Адам экологиясы

       Адам  организмнің қарсы тұру мүмкіндігін  жоғарылататын шаралардың бірі - шынығу. Шынығудың классикалық мысалына жататындар: суықпен шынығу, су процедуралары, кез-келген табиғат жағдайында жаттығу жүргізу. Шынығудың физиологиялық мәні – тітіркендіргіштерді қабылдауда организмнің оған сезімталдығының кемуі болып табылады. Төменгі температура терморецепторларға күнделікті әсер ететін болса, терморецепторлар суыққа деген өзінің қозымдылығын төмендетеді. Сондықтан,  адам қысқы уақытта сұға түсе алады, жауын астында қалса да, суық тиу, қабыну ауруларымен ауырмайды.

       Қазіргі таңда жоғарғы және төменгі температураларды кезектестіре отырып шынығу құнды деп есептелінеді. Бірақ, зерттеулер бойынша организмнің қарсы тұру мүмкіндігін жоғарлатуда негізгі ролді төменгі температураға шынығу алады. Адамның жаттықандығын жоғарлататын және оның денсаулығын нығайтатын тәсілдің бірі белгілі бір деңгейде гипоксияны қолдану. Оған тау халықтарының ұзақ мерзім өмірі сүруін мысалға алуға болады. Кейінгі кездегі зерттеулер гипоксияның белгілі бір шамасын қолдану (адамның 2 - 2,5 мың метр биіктікте болуы) организмнің арнайы емес (спецификалық емес) резистенттілігін жоғарылатындығын дәлелдеді. Гипоксиялық фактор ұлпаларға отегінің берілуін жоғарылатады, ұлпаларда µтетін реакцияларға қатысатын ферменттерді белсендіреді, қан айналу және тыныс алу жүйелерінің қорын үнемді жұмсауға жағдай жасайды.

       Сонымен, организмнің бейімделуін белгілі деңгейді басқаруға болады. Ескертетін жағдай,  организмнің кез-келген тосын (инадекватты) факторға бейімделуі тек энергияның шығынымен ғана сипатталмайды, сонымен қатар организмнің әртүрлі қызметтерінің жоғарылап, белгілі бір қордын жиналуымен де сипатталады. «Бейімделу бағасы» әсер етуші фактордың мµлшерімен және организмнің жеке бас ерекшеліктеріне тәуелді болады. Егер әсер етуші фактордың деңгейі стресс-реакцияға әкелетін болса, сонымен қатар ол организмнің генетикалық тұрғыдан қарсы тұру мүмкіндігі жоғары блмаса, бейімделу әр түрлі аурулардың туындауына әкелуі мүмкін: асқазан жарасынан  бастап жүрек-тамыр, иммундық жүйе аурулырына.

       Адамның бейімделуі мен денсаулығын басқаруды келесі сурет түрінде көрсетуге болады:

Сурет 5 – Адамның бейімделуі мен денсаулығын басқару 
 
 
 

       6  ТЕРМОРЕТТЕЛУ ЖӘНЕ ЭКОЛОГИЯ 

       Адамның дене температурасы қоршаған ортаның температурасына тәуелсіз тұрақты бір шамада қалады. Бұл  тұрақтылық изотермия деп аталады.

          Эволюция барысында бейімделу үрдісі  ретінде орта температурасының µзгерістеріне температуралық компенсация организмдегі әртүрлі ұлпаларда біркелкі қалыптаспаған. Осыған орай нерв жүйесінде температураға сезгіштігі жоғары арнайы құрлымдар – терморецепторлар пайда болған.

       Терморецепцияның пайда болуы терморетттеуші іс-әрекетінің пайда болуына алғы шарт жасады. А.Д.Слонимнің түсінігінше, термореттеуші іс-әрекет – организм мен қоршаған орта арасындағы жылу алмасуды µзгертуге бағытталған қозғалыс актілерінің жиынтығы (шамадан артық тµменгі немесе жоғары температурадан қашу – термореттеуші дене қалпына кµшу, адамдардың киім киуі,үй тұрғызуы т.б.).  
 

       6.1 ДЕНЕ ТЕМПЕРАТУРАСЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ РЕТТЕЛУІ 

       Организмнің температуралық гомеостазын  қолдайтын  жылу өндіру және жылу берілу үрдісін  термореттелу деп атайды. Температураны белсенді реттеу эволюциялық тұрғыдан кейін пайда болған. Бұл термореттелу түрі сүтқоректілер мен құстарға тән. Белсенді температураны реттеуші жүйесі бар организмдерді гомойтермді деп, ал пассивтерін пойкилотермді  деп атайды. Организмдердің жасушаларының ішінде жүретін биохимиялық реакциялардың жылдамдығы олардың температурасына тәуелді, адамда  негізінен бұл шек +23⁰С - +42⁰С арасында болады. +42⁰С жоғары дене температурасы белоктың денатурациясын туындатып, қалыпты метаболизмнің бузылуына, ал дене температура +23⁰С төмендеуі метаболизмнің тоқтауына әкеледі. Гомойтерм дене температурасын салыстырмалы тұрақтылықта ұстауға мүмкіндік береді. Температура оптимумы тыныштықта +37⁰С, жоғары булшық ет жұмысында +39⁰С құрайды.

       Гомойтермді организмдерде физиологиялық мағынада екі бµлімді ажыратады: «ядросын» (температурасы тұрақты ішкі құрылымдарды, мәселен, ми мен ішкі органдарды)  және оны қоршап тұратын «қабығын».

       Дене  температурасы деп дене ядросының  температурасын ұғады. Ең қарапайым жолмен дене температурасы қолтық астынан, ауыз қуысынан өлшенеді. Бұл жерлерде дене температурасы дене ядросы температурасынан 0,5⁰ С - 1,5⁰С төмен. Адам суық суда немесе суық ауада жалаңаш болса, оның денесінің ядро температурасы +35⁰С дейін төмендеуі мүмкін. Орташа ядро температурасының төмендеуін дене гипотермиясы деп,   ал жоғарлауын дене гипертермиясы деп атайды. Ядро температурасының тұрақтылығы дене қабықшасына тәуелді. Мысалы: суық әсерге тері тамырларының тарылуынан қабықша температурасының төмендеуі жылудың сыртқы ортаға берілуін төмендетеді. Қабықшаның әр түрлі бөлімдерінің сыртқа жылуды беруі әр түрлі, бұл көптеген факторларға байланысты. Тер бездерінің санына, ұлпалардың капилярларына және т.б. Негізінен тері температурасын стандартты 7 нүктеде өлшейді: маңдай, иық, арқа, кеуде, балтыр, мықын, қолбасы. Терінің орташа өлшенген температурасын мына формуламен есептейді:

       Қалыпты жағдайда адамның температурасы тұрақты: қолтықта орташа 36,5⁰С - 36,9⁰С, тік ішекте 37,2⁰С - 37,5⁰С болады. Ішкі ағзалардың температурасы 38⁰ С - 38,5⁰ С.

       Дене  температурасының бір қалыпта сақталуы не сақталмауы организмде жылудың түзілуі мен оның сыртқы ортаға берілуін реттейтін физиологиялық механизмнің жетілуіне байланысты. Жылудың түзілуін, яғни организмдегі химиялық үрдістердің шамасын басқаруды химиялық жылу реттеу деп атайды. Жылудың сыртқа берілуін басқаруды физикалық жылу реттеу деп атайды. Осы механизмдерге байланысты қалыпты жағдайда денеде түзілген жылу шығын болған жылудың орнын толтырып отырады. Содықтан температураның тұрақтылығы сақталады. Жылу түзілу зат алмасу үрдісінің дәрежесіне байланысты, сондай-ақ жылу түзетін реакциялар барлық ағзаларда, ұлпаларда әртүрлі шамада жүреді. Кµп қызмет атқаратын органдарда – ет ұлпаларында, бауырда, бүйректе жылу кµп бµлінеді. Дәнекер ұлпаларда, сүйектерде, сіңірлерде жылу аз түзіледі. Жылудың түзілуіне әсер ететін негізгі фактордың бірі – қоршаған ортаның температурасы.

       Суық кезде жылу молырақ түзіледі. Бұл үрдіс рефлекторлық жолмен іске асады. Суықтың әсері терідегі сол әсерді сезетін рецепторларды тітіркендіреді. Одан туған қозу орталық нерв жүйесіне барады да, оған жауап импульстері туады; бұлар қаңқа еттеріне келіп, еріктен тыс оларды жиырып, адам дірілдейді. Осы кезде ет ұлпасы оттегін және кµмірсуларды кµп пайдаланады, сµйтіп жылуды кµп µндіреді.

         Химиятермиялық реттелу 2 үрдістен жиырылатын және жиырылмайтын термогенезден тұрады. Адамның әрекетіне қажетті энергия организмге түскен қоректік заттар энергиясымен қамтамасыз етіледі. Энергияның АТФ-та трансформация үрдісінің нәтижесінде оның бір бөлігі жылуға айналады. Оны физиологияда алғашқы жылу деп атайды. Организмнің суыққа бейімділу кезінде немесе жоғарғы суықтық әсерде алғашқы жылудың деңгейі 100% құрауы мүмкін. Жиырылмайтын термогенез көзі бұл организмнің («ішкі») жұмысына АТФ жұмсалуы, себебі бұл жағдайда АТФ энергиясы түгелімен жылуға айналады.

       Жиырылу термогенезі деген ұғымға жылуға айналатын энергияның бір бөлігі кіреді. Жиырылу термогенезіне бұлшық ет жиырылуына жұмсалатын АТФ деңгейі жатады. Сонымен қатар суықтан дірілдеу реакциясы да жиырылу термогенезіне жатады.

       Жылудың сыртқа берілетін әртүрлі жолдары бар:

• Радияция
• Кондукция
• Конвекция
• Тердің булануы
• Респираторлық  (тыныс жолдары арқылы су булануы)

       Бұл үрдістердің жиынтықтарын физикалық  термореттеуші деп атайды. «Физикалық термореттеу» термині жылудың берілуінің барлық жолдары физика заңдарына тәуелді екенін білдіреді және белгілі бір формуламен сипатталады.

       Радияция - температура абсолютті нөлден жоғары болатын дене спекторының инфрақызыл бөлігінде электромагниттік толқындарының сәулеленуі. Мұндай сәуле шығару, сәулеленудің нәтижесінде дене суйды, негізінен жылулық сәулелер адам денесінің бетінен шығады.

       Кондукция - жоғары қызған дененің айтарлықтай қызымаған денеге тікелей жанасқан кезде жылудың берілуі. Мысалы: дененің сумен, ауамен жанасуы.

       Конвекция -  бұл да кондукция, бірақ жылудың сыртқы ортаға берілуі.

       Жалпы денеден берілетін жылудың 70 пайызы конвекция мен радиация арқылы шығын болады. Оның  55% денеден таралу арқылы, 15% µткізу арқылы кетеді. Жалпы денеден берілетін жылудың 27% тері мен µкпеден су буланғанда, 3% µкпедегі ауаны, нәжісті несепті жылытуға жұмсалады. Денеден берілетін жылудың мµлшеріне қарай қан тамырлары рефлекторлы жолмен бірде кеңейіп, бірде тарылып тұрады.

       Дененің температурасы қоршаған ауаның температурасынан аз да болса жоғары болған жағдайда ғана жылу ортаға µткізу және таралу арқылы беріле алады.

       Гомойтермді жануарлар дене температурасының салыстырмалы тұрақтылығын микроклиматтың қыздырушы және салқындатушы жағдайларына бейімделу арқылы ұстайды. Мұндайда организмді артық қызудан және қатты салқындаудан қорғайтын механизмнің тиімділігі жоғарлайды. Осы құбылысты температуралық бейімделу(немесе температуралық акклимация) деп атайды.

       Температураны реттеуші жылу орталығы аралық мидағы гипоталамус аймағында жатқан сұр тµмпешікте болады. Температураны реттеуші орталықтың қызметіне екі фактор әсер етеді: қан температурасы және рефлекторлық әсер. Жылу пайда болатын және беретін органдарға қозу сипатикалық нерв жүйесімен келеді.

       Тітіркендіру  кезінде рефлекторлық жолмен жылуды реттейтін реакцияны тудыратын аппараттарға – терідегі жылуды және суықты қабылдайтын рецепторлар, тыныс алу жолдарындағы және ішкі органдардағы рецепторлар жатады. Сондай-ақ гипоталамуста да терморецепторлар бар. Гипоталамустың алдыңғы бµлімі терідегі тамырлар тонусын, тер бµлінуді, ыстықтан ентігуді µзгерте отырып жылудың тиімді түрде берілуін реттеуді қамтамасыз етеді. Ал гипоталамустың артқы бµлімі денедегі алмасу үрдістерінің деңгейін, жылу жасалуды үйлестіреді.

       Эксперимент арқылы жұлынды салқындату кезінде термореттелудің адекватты түрде байқалатын µзгерістерін тудыруға болады. Сонымен қатар, термореттелуге қан айналу мен тыныс алудың қатысуы тамыр қозғағыш және тыныс алу орталықтары орналасатын сопақша ми мен ретикулярлы формацияның да бұл үрдіске белгілі бір дәрежеде қатысы бар екендігін кµрсетеді.

       К.М.Быков  басқарған лабораторияның қызметкерлері Слоним А.Д және басқалар дене температурасының бір қалыпта сақтауда және химиялық жылу реттелуде шартты рефлекторлық жолдың мәнін кµрсетті. Дене температурасын реттеуге  ішкі секреция бездері , әсіресе қалқанша без бен бүйрек үсті бездері де қатысады.   
 
 

       7  ОРГАНИЗМНІҢ УАҚЫТТЫЛЫҚ ПАРАМЕТРЛЕРІ ЖӘНЕ ОНЫҢ ЖҮЙЕЛЕРІ 

       Жасуша  мен ұлпаларда үздіксіз анаболизм  мен катаболизм үрдістері жүреді. Олар химиялық реакциялар тізбегінен тұрады. Тізбектегі әрбір реакциялардың уақыттық сипаты болады. Барлық физиологиялық жүйелердің қызметі тұйықталған цикл тұрінде немесе белгілі бір кезеңделікті сақтау арқылы жүзеге асады. Әр циклдің  немесе кезеңдіктің уақыттылық параметрлері болады. Мысалы, жүрек-тамыр жүйесінің уақыттық µлшем сипаты жүрек циклі (шамамен 0,8 сек) болып табылады. Қан уақыт бірлігі ішінде белгілі бір арлықты, белгілі бір жылдамдықпен ағып өтеді. Қанның үлкен, кіші  қан айналым шеңбері арқылы өтуіне 23-24 секунд кетеді. Тыныс алу, тыныс шығарудың алмасуы да циклдік жүйе сипатты. Ересек адам орташа шамамен 1 минутта 12 рет тыныс алады. Ас түспеген аш асқазан 1-1,5 сағатта 1 рет жиырылады, жиырылуы ондаған минутқа созылады. Бүйрек плазманы 120 мл/мин жылдамдықта сүзеді. Ұлпалар орташа шамамен 1 мин 300 мг оттегін сіңіреді. Кейбір физиологиялық жүйелердің ырғақтық белсенділігі өзара байланыста болса, кейбірінікі мұндай өзара байланысқа бағынбайды.  Мәселен, сыртқы тыныс алу мен жүрек жұмысының ырғағы бір-бірімен тығыз байланысты: жүректің жиырылу жиілігінің µзгерісі тыныс алу-шығару жиілігімен  бір бағытта өзгереді. Бірақ, бұл жүйелермен ас қорыту арасында ырғақтық байланыс байқалмайды. Ет - нерв аппараттының әрекетінің уақыттық параметрлерін Н.Е.Введенский мен А.А.Ухтомский зерттеген. Олар физиологиялық лабильділік туралы ұғымды қалыптастырды: уақыт бірлігі ішінде ұлпаның белгілі бір қозу мөлшерін туындату қасиеті. Нервтің, синапстың, қаңқа бұлшық етінің лабильділігі әр түрлі. Зертханада эксперименттік жағдайда нерв секундына 500 импульс/сек бере алса, синапс шамамен 10 имп/сек, бұлшық ет - 150-200 имп/сек береді.