التكيف المجاني مع البرد. التطوير المنهجي. الموضوع: "الأساس الفسيولوجي لتكيف جسم الرياضي مع الظروف المناخية الجديدة
محتوى
أنا. مقدمة
ثانيًا. الجزء الرئيسي
1. الفطر والبسيوم. مجموع كفاءة درجة الحرارة
2. الكائنات الحية الحرارية
2.1 الاستقرار السلبي
2.2 معدل الأيض
2.3 التكيف مع درجة الحرارة
3. الكائنات الحية الحرارة
3.1 درجة حرارة الجسم
3.2 آلية التنظيم الحراري
فهرس
I. مقدمة
الكائنات الحية هي ناقلات حقيقية للحياة ، ووحدات منفصلة للتمثيل الغذائي. في عملية التمثيل الغذائي ، يستهلك الجسم بيئةالمواد الضرورية وإطلاق المنتجات الأيضية التي يمكن أن تستخدمها الكائنات الحية الأخرى ؛ عند الموت ، يصبح الجسم أيضًا مصدرًا للتغذية لأنواع معينة من الكائنات الحية. وبالتالي ، فإن نشاط الكائنات الحية الفردية هو الأساس لمظهر الحياة على جميع مستويات تنظيمها.
دراسة عمليات التمثيل الغذائي الأساسية في كائن حي هو موضوع علم وظائف الأعضاء. ومع ذلك ، تتم هذه العمليات في بيئة معقدة وديناميكية. بيئة طبيعيةالموائل تحت التأثير المستمر لمجموعة من عواملها. الحفاظ على التمثيل الغذائي المستقر في الظروف المتقلبة بيئة خارجيةمستحيل بدون تعديلات خاصة. دراسة هذه التعديلات هي مهمة علم البيئة.
يمكن أن تستند التكيفات مع العوامل البيئية إلى السمات الهيكلية للكائن الحي - التكيفات المورفولوجية - أو على أشكال محددة من الاستجابة الوظيفية للتأثيرات الخارجية - التكيفات الفسيولوجية. في الحيوانات العليا ، يلعب النشاط العصبي العالي دورًا مهمًا في التكيف ، والذي يتم على أساسه تشكيل أشكال تكيفية للسلوك - التكيفات البيئية.
في مجال دراسة التكيفات على مستوى الكائن الحي ، يكون عالم البيئة في أقرب تفاعل مع علم وظائف الأعضاء ويطبق العديد من الأساليب الفسيولوجية. ومع ذلك ، عند تطبيق التقنيات الفسيولوجية ، يستخدمها علماء البيئة لحل مشاكلهم المحددة: لا يهتم عالم البيئة في المقام الأول بالبنية الدقيقة للعملية الفسيولوجية ، ولكن في نتيجتها النهائية واعتماد العملية على التأثير عوامل خارجية. بعبارة أخرى ، في علم البيئة ، تعمل المؤشرات الفسيولوجية كمعايير لاستجابة الجسم للظروف الخارجية ، وتعتبر العمليات الفسيولوجية في المقام الأول آلية تضمن التنفيذ المستمر للوظائف الفسيولوجية الأساسية في بيئة معقدة وديناميكية.
ثانيًا. الجزء الرئيسي
1. الأمثل والمتشائم. مجموع درجات الحرارة الفعالة
يمكن لأي كائن حي أن يعيش ضمن نطاق معين من درجات الحرارة. نطاق درجة الحرارة على كواكب النظام الشمسي يساوي آلاف الدرجات ، والحدود. في أي حياة معروفة لنا يمكن أن توجد ضيقة جدًا - من -200 إلى + 100 درجة مئوية. تعيش معظم الأنواع في نطاق درجات حرارة أضيق.
بعض الكائنات الحية. خاصة في مرحلة الراحة ، يمكن أن تكون موجودة في غاية الأهمية درجات الحرارة المنخفضةأوه ، وأنواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة قادرة على العيش والتكاثر في المصادر الحضرية عند درجة حرارة قريبة من نقطة الغليان. عادة ما يكون نطاق تقلبات درجات الحرارة في الماء أصغر منه على الأرض. نطاق التسامح يتغير أيضًا وفقًا لذلك. غالبًا ما ترتبط درجة الحرارة بالتقسيم إلى مناطق وطبقات في كل من الموائل المائية والأرضية. درجة تغير درجة الحرارة وتقلباتها مهمة أيضًا ، أي إذا كانت درجة الحرارة تتراوح من 10 إلى 20 درجة مئوية وكان متوسط القيمة 15 درجة مئوية ، فإن هذا لا يعني أن درجة الحرارة المتقلبة لها نفس تأثير درجة الحرارة الثابتة. تزدهر العديد من الكائنات الحية بشكل أفضل في ظروف درجات الحرارة المتغيرة.
الظروف المثلى هي تلك التي تسير فيها جميع العمليات الفسيولوجية في الكائن الحي أو النظم البيئية بأقصى قدر من الكفاءة. بالنسبة لمعظم الأنواع ، تكون درجة الحرارة المثلى في حدود 20-25 درجة مئوية ، وتتحول قليلاً في اتجاه أو آخر: في المناطق المدارية الجافة تكون أعلى - 25-28 درجة مئوية ، وفي المناطق المعتدلة والباردة تكون أقل - 10-20 درجة ج. في سياق التطور ، ليس فقط للتكيف مع التغيرات الدورية في درجات الحرارة ، ولكن أيضًا مع المناطق ذات الإمداد الحراري المختلف ، طورت النباتات والحيوانات احتياجات مختلفة للحرارة في فترات مختلفة من الحياة. كل نوع له نطاق درجة الحرارة الأمثل الخاص به ، وللعمليات المختلفة (النمو ، الإزهار ، الإثمار ، إلخ) هناك أيضًا القيم المثلى "الخاصة بهم".
من المعروف أن العمليات الفسيولوجية في الأنسجة النباتية تبدأ عند درجة حرارة +5 درجة مئوية ويتم تنشيطها عند +10 درجة مئوية وما فوق. في الغابات الساحلية ، التنمية آراء الربيعيرتبط بشكل واضح بمتوسط درجات الحرارة اليومية من -5 درجة مئوية إلى +5 درجة مئوية. يوم أو يومين قبل أن تمر درجة الحرارة عبر -5 درجة مئوية ، تحت أرضية الغابة ، يبدأ تطور النجم الربيعي ويبدأ Amur adonis ، وأثناء الانتقال من خلال 0 درجة مئوية ، يظهر الأفراد المزهرون الأول. وبالفعل عند متوسط درجة حرارة يومية + 5 درجة مئوية ، يزدهر كلا النوعين. نظرًا لنقص الحرارة ، لا يشكل الأدونيس ولا الأعشاب الربيعية غطاءًا مستمرًا ، فإنها تنمو منفردة ، في كثير من الأحيان - عدة أفراد معًا. بعد ذلك بقليل - مع اختلاف من 1-3 أيام ، تبدأ شقائق النعمان في النمو والازدهار.
درجات الحرارة "الكاذبة" بين القاتلة والمثالية متشائمة. في منطقة التشاؤم ، كل عمليات الحياة ضعيفة جدًا وبطيئة جدًا.
تسمى درجات الحرارة التي تحدث فيها العمليات الفسيولوجية النشطة بأنها فعالة ، ولا تتجاوز قيمها درجات الحرارة المميتة. مجموع درجات الحرارة الفعالة (ET) ، أو مجموع الحرارة ، هو قيمة ثابتة لكل نوع. يتم حسابه بالصيغة:
ET = (t - t1) × n ،
حيث t هي درجة الحرارة المحيطة (الفعلية) ، t1 هي درجة حرارة الحد الأدنى للتطور ، غالبًا 10 درجات مئوية ، n هي مدة التطور بالأيام (ساعات).
تم الكشف عن أن كل مرحلة من مراحل تطور النباتات والحيوانات الخارجية تحدث عند قيمة معينة لهذا المؤشر ، بشرط أن تكون العوامل الأخرى في المستوى الأمثل. وهكذا ، يحدث ازدهار حشيشة السعال عند مجموع درجات حرارة 77 درجة مئوية ، والفراولة - عند 500 درجة مئوية. يتيح لك مجموع درجات الحرارة الفعالة (ET) لدورة الحياة بأكملها تحديد النطاق الجغرافي المحتمل لأي نوع ، بالإضافة إلى إجراء تحليل بأثر رجعي لتوزيع الأنواع في الماضي. على سبيل المثال ، الحد الشمالي للنباتات الخشبية ، ولا سيما صنوبر كاجاندر ، يتطابق مع درجة حرارة يوليو + 12 درجة مئوية ومجموع ET أعلى من 10 درجة مئوية - 600 درجة. بالنسبة للمحاصيل المبكرة ، يكون مجموع ET هو 750 درجة ، وهو ما يكفي للنمو أصناف مبكرةالبطاطس حتى في منطقة ماجادان. وبالنسبة للصنوبر الكوري ، فإن مجموع ET هو 2200 درجة ، والتنوب كامل الأوراق - حوالي 2600 درجة ، لذلك ينمو كلا النوعين في Primorye ، والتنوب (Abies holophylla) - فقط في جنوب المنطقة.
2. الكائنات الحية الدقيقة
تشمل الكائنات الحية Poikilothermic (من poikilos اليوناني - المتغيرة والمتغيرة) جميع أصناف العالم العضوي ، باستثناء فئتين من الفقاريات - الطيور والثدييات. يؤكد الاسم على إحدى الخصائص الأكثر وضوحًا لممثلي هذه المجموعة: عدم الاستقرار ، ودرجة حرارة أجسامهم ، والتي تختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على التغيرات في درجة الحرارة المحيطة.
درجة حرارة الجسم . السمة الأساسية للتبادل الحراري في الكائنات الحية المتغيرة الحرارة هي أنه بسبب المستوى المنخفض نسبيًا لعملية التمثيل الغذائي ، فإن مصدرها الرئيسي للطاقة هو الحرارة الخارجية. وهذا ما يفسر الاعتماد المباشر لدرجة حرارة الجسم للتأثيرات الحرارية على درجة حرارة البيئة ، وبصورة أدق ، على تدفق الحرارة من الخارج ، لأن درجات الحرارة الأرضية تستخدم أيضًا التسخين الإشعاعي.
ومع ذلك ، نادرًا ما يتم ملاحظة التطابق الكامل بين درجات حرارة الجسم والبيئة ، وهو مميز بشكل أساسي للكائنات الحية ذات الأحجام الصغيرة جدًا. في معظم الحالات ، هناك بعض التناقض بين هذه المؤشرات. في نطاق درجات الحرارة البيئية المنخفضة والمتوسطة ، تكون درجة حرارة الجسم للكائنات التي ليست في حالة سبات أعلى ، وفي الظروف شديدة الحرارة تكون أقل. السبب وراء زيادة درجة حرارة الجسم فوق البيئة هو أنه حتى عند مستوى منخفض من التمثيل الغذائي ، يتم إنتاج حرارة داخلية - تسبب زيادة في درجة حرارة الجسم. يتجلى هذا ، على وجه الخصوص ، في زيادة كبيرة في درجة الحرارة في الحيوانات المتحركة بنشاط. على سبيل المثال ، في الحشرات أثناء الراحة ، يتم التعبير عن زيادة درجة حرارة الجسم فوق البيئة بعشر درجة ، بينما في الفراشات الطائرة والنحل الطنان والأنواع الأخرى ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة عند 36-40 درجة مئوية حتى في درجات حرارة الهواء أقل من 10 درجة مئوية.
تعتبر درجة الحرارة الأقل من البيئة أثناء الحرارة سمة من سمات الكائنات الأرضية ويتم تفسيرها بشكل أساسي بفقدان الحرارة مع التبخر ، والذي يزيد بشكل كبير في درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة المنخفضة.
معدل التغيير في درجة حرارة الجسم من درجة حرارة الجسم يرتبط عكسيا بحجمها. يتم تحديد ذلك بشكل أساسي من خلال نسبة الكتلة والسطح: للمزيد أشكال كبيرةيتناقص السطح النسبي للجسم ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل فقدان الحرارة. هذا ذو أهمية بيئية كبيرة ، حيث يحدد للأنواع المختلفة إمكانية توطين مناطق جغرافية أو بيئات حيوية بنظم درجة حرارة معينة. لقد ثبت ، على سبيل المثال ، أنه في السلاحف الجلدية ذات الظهر الكبيرة التي يتم اصطيادها في المياه الباردة ، كانت درجة الحرارة في أعماق الجسم أعلى بـ 18 درجة مئوية من درجة حرارة الماء ؛ حجمها الكبير هو الذي يسمح لهذه السلاحف بالاختراق في البرودة. مناطق المحيط ، وهي ليست من سمات الأنواع الأصغر.
2.1 الاستقرار السلبي
تغطي الانتظامات المدروسة نطاق التغيرات في درجات الحرارة التي يتم خلالها الحفاظ على النشاط الحيوي النشط. خارج هذا النطاق ، الذي يختلف اختلافًا كبيرًا في الأنواع المختلفة وحتى التجمعات الجغرافية من نفس النوع ، تتوقف الأشكال النشطة من نشاط الكائنات الحية المتغيرة الحرارة ، وتنتقل إلى حالة من الذهول ، تتميز بانخفاض حاد في مستوى عمليات التمثيل الغذائي ، أعلى لخسارة كاملة لمظاهر الحياة المرئية. في مثل هذه الحالة السلبية ، يمكن للكائنات المسببة للحرارة أن تتحمل زيادة قوية إلى حد ما وانخفاض أكثر وضوحًا في درجة الحرارة دون عواقب مرضية. يكمن أساس هذا التحمل في درجة الحرارة في الدرجة العالية من مقاومة الأنسجة المتأصلة في جميع الأنواع المسببة للحرارة وغالبًا ما يتم الحفاظ عليها عن طريق الجفاف الشديد (البذور ، والجراثيم ، وبعض الحيوانات الصغيرة).
يجب اعتبار الانتقال إلى حالة الذهول بمثابة رد فعل تكيفي: لا يتعرض الكائن الحي الذي لا يعمل تقريبًا للعديد من التأثيرات الضارة ، كما أنه لا يستهلك الطاقة ، مما يسمح له بالبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف درجات الحرارة المعاكسة لفترة طويلة. علاوة على ذلك ، فإن عملية الانتقال إلى حالة ذهول يمكن أن تكون شكلاً من أشكال إعادة الهيكلة النشطة لنوع التفاعل مع درجة الحرارة. "تصلب" النباتات المقاومة للصقيع هو عملية موسمية نشطة ، تستمر على مراحل وترتبط بتغيرات فسيولوجية وكيميائية حيوية معقدة في الجسم. في الحيوانات ، غالبًا ما يتم التعبير عن الوقوع في ذهول في ظل الظروف الطبيعية بشكل موسمي ويسبقه مجموعة معقدة من التغيرات الفسيولوجية في الجسم. هناك أدلة على أن عملية الانتقال إلى السبات قد تنظمها بعض العوامل الهرمونية ؛ المواد الموضوعية حول هذا الموضوع ليست كافية بعد لاستنتاجات عامة.
عندما تتجاوز درجة حرارة البيئة حدود التسامح ، يحدث موت الكائن الحي من الأسباب التي تم النظر فيها في بداية هذا الفصل.
2.2 معدل الأيض
يستلزم تقلب درجة الحرارة تغييرات مقابلة في معدل تفاعلات التبادل. نظرًا لأن ديناميكيات درجة حرارة الجسم للكائنات الحية المتغيرة الحرارة يتم تحديدها من خلال التغيرات في درجة حرارة البيئة ، فقد تبين أيضًا أن شدة التمثيل الغذائي تعتمد بشكل مباشر على درجة الحرارة الخارجية. معدل استهلاك الأكسجين ، على وجه الخصوص ، مع التغيرات السريعة في درجة الحرارة يتبع هذه التغييرات ، حيث يزداد عندما يرتفع وينخفض عندما ينقص. الأمر نفسه ينطبق على الوظائف الفسيولوجية الأخرى: معدل ضربات القلب ، كثافة الهضم ، إلخ. في النباتات ، اعتمادًا على درجة الحرارة ، ومعدل تناول الماء و العناصر الغذائيةمن خلال الجذور: رفع درجة الحرارة إلى حد معين يزيد من نفاذية البروتوبلازم للماء. وقد ثبت أنه عندما تنخفض درجة الحرارة من 20 إلى 0 درجة مئوية ، فإن امتصاص الجذور للماء يقل بنسبة 60-70٪ ، كما هو الحال في الحيوانات ، تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى زيادة التنفس في النباتات.
يوضح المثال الأخير أن تأثير درجة الحرارة ليس خطيًا: عند الوصول إلى عتبة معينة ، يتم استبدال تحفيز العملية بقمعها. هذه قاعدة عامة ، بسبب الاقتراب من منطقة عتبة الحياة الطبيعية.
في الحيوانات ، يتم التعبير عن الاعتماد على درجة الحرارة بشكل واضح للغاية في التغيرات في النشاط ، والتي تعكس التفاعل الكلي للكائن الحي ، وفي الأشكال الحرارية يعتمد بشكل كبير على ظروف درجة الحرارة. من المعروف أن الحشرات والسحالي والعديد من الحيوانات الأخرى تكون أكثر قدرة على الحركة خلال الوقت الدافئ من اليوم وفي الأيام الدافئة ، بينما في الطقس البارد تصبح خاملة وغير نشطة. يتم تحديد بداية نشاطها النشط من خلال معدل ارتفاع درجة حرارة الجسم ، والذي يعتمد على درجة حرارة البيئة والإشعاع الشمسي المباشر. يرتبط مستوى تنقل الحيوانات النشطة ، من حيث المبدأ ، أيضًا بدرجة الحرارة المحيطة ، على الرغم من أنه في أكثر الأشكال نشاطًا يمكن "إخفاء" هذه العلاقة عن طريق إنتاج الحرارة الذاتية المرتبط بعمل العضلات.
2.3 التكيف مع درجة الحرارة
الكائنات الحية شديدة الحرارة شائعة في جميع البيئات ، وتحتل موائل ذات ظروف درجات حرارة مختلفة ، حتى أكثرها تطرفًا: فهي تعيش عمليًا في نطاق درجات الحرارة بأكمله المسجل في المحيط الحيوي. مع الاحتفاظ في جميع الحالات بالمبادئ العامة لتفاعلات درجة الحرارة (التي تمت مناقشتها أعلاه) ، تظهر الأنواع المختلفة وحتى المجموعات السكانية من نفس النوع هذه التفاعلات وفقًا لخصائص المناخ ، وتكييف استجابات الجسم لمجموعة معينة من تأثيرات درجة الحرارة. يتجلى هذا ، على وجه الخصوص ، في أشكال مقاومة الحرارة والبرودة: الأنواع التي تعيش في المناخات الباردة أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة وأقل مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة ؛ سكان المناطق الحارة يظهرون ردود فعل عكسية.من المعروف أن نباتات الغابات الاستوائية تتضرر وتموت عند درجات حرارة + 5 ... + 8 0 درجة مئوية ، في حين أن سكان التايغا السيبيري يتحملون التجمد التام في حالة ذهول.
أظهرت أنواع مختلفة من أسماك الكارب ذات الأسنان ارتباطًا واضحًا بين الحد الأعلى المميتة ودرجة حرارة الماء في الخزانات المميزة للأنواع.
على العكس من ذلك ، تظهر أسماك القطب الشمالي والقطب الجنوبي مقاومة عالية لدرجات الحرارة المنخفضة وهي حساسة للغاية لزيادةها. وهكذا ، تموت أسماك أنتاركتيكا عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 6 درجات مئوية. تم الحصول على بيانات مماثلة للعديد من أنواع الحيوانات شديدة الحرارة. على سبيل المثال ، أظهرت الملاحظات في جزيرة هوكايدو (اليابان) وجود علاقة واضحة بين مقاومة البرودة للعديد من أنواع الخنافس ويرقاتها مع بيئتها الشتوية: الأكثر ثباتًا كانت الأنواع الشتوية في القمامة ، وأشكال الشتاء في أعماق التربة تميزت بمقاومة منخفضة للتجمد ودرجة حرارة عالية نسبيًا لانخفاض حرارة الجسم. وجد أن مقاومتهم للحرارة تعتمد بشكل مباشر على درجة حرارة الزراعة.
3. كائنات الهيمويوثيرم
لا تشمل هذه المجموعة فئتين من الفقاريات العليا - الطيور والثدييات. يتمثل الاختلاف الأساسي بين التبادل الحراري في الحيوانات ذات الحرارة المتجانسة والحيوانات ذات الحرارة المنخفضة في أن تكيفها مع ظروف درجة حرارة البيئة المتغيرة تعتمد على عمل مجموعة من الآليات التنظيمية النشطة للحفاظ على التوازن الحراري للبيئة الداخلية للجسم. نتيجة لذلك ، تستمر العمليات البيوكيميائية والفسيولوجية دائمًا درجات الحرارة المثلىشروط.
يعتمد النوع الحراري للتبادل الحراري على معدل الأيض المرتفع المميز للطيور والثدييات. إن شدة التمثيل الغذائي في هذه الحيوانات أعلى بمقدار مرة أو مرتين من جميع الكائنات الحية الأخرى عند درجة الحرارة البيئية المثلى. لذلك ، في الثدييات الصغيرة ، يكون استهلاك الأكسجين عند درجة حرارة محيطة 15-0 "C حوالي 4 - آلاف سم 3 كجم -1 ساعة -1 ، وفي اللافقاريات عند نفس درجة الحرارة - 10-0 سم 3 كجم -1 ساعة - 1 مع نفس وزن الجسم (2.5 كجم) ، فإن التمثيل الغذائي اليومي للأفعى الجرسية هو 32.3 جول / كجم (382 جول / م 2) ، للمارموت - 120.5 جول / كجم (1755 جول / م 2) ، للأرنب - 188.2 جول / كجم (2600 جول / م 2).
يؤدي المستوى العالي من التمثيل الغذائي إلى حقيقة أن توازن الحرارة في الحيوانات المتجانسة الحرارة يعتمد على استخدام إنتاج الحرارة الخاصة بها ، وقيمة التسخين الخارجي صغيرة نسبيًا. لذلك ، تصنف الطيور والثدييات على أنها "كائنات ماصة للحرارة". تعتبر خاصية امتصاص الحرارة خاصية مهمة ، حيث يتم تقليل اعتماد النشاط الحيوي للكائن الحي على درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير.
3.1 درجة حرارة الجسم
لا يتم توفير الحرارة للحيوانات المنزلية الحرارية فقط بسبب إنتاجها للحرارة الخاصة بها ، ولكنها أيضًا قادرة على تنظيم إنتاجها واستهلاكها بشكل فعال. نتيجة لذلك ، فهي تتميز بدرجة حرارة عالية ومستقرة إلى حد ما. في الطيور ، تبلغ درجة حرارة الجسم الطبيعية العميقة حوالي 41 درجة مئوية ، مع تقلبات في الأنواع المختلفة من 38 إلى 43.5 درجة مئوية (بيانات عن 400 نوع). في ظل ظروف الراحة الكاملة (التمثيل الغذائي الأساسي) ، يتم تخفيف هذه الاختلافات إلى حد ما ، حيث تتراوح من 39.5 إلى 43.0 بوصة مئوية. لا تتجاوز 2 - ~ 4 "درجة مئوية ، علاوة على ذلك ، فإن هذه التقلبات لا تتعلق بدرجة حرارة الهواء ، ولكنها تعكس إيقاع التمثيل الغذائي. حتى في أنواع القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، في درجات حرارة محيطة تصل إلى 20-50 درجة مئوية للصقيع ، تتقلب درجة حرارة الجسم في نفس 2-4 درجات مئوية.
يصاحب ارتفاع درجة حرارة البيئة في بعض الأحيان زيادة في درجة حرارة الجسم. إذا استبعدنا الظروف المرضية ، فقد اتضح أنه في الظروف المعيشية في المناخ الحار ، يمكن أن تكون درجة معينة من ارتفاع الحرارة قابلة للتكيف: هذا يقلل من الاختلاف في درجة حرارة الجسم والبيئة ويقلل من تكلفة الماء للتنظيم الحراري التبخيري. لوحظت ظاهرة مماثلة في بعض الثدييات: في الجمل ، على سبيل المثال ، مع نقص الماء ، يمكن أن ترتفع درجة حرارة الجسم من 34 إلى 40 درجة مئوية. في جميع هذه الحالات ، لوحظت مقاومة الأنسجة المتزايدة لارتفاع الحرارة.
في الثدييات ، تكون درجة حرارة الجسم أقل إلى حد ما من درجة حرارة الطيور ، وفي العديد من الأنواع تخضع لتقلبات أكبر. تختلف الأصناف المختلفة أيضًا في هذا المؤشر. في أحاديات المسامير ، تكون درجة حرارة المستقيم 30-3 درجة مئوية (عند درجة حرارة محيطة تبلغ 20 درجة مئوية) ، وتكون أعلى قليلاً في الجرابيات - حوالي 34 درجة مئوية في نفس درجة الحرارة الخارجية. في ممثلي هاتين المجموعتين ، وكذلك في حالة عدم الأسنان ، تكون التقلبات في درجة حرارة الجسم ملحوظة تمامًا فيما يتعلق بدرجة الحرارة الخارجية: عندما تنخفض درجة حرارة الهواء من 20-5 إلى 14-15 درجة مئوية ، تم تسجيل انخفاض في درجة حرارة الجسم بأكثر من درجتين ، وفي بعض الحالات حتى بمقدار 5 درجات مئوية ، في القوارض ، يتأرجح متوسط درجة حرارة الجسم في الحالة النشطة في حدود 35 - 9.5 درجة مئوية ، وفي معظم الحالات تصل إلى 36 - 37 درجة مئوية. المجموعات التي تم النظر فيها سابقًا ، ولكن لديهم أيضًا تقلبات في حدود 3 - "C عند تغيير درجة الحرارة الخارجية من 0 إلى 35" مئوية.
في ذوات الحوافر والحيوانات آكلة اللحوم ، يتم الحفاظ على درجة حرارة الجسم بثبات شديد عند المستوى المميز للأنواع ؛ عادة ما تتناسب الاختلافات بين الأنواع في النطاق من 35.2 إلى 39 "C. بالنسبة للعديد من الثدييات ، يكون انخفاض درجة الحرارة أثناء النوم سمة مميزة ؛ يختلف حجم هذا الانخفاض في الأنواع المختلفة من أعشار الدرجة إلى 4 -" C.
كل ما سبق يشير إلى ما يسمى بدرجة حرارة الجسم العميقة ، والتي تميز الحالة الحرارية "لب" الجسم المتحكم فيه حرارياً. في جميع الحيوانات المتجانسة الحرارة ، تشكل الطبقات الخارجية من الجسم (الأجزاء المدمجة ، وجزء من العضلات ، وما إلى ذلك) "قوقعة" أكثر أو أقل وضوحًا ، وتتفاوت درجة حرارتها على نطاق واسع. وبالتالي ، فإن درجة الحرارة المستقرة تميز فقط منطقة توطين الأعضاء والعمليات الداخلية الهامة. تتحمل الأقمشة السطحية تقلبات درجات الحرارة الأكثر وضوحًا. يمكن أن يكون هذا مفيدًا للجسم ، لأنه في مثل هذه الحالة يتناقص التدرج الحراري عند حدود الجسم والبيئة ، مما يجعل من الممكن الحفاظ على التوازن الحراري لـ "قلب" الجسم مع استهلاك أقل للطاقة.
3.2 آليات التنظيم الحراري
الآليات الفسيولوجية التي توفر التوازن الحراري للجسم (جوهره) تنقسم إلى مجموعتين وظيفيتين: آليات التنظيم الحراري الكيميائي والفيزيائي. التنظيم الكيميائي للحرارة هو تنظيم إنتاج حرارة الجسم. يتم إنتاج الحرارة باستمرار في الجسم في عملية تفاعلات الأكسدة والاختزال لعملية التمثيل الغذائي. في الوقت نفسه ، يتم إعطاء جزء منه للبيئة الخارجية ، وكلما زاد الفرق بين درجة حرارة الجسم والبيئة. لذلك ، فإن الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم مع انخفاض في درجة حرارة البيئة يتطلب زيادة مقابلة في عمليات التمثيل الغذائي وتوليد الحرارة المصاحب ، مما يعوض فقدان الحرارة ويؤدي إلى الحفاظ على التوازن الحراري العام للجسم والحفاظ على درجة حرارة داخلية ثابتة . تسمى عملية التحسين الانعكاسي لإنتاج الحرارة استجابة لانخفاض درجة الحرارة المحيطة بالتنظيم الحراري الكيميائي. يصاحب إطلاق الطاقة على شكل حرارة الحمل الوظيفي لجميع الأعضاء والأنسجة وهو سمة لجميع الكائنات الحية. خصوصية الحيوانات متجانسة الحرارة هي أن التغيير في إنتاج الحرارة كرد فعل لتغير درجة الحرارة هو تفاعل خاص للكائن الحي فيها ، والذي لا يؤثر على مستوى أداء الأنظمة الفسيولوجية الرئيسية.
يتركز توليد الحرارة المحدد للتنظيم الحراري بشكل أساسي في عضلات الهيكل العظمي ويرتبط بـ أشكال خاصةأداء العضلات التي لا تؤثر على نشاطها الحركي المباشر. يمكن أن تحدث زيادة في توليد الحرارة أثناء التبريد أيضًا في عضلة الراحة ، وكذلك عندما يتم إيقاف وظيفة الانقباض بشكل مصطنع عن طريق عمل سموم معينة.
واحدة من أكثر الآليات شيوعًا لتوليد حرارة معينة للتنظيم الحراري في العضلات هي ما يسمى نغمة التنظيم الحراري. يتم التعبير عنها عن طريق المقاولات الدقيقة الليفية ، والتي يتم تسجيلها كزيادة في النشاط الكهربائي لعضلة غير متحركة خارجيًا أثناء تبريدها. تزيد نغمة التنظيم الحراري من استهلاك الأكسجين للعضلة ، أحيانًا بأكثر من 150٪. مع تبريد أقوى ، إلى جانب الزيادة الحادة في نغمة التنظيم الحراري ، يتم تضمين تقلصات العضلات المرئية في شكل ارتعاش بارد. في الوقت نفسه ، يزداد تبادل الغازات إلى 300-400٪. بشكل مميز ، من حيث حصة المشاركة في توليد الحرارة المنظم للحرارة ، فإن العضلات غير متكافئة. في الثدييات ، يكون دور عضلات المضغ والعضلات التي تدعم وضعية الحيوان ، أي أنها تعمل بشكل أساسي كمنشط ، هو الأعظم. في الطيور ، لوحظت ظاهرة مماثلة.
مع التعرض المطول للبرد ، يمكن استبدال نوع التقلص من التوليد الحراري (أو استكماله) بدرجة أو بأخرى عن طريق تحويل تنفس الأنسجة في العضلات إلى المسار الحر (غير الفسفوري) ، حيث تكون مرحلة التكوين و الانهيار اللاحق للاعبي التنس المحترفين يسقط. لا ترتبط هذه الآلية بالنشاط الانقباضي للعضلات. تكون الكتلة الكلية للحرارة المنبعثة أثناء التنفس الحر عمليا هي نفسها أثناء توليد حرارة الخميرة ، ولكن يتم استهلاك معظم الطاقة الحرارية على الفور ، ولا يمكن منع العمليات المؤكسدة بسبب نقص ADP أو الفوسفات غير العضوي.
يجعل الظرف الأخير من الممكن الحفاظ بحرية على مستوى عالٍ من توليد الحرارة لفترة طويلة.
في الثدييات ، هناك شكل آخر من أشكال التوليد الحراري غير الخميرة المرتبط بأكسدة نسيج دهني بني خاص يترسب تحت الجلد في الفراغ بين القطبين والرقبة والعمود الفقري الصدري. تحتوي الدهون البنية على عدد كبير من الميتوكوندريا ومليئة بالعديد من الأوعية الدموية. تحت تأثير البرد ، يزداد تدفق الدم إلى الدهون البنية ، ويزداد تنفسها ويزداد إطلاق الحرارة. من المهم في هذه الحالة أن يتم تسخين الأعضاء المجاورة مباشرة: القلب ، والأوعية الكبيرة ، والعقد الليمفاوية ، وكذلك الجهاز العصبي المركزي. تستخدم الدهون البنية بشكل أساسي كمصدر لتوليد الحرارة في حالات الطوارئ ، على وجه الخصوص ، عند تدفئة جسم الحيوانات الخارجة من السبات. دور الدهن البني في الطيور غير واضح. لفترة طويلة كان يعتقد أنهم لم يكن لديهم على الإطلاق ؛ كانت هناك تقارير مؤخرًا عن اكتشاف هذا النوع من الأنسجة الدهنية في الطيور ، ولكن لم يتم إجراء تحديد دقيق لها أو تقييم وظيفي لها.
التغيرات في شدة التمثيل الغذائي الناتجة عن تأثير درجة الحرارة البيئية على جسم الحيوانات المتجانسة الحرارة طبيعية. في نطاق معين من درجات الحرارة الخارجية ، يتم تعويض إنتاج الحرارة ، المقابل لتبادل الكائن الحي الساكن ، تمامًا عن طريق نقل الحرارة "الطبيعي" (بدون تكثيف نشط). التبادل الحراري للجسم مع البيئة متوازن. نطاق درجة الحرارة هذا يسمى المنطقة الحرارية. مستوى التبادل في هذه المنطقة ضئيل. غالبًا ما يتحدثون عن نقطة حرجة ، مما يعني ضمناً قيمة درجة حرارة معينة يتحقق فيها التوازن الحراري مع البيئة. من الناحية النظرية ، هذا صحيح ، ولكن من المستحيل عمليا إنشاء مثل هذه النقطة تجريبيا بسبب التقلبات غير المنتظمة المستمرة في التمثيل الغذائي وعدم استقرار خصائص العزل الحراري للأغلفة.
يؤدي انخفاض درجة حرارة البيئة خارج المنطقة المحايدة حراريًا إلى زيادة انعكاسية في مستوى التمثيل الغذائي وإنتاج الحرارة حتى يتم موازنة توازن حرارة الجسم في ظل ظروف جديدة. وبسبب هذا ، تظل درجة حرارة الجسم دون تغيير.
تؤدي زيادة درجة حرارة البيئة خارج المنطقة المعادلة حراريًا أيضًا إلى زيادة مستوى التمثيل الغذائي ، والذي ينتج عن تنشيط آليات تنشيط نقل الحرارة ، مما يتطلب تكاليف طاقة إضافية لعملهم. وبالتالي ، يتم تشكيل منطقة التنظيم الحراري الفيزيائي ، حيث تظل درجة حرارة التاكير مستقرة. عند الوصول إلى عتبة معينة ، تبين أن آليات تعزيز نقل الحرارة غير فعالة ، وتبدأ الحرارة الزائدة ، وأخيراً موت الكائن الحي.
يتم التعبير عن الاختلافات المحددة في التنظيم الحراري الكيميائي في الاختلاف في مستوى التمثيل الغذائي الرئيسي (في منطقة الحياد الحراري) ، وموضع وعرض المنطقة المحايدة حراريًا ، وشدة التنظيم الحراري الكيميائي (زيادة في التمثيل الغذائي مع انخفاض في درجة الحرارة المحيطة بنسبة 1 "C) ، وكذلك في نطاق التنظيم الحراري الفعال. تعكس كل هذه المعلمات الخصوصية البيئية للأنواع الفردية وتتغير بشكل تكيفي اعتمادًا على موقع جغرافيالمنطقة وموسم السنة والارتفاع وعدد من العوامل البيئية الأخرى.
يجمع التنظيم الحراري الفيزيائي بين مجموعة معقدة من الآليات الفيزيولوجية المورفولوجية المرتبطة بتنظيم نقل حرارة الجسم كأحد مكونات توازن الحرارة الكلي. الجهاز الرئيسي الذي يحدد المستوى العام لانتقال الحرارة من جسم حيوان متماثل الحرارة هو هيكل الأغطية العازلة للحرارة. لا تسبب الهياكل العازلة للحرارة (الريش ، الشعر) حرارة متجانسة ، كما يُعتقد أحيانًا. وهو يقوم على أساس مرتفع وأنه من خلال تقليل فقد الحرارة ، فإنه يساهم في الحفاظ على حرارة متجانسة مع تكاليف طاقة أقل. هذا مهم بشكل خاص عند العيش في ظروف درجات حرارة منخفضة باستمرار ؛ لذلك ، تكون الهياكل العازلة للحرارة وطبقات الدهون تحت الجلد أكثر وضوحًا في الحيوانات من مناطق المناخ البارد.
آلية عمل العزل الحراري لأغطية الريش والشعر هي أن مجموعات من الشعر أو الريش ، مرتبة بطريقة معينة ، مختلفة في التركيب ، تحمل طبقة من الهواء حول الجسم ، والتي تعمل كعازل للحرارة. يتم تقليل التغييرات التكيفية في وظيفة العزل الحراري للتكامل إلى إعادة هيكلة بنيتها ، بما في ذلك نسبة أنواع مختلفة من الشعر أو الريش وطولها وكثافتها. في هذه المعلمات يختلف سكان المناطق المناخية المختلفة ، كما أنهم يحددون التغيرات الموسمية في العزل الحراري. لقد ثبت ، على سبيل المثال ، أنه في الثدييات الاستوائية ، تكون خصائص العزل الحراري للغطاء أقل من حيث الحجم تقريبًا مقارنة بسكان القطب الشمالي. يتبع نفس الاتجاه التكيفي تغييرات موسمية في خصائص العزل الحراري للأغطية أثناء عملية التصويب.
تميز الميزات المدروسة الخصائص المستقرة للأغطية العازلة للحرارة ، والتي تحدد المستوى الإجمالي لفقدان الحرارة ، وفي جوهرها ، لا تمثل تفاعلات تنظيم حراري نشطة. يتم تحديد إمكانية التنظيم الملصق لنقل الحرارة من خلال حركة الريش والشعر ، ونتيجة لذلك ، على خلفية هيكل غطاء غير متغير ، تغيرات سريعة في سمك طبقة الهواء العازلة للحرارة ، وبالتالي كثافة من نقل الحرارة ، ممكن. يمكن أن تتغير درجة تساقط الشعر أو الريش بسرعة تبعًا لدرجة حرارة الهواء ونشاط الحيوان نفسه. يشار إلى هذا الشكل من التنظيم الحراري الفيزيائي باسم رد الفعل الحركي. يعمل هذا الشكل من تنظيم نقل الحرارة بشكل أساسي في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة ولا يوفر استجابة أقل سرعة وفعالية لاضطرابات توازن الحرارة من التنظيم الحراري الكيميائي ، بينما يتطلب طاقة أقل.
يتم تمثيل الاستجابات التنظيمية التي تهدف إلى الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم أثناء ارتفاع درجة الحرارة من خلال آليات مختلفة لتعزيز نقل الحرارة إلى البيئة الخارجية. من بينها ، انتقال الحرارة واسع الانتشار وله كفاءة عالية من خلال تكثيف تبخر الرطوبة من سطح الجسم و (و) الجهاز التنفسي العلوي. عندما تتبخر الرطوبة ، يتم استهلاك الحرارة ، مما يساهم في الحفاظ على توازن الحرارة. يتم تشغيل التفاعل عندما تكون هناك علامات على ارتفاع درجة حرارة الجسم. وبالتالي ، فإن التغييرات التكيفية في نقل الحرارة في الحيوانات المتجانسة الحرارة لا يمكن أن تهدف فقط إلى الحفاظ عليها مستوى عالالتمثيل الغذائي ، كما هو الحال في معظم الطيور والثدييات ، ولكن أيضًا إلى مستوى منخفض في الظروف التي تهدد باستنفاد احتياطيات الطاقة.
فهرس
1. أساسيات علم البيئة: كتاب مدرسي VV Mavrishchev. مينيسوتا: فيش. شك ، 2003. - 416 ص.
2. http: \\ العوامل البيئية اللاأحيائية. htm
3. http: \\ العوامل البيئية اللاأحيائية والكائنات الحية. htm
لقد وجدت مقالًا هنا على الإنترنت. الشغف ، كمهتم ، لكنني لا أخاطر بتجربته على نفسي حتى الآن. انتشر للمراجعة ، وهناك شخص أكثر جرأة - سأكون سعيدًا بردود الفعل.
سأخبرك عن واحدة من أكثر الأشياء التي لا تصدق ، من وجهة نظر الأفكار والممارسات اليومية - ممارسة التكيف الحر مع البرد.
وفقًا للأفكار المقبولة عمومًا ، لا يمكن أن يكون الشخص في البرد بدون ملابس دافئة. البرد قاتل تمامًا ، ويستحق الخروج بدون سترة بإرادة القدر ، لأن الشخص البائس يتعرض لتجميد مؤلم ، ومجموعة لا مفر منها من الأمراض عند العودة.
بمعنى آخر ، الأفكار المقبولة عمومًا تحرم الشخص تمامًا من القدرة على التكيف مع البرد. يعتبر نطاق الراحة أعلى من درجة حرارة الغرفة حصريًا.
كأنك لا تستطيع المجادلة. لا يمكنك قضاء الشتاء كله في روسيا في شورت وقميص ...
هذه هي النقطة فقط ، إنه ممكن !!
لا ، ليس صرير أسنانك ، اكتساب رقاقات الثلج لتسجيل رقم قياسي مثير للسخرية. وبحرية. الشعور ، في المتوسط ، براحة أكثر من من حولك. انه حقيقي خبرة عملية، كسر بشكل ساحق الأنماط المقبولة عمومًا.
يبدو ، لماذا تملك مثل هذه الممارسات؟ نعم ، كل شيء بسيط للغاية. الآفاق الجديدة تجعل الحياة أكثر إثارة دائمًا. إزالة المخاوف الملهمة ، تصبح أكثر حرية.
تم توسيع نطاق الراحة بشكل كبير. عندما يكون الباقي ساخنًا أو باردًا ، تشعر بالراحة في كل مكان. الرهاب يختفي تماما. بدلاً من الخوف من الإصابة بالمرض ، إذا لم ترتدي ملابس دافئة كافية ، فستحصل على الحرية الكاملة والثقة بالنفس. من الجيد حقًا الركض في البرد. إذا تجاوزت حدودك ، فلن يترتب على ذلك أي عواقب.
كيف يكون هذا ممكن حتى؟ كل شيء بسيط للغاية. نحن أفضل بكثير مما نعتقد. ولدينا آليات تسمح لنا بالتحرر في البرد.
أولاً ، مع تقلبات درجات الحرارة ضمن حدود معينة ، يتغير معدل الأيض وخصائص الجلد وما إلى ذلك. من أجل عدم تبديد الحرارة ، يقلل المحيط الخارجي للجسم بدرجة كبيرة من درجة الحرارة ، بينما تظل درجة الحرارة الأساسية مستقرة جدًا. (نعم ، الكفوف الباردة طبيعية !! مهما اقتنعنا في الطفولة ، فهذه ليست علامة على التجمد!)
مع زيادة الحمل البارد ، يتم تنشيط آليات محددة لتوليد الحرارة. نحن نعلم شيئًا عن التقلص الحراري ، بمعنى آخر ، الارتعاش. الآلية ، في الواقع ، حالة طارئة. يرتجف يسخن ، لكنه لا يتحول من حياة جيدة ، ولكن عندما تشعر بالبرد حقًا.
ولكن هناك أيضًا توليد حراري لا يرتجف ، والذي ينتج الحرارة من خلال الأكسدة المباشرة للمغذيات في الميتوكوندريا مباشرة في الحرارة. في دائرة الأشخاص الذين يمارسون الممارسات الباردة ، كانت هذه الآلية تسمى ببساطة "الموقد". عند تشغيل "الموقد" ، يتم إنتاج الحرارة في الخلفية بكمية كافية للبقاء طويلاً في البرد بدون ملابس.
بشكل ذاتي ، يبدو الأمر غير عادي إلى حد ما. في اللغة الروسية ، تشير كلمة "بارد" إلى إحساسين مختلفين اختلافًا جوهريًا: "الجو بارد بالخارج" و "الجو بارد بالنسبة لك". قد تكون موجودة بشكل مستقل. يمكنك التجميد في غرفة دافئة إلى حد ما. ويمكن أن تشعر بالجلد يحترق بالخارج ، لكن لا يتجمد على الإطلاق ولا تشعر بعدم الراحة. علاوة على ذلك ، إنه لطيف.
كيف يمكن للمرء أن يتعلم استخدام هذه الآليات؟ سأقول بشكل قاطع أنني أعتبر "التعلم بالمقال" محفوفًا بالمخاطر. يجب تسليم التكنولوجيا بشكل شخصي.
يبدأ توليد الحرارة غير المرتعش في صقيع شديد إلى حد ما. وتشغيله هو قصور ذاتي تمامًا. يبدأ "الموقد" في العمل في موعد لا يتجاوز بضع دقائق. لذلك ، من المفارقات أن تعلم المشي بحرية في البرد أسهل بكثير في الصقيع الشديد منه في يوم خريف بارد.
الأمر يستحق الخروج في البرد ، حيث تبدأ في الشعور بالبرد. يصاب شخص عديم الخبرة برعب من الذعر. يبدو له أنه إذا كان الجو باردًا الآن ، فسيكون هناك فقرة كاملة خلال عشر دقائق. لا ينتظر الكثيرون ببساطة حتى يدخل "المفاعل" في وضع التشغيل.
عندما يبدأ "الموقد" مع ذلك ، يتضح أنه ، على عكس التوقعات ، من المريح جدًا أن تكون في البرد. هذه التجربة مفيدة لأنها تكسر على الفور الأنماط التي غُرست في الطفولة حول استحالة ذلك ، وتساعد على النظر إلى الواقع بطريقة مختلفة ككل.
لأول مرة ، تحتاج إلى الخروج إلى البرد تحت إشراف شخص يعرف بالفعل كيفية القيام بذلك ، أو حيث يمكنك العودة إلى الدفء في أي وقت!
وعليك أن تخرج عارياً. السراويل ، أفضل حتى بدون تيشيرت ولا شيء آخر. يحتاج الجسد إلى الخوف بشكل صحيح حتى يقوم بتشغيل أنظمة التكيف المنسية. إذا شعرت بالخوف ووضعت سترة أو مجرفة أو شيء مشابه ، فإن فقد الحرارة سيكون كافيًا للتجميد بشدة ، لكن "المفاعل" لن يبدأ!
للسبب نفسه ، فإن "التصلب" التدريجي أمر خطير. يؤدي خفض درجة حرارة الهواء أو الحمام "بمقدار درجة واحدة في عشرة أيام" إلى حقيقة أنه ، عاجلاً أم آجلاً ، تأتي لحظة يكون فيها الجو باردًا بما يكفي للإصابة بالمرض ، ولكنها ليست كافية لتحفيز توليد الحرارة. حقا فقط الناس الحديد. لكن يمكن للجميع تقريبًا الخروج فورًا في البرد أو الغوص في الحفرة.
بعد ما قيل ، يمكن للمرء أن يخمن بالفعل أن التكيف ليس مع الصقيع ، ولكن مع درجات الحرارة الإيجابية المنخفضة هو مهمة أكثر صعوبة من الركض في الصقيع ، ويتطلب إعدادًا أعلى. لا يتم تشغيل "الموقد" عند +10 على الإطلاق ، وتعمل الآليات غير المحددة فقط.
يجب أن نتذكر أنه لا يمكن تحمل الانزعاج الشديد. عندما يسير كل شيء على ما يرام ، لا يحدث انخفاض في درجة حرارة الجسم. إذا بدأت تشعر بالبرد الشديد ، فأنت بحاجة إلى التوقف عن هذه الممارسة. المخارج الدورية خارج حدود الراحة أمر لا مفر منه (وإلا ، لا يمكن دفع هذه الحدود) ، ولكن لا ينبغي السماح للنمو المتطرف إلى الماصات.
في النهاية سئم نظام التدفئة من العمل تحت الحمل. حدود التحمل بعيدة جدًا. لكن هم. يمكنك المشي بحرية عند -10 طوال اليوم ، وفي -20 لبضع ساعات. لكن الذهاب للتزلج في قميص واحد لن ينجح. (الظروف الميدانية بشكل عام قضية منفصلة. في الشتاء ، لا يمكنك التوفير في الملابس التي تأخذها معك في نزهة! يمكنك وضعها في حقيبة الظهر ، لكن لا يمكنك نسيانها في المنزل. في الأوقات الخالية من الثلوج ، يمكنك المخاطرة بترك أشياء إضافية في المنزل تؤخذ فقط بسبب الخوف من الطقس ، ولكن إذا كان لديك خبرة)
لمزيد من الراحة ، من الأفضل أن تمشي بهذه الطريقة أكثر أو أقل هواء نظيفبعيدًا عن مصادر الدخان والضباب الدخاني - تزداد الحساسية تجاه ما نتنفسه في هذه الحالة بشكل كبير. من الواضح أن الممارسة بشكل عام غير متوافقة مع التدخين والنبيذ.
يمكن أن يسبب التواجد في البرد النشوة الباردة. الشعور لطيف ، لكنه يتطلب أقصى درجات ضبط النفس ، من أجل تجنب فقدان الكفاءة. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل من غير المرغوب فيه للغاية بدء ممارسة بدون معلم.
فارق بسيط آخر هو إعادة تشغيل طويلة لنظام التدفئة بعد الأحمال الكبيرة. بعد أن أصابتك البرد بشكل صحيح ، يمكنك أن تشعر بحالة جيدة ، ولكن عندما تدخل غرفة دافئة ، ينطفئ "الموقد" ويبدأ الجسم في الاحماء مع رعشة. إذا خرجت في نفس الوقت إلى البرد مرة أخرى ، فلن يتم تشغيل "الموقد" ، ويمكنك التجميد كثيرًا.
أخيرًا ، عليك أن تفهم أن امتلاك الممارسة لا يضمن عدم التجميد في أي مكان أبدًا. تتغير الدولة ، وتؤثر عوامل كثيرة. لكن احتمال الوقوع في مشاكل من الطقس لا يزال منخفضًا. تمامًا كما أن احتمالية تعرضك لضربة جسدية من قبل رياضي هي بأي حال من الأحوال أقل من احتمالية أن تكون اسفنجيًا.
للأسف ، لم يكن من الممكن إنشاء مقال كامل. أنا فقط في بعبارات عامةأوجزت هذه الممارسة (بتعبير أدق ، مجموعة من الممارسات ، لأن الغوص في حفرة جليدية والركض مرتديًا قميصًا في البرد والتجول في الغابة بأسلوب ماوكلي مختلفة). اسمحوا لي أن ألخص ما بدأت به. يتيح لك امتلاك مواردك الخاصة التخلص من المخاوف والشعور براحة أكبر. وهذا مثير للاهتمام.
سأخبرك عن واحدة من أكثر الأشياء التي لا تصدق ، من وجهة نظر الأفكار والممارسات العادية - ممارسة التكيف الحر مع البرد.
وفقًا للأفكار المقبولة عمومًا ، لا يمكن أن يكون الشخص في البرد بدون ملابس دافئة. البرد قاتل تمامًا ، ويستحق الخروج إلى الشارع بدون سترة بإرادة القدر ، لأن الشخص البائس يتعرض لتجميد مؤلم ، ومجموعة لا مفر منها من الأمراض عند عودته.
بمعنى آخر ، الأفكار المقبولة عمومًا تحرم الشخص تمامًا من القدرة على التكيف مع البرد. يعتبر نطاق الراحة أعلى من درجة حرارة الغرفة حصريًا.
كأنك لا تستطيع المجادلة. لا يمكنك قضاء الشتاء كله في روسيا في شورت وقميص ...
هذه هي النقطة فقط ، إنه ممكن !!
لا ، ليس صرير أسنانك ، اكتساب رقاقات الثلج لتسجيل رقم قياسي مثير للسخرية. وبحرية. الشعور ، في المتوسط ، براحة أكثر من من حولك. هذه تجربة عملية حقيقية ، تكسر بشدة الأنماط المقبولة عمومًا.
يبدو ، لماذا تملك مثل هذه الممارسات؟ نعم ، كل شيء بسيط للغاية. الآفاق الجديدة تجعل الحياة أكثر إثارة دائمًا. إزالة المخاوف الملهمة ، تصبح أكثر حرية.
تم توسيع نطاق الراحة بشكل كبير. عندما يكون الباقي ساخنًا أو باردًا ، تشعر بالراحة في كل مكان. الرهاب يختفي تماما. بدلاً من الخوف من الإصابة بالمرض ، إذا لم ترتدي ملابس دافئة كافية ، فستحصل على الحرية الكاملة والثقة بالنفس. من الجيد حقًا الركض في البرد. إذا تجاوزت حدودك ، فلن يترتب على ذلك أي عواقب.
كيف يكون هذا ممكن حتى؟ كل شيء بسيط للغاية. نحن أفضل بكثير مما نعتقد. ولدينا آليات تسمح لنا بالتحرر في البرد.
أولاً ، مع تقلبات درجات الحرارة ضمن حدود معينة ، يتغير معدل الأيض وخصائص الجلد وما إلى ذلك. من أجل عدم تبديد الحرارة ، يقلل المحيط الخارجي للجسم بدرجة كبيرة من درجة الحرارة ، بينما تظل درجة الحرارة الأساسية مستقرة جدًا. (نعم ، الكفوف الباردة طبيعية !! مهما اقتنعنا في الطفولة ، فهذه ليست علامة على التجمد!)
مع زيادة الحمل البارد ، يتم تنشيط آليات محددة لتوليد الحرارة. نحن نعلم شيئًا عن التقلص الحراري ، بمعنى آخر ، الارتعاش. الآلية ، في الواقع ، حالة طارئة. يرتجف يسخن ، لكنه لا يتحول من حياة جيدة ، ولكن عندما تشعر بالبرد حقًا.
ولكن هناك أيضًا توليد حراري لا يرتجف ، والذي ينتج الحرارة من خلال الأكسدة المباشرة للمغذيات في الميتوكوندريا مباشرة في الحرارة. في دائرة الأشخاص الذين يمارسون الممارسات الباردة ، كانت هذه الآلية تسمى ببساطة "الموقد". عند تشغيل "الموقد" ، يتم إنتاج الحرارة في الخلفية بكمية كافية للبقاء طويلاً في البرد بدون ملابس.
بشكل ذاتي ، يبدو الأمر غير عادي إلى حد ما. في اللغة الروسية ، تشير كلمة "بارد" إلى إحساسين مختلفين اختلافًا جوهريًا: "الجو بارد بالخارج" و "الجو بارد بالنسبة لك". قد تكون موجودة بشكل مستقل. يمكنك التجميد في غرفة دافئة إلى حد ما. ويمكن أن تشعر بالجلد يحترق بالخارج ، لكن لا يتجمد على الإطلاق ولا تشعر بعدم الراحة. علاوة على ذلك ، إنه لطيف.
كيف يمكن للمرء أن يتعلم استخدام هذه الآليات؟ سأقول بشكل قاطع أنني أعتبر "التعلم بالمقال" محفوفًا بالمخاطر. يجب تسليم التكنولوجيا بشكل شخصي.
يبدأ توليد الحرارة غير المرتعش في صقيع شديد إلى حد ما. وتشغيله هو قصور ذاتي تمامًا. يبدأ "الموقد" في العمل في موعد لا يتجاوز بضع دقائق. لذلك ، من المفارقات أن تعلم المشي بحرية في البرد أسهل بكثير في الصقيع الشديد منه في يوم خريف بارد.
الأمر يستحق الخروج في البرد ، حيث تبدأ في الشعور بالبرد. يصاب شخص عديم الخبرة برعب من الذعر. يبدو له أنه إذا كان الجو باردًا الآن ، فسيكون هناك فقرة كاملة خلال عشر دقائق. لا ينتظر الكثيرون ببساطة حتى يدخل "المفاعل" في وضع التشغيل.
عندما يبدأ "الموقد" مع ذلك ، يتضح أنه ، على عكس التوقعات ، من المريح جدًا أن تكون في البرد. هذه التجربة مفيدة لأنها تكسر على الفور الأنماط التي غُرست في الطفولة حول استحالة ذلك ، وتساعد على النظر إلى الواقع بطريقة مختلفة ككل.
لأول مرة ، تحتاج إلى الخروج إلى البرد تحت إشراف شخص يعرف بالفعل كيفية القيام بذلك ، أو حيث يمكنك العودة إلى الدفء في أي وقت!
وعليك أن تخرج عارياً. السراويل ، أفضل حتى بدون تيشيرت ولا شيء آخر. يحتاج الجسد إلى الخوف بشكل صحيح حتى يقوم بتشغيل أنظمة التكيف المنسية. إذا شعرت بالخوف ووضعت سترة أو مجرفة أو شيء مشابه ، فإن فقد الحرارة سيكون كافيًا للتجميد بشدة ، لكن "المفاعل" لن يبدأ!
للسبب نفسه ، فإن "التصلب" التدريجي أمر خطير. يؤدي خفض درجة حرارة الهواء أو الحمام "بمقدار درجة واحدة في عشرة أيام" إلى حقيقة أنه ، عاجلاً أم آجلاً ، تأتي لحظة يكون فيها الجو باردًا بما يكفي للإصابة بالمرض ، ولكنها ليست كافية لتحفيز توليد الحرارة. حقًا ، لا يتحمل مثل هذا التصلب سوى الأشخاص الحديديين. لكن يمكن للجميع تقريبًا الخروج فورًا في البرد أو الغوص في الحفرة.
بعد ما قيل ، يمكن للمرء أن يخمن بالفعل أن التكيف ليس مع الصقيع ، ولكن مع درجات الحرارة الإيجابية المنخفضة هو مهمة أكثر صعوبة من الركض في الصقيع ، ويتطلب إعدادًا أعلى. لا يتم تشغيل "الموقد" عند +10 على الإطلاق ، وتعمل الآليات غير المحددة فقط.
يجب أن نتذكر أنه لا يمكن تحمل الانزعاج الشديد. عندما يسير كل شيء على ما يرام ، لا يحدث انخفاض في درجة حرارة الجسم. إذا بدأت تشعر بالبرد الشديد ، فأنت بحاجة إلى التوقف عن هذه الممارسة. المخارج الدورية خارج حدود الراحة أمر لا مفر منه (وإلا ، لا يمكن دفع هذه الحدود) ، ولكن لا ينبغي السماح للنمو المتطرف إلى الماصات.
في النهاية سئم نظام التدفئة من العمل تحت الحمل. حدود التحمل بعيدة جدًا. لكن هم. يمكنك المشي بحرية عند -10 طوال اليوم ، وفي -20 لبضع ساعات. لكن الذهاب للتزلج في قميص واحد لن ينجح. (الظروف الميدانية بشكل عام قضية منفصلة. في الشتاء ، لا يمكنك التوفير في الملابس التي تأخذها معك في نزهة! يمكنك وضعها في حقيبة الظهر ، لكن لا يمكنك نسيانها في المنزل. في الأوقات الخالية من الثلوج ، يمكنك المخاطرة بترك أشياء إضافية في المنزل تؤخذ فقط بسبب الخوف من الطقس ، ولكن إذا كان لديك خبرة)
لمزيد من الراحة ، من الأفضل السير على هذا النحو في هواء نقي إلى حد ما ، بعيدًا عن مصادر الدخان وعن الضباب الدخاني - تزداد الحساسية تجاه ما نتنفسه في هذه الحالة بشكل كبير. من الواضح أن الممارسة بشكل عام غير متوافقة مع التدخين والنبيذ.
يمكن أن يسبب التواجد في البرد النشوة الباردة. الشعور لطيف ، لكنه يتطلب أقصى درجات ضبط النفس ، من أجل تجنب فقدان الكفاءة. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل من غير المرغوب فيه للغاية بدء ممارسة بدون معلم.
فارق بسيط آخر هو إعادة تشغيل طويلة لنظام التدفئة بعد الأحمال الكبيرة. بعد أن أصابتك البرد بشكل صحيح ، يمكنك أن تشعر بحالة جيدة ، ولكن عندما تدخل غرفة دافئة ، ينطفئ "الموقد" ويبدأ الجسم في الاحماء مع رعشة. إذا خرجت في نفس الوقت إلى البرد مرة أخرى ، فلن يتم تشغيل "الموقد" ، ويمكنك التجميد كثيرًا.
أخيرًا ، عليك أن تفهم أن امتلاك الممارسة لا يضمن عدم التجميد في أي مكان أبدًا. تتغير الدولة ، وتؤثر عوامل كثيرة. لكن احتمال الوقوع في مشاكل من الطقس لا يزال منخفضًا. تمامًا كما أن احتمالية تعرضك لضربة جسدية من قبل رياضي هي بأي حال من الأحوال أقل من احتمالية أن تكون اسفنجيًا.
للأسف ، لم يكن من الممكن إنشاء مقال كامل. لقد أوجزت هذه الممارسة بعبارات عامة فقط (بتعبير أدق ، مجموعة من الممارسات ، لأن الغوص في حفرة جليدية والركض مرتديًا قميصًا في البرد والتجول في الغابة بأسلوب ماوكلي مختلفة). اسمحوا لي أن ألخص ما بدأت به. يتيح لك امتلاك مواردك الخاصة التخلص من المخاوف والشعور براحة أكبر. وهذا مثير للاهتمام.
منظمة بيلغورود الإقليمية العامة
MBOUDOD "مركز سياحة ورحلات الأطفال والشباب"
بيلغورود
التطوير المنهجي
موضوع:"الأساس الفسيولوجي لتكييف جسم الرياضي مع الظروف المناخية الجديدة"
المدرب-المعلم TsDYUTE
بيلغورود ، 2014
1. مفهوم التكيف
2. التكيف والتوازن
3. التكيف البارد
4. التأقلم. دوار الجبل
5. تطوير التحمل المحدد كعامل يساهم في التأقلم على الارتفاعات العالية
1. مفهوم التكيف
التكيفهي عملية تكيف تتشكل خلال حياة الشخص. بفضل العمليات التكيفية ، يتكيف الشخص مع الظروف غير العادية أو مستوى جديد من النشاط ، أي يزيد من مقاومة جسمه ضد عمل العوامل المختلفة. يمكن لجسم الإنسان أن يتكيف مع درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة ، والمنبهات العاطفية (الخوف ، والألم ، وما إلى ذلك) ، والضغط الجوي المنخفض ، أو حتى بعض العوامل المسببة للأمراض.
على سبيل المثال ، يمكن لمتسلق يتكيف مع نقص الأكسجين أن يتسلق قمة جبل بارتفاع 8000 متر أو أكثر ، حيث يقترب الضغط الجزئي للأكسجين من 50 ملم زئبق. فن. (6.7 كيلو باسكال). الغلاف الجوي على مثل هذا الارتفاع مخلخل للغاية لدرجة أن شخصًا غير مدرب يموت في بضع دقائق (بسبب نقص الأكسجين) حتى أثناء الراحة.
يختلف الأشخاص الذين يعيشون في خطوط العرض الشمالية أو الجنوبية ، في الجبال أو في السهول ، في المناطق المدارية الرطبة أو في الصحراء ، عن بعضهم البعض في العديد من مؤشرات التوازن. لذلك ، قد يختلف عدد من المؤشرات العادية لمناطق فردية من العالم.
يمكننا القول أن الحياة البشرية في الظروف الحقيقية هي عملية تكيف مستمرة. يتكيف جسمها مع تأثيرات مختلف المناخية والجغرافية والطبيعية (الضغط الجوي وتكوين الغاز في الهواء ، ومدة وكثافة التشمس ، ودرجة الحرارة والرطوبة ، والإيقاعات الموسمية واليومية ، وخطوط الطول والعرض الجغرافي ، والجبال والسهول ، إلخ) و العوامل الاجتماعية ، ظروف الحضارة. كقاعدة عامة ، يتكيف الجسم مع عمل مجموعة من العوامل المختلفة.تنشأ الحاجة إلى تحفيز الآليات التي تقود عملية التكيف مع زيادة قوة أو مدة تأثير عدد من العوامل الخارجية. على سبيل المثال ، في الظروف الطبيعية للحياة ، تتطور مثل هذه العمليات في الخريف والربيع ، عندما يتم إعادة بناء الجسم تدريجيًا ، والتكيف مع الطقس البارد أو الاحترار.
يتطور التكيف أيضًا عندما يغير الشخص مستوى النشاط ويبدأ في الانخراط في التربية البدنية أو نوع غير معهود. نشاط العمل، أي زيادة نشاط الجهاز الحركي. في الظروف الحديثة ، فيما يتعلق بالتنمية انتقال سريعغالبًا ما يغير الشخص ليس فقط الظروف المناخية والجغرافية ، ولكن أيضًا المناطق الزمنية. هذا يترك بصماته على الإيقاع الحيوي ، والذي يصاحبه أيضًا تطور العمليات التكيفية.
2. التكيف والتوازن
يُجبر الشخص على التكيف باستمرار مع الظروف البيئية المتغيرة ، والحفاظ على جسده من الدمار تحت تأثير العوامل الخارجية. من الممكن الحفاظ على الجسم بسبب التوازن - خاصية عالمية للحفاظ على استقرار عمل أجهزة الجسم المختلفة والحفاظ عليه استجابةً للتأثيرات التي تنتهك هذا الاستقرار.
التوازن- الثبات الديناميكي النسبي لتكوين وخصائص البيئة الداخلية واستقرار الوظائف الفسيولوجية الأساسية للجسم. أي فسيولوجية أو فيزيائية أو كيميائية أو التأثير العاطفيسواء كانت درجة حرارة الهواء أو التغيرات في الضغط الجوي أو الإثارة أو الفرح أو الحزن ، قد تكون سبب خروج الجسم من حالة التوازن الديناميكي. تلقائيًا ، بمساعدة آليات التنظيم الخلطية والعصبية ، يتم إجراء التنظيم الذاتي للوظائف الفسيولوجية ، مما يضمن الحفاظ على النشاط الحيوي للكائن الحي عند مستوى ثابت. يتم التنظيم الخلطي من خلال البيئة الداخلية السائلة للجسم بمساعدة الجزيئات الكيميائية التي تطلقها الخلايا أو بعض الأنسجة والأعضاء (الهرمونات والإنزيمات وما إلى ذلك). يوفر التنظيم العصبي إرسالًا سريعًا وموجهًا للإشارات في شكل نبضات عصبية تصل إلى هدف التنظيم.
التفاعلية خاصية مهمة للكائن الحي تؤثر على كفاءة الآليات التنظيمية. التفاعلية هي قدرة الكائن الحي على الاستجابة (التفاعل) مع التغيرات في التمثيل الغذائي والوظيفة لمحفزات البيئة الخارجية والداخلية. التعويض عن التغيرات في العوامل البيئية ممكن بسبب تفعيل الأنظمة المسؤولة عن التكيف(تكيف) الكائن الحي للظروف الخارجية.
الاستتباب والتكيف هما النتيجتان النهائيتان اللتان تنظمان الأنظمة الوظيفية. يؤدي تدخل العوامل الخارجية في حالة الاستتباب إلى إعادة هيكلة تكيفية للجسم ، ونتيجة لذلك يقوم نظام وظيفي واحد أو أكثر بتعويض الاضطرابات المحتملة واستعادة التوازن.
3. التكيف البارد
في الجبال العالية ، وفي ظل ظروف الجهد البدني المتزايد ، فإن أهم العمليات هي التأقلم - التكيف مع البرودة.
تتوافق المنطقة المناخية المحلية المثلى مع نطاق درجة الحرارة 15 ... 21 درجة مئوية ؛ يضمن رفاهية الشخص ولا يسبب تحولات في أنظمة التنظيم الحراري ؛
تتوافق المنطقة المناخية المناخية المسموح بها مع نطاق درجة الحرارة من سالب 5.0 إلى زائد 14.9 درجة مئوية و 21.7 ... 27.0 درجة مئوية ؛ يضمن الحفاظ على صحة الإنسان لفترة طويلة من التعرض ، ولكنه يسبب عدم الراحة ، فضلاً عن التحولات الوظيفية التي لا تتجاوز حدود قدرات التكيف الفسيولوجية. عندما يكون جسم الإنسان في هذه المنطقة قادرًا على الحفاظ على توازن درجة الحرارة بسبب التغيرات في تدفق الدم في الجلد والتعرق لفترة طويلة دون تدهور الصحة ؛
المنطقة المناخية المناخية القصوى المسموح بها ، ودرجات الحرارة الفعالة من 4.0 إلى 4.9 درجة مئوية تحت الصفر ومن 27.1 إلى 32.0 درجة مئوية. يتم تحقيق الحفاظ على حالة وظيفية طبيعية نسبيًا لمدة 1-2 ساعة بسبب توتر نظام القلب والأوعية الدموية ونظام التنظيم الحراري. يحدث تطبيع الحالة الوظيفية بعد 1.0-1.5 ساعة من الإقامة في بيئة مثالية. يؤدي التعرض المتكرر المتكرر إلى تعطيل العمليات الحجمية والنضوب القوات الدفاعيةالكائن الحي ، مما يقلل من مقاومته غير المحددة ؛
منطقة مناخية مناخية مقبولة للغاية ، ودرجات حرارة فعالة من سالب 4.9 إلى 15.0 درجة مئوية تحت الصفر ومن 32.1 إلى 38.0 درجة مئوية.
ينتج عن أداء التحميل في درجات حرارة في النطاقات المحددة 30-60 دقيقة. إلى تغيير واضح في الحالة الوظيفية: في درجات الحرارة المنخفضة يكون الجو باردًا في ملابس الفراء ، والأيدي في قفازات الفراء تتجمد: عند درجات حرارة عاليةيظهر الإحساس بالحرارة "ساخن" ، "حار جدًا" ، خمول ، عدم الرغبة في العمل ، صداع ، غثيان ، تهيج ؛ العرق ، الذي يتدفق بغزارة من الجبهة ، يدخل العين ، يتدخل ؛ مع زيادة أعراض ارتفاع درجة الحرارة ، ضعف البصر.
تتميز المنطقة المناخية الخطيرة التي تقل عن 15 درجة مئوية وما فوق 38 درجة مئوية بمثل هذه الظروف بعد 10-30 دقيقة. قد يؤدي إلى اعتلال الصحة.
مدة التشغيل
عند إجراء حمل في ظروف مناخية معاكسة
منطقة المناخ المحلي | أقل من درجات الحرارة المثلى | فوق درجات الحرارة المثلى |
||
درجة حرارة فعالة ، С | الوقت ، دقيقة. | درجة حرارة فعالة ، С | الوقت ، دقيقة. |
|
مسموح | 5,0…14,9 | 60 – 120 | 21,7…27,0 | 30 – 60 |
الحد الأقصى المسموح به | من 4.9 إلى ناقص 4.9 | 30 – 60 | 27,1…32,0 | 20 – 30 |
محمولة للغاية | ناقص 4.9… 15.0 | 10 – 30 | 32,1…38,0 | 10 – 20 |
خطير | أقل من 15.1 | 5 – 10 | فوق 38.1 | 5 – 10 |
4. التأقلم. دوار الجبل
عندما تصعد في الارتفاع ، ينخفض ضغط الهواء. وفقًا لذلك ، ينخفض ضغط جميع مكونات الهواء ، بما في ذلك الأكسجين. هذا يعني أن كمية الأكسجين التي تدخل الرئتين أثناء الاستنشاق أقل. وجزيئات الأكسجين أقل ارتباطًا بكريات الدم الحمراء في الدم. ينخفض تركيز الأكسجين في الدم. يسمى نقص الأكسجين في الدم نقص الأكسجة. يؤدي نقص الأكسجة إلى التطور دوار الجبل.
المظاهر النموذجية لمرض المرتفعات:
· زيادة معدل ضربات القلب؛
· ضيق في التنفس عند المجهود.
· الصداع والأرق.
· الضعف والغثيان والقيء.
· سلوك غير لائق.
في الحالات المتقدمة ، يمكن أن يؤدي داء المرتفعات إلى عواقب وخيمة.
لتكون آمنًا على ارتفاعات عالية ، أنت بحاجة التأقلم- تكيف الجسم مع ظروف الارتفاعات العالية.
التأقلم مستحيل بدون داء المرتفعات. تؤدي الأشكال الخفيفة من داء المرتفعات إلى تفعيل آليات إعادة هيكلة الجسم.
هناك مرحلتان للتأقلم:
· التأقلم على المدى القصير هو استجابة سريعة لنقص الأكسجة. تتعلق التغييرات بشكل أساسي بأنظمة نقل الأكسجين. تزداد وتيرة التنفس ودقات القلب. يتم إخراج كريات الدم الحمراء الإضافية من مستودع الدم. هناك إعادة توزيع للدم في الجسم. يزيد من تدفق الدم إلى المخ ، لأن الدماغ يحتاج إلى الأكسجين. هذا ما يؤدي الى الصداع. لكن آليات التكيف هذه لا يمكن أن تكون فعالة إلا لفترة قصيرة. في الوقت نفسه ، يعاني الجسم من الإجهاد والتعب.
· التأقلم طويل المدى - مجموعة معقدة من التغيرات العميقة في الجسم. هي التي هي الغرض من التأقلم. في هذه المرحلة ، ينتقل التركيز من آليات النقل إلى الآليات استخدام اقتصاديالأكسجين. تنمو شبكة الشعيرات الدموية ، وتزداد مساحة الرئتين. يتغير تكوين الدم - يظهر الهيموجلوبين الجنيني ، والذي يربط الأكسجين بسهولة أكبر عند ضغطه الجزئي المنخفض. يزيد نشاط الإنزيمات التي تكسر الجلوكوز والجليكوجين. تتغير الكيمياء الحيوية لخلايا عضلة القلب ، مما يسمح باستخدام الأكسجين بكفاءة أكبر.
خطوة التأقلم
عند الصعود إلى ارتفاع ، يعاني الجسم من نقص في الأكسجين. يبدأ داء المرتفعات الخفيف. يتم تضمين آليات التأقلم على المدى القصير. من أجل التأقلم الفعال بعد الصعود ، من الأفضل النزول ، بحيث تحدث التغييرات في الجسم في ظروف أكثر ملاءمة ولا يكون هناك استنفاد للجسم. هذا هو مبدأ التأقلم التدريجي - سلسلة من الصعود والهبوط ، حيث يكون كل صعود لاحق أعلى من السابق.
أرز. 1. رسم بياني مسنن للتأقلم التدريجي
في بعض الأحيان ، لا توفر ميزات الإغاثة فرصة للتأقلم التدريجي الكامل. على سبيل المثال ، في العديد من المسارات في جبال الهيمالايا ، حيث يتم التسلق يوميًا. ثم يتم إجراء انتقالات نهارية صغيرة بحيث لا تحدث زيادة الارتفاع بسرعة كبيرة. من المفيد جدًا في هذه الحالة البحث عن فرصة للقيام حتى بمخرج صغير من مكان قضاء الليل. غالبًا ما يمكنك المشي في المساء على تل قريب أو أحد الجبال ، والحصول على ما لا يقل عن مائتي متر.
ما الذي يجب فعله لضمان تأقلم ناجح قبل الرحلة؟
التدريب البدني العام . من الأسهل للرياضي المدرب أن يتحمل الأحمال المرتبطة بالارتفاع. بادئ ذي بدء ، يجب عليك تطوير القدرة على التحمل. يتم تحقيق ذلك من خلال ممارسة التمارين منخفضة الكثافة المستمرة. معظم وسائل يمكن الوصول إليهاتطوير التحمل يجري.
من غير المجدي عمليًا الركض كثيرًا ، ولكن شيئًا فشيئًا. من الأفضل الركض مرة واحدة في الأسبوع لمدة ساعة واحدة عن كل يوم لمدة 10 دقائق. لتطوير القدرة على التحمل ، يجب أن يكون طول الجري أكثر من 40 دقيقة ، التردد - حسب الأحاسيس. من المهم مراقبة معدل النبض وعدم زيادة الحمل على القلب. بشكل عام ، يجب أن يكون التدريب ممتعًا ، وليس هناك حاجة إلى التعصب.
صحة.من المهم جدًا القدوم إلى الجبال بصحة جيدة وراحة. إذا كنت تتدرب ، فقبل الرحلة بثلاثة أسابيع ، قلل الحمل وامنح الجسم قسطًا من الراحة. إلزامي نوما هنيئاو الطعام. يمكن استكمال التغذية بالفيتامينات والمعادن. قلل من تناول الكحوليات أو تجنبها بشكل أفضل. تجنب الإجهاد والإرهاق في العمل. تحتاج إلى إصلاح أسنانك.
في الأيام الأولى ، يتعرض الجسم لأحمال ثقيلة. يضعف جهاز المناعة ومن السهل أن تمرض. تجنب انخفاض حرارة الجسم أو ارتفاع درجة الحرارة. في الجبال ، هناك تغيرات حادة في درجات الحرارة وبالتالي عليك اتباع القاعدة - خلع ملابسك قبل أن تتعرق ، ارتدِ ملابسك قبل أن تصاب بالبرد.
يمكن تقليل الشهية في المرتفعات ، خاصة إذا ذهبت على الفور إلى ارتفاعات عالية. ليست هناك حاجة للقوة. أعط الأفضلية للأطعمة سهلة الهضم. في الجبال ، بسبب جفاف الهواء والجهد البدني الثقيل ، يحتاج الإنسان إلى كمية كبيرة من الماء - اشرب كثيرا.
استمر في تناول الفيتامينات والمعادن. يمكنك البدء في تناول الأحماض الأمينية التي لها خصائص أدابتوجينيك.
وضع الحركة.يحدث أنه فقط بعد وصول السياح ، الذين يعانون من طفرة عاطفية ويشعرون بالإرهاق من قوتهم ، يسيرون بسرعة كبيرة على طول الطريق. تحتاج إلى كبح جماح نفسك ، يجب أن تكون وتيرة الحركة هادئة وموحدة. في الأيام الأولى في المرتفعات ، يكون النبض عند الراحة أعلى بمقدار 1.5 مرة من النبض في السهول. إنه صعب بالفعل على الجسم ، لذلك لا داعي للقيادة ، خاصة في أوقات التسلق. قد لا تكون الدموع الصغيرة ملحوظة ، ولكنها تميل إلى التراكم ، ويمكن أن تؤدي إلى انهيار التأقلم.
إذا أتيت إلى مكان تمضي فيه الليل ، ولم تشعر بصحة جيدة ، فلا داعي للنوم. من الأفضل المشي بوتيرة هادئة حول الحي ، والمشاركة في ترتيب إقامة مؤقتة ، بشكل عام ، القيام بشيء ما.
الحركة والعمل - علاج ممتاز لأشكال خفيفة من داء المرتفعات. الليل هو وقت مهم جدا للتأقلم. يجب أن يكون النوم سليمًا. إذا كنت تعاني من صداع في المساء ، فتناول مسكنًا للألم. يزعزع الصداع استقرار الجسم ولا يمكن تحمله. إذا كنت لا تستطيع النوم ، تناول الحبوب المنومة. لا يمكنك تحمل الأرق أيضًا.
تحقق من معدل ضربات قلبك قبل النوم وفي الصباح بعد الاستيقاظ مباشرة. يجب أن يكون نبض الصباح أقل - وهذا مؤشر على أن الجسم قد استراح.
من خلال التحضير المخطط جيدًا والجدول الزمني الصحيح للتسلق ، يمكنك تجنب المظاهر الخطيرة لمرض المرتفعات والاستمتاع بغزو المرتفعات الشاهقة.
5. تطوير القدرة على التحمل المحددة كعامل يساهم في التأقلم على الارتفاعات العالية
"إذا قام متسلق (سائح جبلي) في غير موسمه وقبل الموسم بزيادة" سقف الأكسجين "الخاص به عن طريق السباحة والجري وركوب الدراجات والتزلج والتجديف ، فإنه سيضمن تحسين جسده ، ثم يكون أكثر نجاحًا في التعامل مع صعوبات كبيرة ولكنها مثيرة عند اقتحام قمم الجبال ".
هذه التوصية صحيحة وخاطئة. بمعنى أنه من الضروري بالطبع الاستعداد للجبال. لكن ركوب الدراجات والتجديف والسباحة وأنواع التدريب الأخرى تعطي "تحسينًا لجسمك" ، وبالتالي "سقف أكسجين" مختلف. متى نحن نتكلمفيما يتعلق بالأعمال الحركية للجسم ، يجب على المرء أن يفهم بوضوح أنه لا توجد "حركة عامة" وأن أي فعل حركي محدد للغاية. ومن مستوى معين ، فإن تطوير جودة مادية يحدث دائمًا على حساب الآخر: القوة بسبب التحمل والسرعة ، التحمل بسبب القوة والسرعة.
عند التدريب على العمل المكثف إن استهلاك الأوكسجين وركائز الأكسدة في العضلات لكل وحدة زمنية مرتفع للغاية لدرجة أنه من غير الواقعي تجديد احتياطياتها بسرعة عن طريق زيادة عمل أنظمة النقل. يتم تقليل حساسية مركز الجهاز التنفسي لثاني أكسيد الكربون ، مما يحمي الجهاز التنفسي من الإجهاد الزائد غير الضروري.
تعمل العضلات القادرة على أداء مثل هذا الحمل في الواقع في وضع مستقل ، بالاعتماد على مواردها الخاصة. هذا لا يلغي تطور نقص الأكسجة في الأنسجة ويؤدي إلى تراكم كميات كبيرة من المنتجات منخفضة الأكسدة. جانب مهمالتفاعلات التكيفية في هذه الحالة هي تشكيل التسامح ، أي مقاومة تحول الأس الهيدروجيني. يتم ضمان ذلك من خلال زيادة قدرة الأنظمة العازلة للدم والأنسجة ، وزيادة ما يسمى. احتياطي قلوي للدم. تزداد قوة نظام مضادات الأكسدة في العضلات أيضًا ، مما يضعف أو يمنع بيروكسيد الدهون في أغشية الخلايا - وهو أحد الآثار الضارة الرئيسية لاستجابة الإجهاد. تزداد قوة نظام تحلل السكر اللاهوائي بسبب زيادة تخليق الإنزيمات المحللة للجلوكوز ، وزيادة احتياطيات الجليكوجين وفوسفات الكرياتين ، ومصادر الطاقة لتخليق ATP.
عند التدريب على العمل المعتدل انتشار شبكة الأوعية الدموية في العضلات والقلب والرئتين ، وزيادة في عدد الميتوكوندريا وتغير في خصائصها ، وزيادة في تخليق الإنزيمات المؤكسدة ، وزيادة في تكوين الكريات الحمر ، مما يؤدي إلى زيادة قدرة الأكسجين في الجسم. الدم ، يمكن أن يقلل من مستوى نقص الأكسجة أو يمنعه. مع الأداء المنهجي للنشاط البدني المعتدل ، المصحوب بزيادة في التهوية الرئوية ، فإن مركز الجهاز التنفسي ، على العكس من ذلك ، يزيد من الحساسية لثاني أكسيد الكربون 2 ، وذلك بسبب انخفاض محتواها بسبب ارتشاح الدم أثناء زيادة التنفس.
لذلك ، في عملية التكيف مع العمل المكثف (كقاعدة ، قصير المدى) ، يتطور طيف مختلف من التكيفات التكيفية في العضلات عن العمل المعتدل طويل المدى. لذلك ، على سبيل المثال ، أثناء نقص الأكسجة أثناء الغوص ، يصبح من المستحيل تنشيط التنفس الخارجي ، وهو أمر نموذجي للتكيف مع نقص الأكسجة في الارتفاعات العالية أو نقص الأكسجة أثناء العمل العضلي. ويتجلى الكفاح من أجل الحفاظ على توازن الأكسجين في زيادة احتياطيات الأكسجين المحمولة تحت الماء. وبالتالي ، فإن نطاق الأجهزة التكيفية في أنواع مختلفةنقص الأكسجة - يختلف ، لذلك - ليس مفيدًا دائمًا للجبال العالية.
طاولة. حجم الدم المنتشر (BCC) ومكوناته في تدريبات التحمل والرياضيين غير المدربين (L. Röcker ، 1977). |
||
المؤشرات | الرياضيين | ليسوا رياضيين |
نسخة مخفية الوجهة [ل] | 6,4 | 5,5 |
BCC [مل / كجم من وزن الجسم] | 95,4 | 76,3 |
حجم البلازما المتداولة (CVV) [ل] | 3,6 | 3,1 |
VCP [مل / كغ من وزن الجسم] | 55,2 | 43 |
حجم كريات الدم الحمراء المتداولة (VCE) [ل] | 2,8 | 2,4 |
OCE [مل / كجم من وزن الجسم] | 40,4 | 33,6 |
الهيماتوكريت [٪] | 42,8 | 44,6 |
لذلك ، بين الأشخاص غير المدربين وبين ممثلي رياضات القوة السريعة المحتوى العامفي دم الهيموغلوبين هو 10-12 جم / كجم (عند النساء - 8-9 جم / كجم) ، وفي الرياضيين التحمل - جم / كجم (عند الرياضيين - 12 جم / كجم).
يظهر الرياضيون الذين يمارسون التحمل زيادة في استخدام حمض اللاكتيك المتكون في العضلات. يتم تسهيل ذلك من خلال زيادة الإمكانات الهوائية لجميع ألياف العضلات ونسبة عالية بشكل خاص من ألياف العضلات البطيئة ، فضلاً عن زيادة كتلة القلب. بطيء ألياف عضلية، مثل عضلة القلب ، قادرة على استخدام حمض اللاكتيك بنشاط كركيزة للطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، مع نفس الأحمال الهوائية (استهلاك متساوٍ لـ O 2 ) يكون تدفق الدم عبر الكبد عند الرياضيين أعلى منه في غير المدربين ، مما قد يساهم أيضًا في زيادة استخراج حمض اللاكتيك من الدم وتحويله إلى جلوكوز وجليكوجين. وبالتالي ، فإن تدريب التحمل الهوائي لا يزيد من القدرة الهوائية فحسب ، بل يطور أيضًا القدرة على أداء تمارين هوائية طويلة المدى دون زيادة كبيرة في حمض اللاكتيك في الدم.
من الواضح أنه في فصل الشتاء ، من الأفضل ممارسة التزلج ، في غير موسمها - الجري لمسافات طويلة عبر البلاد. يجب تكريس نصيب الأسد من الاستعداد البدني لأولئك الذين يذهبون إلى الجبال العالية لهذه التدريبات. منذ وقت ليس ببعيد ، كسر العلماء الرماح حول أي نوع من توزيع القوى عند الجري هو الأمثل. يعتقد البعض أن المتغير ، والبعض الآخر - موحدة. انها حقا تعتمد على مستوى التدريب.
الأدب
1. بافلوف. - م ، "أشرعة" ، 2000. - 282 ص.
2. فسيولوجيا الإنسان في ظروف المرتفعات: دليل لعلم وظائف الأعضاء. إد. . - موسكو ، نوكا ، 1987 ، 520 ص.
3. Khochachka P. ، Somero J. التكيف البيوكيميائي. م: مير ، 19 ثانية
4. نظام نقل الأوكسجين والتحمل
5. أ. ليبيديف. تخطيط الرحلات الرياضية
في الفصل السابق ، تم تحليل أنماط التكيف العامة (أي غير المحددة) ، لكن جسم الإنسان يستجيب فيما يتعلق بعوامل محددة وردود فعل تكيفية محددة. تعتبر ردود الفعل هذه للتكيف (مع تغير درجة الحرارة ، إلى نمط مختلف من النشاط الحركي ، وانعدام الوزن ، ونقص الأكسجة ، ونقص المعلومات ، والعوامل النفسية ، فضلاً عن ميزات التكيف البشري وإدارة التكيف). في هذا الفصل.
التكيف مع تغيرات درجة الحرارة
تتميز درجة حرارة جسم الإنسان ، مثلها مثل أي كائن حي متماثل الحرارة ، بالثبات وتقلبات شديدة. حدود ضيقة. وتتراوح هذه الحدود من 36.4 درجة مئوية إلى 37.5 درجة مئوية.
التكيف مع عمل درجات الحرارة المنخفضة
قد تكون الظروف التي يجب أن يتكيف معها جسم الإنسان مع البرد مختلفة. يمكن أن يكون هذا العمل في المتاجر الباردة (لا يعمل البرد على مدار الساعة ، ولكن بالتناوب مع ظروف درجة الحرارة العادية) أو التكيف مع الحياة في خطوط العرض الشمالية (لا يتعرض الشخص في ظروف الشمال لدرجات حرارة منخفضة فحسب ، بل أيضًا نظام الإضاءة المتغير ومستوى الإشعاع).
العمل في محلات التبريد. في الأيام الأولى ، استجابة لدرجات الحرارة المنخفضة ، يزداد إنتاج الحرارة بشكل غير اقتصادي ومفرط ، ولا يزال نقل الحرارة محدودًا بشكل غير كافٍ. بعد إنشاء مرحلة التكيف المستقرة ، يتم تكثيف عمليات إنتاج الحرارة ، وتقليل عمليات نقل الحرارة ؛ في النهاية يتم إنشاء توازن مثالي للحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم.
يتميز التكيف مع ظروف الشمال بمزيج غير متوازن من إنتاج الحرارة ونقل الحرارة. يتم تحقيق الانخفاض في كفاءة نقل الحرارة عن طريق تقليل
ووقف التعرق وضيق الأوعية الدموية للجلد والعضلات. يتم تنشيط إنتاج الحرارة في البداية عن طريق زيادة تدفق الدم في الأعضاء الداخلية وزيادة التوليد الحراري للعضلات. مرحلة الطوارئ.عنصر إلزامي في عملية التكيف هو تضمين استجابة الإجهاد (تنشيط الجهاز العصبي المركزي ، وزيادة النشاط الكهربائي لمراكز التنظيم الحراري ، وزيادة إفراز الليبرينات في الخلايا العصبية تحت المهاد ، في الخلايا الغدية النخامية - قشر الكظر والغدة الدرقية - تحفيز الهرمونات في الغدة الدرقية - هرمونات الغدة الدرقية ، في النخاع الكظري - الكاتيكولامينات ، وفي قشرتها - الكورتيكوستيرويدات). هذه التغييرات تعدل بشكل كبير وظائف الأعضاء والأنظمة الفسيولوجية للجسم ، والتغيرات التي تهدف إلى زيادة وظيفة نقل الأكسجين (الشكل 3-1).
أرز. 3-1.ضمان وظيفة نقل الأكسجين أثناء التكيف مع البرد
التكيف المستمر يرافقه زيادة في التمثيل الغذائي للدهون. يزداد محتوى الأحماض الدهنية في الدم وينخفض مستوى السكر بشكل طفيف ، ويتم غسل الأحماض الدهنية من الأنسجة الدهنية بسبب زيادة تدفق الدم "العميق". في الميتوكوندريا التي تتكيف مع ظروف الشمال ، هناك ميل لفك الازدواج بين الفسفرة والأكسدة ، وتصبح الأكسدة هي السائدة. علاوة على ذلك ، يوجد عدد كبير نسبيًا من الجذور الحرة في أنسجة سكان الشمال.
ماء بارد.غالبًا ما يكون العامل الفيزيائي الذي من خلاله تؤثر درجة الحرارة المنخفضة على الجسم هو الهواء ، ولكن يمكن أن يكون أيضًا الماء. على سبيل المثال ، في الماء البارد ، يحدث تبريد الجسم أسرع منه في الهواء (الماء لديه 4 أضعاف سعة حرارية و 25 ضعفًا للتوصيل الحراري من الهواء). لذلك ، في الماء ، درجة حرارته + 12 درجة مئوية ، تفقد الحرارة 15 مرة أكثر من الهواء عند نفس درجة الحرارة.
فقط عند درجة حرارة الماء + 33-35 درجة مئوية ، تعتبر أحاسيس درجة حرارة الأشخاص فيها مريحة والوقت الذي يقضيه فيها غير محدود.
عند درجة حرارة + 29.4 درجة مئوية ، يمكن للناس البقاء فيه لأكثر من يوم ، ولكن عند درجة حرارة + 23.8 درجة مئوية ، هذه المرة 8 ساعات و 20 دقيقة.
في الماء بدرجة حرارة أقل من +20 درجة مئوية ، تتطور ظاهرة التبريد الحاد بسرعة ، ويتم حساب وقت البقاء الآمن فيها بالدقائق.
إن بقاء الشخص في الماء الذي تكون درجة حرارته +10-12 درجة مئوية لمدة ساعة أو أقل يسبب ظروفًا تهدد حياته.
البقاء في الماء عند درجة حرارة + 1 درجة مئوية يؤدي حتما إلى الموت ، وعند + 2-5 درجة مئوية ، بعد 10-15 دقيقة يسبب مضاعفات تهدد الحياة.
لا يزيد وقت البقاء الآمن في الماء المثلج عن 30 دقيقة ، وفي بعض الحالات يموت الناس بعد 5-10 دقائق.
يتعرض جسم الشخص المغمور في الماء لأحمال زائدة كبيرة بسبب الحاجة إلى الحفاظ على درجة حرارة ثابتة لـ "قلب الجسم" بسبب التوصيل الحراري العالي للماء وغياب الآليات المساعدة التي توفر العزل الحراري للشخص في الهواء (ينخفض العزل الحراري للملابس بشكل حاد بسبب ترطيبها ، طبقة رقيقة من الهواء الساخن بالقرب من الجلد). في الماء البارد ، تبقى آليتان فقط للإنسان للحفاظ على درجة حرارة ثابتة لـ "قلب الجسم" ، وهما: زيادة إنتاج الحرارة والحد من تدفق الحرارة من الأعضاء الداخلية إلى الجلد.
يتم الحد من انتقال الحرارة من الأعضاء الداخلية إلى الجلد (ومن الجلد إلى البيئة) عن طريق تضيق الأوعية المحيطية ، والذي يكون أكثر وضوحًا على المستوى جلد، وتوسع الأوعية العضلي ، وتعتمد درجته على توطين التبريد. هذه التفاعلات الحركية الوعائية ، عن طريق إعادة توزيع حجم الدم نحو الأعضاء المركزية ، قادرة على الحفاظ على درجة حرارة "قلب الجسم". في الوقت نفسه ، هناك انخفاض في حجم البلازما بسبب زيادة نفاذية الشعيرات الدموية ، والترشيح الكبيبي ، وانخفاض في إعادة الامتصاص الأنبوبي.
تحدث الزيادة في إنتاج الحرارة (التوليد الكيميائي للحرارة) من خلال زيادة نشاط العضلات ، والتي يكون مظهرها يرتجف. عند درجة حرارة الماء + 25 درجة مئوية ، يحدث الارتعاش عندما تنخفض درجة حرارة الجلد إلى +28 درجة مئوية. هناك ثلاث مراحل متتالية في تطوير هذه الآلية:
الانخفاض الأولي في درجة حرارة "النواة" ؛
زيادة حادة ، تتجاوز أحيانًا درجة حرارة "قلب الجسم" قبل التبريد ؛
التخفيض إلى مستوى يعتمد على درجة حرارة الماء. يبدأ الارتعاش في الماء شديد البرودة (أقل من +10 درجة مئوية) بشكل مفاجئ وشديد للغاية ، مصحوبًا بتنفس سريع ضحل وشعور بضغط على الصدر.
لا يمنع تنشيط التوليد الحراري الكيميائي التبريد ، ولكنه يعتبر طريقة "طارئة" للحماية من البرد. يشير الانخفاض في درجة حرارة "قلب" جسم الإنسان إلى أقل من +35 درجة مئوية إلى أن الآليات التعويضية للتنظيم الحراري لا يمكنها التعامل مع التأثير المدمر لدرجات الحرارة المنخفضة وانخفاض درجة حرارة الجسم العميق. يؤدي انخفاض حرارة الجسم الناتج إلى تغيير جميع الوظائف الحيوية الأكثر أهمية في الجسم ، حيث يؤدي إلى إبطاء معدل التدفق تفاعلات كيميائيةفي الخلايا. من العوامل الحتمية المصاحبة لانخفاض حرارة الجسم نقص الأكسجة. نتيجة نقص الأكسجة هي اضطرابات وظيفية وهيكلية ، والتي في غياب العلاج اللازم تؤدي إلى الوفاة.
نقص الأكسجة له أصل معقد ومتنوع.
يحدث نقص الأكسجة في الدورة الدموية بسبب بطء القلب واضطرابات الدورة الدموية الطرفية.
يتطور نقص الأكسجة الديناميكي الدموي بسبب إزاحة منحنى تفكك أوكسي هيموغلوبين إلى اليسار.
يحدث نقص الأكسجة مع تثبيط مركز الجهاز التنفسي وانقباض متشنج لعضلات الجهاز التنفسي.
التكيف مع عمل ارتفاع درجة الحرارة
يمكن أن تؤثر درجة الحرارة المرتفعة على جسم الإنسان في مواقف مختلفة (على سبيل المثال ، في العمل ، في حالة نشوب حريق ، في ظروف القتال والطوارئ ، في الحمام). تهدف آليات التكيف إلى زيادة نقل الحرارة وتقليل إنتاج الحرارة. نتيجة لذلك ، تظل درجة حرارة الجسم (رغم ارتفاعها) ضمن الحد الأعلى للنطاق الطبيعي. يتم تحديد مظاهر ارتفاع الحرارة إلى حد كبير من خلال درجة الحرارة المحيطة.
عندما ترتفع درجة الحرارة الخارجية إلى +30-31 درجة مئوية ، تتوسع شرايين الجلد ويزداد تدفق الدم فيها ، تزداد درجة حرارة الأنسجة السطحية. تهدف هذه التغييرات إلى إطلاق الجسم للحرارة الزائدة من خلال الحمل الحراري والتوصيل الحراري والإشعاع ، ولكن مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة ، تقل فعالية آليات نقل الحرارة هذه.
عند درجة حرارة خارجية + 32-33 درجة مئوية وما فوق ، يتوقف الحمل الحراري والإشعاع. يكتسب انتقال الحرارة عن طريق التعرق وتبخر الرطوبة من سطح الجسم والجهاز التنفسي أهمية رائدة. لذلك ، يتم فقدان حوالي 0.6 كيلو كالوري من الحرارة من 1 مل من العرق.
في الأعضاء والأنظمة الوظيفية أثناء ارتفاع الحرارة ، تحدث تحولات مميزة.
تفرز الغدد العرقية كاليكرين ، الذي يعمل على تكسير ثنائي الجلوبيولين. هذا يؤدي إلى تكوين الكاليدين والبراديكينين وأقاربه الأخرى في الدم. توفر الكينين بدورها تأثيرات مزدوجة: تمدد شرايين الجلد والأنسجة تحت الجلد. تقوية العرق. هذه التأثيرات من الأقارب تزيد بشكل كبير من نقل حرارة الجسم.
فيما يتعلق بتنشيط نظام sympathoadrenal ، يزداد معدل ضربات القلب والدقائق الناتجة من القلب.
هناك إعادة توزيع لتدفق الدم مع تطور مركزيته.
هناك ميل لزيادة ضغط الدم.
في المستقبل ، يرجع التكيف إلى انخفاض في إنتاج الحرارة وتشكيل إعادة توزيع مستقرة لملء الدم في الأوعية. يتحول التعرق المفرط إلى درجة كافية في درجات الحرارة المرتفعة. يمكن تعويض فقدان الماء والأملاح من خلال العرق بشرب الماء المملح.
التكيف مع نمط نشاط المحرك
في كثير من الأحيان ، تحت تأثير أي من متطلبات البيئة الخارجية ، يتغير مستوى النشاط البدني في اتجاه زيادته أو انخفاضه.
زيادة النشاط
إذا أصبح النشاط البدني مرتفعًا بالضرورة ، فيجب على جسم الإنسان أن يتكيف مع الجديد
الحالة (على سبيل المثال ، العمل البدني الشاق ، والرياضة ، وما إلى ذلك). يميز بين التكيف "العاجل" و "طويل الأمد" لزيادة النشاط البدني.
التكيف "العاجل" - مرحلة التكيف الأولية الطارئة - تتميز بالتعبئة القصوى نظام وظيفيمسؤول عن التكيف ورد فعل الإجهاد الواضح والإثارة الحركية.
استجابةً للحمل ، يحدث تشعيع شديد للإثارة في المراكز الحركية القشرية وتحت القشرية والكامنة ، مما يؤدي إلى تفاعل حركي معمم ولكنه غير منسق بشكل كافٍ. على سبيل المثال ، يزيد معدل ضربات القلب ، ولكن هناك أيضًا تضمين عام للعضلات "الإضافية".
يؤدي إثارة الجهاز العصبي إلى تنشيط أنظمة إدراك الإجهاد: الأدرينالية ، والغدة النخامية ، والقشرة الكظرية ، والتي يرافقها إطلاق كبير من الكاتيكولامينات ، والكورتيكوليبيرين ، و ACTH والهرمونات الموجه للجسد. على العكس من ذلك ، فإن تركيز الأنسولين والببتيد C في الدم ينخفض تحت تأثير التمرين.
أنظمة إدراك الإجهاد. تؤدي التغييرات في استقلاب الهرمونات أثناء تفاعل الإجهاد (خاصة الكاتيكولامينات والكورتيكوستيرويدات) إلى تعبئة موارد طاقة الجسم ؛ تقوية نشاط نظام التكيف الوظيفي وتشكيل الأساس الهيكلي للتكيف طويل الأجل.
أنظمة الحد من الإجهاد. بالتزامن مع تنشيط أنظمة إدراك الإجهاد ، هناك تنشيط لأنظمة الحد من الإجهاد - الببتيدات الأفيونية ، هرمون السيروتونين وغيرها. على سبيل المثال ، بالتوازي مع زيادة محتوى الـ ACTH في الدم ، زيادة التركيز في الدم β الإندورفين والإنكيفالين.
تضمن إعادة الهيكلة العصبية الرئوية أثناء التكيف العاجل للنشاط البدني تنشيط تخليق الأحماض النووية والبروتينات ، والنمو الانتقائي لبعض الهياكل في خلايا الأعضاء ، وزيادة قوة وكفاءة أداء نظام التكيف الوظيفي أثناء تكرار الجسم. مجهود.
مع المجهود البدني المتكرر ، تزداد كتلة العضلات ويزداد إمدادها بالطاقة. جنبا إلى جنب مع
هناك تغيرات في نظام نقل الأكسجين وفعالية وظائف التنفس الخارجي وعضلة القلب:
تزداد كثافة الشعيرات الدموية في عضلات الهيكل العظمي وعضلة القلب.
تزداد سرعة وسعة تقلص عضلات الجهاز التنفسي ، وزيادة القدرة الحيوية للرئتين (VC) ، والتهوية القصوى ، وزيادة معامل استخدام الأكسجين ؛
يحدث تضخم عضلة القلب ، ويزداد عدد وكثافة الشعيرات الدموية التاجية ، ويزداد تركيز الميوغلوبين في عضلة القلب ؛
يزداد عدد الميتوكوندريا في عضلة القلب وإمدادات الطاقة لوظيفة انقباض القلب ؛ يزداد معدل تقلص واسترخاء القلب أثناء التمرين ، وتزداد السكتة الدماغية وأحجامها الدقيقة.
نتيجة لذلك ، يتماشى حجم الوظيفة مع حجم بنية العضو ، ويتكيف الجسم ككل مع حمل هذا الحجم.
انخفاض النشاط
يسبب نقص الحركة (تقييد النشاط الحركي) مجموعة أعراض مميزة من الاضطرابات التي تحد بشكل كبير من قدرة الشخص على العمل. أكثر مظاهر نقص الحركة المميزة:
انتهاك تنظيم الدورة الدموية أثناء التأثيرات الانتصابية ؛
تدهور مؤشرات كفاءة العمل وتنظيم نظام الأكسجين في الجسم أثناء الراحة وأثناء المجهود البدني ؛
ظواهر الجفاف النسبي ، وانتهاكات الإمساك ، والكيمياء وتركيب الأنسجة ، واختلال وظائف الكلى.
ضمور الأنسجة العضلية ، وضعف النغمة ووظيفة الجهاز العصبي العضلي ؛
انخفاض في حجم الدم والبلازما وكتلة خلايا الدم الحمراء.
انتهاك الوظائف الحركية والإنزيمية للجهاز الهضمي.
انتهاك مؤشرات المناعة الطبيعية.
طارئتتميز مرحلة التكيف مع نقص الحركة بتعبئة ردود الفعل التي تعوض عن نقص الوظائف الحركية. تشمل ردود الفعل الوقائية هذه إثارة المتعاطفين
نظام الغدة الكظرية. يتسبب الجهاز الودي الوعائي في تعويض مؤقت وجزئي لاضطرابات الدورة الدموية في شكل زيادة نشاط القلب وزيادة توتر الأوعية الدموية وبالتالي ضغط الدم وزيادة التنفس (زيادة تهوية الرئتين). ومع ذلك ، فإن ردود الفعل هذه قصيرة العمر وتتلاشى بسرعة مع استمرار نقص الحركة.
يمكن تخيل مزيد من التطور لنقص الحركة على النحو التالي:
يساهم عدم الحركة ، أولاً وقبل كل شيء ، في الحد من عمليات تقويضية ؛
ينخفض إطلاق الطاقة ، وتقل شدة التفاعلات المؤكسدة ؛
ينخفض محتوى ثاني أكسيد الكربون وحمض اللاكتيك ومنتجات التمثيل الغذائي الأخرى في الدم ، والتي عادةً ما تحفز التنفس والدورة الدموية.
على عكس التكيف مع تركيبة الغاز المتغيرة ، ودرجة الحرارة المحيطة المنخفضة ، وما إلى ذلك ، لا يمكن اعتبار التكيف مع نقص الحركة المطلق كاملاً. بدلاً من مرحلة المقاومة ، هناك استنفاد بطيء لجميع الوظائف.
