодаря повышению объема циркулирующей крови и ее более эффективного перераспределения, особенно за счет постепенного уменьшения кожного кровотока.
На протяжении периода тепловой адаптации повышается механическая эффективность выполнения физической работы в жарких условиях, на что указывает прогрессивное снижение потребления О2 при выполнении стандартной (легкой) работы.
В процессе тепловой адаптации снижается тоническая активность симпатической нервной системы, о чем говорит, в частности, прогрессивное уменьшение количества выделяющегося с мочой норадреналина. Важную роль в процессе тепловой акклиматизации играют эндокринные железы. Известно, например, что введение Д-альдостерона вызывает снижение температуры тела и увеличивает продолжительность работы в жарких условиях даже у адаптированных к этим условиям людей. Этот эффект не связан с величиной потоотделения.
Большинство изменений, связанных с тепловой акклиматизацией, происходит особенно быстро на протяжении первых 4-7 дней пребывания в жарких условиях (см. рис. 65). Процесс тепловой акклиматизации практически полностью заканчивается к 12-14-му дню. Однако максимальное приспособление к повышенным температуре и влажности воздуха наблюдается лишь у постоянных жителей районов с этими условиями.
Тепловая адаптация развивается не только при непрерывном многодневном проживании в жарких условиях, но и при повторных кратковременных (в течение нескольких часов в день) пребываниях в них: в термокамере, в специальной одежде с подогревом или с повышенными теплоизолирующими свойствами. Степень тепловой адаптации невелика, если, находясь в жарких условиях, человек не выполняет физической нагрузки.
Эффекты тепловой адаптации весьма специфичны. Приспособление организма к условиям сухой жары необязательно гарантирует достаточную адаптацию к жарким и влажным условиям. Более того, адаптация к легкой работе (около 25% МПК) в жарких условиях не означает адаптации к выполнению умеренной (50% МПК) или тяжелой (75% МПК и более) работы в этих же условиях.
Эффект тепловой адаптации сохраняется на протяжении нескольких недель после пребывания в условиях повышенной температуры воздуха.
С возрастом переносимость повышенной температуры среды ухудшаетгся. У пожилых и старых людей потоотделение начинается позднее – при более высокой температуре тела, чем у молодых. В ответ на тепловую нагрузку кожный кровоток увеличивается у пожилых людей; значительнее, но максимальные возможности такого усиленияних меньше, чем у молодых. После пребывания в условиях жары у пожилых и старых людей температура тела более медленно возвращается к норме.
Тепловая адаптация у спортсменов
Тренировочные и соревновательные нагрузки в видах спорта, требующих проявления выносливости, вызывают существенное повышение температуры ядра тела – до 40°, даже в нейтральных условиях среды. Это служит стимулом для развития приспособительных (адаптационных) реакций к большой “внутренней” Тепловой нагрузке. Такие реакции со стороны сердечно-сосудистой системы, потовых желез и других органов и систем во многом сходны с’реакциями у людей, прошедших акклиматизацию к большим “внешни м” тепловым нагрузкам (высоким температуре и влажности воздуха).
В результате систематических занятий у спортсменов, тренирующих выносливость, совершенствуется терморегуляция: снижается теплопродукция, улучшается способность к теплопотерям за счет повышенного потообразования.
Так, для тренированных спортсменов характерна высокая чувствительность реакции потоотделения на тепловые раздражители, равномерное распределение потоотделения по поверхности тела. Соответственно у спортсменов во время работы при обычной или высокой температуре воздуха внутренняя и кожная температура ниже, чем у нетренированных людей, выполняющих такую же абсолютную нагрузку. Содержание солей в поте у спортсменов также ниже.
В процессе тренировки выносливости в нейтральных условиях увеличивается объем циркулирующей крови, совершенствуются реакции перераспределения кровотока с уменьшением его через кожную сеть, что снижает кожную температуру и повышает проведение тепла от ядра к поверхности тела.
Таким образом, у спортсменов в результате регулярных интенсивных тренировок выносливости даже в нейтральных температурных условиях совершенствуются определенные физиологические механизмы, характерные и для тепловой адаптации. Поэтому хорошо тренированные на выносливость спортсмены обычно лучше приспосабливаются к работе в жарких условиях, чем нетренированные, более быстро акклиматизируются, по крайней мере, для выполнения в жарких условиях работ небольшой мощности. Вместе с тем сама по себе даже высокая спортивная тренированность и тренировки любого характера в нейтральных условиях внешней среды не могут полностью заменить специфическую тепловую адаптацию, которая необходима спортсмену, если он должен выступать на соревновании в условиях повышенных температуры и влажности.
Тепловых адаптационных приспособлений, вызванных тренировкой в нейтральных (или холодных) условиях, недостаточно для эффективного выполнения интенсивной работы в жарких условиях. При подготовке к соревнованиям, которые будут проводиться в условиях повышенных температуры и влажности воздуха, спортсмен должен начать тренировки в таких же условиях за 7-12 дней до соревнований. Если нет возможности тренироваться в этих условиях, следует использовать костюмы (“потники”), которые препятствуют отдаче тепла и ограничивают испарение пота. Тренировка в “потнике” вызывает эффекты повышенной тепловой устойчивости, хотя и меньшие, чем тренировка в жарких условиях среды.
physiology.com.ua
Рис. 65. Средние данные скорости потоотделения, ректальной температуры, ЧСС во время стандартной работы у группы мужчин на протяжении 9 дней акклиматизации к жарким условиям. Отметка О соответствует данным, полученным до начала тепловой акклиматизации при работе на протяжении 100 мин в нейтральных условиях среды. Все последующие дни испытуемые выполняли ту же нагрузку (300 ккал/ч) в жарких; условиях (показания сухого термометра - 48,9°, влажного - 26,7°)