Сочетанное действие токсинов. Холодовая акклиматизация в токсикологии
Обновлено: 21.05.2024
Имеющиеся к настоящему времени обоснованные научные данные дают основание предположить значительный вклад вредных факторов окружающей среды в развитие нарушений функции репродуктивной системы человека. Приоритетным с точки зрения масштабности возможных отрицательных последствий следует признать химические и физические факторы. В частности, в производственных условиях ксенобиотики действуют на организм не изолировано, а, как правило, в сочетании с физическими факторами. К таким сочетаниям относится и одновременное действие химических соединений и пониженной температуры воздуха. Проблема действия факторов производственной среды на репродуктивную функцию мужчин является актуальной в связи с появлением многочисленных сведений о существенной роли токсических агентов в развитии мужской субфертильности и бесплодия, индукции мутаций в мужских половых клетках, которые могут передаваться последующим поколениям, обременяя генофонд популяции.
В связи с вышесказанным были проведены экспериментальные исследования целью которых являлось изучение особенностей токсического действия нитробензола [НБ], а также метилтретбутилового эфира [МТБЕ] на репродуктивную функцию лабораторных животных при их сочетанном действии с пониженной температурой воздуха (+4 ± 2 °С), т.е.в условиях моделирования холодового стресса.
Исследования выполнены на половозрелых белых крысах-самцах линии WAG в условиях подострого токсикологического эксперимента (в течение 30 дней с экспозицией по 4 часа в день). Также были проведены исследования восстановления показателей функционального состояния сперматозоидов в период последействия - через 30 дней после окончания затравочного периода.
Животные были разбиты на 6 групп по 6 особей в группе. Животные 1-й группы подвергались сочетанному воздействию НБ и пониженной температуры воздуха 4 ± 2 °С. Животные 2-й группы подвергались сочетанному воздействию МТБЭ и пониженной температуры воздуха 4 ± 2 °С. Животные 3-й группы подвергались изолированному воздействию только пониженной температуры 4 ± 2 °С, т.е. являлись контролем по отношению к животным 1-й и 2-й группы. Животные 4-й группы подвергались воздействию НБ при температуре воздуха 25 ± 2 °С (условия термонейтральной зоны). Животные 5-й группы подвергались воздействию МТБЭ при температуре воздуха 25 ± 2 °С. Животные 6-й группы служили контролем при температуре воздуха 25 ± 2 °С.
Изучение особенностей гонадотоксического действия НБ, а также МТБЭ в условиях холодового стресса и температурного оптимума в условиях подострого токсикологического эксперимента проводились путем перорального введения НБ в желудок в дозе 1/10 ЛД50, что составляло 70 мг/кг массы тела крыс. Животным 2-й и 5-й группы вводили в тех же условиях МТБЭ в дозе 1/10 ЛД50, что составляло 50 мг/кг массы тела крыс.
В токсикологическом эксперименте исследовали следующие показатели: коэффициент массы семенников, общее количество сперматозоидов в семеннике, время подвижности сперматозоидов, мертвые и патологические формы сперматозоидов, осмотическая и кислотная резистентность и состояние окислительно-восстановительных процессов в сперматозоидах.
В период последействия полного восстановления функционального состояния семенников в обеих опытных группах не наблюдалось, причем в зависимости от темепартурных условий они носят различный характер.
Относительно групп контроля, следует отметить, что все показатели, которые исследовались, в период последействия восстановились и не отличались от физиологических норм, принятых для крыс.
Что касается животных, которые подвергались влиянию НБ в сочетании с пониженной температурой, то наблюдалось значительное уменьшение общего количества сперматозоидов в семеннике, не только по сравнению с контролем (почти в 12 раз), но и по сравнению с аналогичным показателем сразу после 30 затравок (почти в 3,5 раза). У животных, которые подвергались действию НБ в условиях темепартурного комфорта этот показатель полностью восстанавливался и не отличался от величин контрольной группы. Существенно уменьшенным было время подвижности сперматозоидов, у животных, которые испытывали действие НБ в условиях холодового стресса, как в сравнении с контролем, так и с показателем сразу после 30 затравок (в 17,5 и 2,1 раза, соответственно). У животных опытной группы, которые подвергались действию НБ в условиях темепературного комфорта этот показатель частично восстанавливался, хотя достоверно отличался от контроля (в 2,2 раза). Принципиальным моментом в усилении проявлений гонадотоксического действия у животных, которые испытали действие НБ в сочетании с пониженной температурой, в период восстановления было последующее увеличение до 95,5 % мертвых форм, в связи с чем оказалось невозможным определение осмотической и кислотной резистентности сперматозоидов у животных опытной группы. У животных, которые испытали действие данного вещества в условиях темепературного комфорта этот показатель имел значение 46,6 % и был несколько меньше чем сразу после затравочного периода, хотя достоверно отличался от контроля (в 3,4 раза).
