Климатическая адаптация

Природные экосистемы, в которых живут отдельные популяции людей, весьма разнообразны. Исторически сложившиеся популяции, приспособленные к различным природным условиям, условно называют «экотипами». Представители различных экотипов отличаются телосложением, типом лицевого скелета, цветом кожи и волос, пищевыми адаптациями и энергетическим балансом, иммунитетом к определенным заболеваниям, а также скоростью роста и развития. Резкая перемена условий обитания для представителей любого экотипа означает стрессовую, а часто даже экстремальную ситуацию. Наиболее крупными адаптивными типами (экотипами) являются: арктический, тропический, аридный (обитатели пустынь), высокогорный, средиземноморский, среднеевропейский.

Определенная доля энергии затрачивается организмом человека на поддержание постоянства температуры тела. Внутренний температурный режим чётко регулируется нейрогуморальными механизмами организма, которые поддерживают одну из главных констант – определённый уровень температуры, причём, прежде всего внутренних, наиболее жизненно важных органов. Другими основными константами гомеостаза являются содержание кислорода и углекислоты в крови. Таким образом, важнейшими климатическими факторами, влияющими на жизнеспособность человека, являются температурный и кислородный режим географической среды.

Упомянутые константы гомеостаза человека обеспечиваются физиологическими реакциями, регулирующими основной обмен и кровоток (транспорт кислорода и тепла в тканях). Те же реакции участвуют и в регуляции теплообмена при повышенной продукции тепла во время интенсивной физической работы.

Человек в течении нескольких поколений способен глубоко адаптироваться (акклиматизироваться) ко многим жёстким условиям среды, в том числе Крайнего Севера и Юга, но индивидуально это даётся ценой болезней и более ранней смерти и зависит от индивидуальных адаптивных резервов человека.

Человек дополнительно использует культурные и социальные приспособления: жилье, одежду, системы отопления, вентиляции, кондиционирования и т.д. Благодаря этому, человек успешно выживает в экстремальных климатических условиях. Так, в Верхноянске средняя температура января на 35°С ниже средней годовой (минус 18°С), а в оазисах алжирской Сахары температура июля достигает +38°С, т.е. на 12°С превышает среднегодовую.

Способность людей разных экотипов к акклиматизации к высоким и низким температурам различна. В среднем, акклиматизация к теплу происходит быстрее, чем к холоду, так как последняя связана со скоростью изменения основного обмена. Способность к холодовой акклиматизации зависит также и от питания, в частности, от содержания в диете белков и жиров. При холодовой акклиматизации у людей, как и у животных, образуется подкожный жировой теплоизолирующий слой.

Если под действием внешних факторов организм приспособился к условиям внешней среды временно, на период проживания в данных условиях, такое явление называют аккомодацией (от лат. Аккомодацио – приспособление). Полная акклиматизация человеческой популяции требует длительного времени (столетия и даже тысячелетия) и закрепляется генетически, наследственно. Такую адаптацию называют эволюционной.

Изучение температурных границ организма человека при выполнении различных видов квалифицированной работы показало, что при достижении верхней границы температурного оптимума для человека (27 … 28°С) эффективность работы снижается, а число ошибок возрастает. При более высокой температуре начинает нарушать сон. Нижней границей температурного оптимума является +18°С. Установлено, что при температуре ниже +13°С несчастные случаи на производстве происходят на 34 %чаще, чем при +18 °С.

Климат жарких и холодных стран оказывает большое влияние на здоровье. В жарком климате часты утомляемость, сонливость, солнечные и тепловые удары, такие характерные болезни как тропический лишай. Меньше страдают в жарком климате люди с небольшим весом. Важную роль в адаптации играют пигментация кожи и количество потовых желез. В холодном климате важнейшую роль играют социальные механизмы адаптации (одежда, жилища, калорийное питание).

Адаптация к высокогорным условиям и к условиям погружения в глубины моря связана со способностью крови переносить кислород. Недостаток кислорода в крови ведёт к явлениям гипоксии. Пределы толерантности человеческого организма к этому фактору не широки. В условиях пониженной концентрации кислорода в атмосфере (при подъёме в горы) немедленной реакцией организма является увеличение частоты сердечных сокращений и дыхательных движений. Акклиматизация заключается в том, что организм человека постепенно начинает повышать количество эритроцитов в крови (клеток, переносящих О₂), в которых накапливается форма гемоглобина, легко отдающая кислород.

Экстремальные условия для выживания человека нередко связаны с превышением природного фона электромагнитных излучений: ультрафиолетовых лучей в солнечном спектре, а также ионизирующего излучения: космического и испускаемого радиоактивными элементами, содержащимися в воздухе и в земной коре. Ультрафиолетовые лучи вызывают загар (защитную реакцию кожи), ожоги, а в некоторых случаях повышение частоты онкологических заболеваний (особенно рака кожи).