Урок "Экология человека в разных геоклиматических условиях"

Государственное образовательное учреждение Тульской области

«Новомосковская школа»

ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА В РАЗЛИЧНЫХ ГЕОКЛИМАТИЧЕСКИХ

УСЛОВИЯХ

Методическое пособие

Составил:  Ганюшин Л.А.

Новомосковск

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение

2. Человек - единственный панойкументный вид

3. Тепловой баланс организма -  основное  требование его нормальной жизнедеятельности

3.1. Температура окружающей среды и жизнь человека

3.2. Уравнение теплового баланса организма человека

3.3. Терморегуляция организма

4. Морфофункциональные особенности жителей тропической зоны

4.1. Влажные тропики

4.2. Аридные зоны

5. Основные жители высокогорья

6. Человек в условиях Севера

7. Население умеренного пояса

8. Адаптивный тип.

9. Конституция, расы, среда обитания

9.1. Учение о конституции человека

9.2. Конституция человека и среда обитания

9.3. Конституция и расы

Литература

1. ВВЕДЕНИЕ

"...Термин "экология человека" обозначает комплекс полностью еще не очерченных вопросов, касающихся взаимодействия человека с окружающей средой. Экология человека должна заниматься как влиянием среды на человека, так и влиянием человека на среду...".

Влияние среды на человека идет по двум каналам - социальному и биологическому. Причем искусственная среда обитания, созданная человеком, может нивелировать прямое действие природных факторов.

Экология человека изучает закономерности возникновения и развития антропоэкологических систем, которые представляют собой сообщество людей, находящихся в динамическом взаимодействии со средой и удовлетворяющее благодаря этому свои потребности.

Человек не просто биологический вид, он существо социальное и является частью социальной среды - общества. Эта среда формируется качественно новыми социально-экономическими условиями, которые по мере развития общества все больше опосредуют отношения человека и природы. Социальность человека позволяет ему не только познать законы природы, но и переделывать среду обитания в нужном для себя направлении.

В своей концепции ноосферы В.И. Вернадский отводил человеку роль совершенно новой разумной силы с творческими способностями, сознательного организатора биосферного процесса в "интересах мыслящего человечества как единого целого".

В самом общем виде можно сказать, что экология человека - это наука, изучающая взаимодействие человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с динамичной, постоянно усложняющейся средой обитания.

Экология человека - это не только накопление конкретных знаний, но и наука, ищущая методы нравственного и духовного воспитания человека, пути перестройки его мышления для осознания своей роли в природе и гражданской ответственности за состояние окружающей среды.

Сложность проблемы обусловлена отсутствием до сего времени стройной концепции экологии человека, которая позволила бы создать и планомерно исследовать качественные и количественные модели многокомпонентной и динамичной системы "человек – общество - окружающая среда" и разработать принципы оптимального ее функционирования.

Экологическая система (биосфера) нашей планеты, формировавшаяся миллионы лет и приспособленная к естественным условиям эволюции на Земле, оказалась в XX веке, уязвимой перед натиском техногенной деятельности человека.

Истребляя гигантские лесные массивы, загрязняя воды, человек ежегодно делает непригодными для жизни огромные пространства суши и Мирового океана. За этими безнравственными действиями часто стоит преступный перед будущими поколениями, недальновидный взгляд: "На наш век хватит".

Отрицательные факторы антропогенного воздействия могут быть в ближайшей перспективе губительными для всех живых обитателей Земли, включая человека.

Промышленно развитые страны используют природные ресурсы со скоростью, не имеющей прецедента в истории. Причем отношение не только к воде, лесоматериалам, полезным ископаемым, но и даже к почве таково, как если бы их запасы были неисчерпаемыми и легко восполнимы. Однако большая часть земных ресурсов - это отнюдь не рента, не проценты на основной капитал, а сам основной капитал, накопленный за миллионы лет до появления человека. И при сохранении современных темпов его расходования он неминуемо относительно быстро будет исчерпан.

Размах антропогенного влияния на окружающую среду в последние годы достиг таких масштабов, что под угрозу поставлен весь земной шар, сама жизнь на планете. Экологическое сознание сегодня упирается в неучтенные и не контролируемые последствия техногенного воздействия на природное окружение. Многие реальные последствия резко расходятся с прогнозами. И это очень настораживает.

Сегодня мы находимся на таком этапе губительного воздействия человеческой деятельности на окружающую природную среду, когда процессы экологической деградации уже приобретают глобальные масштабы, опасные для всей биосферы. Речь идет о вредных для биосферы аэрозолях и химических веществах, выбрасываемых промышленными предприятиями и разрушающих озоновый слой, защищающий живые организмы от действия ультрафиолетовых лучей; кислотных дождях, поражающих почву, водоемы, разрушающих памятники культуры; о радиационном загрязнении биосферы; обезвоживании и опустынивании огромных регионов планеты; о "парниковом эффекте" и т.д.

Загрязнение атмосферы, воды, почвы, пищи нитратами, пестицидами, ртутью, радионуклидами и другими вредными веществами приводит к гибели животных и растений, вызывает заболевания людей.

Некоторые ученые сравнивают проблему загрязнения биосферы с химической войной технологий против населения. Расчеты показывают, что за последние 25-30 лет от этой войны пострадали миллионы людей. Производство химических веществ в мире к 2005 году возрастает в 2-3 раза, что значительно ухудшит экологическую обстановку. Величина материальных потерь, происходящих вследствие антропогенных изменений в биосфере, уже сейчас составляет десятки миллиардов рублей. Но самое главное, в результате загрязнения среды обитания появились или умножились различные заболевания, снижающие дееспособность человека и уносящие ежегодно многие тысячи жизней. Среди них - генетическая отягощенность, сердечно-сосудистые и психические заболевания, социальные пороки, травматизм различного происхождения и т.д.

По мнению ученых, самое серьезное следствие загрязнения биосферы заключается в генетических нарушениях. В результате повышения радиоактивности, химического загрязнения среды увеличивается число патологий внутриутробного развития, раковых опухолей, психических нарушений и т.д. Мутагены среды в виде химических соединений, ионизирующих излучений проникают в клетки и поражают их генетическую программу - вызывая мутации. Мутации в соматических клетках организма провоцируют рак, нарушают иммунную систему, уменьшают продолжительность жизни, а в тех случаях, когда поражение затрагивает ДНК, находящуюся в зародышевых клетках, эмбрионы гибнут и дети рождаются с наследственными дефектами.

Однако до сих пор даже образованные люди имеют лишь общее представление о последствиях нарушений экологического равновесия, достигших уже катастрофического уровня и угрожающих существованию человека как вида.

Нарушения в генетической информации человека, подрывающие наследственное здоровье населения, объединяются под названием генетического груза. Вопросы генетического груза пока освещены недостаточно.

При изучении зависимости между состоянием среды обитания и генетическим грузом выявляется особая уязвимость нервно-психических функций человека. По общемировым данным, наблюдается ежегодный рост количества неполноценных детей.

Вопросы, решаемые в рамках науки "Экология человека", касаются многих сторон жизни и развития общества. Здесь тесно переплетаются вопросы биологии и генетики человека, медицины и социальной политики.

В современном обществе происходит ускорение темпов урбанизации, расширяется промышленное освоение новых, ранее не обжитых климатогеографических зон, человек проникает в экстремальные регионы планеты (Крайний Север, приполярные районы, аридная зона, высокогорье, шельф, глубины Мирового океана и околоземное космическое пространство). В этих условиях чрезвычайно важно изучение адаптации человека к новой среде обитания, выяснение резерва адаптации различных групп (этнических, половозрелых, профессиональных и др.) к изменяющимся условиям среды. Для этого необходимы комплексные исследования функционального состояния человека (групп населения) и состояний природной, природно-антропогенной, производственной и социальной среды.

Первостепенные теоретические проблемы, стоящие перед экологией человека:

1. Исследования эволюции механизмов адаптации на индивидуальном, групповом и популяционном уровнях.

2. Выявление специфических, неспецифических и конституциональных реакций на воздействие среды.

3. Изучение эволюционно-генетической типологии и особенностей адаптационных механизмов - создание экологический портретов различных групп населения.

4. Исследование роли фактора времени в формировании адекватных реакций.

5. Изучение влияния космических, земных и социальных факторов и их ритмов на состояние здоровья человека или в возникновении нарушений его адаптационных механизмов.

Особенно важно выявить региональную норму здоровья в различных климатогеографических зонах (Крайний Север, аридная зона, высокогорье), а также экологически неблагополучных промышленных и сельскохозяйственных регионах. Для этого нужно иметь достоверные статистические показатели структуры здоровья и основных жизненно важных систем - нервно-психической, респираторной, сердечно-сосудистой, а также сведения о смертности, заболеваемости, продолжительности жизни.

2. ЧЕЛОВЕК - ЕДИНСТВЕННЫЙ ПАНОЙКУМЕНТНЫЙ ВИД

Человечество - единственный на Земле вид с всесветным распространением, что превращает его в экологический фактор с глобальным влиянием. Оно способно заселить любую территорию на Земле, а именно: высокогорья, Арктику, тропики, пустыни, хотя многие из них относятся к экстремальным зонам. Такое расселение стало возможным благодаря общим результатам биологических и социальных процессов, проявившихся в виде индивидуальной и групповой приспособленности человеческих сообществ к жизни в средах обитания, различающихся по природно-климатическим условиям, формам хозяйствования и культуры. Особенностью такой приспособленности к среде обитания, в отличие от приспособленности других живых организмов, состоит в том, что человек адаптируется к условиям жизни не только и не столько физиологически, а прежде всего социально (экономически, технически, эмоционально-психологически и т.д.). Однако роль физиологической адаптации чрезмерно велика и во многом определяет стратегию приспособления человека к той или иной местности.

Исследование физиологических механизмов адаптации человека к экстремальным условиям и медико-биологическое изучение экзотических сообществ в различных регионах мира представляют уникальные возможности для составления "экологического портрета" человека. Это понятие было введено Н.А. Агаджаняном в 1981 г. Экопортрет - совокупность генетически обусловленных свойств и структурно-функциональных особенностей индивидуума, характеризующих специфическую адаптацию к конкретному выбору факторов среды обитания (высокогорье, аридная зона, Крайний Север и др.).

3. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ОРГАНИЗМА - ОСНОВНОЕ ТРЕБОВАНИЕ

ДЛЯ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ

3.1. Температура окружающей среды и жизнь человека

Температурный фактор - один из наиболее важных для жизнедеятельности человека. На ранних стадиях развития цивилизации он был определяющим в расселении людей на планете. Так, например, в монографии А. Бартона и С. Эдхолма приводится сопоставление местоположения древних цивилизаций и современной изотермы среднегодовой температуры +21^оС. Именно такая температура характерна для Палестины, долины рек Тигра и Евфрата, государств Ассирии и Шумер, долины реки Инда и древнеиндийских поселений. Распространение обитаемых областей к северу от изотермы +21^оС и заселение зон со значительно меньшими среднегодовыми температурами авторы связывают с периодом, когда человек научился пользоваться огнем. Дополнительный источник тепла открыл возможность устройства изолированной от внешней среды жилой зоны. Показательно, что температура, которую мы поддерживаем в своих жилищах, и среднегодовые температуры тех местностей, где возникли древние цивилизации, совпадают. Температурный фактор сохраняет свое значение и в жизни современного человека. Так, глобальная оценка плотности населения наглядно демонстрирует ее зависимость от среднегодовой температуры среды. Вместе с тем едва ли не более важным показателем является сезонная разность температур. Минимальные сезонные колебания температуры в тропических областях, по-видимому, исключительно благоприятны для жизни, что наряду с другими причинами объясняет бурный рост населения в этих зонах. В северных районах увеличение народонаселения происходит в основном за счет роста городов, где созданы условия для частичной изоляции человека от неблагоприятных влияний окружающей среды.

И в аридных областях с жарким летом и относительно холодной зимой, значительным суточным перепадом температур хозяйственная деятельность человека связана с ростом городских поселений.

3.2. Уравнение теплового баланса организма человека

Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду:

Q_выд = Q_отв                                       (1)

В этих условиях у человека не возникает беспокоящих ощущений переохлаждения (Q_выд < Q_отв) или перегрева (Q_выд > Q_отв). Организм человека отдает тепло (Q_отв) за счет теплопроводности (Q_т), конвенции (Q_к), излучения (Q_л), испарения с поверхности кожи (Q_исп) и нагрева выдыхаемого воздуха (Q_в). Таким образом, уравнение (1) можно записать в виде:

Q_выд = + (-Q_т) + (-Q_к) + (-Q_л) + (-Q_исп) + (-Q_в) ,  (2)

где:

Здесь:      l_m          - коэффициент теплопроводности;

                 DX - тепловой мост (толщина материала одежды);

   S_r - эквивалентная площадь тела человека;

                                                 (3)

Здесь: коэффициент теплоотдачи, зависит от скорости воздушного потока, омывающего тело человека

              (4)

Здесь - С_о = 5,67 - излучательная способность абсолютно черного тела;

e_{пр и} j_пр- приведенные степень черноты и коэффициент излучения;

Q_исп = G_вп r .                                                    (5)

Здесь - r - скрытая теплота парообразования ( r_H2O = 520 ккал/кг);

             Gвп - количество выделяемой влаги зависящее от температуры воздуха среды и интенсивности работы человека (Gвп  = 0,6 г/мин при t_ос = 16^оС в состоянии покоя, G_вп = 21 г/мин при t_ос = 45^оС и тяжелом характере труда по физическим затратам);

                                          (6)

Здесь – V_лв - объем легочной вентиляции, причем V_лв = V₁ n , где: V₁ = 0,5...1,8 л объем одного вдоха, а n = 12...25 - число вдохов в минуту.

Анализируя приведенные соотношения можно утверждать, что выделяемое организмом количество тепла (Q_выд ) в основном зависит от интенсивности физической деятельности, а рассмотренные потоки теплоотдачи (Q_к, Q_т, Q_л, Q_в и Q_исп) - от параметров, определяющих климат региона (t_в, j, V).

При указанной выше оптимальной температуре (t_в = 21^оС) человек находится в состоянии теплового комфорта. При этом отвод тепла от организма в окружающую среду осуществляется за счет всех указанных потоков (Q = 10%, Q_к = 20%,Q_п = 45%,Q_исп = 20% и Q_в = 5%) и система его терморегуляции работает без напряжения. Учитывая, что теплопродукция человека зависит от массы тела, а теплоотдача от площади внешней поверхности, не трудно показать, что антропометрические параметры существенно влияют на физическую работоспособность человека. Причем оптимальные весоростовые соотношения (по уровню физической работоспособности) различны для жителей различных климатических зон. При этом доминирующим фактором градации климатических зон является ее среднегодовая температура.

3.3. Терморегуляция организма

При временном нарушении равенства (1), т.е. переохлаждении или перегреве организма интенсифицируется работа системы терморегуляции, стремящейся восстановить тепловой баланс.

Система, регулирующая температуру тела, делится на три отдела: периферический или рецепторный, где осуществляется идентификация и количественная оценка теплового и холодового воздействий, проводниковый, по которому происходит передача информации, и центральный, где информация анализируется и формируются физиологические и поведенческие ответные реакции.

Терморецепция у человека осуществляется в основном холодовыми и тепловыми рецепторами (тельца Краузе и Руффини). Кроме них в коже функционируют множество свободных нервных окончаний, которые также могут выступать в роли терморецепторов. При различных температурных воздействиях сигналы в центральную нервную систему формируются не от отдельных рецепторов, а от целых кожных зон, так называемых рецепторных полей, размеры которых непостоянны, а зависят от температуры тела и внешней среды. Механизм возбуждения температурного рецептора связывают с изменением структуры термочувствительного белка, окружающего нервное окончание. Расположены терморецепторы не только в коже, но и во внутренних органах – в желудке, пищеводе, толстом кишечнике, венах. Несколько особняком стоят так называемые центральные терморецепторы, которые являются особыми нервными клетками, расположенными в передних отделах гипоталамуса – одной из важнейших подкорковых структур головного мозга, которая считается высшим отделом температурного анализатора. Считается, что эти нервные образования служат для восприятия внутренней температуры «гомойотермного ядра» организма. Другой их функцией является осуществление обратной связи для оценки эффективности работы терморегулирующей системы в целом. Возможно также, что центральные терморецепторы, будучи органически включенными в терморегуляторный центр, играют роль своеобразного температурного эталона, под задающий уровень которого подстраивается вся терморегулирующая система.

Сигналы о тепловом или холодовом воздействии передаются по нервам через чувствительные корешки спинного мозга в центральную нервную систему. Далее информация поступает в гипоталамус. Из него информация о температурном воздействии попадает в кору головного мозга, где происходит ее осознание и формирование адаптивного поведенческого акта. Кора головного мозга и гипоталамус регулируют работу эффекторных органов, которые реализуют ответные реакции организма на температурное воздействие. В качестве таких органов, непосредственно участвующих в терморегуляторных реакциях, выступают: сердце, легкие, надпочечники, почки, кровеносные сосуды, кожа, потовые железы, мышцы, щитовидная железа, гипофиз и в меньшей степени другие органы и системы.