При макроскопическом исследовании семенников крыс, которые подвергались действию МТБЕ как в сочетании с пониженной температурой, так и в условиях температурного комфорта также обнаружены существенные изменения. Установлено, что гонады нормального размера, имеют сероватый цвет, сосуды резко инъецированы, сосудистый рисунок значительно выражен, с явлениями цианоза.
При исследовании функционального состояния сперматозоидов было установлено, что действие МТБЕ в условиях холодового стресса не приводит к изменениям показателя общего количества сперматозоидов в семеннике, тогда как изолированное действие МТБЕ приводит к достоверному уменьшению общего количества сперматозоидов: 28,8 ± 4,66 в опыте, против 76,83 ± 6,09 в контроле. Количество мертвых форм сперматозоидов было выше у животных, которые подвергались действию МТБЕ в сочетании с пониженной температурой и достигало 38,4 %, при действии МТБЕ в условиях температурного комфорта этот показатель имел значение 29,8 %. Количество патологических форм сперматозоидов в обеих опытных группах составляло 13 %. Состояние окислительно-восстановительных процессов у животных, которые подвергались действию МТБЕ в условиях холодового стресса имел достоверно меньшее значение, как по отношению к контрольной группе, так и по отношению к значениям этого показатели в группе животных, которые подвергались действию МТБЕ в условиях температурного комфорта. Также в опытных группах крыс, которые испытывали действие МТБЕ как в условиях температурного комфорта, так и при действии МТБЕ в сочетании с пониженной температурой отмечалось достоверное по отношению к контролю уменьшение времени подвижности сперматозоидов: 29,40 ± 4,93 с, и 11,17 ± 2,91 с, соответственно. Привлекала внимание однотипность патологических форм сперматозоидов с резко утолщенными жгутиками.
При исследование гонадотоксического действия МТБЕ в сочетании с пониженной температурой в период восстановления установлено, что общее количество сперматозоидов в семеннике было в 1,6 раза меньше контрольных величин, уменьшенным в 2,2 раза было также и время подвижности сперматозоидов. Относительно показателя общего количества сперматозоидов у животных, которые испытывали действие МТБЕ в условиях температурного комфорта в период последействия этот показатель не отличался от контрольной группы, но время подвижности сперматозоидов было также уменьшенным в 2,9 раза по сравнению с контролем. Количество мертвых и патологических форм в опытной группе животных, которые подвергались действию МТБЕ в условиях холодового стресса составляло 48,0 и 39,5 %, соответственно. У животных которые подвергались действию МТБЕ в условиях температурного комфорта достоверный сдвиг по отношению к контролю имел лишь показатель патологических форм сперматозоидов - 20,4 %, тогда как показатель мертвых форм сперматозоидов не имел достоверных отличий.
Анализ результатов экспериментальных исследований показателей функционального состояния сперматозоидов свидетельствует о том, что ведущей системой-мишенью при токсическом действии НБ, а также МТБЭ как в условиях холодового стресса так и в условиях температурного комфорта является репродуктивная система.
Показано, что действие НБ на организм крыс-самцов, которые находились в условиях холодового стресса проявлялось повышенной чувствительностью мужских гонад, а именно: снижение общего количества сперматозоидов в семеннике, увеличение количества мертвых и патологических форм, уменьшение времени подвижности сперматозоидов, и утончение их жгутиков при однотипности патологических форм сперматозоидов на фоне значительных изменений морфоструктуры семенников. Принципиальным моментом в усилении проявлений гонадотоксического действия НБ в период восстановления было последующее увеличение мертвых форм, тогда как у животных контрольной группы все показатели, которые исследовались, в период последействия восстановились и не отличались от физиологичных норм.
Гонадотоксическое действие МТБЕ в условиях холодового стресса приводит к более грубым изменениям функционального состояния сперматозоидов. Это касается таких показателей, как резко сокращенное время движения сперматозоидов, наличие метрвых и патологических форм, практически отсутствие процессов восстановления функционального состояния гонад в период последействия.
Сочетанное действие токсинов. Холодовая акклиматизация в токсикологии
Сочетанным действием многие отечественные авторы предпочитают называть совместное влияние на организм факторов разной природы (чаще всего химических и физических), оставляя термин "комбинированное действие" только для обозначения совместного влияния двух или более химических веществ. Это терминологическое различие не представляется ни необходимым, ни удачным. Слово "комбинация" в переводе на русский как раз и означает "сочетание", так что указанная терминология затрудняет взаимрпонимание российских и западных токсикологов. К тому же, до распространения термина "сочетанное действие" во многих отечественных публикациях по токсикологии, в том числе в монографии В.В.Кустова и соавт., озаглавленной "Комбинированное действие промышленных ядов", под последним подразумевались и описывались оба типа совместного влияния, что еще более увеличивает нецелесообразность такой терминологической новации. Наконец, некоторые механизмы так называемого сочетанного действия (особенно те, которые реализуются на организменном уровне) не имеют принципиального отличия от уже рассмотренных механизмов комбинированного действия химических веществ. В то же время не приходится отрицать своеобразие комбинационных эффектов химического и какого-либо сопутствующего ему фактора, зависящее как от природы последнего и особенностей реагирования организма на его воздействие, так и от специфики токсического вещества.
