Елена Гора - Экология человека
6.3.2. Адаптация детей к пустынной зоне
Пустынная (аридная) зона, как известно, характеризуется сухим климатом с высокими температурами воздуха (+55…+57 °C летом и +10…-15 °C зимой) и малым количеством атмосферных осадков. В пустынях на человеческий организм оказывает влияние комплекс факторов, таких как высокая температура, ультрафиолетовое и тепловое излучение, очень сухой воздух, к чему добавляется ветер с пылью. Детскому организму приходится адаптироваться к этим нелегким условиям, поддерживая гомеостаз организма. При попадании детей средних широт в аридную зону происходят существенные изменения в функциональном состоянии многих систем организма. Возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы, возникающее при действии высокой температуры на организм, вызывает сужение почечных сосудов и, как следствие, уменьшение почечного кровотока и скорости клубочковой фильтрации. В результате выделительная функция почек снижается.
Не адаптированные к жаре дети в первые дни теряют 10–20 г солей с потом и мочой, но после 4–6 недель адаптации солевые потери уменьшаются до 2–3 г в день.
При высокой температуре окружающей среды у детей наблюдается учащение дыхания и увеличение легочной вентиляции, в основном за счет глубины дыхания.
Уменьшение кровоснабжения желудочно-кишечного тракта, вызванное перераспределением крови к кожным сосудам при повышении температуры тела, ведет к снижению секреторной, всасывательной и моторной функции органов пищеварения, понижению аппетита.
Таким образом, у неадаптированных детей во многих системах происходят значительные функциональные сдвиги, которые обеспечивают им успешную адаптацию к условиям аридной зоны. Исследователями установлено, что эти дети по физическому и функциональному развитию часто превосходят детей коренных жителей.
Адаптация детей-иммигрантов.
Сердечно-сосудистая система
Высокая температура воздуха, действующая на не адаптированного к жаре ребенка, вызывает фазные изменения артериального давления. Уже при небольшом увеличении температуры тела (первая фаза) снижается систолическое (СД) и диастолическое давление (ДД). Основной причиной снижения диастолического давления является уменьшение общего периферического сопротивления сосудов, а также уменьшение объема плазмы и циркулирующей крови в результате потери жидкости с потом. Снижение диастолического давления начинается при температуре воздуха, равной +28 °C. Наиболее значимо общее периферическое сопротивление сосудов снижается при повышении температуры тела до +38 °C, составляя 40–55 % от исходной величины. Дальнейшее повышение температуры тела (вторая фаза), напротив, может характеризоваться повышением общего периферического сопротивления сосудов и диастолического давления при выраженном снижении систолического давления. Снижение СД является следствием понижения ударного объема сердца. Система крови отвечает на перегревание организма значительными изменениями. Тучные клетки и базофильные лейкоциты реагируют у неадаптированных детей на повышение температуры крови быстрой дегрануляцией, секретируя в кровь гепарин и гистамин.
Адаптация детей-аборигенов. При исследовании влияния жаркого климата на функциональное состояние организма жителей пустынь изучают в первую очередь терморегуляцию организма, показателем которой является температура тела. Было показано, что у детей коренного населения в возрасте 4–6, 7–8, 12–14 лет температура находится в пределах 36,4-36,6 °C. Относительно высокие (хотя и не выходящие из указанных пределов) величины температуры тела наблюдаются у детей более младшего возраста.
Данные о химической терморегуляции были получены при исследовании газообмена и величин энергетических затрат. Результаты исследования убеждают в том, что среднегодовой уровень основного обмена у детей коренного населения в возрасте 12–14 лет не отличается от стандартов более чем на 5 %. В то же время у детей младшего возраста основной обмен оказался значительно пониженным по сравнению с теми же стандартами. У девочек это уменьшение было выражено вдвое сильнее, чем у мальчиков. Такого рода уменьшение основного обмена особенно характерно для детей в возрасте 4–6 и 7–8 лет. У подростков 12–14 лет наблюдалось незначительное понижение среднегодового уровня основного обмена, причинами которого являются высокая температура окружающей среды, угнетающая окислительные процессы в тканях внутренних органов, низкая калорийность питания и слабое развитие мышечной системы.
Водный обмен у жителей пустынь адаптирован к большим объемам испаряемой жидкости. У детей местного населения он в полтора раза выше, чем у детей средней полосы, живущих в тех же районах.
Максимальное артериальное давление у детей аридной зоны находится на более низком уровне, чем у жителей средней полосы. Наиболее низкие величины зарегистрированы у детей 4–6 и 7–8 лет, т. е. в том же возрасте, когда происходило снижение величины основного обмена, отмечался повышенный уровень потоотделения, кожной температуры и температуры тела.
Минимальное давление у местных мальчиков в возрасте 12–14 лет было выше, чем у девочек (на 2,2 мм рт. ст.). Учитывая адекватность общего функционирования системы терморегуляции, надо признать, что низкий уровень максимального и минимального давления в аридных условиях не является выражением функциональной слабости сердечно-сосудистой системы.
Оценивая терморегуляционное значение отмеченных возрастных сдвигов физиологических функций, нужно отметить, что и по характеристике внешнего дыхания дошкольники и младшие школьники имеют более высокую частоту дыхания, чем это характерно для умеренной климатической зоны.
6.3.3. Адаптация детского организма к условиям тропиков
• Терморегуляция. Попадая в тропики, ребенок подвергается действию высокой температуры и влажности. Афферентное звено – терморецепторы в коже получают раздражение и сообщают об этом по спиноталамическому пути центральному звену. Гипоталамус подключает к работе эфферентное звено.
Деятельность эфферентного звена преследует одну цель – поддержание постоянной температуры тела, но разными путями:
1) снижением теплопродукции;
2) повышением теплоотдачи.
Снижение теплопродукции достигается за счет активации биохимических реакций с низким КПД (гликолиз, перекисное окисление липидов), что, в свою очередь, влечет за собой понижение основного обмена. У детей 4–6 лет в тропиках основной обмен снижается по сравнению со стандартными величинами примерно на 3 %, у детей 8-12 лет – примерно на 5 %. Они меньше двигаются, у них ослаблено внимание. Следует отметить, что данные реакции присущи ребенку только в начальной фазе адаптации. В дальнейшем активность к детям возвращается, но основной обмен продолжает оставаться низким, что является характерной чертой адаптации к тропикам.
Снижение основного обмена связывают с деятельностью щитовидной железы. Активность последней под воздействием высокой температуры угнетается, что обусловливает уменьшение выделения в кровь тиреоидных гормонов – тироксина и трииодтиронина, понижающих энергетический обмен вследствие уменьшения активного транспорта через клеточные мембраны ионов калия и натрия в почках, мышцах, печени, т. е. в главных органах теплообразования.
Снижение основного обмена может произойти также вследствие уменьшения аппетита и нежелания принимать жирную пищу. О причинах исчезновения аппетита будет сказано ниже.
Повышение теплоотдачи намного более выгодно для детского организма, чем снижение теплопродукции, так как последнее затрагивает более глубинные биохимические процессы.
Теплоотдача может происходить либо излучением тепла, либо за счет испарения пота с поверхности тела. Конвективное и радиационное излучение тепла при высоких температурах окружающей среды столь мало, что не играет большой роли. Ведущее положение в охлаждении тела при таких условиях занимает потоотделение. Но тут на первый план выступает осложняющий фактор – большая влажность.
С. А. Иосельсон указывает, что при высоких температурах повышение относительной влажности на 50 % соответствует подъему температуры еще на 5 °C. Известно, что высокая влажность препятствует испарению пота с поверхности тела. При 100 %-й влажности испарение будет равно нулю. Однако в мире практически нет таких мест, где постоянно поддерживался бы такой уровень влажности атмосферы, а значит, испарение пота все-таки возможно, хотя и в меньших количествах. И здесь определяющим фактором становится высокая температура. С повышением температуры увеличивается количество секретируемого пота. Дети-иммигранты начинают потеть при более низких температурах, чем дети-аборигены.
