Приспособление организма к факторам среды и его устойчивость к другим факторам
Рефераты >> Биология >> Приспособление организма к факторам среды и его устойчивость к другим факторам

Хорошо тренированные лица значительно быстрее акклиматизируются к высоте, чем слабо подготовленные. Лыжники-гонщики, в тренировке которых превалирует бег на лыжах, а летом — кроссы и бег на роликовых коньках, адаптируются быстрее, чем прыгуны с трамплина, в подготовке которых преобладает отработка техники прыжка. Двоеборцы, у которых оба вида тренировки сочетаются (почти 50 на 50%), немного уступали в сроках акклиматизации гонщикам, но существенно превосходили прыгунов. Близкие к этому данные получены и американскими исследователями. Две группы спортсменов предварительно тренировались: одна — в беге на 200, 400 и 800 м, другая — на длинные дистанции (типа кроссов). Затем всех спортсменов подняли в горы на высоту 4300 м. При этом оказалось, что у представителей первой группы функциональные сдвиги в организме более благоприятны, чем у второй, и акклиматизировались они намного быстрее.

Наконец, значение характера физической подготовки для приспособления к гипоксии продемонстрировали и сроки акклиматизации представителей различных видов спорта во время Олимпийских игр в Мехико (высота 2250 м). Наиболее быстро адаптировались бегуны на короткие и средние дистанции, немного уступали им представители спортивных игр, а наиболее медленно приспособились тяжелоатлеты и гимнасты. Почему характер физической подготовки по-разному влияет на адаптацию к гипоксии, мы объясним позже, пока же запомним и этот факт.

Приспособление организма к повышенной мышечной деятельности увеличивает способность его противостоять и температурному фактору: охлаждению и перегреванию. Белых крыс тренировали плаванием при температуре воды 320С в течение 1.5 мес, а затем их разделили на две группы, из которых одну запускали в ванну с температурой воды 5 °С, где они плавали до наступления судорог, а вторую помещали в камеру с температурой 700C и относительной влажностью 12%, где крысы в конце концов погибали от перегревания. Одновременно с тренированными животными таким же воздействиям подвергали контрольных, нетренированных крыс. И обнаружилось, что при плавании в холодной воде судороги у тренированных крыс наступали позднее, а длительность плавания была на 30% больше, чем у контрольных. Различалось и время гибели от перегревания: тренированные крысы погибали несколько позднее. Но это, конечно, очень сильное, гибельное для организма воздействие.

В других опытах влияние температуры среды было более мягким. Тренированных и нетренированных крыс запускали на 15 мин плавать в ванне с температурой воды 40, 32, 22 и 15 0C и с помощью термопары измеряли у них температуру в прямой кишке. Естественно, что в ванне при температуре 40 0C температура тела животных повышалась, при 32 0C она оставалась без изменений, а при 22 и 15 0C — уменьшалась. Но если температура тела у контрольных животных повышалась на 4 °С, то у тренированных всего на 0.8—1.0°С, а снижалась у первых на 10 и 15 0C (при температуре воды соответственно 22 и 15 °С), у вторых — на 7 и 13 °С. Дело в том, что митохондрии мышц у тренированных животных функционально более лабильны, способны в более широких пределах изменять степень сопряжения дыхания и фосфорилирования, т. е. количество энергии окисляемых веществ, затрачиваемое на теплопродукцию. Чем выше коэффициент Р/0, тем меньше теплопродукция, и наоборот. О том же говорят и наблюдения зарубежных авторов: при пребывании в холодовой камере (температура —8 °С) в течение 15—30 мин у лиц, не занимавшихся физическим трудом или спортом, температура тела снижалась на 0.8—1.0 °С, а у привыкших к тяжелому физическому труду и у тренированных спортсменов она сохранялась в пределах нормы: 36.5—36.7 °С.

Под влиянием мышечной тренировки возрастает сопротивляемость организма и к другим повреждающим факторам среды, в частности к инфекциям и проникающей радиации. Еще в начале 30-х гг. было установлено, что приспособление организма к повышенной мышечной деятельности способствует выработке иммунных тел как у человека, так и у экспериментальных животных и что тренированные крысы лучше противостоят заражению болезнетворными микробами, чем нетренированные. Более новые исследования, проведенные уже в 60-х гг., показали, что под влиянием тренировки у крыс возрастает фагоцитарная способность белых кровяных клеток, а содержание иммунных тел при введении животным чужеродных белков хотя и нарастает несколько медленнее, но достигает больших величин и дольше сохраняется. Наконец, данные медицинской статистики свидетельствуют о том, что во время вспышек гриппа спортсмены по сравнению с неспортсменами обращаются в медицинские учреждения в 4 раза реже, а лица, регулярно занимающиеся физическими упражнениями, — в 2 раза меньше. При адаптации к повышенной мышечной деятельности возрастает устойчивость организма и к проникающей радиации.

Влияние приспособления организма к повышенной мышечной деятельности на функциональное состояние митохондрий мышечных волокон (величина коэффициента Р/О — по оси ординат) в различных температурных условиях (по оси абсцисс), I — покой при оптимальной температуре; // — плавание 15 мин при разной температуре воды, 0C 1 — контрольные животные, 2 — тренированные

Однако мышечная деятельность не всегда будет благоприятна для невосприимчивости к гипоксии, инфекциям или проникающей радиации; гипоксия не всегда будет способствовать повышению работоспособности, холод — сопротивляемости инфекциям и т. д. Мы говорим лишь о влиянии адаптации, долговременного приспособления к этим факторам. Острое же действие их на неадаптированныи организм может оказать и диаметрально противоположный эффект. Непривычно тяжелая работа снижает и иммунные возможности организма, и устойчивость его к проникающей радиации и гипоксии. Внезапное действие холода на организм, к нему не приспособленный, способствует заболеваниям, а низкое парциальное давление кислорода резко ограничивает физическую работоспособность неакклиматизированного человека или животного. В чем же молекулярный секрет перекрестных адаптации?

Мы уже знаем, что всякое приспособление организма к изменениям условий среды, а значит, и его существования содержит два компонента: неспецифический, вытекающий из общего адаптационного синдрома Селье, и специфический — молекулярные приспособительные изменения, направленные на повышение устойчивости организма к данному конкретному фактору.

Специфические приспособительные изменения в ряде случаев совпадают, хотя имеют и неодинаковое количественное выражение (табл. 11). Таким образом, приспособительные реакции на уровне органов, функциональных систем и организма в целом развиваются в значительной степени на общей основе. Ведь если адаптация к гипоксии влечет за собой увеличение в мышцах содержания КФ и возможностей гликолиза, это «приобретение» будет полезно и при интенсивной мышечной деятельности. Если приспособление к мышечной деятельности увеличивает лабильность митохондрий, это помогает организму противостоять высоким и низким температурам. Если адаптация к повышенной мышечной деятельности, к гипоксии и низким температурам приводит к большей активности аминоацил-РНК-сиктетаз — одного из важных ферментов синтеза белков, то независимо от того, каким из этих факторов оно вызвано, возросшие возможности синтеза белков проявятся при влиянии на организм любого другого фактора среды, в том числе и при синтезе иммунных тел или восстановлении поражений, нанесенных проникающей радиацией, и т. д.


Страница: