Человек на Крайнем Севере

На Крайнем Севере человек находится в особых условиях: длительная и суровая зима, короткое холодное лето, резкое изменение обычной для умеренного климата фотопериодичности, что приводит к явлению «светового голодания» во время полярной ночи и «световому излишеству» во время полярного дня. Важной особенностью экологии Крайнего Севера является застаивание воздуха, а потому загрязняющие вещества здесь не рассеиваются, а выпадают в окрестностях промышленных предприятий. По всем названным признакам условия Крайнего Севера для человека иных широт называются экстремальными. У тех, кто переселяется в условия Крайнего Севера, адаптивный переход чрезвычайно велик и составляет полтора-два года. Магнитная сфера Земли слабо защищает области высоких широт от вторгающихся в атмосферу курпускулярных потоков различной природы и интенсивности. Возникают значительные колебания геомагнитного поля, что приводит к изменению биохимических и биофизических процессов в клетках организма. У людей возникают по-лярная одышка, психоэмоциональная неустойчивость, своеобразная гипоксия. У людей увеличиваются затраты энергии, а потому питание является важным адаптивным признаком. Для оценки калорийности пищи в районах Крайнего Севера используются шкала в калориях, предложенная комитетом по потребностям организма и вопросам пищевых продуктов и сельского хозяйства при ООН. Комитет рекомендует с понижением среднемесячной температуры на каждые 100С увеличивать калорийность питания на 5%, считая за исходную температуру +100С.

Питание коренных народов Крайнего Севера имеет свои особенности. В рационе аборигенов 97% жира и 78% белка имеют животное происхождение. Несмотря на то, что в пище содержание жира высокое, концентрация липидов в их крови остается в норме, т.е. их организм приспособлен к подобной пище. Особое место в питании Северных народов занимает мясо северного оленя. В его мясе содержится до 12 мг% витамина С, что в 13 раз больше, чем в мясе крупного рогатого скота (в мясе крупного рогатого скота – 0,9 мг%), в сердце – 12-22, в печени – 60-130, в мозге – 67-120 мг%). Для питания северян важна еще одна деталь: с приближением к северу токсические свойства растений уменьшаются, а на самом Севере ядовитые растения практически не встречаются. Содержание витаминов в них с Юга на Север увеличивается. Жизнедеятельность организма, протекающая в условиях Крайнего Севера, специфическая форма хронического напряжения, обусловленная действием комплекса физических, биологических, психо-физиологических и других факторов, была обозначена как «синдром полярного напряжения».

Наличие «синдрома полярного напряжения» характеризует специфичность процесса приспособления (адаптации), его системный характер и тесную связь с параметрами, действующих экологических факторов. Например, исследования состава популяции строителей БАМа показали, что лучше всего приживаются люди с адаптивным реагированием по типу стайера.

Человек и высота. Каждый слышал, что наибольшее число долгожителей наблюдается у горцев. Одно из объяснений этого явления состоит в том, что горцы живут в условиях гипоксии. Подъем в горы и дыхание разряженным воздухом являются классическим примером гипоксии – недостаточности кислорода в воздухе, а значит и в альвеолах и артериальной крови человеческого организма. При физических нагрузках возникает недостаток кислорода, так как мышцы поглощают кислород интенсивнее, чем он приносится кровью. При подъеме в горы организм в ответ на недостаток кислорода усиливает работу кровообращения и дыхания. При гипоксии, которая возникает на высоте 2 000 – 2 500 м усиливается отдача кислорода тканям, кровь обогащается новыми порциями эритроцитов за счет увеличения кроветворения и освобождения мест депонирования крови. Кроме того, гипоксия активирует ферменты, мобилизует резервы сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Однако иное дело – высота свыше 3 000 м над уровнем моря. На этих высотах наблюдается низкое барометрическое давление и, как следствие, низкое парциальное давление вдыхаемых и выдыхаемых газов, большой перепад дневных и ночных температур, повышенная солнечная радиация и плотность высокоэнергетических тяжелых частиц в атмосфере. В организме человека происходят существенные изменения: падает в артериальной крови парциальное давление газов, в особенности кислорода, изменяется кислород-транспортная функция крови. Если человек находится на высоте свыше 5 000 м над уровнем моря он чувствует себя нездоровым и постоянно жить на такой высоте не может. Таким образом, высота более 5 500 м и барометрическое давление 500 – 370 мм. рт. ст. являются лимитирующими факторами.

Установлено, что уменьшение атмосферного давления на 100 мм. рт. ст. вызывает нарастание содержания гемоглобина в крови на 10%. Кислородная емкость крови увеличивается, потому что растет концентрация эритроцитов и гемоглобина, повышается активность ферментов дыхания. Изменяется поведение человека: он меньше двигается, избегает воздействия высоких температур. Первой реакцией на гипоксию является увеличение частоты сердечных сокращений, несколько увеличивается ударный объем сердца и минутный объем крови. Если в покое организм человека потребляет 300 мл кислорода в минуту, а содержание кислорода во вдыхаемом воздухе уменьшается на 1/3, достаточно увеличить минутный объем крови на 30%, чтобы ткани получили то же количество