При этом нередко выявляется не только та или иная количественная модификация токсического действия, но и изменение тяжести, а иногда и качественное своеобразие патологии, вызываемой сопутствующим фактором. Так, например, для вибрационной болезни, развивающейся у горнорабочих в золотодобывающих шахтах с высоким содержанием мышьяка в пыли, оказывается характерна особая выраженность сенсорного полиневрита. Вместе с тем клинико-гигиенические и экспериментальные исследования этого автора и ее сотрудников свидетельствуют о потенцировании токсического действия мышьяка, свинца и ртути под влиянием вибрационной экспозиции. Эта экспозиция изменяет также кинетику названных токсических элементов, в частности неблагоприятно влияя на их накопление в легких. Найдено, что под влиянием вибрации не повышается, как при развитии СНПС, а снижается резистентность легочных макрофагов к цитотоксическому действию малорастворимых частиц мышьяка, однако при одновременном снижении реакции мобилизации нейтрофильных лейкоцитов в ответ на действие продуктов разрушения макрофага.
Давно известно, что высокая температура воздуха повышает чувствительность организма к острому действию многих токсичных веществ, в первую очередь являющихся ядами дыхательных ферментов (СО, цианистый калий) и в особенности разобщителями окислительного фосфорилирования (1,2,4-динитрофенол, 4,6-динитро-о-крезол, динитро-фторбутилфенол и др.), для отравления которыми характерно резкое перегревание тела. Отмечено также усиление токсичности бензола, нитробензола, анилина и других веществ сопутствующей высокой температурой. Однако степень такого потенцирования зависит от соотношения между дозой яда и уровнем предварительной акклиматизации к действию высоких температур. Вместе с тем следует избегать довольно распространенной ошибки экстраполяции на человека результатов тех экспериментов, в которых наблюдалось усиленное поступление токсичного вещества в легкие и затем в кровь животных в результате резкого повышения объема дыхания под влиянием высокой окружающей температуры.
У лабораторных грызунов такая гипервентиляция является нормальным механизмом терморегуляции; у человека, обеспеченного другим механизмом испарительного охлаждения (потоотделение), объем дыхания увеличивается лишь при выраженной гипертермии. Более непосредственное отношение к человеку имеют экспериментальные данные о повышении токсичности многих ядов при охлаждении. Опять-таки это в первую очередь наблюдается при действии ядов, нарушающих внешнее дыхание, транспорт кислорода кровью и/или тканевое дыхание (например, той же окиси углерода, окислов азота и др.) и тем самым препятствующих повышению теплопродукции. Хотя у человека химическая терморегуляция играет значительно меньшую роль, чем у животных, опасность охлаждения тела при остром отравлении такими ядами хорошо известна.
Сложнее оценить токсикологическое значение длительной холодовой акклиматизации организма. Несмотря на существенные различия как резервов, так и механизмов этого адаптационного процесса у человека и животных, общими являются два важнейших результата его. Во-первых, специфический: повышается устойчивость терморегуляторных механизмов собственно к действию низких температур и тем самым можно ожидать, что потенцирование действия ядов, наблюдаемое при остром действии холода, ослабевает. Во-вторых, именно акклиматизация к охлаждениям в отличие от акклиматизации к высоким температурам является выраженным адапто-геном (по терминологии Н.В.Лазарева), т.е. сопровождается неспецифическим повышением сопротивляемости по отношению к действию многих потенциально вредных факторов — развитием СНПС.
К сожалению, прямых данных о том, как холодовая акклиматизация влияет на чувствительность организма к действию различных токсичных веществ, мы привести не можем. Известно лишь (из результатов собственных экспериментов), что при этом стойко и существенно повышается резистентность легочных макрофагов к цитотоксическому действию малорастворимых частиц, но резко усиливается мобилизация нейтрофильных лейкоцитов в глубокие дыхательные пути в ответ на пылевую ингаляцию или введение продуктов макрофагального разрушения и что такое усиление в зависимости от его степени может как способствовать, так и препятствовать самоочищению легких от этих частиц. Кроме того, СНПС и сама холодовая акклиматизация вовлекают и другие механизмы, в том числе усиливающие развитие иммунных (и иммунопатологических) и фибропластических реакций. В целом развитие патологических изменений, вызываемых в легких диоксидом кремния, при этом усиливается. Этот неоднократно воспроизводившийся результат свидетельствует о том, что комбинированный эффект хронического действия холода и токсических факторов неоднозначен и пока трудно прогнозируем, требуя для своей оценки в каждом случае специального исследования.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Физическая нагрузка в токсикологии. Влияние физической нагрузки на токсичность веществ
Однако для промышленной токсикологии не менее, если не более важным является часто встречающееся сочетание токсической экспозиции не с физическими факторами, а с физиологической нагрузкой — мышечным трудом большей или меньшей тяжести. Прежде всего отметим, что именно от последней зависит объем легочной вентиляции (как у животных, так и у человека) и, следовательно, поступление в организм яда из ингалируемого воздуха.
