Практические задания.

Задача 1

Проанализировать гемодинамические показатели и оценить функциональное состояние организма и его адаптационные возможности.

Гемодинамические показатели

• Диастолическое давление

• Среднее гемодинамическое давление

• Боковое систолическое давление

• Ударное давление

• Истинная пульсовая амплитуда (АР), или пульсовое давление (ПД)

• Конечное систолическое (максимальное) давление

• Минутный объем кровообращения

• Сердечный индекс

• Объемная скорость выброса

• Линейная скорость кровотока

• Мощность сокращения левого желудочка

• Расход энергии на перемещение одного литра крови

• Периферическое сопротивление

• Удельное периферическое сопротивление

• Скорость распространения пульсовой волны

Функциональное состояние – это характеристика нейрофизиологических механизмов, обеспечивающих согласованную активность психических, соматических и вегетативных функций в процессе деятельности или поведения человека.

Адаптационные возможности человека представляют собой устойчивые резистентные характеристики индивидуально-типологического и личностного уровня человеческой индивидуальности, которые обеспечивают способность успешно адаптироваться к разнообразным требованиям жизнедеятельности и проявляются как в физиологическом плане (от биохимического уровня к уровню безусловно- и условно-рефлекторной регуляции деятельности), крюк и (самое главное) в психологическом плане, направляя поведение личности.

Например, в адаптационных возможностей относятся: инстинкты, темперамент, конституцию, эмоции, уровень врожденных свойств интеллекта, специальные способности, внешние данные и физическое состояние организма; а к проявлениям высокой или нормальной адаптивности - благоприятные психофизические данные, высокую работоспособность, выносливость, стресотолерантнисть, психическую и физическую гармоничность, гармоничность врожденных и сложившихся при жизни личностных качеств. При этом уровень адаптивности повышается или снижается под влиянием воспитания, обучения, условий и образа жизни, а облегчают или затрудняют адаптацию человека в реальной жизни его личностные особенности, ориентации, выбор, иерархия систем ценностей, целей и потребностей, уровень вербального интеллекта и культуры, эмоциональной экспрессии и межличностных отношений.

Задача 2

Проанализировать данные, полученные при определении биологического возраста. Сделать вывод, как окружающая среда влияет на биологический возраст населения.

В качестве общей оценки индивидуального здоровья человека используется понятие “биологический возраст” (БВ). Он определяется совокупностью обменных, структурных, функциональных, регуляторных и приспособительных особенностей организма. Для растущего организма значительное опережение и отставание биологического возраста по отношению к календарному может интерпретироваться как признак снижения уровня здоровья человека.

Люди одного возраста и пола нередко отличаются друг от друга по степени выраженности изменений в органах и системах. На сегодняшний день возрастная группа в 50 лет имеет наибольшие отличия по биологическому возрасту: они отличаются на 30 лет и более. Те, кто с 90-х регулярно проходил обследования, пользовался достижениями антивозрастной медицины, фитнеса, постоянно занимался спортом, вел здоровый образ жизни, не попадал в серьезные стрессовые ситуации, выглядят моложе.

В настоящий момент врачи бьют тревогу относительно молодого поколения. Они стареют быстрее, чем их родители. Это происходит за счет увеличения болезней старения в молодом возрасте. У детей и подростков отмечается увеличение таких заболеваний, как ожирение, юношеская гипертония, заболевания глаз, а также изменение привычных изгибов позвоночника из-за наклона головы вперед к айфонам и другим гаджетам. Раннее нарушение осанки связывают с нарушением мозгового кровообращения и когнитивных функций. Страдают память, скорость принятия решения и многие другие функции.

Факторы, которые влияют на биологический возраст, внешний вид и состояние органов и систем:

1. Генетика

Этот фактор имеет наибольшее влияние в молодом возрасте, до окончания периода полового созревания, — более 90%. Скорость окостенения скелета, прорезывание зубов, возраст наступления менструации у девочек, мутация голоса у мальчиков, появление вторичных половых признаков с большей вероятностью будет протекать так же, как и у родителей. Остальные 10% — образ жизни, питание, перенесенные заболевания, климат и другое. Даже занятия спортом в детском и подростковом возрасте не оказывают большого влияния на скорость созревания. Они лишь сокращают период отставания роста внутренних органов у ребенка от роста размеров тела и помогают легче пережить нейрогормональную перестройку организма.

По мере того как ребенок взрослеет, генетическое влияние уменьшается, увеличивается влияние внешних факторов. К зрелому возрасту пропорция обратная: примерно 10-15% — генетика и 85-90% — образ жизни, болезни, стрессы, травмы повторяющихся нагрузок, генерализованное тревожное расстройство, страх быть под наблюдением, невозможность общения и дружбы, дедлайны, накопление оксидативного стресса и многое другое. С наступлением зрелости появляется больше шансов управлять биологическим возрастом и скоростью старения.

2. Пол.

Среди долгожителей более 90% — женщины.

Более раннюю смертность у мужчин связывают с тем, что у них чаще встречаются вредные привычки (алкоголь и курение), они более рискованные и в связи с этим более подвержены травмам. Мужчины поздно обращаются к врачам в случае заболевания, боясь показаться слабыми и беспомощными. В организме человека примерно 150 генов, отвечающих за иммунитет. Они находятся в Х-хромосоме, и в случае поломки или мутации в этих генах у мужчин второго шанса на потерянный иммунный ответ уже нет, в отличие от женщин, у которых этот фактор есть во второй Х-хромосоме.

3. Регулярная физическая нагрузка.

И лучше всего, когда она разносторонняя. Заниматься нужно 4 раза в неделю по 3-4 разнообразным программам физической активности, тренируя, например, силу, выносливость, быстроту и координацию. В этом случае организм будет стареть медленнее, чем у того человека, который тренируется по одной программе или вообще не занимается физическими упражнениями. Влияние занятий спортом на скорость старения доказывают 20-летние наблюдения за участниками Олимпийских игр для пожилых. Их средний возраст — 65-68 лет, а биологический возраст на 20 лет моложе — 45-48 лет.

4. Семейное положение.

Женатые мужчины живут дольше и стареют медленнее, чем неженатые, а женщины — наоборот. Стареют медленнее и живут дольше незамужние женщины.

5. Эмоциональный настрой.

Оптимисты стареют медленнее и живут дольше, чем пессимисты.

6. Заболевания.

Туберкулез, атеросклероз, язвенная болезнь, иммунодефициты ускоряют старение.

7. Прочие факторы.

Ионизирующее излучение, лучевая терапия ускоряют старение. На скорость старения влияет и потеря работы. Теломеры укорачивались у уволенных рабочих, шахтеров и их ближайших родственников. Исследовали теломеры матерей, у которых болели дети, в зависимости от организации лечения ребенка — в стационаре, амбулаторно или с редкими консультациями. У тех, кто находился без ежедневного присмотра врачей, теломеры оказались наиболее короткими, соответственно, скорость старения увеличивалась.

Задача 3

Проанализируйте данные, полученные при определении адаптационного потенциала.

Адаптационный потенциал - показатель уровня приспособляемости организма человека к различным и меняющимся факторам внешней среды. Это важнейший физиологический показатель жизнедеятельности, формирования уровня которого осуществляется всем комплексом изменений физиологических систем организма (гормоны гипофиза и надпочечников, состояние нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и прочих систем) под влиянием стресс-факторов (физическая, умственная работа, сдвиги атмосферного давления, температуры и т.п.). При этом формируется новое адаптивное поведение индивида, обеспечивающее наиболее благоприятное приспособление организма к этим факторам.

Задача 4

Докажите, что у человека, адаптированного к гипоксии, повышается устойчивость к динамической мышечной работе.

Это называется перекрестная адаптация. Речь идет о том, что организм, адаптированный к действию какого-либо одного фактора, становится в результате этого более устойчивым к действию другого или других факторов. Так, у человека, адаптированного к гипоксии, повышается устойчивость к статической и динамической мышечной работе. В свою очередь, мышечная работа ускоряет и усиливает адаптацию к гипоксии, к холоду. Гипоксия увеличивает устойчивость к теплу. Адаптация к теплу способствует адаптации к гипоксии.

Гипоксия — пониженное содержание кислорода в организме или отдельных органах и тканях. Гипоксия возникает при недостатке кислорода во вдыхаемом организмом воздухе, крови (гипоксемия) или тканях (при нарушениях тканевого дыхания).

Задача 5

Докажите, что гипервентиляция оказывает влияние на психофизиологические показатели и субъективную симптоматику.

Как известно, дыхание осуществляет газообмен между внешней средой и альвеолярным воздухом, состав которого в нормальных условиях варьирует в узком диапазоне. Гипервентиляция является адаптивной реакцией на стресс, а также на некоторые физиологические условия (высоту, повышение температуры окружающей среды).

При гипервентиляции на 40-50% повышается содержание кислорода, а при гипервентиляции длительностью более 1 мин значительно снижается содержание CO₂ в альвеолах, а затем и в крови (гипокапния), вследствие чего сдвигается pH в щелочную сторону, что изменяет активность ферментов и витаминов.

Для сохранения постоянства CO₂ в легких в процессе эволюции возникли следующие механизмы защиты: спазм бронхов и сосудов; увеличение продукции холестерина в печени (уплотнение клеточных мембран в легких и сосудах); снижение артериального давления, уменьшающее выведение CO₂ из организма. В результате спазма бронхов и сосудов уменьшается приток кислорода к клеткам мозга, сердца, почек и других органов. Уменьшение CO₂ в крови повышает связь кислорода и гемоглобина и затрудняет поступление кислорода в клетки (эффект Вериго-Бора). Гипоксия в свою очередь может привести к потере сознания и дальнейшим нарушениям метаболизма тканей.

Задача 6

Докажите, что популяции могут относиться к единому адаптивному типу независимо от расовой и этнической принадлежности.

Популяции могут относиться к единому адаптивному типу независимо от расовой и этнической принадлежности. Их объединяет именно адаптивный комплекс. Адаптивный комплекс уникальный комплекс физиологических, поведенческих и экологических особенностей популяций, дополняющих друг друга и способствующих более успешному размножению каждого конкретного организма.

Задача 7

Проанализируйте адаптивные изменения организма при длительном проживании в Арктики.

В условиях Арктики и Антарктики на человека действует комплекс факторов, таких как низкая температура, колебания геомагнитного и электрического полей, атмосферного давления и т. п. Степень их воздействия может быть различной в зависимости от климатогеографических особенностей местности. Вместе с тем перечисленные факторы неравнозначны для человеческого организма. Исторически сложилось так, что первоначально основное внимание уделялось изучению влияния холода на организм человека. Лишь во второй половине прошлого столетия исследователи обратили внимание на эффекты, оказываемые другими факторами.

В настоящее время полагают, что особо важное воздействие на человека оказывают явления космической природы: космические лучи и изменения солнечной активности. Особенности строения геомагнитной сферы таковы, что в области «холодных» широт Земля наиболее слабо защищена от космической радиации. Радиационный режим, который является ведущим в комплексе климатических элементов, воздействующих на человека, подвержен значительным колебаниям.

Постоянная смена физических факторов среды, сопутствующих чередованию полярной ночи и полярного дня (в первую очередь характер светового режима), определяет ритмические особенности реакций организма. При этом в адаптивный процесс вовлечены все физиологические системы организма.

По мнению В. П. Казначеева, биофизические факторы характеризуются воздействием геомагнитных и космических возмущений на биохимические и биофизические процессы в организме с последующим изменением структуры клеточных мембран. Сдвиги, вызываемые ими на молекулярном уровне, стимулируют дальнейшие метаболические реакции на клеточном, тканевом и организменном уровнях.

Фазы адаптации человека к условиям Арктики и Антарктики

Продолжительность каждой фазы обусловлена объективными и субъективными факторами, такими как климатогеографические и социальные условия, индивидуальные особенности организма и т. п.

• Начальный период адаптации длится до полугода. Он характеризуется дестабилизацией физиологических функций.

• Вторая фаза занимает 2–3 года. В это время происходит некоторая нормализация функций, что отмечается как в покое, так и при нагрузках.

• В третьей фазе, которая длится 10–15 лет, состояние организма стабилизируется. Однако для поддержания нового уровня жизнедеятельности необходимо постоянное напряжение регуляторных механизмов, что может привести к истощению резервных возможностей организма.

Задача 8

Проанализируйте адаптивные изменения организма при длительном проживании в аридной зоне.

Борясь с перегревом, человек теряет значительное количество воды с потом. Это ведет не только к обезвоживанию тканей, но и к их обессоливанию. В результате нарушается водно-солевой обмен, что создает реальную угрозу для организма. Ухудшается деятельность сердца и кровообращение. Ослабевают защитные силы организма. Тормозится секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта. Нарушается углеводный и белковый обмен. Угнетаются функции центральной и периферической нервной системы.

Тепловая нагрузка приводит к увеличению вязкости крови, повышению содержания гемоглобина и количества эритроцитов. Происходит дегрануляция базофильных лейкоцитов и тучных клеток. В результате в кровь секретируются гепарин, гистамин и другие биологически активные вещества.

Чтобы удержать минутный объем крови и артериальное давление на уровне, близком к нормальному, сердце вынуждено сокращаться чаще. Учащение пульса связано также с изменением функционального состояния экстракардиальных центров вегетативной нервной системы под влиянием импульсов с периферических терморецепторов и в результате прямого воздействия нагретой крови на эти центры.

При высокой температуре окружающей среды легочная вентиляция увеличивается преимущественно за счет глубины дыхания. Гипервентиляция способствует вымыванию угольной кислоты и сдвигу рН крови в щелочную сторону. Способность крови связывать СО₂снижается под влиянием роста ее температуры. Таким образом, гипокапния и дыхательный алкалоз – характерные признаки и перегревания организма человека.

Повышение температуры тела ведет к угнетению секреторной, всасывательной и моторной функций органов пищеварения, к ухудшению аппетита.

К патологическим реакциям организма в аридной зоне можно отнести солнечный удар, тепловой удар и пустынную болезнь.

Популяции могут относиться к единому адаптивному типу независимо от расовой и этнической принадлежности. Их объединяет именно адаптивный комплекс. Адаптивный комплекс уникальный комплекс физиологических, поведенческих и экологических особенностей популяций, дополняющих друг друга и способствующих более успешному размножению каждого конкретного организма.