Довготривала адаптація до холоду. Еволюційні аспекти.

Температура – один із важливих абіотичних факторі, що впливаю на фізіологічні функції всіх живих організмів. Температура залежить від географічної широти, висоти над рівнем моря, та пори року. Для людини в легкому одязі температура повітря становить +19°... 20°С, без одягу +28°... 31°С. Максимальна температура літа, які переносить людина дорівнює 42°-43°С, мінімальна -28°С. При температурі тіла нижні за 28°С людина не може жити. У фізіологічних умовах температура здорової людини протягом дня 36, 4-36, 9°С, зранку вона нижча, ніж увечері. Після приймання їжі та посиленої фізичної роботи вона незначно підвищується. У грудних дітей температура тіла вища, а у людей похилого віку – нижча.

Коли температурні чинники змінюються, то людський організм виробляє щодо кожного чинника специфічні реакції пристосування. Тобто адаптується.

Адаптація – це процес пристосування організму чи його окремих органів до змінених умов середовища.

При зміні температури середовища вступають в дію терморегуляторні механізми. Терморегуляцію забезпечують холодові й теплові рецептори шкіри. При різних температурних впливах, сигнали в центральній нервовій системі формуються від цілих зон шкіри, рецепторних полів, розміри яких не постійні, вони залежать від температури тіла і навколишнього середовища. Співвідношення температури зовнішнього середовища й температури тіла визначає характер діяльності системи терморегуляції.

Температура навколишнього середовища нижча від температури тіла. Внаслідок цього, між довкіллям та організмом людини відбувається обмін тепла, завдяки його віддачі поверхнею тіла і через дихальні шляхи в оточуючий простір – цей процес називають тепловіддачею.

Утворення тепла в організмі людини у результаті окислювальних процесів називають теплоутворенням. Наприклад, у стані сопкою за нормального самопочуття теплоутворення дорівнює величині тепловіддачі. У холодному чи жаркому кліматі, при фізичних навантаженням організму, стресі, захворюваннях рівень теплоутворення і тепловіддачі може змінюватись.

Як же відбувається адаптація до низької температури?

Умови, за якими організм людини адаптується до холоду, можуть бути різними: це робота взимку на дворі, в неопалювальних приміщеннях тощо.

При цьому дія холоду не постійна, а чергується з нормальним для організму людини температурним режимом. Адаптація за таких умов виражена не чіткою. Реагуючи на низьку температуру, з перших днів, теплоутворення наростає неекономно, тепловіддача недостатньо обмежена.

Після адаптації, процес теплоутворення збільшується, а тепловіддача знижується. Наприклад, арктичному типу властиве пристосування до вологого, холодного клімату і кисневої недостатності, що характеризується підвищенням газообміну, високим вмістом холестерину в сироватці крові. Ці ознаки притаманні арктичним поселенцям, незалежно від раси та походження. У північних широтах адаптація до умов життя відбувається інакше: на людину впливають лише низькі температури, а й властиві цим широтам режим освітлення та рівень сонячної радіації.

Мешканці Півночі, мають більші розміри тіла та більшу масу, це сприяє кращому збереженню тепла. У північних районах люди потребують більшої кількості їжі, тому у них інтенсивніший обмін речовин. Найважливіший фактор, який забезпечує адаптацію людини до умов низької температури (Півночі), є потреба в аскорбіновій. Вона підвищує стійкість організму до бактеріальних інфекцій, виробляє антитіл. Чим нижча температура середовища, тим більша потреба в аскорбіновій кислоті.

Внаслідок подразнення холодових рецепторів змінюються рефлекторні реакції, які регулюють збереження тепла: звужують кровоносні судини шкіри, зменшується тепловіддача організму. Переважання тепловіддачі над теплоутворенням спричинює зниження температури тіла і порушення організму.

При температурі 35°С порушується психіка, подальше зниження температури уповільнює кровообіг, обмін речовин, а нижче 25°С зупиняється дихання. Наприклад полярні дослідники, у яких за умов низької температури повітря уповільнюється обмін речовин, враховують компенсувати енергетичні витрати. Їхні раціони відзначаються високою калорійністю.