Строение тела и физиология

Интереснейший район обитания человека - высоко­горье.

Ус­ловия высокогорья экстремальны: а) пониженное атмосферное давление, б)недостаток кислорода, в)холод, г) нарушение геохимического баланса, д) недостаток пригодных для жизни и хозяйства земель,

Исследование фи­зиологических реакций на больших высотах у местного населения или у пришлых групп констатирует приспособление к основному неблагоприятному фактору - гипоксии, т.е. пониженному содер­жанию кислорода в крови.

Здесь а)снижаются основной обмен б) снижаются активность окислительно-восстано­вительных ферментов, в) снижается функция надпочечников и щитовидной железы, г) замедляется ритм сердечных сокращений; усиливается оксигенация крови за счет д) повышения уровня гемог­лобина и е) увеличения количества эритроцитов.

Это приспособительные особенности к более экономному рас­ходованию кислорода. Многое наводит на мысль об изменениях и в морфологических признаках высокогорных попу­ляций.

Для большинства высоко­горных популяций, независимо от их расовой и этнической при­надлежности, характерно а)замедление ростовых процессов б) замедление сроков полового созревания.

Взрослые, и дети в условиях высокогорья на севере Эфиопии имеют более крупные размеры тела, чем на равнине. Эти данные как бы проти­воречат закономерности, которая обнаружена в условиях высоко­горья, во всяком случае в детских возрастах.

Помимо более массивного телосложения в условиях высокого­рья авторы отмечали и большее развитие грудной клетки и скеле­та в целом. Последнее обстоятельство, можно свя­зывать с гипертрофией костного мозга, которая в свою очередь увязывается с повышенным эритропоэзом. Крупная грудная клет­ка горцев, сочетающаяся с более высокой жизненной емкостью легких, также рассматривается как морфофункциональное при­способление к пониженному барометрическому давлению и сопут­ствующему этому уменьшению парциального давления кислорода.

Морфофункциональные особенности высокогорных популяций Эфиопии равно характерны для мужчин, женщин и детей.

Несмотря на довольно высокий уровень приспособленности высокогорных популяций к экстремальным условиям обитания, проявляющейся как в строении тела, так и в физиологических характеристиках,

У высокогорных популяций отмечается значительный процент выки­дышей, во много раз превышающий таковой у равнинных популя­ций. Это связано с влиянием гипоксии на разви­тие плода.

Изучение высокогорных популяций в Перуанских Андах, с одной стороны, подтверждает результаты исследований в Эфио­пии, а с другой - противоречит им.

Показана замедление процессов роста и полового созрева­ния детей в высокогорных районах по сравнению с равнинными, более хрупкое телосложение у взрослых.

Развитие грудной клетки, у обитателей высокогорья значительно выше, чем у равнинных жи­телей. Эта закономерность проявляется на протяжении всего периода роста.

Пониженное давление кислорода в высокогорье оказывает наи­большее стрессовое воздействие на энергетические процессы в ор­ганизме.

Сопоставление популяций, живущих на высотах от 3500 до 4500 м над уровнем моря, с их равнинными сородичами, мигрировавшими в высокогорье, показывает, что мигранты в значительно большей степени страдают от кислород­ной недостаточности, чем

У постоянные жители больших высот выше а)максимальная кислородная емкость, б) легочная вентиляция, в) уровень гемоглобина г) уровень миоглобина, д) число и просвет капилляров.

Сделно предположение о существовании раз­ницы в усвоении кислорода на клеточном уровне у жителей высо­когорья и равнины при пониженном его напряжении в атмосфере.

У аборигенов способность к более быстрому окислению гемоглобина до оксиге-моглобина в условиях кислородной недостаточности более высока по сравнению с пришлым европеоидным населением.

Такой эффект обусловлен модифи­кацией молекулы гемоглобина и может рассматриваться как фено­мен эволюционной адаптации в популяциях, обитающих в условиях высокогорья в течение нескольких тысячелетий.

Наследственная природа приспособления к кислородной недостаточности подтверждается данными с тестом охлаждения. У коренных жителей высокогорья обнаружен высокий периферический ток крови, чем у при­шлого европейского населения и жителей равнины. Эта особен­ность, рассматривается как наследственно закрепленное приспособление к действию низких температур.

Для характеристики высокогорных популяций Южной Амери­ки важными представляются демографические данные. Демографический анализ Боли­вии, Эквадора и Перу показал, что естественный прирост населе­ния в высокогорье ниже, чем на равнине.

Для высокогорья, характерно понижение температуры. В отношении влажности картина очень разноречива. В Таджикиста­не и Перу в высокогорных районах наблюдается понижение влаж­ности. То же отмечается в Иране и Ираке

В Эфиопии влажность возрастает с высотой над уров­нем моря, в Индии увеличение количества среднегодовых осадков может быть связано и с равниной, и с высокогорьем.

Одной из очень важных физиологических характеристик явля­ется основной обмен.

Теплопродукция увеличивается с высотой над уровнем моря и уменьшается с повышением температуры. Это увязывается с понижением температуры в высо­когорье

Длина тела увеличивается с высотой над уровнем моря; с повы­шением среднегодовой температуры и годового количества осад­ков коэффициенты корреляции возрастают.

Масса тела достоверно увеличивается в условиях высокогорья, но с годовым количеством осадков связи нет. Очень незначитель­на (на грани достоверности) позитивная корреляция массы тела со среднегодовой температурой.

Высоки положительные коэффи­циенты корреляции относительной поверхности тела со среднего­довой температурой и годовым количеством осадков. Повышение поверхности испарения, по-видимому, является адаптивным меха­низмом, возникающим в условиях высокой влажности и темпера­туры. В высокогорье также наблюдается увеличение поверхности тела по отношению к массе.

Установлено, что "несмотря на эффективные средства защиты, от холода, у коренных жителей высокогорья развились два физиоло­гических механизма адаптации к холоду: некоторое повышение основного обмена и более интенсивный приток крови к конечнос­тям при общем и периферическом охлаждении ". Постоянно высокий уровень основного обмена у коренных жителей высокогорья обнаружен и другими исследователями.

Таким образом, увеличение основного обмена с высотой над уровнем моря является ведущим адаптив­ным процессом, и причины отклонения от него должны рассмат­риваться специально.

В непосредственной связи с основным обменом находится уро­вень гемоглобина, обеспечивающий энергетические процессы. Уве­личение содержания гемоглобина и эритроцитов рассматривается как реакция приспособления к гипоксии. В боль­шинстве случаев уровень гемоглобина в высокогорье увеличивает­ся

В условиях высокогорья как правило, не только повышается уровень гемоглобина, но и изменяется морфологический состав крови: у коренных жителей Перу число эритроци­тов в крови на 30% выше, чем у лиц, живущих на уровне моря.

У коренных жителей Киргизии, живущих на раз­ных высотах, показано увеличение количества эритроци­тов, гематокритного индекса и других показателей красной крови. Физиологическое значение увели­чения количества эритроцитов и уровня гемоглобина, заключается в усилении оксигенации крови Лучшая оксигенация крови у коренных жителей высокогорья по сравнению с насе­лением, живущим на уровне моря, отмечалась неоднократно

Т. о., можно сделать предположение об однотипности приспособительной реакции на гипоксию независимо от этнической принадлежности в сходных условиях ес­тественной среды.

Одной из существенных физиологических характеристик вы­сокогорных популяций оказывается довольно низкий уровень ар­териального давления. Понижение его характерно не только для высокогорья, но и для коренного населения среднегорья.

приводит сводку данных отно­сительно воздействия среде на рост и размеры капилляров и артериол в тканях.

В период раннего онтогенеза в условиях высокогорья низкое парциальное давление кислорода в окружающей способствует росту числа и размеров капилляров и арте­риол, и препятствует повышению кровяного давления.

Среди жителей высокогорья очень невелик процент сердечно-сосудистых заболеваний.

Морфологические характеристики населения высо­когорья.

Увеличение длины тела и массы хорошо со­гласуется с увеличением основного обмена.

Помимо увеличения основно­го обмена с высотой над уровнем моря выявлено изменение пропорций тела в сторону относительной длинноногости и длиннорукости; увеличение продольно-поперечного грудно­го указателя.

Это связано с усилением легочной вентиляции в условиях высокого­рья.

Не отрицая возможного действия этой причины, отмечу, что трактовать специфику тела, имея в виду

Значительное развитие скелета высокогорных популяций, связано с приспособ­лением к условиям гипоксии. Большее развитие длинных костей скелета предполагает и больший объем костномозгового простран­ства в связи с усилением кроветворной функции. Косвенным под­тверждением этого могут служить данные о мощном развитии ро­гов высокогорных архаров и козлов, которые тем больше, чем выше над уровнем моря они живут.

При характеристике морфофункциональных особенностей вы­сокогорных популяций выявляются некоторые общие для них черты.

Из морфологических характеристик общими оказываются фор­ма грудной клетки и относительное увеличение длинных костей скелета, а из физиологических особенностей — усиление насыще­ния крови кислородом, обусловленное морфологическими и фун­кциональными факторами. Это можно рассматриваться в качестве физиологического приспособления к условиям гипок­сии.

К числу приспособительных реакций можно отнести общее повышение основного обмена в целом, приводя­щее к увеличению длины и массы тела. Этот комплекс морфофун­кциональных черт в соответствии с географическим принципом в номенклатуре можно определить как горный.

Падение интенсивности основного обмена в высокогорных областях Тянь-Шаня и Памира в результа­те гипофункции щитовидной железы и связанное с ним уменьше­ние размеров тела, следует рассматривать как исключение, объясняемое локальными причинами.