التكيف مع الوزن
يولد الإنسان وينمو ويتطور تحت تأثير الجاذبية. تشكل قوة الجذب وظائف العضلات الهيكلية وردود الفعل الجاذبية والعمل العضلي المنسق. عندما تتغير الجاذبية في الجسم ، يتم ملاحظة تغييرات مختلفة ، يتم تحديدها من خلال القضاء على الضغط الهيدروستاتيكي وإعادة توزيع سوائل الجسم ، والقضاء على التشوه المعتمد على الجاذبية والضغط الميكانيكي لهياكل الجسم ، وكذلك انخفاض في الحمل الوظيفي على الجهاز العضلي الهيكلي ، والقضاء على الدعم ، والتغيرات في الميكانيكا الحيوية للحركات. ونتيجة لذلك ، تتشكل متلازمة حركية قصور الجاذبية ، والتي تتضمن تغييرات في الأنظمة الحسية ، والتحكم الحركي ، ووظيفة العضلات ، وديناميكا الدم.
الأنظمة الحسية:
انخفاض مستوى التوكيد المرجعي ؛
انخفاض في مستوى النشاط التحسسي ؛
تغيير في وظيفة الجهاز الدهليزي.
التغيير في العرض الوارد للتفاعلات الحركية ؛
اضطراب جميع أشكال التتبع البصري ؛
التغييرات الوظيفية في نشاط الجهاز الحجري مع تغيير في موضع الرأس وعمل التسارع الخطي.
التحكم في المحرك:
الرنح الحسي والحركي.
فرط المنعكسات في العمود الفقري
تغيير استراتيجية التحكم في الحركة ؛
زيادة نبرة عضلات المثنية.
عضلات:
انخفاض خصائص قوة السرعة ؛
وهن؛
ضمور ، تغير في تكوين ألياف العضلات.
اضطرابات الدورة الدموية:
زيادة النتاج القلبي.
قلة إفراز الفازوبريسين والرينين.
زيادة إفراز العامل الناتريوتريك.
زيادة تدفق الدم الكلوي.
انخفاض حجم بلازما الدم.
إن إمكانية التكيف الحقيقي مع انعدام الوزن ، حيث يتم إعادة هيكلة نظام التنظيم ، بحيث يكون مناسبًا للوجود على الأرض ، أمر افتراضي ويتطلب تأكيدًا علميًا.
التكيف مع HYPOXIA
نقص الأكسجة هو حالة ناتجة عن عدم كفاية إمداد الأنسجة بالأكسجين. غالبًا ما يتم الجمع بين نقص الأكسجة ونقص الأكسجة في الدم - انخفاض في مستوى التوتر ومحتوى الأكسجين في الدم. هناك نقص الأكسجة الخارجية والداخلية.
أنواع خارجية من نقص الأكسجة - طبيعية - ونقص الضغط. سبب تطورها: انخفاض الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء الداخل للجسم.
يرتبط نقص الأكسجة الخارجي الطبيعي بالضغط مع تقييد إمداد الجسم بالأكسجين بالهواء عند الضغط الجوي الطبيعي. تتشكل هذه الشروط عندما:
■ وجود أشخاص في مساحة صغيرة و / أو سيئة التهوية (غرفة ، عمود ، بئر ، مصعد) ؛
■ انتهاكات تجديد الهواء و / أو الإمداد بخليط الأكسجين لاستنشاق الطائرات والمركبات الغاطسة ؛
■ عدم الالتزام بتقنية تهوية الرئة الصناعية. - قد يحدث نقص الأكسجة الخارجية الناقص الضغط:
■ عند تسلق الجبال.
■ عند الأشخاص الذين تم رفعهم إلى ارتفاعات كبيرة في الطائرات المفتوحة ، وعلى كراسي الرفع ، وكذلك عند تقليل الضغط في غرفة الضغط ؛
■ مع انخفاض حاد في الضغط الجوي.
ينتج نقص الأكسجة الداخلي عن العمليات المرضية لمختلف المسببات.
هناك نقص الأكسجة الحاد والمزمن.
يحدث نقص الأكسجة الحاد مع انخفاض حاد في وصول الأكسجين إلى الجسم: عندما يتم وضع الشخص في غرفة ضغط ، حيث يتم ضخ الهواء للخارج ، والتسمم بأول أكسيد الكربون ، واضطرابات الدورة الدموية أو الجهاز التنفسي الحادة.
يحدث نقص الأكسجة المزمن بعد إقامة طويلة في الجبال أو في أي ظروف أخرى من نقص الإمداد بالأكسجين.
يعتبر نقص الأكسجة عاملاً تشغيليًا عالميًا ، حيث تم تطوير آليات تكيفية فعالة في الجسم على مدى قرون عديدة من التطور. يمكن اعتبار رد فعل الجسم على التعرض لنقص الأكسجة في نموذج نقص الأكسجة عند تسلق الجبال.
أول رد فعل تعويضي لنقص الأكسجة هو زيادة معدل ضربات القلب والسكتة الدماغية وحجم الدم الدقيقة. إذا كان جسم الإنسان يستهلك 300 مل من الأكسجين في الدقيقة أثناء الراحة ، فإن محتواه في الهواء المستنشق (وبالتالي في الدم) قد انخفض بمقدار الثلث ، فهذا يكفي لزيادة الحجم الدقيق للدم بنسبة 30٪ لذلك أن نفس كمية الأكسجين تصل إلى الأنسجة. يؤدي فتح الشعيرات الدموية الإضافية في الأنسجة إلى زيادة تدفق الدم ، لأن هذا يزيد من معدل انتشار الأكسجين.
هناك زيادة طفيفة في شدة التنفس ، وضيق التنفس يحدث فقط مع درجات واضحة من جوع الأكسجين (pO 2 في الهواء المستنشق أقل من 81 ملم زئبق). ويفسر ذلك حقيقة أن زيادة التنفس في جو ناقص التأكسج يرافقه نقص في التنفس ، مما يثبط زيادة التهوية الرئوية ، وفقط
بعد فترة معينة (1-2 أسبوع) من البقاء في حالة نقص الأكسجة ، هناك زيادة كبيرة في التهوية الرئوية بسبب زيادة حساسية مركز الجهاز التنفسي لثاني أكسيد الكربون.
يزداد عدد كريات الدم الحمراء وتركيز الهيموجلوبين في الدم بسبب إفراغ مستودعات الدم وزيادة سماكة الدم ، ثم بسبب تكثيف تكون الدم. انخفاض الضغط الجوي بمقدار 100 مم زئبق. يسبب زيادة في نسبة الهيموجلوبين في الدم بنسبة 10٪.
تتغير خصائص نقل الأكسجين في الهيموغلوبين ، ويزداد انزياح منحنى تفكك أوكسي هيموغلوبين إلى اليمين ، مما يساهم في عودة أكمل للأكسجين إلى الأنسجة.
في الخلايا ، يزداد عدد الميتوكوندريا ، ويزداد محتوى إنزيمات السلسلة التنفسية ، مما يجعل من الممكن تكثيف عمليات استخدام الطاقة في الخلية.
يحدث تعديل في السلوك (تقييد النشاط الحركي ، تجنب التعرض لدرجات حرارة عالية).
وهكذا ، نتيجة لعمل جميع روابط النظام العصبي ، تحدث إعادة ترتيب هيكلية ووظيفية في الجسم ، ونتيجة لذلك تتشكل ردود الفعل التكيفية لهذا التأثير الشديد.
العوامل النفسية ونقص المعلومات
يحدث التكيف مع تأثيرات العوامل النفسية بشكل مختلف في الأفراد الذين يعانون من أنواع مختلفة من الدخل القومي الإجمالي (كولي ، متفائل ، بلغم ، سوداوي). في الأنواع المتطرفة (الكوليرية ، السوداوية) ، هذا التكيف غير مستقر ، عاجلاً أم آجلاً ، تؤدي العوامل التي تؤثر على النفس إلى انهيار GNA وتطور العصاب.
فيما يلي المبادئ الأساسية للحماية من الإجهاد:
العزلة من الإجهاد
تفعيل أنظمة الحد من الإجهاد ؛
قمع تركيز الإثارة المتزايدة في الجهاز العصبي المركزي عن طريق خلق مهيمن جديد (تحويل الانتباه) ؛
قمع نظام التعزيز السلبي المرتبط بالعواطف السلبية ؛
تفعيل نظام التعزيز الإيجابي ؛
استعادة موارد الطاقة في الجسم ؛
الاسترخاء الفسيولوجي.
ضغوط المعلومات
أحد أنواع الضغط النفسي هو الضغط المعلوماتي. مشكلة ضغوط المعلومات هي مشكلة القرن الحادي والعشرين. إذا تجاوز تدفق المعلومات إمكانيات الدماغ المتكون في عملية التطور لمعالجته ، يتطور إجهاد المعلومات. إن عواقب التحميل الزائد للمعلومات كبيرة لدرجة أنه حتى المصطلحات الجديدة تم إدخالها للإشارة إلى حالات غير واضحة تمامًا لجسم الإنسان: متلازمة التعب المزمن ، وإدمان الكمبيوتر ، وما إلى ذلك.
التكيف مع ندرة المعلومات
لا يحتاج الدماغ إلى الحد الأدنى من الراحة فحسب ، بل يحتاج أيضًا إلى قدر من الإثارة (منبهات ذات مغزى عاطفيًا). يصف G. Selye هذه الحالة بأنها حالة من eustress. تشمل عواقب نقص المعلومات قلة المحفزات ذات الأهمية العاطفية والخوف المتزايد.
غالبًا ما يؤدي عدم وجود محفزات ذات دلالة عاطفية ، خاصة في سن مبكرة (الحرمان الحسي) ، إلى تكوين شخصية المعتدي ، وأهمية هذا العامل في تكوين العدوانية هي مرتبة أعلى من العقوبة الجسدية و عوامل تعليمية ضارة أخرى.
في ظروف العزلة الحسية ، يبدأ الشخص في الشعور بالخوف المتزايد حتى الذعر والهلوسة. E. Fromm كواحد من الشروط الأساسيةنضج الفرد يستدعي وجود شعور بالترابط. يعتقد إيريكسون أن الشخص يحتاج إلى تعريف نفسه مع أشخاص آخرين (مجموعة مرجعية) ، وأمة ، وما إلى ذلك ، أي قول "أنا مثلهم ، إنهم مثلي". من الأفضل أن يعرّف الشخص نفسه حتى مع ثقافات فرعية مثل الهيبيين أو مدمني المخدرات على عدم تعريف نفسه على الإطلاق.
الحرمان الحسي (من اللات. حسالشعور والشعور و الحرمان- الحرمان) - حرمان طويل أو كامل إلى حد ما من الشخص من الأحاسيس البصرية أو السمعية أو اللمسية أو غيرها من الأحاسيس ، والتنقل ، والتواصل ، والتجارب العاطفية ، التي يتم إجراؤها إما لأغراض تجريبية أو نتيجة
الوضع الحالي. مع الحرمان الحسي ، استجابةً لنقص المعلومات الواردة ، يتم تنشيط العمليات التي تؤثر بطريقة معينة على الذاكرة التصويرية.
مع زيادة الوقت الذي يقضيه الناس في هذه الظروف ، يطور الناس قابلية عاطفية مع تحول نحو الحالة المزاجية المنخفضة (الخمول ، والاكتئاب ، واللامبالاة) ، والتي يتم استبدالها لفترة قصيرة بالنشوة والتهيج.
هناك إعاقات في الذاكرة تعتمد بشكل مباشر على الطبيعة الدورية للحالات العاطفية.
إيقاع النوم واليقظة مضطرب ، وتتطور حالات التنويم المغناطيسي ، والتي تستمر لفترة طويلة نسبيًا ، وتتوقع للخارج ويصاحبها وهم اللاإرادي.
وبالتالي ، فإن تقييد الحركة والمعلومات هي عوامل تنتهك شروط تطور الكائن الحي ، مما يؤدي إلى تدهور الوظائف المقابلة. التكيف فيما يتعلق بهذه العوامل ليس ذا طبيعة تعويضية ، حيث لا تظهر فيه السمات النموذجية للتكيف النشط ، ولا تسود سوى ردود الفعل المرتبطة بانخفاض الوظائف وتؤدي في النهاية إلى علم الأمراض.
ميزات التكيف عند البشر
تتضمن ميزات التكيف البشري مزيجًا من تطوير الخصائص الفسيولوجية التكيفية للكائن الحي مع الأساليب الاصطناعية التي تحول البيئة في اهتماماتها.
إدارة التكيف
يمكن تقسيم طرق إدارة التكيف إلى اجتماعية واقتصادية وفسيولوجية.
تشمل الأساليب الاجتماعية والاقتصادية جميع الأنشطة التي تهدف إلى تحسين الظروف المعيشية والتغذية وخلق بيئة اجتماعية آمنة. هذه المجموعة من الأحداث مهمة للغاية.
تهدف الطرق الفسيولوجية للتحكم في التكيف إلى تكوين مقاومة غير محددة للكائن الحي. وتشمل هذه تنظيم النظام (تغيير النوم واليقظة والراحة والعمل) ، والتدريب البدني ، والتصلب.
تدريب جسدي. أكثر الوسائل فعالية لزيادة مقاومة الجسم للأمراض والتأثيرات البيئية الضارة هي الوسائل المنتظمة تمرين جسدي. يؤثر النشاط الحركي على العديد من أنظمة الحياة. يمتد إلى توازن التمثيل الغذائي ، وينشط النظم الخضرية: الدورة الدموية ، التنفس.
تصلب. هناك إجراءات تهدف إلى زيادة مقاومة الجسم ، متحدة بمفهوم "تصلب". مثال كلاسيكي على التصلب هو التدريب البارد المستمر ، إجراءات المياه، الشحن في الهواء الطلق في أي طقس.
يزيد استخدام جرعات من نقص الأكسجة ، خاصة في شكل إقامة تدريب لشخص على ارتفاع حوالي 2-2.5 ألف متر ، من مقاومة الجسم غير المحددة. يساهم عامل نقص الأكسجين في زيادة إطلاق الأكسجين إلى الأنسجة ، واستخدامه العالي في عمليات الأكسدة ، وتفعيل تفاعلات الأنسجة الأنزيمية ، والاستخدام الاقتصادي لاحتياطيات الجهاز القلبي الوعائي والجهاز التنفسي.
يمكن أن تتحول استجابة الإجهاد من ارتباط التكيف ، في ظل التأثيرات البيئية الشديدة للغاية ، إلى رابط من التسبب في المرض والحث على تطور الأمراض - من القرحة إلى أمراض القلب والأوعية الدموية الشديدة وأمراض المناعة.
أسئلة للتدقيق الذاتي
1. ما هو التكيف مع عمل درجات الحرارة المنخفضة؟
2. ما هي الفروق بين التكيف مع عمل الماء البارد.
3. اسم آلية التكيف مع درجات الحرارة المرتفعة.
4. ما هو التكيف مع النشاط البدني العالي؟
5. ما هو التكيف مع انخفاض النشاط البدني؟
6. هل التكيف مع انعدام الوزن ممكن؟
7. ما هو الفرق بين التكيف مع نقص الأكسجة الحاد والتكيف مع نقص الأكسجة المزمن؟
8. لماذا الحرمان الحسي خطير؟
9. ما هي ملامح التكيف البشري؟
10. ما هي طرق إدارة التكيف التي تعرفها؟
