Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Нижневартовский государственный гуманитарный университет Естественно-географический факультет Кафедра экологии Высокогорный адаптивный тип. ВЫПОЛНИЛИ: ГАНЫЧ В. НЕМЧЕНКО И. ТУШЕВА К. ЯЦЕНКО А. ПРОВЕРИЛА: ПОГОНЫШЕВА И. А Нижневартовск, 2013
Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на комплекс условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания.
В комплексы признаков адаптивных типов из разных географических зон входят общие и специфические элементы. К первым относят, например, показатели костномускульной массы тела, количество иммунных белков сыворотки крови человека. Специфические элементы отличаются разнообразием и тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания — гипоксией, жарким или холодным климатом. Именно их сочетание служит основанием к выделению адаптивных типов: арктического, тропического, зоны умеренного климата, высокогорного, пустынь и др.
ВЫСОКОГОРНЫЙ АДАПТИВНЫЙ ТИП Условия высокогорья для человека во многих отношениях экстремальны. Их характеризуют низкое атмосферное давление, сниженное парциальное давление кислорода, холод, относительное однообразие пищи. Основным экологическим фактором формирования горного адаптивного типа явилась гипоксия.
У жителей высокогорья независимо от климатической зоны, расовой и этнической принадлежности наблюдаются повышенный уровень основного обмена, относительное удлинение длинных трубчатых костей скелета, расширение грудной клетки, повышение кислородной емкости крови за счет увеличения количества эритроцитов, содержания гемоглобина и относительной легкости его перехода в оксигемоглобин.
В условиях высокогорья в целом менее интенсивно идут процессы роста и развития, позднее наступает старость, продолжительней жизненный цикл.
Вертикальное расселение людей на Земле Горную вертикальную поясность делят на 4 яруса: -низкогорье (от 200 - 500 м до 10001400 м над уровнем моря) — у жителей этого яруса физиологические параметры в покое и при трудовой деятельности не отличаются от показателей лиц, проживающих в прилегающих равнинных районах; -среднегорье (от 1000 -1400 м до 1800 -2500 м) — в покое и при умеренных физических нагрузках физиологические реакции у приезжих существенно не отличаются от нормы.
-высокогорье обжитое (от 18002500 м до 3500 -4500 м) —у большинства мигрантов отмечено снижение работоспособности и напряжение регуляторных механизмов вегетативных функций. Для адаптации людей к условиям этого высокогорного яруса требуется продолжительное время(недели, месяцы); снежное нежилое высокогорье, -сверхвысокогорье (от3500 -4500 м и выше) — у вновь прибывших людей имеет место резкое напряжение всех физиологических функций, особенно газотранспортной системы, при значительном снижении работоспособности.
Нейроэндокринная система. У людей, впервые прибывших в условия высокогорья, повышается активность высших вегетативных центров гипоталамуса и как следствие — гипофизарно- адренокортикальной и симпатической систем. Это, в свою очередь, приводит к усилению функции систем, ответственных за доставку кислорода к тканям (кровообращение, внешнее дыхание, кроветворение), а также обеспечивает мобилизацию энергетических ресурсов организма за счет катаболического эффекта гормонов (расщепление углеводов, белков, жиров и выделение свободной энергии). В начальный период адаптации к высокогорной гипоксии активация симпатоадреналовой системы сопровождается увеличением секреции катехоламинов и, соответственно, повышением концентрации их в крови (на 20 -25%).
Важной чертой стабильной фазы адаптации организма к высокогорью является развитие гипофункции щитовидной железы и снижение секреции тиреоидных гормонов, параллельно с чем понижается основной обмен и потребление кислорода тканями. Факт снижения потребления кислорода по мере адаптации человека к высокогорью.
СИСТЕМА КРОВИ. Повышение кислородной емкости крови за счет увеличения количества эритроцитов и гемоглобина является одной из физиологических приспособительных реакций организма человека на гипоксическое воздействие. Эти изменения в картине красной крови — следствие усиления кроветворения, связанного с раздражением костного мозга эритропоэтинами. С первых же дней пребывания человека в условиях высокогорной гипоксии происходит перераспределение крови в организме — мобилизация ее из депо и тканей, устойчивых к гипоксии (селезенка, печень, сосуды кожи и скелетных мышц), и передислокация в высокочувствительные к недостатку кислорода жизненно важные органы — мозг и сердце.
СЕРДЕЧНОСОСУДИСТАЯ СИСТЕМА. Переезд человека из долины в высокогорные районы сопровождается усилением функциональной активности аппарата кровообращения, что способствует повышенному кровоснабжению тканей. Прежде всего, отмечается тахикардия, связанная с возбуждением симпатической нервной системы.
Кислотно- основное состояние. Увеличение легочной вентиляции у людей при гипоксии ведет к снижению парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе и напряжения его в артериальной крови (гипокапния), что вызывает сдвиг р. Н крови в сторону ощелачивания (алкалоз).
Основной обмен, терморегуляция, пищеварение, питание. В "аварийную" фазу адаптации человека к большим высотам возникает несоответствие между потреблением и доставкой кислорода к тканям — так называемый "гипоксический парадокс": при недостатке кислорода в атмосферном воздухе кислородный запрос организма возрастает. Последнее зависит от усиления работы сердца, повышения тонуса скелетных мышц, дополнительного синтеза гемоглобина и образования эритроцитов, возрастания частоты и глубины дыхания, что требует увеличения расхода энергии на работу дыхательных мышц, и др.
Питание человека, прибывшего в горы, отличается не только по величине калорийности (в ранний период адаптации она меньше, чем расходуется энергии), но и по составу. Поскольку главным энергетическим продуктом в организме в этот период являются углеводы, то и в состав пищевого рациона должно входит больше углеводов.
Функциональной особенностью жителей гор является способность их органов и тканей в гораздо большей мере утилизировать доставляемый им кислород. Артерио-венозная разница по кислороду у них значительно выше в сравнении с жителями низменности, долгие годы проживающими в горах. Интенсивность окислительных процессов в тканях жизненно важных органов жителей гор может быть очень значительной. Основной обмен жителей гор, как важный интегративный показатель интенсивности энергетических процессов в тканях, снижен. На более низком функциональном уровне протекают активность и нейрогуморальные механизмы регуляции (симпатоадреналовая система, щитовидная железа и др. ), что также расширяет диапазон экстренных мобилизационных возможностей организма аборигенов гор.
МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА КОРЕННЫХ ЖИТЕЛЕЙ ВЫСОКОГОРЬЯ Гипоксическое состояние в эволюционном и онтогенетическом плане является наиболее естественным биологическим фактором, влияющим на процессы жизнедеятельности организма. С ним организм сталкивается уже на ранних этапах своего развития. Независимо от того, на какой абсолютной высоте пребывает организм матери, плод до момента своего рождения находится в ее утробе при очень низких значениях напряжения кислорода. Лишь в последние 3 месяца беременности прирост массы плода в условиях высокогорья начинает отставать, несмотря на выраженное нарастание объема плаценты, поддерживающей необходимые режимы его оксигенации. Новорожденные горцы имеют меньший вес и рост, а темпы их роста впоследствии замедлены в сравнении со стандартами равнинной местности. Половое созревание людей в горах сдвигается к 18 -20 годам, а рост тела прекращается лишь к 25 - 30 годам. Низкий рост и меньшая масса при коренастом, крепком сложении являются важным адаптивным антропометрическим признаком горцев
В процессе длительной адаптации к гипоксическому стимулу организм горца энергетически более экономно решает проблему газообмена в сравнении с жителями равнин, адаптирующимися высокогорью. Равномерность альвеолярной вентиляции всех долей легкого, оптимальные режимы вентиляторно- перфузионных отношений и высокие диффузионные способности альвеол позволяют горцу менее интенсивно вентилировать легкие. Большая кислородная емкость крови горца и высокое сродство гемоглобина к кислороду создают умеренную активность сердечнососудистой системы. Необходимый запрос организма по кислороду удовлетворяется за счет лучшей утилизации СО 2 в органах и тканях в силу более эффективной организации биофизических механизмов их клеточного метаболизма.
Хроническая горная болезнь. Ее признаками считаются: мозговые явления, значительная полицитемия и выраженный цианоз (синюшностью). При этом имеют место симптомы нарушения психических функций, ослабление умственной и физической работоспособности, снижение способности к транспорту кислорода, насыщение артериальной крови кислородом ниже нормальных для коренных жителей гор величин, хотя уровень гемоглобина в ней составляет от 20, 8 до 28, 4 г/100 мл. Обычно единственным успешным способом лечения лиц, страдающих горной болезнью, является спуск их на равнину.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Скачать презентацию Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Нижневартовский государственный
Высокогорный адаптивный тип.pptx