Это возрастание полученной дозы особенно важно для тех газов и паров, которые не создают быстро достигаемого насыщения крови, а также для любых аэрозолей, поскольку для последних дыхательные пути обеспечивают более или менее длительную задержку, и в легких отлагается тем больше аэрозольных частиц, чем больший объем загрязненного ими воздуха был ингалирован за рабочую смену. К тому же наиболее высокие значения минутного объема дыхания достигаются за счет преобладающего вклада увеличенного дыхательного объема ("глубины" дыхания) по сравнению с вкладом его учащения, а это повышает степень отложения частиц в легких.
Для ядов гипоксического действия неблагоприятные эффекты при тяжелой работе усиливаются также тем, что они (яды) препятствуют реализации высокого кислородного запроса, связанного с такой работой, а последняя усугубляет кислородное голодание тканей, вызываемое ядом.
В.В.Кустов и соавт. привели сводку данных литературы, свидетельствующих о том, что в экспериментах на животных физическая нагрузка действительно усиливала действие окиси углерода, четыреххлористого углерода, аэрозоля серной кислоты, озона, аэрозолей и паров параоксона и зарина, дихлордиэтилсульфида, крекинг-газа, содержащего сероводород и пары углеводородов. Уже само разнообразие этих веществ, относящихся к различным классам по направленности токсического действия, свидетельствует о том, что неблагоприятный эффект данного сочетания является скорее всего общим правилом.
О возможности исключений из этого правила свидетельствуют приводимые в том же обзоре данные о повышении LD50 хлорофоса при введении его мышам, утомляемым бегом на третбане, с восстановлением исходной токсичности после отдыха. Объяснения этому парадоксальному результату не дается.
Однако в производственных условиях сочетание токсической экспозиции с физической нагрузкой практически никогда не бывает однократным, как в большинстве проводившихся по этому поводу экспериментов на животных. Длительная же адаптация организма к мышечной работе существенно изменяет реактивность организма. Такая адаптация (тренировка), как и холодовая акклиматизация, может иметь двоякое значение. С одной стороны, для тренированного организма тяжелая работа как бы становится более легкой за счет не только увеличения мышечной массы, но и повышения резервов кровообращения и дыхания и эффективности механизмов их мобилизации.
Следовательно, снижается возможность неблагоприятного эффекта комбинированного воздействия разовой физической нагрузки и яда. С другой стороны, и мышечная тренировка (в особенности специально дозируемая в целях оздоровительной физической культуры) сопровождается развитием СНПС. Наши эксперименты показали, что и в этом случае повышение резистентности легочных макрофагов к цитотоксическому действию частиц является следствием такого СНПС, но в целом развитие силикоза в зависимости от тяжести нагрузок может быть при тренировке к ним и ослаблено, и усилено. В этих экспериментах бег на третбане имел место вне пылевой камеры либо после интратрахеального введения пыли и, следовательно, не мог влиять на ее отложение в легких, т.е. изучалось лишь влияние тренировок на развитие процесса через изменения реактивности организма.
В целом же комбинированное действие хронических токсических экспозиций и повторяющихся мышечных нагрузок в условиях, моделирующих либо физическую работу человека на производстве, либо физкультурно-спортивные тренировки, до сих пор еще не изучается экспериментаторами.
Некоторое внимание исследователей привлекало к себе комбинированное воздействие отдельных токсичных веществ и таких физических факторов, как измененное (особенно пониженное) барометрическое давление, ультразвук, ионизирующие и неионизирующие излучения. Результаты экспериментов, как правило, более неблагоприятны, чем при изолированном воздействии тех же газов. Особо следует отметить важность проблемы многофакторного анализа риска при рассмотрении эпидемиологических данных, получаемых для оценки действия длительных радиоактивных загрязнений среды обитания на здоровье населения там, где одновременно имеется ее промышленное зафязнение токсичными веществами, действующими на кровь, являющимися мутагенами/канцерогенами, вызывающими усиление свободнорадикальных процессов, т.е. действующими синергично с ионизирующей радиацией.
Комплексное действие токсинов. Механизмы комплексного действия в токсикологии
По прямому смыслу слова "комплексное" (сложное, состоящее из взаимосвязанных, но разнородных частей) можно было бы думать, что речь идет о воздействии на организм более или менее сложного комплекса потенциально вредных факторов. Именно в этом смысле В.В.Кустов и соавт. назвали одну из глав своей монографии "Комплексное воздействие на организм токсических веществ, вибрации, шума и других производственных факторов".
Однако позднее этот термин по неясной причине стал применяться в гигиенической токсикологии для обозначения действия одного и того же токсического вещества при поступлении его в организм одновременно или попеременно разными путями.
Такая ситуация имеет немаловажное значение. Так, даже при загрязнении окружающей среды только атмосферными выбросами промышленных предприятий достаточно быстро тем или иным токсичным веществом оказывается загрязнен не только воздух, но и почва, а через нее — водоемы с водными биоценозами, а также продукты растениеводства и животноводства.
Следовательно, токсическая экспозиция населения осуществляется с вдыхаемым воздухом через легкие, с питьем и пищей — через ЖКТ; возможно, также через кожу (через загрязненные почвой руки или при использовании загрязненных водоемов для купания, стирки и т.п.). В производственных условиях ингаляционное поступление токсических паров и/или аэрозолей также может сочетаться с кожной резорбцией. Наряду с этим даже изолированная ингаляционная аэрозольная экспозиция неизбежно приводит к резорбции вещества не только в легких, но и по пути его элиминации из легких в ЖКТ, т.е. также может рассматриваться как "комплексная".
Поскольку речь идет об одном и том же веществе, рассмотренные ситуации выходят за рамки проблемы комбинированной токсичности. По сути дела в этом случае необходимо решить две взаимосвязанные задачи: во-первых, определить суммарную дозу вещества, поступающего в организм разными путями; во-вторых, выяснить, не могут ли иметь место достаточно существенные различия хемобиокинетики (имея в виду не только кинетику поступления, но и кинетику распределения яда в организме) в зависимости от места резорбции яда в кровь.
Например, достаточно существен вопрос о том, эквивалентно ли по возможности накопления в том или ином органа-мишени (прежде всего в печени) всасывание яда в кровь через легкие или через ЖКТ, не говоря уже о возможности местного токсического действия на орган, служащий входными воротами яда.
Для практических целей первый вопрос нередко решается с помощью математических моделей; такова, например, "биокинетическая модель", используемая Агентством охраны окружающей среды США (US EPA) для прогнозирования концентрации свинца в крови у детей с учетом различных путей поступления. Однако все такие модели пока слишком приблизительны, и обоснованность принятых в них кинетических параметров явно недостаточна.
Вопрос о возможных количественных и даже качественных особенностях действия равных доз того или иного яда при разных путях поступления чаще всего не только не решается, но даже не ставится. Не учитывается, что сравнительная оценка поступления в кровь через легкие и через ЖКТ вещества, первично отлагающегося в виде ингалированных аэрозольных частиц, существенно зависит от их распределения по размерам (дисперсности) и особенно от растворимости; тем самым то, что от этих характеристик аэрозоля может зависеть характер "комплексного" действия. В целом, несмотря на всю практическую значимость этой проблемы, она далека от теоретического и методического решения.
Акклиматизация организма человека и ее проявления
В статье автор рассматривает симптомы акклиматизации организма человека при смене климатических условий по данным литературных источников и по результатам опроса, проведенного среди учащихся 10-х классов и взрослых людей.
Ключевые слова : организм человека, процесс акклиматизации, условия среды.
Актуальность темы проекта
Акклиматизация — это процесс приспособления организма, возникающий в результате его перемещения в новые климатические условия.
Проблема акклиматизации организма всегда имела существенное значение в жизни человека. Этой теме посвящено много литературных источников и диссертаций разных лет (как отечественных, так и зарубежных), что свидетельствует об актуальности данной темы не только в нашей стране, но и во всем мире.
Сам процесс акклиматизации (ее симптомы, последствия и значение для человека) долго изучался в результате интенсивного освоения людьми новых территорий с разными климатическими условиями. Акклиматизация продолжает изучаться и в настоящее время.
Рассмотрим основные причины, по которым тема акклиматизации человека считается актуальной.
В последнее время акклиматизация стала приобретать более масштабный характер в связи с участившимися переездами людей из одного климата в другой. Стоит сказать, что акклиматизация хоть и является свойством приспособленности организма к меняющимся условиям среды, но она может нанести значительные проблемы жизнедеятельности человека. Так, в связи с ослаблением организма, которым зачастую сопровождается акклиматизация, продуктивность времяпровождения человека в новых условиях климата снижается (много времени, отведенного на полезную деятельность, затрачивается на восстановление организма).
К тому же акклиматизация может привести к ухудшению здоровья человека и ослаблению его иммунитета. Это происходит оттого, что ослабленный в результате акклиматизации организм не способен интенсивно бороться с местными вирусами (антигенами), к которым он не привык. Следовательно, повышается вероятность нового заболевания, с которым организм не сталкивался в привычных для него условиях среды (в месте его постоянного проживания) в связи с отсутствием возбудителей в тех условиях. Такие возбудители особенно опасны для людей со слабым врожденным иммунитетом или с хроническими заболеваниями.
Таким образом, акклиматизация (ее симптомы) ограничивает возможности человека при переезде в другие условия среды, а иногда и вообще лишает его переезда (люди, особенно подверженные действию акклиматизации, вынуждены оставаться в постоянных климатических условиях или переезжать на небольшие расстояния).
Также встречаются случаи, когда люди с трудом отличают акклиматизацию от простуды или другого заболевания. Если акклиматизация протекает с симптомами, то ее можно принять за начальную стадию какого-либо заболевания. Как правило, люди в таких случаях пытаются избавиться от данных симптомов, принимая таблетки и используя методы самолечения. Это происходит от незнания процесса акклиматизации и ее симптомов, что приводит к неблагоприятным последствиям. Умение отличить акклиматизацию от заболевания достигается с помощью расширения знаний об этом процессе.
Также очень важно узнать о положительном влиянии акклиматизации на организм человека и сопоставить ее положительные и отрицательные факторы. Это поможет сформировать общее представление о данном процессе и выявить его значение в жизни человека.
К тому же, необходимо выяснить, от чего зависит форма протекания акклиматизации у человека. В связи с индивидуальностью каждого организма процесс акклиматизации протекает у всех людей по-разному: у одних он протекает в более легкой форме, у других в более тяжелой. Но помимо биологической индивидуальности (иммунитет человека, возраст), существует много других факторов, влияющих на протекание акклиматизации. Например, образ жизни, занятия спортом, которые также влияют на здоровье человека, а значит, и на его адаптацию к новым условиям среды. Знание факторов, от которых зависит акклиматизация, помогут расширить кругозор и общее представление о протекании данного процесса.
На основании всего перечисленного можно сказать, что тема данного проекта и изучение его проблемы очень актуальны. Подробное изучение процесса акклиматизации и способов борьбы с ее симптомами поможет снизить отрицательное влияние данного процесса на организм человека и его жизнедеятельность. Таким образом, влияние акклиматизации на человека станет только положительным, поскольку она будет помогать ему как можно быстрее приспособиться к новым климатическим условиям. А главное — без симптомов, доставляющих неудобства организму.
В результате можно сделать вывод об актуальности решения проблемы акклиматизации для людей в наше время. Оно поможет увеличить возможности человека, продуктивность его жизнедеятельности и сохранить здоровье.
Цели и задачи проекта
Цель проекта: выявление значения акклиматизации в жизни человека, ее влияния на организм и дальнейшее состояние здоровья, изучение основных форм ее проявления.
- Рассмотреть примеры наиболее частых случаев проявления акклиматизации у человека.
- Разработать социологический опрос по теме проекта, провести его среди взрослых и учеников 10-х классов, проанализировать результаты опроса.
- Определить основные симптомы акклиматизации при смене климатических поясов.
Обзор литературных источников по теме проекта
Е. С. Сапьян рассматривает симптомы, которыми сопровождается акклиматизация человека в горных районах. Она отмечает, что такими симптомами являются нарушения в работе сердечно-сосудистой системы организма человека. Также Е. С. Сапьян подробно описывает экспедиционные исследования и медицинские наблюдения за участниками поездки в Горный Алтай, в результате которых были выявлены факторы, влияющие на адаптацию человека в новых климатических условиях, и даны рекомендации по мерам снижения отрицательных влияний акклиматизации на здоровье человека [1].
Чвырёв В. Г., Ажаев А. Н., Новожилов Г. Н. отмечают влияние жаркого климата на организм человека и его работоспособность. Они рассматривают зависимость формы протекания акклиматизации от работы системы терморегуляции (заключается в понижении температуры тела, повышении потоотделения) и сердечно-сосудистой системы (сопровождается снижением частоты сердечных сокращений).
Ученые затрагивают тему различия между кратковременной тепловой адаптацией, которая регулируется нервной системой, и долговременной акклиматизацией, регулирующейся эндокринной системой. Ими отмечается роль нервной системы в акклиматизации организма. Выяснилось, что высшая нервная деятельность (деятельность головного мозга) влияет на степень приспособленности человека к новым условиям окружающей среды. Другими учёными было замечено, что люди с патологией в работе высшей нервной системы к новым условиям среды приспосабливаются хуже.
