Адам ағзасының төмен температураға бейімделуінің физиологиялық механизмі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адам ағзасының  төмен 

температураға бейімделуінің физиологиялық механизмі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

 

Температураға бейімделу  ағзаның ерекшеліктеріне байланысты. Бейімделуге адамның жоғарғы  жүйке жүйесі негізгі ролді атқарады, соның арқасында тұрып жүру тәртіптері қалыптасады. Таулы өлкеде тұратындарды зерттегенде олардың қан эритроциттері, өкпе қабынуы жазық өлкеде тұратындарға қарағанда мүлде өзгеше болдалы.

 

Аннотация

Приспособление к окружающей среде зависит от особенности  организма. В приспособлении человека важную роль играет высшая нервная система, которая регулирует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мазмұны

 

Кіріспе  ................................................................................................3

Негізгі бөлім  ................................................................................

Қорытынды...........................................................................................26

Әдебиеттер..........................................................................................28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

      Актуалдылық. Абиогендік  факторлар ортасы – бұл органикалық емес  табиғаттың  организмге  әсер  ететін  факторлары. Эволюциялық дамулардын  барысында  адам  организмі  адаптациялық  өзгерістерге  табиғаттың  кең  мүмкіндіктерінің  арқасында  ұшырады. Ол  табиғат  мүмкіндіктеріне  белгілі  бір  қысымдар  мен  гравитациялар, косметикалық  және  сәулелік  жылу  деңгейі, қоршадағы  атмосфераның  белгілі  бір  газдық  құрамы, жыл  мезгілдері  мен  күн  мен  түннің ауысуы. Организмнің тіршілік  ету үшін  алдымен жылу  қажеттілігі барлық  тіршілік  процестерінің жылудың қатысуымен, белгілі бір жылу  мөлшерімен  және  оның  қимылының  жалғасымдылығымен  шартталған. Қоршаған ортаның  температурасы мен организнің  температурасы  тығыз  байланысты, олар  зат  алмасуды  реттейтін  химиялық   реакциялардың  жылдамдығы  мен  жүруінің  ерекшелігін  өзгертеді. Тіршілік  ету  шекаралары  температуралық  жағдайлар  болып  табылады, бұл жағдайда  денатурация, белок, цитоплазманың  қалпына  келмейтін  колоидты  құрамы  өзгермейді, ферменттер  белсенділігі  мен тыныс алу бұзылады. Организдердің көпшілігінің  диапазоны 0°С  пен +50°С- тан тұрады. Алайда  организмдер қатары  арнайы  ферменттер  жүйесіне  ие  және  берілген  шегінен  асатын  температураларда  белсенді  тіршілік  етуге  бейімделген.                          

Гомеостаздың  аталған  бөлімдері  адамды  физиологиялық  реакциялармен  қамтамасыз  етеді, басты ауысу мен қанайналымды  реттейді (оттегі  тасымалдаушы  және  матадағы  жылу). Сол  реакциялар  жылуалмасуды  реттеуге  қатысады, артық  жылу  физикалық  жаттығу  жасаған  кезде  жасалады. Адам  бірнеше  ғасыр  бойы  көптеген  тіршілік  ортасына  терең  бейімделуге  үйренген,  сонымен  қоса  Қиыр  Солтүстік  пен  Оңтүстікте  тіршілік  етуге, бірақ  көп  жағдайларда  оған  бейімделмеген  адам  ауру, ерте  өлім  табады. Адам  қосымша  мәдени  және  материалдық  құралдарды: үй, киім, жылу  жүйесі, желдеткіш құралдарды, ауа салқындатқыш   және т.б. пайдаланады. Осының  арқасында  адам  эксперименттік  климаттық  жағдайларда  жақсы  тіршілік  етуде. Сонымен  Верхноярскте  қаңтардың  орташа  температурасы  35°С-тан  төмен, орташа  жылдық  температурасы -18°С, ал  Алжирдегі  Сахара  шөлінде  шілденің  температурасы  +38°орташа  жылдық  температура +12°С. Адамдардың  әр  түрлі аймақтардағы  суық  пен ыстыққа бейімделу мүмкіндіктері  әр  түрлі. Жылы  температураға  бейімделу  суыққа  қарағанда  тез  жүреді, себебі  суыққа  бейімделу  жаңа  өзгерістердің пайда  болу  жылдамдығына  байланысты. Суыққа  бейімделу мүмкіндіктері белок және  майды азайту  диеталарын  сақтаудан бөлек қоректенуге  байланысты. Адамдарда  суыққа  бейімделу  кезінде  жануарлардағы  сияқты  тері  асты  жылу  май  қабаты  түзіледі. Адам  организімінің  суыққа  бейімделу  мүмкіндіктері  әр түрлі  болуы  мүмкін (мысалы, жылу  жүйесі  жоқ жұмыс орындары, тоңазытқышты  қондырғыларда, қыстың  күні  далада). Сонымен қоса  суықтың әсер  етуі  үнемі емес, кезектесетін  адам  организмі  үшін  қалыпты  температура  режимі  бар. Мұндай  жағдайларда  нақты  бейімделу  мүмкін  емес. Алғашқы  күндері  төменгі  температураға  әсер  ете  отырып жылу  түзілу  үнемсіз өседі, жылу  берілу  әлі жеткілікті  шектелмейді. Бейімделу процесінен  кейін жылу түзілу  қалпына  түсіп, жылу  берілу  төмендейді. Бейімделу  кезінде  солтүстік  аймақтардың  тіршілігі  адамға  тек  төменгі  температура  ғана  емес, сонымен  қоса  жарықтың  және  күн  радиациясының  түсуі  әсер  етеді. Нәтижесінде  суық  рецепторлардың  әсер  етуі  рефлекстік  реакцияға  ауысады, жылудың  сақталуының реттелуі  кезінде тері  қан тамырлары тарылып , организмге  жылу  беруді  төмендетеді. Жылу  түзілу  мен жылу берілу  процестері  бір-бірімен  байланыста  болуы  өте  маңызды. Жылудың  түзілуінен  жылудың  ағзаға  берілуі  артып  кетсе  адам  организімінің  температурасының  төмендеуі  мен  функциясының  бұзылуына  алып  келеді. Дененің  температурасы  35°С-тан  төмен  болса  психиканың  бұзылуы  байқалады. Одан  әрі  дене  температурасының  төмендеуі  қан  айналымын, зат  алмасуды  баяулатып, 25°С-тан  төмен  температурада  адамның  тыныс  алуы  тоқтайды. Энергиялық  процестердің  интенсификация факторларының   бірі  липидтік  алмасу  болып  табылады. Мысалы, полярлық  ғалымдарда  ауаның  төменгі  температурасы  зат  алмасуды  баяулататын  энергетикетикалық  шығындарды  өлшеу. Олардың  рациондары  жоғарғы  энергетикалық байлылығымен  ерекшеленеді. Солтүстік  аймақтардың  тұрғындарында  зат  алмасу  интенсивті  жүреді. Олардың  рациондарының  негізгі  массаларын  белоктар  мен  майлар  құрайды. Сондықтан  да  олардың  қан  құрамында  май  қышқылдары  көп  болады, ал  қант  аздап  төмен. Дымқыл, суық  климатқа, оттегінің  Солтүстікте  жеткіліксіздігіне, сонымен  қоса  жоғарғы  газ  алмасу, қанның  сары  суында  жоғарғы  холестерин  болуына  және  қаңқа  сүйектерінең  минералдануына  бейімделген  адамдарда  майдың  қабаты  қалың  болады. Алайда  аламдардың  барлығы  суыққа  бірдей  бейімделе  алмайды. Көп  жағдайда  кейбір  адамдарда  Солтүстік  аймақтың  жағдайында  ағзаның  қорғаныс  механизмдері  мен  қайта  бейімделуі  дезадаптация – «поляр  ауруы» деп  аталатын  ауру, потологиялық  өзгерістердің  қатарын  шақыруы  мүмкін. Маңызды  факторладың  бірі  адамның  Қиыр  солтүстікке  бейімделуіе  қамтамасыз  ететін, әр  түрлі  инфекция  түрлерінен  қорғайтын, организмнің  аскорбин  қышқылын (С дәруменін)  қажетсінуі. Жоғарғы  температура  әсеріне  бейімделу. Жоғарғы  температура  адам  организіміне  жасанды  және  табиғи  әсер  етуі  мүмкін. Бірінші  жағдайда  жоғарғы  температуралы  жұмыс  орны  алынады, келесісі  ыңғайлы  температура  жағдайында  болу.

Болжам:  Егер  әр  түрлі  климаттық  жақтарда  немесе  әр  түрлі  әлеуметтік  тектен  шыққан  студенттерден  төменгі  температураға  бейімделу  мүмкіндіктері  анықтаса, онда  адамдардың  берілген  аймақтардағы  абиогендік  фактор  ортасын, денсаулық  жағдайын  және  жалпы  өмір  жалғасымдылығын  анықтауға  болады.

Объект: №47  орта  мектебінің  9 «ә» сынып оқушылары.

Мақсаты: Төменгі температураның  адам  организіміне  әсерін  анықтау.

Міндеті:

1. Абиогендік  факторлардың  адам  организіміне  әсер  ету  материалдарының  теориялық  анализін  шығару.
2. Адам  организіміне  төменгі  температураның  әсер  етуін  тәжірибе  жүзінде  анықтау.
3. Тәжірибе  нәтижелерін  өңдеу  және  қортындыларды  қалыптастыру.

Негізгі бөлім

Экологиялық факторларға  жалпы  сипаттама. Табиғи орта ұғымына организм өмір сүретін өлі және тірі табиғат жағдайлары, кең таралған табиғат бірлестіктері кіреді. Табиғи орта олардың жағдайына мен құрамына тікелей немесе кері әсер етуі мүмкін. Организмдердің құрамы мен жағдайына әсер ететін табиғи орта компоненттері, табиғи бірлестіктердің кең таралуы экологиялық факторлар деп аталады. Олардың ішінде үш түрлі табиғи факторлар тобы бар:

абиогендік факторлар – өлі табиғаттың барлық компоненттері, олардың ішінде жарық, температура, дымқылдық және басқа климат компоненттері, сонымен қоса су құрамы, ауа құрамы және топырақ ортасы өте маңызды.

биогендік факторлар  – өзара әрекеттесетін әр түрлі  популяциялар, табиғи бірлестіктердің арасындағы популяция.

шек қоюшы факторлар  – жоғарғы немесе төменгі төзімділіктен  асатын экологиялық факторлар, шек  қоятын тіршілік түрі:

  антропогендік факторлар – адамның барлық  алуан түрлі  қасиеттері өзгеруіне табиғаттың барлық тірі организмдердің тіршілік ету ортасына немесе олардың өміріне өзгеріс әкеледі. Түрлі экологиялық факторлар температура, дымқылдық, тамақ әр нәрсеге әсер етеді. Бұған жауап  организмдерде тойтарыс ретінде әртүрлі  шынайы құралдар өндіріледі. Интенсивті факторлардың ең үлкен жайлы тіршілік әрекетін оптималды немесе оптимум деп аталады. Сол немесе басқа факторлардың оптималды маңызы әр түрлі. Тәуелді қатынасқа бұл немесе басқа факторлар түрі жылу сүйгіш және суық сүйгіш (піл мен ақ аю), су сүйгіш және құрғақ сұйғыш (жөке мен сексеуіл) болып жоғарғы немесе төменгі су тұздығына бейімделген. Экологиялық факторлар мен әр түрлі табиғи тегіне қарамастан, бірнеше жалпы ережелер мен заңдылықтар тірі организмдерге әсер етеді.

Организмдердің  тіршілігі үшін белгілі жағдайлар байланысы қажет. Егер тіршілік ету жағдайы жайлы болып, алайда бір нәрсе кедергі келтіретін болса, дәл сол организмнің тіршілігі үшін маңызды жағдай болып табылады. Ол адамның организмінің дамуын шектейді, сондықтан оны шектеуші фактор деп атайды. Алғашқыда орнатылғандай тірі организмдердің дамуы қандай  да бір компоненттің  жетіспеушілігін шектейді. Мысалы, минералды тұздар, ылғал жарық және т.б. 

ХІХ ғасырдың ортасында  неміс химигі, органик Юстас Либих  алғаш рет өсімдіктердің өсуі аз мөлшерде болатын қорекке байланысты екенін тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Ол бұны минимум құбылыс заңы деп атады; оның құрметіне кейде Либих заңы деп те атайды.

Қазіргі  қалыптасуда  минимум  заңы былай аталады: организм төзімділігі ең әлсіз бөлім экологиялық қажеттілікпен анықталады. Алайда, кейінірек анықталғандай тек жетіспеушілік емес, артықшылық та шектеуші фактор болып табылады. Мысалы, жауынның кесірінен топыраққа артық тыңайтқыш тасымалданып, өнімдердің өлуі. Шектеуші минимум фактормен қоса максимум шектеуші фактор болуы мүмкін деп, 70 жылдан кейін Юстас Либихтен соң, америкалық  зоолог В.Шелфорд толерант заңын қалыптастырды. Толерант заңына сәйкес шектеуші фактор организмнің гүлденуіне қатысатын ең аз шектеуші ең көп экологиялық әсері,  ал диапазон олардың арасындағы төзімділік кеңдігін немесе  организмнің берілген факторға экологиялық валенттілігін анықтауға қатысады. Жайлы диапазон экологиялық  фактордың  әрекеті қалыпты  тіршілік  аймағы  деп аталады.

Ең  көп және ең аз  өткізетін фактор  маңызы бұл – популяция немесе организмнің тіршілігін  тоқтататын критикалық нүктелер.

Толерант заңына  сәйкес кез келген  заттың немесе  энергияның көптігі ортаны ластаушының басы болып  табылады. Судың көптігі  құрғақ аудандарда зиянды және су кәдімгі ластаушы ретінде қаралуы мүмкін, дегенмен ол аймақта  судың көп мөлшері өте қажет. Негізінен судың көптігі қалыпты қара топырақтың қалыптасуына кедергі келтіреді. Заңдардың ішінен тұлғамен немес оны қоршаған бірлестік әрекетінен организмнің генетикалық орта жағдайына сәйкес алдын ала болжаған ереже шығарамыз. Организмнің тіршілік  тіршілік етуі оны қоршаған  табиғи орта орта генетикалық бейімделу қабілеті  мен сол түрдің өзгеруі мен қозғалысына  сәйкестенсе ғана жүреді.

 

Абиогендік  факторлар. Фактор ортасының тірі организмге  әсері бөлек алғанда да, жалпылама алғанда да көп ұшты. Сол немесе басқа фактор ортасының әсерін бағалаған  кезде қозғалыстың  интенсивтілігі оның тірі материалға мінездемесі маңызды болып табылады: қалыпты жағдайда – қолайлы, ал көп немесе жетпей қалған  жағдайда – шектеуші фактор деп аталады.

1. Жарық. Жарық күн реакциясы  кейпінде Жердегі барлық тіршілік процестерімен қамтамасыз етеді. Организм үшін қабылдайтын сәуленің  толқын ұзындығы, оның интенсивтілігі және әсер ету жалғасымдылығы  маңызды.  Ультракүлгін сәулелер 0,3 мм ұзындығымен жерге жететін шамамен 40% сәулелік энергия  құрайды. Олар көп мөлшерде жануарлар мен адамдарға керек. Олардың әсерінен D витамині түзіледі. Жәндіктер ультракүлгін  сәулелерді  жақсы ажыратып және оларды  бұлтты күні аймақты бақылау үшін  қолданады. Организмге көп әсер  тигізетін 0,4-0,75 мкм ұзындығы бар жарық толқыны. Айқын жарықтың 45% сәулелік энергияның  жалпы мөлшерін құрайды.  Айқын жарық судан және тығыз бұлттан өткен кезде әлсіреуі мүмкін. Сондықтан да фотосинтез бұлтты күні де және белгілі бір су қалыңдығының астында да жүре береді. Сонда да синтез биомассасынан тек 0,1 – ден 1  %- ға дейін ғана күн энергиясы шығынға ұшырауы мүмкін. Өсімдіктердің тіршілік ету ортасына байланысты көлеңке сүйгіш өсімдіктер – көлеңкеге, жарық сүйгіш өсімдіктер – жатады.  Тірі организмнің белсенділігі мен дамуында өте маңызды рөлді жарықтық әсерін жалғастырушы – фотопериод атқарады. Бір қалыпты аймақта, экватордан төмен және жоғары өсімдіктер мен жануарлардың дамуы жыл мезгілдерімен  ұштасқан және температуралық жағдайлардың өзгеруіне дайындық күн ұзақтығының белгісімен орындалады. Басқалардан бөлек мезгілдік  факторлар белгілі бір жыл мезгілінде берілген жерде әрқашан да бірдей болады. Фотопериод өсу,  өсімдіктердің көктемде гүлденуі, жазда жеміс беруі,  күзде жапырақ түсіруі, сонымен қоса  майдың жиналуына, миграция, құстар мен сүтқоректілердің  көбеюі, жәндіктердің ұйқыға кетуі сияқты физиологиялық процестерге қатысады.  Мезгілдердің ауысуынан басқа күн мен түннің ауысуы  организмдер мен  физиологиялық процестердің  тәуліктік белсенділік ритмін  анықтайды. Организмнің уақытты сезіну қабілеті, «биологиялық сағаты»  берілген орта жағдайының  тіршілік ерекшеліктерін сезінумен  қамтамасыз  ететін маңызды құрал. Инфрақызыл сәулелер Жерге түсетін сәулелік энергияның 45% құрайды. Инфрақызыл сәулелер  жануарлар мен өсімдіктер  жабынының, жылуды жақсы жұтатын өлі табиғат денелерінің, судың температурасын көтереді. Өсімдіктерді отырғызу жұмыстары арқылы көп жаңа мәдени өсімдіктер алуға болады.

2. Дымқылдық. Су бүкіл организм мен жасушаның  тіршілігінде өте маңызды роль атқарады. Судың  көлемін  жеткілікті мөлшерде  сақтау, кез – келген организмнің  физиологиялық финкциясын қорғайды. Жердегі организм үшін  дымқылдықтың  экологиялық фактор ретіндегі  ролі жер бетінде жыл бойында әртүрлі таралады. Сондай – ақ  жердегі  жануарлар мен өсімдіктердің көбі  дымқыл сүйгіш, судың  жетіспеушілігінің себебінен олардың  тіршілігі мен  таралуы шектеледі. Организмдерде эволюция процесінде дымқылды үнемі пайдалану және  дымқылды алу құралдары қалыптасты (шөл, шөлейтті және  далалы зоналардың  өсімдіктері мен жануарларын естеріңізге түсіріңіз), жылдық құрғақ уақыттарындағы  тыныштық жағдайы. Сол сияқты шөлдегі көптеген өсімдіктер  тармақалған  тамырларын дымқыл  қабатқа жеткенше төменге жібереді (мысалы, түйетікен 16 м – ге жібереді). Көптеген жануарлар шөлде сусыз жүре алады, кеміргіштер, жәндіктер және басқа да майда жануарлар үшін судың орнын қоректер атқарады. Көптеген жануарлардың  организмінде су қышқылдану процесінде түзіледі. Сондықтан шөлдегі мекендеушілер организмде судың қоры болып табылатын май қабатын түзеді. Жануарларда судың булануынан  қорғайтын дененің сыртқы жабын қабаты қызмет атқарады. Құрғақ аймақта тіршілік ететін өсімдіктер мен джануарлар басқа түрге бейімделуі судың жетіспеушілігімен қаралады. Кейбір кеміргіштер мен тасбақалар шөлдегі ыстық және құрғақ мезгіл түскенде, өсімдіктердің бәрі күйіп кеткенде жазғы ұйқыға кетеді. Шөлдегі көп жылдық өсімдіктердің жаз айларында  жапырақтары түсіп немесе  жер бетіндегі мүшелері қурап кетеді.