Адаптационные типы населения на примере районов крайнего севера

 

 

 

 

 

 

4. Адаптивные реакции  и адаптивные типы(экотипы) человека.

Человек как вид обладает огромным адаптивным потенциалом: изменчивостью морфофизиологических признаков, позволяющих ему заселять различные экологические ниши. С другой стороны, сами эти признаки появились в результате воздействия внешних экологических факторов.

Хотя миграции человека, заселение  новых областей ойкумены вызывалось социальными (историческими) причинами, приспособление к экологическим  нишам требовало биологических  перестроек организма. В процессе истории  адаптивные возможности аккумулировались и привели к появлению адаптивных типов человека.

Адаптивный  тип человека – норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды, обеспечивающие состояние равновесия с этой средой и отражающийся в определенных морфофункциональных особенностях популяций, не зависящий от расовой и этнической принадлежности, конвергентно возникающий в одинаковых геоклиматических условиях у групп разного происхождения ; совокупность людей с такими особенностями.[3]

Адаптивные типы Homo sapiens не являются экологически специализированными формами; они представляют собой лишь тенденции к изменению морфофункциональных черт. Такая тенденция благоприятствует существованию в определенной среде, но не препятствует проживанию в других экологических нишах.

Общая адаптивная реакция человека – повышение сопротивляемости неблагоприятным условиям среды. Например: увеличение костно-мускульной массы тела.[3] Мы рассмотрим специфические адаптивные реакции на факторы среды у каждого адаптивного типа.

Популяции могут относиться к единому  адаптивному типу независимо от расовой  и этнической принадлежности. Их объединяет именно адаптивный комплекс.

Выделяют четыре основных адаптивных типа: арктический, континентальный, экваториальный и предгорный. [3]

- Арктический  адаптивный тип характеризуется усилением газообмена, высоким содержанием холестерина и иммунных белков в сыворотке крови, усиленной минерализацией скелета. Он представлен данными по описанию саамов, лесных ненцев, чукчей и эскимосов.

- Предгорный  адаптивный тип, данные по которому получены на основе изучения предгорных таджиков. Отличается понижением газообмена и обезжиренной массой тела- сформировался этот тип, как реакция на влажный и холодный климат. Уменьшение содержания холестерина в сыворотке крови,  высокое содержание иммунных белков, сильно минерализованный скелет - сформировался на недостаток кислорода.

- Континентальный адаптивный тип охарактеризован на основе описания морфофизиологических особенностей бурят. Отличается понижением удельного веса обезжиренной массы тела, значительным жироотложением, слабой минерализацией скелета, усилением белковых фракций сыворотки крови. Своеобразным признаком этого типа с морфофизиологической  точки зрения является относительная коротконогость. В целом весь комплекс представляет собой сумму адаптаций к континентальному климату.

- Экваториальный адаптивный тип представляет собой аналогичную сумму адаптаций, но к тропическому климату, выраженный у бушменов, банту и индийских народностей. Его характерные черты – относительное увеличение поверхности испарения наряду с высоким содержанием иммунных  и строительных белков в сыворотке крови, т.е. определенная адаптация к влажной жаре.

- В дополнение к уже перечисленным  адаптивным типам, стоит выделить  и адаптивный тип умеренного пояса, представленный центральноевропейскими и восточноевропейскими популяциями и характеризующийся средним развитием упоминавшихся выше свойств. Такой нейтральный комплекс соответствует относительно оптимальным условиям умеренного пояса.

Гипотеза адаптивных типов наметила перспективный путь классификации  тех признаков, которые ответственны за адаптивный статус популяции. Это  путь дальнейшего изучения конкретных адаптивных механизмов в различных  популяциях и их сведения к сравнительно небольшому числу адаптивных видов.

Однако следует учитывать, что  людские популяции неоднородны. Разнообразие конституции людей, входящих в ту или иную популяцию, обусловлено  соответствующим климато – географическими  и социальными условиями их жизни. В соответствии с этим было введено понятие «экологический портрет» человека. Экопортрет человека – это совокупность генетически обусловленных свойств и структурно – функциональных особенностей индивидуума, характеризующих специфическую адаптацию к конкретному набору особых факторов среды обитания.[4]

Экопортет человека необходимо учитывать  при миграциях населения, так  как это позволяет в той  или иной мере прогнозировать адаптационный  эффект.

 

 

 

5. Факторы воздействия окружающей среды

Человек постоянно испытывает на себе влияние факторов окружающей среды. Их многообразие условно можно подразделить на две большие группы: природные  и социальные. [3]

Природные факторы. Сюда относятся факторы живой и неживой природы, поэтому выделяют биотические и абиотические факторы. К абиотическим факторам относят воздушную среду, атмосферное давление, световое излучение, магнитные поля, температуру окружающей среды, метеопогодные факторы и др.

Человек адаптировался к различным  климатогеографическим условиям.

К биотическим факторам относят  все многообразие животного и  растительного мира, включая возбудителей болезней. Как правило, на человека действует комплекс природных факторов.

Социальные  факторы. Социальные факторы в жизни современного человека весьма разнообразны. В последнее время большое значение приобрели антропогенные факторы. Традиционно социальными факторами считаются все виды трудовой деятельности, условия жизни в городе и селе.

Однако следует учитывать, что  в экологии человека принято ограничиваться изучением адаптации, приобретаемой  в ходе индивидуальной жизни организма,- онтогенеза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Современная модель общего адаптационного синдрома.

Исследования последних лет  несколько дополнили классическую модель Г. Селье. Современная модель общего адаптационного синдрома выглядит следующим образом:

1. Стадия тревоги, или стадия напряжения:

1. - усиленный выброс адреналина в кровь, обеспечивающего мобилизацию углеводных и жировых ресурсов для энергетических целей и активирующего деятельность β- клеток инсулярного аппарата с последующим повышением содержания инсулина в крови;

2. - повышенное выделение в кровь секреторных продуктов кортикальными клетками, приводящее к истощению в них запасов аскорбиновой кислоты, жиров и холестерина;
3. - понижение деятельности щитовидной и половых желез;
4. - увеличение количества лейкоцитов, эозинофилия, лимфопения;
5. - усиление каталитических процессов в тканях, приводящее к снижению веса тела;
6. - уменьшение тимико-лимфатического аппарата;
7. - подавление анаболических процессов, главным образом снижение образования РНК и белковых веществ.

2. Стадия резистентности:

1. - накопление в корковом слое надпочечников предшественников стероидных гормонов ( липоидов, холестерина, аскорбиновой кислоты) и усиленное секретирование гормональных продуктов в кровяное русло;
2. - активизация синтетических процессов в тканях с последующим восстановлением нормального веса тела и отдельных его органов;
3. - дальнейшее уменьшение тимико-лимфатического аппарата;
4. - снижение инсулина в крови, обеспечивающее усиление метаболических эффектов кортикостероидов.

3. Стадия истощения- в этой стадии преобладают явления повреждения, явления распада.

7. Адаптация человека к условиям Арктики и Антарктики

Климатические особенности  Арктики и Антарктики.

Климат аpктических регионов поражает pазнообpазием - от сpавнительно мягкого и влажного климата на западном побеpежье Hоpвегии до климата поляpных пустынь во внутpенних pайонах Гpенландии со сpедними годовыми темпеpатуpами ок. -30̊̊ С. Зимой над всей аpктической областью господствуют аpктические воздушные массы, устремляющиеся к югу в умеренные шиpоты. Сpедние месячные темпеpатуpы воздуха в Аpктике в течение зимы меняются в зависимости от влияния холодных и теплых морских течений, особенностей рельефа и преобладающих ветpов. Вопреки широко распространенному мнению, в северном полушарии самые жестокие морозы бывают зимой не в Центральной Арктике, а далеко к югу от Северного полюса, у самого полярного круга, в глубине континента Азии. Но в Арктике очень холодное лето, здесь весь год сохраняются льды, так как они не успевают растаять за лето. Таяние льдов под лучами солнца во время длинного полярного дня поглощает почти все солнечное тепло, которого, таким образом, оказывается недостаточно для нагревания воздуха. Средняя температура воздуха в середине зимы в Центральной Арктике около — 36° С, а в самые теплые летние месяцы — около 0° С. Морозы с температурой воздуха ниже —40° С в Арктике не так уж часты — сказывается приток тепла через морские льды от воды океана. Только над плотными толстыми льдами и на отдельных станциях в Американском секторе Арктики минимальные температуры воздуха иногда бывают ниже —50° С (Моулд-Бей и Юрика: —52,8° С, Исаксен: — 53,9° С). Максимальная температура воздуха в Центральной Арктике не превышает 5° С, тогда как на побережье арктических морей в Азиатской части континента она в отдельные дни может доходить до 30°С.

Климат Антарктики

Это наиболее суровая область Земли  с низкими температурами воздуха, сильными ветрами, снежными бурями и  туманами. Климат Антарктиды отличается очень холодной зимой и менее  холодным летом. Средние летние температуры  не поднимаются выше точки замерзания воды. Средние температуры зимних месяцев колеблются от -60 С до -70 С, летних - от -30 С до -50 С, на побережье  зимой от -8 С до -35 С, летом 0-5 С. 
Средняя годовая температура на Южном полюсе –50° C. Восточная Антарктида - полюс холода Земли там была зафиксирована самая низкая температура воздуха, –89,2° C, (на советской станции Восток 21 июля 1983). 
Материк и близлежащие острова имеют покровное оледенение. В прилегающих к Антарктиде районах шельфовых морей средние температуры самого теплого месяца +10 С, самого холодного - от 0 С до -10 С. 
Антарктида – материк самых сильных ветров. Скорость и повторяемость ветров в Антарктиде не имеют себе равных в мире. При пересечении горных цепей и холмов скорость ветра может достигать 320 км/ч. К северу от 60° ю.ш. преобладают западные ветры, часто достигающие ураганной силы. Между 60° ю.ш. и берегом материка в основном дуют восточные ветры.  
Антарктика оказывает определяющее влияние на климат Южного полушария. Благодаря наличию пояса низкого давления вокруг материка окружающие моря – самые штормовые на земном шаре.

 

В условиях Арктики и Антарктики на человека действует комплекс факторов, таких как низкая температура, колебания  геомагнитного и электрического полей, атмосферного давления и т. п. Степень их воздействия может быть различной в зависимости от климатогеографических особенностей местности. Вместе с тем перечисленные факторы неравнозначны для человеческого организма. В настоящее время полагают, что особо важное воздействие на человека оказывают явления космической природы: космические лучи и изменения солнечной активности. Особенности строения геомагнитной сферы таковы, что в области «холодных» широт Земля наиболее слабо защищена от космической радиации. Радиационный режим, который является ведущим в комплексе климатических элементов, воздействующих на человека, подвержен значительным колебаниям.[13]

Постоянная смена физических факторов среды, сопутствующих чередованию  полярной ночи и полярного дня (в  первую очередь характер светового  режима), определяет ритмические особенности  реакций организма. При этом в  адаптивный процесс вовлечены все  физиологические системы организма.

Согласно данным, биофизические факторы характеризуются воздействием геомагнитных и космических возмущений на биохимические и биофизические процессы в организме с последующим изменением структуры клеточных мембран. Сдвиги, вызываемые ими на молекулярном уровне, стимулируют дальнейшие метаболические реакции на клеточном, тканевом и организменном уровнях.[25]

 

Фазы адаптации  человека к условиям Арктики и  Антарктики.

Продолжительность каждой фазы обусловлена  объективными и субъективными факторами, такими как климатогеографические  и социальные условия, индивидуальные особенности организма и т. п.[7]

• Начальный период адаптации длится до полугода. Он характеризуется дестабилизацией  физиологических функций.

• Вторая фаза занимает 2–3 года. В  это время происходит некоторая  нормализация функций, что отмечается как в покое, так и при нагрузках.

• В третьей фазе, которая длится 10–15 лет, состояние организма стабилизируется. Однако для поддержания нового уровня жизнедеятельности необходимо постоянное напряжение регуляторных механизмов, что может привести к истощению  резервных возможностей организма.

Формы реакций организма на комплекс факторов высоких широт.

Различают неспецифическую и специфическую  реакции.

• В основе неспецифических приспособительных  реакций лежат нервные и гуморальные  механизмы. Наиболее общей неспецифической  реакцией является возбуждение центральной  нервной системы, которое сопровождается усилением обмена веществ, деятельности эндокринных желез и функций  органов и систем организма.

• В основе специфических реакций (например, синдром полярного напряжения- состояние организма человека, вызванное действием экологических факторов Заполярья) лежит комплекс функциональных изменений в психосоматической и вегетативной сферах на системном и тканевом уровнях. Среди факторов, вызывающих это состояние организма, ведущими являются психологические, социальные и биофизические.

Многие ученые отмечают сезонный характер изменения реакций организма в условиях Арктики и Антарктики.[7] Так, в период полярной ночи у приезжего населения преобладают тормозные процессы в ЦНС. Снижается пропускная способность анализаторных систем, уменьшается надежность выполнения интегративных функций мозга( интегративные функции мозга, обеспечивающие целостность организма (интеграция соматических, вегетативных, эндокринных функций). Интегративные функции мозга, обеспечивающие взаимодействие организма с внешней средой и приспособление организма к изменяющимся условиям существования ( поведенческие и психические функции).). Объективные изменения высшей нервной деятельности, как правило, сопровождаются жалобами на общую слабость, разбитость, сонливость, быструю утомляемость, головные боли, преходящие боли в области сердца. Нарастают различного рода неврастенические расстройства, психическая подавленность, неуравновешенность в поведении. Угнетение психической сферы сопровождается нарушением авто регуляционных функций головного мозга. Отмечено значительное торможение сосудистых и дыхательных рефлексов. Во время полярной ночи у мигрантов наиболее отчетливо проявляется полярная одышка, вплоть до нарушения нормального ритма дыхания. Снижается уровень основного обмена. Сезонная изменчивость присуща механизмам физической и химической терморегуляции.[7]