Адаптация человека в тропиках и в аридной зоне
Источник: Сборник информационных и нормативных материалов "Условия труда на геологосъемочных работах"
Редактор и составитель Лучанский Григорий
Москва, ФГУНПП «Аэрогеология», 2004 г.
Адаптация человека в тропиках и аридной зоне
Среди природных условий нашей планеты большой удельный вес занимают климато-географические зоны тропиков и пустынь, каждая из которых отличается существенными специфическими особенностями и включает разнообразные по метеорологическим параметрам районы.
Воздействие теплового фактора как ведущего компонента в данных климато-географических условиях послужило основой для рассмотрения многих вопросов адаптации человека в тропиках и аридной зоне с позиций его приспособления к тепловому воздействию разной интенсивности.
Максимальная температура воздуха поднимается до 37ºC в пустынях Австралии, 41,5ºC в Египте, 43ºC в Судане, 44ºC в Ираке и Алжире. Интенсивность солнечной радиации на протяжении 85% дней года достигает 600 кал/см2 · мин. Не случайно температура земной поверхности в этом районе нередко возрастет до 63 – 84ºC при чрезвычайно низкой относительной влажности воздуха (давление водяных паров в воздухе, как правило, ниже 40 мм рт. ст.).
Даже для расположенных относительно северно аридных зон среднеазиатских республик СНГ приводят следующие параметры метеорологических условий: температура воздуха до 45 – 45ºC, температура почвы – до 61 – 64ºC, температура песка в пустыне – до 76 – 77ºC; относительная влажность воздуха при этом снижается до 18 – 23%. В зависимости от положения солнца поверхность почвы получает энергию порядка 1,27 – 1,41 ккал/см2 · мин. За счет интенсивной отражательной способности почвы 25 – 40% радиации возвращается в воздушную среду, что наряду с конвекционным прогреванием воздуха ведет к повышению его температуры.
Применительно к адаптации человека в условиях влажных тропиков среди метеорологических характеристик выделяют прежде всего высокую температуру воздуха (среднегодовая лишь на 7 –10ºC ниже температуры тела человека, а с учетом небольших погодных колебаний – от 5 до 10ºC – может быть сопоставлена с ней); относительная влажность воздуха составляет 70 – 100%.
По мере приспособления человека к жаркому климату пустыни испарение пота растет с 20% на второй – четвертый день акклиматизации до 60% на 22 – 24-й день. В то же время удельный вес профузного потоотделения снижается с 80 до 40%. У неадаптированного человека с потом выделяется до 10 – 12 л воды, что при ограничении поступления ее в организм может привести к водному истощению и потере 5 – 6% исходной массы тела.
Для борьбы с перегреванием организм использует прежде всего мощные механизмы теплоотдачи. При испарении с поверхности тела человека массой 75 кг 1 л пота температура тела понижается на 10º; если учесть что за сутки может выделяться до 10 – 12 л пота, легко представить себе потенциальные возможности данного адаптационного механизма.
Далее, следует учесть возможность теплопотерь за счет усиления кровотока, перераспределения крови в сосудистой сети (от внутренних органов к кожным покровам), а также увеличения тканевой теплопроводности. К.П. Иванов (1972) наблюдал в модельных опытах отведение с поверхности кистей рук 50 – 60 ккал/час, то есть 70 – 80% величины основного обмена. Как справедливо отмечает автор, химическая терморегуляция является весьма маломощной по сравнению с терморегуляцией физической. Она направлена на предотвращение перегревания, которое для организма более опасно, чем переохлаждение. Не случайно признаки тепловой дизадаптации отмечаются довольно часто. И.А. Кассирский и Н.Н. Плотников (1964) выделяют следующие ее причины:
1.Рост интенсивности действия термического фактора.
2.Неприспособленность организма, связанная с адаптацией к другому климату.
3.Индивидуальные особенности организма или болезненные состояния.
4.Физическое перенапряжение, нерациональная одежда, плохие жилищные условия и др.
Изучение адаптационных механизмов человека в различных природных условиях имеет большое значение для разработки физиологических принципов климатического районирования.
Для гигиенической науки возможность более или менее точного учета климатических особенностей данной местности имеет особо важное значение, так как самые разнообразные гигиенические нормативы должны строиться с учетом физиологических потребностей организма человека в данных конкретных климатических условиях или, шире говоря, с учетом влияния климата на здоровье и общее состояние организма. Климат оказывает прямое и косвенное воздействие на человека. При этом наиболее тесна взаимосвязь между погодой и тепловым состоянием человека. При выполнении легкой работы на открытом воздухе в соответствующей сезону года для данной местности одежде человек может испытывать девять различных типов тепловых состояний. Для оценки теплового состояния человека при этом используют показатель ∆θЅ – отклонение средневзвешенной температуры кожи в условиях охлаждения от уровня средневзвешенной температуры кожи в комфортных условиях (при средневзвешенной температуре кожи ниже 31ºС потоотделение ниже 100 г/час). Второй показатель – ∆Е – отражает величину отклонения потоотделения в условиях нагревания от уровня потоотделения в комфортных условиях. Физиологическая характеристика тепловых состояний человека с использованием этих показателей достаточно полно описывается предложенными авторами графиками: 1,9 – чрезмерная терморегуляторная нагрузка (очень холодно, очень жарко); 2,8 – большая терморегуляторная нагрузка (очень холодно, очень жарко); 3,7 – умеренная терморегуляторная нагрузка (холодно, жарко); 4,6 – слабая терморегуляторная нагрузка (прохладно, тепло); 5 – минимальная терморегуляторная нагрузка (тепловой комфорт).
Физиологическая характеристика тепловых состояний человека во время работы на открытом воздухе (по И.С.Кандрору и Е.М.Ратнеру)
При существенных достоинствах предлагаемых критериев они все же не могут быть признаны достаточными для решения вопросов гигиенического нормирования и различных санитарно-технических проблем. Сами авторы отмечают необходимость одновременного учета рельефа местности, количества осадков, характера ветров и других элементов погоды и географических условий, воздействующих на организм человека в комплексе и определяющих обязательность использования различных социально-экономических средств для минимизации возможных неблагоприятных последствий такого воздействия.
Важную роль играют также теплозащитные свойства одежды, которую обычно носят в данной местности. Ведь именно одежда зачастую обеспечивает оптимальное тепловое состояние человека. В экспериментальных исследованиях у испытуемых в одежде с низкими гигиеническими качествами в камере при температуре среды 36‑38ºС и относительной влажности воздуха 30‑40% обнаружила увеличение частоты пульса на 27 ударов в минуту, повышение средневзвешенной температуры и влажности кожи, влажности и температуры пододежного пространства. Испытуемые отмечали при этом чувство вялости, жаловались на головные боли, они оценивали свое состояние как «жарко» и «душно», у них появилось желание снять одежду. Автором были выделены наиболее информативные гигиенические характеристики свойств тканей, предназначенных для одежды жителей жаркого сухого климата страны. К ним относятся пористость и суммарная влагопроницаемость, которыми в наибольшей степени обладают ткани из натуральных волокон или из полотняного, крепового или саржевого переплетения. Ткани с добавлением синтетических химических волокон отличались низкими гигиеническими показателями и существенно (отрицательно) влияли на терморегуляцию человека.