Температура тела как один из основных параметров жизнедеятельности оказывает влияние на весь организм – в большей или меньшей мере – и так или иначе затрагивает все органы и систем. Соотношение внешней температуры и температуры тела, изолирующие свойства одежды, влажность воздуха, скорость ветра, интенсивность теплоизлучения – все это определяет выраженность и напряженность деятельности системы терморегуляции.

Как правило, постоянной поддерживается температура жизненно важных органов: сердца, мозга, печени, почек. В коже и скелетных мышцах температура может существенно меняться. Существует как бы разделение между жизненно важными внутренними органами и поверхностными тканями организма по степени точности их терморегуляции и по объему их теплопродукции. В силу подобных фактов в конце ХIХ века сформировались представления о температурном "ядре" тела (внутренние органы) и "оболочке" (кожа, скелетные мышцы). При этом величины "ядра" и "оболочки" меняются в зависимости от внешних условий. При пребывании в холодном помещении ядро уменьшается, а при избытке тепла расширяется и захватывает новые и новые области. Таким образом, кратковременные процессы повышения теплопродукции могут вполне проходить без роста температуры тела. Избыток энергии аккумулируется "оболочкой", при этом повышается ее теплосодержание и температура. "Ядро" сохраняет постоянство температуры, но расширяется, захватывая все новые части тела.

Целесообразность такой реакции очевидна, поскольку увеличение кожной температуры и, следовательно, разницы между кожей и внешней средой резко повышает теплоотдачу. Это - так называемая физическая теплорегуляция. Она заключается в перераспределении крови: направлении большего ее количества к поверхностным тканям, что обусловливает отток тепла из середины тела и сохраняет на постоянном уровне температуру "ядра". Существует специальный механизм, с помощью которого осуществляются подобные перемещения крови. Это так называемая шунтовая система кровотока. К физической теплорегуляции относится и механизм мышечной дрожи - непроизвольные сокращения мышц (дрожание) при охлаждении тела, потение и испарение жидкости с поверхности дыхательных путей.

При попадании человека в непривычные для него температурные условия эти реакции реализуются моментально и являются как бы "первым эшелоном" адаптивных механизмов к измененной тепловой обстановке. Вместе с тем, существуют и другие механизмы терморегуляции, которые обобщенно называют химической терморегуляцией. Это в основном биохимические процессы, позволяющие увеличить или уменьшить выработку организмом тепла. Так, было давно известно о роли щитовидной железы в процессе образования тепла в организме. В настоящее время выяснено, что источником энергии и тепла служит богатое энергией соединение – аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Отщепление концевой молекулы фосфорной кислоты от этого соединения сопровождается выходом большого количества энергии. Реакция катализируемая ферментом – Na⁺K⁺-АТФ-зой, которая наиболее активна в так называемых «калоригенных тканях» – печени, скелетных мышцах и в почках. После введения гормонов щитовидной железы активность этого фермента возрастает и одновременно повышается образование тепла. Справедливо и обратное соотношение: понижение функции щитовидной железы затрудняет расщепление АТФ и образование тепла уменьшается. Большое значение в теплопродукции играют гормон тревоги – адреналин – и свободные жирные кислоты. У млекопитающих имеется так называемая «бурая» жировая ткань, которая находится вблизи крупных сосудов и жизненно важных органов. В клетках этой ткани очень много капелек жира. Они находятся вокруг митохондрий – «энергетических станций клетки». В этих капельках содержатся свободные жирные кислоты, которые образуются из триглицеридов (соединений жирных кислот и глицерина) под влиянием ферментов: циклической АМФ и липазы. Образовавшиеся свободные жирные кислоты действуют на основной метаболический путь получения энергии в клетке – на цикл лимонной кислоты, разобщая процессы окисления и синтеза АТФ. Вбивается как бы своеобразный клин в два сопряженных процесса – окисление пищевых веществ и синтез богатых энергией соединений. Это приводит к увеличению образования тепла и поддержанию температуры на устойчивом уровне. С другой стороны, снижение уровня адреналина и жирных кислот будет способствовать более полному аккумулированию энергии, освобождающейся при окислении. В реальных условиях адаптации к жаркому климату у человека отмечается снижение функции щитовидной железы и уменьшение образования тепла. Весьма важен и тот факт, что при ограничении тепловыделения более полно осуществляется запасание энергии, выделяемой при окислении, в макроэргических соединениях и требуется меньше кислорода для выполнения тех или иных действий. Вместе с тем, при высокой температуре внешней среды, несмотря на угнетение функции щитовидной железы, работа системы транспорта кислорода менее эффективна, чем в диапазоне комфортных температур из-за необходимости перемещать с током крови массу тепла от работающих органов к поверхности тела. Система циркуляции в этом случае уже занята не только тем, чтобы доставлять кислород к работающим органам, но и тем, чтобы отводить тепло к поверхности тела.

Зачем же организм так упорно поддерживает температуру тела на постоянном уровне? Зачем мобилизует защитные механизмы для ее поддержания? В настоящее время многие исследователи сходятся в ответе на этот вопрос - постоянная температура нужна организму для того, чтобы ферменты (эти биологические регуляторы и катализаторы, благодаря которым возможны многообразные химические реакции в организме) функционировали в оптимальных режимах и скорости различных биохимических реакций согласовывались друг с другом.

4. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖИТЕЛЕЙ

ТРОПИЧЕСКОЙ ЗОНЫ

4.1. Влажные тропики

Часть территории тропиков совпадает с зонами субэкваториальных и экваториальных постоянно влажных лесов.

Для этой зоны характерна прежде всего высокая температура окружающей среды, повышенная ультрафиолетовая радиация, небольшая разница температур между самыми жаркими (27-28^о С) и самыми холодными (24-25^о С) месяцами и лишь несколько более высокими суточными амплитудами. Другая неблагоприятная для здоровья человека особенность климата - избыточная влажность. Осадков выпадает 2000-4000 мм в год, даже в самые сухие месяцы - не менее 150 мм. При избытке тепла и влаги чрезвычайно интенсивно развивается растительность.

Питание коренных жителей этих регионов характеризуется пониженной калорийностью (суточная норма не превышает 2000 ккал) и состоит преимущественно из пищи растительного происхождения с пониженным содержанием белков и избытком углеводов.

Черты приспособленности жителей этих широт к экстремальным факторам (высокая температура и влажность) проявляются в таких морфофункциональных особенностях как специфическая удлиненная форма тела (m/s 6 min), худощавость (снижение мышечной массы при увеличении длины конечностей, уменьшении окружности грудной клетки, удлиненная форма головы, темная пигментация кожи, курчатоволосость, широкий нос. К механизмам биологической адаптации к условиям этих регионов можно также отнести ряд признаков, характеризующих понижение теплопродукции организма и усиление теплоотдачи: увеличение числа потовых желез, усиление потоотделения, понижение основного обмена и синтеза жиров, снижение уровня холестерина в крови и жироотложения. Вряд ли такого рода специфика морфофункциональных черт может характеризоваться как акклиматизация. Скорее всего этот морфофункциональный комплекс возник в результате длительного приспособления (адаптации) к высоким температурам и влажности среды, белковой недостаточности и избытку углеводов в диете.

Несмотря на наличие как биологических, так и внебиологических механизмов адаптации к условиям природной среды в здоровье местного населения прослеживаются характерные патологические состояния. Во-первых, усиленное потоотделение стимулирует широкое распространение различных кожных заболеваний как неинфекционного, так и инфекционного происхождения (грибковые заболевания, лепрафрамбезия). Во-вторых, ведущее место в патологии занимают паразитарные болезни, которые отличаются хроническим течением и высокой интенсивностью передачи. Кроме того, характерным является преобладание полиинфекций и полиинвазий.

4.2. Аридные зоны

К территориям с зональными экстремальными условиями относятся также пустыни тропического и субтропического поясов - так называемые аридные области. Сочетание таких климатических факторов как высокая температура, ультрафиолетовое и тепловое излучение, резкие суточные перепады температур (DТсезон>30-40^оС, DТсут>20^оС) крайняя сухость воздуха (количество осадков за год не более 100-200 мм), ветер и пыль оказывают тяжелое воздействие на организм человека. Антропологическое разнообразие коренных жителей пустынь исключительно велико, эти области населяют представители всех человеческих рас. Вместе с тем, длительное проживание в сходных экстремальных условиях привело к возникновению сходных черт в биологии, материальной культуре, питании, обычаях, которые могут рассматриваться как механизм биологической и социальной адаптации к окружающей среде.

Хотя по мнению антропологов пока еще невозможно получить полное представление о морфофункциональных особенностях населения этих регионов, проведенные исследования свидетельствуют о наличии у аборигенов комплекса биологических приспособлений, передающихся по наследству и направленных на усиленную теплоотдачу и предохранение организма от перегрева и воздействия солнечной инсоляции. Для них характерны повышенный рост при малом весе тела, резкое удлинение пропорций тела, худощавость, узкий нос. По своим морфоструктурным особенностям они отличаются от жителей влажных жарких районов.

Сильная пигментированность кожи защищает жителей пустынных территорий от обжигающего и канцерогенного воздействия солнечной радиации. Такие специфические черты как снижение интенсивности основного обмена, замедление частоты сердечных сокращений, пониженное жироотложение также направлены на снижение теплопродукции организма и могут рассматриваться как признаки адаптированности к экстремальным климатическим условиям среды.

Вместе с тем, несмотря на наличие адаптированности к природным условиям пустынь, в состоянии здоровья коренных жителей имеются и нарушения, вызванные воздействием экстремальных факторов. К ним относятся прежде всего частые, особенно в зимнее время, заболевания верхних дыхательных путей простудного характера, что связано с большими суточными перепадами температуры и раздражающим действием сухого пыльного воздуха, глазные заболевания, целый комплекс типичных для аридных территорий природоочаговых заболеваний, связанных с сухолюбивыми комарами, москитами, клещами, блохами, а также грызунами и другими животными.

5. ОСОБЕННОСТИ ЖИТЕЛЕЙ ВЫСОКОГОРЬЯ

Один из интереснейших районов обитания человека - высокогорье. Такие его особенности как понижение атмосферного давления, недостаток кислорода, относительное однообразие пищи, холод позволяют назвать условия высокогорья экстремальными. Исследования физиологических функций на больших высотах констатируют приспособление к основному неблагоприятному фактору высокогорья - гипоксии, т.е. пониженному содержанию кислорода в крови. В этих условиях характерен повышенный уровень основного обмена и активности окислительно-восстановительных ферментов, функции надпочечников и щитовидной железы, замедляет ритм сердечных сокращений. В то же время усиливается оксигенация крови за счет увеличения гемоглобина и количества эритроцитов. Все эти особенности рассматриваются как приспособление к более экономному расходованию кислорода. Для обитателей высокогорья характерно высокое развитие грудной клетки и относительное увеличение длинных костей скелета. К числу приспособительных реакций может быть отнесено и общее повышение основного обмена, приводящее к увеличению длины и веса тела.

6. ЧЕЛОВЕК В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

Север занимает 64% площади Российской Федерации. В районах Крайнего Севера издавна проживают коренные малочисленные народности - ненцы, коми, ханты, манси, долганы, нганасаны, эвенки, чукчи, эскимосы, коряки, и др. В начале нашего столетия на огромной территории (10,9 млн. км²) проживало примерно 300-400 тыс. человек. Плотность населения - 0,03...0,04 чел/км². К 1936 году общая численность удвоилась, а в настоящее время составляет примерно 8 млн. человек, а плотность - 0,5 чел/км².

Учитывая большие запасы природных богатств в районах Крайнего Севера и истощение их в хорошо обжитых районах, миграция населения на Север будет продолжаться. Поэтому вопросы адаптации человека к условиям не потеряют своей актуальности.

При изучении механизмов адаптации человека важно определить специфические и неспецифические экологические факторы региона. Неспецифические - это холод, тяжелый аэродинамический режим, особенности питания и т.д., то есть факторы, которые встречаются и в других регионах Земли. К специфическим для высоких широт можно отнести изменение фотопериодизма и факторы электромагнитной природы.

Дело в том, что высокоширотная область из-за особенностей строения магнитной сферы Земли слабо защищена от вторгающихся в ее атмосферу корпускулярных потоков различной природы и разной интенсивности. Возникают значительные колебания геомагнитного поля, намного превышающие таковые в области средних широт.

Установлено существенное действие геомагнитных факторов и космических излучений на биохимические и биофизические процессы в клетках - увеличение уровня свободных радикалов и снижение антиоксидантов с последующим изменением структуры клеточных мембран. В свете этого более понятно, почему возникают такие явления, как полярная одышка, астенизация, психоэмоциональная неустойчивость, нарастание кислородной задолженности крови, проявление своеобразной гипоксии, а также чрезмерная длительность адаптивного периода - 1,5-2 года.

Сейчас в районах нового промышленного освоения широко применяется вахтовая организация труда. Суть ее состоит в том, что все виды работ выполняются сменными бригадами, доставляемыми из базовых населенных пунктов наземным или воздушным транспортом. Вахту рабочий несет одну-две недели, а в период между ними отдыхает там, где постоянно живет. Режим труда и отдыха на месте производства не стандартизирован, быт не всегда благоустроен. Вахта - это особый вид интенсивной трудовой деятельности, связанный с неоднократными перемещениями людей на огромные расстояния, сдвигами их суточных и сезонных ритмов в сочетании с климатозональными контрастами и значительным напряжением основных физиологических функций в новых условиях среды обитания.

Внедрение и широкое распространение вахтовой организации труда, по мнению некоторых специалистов, экономически выгодно. Однако это требует решения ряда фундаментальных медико-биологических проблем. Медицинская наука пока не располагает достаточно научно обоснованной информацией, которая позволила бы предвидеть ближайшие и отдаленные последствия длительной работы в подобных условиях, прогнозировать возможные нарушения состояния здоровья, нормировать труд и производить индивидуальный отбор вахтенных работников, исходя из их экологического портрета.

Питание коренных народностей Крайнего Севера имеет свои особенности. Пища отличается высокой калорийностью (более 3000 ккал в сутки). В рационе 70-80% составляют мясо и животный жир. В пище нганасан белки по калорийности составляют приблизительно 21%, жиры - 50%, углеводы - 29%. Причем 97% жира и 78% белка в рационе аборигенов животного происхождения. Несмотря на то, что в пище чукчей и нганасан содержание жира высокое, концентрация липидов в их крови не повышена.

Комитет ООН дал рекомендацию, чтобы с понижением среднемесячной температуры на каждые 10^оС калорийность питания увеличивалась на 5%, считая за исходную температуру +10^оС. Это шкала используется в настоящее время для оценки калорийности пищи в районах Крайнего Севера.

Демографическая структура в экстремально холодных районах характеризуется высоким естественным приростом, высоким коэффициентом выживаемости, высоким процентом детей в возрасте до 10 лет, резким снижением численности лиц в возрасте старше 60 лет. Как показывают отдельные исследования, лица моложе 20 лет нередко составляют около половины населения.

В исключительно суровых природных условиях северных регионов у коренного населения выработался ряд адаптивных приспособлений, которые закреплены генетически. Они проявляются в ряде морфофункциональных особенностей: особая плотность тела, сильные развитие костно-мускульной массы, прочный скелет, преимущественно цилиндрическая форма грудной клетки (больших размеров), почти полное отсутствие астенического типа телосложения, высокая вентиляционная способность легких, повышенное содержание гемоглобина в крови, относительно большое пространство, занимаемое костным мозгом, органами кроветворения, высокое содержание белков и липидов в сыворотке крови, повышенная способность к окислению жиров, усиление энергетических процессов и терморегуляционных свойств, более высокая стабильность уровня метаболизма в условиях переохлаждения. В этих характеристиках физиологические и морфологические черты переплетаются столь тесно, что не трудно предположить, что морфофункциональный комплекс арктических аборигенов представляет собой продукт длительной истории приспособления организма человека к условиям Крайнего Севера.

У арктических аборигенов совершенно иная структура сердечно-сосудистой патологии, почти полное отсутствие атеросклероза. Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний невелика, редко регистрируется гипертония. Значительно реже встречаются простудные заболевания. Понижение порога чувствительности кожного покрова конечностей, в частности у детей, считается причиной редко наблюдающихся обморожений. В связи с тем, что из-за неблагоприятных погодных условий местные жители почти постоянно носят закрытую одежду, дополнительно усиливается ультрафиолетовое и световое голодание. В связи с этим у населения наблюдается дефицит витаминов групп С и В. Заболеваемость рахитом детей до 1 года в 2,5-3 раза выше, чем в южных районах.

Длительное сохранение патогенных микроорганизмов во внешней среде способствует распространению желудочно-кишечных заболеваний.

Из-за рода занятий (оленеводство, охота, рыболовство) и образ жизни (кочевой-полукочевой) наблюдается также более тесный контакт с животными, которые могут быть резервуарами или промежуточными хозяевами возбудителей заболеваний (олень - источник бруцеллезной инфекции) с употреблением в пищу оленины связано распространение таких инфекций как тениаринхоз и токсоплазмоз.

Континентальная зона Сибири - также одна из экстремальных зон обитания человека. Здесь располагается район "зимнего полюса холода" и здесь же годовая амплитуда достигает наибольшей на земном шаре величины –65^оС. Тем не менее, к настоящему времени эта огромная территория, населенная многочисленными народами изучена крайне недостаточно.

Также как и в Арктике, в континентальной зоне Сибири выражена реакция на холод. У коренных жителей повышены газообмен и теплопродукция. Отмечено также повышенное содержание белков в сыворотке крови. В то же время в строении тела обнаруживается существенное отличие от арктических аборигенов. У коренного населения континентальной зоны Сибири наблюдается понижение костно-мускульной массы тела за счет усиленного развития жироотложения и изменение пропорций тела - уменьшение длины ног по отношению к длине туловища.

Относительная коротконогость, при которой облегчается снабжение кровью периферических участков тела в сочетании с повышенным жироотложением может рассматриваться как приспособление к низким температурам среды. Если к этому добавить отмеченное усиление теплопродукции, то население континентальной зоны Сибири представляется более адаптированным к условиям холода, чем население Арктики.

7. НАСЕЛЕНИЕ УМЕРЕННОГО ПОЯСА

Население умеренного пояса выступает в качестве контрольной группы по своим морфофункциональным особенностям при характеристике тропиков, Арктики, пустыни, континентальной зоны Сибири. В какой-то мере оно оказывается более нейтральным по отношению к географической среде обитания, в частности к температурному фактору, нежели коренное население других климатических областей. Антропологический анализ населения умеренного пояса в связи с адаптацией его к природным условиям жизни затруднен тем обстоятельством, что в большей своей части оно живет в высокоцивилизованных странах. Уровень культуры, уклад жизни, в котором мало отражаются "требования" естественной среды, миграции и другие проявления социальной стороны жизни, бесспорно усиливают независимость морфофизиологических черт населения этих стран от воздействия естественной среды обитания.

Тем не менее население умеренного пояса не остается индифферентным по отношению к среде обитания. Его морфофункциональный облик по ряду своих признаков занимает промежуточное положение между морфофункциональными комплексами тропических аборигенов, с одной стороны, и жителей Арктики - с другой. При характеристике морфофизиологических черт население умеренного пояса обращает на себя внимание сужение вариабильности морфологических признаков.

В строении тела наблюдается большая массивность, проявляющаяся не только в увеличении веса, но и в относительном укорочении нижних конечностей и увеличении поперечных размеров тела. Теплопродукция у населения умеренного пояса выше, чем в тропиках, и ниже, чем в Арктике. Процессы метаболизма по своей интенсивности также занимают промежуточное положение.

Все перечисленные особенности получены при исследовании сельского населения и вряд ли они проявятся в районах с высокоразвитой индустрией и городским образом жизни, где непосредственная зависимость от географических условий резко ослаблена социальными факторами.

8. АДАПТИВНЫЙ ТИП

Человеческие популяции проявляют определенную реактивную изменчивость в соответствии с влиянием окружающей их естественной среды. Реакция носит приспособительный характер и дает основание для выделения понятия адаптивного типа. Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на комплекс условий окружающей среды, обеспечивающей состояние равновесия популяции с этой средой и находящей внешнее выражение в морфофункциональных биохимических и иммунологических особенностях популяции. Адаптивный тип независим от расовой и этнической принадлежности. В одних и тех же геоклиматических условиях разные по происхождению группы имеют одно и то же направление приспособительных реакций так же, как в различных условиях обитания близкие в генетическом отношении группы демонстрируют различия в морфофункциональных чертах в соответствии с воздействием окружающей среды.

По сходству морфофункциональных характеристик могут быть выделены регионы-аналоги. Например, в адаптивном комплексе арктических аборигенов проявляются черты приспособления к гипоксии и низким температурам, так же как в высокогорье, хотя природа гипоксии в этих регионах разная.

Адаптивные типы, проявляясь в пределах вида Гомо Сапиенс, не представляют собой экологически специализированных форм, они выражаются в виде тенденции к изменению физиологических и морфологических черт в направлении, наиболее благоприятном для существования в определенной среде и не препятствующем возможности существования в других экологических нишах.

Адаптивный тип не равноценен расе, поскольку проявляется независимо от этноса в сходных условиях существования человеческих популяций. Адаптивный тип - это норма реакции, конвергентно возникающая в сходных условиях обитания в популяциях, которые могут быть генетически не связаны между собой, в то время как расовая общность непременно предполагает общее происхождение всех входящих в нее групп, живущих на определенной территории.

Основные расоводиагностические черты, имеющие безусловно приспособительный характер (например, цвет кожи, форма волос, форма носа, развитие слизистой оболочки губ) сформировались на заре человеческой истории. Адаптивные же типы, судя по их географической приуроченности, формировались на протяжении всей истории человечества. Ведь многие районы ойкумены стали обитаемыми в сравнительно недавнее в масштабе всей истории человечества время, и тем не менее адаптивные типы уже успели за это время сформироваться вполне четко. Разнообразие человеческих популяций по морфофункциональным особенностям значительно возросло с расселением человека по земному шару.

Так как морфофункциональный комплекс, обладающий адаптивными чертами, касается не только физиологических особенностей, но и строении тела, то очевидно, это генетически закрепленные образования, а не обратимые сдвиги акклиматизационного характера.

9. КОНСТИТУЦИЯ, РАСЫ, СРЕДА ОБИТАНИЯ

Благодаря научно-техническому прогрессу человек расширил сферу своей производственной деятельности. Она стала охватывать не только хорошо освоенные регионы, но и зоны с экстремальными и даже крайне экстремальными условиями: высокогорье, Крайний Север, пустыни, Арктику, Антарктиду, дно морей и океанов. Сегодня человечество представляет собой панэйкуменный вид, то есть человеком заняты все доступные экологические ниши планеты. Началось освоение ближнего космоса.

Хотя социальные, и прежде всего миграционные, процессы и урбанизация отрывают человека от естественной среды обитания, биологическая сущность индивидуума и популяции в целом, сформировавшаяся в процессе длительной эволюции, сохраняется довольно устойчиво. Тысячелетиями шло приспособление населения различных географических регионов к условиям существования в определенных экологических нишах, пока их морфофункциональные признаки не стали адекватными среде обитания, пока не выработались генетически устойчивые механизмы адаптации к конкретному набору факторов. И сегодня для каждого человека существует оптимальная экологическая среда обитания со свойственными ей климатическими, геохимическими, биохимическими и социальными условиями, при которых он проявляет оптимальную биологическую и трудовую активность.

Окружающая среда в совокупности с наследственностью оказывает формообразующее влияние на все структуры организма, на особенности его конституционального сложения. В последние годы накоплен большой материал, свидетельствующий о конституционально-генетической предрасположенности человека к некоторым заболеваниям, о специфике клинической картины в зависимости от типа индивидуальной конституции человека, об особенностях протекания адаптационного процесса при смене климатогеографического региона у лиц с разными типами конституции.

9.1. Учение о конституции человека

В настоящее время отсутствует общепринятая теория и классификация конституций. Многообразие подходов, предлагаемых разными специалистами, определяет множество оценок и определений конституции, что отражает сложность проблем, стоящих перед конституциологией.

Конституция (лат. сonstitutio – установление, организация) – комплекс индивидуальных, относительно устойчивых морфологических, физиологических и психических свойств организма, обусловленных наследственностью, а также длительными, интенсивными влияниями окружающей среды и проявляющихся в его реакциях на различные воздействия (в том числе социальные и болезнетворные).

Учение о конституции человека зародилось в глубокой древности. Каждая эпоха вкладывала в определение и классификацию конституции свои представления.

Впервые с понятием конституции мы встречаемся в трудах Гиппократа, который считал, что тип конституции присущ человеку от рождения и остается неизменным в течение всей его жизни. Он различал хорошую и плохую конституцию, сильную и слабую, сухую и влажную, вялую и упругую. Четыре варианта конституций человека по темпераменту: сангвиник, флегматик, холерик и меланхолик – соответствовали, по его мнению, преобладанию в организме крови, слизи, желчи и гипотетической «черной желчи» и определяли поведение человека и своеобразие течения его болезней.

Анатомо-морфологическому периоду развития медицины присущи классификации конституции, построенные на основе измерения пропорций человеческого тела и размеров внутренних органов. Различные конституциональные типы рассматривались как нормальные вариации в строении человеческого тела. Так, выделялись узкий, средний и широкий типы; долихоморфный (преобладание продольных размеров) и брахиморфный (преобладание поперечных размеров) типы и др. В дальнейшем появилась еще одна группа классификаций конституции человека, основанная на преимущественном развитии определенных функциональных систем организма.

Некоторые авторы считали, что существование различных конституциональных типов – результат воздействия на организм человека окружающей среды. Оно осуществляется по четырем каналам: атмосферный воздух воздействует на органы дыхания, растворенная в воде пища – на полость рта и желудочно-кишечный тракт, почвенные образования – на мышечный аппарат, а свет и звук через анализаторы воздействуют на мозг и периферическую нервную систему. Усиленному развитию дыхательного аппарата соответствует респираторный тип конституции, пищеварительного – дигестивный тип, мускульного – мышечный тип, и, наконец, был специально выделен церебральный тип конституции.

В противоположность этим воззрениям существовало другое направление в учении о конституции, которое признавало ее чисто наследственный характер. Так, Э. Кречмер выделял три типа конституции: астенический, пикнический и атлетический. По его мнению, телосложение является одним из самых тонких фенотипических проявлений генотипа индивидуума. Заслуга Кречмера в попытке установления связи между морфологическими особенностями и особенностями психики, но этот вопрос решался им только в рамках патологии.

А.А. Богомолец (1926), взяв за основу физиологическую систему соединительной ткани, выделил четыре типа конституции:

1) астенический, характеризующийся преобладанием в организме тонкой, нежной соединительной ткани;

2) фиброзный – с плотной волокнистой соединительной тканью;

3) пастозный – с преобладанием рыхлой соединительной ткани;

4) липоматозный – с обильным развитием жировой ткани.

Принципиально новой явилась предложенная В. Шелдоном (1954) классификация конституциональных типов, связанная со степенью развития дериватов зародышевых листков. В соответствии с наличием трех зародышевых листков он выделяет три типа конституции: эндо-, мезо-, и эктоморфный. Диагностика производится с помощью визуальной оценки по фотографиям с помощью измерений 17 поперечных размеров тела. Типология Шелдона широко распространена в США.

Значительный вклад в учение о конституции внесли работы И.П. Павлова (1951) и его учеников о типах нервной системы, которые определялись свойствами нервного процесса – силой, уравновешенностью и подвижностью. Благодаря этим исследованиям в строгих научных экспериментах было подтверждено существование открытых Гиппократом четырех видов темперамента, отражающихся на чертах конституционального строения.

По преобладающему тонусу различных отделов вегетативной нервной системы некоторыми учеными были выделены симпатический, ваготонический и сбалансированный типы конституции человека.

В нашей стране наибольшее распространение получила классификация, предложенная М.В. Черноруцким (1927). Он выделил три типа конституции: 1) астенический; 2) нормостенический; 3) гиперстенический. Отнесение к тому или иному типу производилось согласно величине индекса Пинье: длина тела – (масса + объем груди в покое). У астеников индекс Пинье больше 30, у гиперстеников меньше 10, у нормостеников находится в пределах от 10 до 30. Эти три типа конституции характеризуются особенностями не только внешних морфологических признаков, но и функциональных свойств. Для астеников, в отличие от гиперстеников, характерно преобладание продольных размеров над поперечными, конечностей над туловищем, грудной клетки над животом. Сердце и паренхиматозные органы у них относительно малых размеров, легкие удлинены, кишечник короткий, брызжейка длинная, диафрагма расположена низко. Отмечены различия и физиологических показателей: понижено артериальное давление, ускорено капиллярное кровообращение, увеличена жизненная емкость легких, уменьшены секреция и моторика желудка, всасывательная способность кишечника, снижены гемоглобин крови, число эритроцитов. У астеников отмечается гипофункция надпочечников и половых желез и гиперфункция щитовидной железы и гипофиза; основной обмен повышен, обмен белков, жиров и углеводов ускорен, преобладают процессы диссимиляции; снижено содержание в крови холестерина, мочевой кислоты, сахара, нейтрального жира, кальция.

Нормостенический тип характеризуется умеренной упитанностью, пропорциональным развитием…

Успешное развитие биохимического направления в современной биологии и медицине привело к выявлению генетических (конститутивных) и соматических ферментов, определяющих тип реагирования. Тип А – с преобладанием цикла Эмбдена-Мейергофа, тип Б – с преобладанием цикла Кребса и тип В – сбалансированный, характеризующий гармоничным соотношением ферментов обоих типов метаболизма.

Биоритмологический подход к проблеме конституции позволил разделить людей по характеру распределения их активности в циркадном цикле («совы», «жаворонки»), по усвоению экзогенных ритмов.

Принимая во внимание обилие определений конституции, некоторые авторы предлагали выделить в качестве двух самостоятельных понятий общую и частную конституцию. Общая характеризуется функциональным единством анатомических, физиологических и психических свойств личности, присущих некоторой группе людей, частная – вариантами строения каждого индивида в отдельности. Разнообразие конституциональных классификаций обусловлено взаимосочетанием трех главных признаков конституции: размеров тела (продольных), доминирующего типа обмена веществ (массивность), вида реагирования. По современным представлениям, в формировании конституции равноправное участие принимают как внешняя среда, так и наследственность. Наследственно детерминируются главные признаки конституции – продольные размеры тела и доминирующий тип обмена веществ, причем последний наследуется лишь в том случае, если в одной и той же местности постоянно жили два-три поколения семьи. Комбинации главных признаков позволяют выделить три-четыре основных конституциональных типа. Второстепенный признак конституций (поперечные размеры) определяется условиями жизни человека, реализуясь в чертах его индивидуальности. Он наиболее тесно связан с полом, возрастом, профессией индивида, а также с влиянием среды.

Вид реагирования – это сравнительно новый конституциональный признак. Он по своей сути во многом отличается от хорошо известного понятия «реактивность». Три выделенных Н.Н. Сиротининым (1981) типа реагирования (гипер-, гипо- и нормэргический) относятся к немедленной (аварийной) реакции организма на изменяющиеся условия среды при непосредственном его контакте с экстремальными раздражителями. В.П. Казначеев (1973, 1980) обосновывает наличие трех видов индивидуального реагирования, выраженного в термине «стратегия адаптивного поведения» («стратегия адаптации»). Первый («спринтер») – способность индивида хорошо выдерживать воздействие кратковременных сильных нагрузок и неспособность противостоять слабым, длительно действующим раздражителям. Второй («стайер») – способность сохранять высокий уровень устойчивость при длительном воздействии слабых раздражителей и крайняя неустойчивость перед сильными кратковременными раздражителями. Третий («микст») – способность сочетать в своих реакциях на внешние раздражители не всегда дополняющие друг друга черты, присущие первому и второму видам реагирования.

Благодаря наличию в популяции индивидов с разными типами стратегии адаптации популяция в целом становится более устойчивой как к действию быстрых и сильных изменений внешней среды, так и к медленным, длительным и слабым переменам последней.

Все ныне существующие классификации не противоречат друг другу. Их авторы отдают предпочтение отдельным функциональным системам или основываются на совокупности морфологических признаков. Недостаток у них один – отсутствие комплексного подхода. Сводные данные о типах конституции человека приведены в таблице.

Типы конституции человека

Принцип деления (автор)	Обозначение типов конституции
Гуморальный (Гиппократ)	Флегматик, холерик, меланхолик, сангвиник
Анатомический (Ашнер)	Средний тип, узкий тип, широкий тип
Анатомический (Шевкуненко)	Мезоморфный, долихоморфный, брахиморфный
Антропометрический (Кречмер)	Атлетический, астенический, пикнический
Анатомо-физиологический (Сиго)	Мышечный, респираторный, церебральный, дигестивный
Системно-физиологический (Виола)	Нормоспланхнический, микроспланхнический, мегалоспланхнический
Клинико-физиологический (Бенека)	Нормальный, с низкой работоспособностью внутренних органов, с избыточной работоспособностью внутренних органов
Клинико-функциональный (Черноруцкий)	Нормостеник, гипостеник, гиперстеник
Клинико-нозологический (Джованни)	Атлетический, фтизиатрический, плеторический
Функционально-системный, по тонусу мышц (Тандлер)	Нормотоник, гипотоник, гипертоник
Системно-анатомический (Вирениус)	Мускульный, эпителиальный, нервный, соединительно-тканый
Системно-нозологический (Крылов)	Фиброматозный, грациальный, лимфоматозный, липоматозный
Системно-функциональный, по тонусу вегетативной нервной системы (Эпингер, Гесс)	Сбалансированный, симпатотоник, ваготоник
Системно-функциональный, по тонусу вегетативной нервной системы (Пенде)	Гипервегетативный тип, гиповегетативный тип
Системно-функциональный, по типу высшей нервной деятельности (Павлов)	Сильный, неуравновешенный; Сильный, уравновешенный, подвижный; Сильный, уравновешенный, инертный; Слабый
Системно-нозологический, по свойствам центральной нервной системы (Кречмер)	Циклоидный, шизоидный
Системно-функциональный, по свойствам активной мезенхимы (Богомолец)	Фиброзный, астенический, пастозный, липоматозный
Функционально-биохимический (Лабори)	Сбалансированный; С преобладанием цикла Эмбдена-Мейергофа; С преобладанием цикла Кребса
Системно-биохимический, по потребности характера питания (Брайант)	Всеядные, плотоядные, растительноядные
Системно-онтогенетический, по преобладающему развитию зародышевых листков (Бин, Шелдон)	Мезоморфный, эктоморфный, эндоморфный
Системно-функциональный, по активности эндокринных желез (Белов)	Свыше 40 типов конституций
Функционально-физиологический, по нервно-мышечной работоспособности (Казначеев)	«Миксты», «спринтеры», «стайеры»
Биоритмологический, по эндогенной активности	С ранней суточной активностью («жаворонки»); С поздней суточной активностью («совы»)
Биоритмологический, по устойчивости к внешним воздействиям	Ритмичный, высокоустойчивый, с трудным усвоением экзогенных ритмов; аритмичный, лабильный, с легким усвоением экзогенных ритмов

9.2. Конституция человека и среда обитания

Конституциональные типы людей отражают эволюцию человека в тех или иных климатогеографических и социальных условиях среды. В разных исторические периоды и в разных географических регионах, в зависимости от специфики условий, имели преимущество разные варианты конституциональной организации людей. Жизнь в горах, на Севере, в тропиках накладывали свой особый отпечаток, приводила к формированию специфических морфологических функциональных признаков, адекватных среде обитания.

Казалось бы, довольно трудно допустить непосредственную связь функциональных и морфологических особенностей современного человека с окружающей средой обитания, ведь воздействие климатогеографических факторов в значительной мере нейтрализуется факторами социальными. В регионах со значительными колебаниями температуры люди живут и работают в относительно комфортных условиях: в жилых и производственных помещениях ими искусственно создается регулируемая система жизнеобеспечения (отопление, водопровод, освещение и т.д.). И все же, несмотря на «нейтрализацию» или смягчение влияния многих факторов окружающей среды на организм, до сего времени связь человека со средой обитания существует, то есть морфофункциональные признаки, сформировавшиеся в начальный период существования человеческого рода, еще сохранились.

Наиболее наглядно действие факторов внешней среды проявляется на организм человека в морфофункциональных различиях жителей разных климатогеографических зон: массе, площади поверхности тела, строении грудной клетки, пропорциях тела. За внешней стороной скрываются не менее выраженные различия в структуре белков, изоферметов, антигенной структуре тканей, генетическом аппарате клетки. Особенности строения тела, протекание энергетических процессов определяются в основном температурным режимом среды, питанием; минеральный обмен – геохимической ситуацией. Особенно ярко это проявляется у коренных жителей регионов с экстремальными условиями. Так, у коренных жителей Севера (якутов, чукчей, эскимосов) основной обмен по сравнению с приезжими повышен на 13-16%. Высокий уровень жиров в пище, повышенное их содержание в сыворотке крови при относительно высокой способности к утилизации являются одним из условий, обеспечивающих усиление энергетического обмена в холодном климате. Увеличение теплопродукции – одна из основных адаптивных реакций к холоду.

У эскимосов, живущих на островах Гудзонова залива, по сравнению с американцами европеоидного происхождения большее наполнение тканей кровью и выше процент жировой ткани в организме, то есть выше теплоизоляционные свойства тканей.

У них наблюдается усиление гемопоэза и ослабление способности сосудов к сужению. Артериальное давление у большинства арктических популяций ниже, чем у популяций умеренной зоны. Отмечаются различия и в строении тела: увеличены грудной индекс и весо-ростовое соотношение, усилены мезоморфные черты в пропорциях тела, выше процент индивидов с мускульным типом телосложения. Аналогичный морфофункциональный комплекс, характеризующийся увеличением размеров грудной клетки, теплопродукции, скорости кровотока и гемопоэтической активности, наблюдается в высокогорье в условиях кислородной недостаточности и понижения температуры окружающей среды. У коренных жителей высокогорья выше легочная вентиляция, кислородная емкость крови, уровень гемоглобина и миоглобина, периферический ток крови, число и величина капилляров, снижено артериальное давление.

Для населения тропических широт характерны удлинение формы тела и повышение относительной поверхности испарения, увеличение количества потовых желез, а следовательно, интенсивности потоотделения, специфичная регуляция водно-солевого обмена, повышение артериального давления, понижение уровня метаболизма, достигаемое уменьшением массы тела, редукцией синтеза эндогенных жиров и снижением концентрации АТФ.

Черты тропического морфофункционального комплекса свойственны и населению тропических пустынь. Здесь в условиях резких суточных температурных колебаний наблюдается более эффективная вазомоторная регуляция организмом потери тепла. Населению внетропических пустынь также присущи некоторые специфические черты, характерные для аридных популяций: снижение основного обмена, повышение уровня гемоглобина (возможно, как следствие дегидратации и изменения концентрации крови в условиях пустыни).

У коренных жителей континентальной зоны Сибири усиление теплопродукции сочетается с увеличением толщины жирового слоя. Среди них повышен процент лиц пикнического телосложения с брахиморфными пропорциями тела.

Население умеренной зоны по многим морфологическим и физиологическим признакам занимает промежуточное положение между арктическими и тропическими группами.

Все эти особенности характеризуют специфику черт, присущих населению конкретных экологических ниш.

Подчинение географического распределения размеров тела климатическим правилам наблюдается даже в группе людей, сравнительно недавно заселивших определенную территорию.

Интересные исследования по изучению характера изменения антропологических признаков у потомков переселенцев из Европы в Америку еще в 1911 году провел известный американский антрополог Ф. Боас. Он исследовал около 1000 сицилийцев и евреев, родившихся в Америке. Для этих исследований евреи являются благодатным объектом, так как они рассеяны по всему свету среди чуждых им рас. И вот оказалось, что физический тип евреев всюду приближается к типу окружающего их коренного населения.

Результаты проведенных исследований показали, что восточно-европейские евреи имеют череп округлый, брахицефалический, головной указатель у них в среднем 83. Дети переселенцев – их потомки, родившиеся в Америке, - сделались более длинноголовыми: у них средний головной указатель уменьшился на две единицы и стал равным в среднем 81.

Еще более удивительны сравнительные данные, полученные у сицилийцев. У себя на родине сицилийцы длинноголовы, их головной указатель 78, тогда как их потомки в Америке делаются круглоголовыми, приобретая указатель 80. В одном случае головной указатель уменьшается на две единицы, в другом, наоборот, увеличивается на ту же величину, и хотя форма черепа изменяется в противоположном направлении, величина указателя в той и другой группе сближается и выравнивается. Следовательно, под влиянием американского географического ландшафта потомки евреев и сицилийцев приближаются к некоторому однообразному типу. По мнению Л.С. Берга, явление это чрезвычайно напоминает мимикрию.

Показано, что влияние новых условий на потомков переселенцев растет пропорционально времени, которое протекало между переселением родителей в Америку и рождением ребенка: чем больше родители прожили в Америке до рождения ребенка, тем ребенок более отличается от европейского типа.

Обнаруженные у потомков переселенцев изменения касаются не только головного указателя. У евреев, родившихся в Америке, рост, вес, длина головы увеличиваются, ширина головы и лица уменьшаются, а ширина головы увеличивается.

Весьма примечательно, что у чехов, словаков, поляков и венгров изменения происходят в одном направлении: у них у всех головной указатель уменьшается. При этом интересно, что родившиеся в Европе поколение переселенцев, сколько бы ни прожило в Америке, не обнаруживается никаких изменений, но они незамедлительно проявляются на потомках, родившихся в этой среде сразу же по переселении родителей.

Человек неизмеримо расширил границы своего существования. Быстрое развитие экономики, средств связи и транспорта резко увеличило миграционные потоки населения.

Попадая в новые условия жизни и работы, организм человека непосредственно сталкивается с ранее ему неизвестными видами нагрузок: психоэмоциональным напряжением, перемещением через временные пояса за относительно короткий период, разнообразием климатогеографических зон в различных регионах, нарастанием общего уровня гипокинезии, контактом с ранее не существовавшими видами химических соединений, видами энергий, употреблением в питании искусственных продуктов, приемом значительных количеств лекарственных соединений, отсутствием гравитационных воздействий в условиях космических полетов, спецификой необычайного воздействия на организм подводного плавания, использованием для дыхания новых видов газовых смесей.

В ответ на эти новые для биологии человека условия в организме возникают адаптивные перестройки, выбор которых во многом определяется типом конституции человека. Главной задачей, стоящей перед медицинскими и биологическими науками, стало сохранение нормального функционирования организма человека в этих новых условиях. Ранее существовавший среднепопуляционный взгляд утратил свое значение. В основе правильного понимания разнообразия конституционального строения и организации человека, входящего в ту или иную популяцию, лежит понятие гетерогенности популяции. Конституциональная гетерогенность популяций является важным приобретением эволюционного развития человечества, так как она формирует конституциональный профиль индивидов, входящих в конкретную людскую популяцию, наиболее полно соответствующий климатогеографическим и социальным условиям их жизни.

С этой точки зрения заслуживает внимание понятие «экологический портрет» человека (Агаджанян Н.А., 1981). Экопортрет человека – это совокупность генетически обусловленных свойств и структурно-функциональных особенностей индивидуума, характеризующих специфическую адаптацию к конкретному набору особых факторов среды обитания. При отборе людей для жизни и работы в новых природно-климатических условиях необходимо учитывать и экологический портрет каждого человека. Это станет залогом формирования устойчивых работоспособных коллективов в зонах нового хозяйственного освоения.

Исследуя проблему адаптации пришлого населения азиатского Севера и Сибири в связи с конституциональными особенностями человека, ученые установили, что люди, относящиеся к типу «спринтеров» сохраняют высокий уровень работоспособности в начальные сроки пребывания в новых условиях (1 – 1,5 года); затем они становятся более ранимыми ко многим, даже слабым, экстремальным факторам, у них заметно снижается работоспособность. Люди, относящиеся к типу «стайеров», наоборот, тяжело переносят первый год адаптации, имеют относительно низкие величины работоспособности, чаще страдают функциональными расстройствами, простудными заболеваниями. Позже показатели работоспособности у них возрастают, увеличивается устойчивость к экстремальным факторам внешней среды.

Многочисленные исследования приспособления пришлых контингентов людей к условиям Арктики, высокогорья, пустыни, тропиков и других климатических регионов, предпринятые в последние годы, показывают, что физиологические процессы организма человека изменяются в направлении, характерном для коренного населения этих регионов. Поэтому можно предположить, что оптимальный адаптационный эффект достигается при наибольшем сходстве морфофизиологических особенностей пришлого и коренного населения.

В наше время научно-технические и экономические преобразования, акселерация вызывают сложные социальные, эволюционно-генетические процессы развития человека, которые характеризуются постепенной направленной сменой сформированных ранее конституциональных типов на другие, более адекватные по своим адаптивным возможностям современным условиям жизни.

9.3. Конституция и расы

Наряду с понятием «конституция» в литературе часто встречается понятие «раса». Проблемы классификации современных рас, их географическое распространение, историю формирования изучает раздел антропологии, называемый расоведением.

Расы человека (франц. race, итал. кazza – род, порода, племя) – систематическое подразделения внутри вида Homo sapiens – человек разумный. Каждая раса характеризуется совокупностью наследственно обусловленных признаков (цвет кожи, глаз, волос, особенности мягких частей лица, черепа, рост и др.), связанных с единством происхождения и определенной областью распространения.

Современное человечество подразделяют на 3 или 5 больших рас. В первом случае это экваториальная (негро-австралоидная), евразийская (европеоидная), азиатско-американская (монголоидная) расы, во втором – негроидная, австралоидная, европеоидная, монголоидная и американская расы. Внутри каждой расы выделяют подрасы. Так, внутри экваториальной расы – это негрская, негрилльская, бушменская, австралийская и др.; внутри европеоидная – атланто-балтийская, индосредиземноморская, среднеевропейская и др.; внутри монголоидной – североазиатская, арктическая, южно-азиатская и др.

Таблица

Человеческие расы

I. Негроидная большая раса
	негры
	негриллы
	бушмены и готтентоты
II. Европеоидная (евразийская) большая раса
	атланто-балтийская
	индосредиземноморская
	среднеевропейская
III. Монголоидная большая раса
	североазиатская
	арктическая
	южно-азиатская
IY. Американская большая раса
Y. Австралоидная большая раса
	веддоиды
	австралийцы
	айны

Расы начали формироваться, как полагают, в эпоху позднего палеолита, около 30 40 тыс. лет тому назад, в процессе заселения человеком Земли. Многие расовые признаки имели адаптивное значение и закреплялись естественным отбором в условиях определенной географической среды. Например, у представителей экваториальной расы темная окраска кожи возникла как защита от обжигающего воздействия ультрафиолетовых лучей, удлиненный тип пропорций тела сформировался как способ увеличения поверхности тела по отношению к его объему, что улучшало теплорегуляцию в жарком климате.

По мнению многих исследователей, европеоидная раса сформировалась позже негроидной. При миграции негроидов на север естественный отбор мог действовать против высокого содержания меланина в коже, вызывая ее посветление. При недостатке ультрафиолетовой инсоляции повышенное содержание меланина в коже препятствовало выработке витамина Д, что нарушало водно-солевой обмен и затрудняло выживаемость подобных индивидов. В условиях степей и пустынь Азии возникли черты приспособления к резким колебаниям дневной и ночной температуры, песчаным бурям и другим факторам. Некоторые морфологические особенности, такие как плосколицесть, эпикантус (особая складка у внутреннего угла глаза) и другие, вошли в состав монголоидного комплекса расовых признаков.

Всем расам человека свойственны общевидовые особенности Homo sapiens, они абсолютно равноценны в биологическом и психическом отношениях и находятся на одном и том же уровне эволюционного развития. Представители всех человеческих рас в одинаковой степени способны к достижению высокого уровня в развитии культуры и цивилизации.

Основные различия между расовыми и конституциональными признаками заключаются в том, что расовые признаки связаны с определенной территорией, в то время как разные конституции представлены у самых разнообразных популяций земного шара, хотя частота встречаемости их различна.

Таким образом, мы рассмотрели современное состояние проблемы конституции человека во взаимодействии с окружающей средой. Ясно, что конституционально-генетические особенности формировались путем длительной эволюции в конкретных экологических условиях среды обитания.

В условиях нарастающего антропогенного воздействия на окружающую среду, огромной миграционной подвижности, урбанизации главной задачей становится выработка индивидуального прогноза: как будет вести себя данный человек в непривычных условиях среды, как он будет реагировать на ее воздействия. Выработка такого прогноза должна строиться с учетом конституциональных особенностей организма человека.

Рассматривая проблему взаимодействия человека с природой, известный эколог Б. Коммонер пишет: «Человечество, как и все другие живые существа, является неотъемлемой частью экологической системы Земли. Если эту сложную целостность разрушить, земная поверхность перестанет быть подходящим местом обитания для человека. Есть веские свидетельства, что усиливающееся загрязнение окружающей среды приведет к невосстановимому разрушению экологической системы, от которой зависит и сама наша жизнь».

Литература

1. Агаджанян И.А., Торшин В.И. Экология человека. Избранные лекции: М., «Крук», 1994

2. Апанасенко Г.Л. Эволюция биоэнергетики и здоровье человека, СПб., МГП "Петрополис", 1992

3. Аршавский И.А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития, М., Медицина, 1990

4. Белов В.И. Энциклопедия здоровья. Молодость до ста лет. М., Химия, 1996

5. Брехман И.И. Валеология - наука о здоровье, 2-е изд., М., Физкультура и спорт, 1990

6. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология в 3-х томах, т. 2, Под ред. Р. Сопера – М., Мир, 1993

7. Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь – Кишинев, Гл. ред. МСЭ, 1990

8. Книга о здоровье, Под ред. Ю.П. Лисицина, М., Медицина, 1988

9. Небел Наука об окружающей среде. В 2-х томах – М., Мир, 1993

10. Одум Ю. Экология. В 2-х томах. – М.: Мир, 1986

11. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Словарь-справочник – М.: Просвещение, 1993

12. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. – М.: Мысль, 1990

13. Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. – М.: ИЦ «Россия Молодая» – Экология, 1992

14. Чусов Ю.Н. Закаливание школьников, Пособие для учителя, М., Просвещение, 1985

Краткое описание документа:

"...Термин "экология человека" обозначает комплекс полностью еще не очерченных вопросов, касающихся взаимодействия человека с окружающей средой. Экология человека должна заниматься как влиянием среды на человека, так и влиянием человека на среду...".

Влияние среды на человека идет по двум каналам - социальному и биологическому. Причем искусственная среда обитания, созданная человеком, может нивелировать прямое действие природных факторов.

Экология человека изучает закономерности возникновения и развития антропоэкологических систем, которые представляют собой сообщество людей, находящихся в динамическом взаимодействии со средой и удовлетворяющее благодаря этому свои потребности.

Человек не просто биологический вид, он существо социальное и является частью социальной среды - общества. Эта среда формируется качественно новыми социально-экономическими условиями, которые по мере развития общества все больше опосредуют отношения человека и природы. Социальность человека позволяет ему не только познать законы природы, но и переделывать среду обитания в нужном для себя направлении.