К тому же, Ажаев А. Н., Новожилов Г. Н. и Чвырёв В. Г. выделяют основные сроки и стадии акклиматизации: аварийную стадию (стресс-реакцию: повышение теплопродукции организмом), переходную стадию (снижение интенсивности стресс-реакции: уменьшение тепловой нагрузки на организм), стадию устойчивой адаптации [2].
Данишевский Г. М. также рассматривает 4 стадии акклиматизации. Среди них он выделяет ориентировочную (начальную) стадию, стадию высокой реактивности, выравнивания и полную акклиматизацию (конечную стадию). Помимо этого, Данишевский Г. М. подробно описывает каждую из приведенных стадий. Дополнительно автор анализирует процесс протекания акклиматизации в условиях Севера [3].
Сотрудниками Ханты-Мансийской медицинской академии отмечается, что высокая миграционная подвижность населения в Сибири, на Крайнем Севере и Дальнем Востоке, связанная с бурным освоением данных территорий, не позволяет установиться стабильным отношениям организма человека с внешней средой. В результате этого происходит перестройка его регуляторных механизмов, что является проявлением акклиматизации. Сотрудники утверждают, что в результате акклиматизации в данных районах организм человека переходит на другой тип метаболизма (северный метаболический тип), изменяется обмен белков, жиров, углеводов, микро- и макроэлементов. Также ими перечисляются факторы, ухудшающие протекание акклиматизации и вызывающие проблемы со здоровьем (природно-климатические, техногенные и радиохимические факторы).
Дополнительно сотрудники отмечают зависимость степени напряженности акклиматизации у детей и взрослых от загрязнения окружающей среды [4].
Топорков А. Н. рассматривает понятие и значение акклиматизации туристов-лыжников в условиях Крайнего Севера, а также воздействие низких температур на организм человека. Им отмечается важность акклиматизации как меры профилактики травматизма и несчастных случаев на маршруте. По словам автора, адаптация к холоду способствует увеличению теплопродукции, что приводит к ускорению кровообращения и снижению вероятности повреждения поверхностного участка тела. Недостаточная адаптация может привести к гипотермическим травмам. К тому же, Топорков А. Н. утверждает, что с высотой у неакклиматизированных людей нарушается терморегуляция, в результате чего может произойти обморожение. Низкая температура снижает эластичность и сократимость мышц связок. В связи с этим повышается вероятность падений и травм, а также происходит снижение иммунитета.
Автором отмечается, что при акклиматизации важное значение имеют не только природные условия, но и условия обитания человека в данной местности. Так, Топорков А. Н. утверждает о значении гигиены и медицины в процессе акклиматизации.
Автор делает вывод о том, что процесс акклиматизации организма человека в условиях Севера более эффективно развивается при сочетании действия холода с физическими нагрузками [5].
Подобно Топоркову А. Н., Салацинская Е. Н. описывает роль физических нагрузок в интенсивности протекания адаптации человека к горному климату. Она отмечает, что любая физическая нагрузка на организм ускоряет протекание акклиматизации и делает ее более интенсивной. К тому же, Салацинская Е. Н. утверждает, что занятия спортом помогают снизить количество симптомов, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм, и облегчить степень протекания акклиматизации в горном климате [6].
А.Бартон и О.Эдхолм повествуют о влиянии низкой температуры на организм человека, процессах терморегуляции и акклиматизации в условиях холода. Также они описывают изменение, происходящее в организме при действии на него низких температур в течение длительного времени и составляющее процесс акклиматизации. По результатам исследований, упомянутых А. Бартоном и О.Эдхолмом, они сделали вывод о том, что после ряда повторяющихся холодовых воздействий на организм испытуемого, у него обнаруживалось повышение выносливости к охлаждению. Повышение выносливости и есть то изменение в организме, о котором указывалось ранее
Авторами описываются испытания, которые проводились ежедневно в течение 3 недель. Каждый день испытуемые подвергались действию низкой температуры. При этом время от начала холодового воздействия до появления озноба с каждым днём возрастало. По словам А.Бартона и О.Эдхолма, результат этих испытаний является доказательством действия акклиматизации на организм человека [7].
А. Б. Гудков, О. Н. Попова и А. А. Необученных рассматривают процесс акклиматизации человека к неблагоприятным условиям Европейского Севера, а также адаптивные реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем у новосёлов при переезде на Европейский Север [8].
Т. С. Колосова и Л. В. Морозова отмечают, что акклиматизация человека к условиям высоких широт сопровождается, изменением нейроэндокринных механизмов регуляции и перестройкой всех видов обмена веществ. Дополнительно авторы указывают, что у пришлого населения данный процесс акклиматизации протекает поэтапно [9].
Анализ данных социологического опроса
Опрос был проведен в ноябре 2021 года. В нем приняли участие 195 человек, 70 из которых взрослые, а оставшиеся 125 — ученики 10-х классов (дети).
По результатам социологического опроса выяснено следующее.
34,5 % респондентов иногда переезжают на территории с другими климатическими условиями. При этом 35,9 % опрошенных переезжают редко. Но все же основная масса людей испытывает на себе смену климата, ведь только 15,5 % опрошенных на протяжении всего времени остается в привычных для них условиях среды (в месте постоянного проживания) или переезжает на небольшие расстояния, при которых смена климата наименее заметна или незаметна совсем.
Также было выявлено, что 48,2 % обычно пребывают в измененных климатических условиях в течение 2–3 недель. Более того, 15,4 % опрошенных больше месяца проводят на территории с другим климатом, тогда как только 8,2 % переезжают в другой климат на несколько дней (меньше 1 недели).
К тому же, в результате было замечено, что 54,9 % участников опроса никогда не испытывают нестабильного самочувствия, их состояние в норме на протяжении всего пребывания в новых климатических условиях.
Однако 41,5 % опрошенных отмечают, что сталкиваются с ухудшением своего физического состояния при переезде в другие условия среды.
Из симптомов, которыми сопровождается акклиматизация у этих людей, наиболее часто встречаются слабость и сонливость (50,3 %), быстрая утомляемость (35,5 %) и головная боль (24,5 %). Повышение температуры и простуда (наиболее тяжелые симптомы акклиматизации) наблюдаются всего лишь у 3,9 % (повышение температуры) и 9 % (простуда) опрошенных.
Также выяснилось, что 43,1 % опрошенных людей в привычных условиях среды болеют иногда, а 48,7 % никогда не болеют в месте своего постоянного проживания.
Результат данного опроса показал, предположительно все респонденты имеют хороший иммунитет, благодаря которому они способны противостоять неблагоприятным условиям среды. Только у 8,2 % из них симптомы болезненного состояния проявляются часто. 76,3 % опрошенных занимаются спортом, ведут здоровый образ жизни в привычных для них условиях среды. И только 23,7 % не получают достаточной физической нагрузки.
Вывод по результатам опроса:
Результаты опроса показали, что больше половины опрошенных не испытывают резких симптомов акклиматизации. Состояние их организма стабильно при каждом переезде в новые климатические условия. Однако 41,5 % замечает на себе проявление акклиматизации (ее симптомы).
Вообще процесс акклиматизации происходит у каждого человека, испытывающего смену климатических условий, ведь это свойство приспособленности всех организмов к условиям среды. Но у многих процесс акклиматизации, скорее всего, протекает бессимптомно, без внешних проявлений, тогда как другая часть замечает на себе его действие. Но в результате опроса выяснилось, что не у всех людей данный процесс протекает одинаково. Это свидетельствует об индивидуальности каждого организма.
Это может быть связано со многими факторами. Важнейший из них- возраст. Поскольку основную массу участников опроса составляют подростки, то и процент опрошенных, не испытывающих симптомы акклиматизации больше и преобладает над процентом людей, ощущающих проявление конкретных симптомов. Возможно, это объясняется тем, что молодой организм значительно легче адаптируется к новым условиям, чем организм человека более старшего возраста. В подростковом возрасте иммунная система организма позволяет лучше переносить влияние неблагоприятных факторов (климатических условий).
Так, результат опроса показал, что большая часть опрошенных (дети) редко болеет в привычных для них условиях окружающей среды, что является подтверждением вышесказанному.
Причина различного проявления акклиматизации — образ жизни и занятия спортом. Опрос показал, что большая часть людей занимается спортом в привычных для них условиях окружающей среды.
Поскольку занятия спортом укрепляют организм и его иммунитет, то занимающиеся спортом меньше подвержены влиянию факторов внешней среды при смене климатических условий, в отличие от людей, не занимающихся им. В связи с этим крепкий организм испытывает симптомы акклиматизации реже или не испытывает их вообще.
Основная масса опрошенных в среднем проводит 2–3 недели в новых условиях климата (некоторые проводят больше месяца). За такой продолжительный срок пребывания организм имеет больше времени и возможности для адаптации. Значит, у большинства опрошенных акклиматизация протекает постепенно и менее заметно, в связи с чем она переносится легче.
В случаях, когда пребывание в новом климате составляет несколько дней, организм не успевает полностью приспособиться к данным условиям, в связи с чем акклиматизация протекает интенсивнее и резче, с более тяжелыми симптомами. В таких случаях акклиматизация может затянуться, в результате чего продолжится по возвращении в привычные условия окружающей среды.
Таким образом, возраст, образ жизни и время пребывания в новом климате — основные причины различного проявления акклиматизации у людей. Поскольку большую часть опрошенных составляют дети, занимающиеся спортом и переезжающие в другие климатические условия на продолжительный срок, то и акклиматизация у них проходит более легко и бессимптомно, с меньшим физическим дискомфортом, что и показали результаты проведенного опроса.
Читайте также: