Адаптация человека к различным климатическим условиям

Введение
Актуальность темы. В настоящее время изучение влияния климата на здоровье стало одной из важнейших задач медико-биологических исследований. Необходима разработка прогнозов для предотвращения обострений хронических заболеваний, а также активного влияния на здоровье и работоспособность практически здоровых людей при акклиматизации в необычной климатогеографической среде, часто с экстремальными условиями. Климатические факторы влияют на различные физиологические системы организма. С внезапным изменением погоды связаны ухудшение здоровья и снижение работоспособности.
Объект работы – адаптация человека к различным климатическим условиям.
Предмет работы – способы акклиматизации людей в условиях постоянно меняющегося мира.
Цель работы – показать влияние температур на организм человека и важность акклиматизации и адаптации.
Для успешного выполнения поставленной цели необходимо определится с задачами:
1. Изучить литературные источники, касающиеся данной проблемы.
2. Осуществить теоретический анализ и обобщить полученные сведения.
3. Проанализировать особенности акклиматизации человека.
4. Рассмотрим глобальные изменения климата и что этому способствует.
Результаты работы имеют теоретическое значение, могут быть использованы студентами, педагогами.
1 КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
1.1 Глобальные изменения климата
Ежегодно сотни тысяч людей умирают из-за изменения климата. Изменение климата влияет на более чем 300 миллионов людей, создает в мировом масштабе ущерб на сумму свыше 1,2 триллиона долларов, сводя на нет 1,6% мирового ВВП в год. Ученые прогнозируют, что в ближайшие десятилетия глобальное изменение климата приведет к еще более частым и интенсивных экстремальных погодных явлений.
Глобальный климат является результатом взаимодействия целого ряда факторов, таких как солнечная радиация, положения Земли относительно Солнца, морские течения, вулканическая деятельность, биосфера Земли, концентрация парниковых газов в атмосфере Земли и т.д. когда меняется один или несколько из этих факторов, меняется и климат Земли. В результате деятельности человека постоянно растет один из перечисленных выше факторов, а именно - парниковый эффект, ведь парниковые газы (в основном, углекислый газ, а также метан и другие газы) попадают в атмосферу, в первую очередь, в ходе сжигания ископаемых видов топлива, а также из-за меньшего их поглощения в результате обезлесения.
С другой стороны, важно отметить, что парниковый эффект является естественным климатическим фактором, без которого температура на Земли была бы на 33 °С ниже, чем сейчас.
Парниковый эффект - явление в атмосфере Земли и других планет, при котором энергия солнечных лучей, отражаясь от поверхности, не может вернуться в космос, поскольку задерживается молекулами различных газов, что приводит к повышению температуры поверхности.
Изменение климата происходила и раньше, еще задолго до того, как на планете Земля появились человеческие существа. Как отмечалось выше, на климат Земли влияют не только антропогенные, но и целый ряд других факторов.
Однако общие выбросы парниковых газов именно от деятельности человека в прошлом веке достигли самого высокого показателя в истории человечества и составили в 2010 году 49миллиардов CO2 (в эквиваленте). В 2011 году концентрация CO2 была на 40% выше концентрация метана - на 150% выше, а концентрация оксида азота - на 20% выше, чем в промышленную революции. Концентрация парниковых газов в атмосферы в настоящее время выше, чем когда-либо прежде в течение последних 800 000 лет. Результатом этого стало то, что мы стали свидетелями ощутимого изменения климата, наиболее проявляется в повышении температуры земной поверхности и температуры океанов, и известна нам под названием «глобальное потепление».
Более половины случаев повышения температуры поверхности земли в период с 1950 до 2010 года вызваны увеличением в атмосфере количества парниковых газов в результате деятельности человека, в основном - из-за сжигания угля, нефти и газа или чрезмерное обезлесения.
Многими различными исследованиями доказано четкий влияние деятельности человека на текущее потепление. К примеру:
Наблюдения, проведенные с 1950 года и до сих пор, доказывают, что температура растет преимущественно ночью. Кроме этого, повышение температуры более ощутимое зимой и весной, а не летом. Если бы причиной потепления было Солнце как природный фактор, температура росла бы более интенсивно днем и летом.
Если бы причиной современного глобального потепления было Солнце, тогда повышалась бы и температура стратосферы (второго слоя атмосферы). Но стратосфера, наоборот, охлаждается. В то же время температура тропосферы (нижнего, приземного слоя атмосферы) возрастает вследствие высокой концентрации парниковых газов, которые сдерживают чрезмерное тепло, отраженное поверхностью Земли.
Анализ выводов экспертов на тему «глобальное изменение климата», опубликованных в 1993 - 2013 годах, показывает, что не существует ни одного научного исследования, которое бы отрицало решающее влияние человека на изменение климата. Ряд исследований подтверждает и тот факт, что 97% экспертов по изменению климата определяют человеческую деятельность как фактор изменения климата.
Средняя температура Земли (усредненный показатель температуры поверхности Земли и температуры океанов) повысилась на 0,85 ° C за период с 1880 до 2012 года, и это потепление ускоряется (с 1951 года температура выросла на 0,72 ° C). для погоды такое изменение не является большой, а для климата она существенна. Нам следует помнить, что разница между температурой ледникового периода и температурой нынешнего времени составляет всего 4-5 ° С. Более того 2013 год стал тридцать седьмым годом подряд, когда глобальная температура была выше, чем средняя годовая температура предварительного года. 9 из 10 самых теплых лет за 134-летний период, в течение которого велись за- си показателей температуры, пришлись именно на 21 век, и 2013 год является одним из них. Начиная с 1850 года каждые последующие тридцать лет были теплее предыдущих десятилетия. В Северном полушарии период с 1983 до 2012 года был самым теплым 30-летним периодом за последние 1400 лет.
1.2 Изменения климата и влияние на здоровье человека
Несмотря на то, что глобальное потепление может иметь и некоторые локальные положительные последствия (например, меньше смертность от переохлаждения зимой), общие его влияние на здоровье человека в основном является отрицательным. Во всем мире количество связанных с погодой стихийных бедствий с 1960 года увеличилась в три раза, и ежегодно эти катастрофы становятся причиной более чем 60 000 смертей.
Экстремальные температуры воздуха создают чрезмерные проблемы со здоровьем и повышают уровень смертности. В первую очередь это касается пожилых людей, страдающих от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний (летом 2003 года тепловые волны вызвали более чем 70000 потерь человеческих жизней только в Европе)

. Высокая температура вызывает повышение уровня приземного озона и других загрязняющих веществ, что отрицательно влияет на вышеупомянутые группы населения (загрязнение воздуха в городских районах приводит к около 1200000. смертельных случаев в год). По чрезмерным волнам тепла также растет количество пыльцы и других аллергенов в воздухе, усиливает риск приступов астмы (на данный время от астмы страдает около 300 млн. жителей планеты, и их состояние в будущем может ухудшиться).
Чаще изменения в моделях осадков могут повлиять на ситуацию с поставками питьевой воды. Недостаток воды может привести к ухудшению гигиены и повышение риска желудочно-кишечных заболеваний, по которым ежегодно погибают около 2,2 млн. человек. Все чаще в результате наводнений загрязняются источники питьевой воды, из-за чего увеличивается риск возникновения болезней, связанных с загрязнением водозаборов. Кроме того, наводнения также вызывают потопление и травмы и могут привести к задержке в предоставлении медицинской помощи.
Изменения климатических условий (потепление) также имеют большое влияние на появление заболеваний, не характерных для данного географического района, которые передаются насекомыми, улитками или другими хладнокровными животными.
АДАПТАЦИОННАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
2.1 Адаптогенные факторы
Организм человека легко реагирует на изменение окружающей среды различными биологическими и культурными способами. Мы можем акклиматизироваться в широком диапазоне температур и влажности. Когда мы путешествуем на большие высоты, наши тела приспосабливаются так, что наши клетки все еще получают достаточное количество кислорода. Мы также постоянно реагируем физиологически на внутренние и внешние стрессы, такие как бактериальные и вирусные инфекции, загрязнение воздуха, воды или дисбаланс пищи.
Эта способность быстро адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды позволила нам выжить в большинстве регионов мира. Мы успешно живем во влажных тропических лесах, суровых пустынях, арктических пустошах и даже в густонаселенных городах со значительным количеством загрязнения. Большинство других видов животных и растений ограничены одной или несколькими средами обитания из за меньшей приспособленности.
Люди обычно реагируют на стресс окружающей среды четырьмя способами:
1. Генетические изменения;
2. Корректировка развития;
3. Акклиматизация;
4. Культурные практики и технологии.
Генетическое изменение
Когда стресс окружающей среды постоянен и длится в течение многих поколений, успешная адаптация может развиваться посредством биологической эволюции. Те люди, которые наследуют черту, которая дает преимущество в реагировании на определенные стрессы с большей вероятностью выживут дольше и передадут больше своих генов следующему поколению. Это эволюция путем естественного отбора. Например, люди, чьи предки жили в районах эпидемии. Другим примером генетического решения стресса, связанного с окружающей средой, является наша способность вырабатывать пот как средство для охлаждения нашего тела в жаркой среде.
Генетические изменения в ответ на стрессовые ситуации в окружающей среде обычно занимают много поколений, чтобы стать широко распространенными среди населения. К счастью, у нас также есть другие способы быстрее реагировать как личности в течение нашей жизни.
Корректировка развития
Одним из наиболее мощных способов корректировки стресса в окружающей среде является изменение моделей роста и развития. Это происходит в детстве и обычно приводит к анатомическим или физиологическим изменениям, которые в основном необратимы в зрелом возрасте. Такие постоянные изменения называются адаптацией к развитию.
Среди людей изменения в развитии происходят как от естественного давления окружающей среды, так и от культурных практик. Примером последнего стал ныне незаконный обычай в Китае плотно обматывать или связывать ноги молодых девушек тканью, чтобы препятствовать нормальному росту. Жители Северной Америки и европейцы намеренно изменяли части тела, нося узкие корсеты, которые приводили к деформации нижних ребер.
Постоянные изменения формы частей тела могут быть непреднамеренными. Например, ношение кожаной обуви, которая закрывает ноги, делает их уже, чем они были бы в противном случае.
Нехватка определенных видов питательных веществ может привести к другим проблемам со здоровьем, угрожающим жизни. Например, когда подростки и дети придерживаются диеты с чрезвычайно низким содержанием белка, у них, скорее всего, возникнет отек из-за задержки жидкости.
Даже определенный дефицит витаминов сам по себе может привести к серьезным проблемам со здоровьем у детей, несмотря на адекватную диету. Например, недостаток витамина D может вызвать заболевание костей, в то время как недостаточное количество витамина A может вызвать постоянную слепоту и ослабить иммунную систему. Сегодня в мире почти 100 миллионов человек испытывают дефицит витамина А. Однако диета, которая содержит слишком много витамина А, одинаково вредна. Это может вызвать врожденные дефекты (особенно расщелину неба) и может повлиять на клетки, которые производят новую кость, что приводит к значительному увеличению риска переломов.
Акклиматизация
Все другие формы приспособления к стрессам окружающей среды обычно обратимы, они называются акклиматизацией. Полезно рассмотреть различные формы акклиматизации с точки зрения продолжительности времени, в течение которого они могут происходить.
Примером долгосрочной акклиматизации являются люди, которые теряют лишний жир и очень худые в результате умеренного, длительного недоедания. Если они позже увеличат свою диету до постоянного уровня избыточных калорий, они, скорее всего, будут удерживать больше жира и в конечном итоге станут тучными. Они испытывают долгосрочную акклиматизацию, когда они сначала теряют жир, а затем снова, когда они его удерживают. В обоих случаях они приспосабливаются к доступным запасам продовольствия.
Анатомические или физиологические изменения также могут развиваться в течение еще более коротких периодов времени. Например, многие люди приобретают загар смуглой кожи в течение летних месяцев и теряют их зимой. Это изменение окраски кожи является сезонной адаптацией к разрушительным воздействиям ультрафиолетового излучения солнца.
Когда аквалангисты спускаются в океан, они испытывают быстрое повышение давления воды. В течение нескольких секунд они могут страдать от мучительной боли в ушах из-за неравного давления внутри и снаружи барабанных перепонок. Они должны выровнять это давление, сильно дуя через нос. Делая это, они проводят краткосрочную акклиматизацию в изменившейся среде.
При путешествии на большую высоту обычно наблюдается постепенное снижение способности слышать из-за неравенства давления с одной стороны барабанной перепонки на другую, из-за чего он слегка вздувается и становится менее гибким