трусики женские украина

На головну

 Пристосування організму до факторів середовища і його стійкість до інших факторів - Біологія

Реферат

з біології

на тему:

«Пристосування організму до чинників середовища і його стійкість до інших факторів»

При пристосуванні організму до змін різних умов середовища нерідко спостерігаються односпрямовані і цілком співмірні зміни одних і тих же біохімічних параметрів. Виявляється, що адаптація організму до якого-небудь одного фактору середовища може сприяти пристосуванню його до інших факторів, підвищувати стійкість до них. Це явище називають перехресної адаптацією. Перш за все, звернемося до фактів, а потім спробуємо розібратися в молекулярних основах перехресної адаптації людини і її практичному значенні.

Вже давно відомо, що після 2-3 тижнів. перебування в горах фізична працездатність після повернення на рівень моря підвищується. Спустившись з гір, людина відчуває прилив сил, бадьорість, бажання активно рухатися. А ось що дають результати спеціальних досліджень. Спостереження, проведені на Памірі, показали, що після 45 діб перебування на висоті 3325 м гранична тривалість бігу з заданою інтенсивністю зростає на 60%, а максимально можлива швидкість бігу - на 10%. В принципі те ж саме було встановлено на лижниках, що тренуються протягом місяця по одній і тій же програмі з тією лише різницею, що одна з груп до цього провела місяць в горах (на висоті 2000-2700 м), а інша весь час жила на рівні моря. Спортивний результат у перших покращився в середньому на 17%, а у другому - всього на 8.3% порівняно з тим, що вони показували 2 ме.с тому.

Не менш цікаві дані отримані в Перуанських Андах. У цих дослідженнях дві групи випробовуваних: проживають на рівнині (м Ліма) добре треновані легкоатлети і аборигени гір (висота 4540 м) - виконували на рівні моря одні й ті ж стандартизовані фізичні навантаження. При цьому і реакція організму горян, і показані ними результати були такими ж, як у високотренірованних жителів рівнини, хоча перші ніяким видом спорту не займалися. Нарешті, в дослідах на тваринах теж виявлено, що 3-тижневе перебування білих щурів в барокамері з розрідженням, відповідним висоті 2800 м, призвело до збільшення тривалості вільного плавання на 50%, а набагато більш інтенсивного, але короткочасного плавання з вантажем 15% від маси тіла - на 70%; тривалість ж стандартної силового навантаження (утримування власної маси у висячому положенні на вертикальному стержні) не змінилася. Ці дані про різний вплив пристосування до гіпоксії на прояв якісних сторін м'язової діяльності отримали підтвердження і в спостереженнях на спортсменах. Місячна активна акліматизація в горах особливо поліпшила результати в бігу на 100 і 400 м; кілька меншою мірою, але теж досить значно - в тривалому бігу і зовсім не вплинула на результати в силових вправах. Чому це сталося, пояснимо трохи далі, коли мова піде про молекулярні механізми. Поки ж запам'ятаємо тільки сам факт.

Численні дослідження показали також, що пристосування організму до гіпоксії підвищує стійкість його до дії низьких температур, інфекцій і проникаючої радіації. Білі щурі, адаптовані протягом 1-2 міс. до умов гіпоксії на висоті 3000 м, стають більш стійкими і до низьких температур навколишнього середовища. Перебування в умовах з температурою 50C призводить у них до зниження температури тіла до 34.5 ° С, а у жили весь час на рівні моря - до 31.3 ° С. Отримати глибоку гіпотермію у щурів, адаптованих до гіпоксії, важче, ніж у контрольних. Для цього потрібно більш сильне і більше тривале охолодження. Але якщо гіпотермія вже досягнута, то переносять щури її набагато краще і довше.

Що стосується опірності інфекціям, то тут ми маємо в своєму розпорядженні і статистичними даними, і фактами, отриманими в експерименті. Обидва цих джерела дають цілком узгоджену інформацію. Так, під час спалаху «азіатського» грипу середу студентів Ленінградського інституту фізичної культури і спортсменів, які проводять частину свого тренування в умовах середньогір'я (2000-2700 м), хворих було істотно менше, ніж серед тих же контингентів, але не виїжджали в гори, а тим більше ніж серед решти населення міста. А ось які результати дослідів на тваринах. Кроликів протягом тривалого часу «піднімали» на висоту 2000 м в барокамері, т. Е. Створювали в ній розрідження, відповідне цій висоті. Під впливом такого впливу в крові у них істотно збільшився фагоцитарний індекс білих кров'яних клітин, т. Е. Здатність їх до загарбання і знищенню мікробів, а у мишей, перенесених на 1-2 міс. в гори, на висоту 1750 - 3700 м, або «піднімаються» в барокамері на висоту 4000 м, вироблення антитіл значно зросла.

Пристосування до зниженому парціальному тиску кисню підвищує стійкість до проникаючої радіації. Ми бачимо, що при малих дозах опромінення всі тварини виживали, а при великих дозах загиблих завжди було більше в контрольній групі. І лише при дуже високих дозах відзначена однакова смертність в обох групах. Але і тут між групами була різниця: контрольні тварини починали гинути з 3-х діб, а адаптовані до гіпоксії - з 7-х.

Позитивний вплив пристосування організму до низьких температур на фізичну працездатність відомо вже давно. На це вказував ще в минулому столітті І.Р. Тарханов. Згідно сучасним дослідженням, тренування в умовах зниженої температури середовища призводить до більшого зростанню працездатності, ніж проведена при звичайних, комфортних для організму температурах. Досліди на білих щурах показали, що працездатність (тривалість плавання до межі при температурі води 32 ° С) в першому випадку збільшувалася на 82%, а в другому - всього на 45%. Пристосування організму до низьких температур полегшує і перенесення їм висотної гіпоксії. Так, жителі рівнин сіверяни швидше акліматизуються в горах, ніж жителі півдня. Про те ж говорять і експерименти на тваринах. А от відносно перехресних впливів пристосування до високих температур ми надійними даними не володіємо, і питання поки залишається відкритим.

Вплив пристосування організму до гіпоксії на стійкість до проникаючої радіації,% загиблих тварин. / - Контрольні тварини, // - адаптовані до гіпоксії. Цифри в світлої частини стовпчиків - частка тих, що вижили тварин,%; в заштрихованої - загиблих,%; в квадратах - доза опромінення, мкКл / кг

Досить докладно вивчено вплив пристосування організму до підвищеної м'язової діяльності на стійкість його до великого числа факторів навколишнього середовища. Такий вплив надзвичайно велике. Насамперед це підвищення стійкості організму до висотної гіпоксії і прискорення акліматизації в умовах її. Досліджували дві групи щурів: одну містили в просторих клітках у звичайних умовах, а іншу протягом 8 тижнів. тренували бігом в колесі зі зростаючою швидкістю і тривалістю бігу. Потім тих і інших «піднімали» в барокамері на висоту 13 км. У щурів обох груп через деякий час з'являлися судоми внаслідок недостатнього постачання мозку киснем, але у тренованих тварин судоми відзначалися через 108 с, а у нетренованих - вже через 69 с.

Добре треновані особи значно швидше акліматизуються до висоти, ніж слабо підготовлені. Лижний гонщик, в тренуванні яких превалює біг на лижах, а влітку - кроси і біг на роликових ковзанах, адаптуються швидше, ніж стрибуни з трампліну, у підготовці яких переважає відпрацювання техніки стрибка. Двоєборці, у яких обидва види тренування поєднуються (майже 50 на 50%), трохи поступалися в термінах акліматизації гонщикам, але істотно перевершували стрибунів. Близько до цього дані отримані і американськими дослідниками. Дві групи спортсменів попередньо тренувалися: одна - в бігу на 200, 400 і 800 м, інша - на довгі дистанції (типу кросів). Потім всіх спортсменів підняли в гори на висоту 4300 м. При цьому виявилося, що у представників першої групи функціональні зрушення в організмі більш сприятливі, ніж у другій, і акліматизувалися вони набагато швидше.

Нарешті, значення характеру фізичної підготовки для пристосування до гіпоксії продемонстрували і терміни акліматизації представників різних видів спорту під час Олімпійських ігор в Мехіко (висота 2250 м). Найбільш швидко адаптувалися бігуни на короткі та середні дистанції, трохи поступалися їм представники спортивних ігор, а найбільш повільно пристосувалися важкоатлети та гімнасти. Чому характер фізичної підготовки по-різному впливає на адаптацію до гіпоксії, ми пояснимо пізніше, поки ж запам'ятаємо і цей факт.

Пристосування організму до підвищеної м'язової діяльності збільшує здатність його протистояти і температурному фактору: охолодженню і перегріванню. Білих щурів тренували плаванням при температурі води 320С протягом 1.5 міс, а потім їх розділили на дві групи, з яких одну запускали у ванну з температурою води 5 ° С, де вони плавали до настання судом, а другий поміщали в камеру з температурою 700C і відносною вологістю 12%, де щури зрештою гинули від перегрівання. Одночасно з тренованими тваринами таким же впливів піддавали контрольних, нетренованих щурів. І виявилося, що при плаванні в холодній воді судоми у тренованих щурів наступали пізніше, а тривалість плавання була на 30% більше, ніж у контрольних. Розрізнялося і час загибелі від перегрівання: треновані щури гинули дещо пізніше. Але це, звичайно, дуже сильне, згубне для організму вплив.

В інших дослідах вплив температури середовища було більш м'яким. Тренованих і нетренованих щурів запускали на 15 хв плавати у ванні з температурою води 40, 32, 22 і 150C і за допомогою термопари вимірювали у них температуру в прямій кишці. Природно, що у ванні при температурі 400C температура тіла тварин підвищувалася, при 320C вона залишалася без змін, а при 22 і 150C - зменшувалася. Але якщо температура тіла у контрольних тварин підвищувалася на 4 ° С, то у тренованих - всього на 0.8-1.0 ° С, а знижувалася у перші на 10 і 150C (при температурі води відповідно 22 і 15 ° С), у других - на 7 і 13 ° С. Справа в тому, що мітохондрії м'язів у тренованих тварин функціонально більш лабільні, здатні в більш широких межах змінювати ступінь сполучення дихання і фосфорилювання, т. Е. Кількість енергії речовин, що окисляються, що витрачається на теплопродукцию. Чим вище коефіцієнт Р / 0, тим менше теплопродукція, і навпаки. Про те ж говорять і спостереження зарубіжних авторів: при перебуванні в холодової камері (температура -8 ° С) протягом 15-30 хв в осіб, не займалися фізичною працею або спортом, температура тіла знижувалася на 0.8-1.0 ° С, а у звиклих до важкої фізичної праці і у тренованих спортсменів вона зберігалася в межах норми: 36.5-36.7 ° С.

Під впливом м'язової тренування зростає опірність організму і до інших ушкоджувальних чинників середовища, зокрема до інфекцій і проникаючої радіації. Ще на початку 30-х рр. було встановлено, що пристосування організму до підвищеної м'язової діяльності сприяє виробленню імунних тіл як у людини, так і в експериментальних тварин і що треновані щури краще протистоять зараженню хвороботворними мікробами, ніж нетреновані. Більш нові дослідження, проведені вже в 60-х рр., Показали, що під впливом тренування у щурів зростає фагоцитарна здатність білих кров'яних клітин, а зміст імунних тіл при введенні тваринам чужорідних білків хоча і наростає дещо повільніше, але досягає великих величин і довше зберігається . Нарешті, дані медичної статистики свідчать про те, що під час спалахів грипу спортсмени в порівнянні з неспортсменов звертаються до медичних установ в 4 рази рідше, а особи, які регулярно займаються фізичними вправами, - в 2 рази менше. При адаптації до підвищеної м'язової діяльності зростає стійкість організму і до проникаючої радіації.

Вплив пристосування організму до підвищеної м'язової діяльності на функціональний стан мітохондрій м'язових волокон (величина коефіцієнта Р / О - по осі ординат) в різних температурних умовах (по осі абсцис), I - спокій при оптимальній температурі; // - Плавання 15 хв при різній температурі води, 0C 1 - контрольні тварини, 2 - треновані

Однак м'язова діяльність не завжди буде сприятлива для несприйнятливості до гіпоксії, інфекціям або проникаючої радіації; гіпоксія не завжди сприятиме підвищенню працездатності, холод - опірності інфекціям і т. д. Ми говоримо лише про вплив адаптації, довготривалого пристосування до цих чинників. Гостре ж дія їх на неадаптірованниі організм може надати і діаметрально протилежний ефект. Незвично важка робота знижує і імунні можливості організму, і стійкість його до проникаючої радіації і гіпоксії. Раптове дія холоду на організм, до нього не пристосований, сприяє захворювань, а низьке парціальний тиск кисню різко обмежує фізичну працездатність неаккліматізірованних людини або тварини. У чому ж молекулярний секрет перехресних адаптації?

Ми вже знаємо, що всяке пристосування організму до змін умов середовища, а значить, і його існування містить два компоненти: неспецифічний, що випливає із загального адаптаційного синдрому Сельє, і специфічний - молекулярні пристосувальні зміни, спрямовані на підвищення стійкості організму до даного конкретного фактору.

Специфічні пристосувальні зміни в ряді випадків збігаються, хоча мають і неоднакове кількісне вираження (табл. 11). Таким чином, пристосувальні реакції на рівні органів, функціональних систем і організму в цілому розвиваються в значній мірі на загальній основі. Адже якщо адаптація до гіпоксії тягне за собою збільшення в м'язах змісту КФ і можливостей гліколізу, це «придбання» буде корисно і при інтенсивній м'язовій діяльності. Якщо пристосування до м'язової діяльності збільшує лабільність мітохондрій, це допомагає організму протистояти високих і низьких температур. Якщо адаптація до підвищеної м'язової діяльності, до гіпоксії і низьких температур призводить до більшої активності аміноацил-РНК-сіктетаз - одного з важливих ферментів синтезу білків, то незалежно від того, яким з цих факторів воно викликане, зрослі можливості синтезу білків проявляться при впливі на організм будь-якого іншого фактора середовища, в тому числі і при синтезі імунних тіл або відновленні поразок, нанесених проникаючою радіацією, і т. д.

Збільшення біохімічних параметрів м'язів при пристосуванні організму до різних умов, Д% від вихідних величин

 Параметри М'язова діяльність Гіпоксія Холод

 тривала максимальної інтенсивності

 КФ 12 58 25 жовтня

 Глікоген 80 70 15 0

 Інтенсивність:

 гліколізу 10 56 85 30

 аеробного генеріро- 85 60 55 50

 вання АТФ на оди-

 ніцу маси м'яза

 Активність:

 сукціі натдегід роге- 120 60 40 200

 нази

 цитохромоксидази 230100 45125

 аміноацил-РНК 27 30 20 15

 синтетази

Тепер зрозуміло, чому пристосування до гіпоксії неоднаково впливає на виконання швидкісних і тривалих фізичних навантажень, а адаптація до швидкісних навантажень, за інтенсивністю близьким до максимуму, найбільш ефективно прискорює розвиток стійкості організму до гіпоксії. Справа в тому, що і швидкісні навантаження, і гіпоксія особливо значно збільшують анаеробні можливості ресинтеза АТФ, що мають вирішальне значення при роботі субмаксимальної і максимальної потужності і на перших етапах пристосування організму до гіпоксичних умов.

Деякі автори намагаються пояснити явища перехресної адаптації гіпотезою сполучених генів. Суть її в тому, що ряд генів можуть бути функціонально пов'язані: активація одного тягне за собою і активацію іншого, з ним пов'язаного. В результаті одночасно синтезуються два різних білки: синтез якого був индуцирован в результаті дії шкідливого чинника середовища і не має значення для адаптації організму до цього фактору, але, можливо, потрібний для пристосування до іншого фактору. Звичайно, при цьому, як і при мутаціях, великий елемент випадковості, але це впродовж історії розвитку організмів могло бути відкориговано відбором, а тому зовсім відкидати гіпотезу сполучених генів немає достатніх підстав.

Явища перехресної адаптації мають в житті людини велике практичне значення. Вони відкривають можливості прискорення і поглиблення пристосування організму до якого-небудь фактору середовища, поєднуючи одночасно дію двох різних факторів. Приклади тому численні. Так, проведення спортивних тренувань в умовах кілька знижених температур збільшує їх ефективність, що і використовується в спортивній практиці у вигляді цілорічних занять на відкритому повітрі в порівняно легких тренувальних костюмах. Адаптація організму до холоду, т. Е. Загартовування його, зміцнює здоров'я, підвищує опірність інфекціям. Фізичне тренування, підвищена м'язова діяльність, прискорює акліматизацію до умов гіпоксії, а звідси і застосування її при підготовці льотного складу, альпіністів до сходжень, геологів і гляциологов, що працюють в горах, і т. П. Разом з тим умови гіпоксії сприяють підвищенню ефективності спортивного тренування . Саме тому в сучасному спорті широко практикується проведення тренувальних зборів в умовах середньогір'я (2000- 2800 м), навіть якщо змагання чекають не в гірській місцевості, а на рівні моря.

Проте слід мати на увазі, що дуже високий ступінь адаптації до якогось одного фактору, близька до доступного організму «стелі» такого пристосування, може позначатися щодо інших чинників негативно. Наприклад, спортсмени, перебуваючи в стані найвищої спортивної форми, менш стійкі до простудних захворювань і грипу, ніж в інші періоди їх фізичної підготовки. Справа тут, мабуть, в тому, що зосередження всіх сил організму на чомусь одному обмежує можливості ефективного пристосування до інших факторів.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка