Адам экологиясы

       Табиғатта  болып  жататын  өзгерістер  мен  құблыстар  адам  өміріне,   денсаулығына   қандай  әсер  ететінін,  оларға  адамның  үйрену,  бейімделу  және  көндігу  мүмкіншіліктері  ғылым  назарынан  тыс  қалған   немесе  өте  аз  зерттелген  мәселелер. Табиғаттың  адамдарға  ықпалы  жөнінде  біртұтас  жүйелі  мағлұматтар  болмағандықтан,  бірен-саран    бытыраңқы  зерттеулерге сүйеніп қоршаған  ортаны  қолайлы немесе  қолайсыз  деп баға  беру  қиын.  Ыстық пен суық, желмен  желсіз, жаңбыр мен ашық күндер сияқты  көпшілікке  белгілі  табиғат  құблыстарынан  басқа  біз  білмейтін  немесе  ескермейтін  факторлар  да  бар.  Оларды  білмей,  зерттемей  тұрып   қоршаған   ортаға  берілген   баға  негізсіз  болуы  мүмкін.

       Мысалы,  күн  бетінде  дақ  көбейіп,  күшті   жарылыстар  болғанда  жер  бетіне  түсетін   күн  сәулесі  де  өсіп,  климатта,  биосферада,  өсімдіктер  мен  жануарлар  дүниесінде  ерекше    өзгерістер  болып   жатады.   Күн  бетінде  дақ  азайып,  жарылыстар   кемігенде   күн  сәулесінің  қуаты    бұрынғы   қалпына  түседі.   Кейбір  шетелдік   ғалымдардың   айтуына   қарағанда   күнде  дақ  көп  кезде  туған  адамдардың   қанында  липидтер  жоғары,  дақ  аз  кезде  туылғандарда   төмен  болатын  көрінеді.  Дақ   көбейгенде   жүрек  және  қан  тамырлары   аурулары  да  көбейеді.

       Академик  В.Казначеевтің  байқауы   бойынша   сәбилер  ананың   құрсағындағы  кезінен  бастап   өздері  тұрған  электромагнитті ортаға  бейімделеді. Жастары  50-ден   асқан   адамдарға  тұрған   жерлерін   жиі   өзгертуге,  жазық   жерден  таулы   аудандарға,   оңтүстіктен   солтүстікке   көше  беруді  дәрігерлер    дұрыс көрмейді.  Олар жаңа  жерге   көпке дейін   үйрене  алмай,  кейбіреулері  кері  қайтуға мәжбүр   болады. Табиғат  жағдайлары  неғұрлым  қолайсыз  болған  сайын  адамдардың  ауру-сырқаудан    қорғану  мүмкіншілігі    азая  береді  де,   ортаны  қолайлы  ету  үшін    көп  күш пен қаражат керек болады.

       Табиғи факторларға бейімделумен қатар адам үшін оның еңбектік іс-әрекетіне байланысты әлеуметтік факторларға да бейімделуінің маңызы зор. Әсер ететін әлеуметтік факторлардың саны цивилизацияның µсуіне байланысты артуда. Адамзат баласының тіршілік ортасын кеңейтуіне байланысты мүлде жаңа жағдайлар мен әсерлер пайда болды. Мәселен, ғарышқа ұшу бұрын әсер етпеген жаңа бір факторлардың кешенін туындатты. Оның ішіндегі салмақсыздық адам бейімделмеген жаңа әсер. Салмақсыздық гиподинамиямен, тіршілік тәртібінің µзгеруімен шектеседі. Адамдар жердің тереңіне бойлап, жоғарғы қысымға, ылғалдылыққы т.б. әсерлерге ұшырайды. Ыстық цехтарда, суық климаттық жағдайда еңбек ету шектік температураға бейімделу кеңістігін  кеңейтуді талап етеді. ¤зінің еңбек әрекеті барысында адам шуға, жарық кµзінің µзгерісіне бейімделуіне тура келді. Сондықтан, адамдардың табиғи факторлармен қоса әлеуметтік орта туындататын факторларға бейімделуінің де денсаулық үшін зор маңызы бар.

     Сурет 2 - Бейімдеу факторлардың жіктелуі (классификациясы) 
 

    5.2 БЕЙІМДЕЛУ ФОРМАЛАРЫ МЕН ЭВОЛЮЦИЯСЫ 

       Тұқым қуалау, өзгергiштiк, табиғи сұрыпталудың негiзiнде қазiргi жануарлардың түрлері пайда болған. Бұл генотиптiк бейiмделу болып табылады.

       Белгiлi бiр организмнiң қоршаған тiршiлiк ортасымен байланысынан және сол ортада тiршiлiктi қамтамасыз етуге байланысты туындаған құрылымдық морфо-функционалдық өзгерiстермен  негізделген бейiмделу түрi – жеке тұлғалық (индивидумдық) немесе фенотиптiк бейiмделу болып табылады. Жеке тұлғаның бейiмделу үрдiсiнде адам есте сақтау және дағды қорын жинайды. Естік бейімделудің биологиялық зор маңызы бар. Түрдiң сақталуының тиiмдi бiр шарты фенотиптiк бейiмделудiң тұқымқуаламауы. Фенотиптiк бейiмделудiң негiзгi звеносы және механизмi: организмнiң өмiрлiк маңызды құрылымдарындағы қызмет пен генетикалық аппараттың өзара байланыстылығы.

       Дене  бiтiмдiк күштерге немесе денеге түсетін жүктемеге  бейiмделу тек дене бiтiмдiк жұмысқа қабiлеттi арттырып қана қоймайды, сонымен қатар, организмнiң гипоксияға (оттектің жетіспеушілігі) тұрақтылығын жоғарылатып, атеросклероз, гипертония, қант ауруының өрбуiн тежейдi.

       Тiрi организмдерде 3 түрлi мiнез-құлықтың (іс-әрекеттің) бейiмделушiлiк типтерін ажыратады: жағымсыз әсерлерден қашу; жағымсыз әсерлермен бiрге өмiр сүру, бағыну; арнайы бейiмделу реакциясының өрбуiне байланысты жағымсыз әсерлерге белсендi қарсы тұру.

       Г. Селье пассивтi бағыну түрiн синтаксистiк, белсендi қарсы тұруды кататаксистiк  деп атаған. Қыстың суығы түскенде біз (қарапайым организмдерден адамға дейін) аталып µткен бейімделудің барлық типтерін бақылай аламыз. Кейбір жануарлар жылы індеріне тығылып суықтан сақтанады немесе жылы аймақтарға қоныс аударады. Тірі органзмдердің пойкилотермді деп аталатын үлкен тобы дене температурасын тµмендетіп, жылы мезгіл келгенге дейін ұйқы күйіне (гипобиоз) түседі, ал келесі жануарлардың гомойтермді тобы (сонымен қатар адамдар да) жылуды µндіру мен бµлу қызметтеріне µзгеріс кірдіре отырып, қоршаған ортаның тµмен температурасында да µз денесінің тұрақты температурасын сақтайды.

       Белсенді  бейімделудің биологиялық мәні µзгеріп отыратын сыртқы орта жағдайларында  тіршілік етуге мүмкіндік беретін гомеостазды белгілеу және оны ұстау болып табылады.

       Сыртқы ортаның белгілі бір елеулі компоненттері µзгергенде организм µзінің кейбір қызметтерінің константталарын µзгертуге мәжбүр болады. Яғни, қоршаған ортаның нақты бір жағдайына, әсеріне адекватты  гомеостаздың қайта құрылуы жүреді. Ал бұл бейімделудің негізі болып табылады. Органимдегі зат алмасу үрдістері де тіршілік жағдайына бейімделеді бірақ, бұл салыстырмалы  баяу жүреді. Сыртқы орта факторлардың µзгерісіне бірінші болып қан айналу және тыныс алу қызметтері жауап береді. Бейімделу үрдісінде ерекше орынды нерв жүйесі мен ішкі секреция бездерінің қызметі алады.  
 

       5.3 БЕЙІМДЕЛУ ҮРДІСІНІҢ ДАМУ КЕЗЕҢДЕРІ 

       Бейiмделу  үрдiсiнің кезеңдік µрбуін алғаш рет сипаттаған Г. Селье болды. Бейiмделу үрдiсiнің кезеңдік ағымын қарастырайық.

       Бірінші кезең – «авариялық» кезең. Бұл кезең физиологиялық және патогендiк факторлардың (немесе қаршаған орта жағдайларының өзгеруiнiң) әсерiнің алғашқы кезiнде дамиды. Мұнда iшкi жүйелердiң жұмысы өзгередi, әсiресе қан айналым, тыныс алу. Бейімделу реакцияларына ортаңғы нерв жүйесi, гармоналды факторлар (негiзiнен бүйрек үстi безiнiң ми қабатының (катехоламиндер) гармондары) қатысады. Ал бұл симпатикалық жүйенiң тонусының жоғарылауымен шектеседі. Симпатико – адреналин жүйесiнiң белсендiлiгiнiң артуы нәтижесiнде вегетативтiк қызметтер катаболизмдiк сипат алады. Организмдi жуық арада қажет болатын энергиямен қамтамасыз ететiн өзгерiстер туындайды. Авариялық кезеңде вегетативтiк жүйенiң белсендiлiгiнiң жоғарылауы тәртiпсiз жүредi және әртүрлi жүйенiң қызметiнiң көрсеткiшiнiң өзгеруi өзiн өзi ақтамайтындай жоғары болады. Қызметтердiң нерв жүйесiмен, гуморальдық факторларымен басқарылуы жеткiлiксiз топталған. Кезең iзденiс сипатта - ағзалық және жүйелiк механизмдер арқылы организм жаңа факторларға немесе жаңа жағдайларға бейiмделушi әрекетте болады. Бұл кезеңде ұлпадағы, жасушадағы молекулалық үрдiстер бағыттық өзгерiске ұшырамайды. Бейiмделудiң бұл кезеңi негiзiнен жоғары эмоционалдықта өтедi. Сондықтан, бұл кезеңнің кµрініс беру механизмінде организмде эмоционалдық жылжуларды қамтамасыз ететін орталық нерв жүйесінің барлық элементтері қатысады. «Авариялық» кезең жеке тұлғалық ерекшелiктерге және тiтiркену факторларының күшiне байланысты әртүрлi көрiнiс беруi мүмкiн. Тiтiркену күшi жоғары болса, бұл кезеңнiң көрiнiс беруi де жоғары болады.

       Екінші  кезең - тұрақты бейiмдiлуге өту кезеңi. Ол орталық нерв жүйесiнің жалпы қозымдылығының төмендеуiмен, жаңа әсерлерге µрбіген бейімделуді басқаруды қамтамасыз ететін функционалдық жүйелердiң қалыптасуымен сипатталады. Гармональды өзгерiстiң төмендеуi бастапқы кезде қызметтiк қайта құрылуға ұшыраған ағзалармен жүйелердiң қызметтерiнiң бiртiндеп қалыпқа түсуiн қамтамасыз етедi. Бейiмделу реакциясына бiртiндеп ұлпалық деңгей қатысады. Гармональды сипат өзгерiп, организмге бүйрек үстi безiнiң қыртысты қабатының «бейiмделу гармондарының» әсерi күшейедi.

       ‡шінші кезең - тұрақты бейiмделу кезеңi немесе резистенттiлiк. Бұл өзiндiк бейiмделу түрi болып табылады. Бұл кезең ұлпалардың, жасуша мембранасының элементтерiнiң әрекетiнiң жаңа деңгейiмен сипатталады. Тiршiлiктiң жаңа жағдайына адекватты гомеостазистi қамтамасыз ете ұлпалардағы үрдiстердiң белсендiлiгi артады.

       Бұл кезеңнiң негiзгi ерекшелiктерi мыналар болып табылады:

       1) энергетикалық ресурстардың жинақталуы;

    2) құрылымдық және ферментативтiк белок синтезiнiң жоғары болуы;

    3) иммундық жүйе қүшiнiң жинақталуы;

       Бұл кезеңде организм арнайы және арнайы емес резистентiлiкке - оргнизмнiң тұрақтылығына ие болады. Басқару механизмдерi үшінші кезең барысында үйлесімді жұмыс істейді. Бiрақ, бұл кезең ширыққан басқаруды талап етедi, сондықтан бұл кезеңнiң шексiз өрбуi мүмкiн емес. ‡шінші кезеңнің µрбүі организм үшiн тек кетпеуi де мүмкiн. Басқару жүйесiнде шиеленiс, күйзелiс туындатуы мүмкiн, сондықтан күйзелiстiң туындауын «бейiмделу бағасы» деп атайды. Бұл кезеңдi абсалюттi тұрақты деп қарастыруға болмайды. Тіршілік үрдiсiнде тұрақты бейімделу кезеңіндегi организмге ауытқу – флюктуация: уақытша дезадаптация (тұрақтылықтың төмендеуi) және реадаптация (тұрақтылықты қалпына келтiру) да тән болуы мүмкiн. 
 

       5.4  БЕЙІМДЕЛУ МЕХАНИЗМДЕРІ 

       Организм  қоршаған ортаның µзгерісімен немесе µзгеріске ұқшыраған жеке фактормен алғашқы кездесуі бағдарлау реакциясын туындатады, ал бұл қозудың шоғырлануымен жүреді. Тітіркенудің күшінің белгілі бір деңгейге жетуі симпатикалық  жүйенің қозуына және адреналиннің бµлінуіне әкеледі. Мұндай нейрореттеуші сипат – бейімделудің бірінші кезеңіне тән. Келесі кезеңдер барысында жаңа реттеуші қатынас қалыптасады: күшейген  эфферентті синтез мақсатты қорғаушы реакциялардың жүзеге асуына әкеледі. Гипофиз-адреналин жүйесінің қызметінің күшеюінен организмдегі горманальдық сипат µзгереді. Глюкокортикоидтар мен ұлпада бµлінетін биологиялық белсенді заттар құрлымдарды  µзара жұмылдырады. Ал бұл құрлымдар әрекетінің нәтижесінде ұлпалар жоғары энергетикалық, пластикалық, қорғаныштық пен қамтамасыз етіледі. Бұл үшінші кезеңнің негізін құрайды.

       Тұрақты бейімделудің µтпелі кезеңі тек бейімдуші фактор ұзақ уақыт, жеткілікті күшпен әсер еткенде ғана орын алатындығын атап µткен жµн. Бейімдуші фактор қысқа уақыт аралығында әсер етсе бірінші кезеңнің µрбуі тоқтап, бейімделу үрдісі қалыптаспайды. Егер  бейімдуші фактор ұзақ уақыт немесе қайталанып, қайталанулар алғашқысынан күштірек әсер етсе, «құрлымдық іздер» деп аталатын жүйенің пайда болуына айтарлықтай алғы шартттарын түзеді (кесте 4). Әсер етуші факторлардың әсері жинақталады, метоболизмдік µзгерістер тереңдеп µседі және   бейімделудің авариялық кезеңі µтпеліге одан тұрақты бейімделуге айналады. Тұрақты бейімделу басқару механизмдерінің үздіксіз ширығуымен, нервтік  және гуморальдық арақатынастардың қайта құрылуымен, жаңа жүйелердің қалыптасуымен байланысты болуына сәйкес, бұл үрдістер белгілі бір жағдайларда әлсіреуі мүмкін. Бейімделу үрдісінің дамуында гормоналды механизмдердің атқаратын зор маңызын ескерсек, ең әлсіреуге ұшырайтын да осы бµлім екендігі түсінікті болады.

       Бір жағынан басқару механизмдерінің әлсіреуі, екінші жағынан энергияның жұмсалуының жоғарлауымен байланысты жасуша механизмдерінің әлсіреуі дезадаптацияға әкеледі. Дезадаптация кµп жағдайда организмде бейімделуді туындататын негізгі факторлардың әсері күшейіп, тіршілікпен сәйкессіздікке келген жағдайда туындайды.

       Организмнің белгілі бір факторлар кешеніне бейімделу мәселесінде әлі де болса кµп нәрсе шешілмеген. Бейімделулің эксперименталды негізделген критерийлерін 1989 жылы Н.А.Агаджанян ұсынды. 

     Сурет 3 - Бейімделу критерилері 

Сурет 4 - Жеке тұлға бейімделуінің механизмдері

         5.5 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРА ЖАҒДАЙЫНА БЕЙІМДЕЛУ 

       Организмнің төменгі температура жағдайына бейімделуін, тек климаты суық аймақта тұру ғана емес, сонымен қатар, суық цехтарда, мұздатқыштарда еңбек ету де қажет етеді. Бірақ, бұл жағдай тәулік бойы емес, адам организіміне қалыпты температурамен алмаса отырып  әсер етеді. Бұндай жағдайда бейімделу кезеңдері µшкін кµрініс береді. Алғашқы күндері суық температураға жауап ретінде жылу µнімінің µсуі үнемсіз, артық, жылудың берілуі айтарлықтай шектелмеген сипатта болады. Бейімделудің тұрақты кезеңі орныққаннан кейін жылу µндірілу үрдісі артады да, жылудың қоршаған ортаға организмнен берілуі кемиді. Яғни, жылудың µндірілуі мен бµлінуі жаңа жағдайда дененің тұрақты температурасын ұстауға мүмкіндік беретіндей болып үлесімге келеді. Бұл жерде атап кететін жайт: бейімделуге суыққа рецепторлардың бейімделуін қамтамасыз ететін механизмдер де қосылады.

       Сібір кеңістігінде тіршілік етуге бейімделу басқарақ µтеді. Адамға бұл жағдайда факторлар кешені: суық температура, жарық режимі мен радиация деңгейінің өзгерісі әсер етеді. Қазіргі таңда адамзат баласы Қиыр Сібірді игере бастауына байланысты - бұл аймаққа организмнің бейімделу механизмі де зерттелуде. Сібірге келіп өмір сүре бастаған кезде біріншіден, бейімделуде жылудың жасалуымен бөліну арасындағы сәйкессіздік туындайды. Реттеуші механизмдердің қатысуымен жылу µндірілуінің өзгеруі жүреді. Авариалық кезеңнен кейін ферменттік антиоксидаз жүйесінің өзгеруі негізінде тұрақты бейімделу кезеңі µрбиді. Ал бұл организмдегі энергетикалық үрдістерді күшейту үшін тиімді болатын липидтік алмасудың жоғарылауына әкеледі. Сібірде өмір сүретін адамдардың қанында май қышқылдарының деңгейі жоғарылап, қанттың деңгейі біршама төмендеген. Шеткі қан тамырларының тарылу жағдайында “ішкі” қан айналымының жоғарылауынан май ұлпасынан май қышқылдары белсенді жуылып, қанға өтеді. Сібірліктердің жасуша митохондриясының құрамына да май қышқылы кіреді. Бұл митохондриялардың тотығу реакциялардың сипатын өзгертуге мүмкіндік жасауына әкеледі. Бос тотығу басымды келеді. Сібір тұрғындарының ұлпаларында бос радикалдар салыстырмалы түрде көп болады. Ұлпалық үрдістердегі бейімделуге байланысты туындаған өзгерістерге нерв-гуморальдық механизмдер көмектеседі. Негізінен, қазіргі таңда, суық климаттық жағдайда қалқанша безі мен бүйрек үсті безінің қызметтерінің жоғарылауы зерттелген. Қалқанша безінің белсенділігінің артуы жылу өнімінің жоғарылауын қамтамасыз етеді. Бүйрек үсті безінің гормондары катехоломиндер катоболизмдік әсер береді. Сонымен қатар, Сібір жағдайында гипофиз белсенділігі де артады. Гипофиз бен бүйрек үсті бездерінен гормондардың белсенді бөлінуі бейімделу механизмдерін жұмылдыруға жағдай жасайды деп есептелінеді. Қиыр Шығыс, Сібірде адамдардың тіршілік етуі шектелген. Олардың тұрғылықты халқына ненец, коми, хантылар, мансы, долдандар, нганас, евнки, чукчалар, эскимос, коряк т.б жатады. 20 - шы ғасырдың бас кезінде 10,9 млн.  км² Сібір жерінде 300-400 мың адам тұрса (тығыздағы 1 км²- 0,03-0,04 адам) 1936 жылы адамдар саны екі есе өсті. Қазір шамамен 8 млн. адам тұрақ етуде. Адамдардың бұл аймақта бейімделу кезінде екі түрлі экологиялық фактормен кездеседі: тікелей, тікелей емес.