Pertinence de l'adaptation du sujet au froid. Développement méthodique

3.1. Adaptation aux basses températures

Adaptation au froid - le plus difficile - atteignable et rapidement perdue sans formation spéciale de type d'adaptation climatique humaine. Cela s'explique par le fait que, selon les concepts scientifiques modernes, nos ancêtres vivaient dans un climat chaud et étaient beaucoup plus adaptés à la protection contre la surchauffe. Le début de la vague de froid a été relativement rapide et l'homme, en tant qu'espèce, «n'a pas eu le temps» de s'adapter à ce changement climatique dans la majeure partie de la planète. De plus, les gens ont commencé à s'adapter aux basses températures, principalement en raison de facteurs sociaux et artificiels - logement, foyer, vêtements. Cependant, dans des conditions extrêmes d'activité humaine (y compris dans la pratique de l'alpinisme), les mécanismes physiologiques de la thermorégulation - ses aspects «chimiques» et «physiques» deviennent d'une importance vitale.

La première réaction du corps aux effets du froid est de réduire la perte de chaleur cutanée et respiratoire (respiratoire) due à la vasoconstriction de la peau et des alvéoles pulmonaires, ainsi que de réduire la ventilation pulmonaire (réduisant la profondeur et la fréquence de la respiration). En raison d'une modification de la lumière des vaisseaux de la peau, le flux sanguin peut varier dans une très large plage - de 20 ml à 3 litres par minute dans toute la masse de la peau.

La vasoconstriction entraîne une diminution de la température de la peau, mais lorsque cette température atteint 6 C et qu'il y a un risque de blessure par le froid, le mécanisme inverse se développe - une hyperémie réactive de la peau. Avec un fort refroidissement, une vasoconstriction persistante peut se produire sous la forme de leur spasme. Dans ce cas, un signal de trouble apparaît - la douleur.

Une diminution de la température de la peau des mains à 27 ºC est associée à une sensation de "froid", à des températures inférieures à 20 ºC - "très froides", à des températures inférieures à 15 ºC - "insupportablement froides".

Lorsqu'elles sont exposées au froid, des réactions vasoconstructives (vasoconstricteurs) se produisent non seulement sur les zones refroidies de la peau, mais également dans des zones éloignées du corps, y compris les organes internes («réaction réfléchie»). Les réactions réfléchies sont particulièrement prononcées lorsque les pieds sont refroidis - les réactions de la muqueuse nasale, des organes respiratoires, des organes génitaux internes. Dans le même temps, la vasoconstriction provoque une diminution de la température des zones correspondantes du corps et les organes internes avec l'activation de la flore microbienne. C'est ce mécanisme qui sous-tend les maladies dites «rhumes» avec développement d'inflammations des organes respiratoires (pneumonie, bronchite), d'excrétion urinaire (pyélite, néphrite), de la région génitale (annexite, prostatite), etc.

Les mécanismes de thermorégulation physique sont les premiers à être inclus dans la protection de la constance de l'environnement interne lorsque l'équilibre de production et de transfert de chaleur est perturbé. Si ces réactions ne suffisent pas à maintenir l'homéostasie, des mécanismes «chimiques» sont déclenchés - le tonus musculaire augmente, des tremblements musculaires apparaissent, ce qui conduit à une consommation accrue d'oxygène et à une production accrue de chaleur. Dans le même temps, le travail du cœur augmente, la pression artérielle et le flux sanguin dans les muscles augmentent. Il est calculé que pour maintenir l'équilibre thermique d'une personne nue avec de l'air encore froid, il est nécessaire d'augmenter la production de chaleur de 2 fois pour chaque diminution de 10 ° de la température de l'air, et avec un vent important, la production de chaleur devrait doubler pour chaque 5 ° de diminution de la température de l'air. Chez une personne habillée chaudement, un doublement de la quantité d'échange compensera une baisse de 25 ° de la température extérieure.

Avec des contacts répétés avec le froid, local et général, une personne développe des mécanismes de protection visant à prévenir les effets néfastes de l'exposition au froid. Dans le processus d'acclimatation au froid, la résistance aux engelures augmente (la fréquence des engelures chez les personnes acclimatées au froid est 6 à 7 fois plus faible que chez les personnes non acclimatées). Dans le même temps, tout d'abord, il y a une amélioration des mécanismes vasomoteurs (thermorégulation «physique»). Chez les personnes exposées au froid pendant une longue période, une activité accrue des processus de thermorégulation «chimique» est déterminée - métabolisme basal; ils ont augmenté de 10 à 15%. Parmi les habitants indigènes du Nord (par exemple, les Esquimaux), cet excès atteint 15-30% et est génétiquement fixé.

En règle générale, en raison de l'amélioration des mécanismes de thermorégulation lors du processus d'acclimatation au froid, la part de la participation des muscles squelettiques au maintien de l'équilibre thermique diminue - l'intensité et la durée des tremblements musculaires deviennent moins prononcées. Des calculs ont montré qu'en raison des mécanismes physiologiques d'adaptation au froid, une personne nue est capable de supporter une température de l'air d'au moins 2 ° C pendant une longue période. Apparemment, cette température de l'air est la limite des capacités compensatoires de l'organisme pour maintenir l'équilibre thermique à un niveau stable.

Les conditions dans lesquelles le corps humain s'adapte au froid peuvent être différentes (par exemple, travailler dans des pièces non chauffées, des unités de réfrigération, à l'extérieur en hiver). Dans ce cas, l'effet du froid n'est pas constant, mais en alternance avec la normale pour le corps humain régime de température... L'adaptation dans de telles conditions n'est pas clairement exprimée. Dans les premiers jours, réagissant aux basses températures, la génération de chaleur augmente de manière non économique, le transfert de chaleur n'est toujours pas suffisamment limité. Après adaptation, les processus de génération de chaleur deviennent plus intenses et le transfert de chaleur diminue.

Sinon, il y a adaptation aux conditions de vie aux latitudes nordiques, où une personne est affectée non seulement par les basses températures, mais aussi par le régime d'éclairage et le niveau de rayonnement solaire inhérent à ces latitudes.

Que se passe-t-il dans le corps humain pendant le refroidissement?

À la suite de l'irritation des récepteurs du froid, les réactions réflexes qui régulent la préservation de la chaleur changent: les vaisseaux sanguins de la peau sont rétrécis, ce qui réduit d'un tiers le transfert de chaleur du corps. Il est important que les processus de génération et de transfert de chaleur soient équilibrés. La prédominance du transfert de chaleur sur la génération de chaleur entraîne une diminution de la température corporelle et un dysfonctionnement du corps. À une température corporelle de 35 º C, un trouble mental est observé. Une nouvelle diminution de la température ralentit la circulation sanguine, le métabolisme et à des températures inférieures à 25 º C, la respiration s'arrête.

Le métabolisme lipidique est l'un des facteurs de l'intensification des processus énergétiques. Par exemple, les chercheurs polaires, dont le métabolisme ralentit dans des conditions de basse température de l'air, prennent en compte la nécessité de compenser les coûts énergétiques. Leur régime alimentaire est caractérisé par une valeur énergétique élevée (teneur en calories).

Les habitants des régions du nord ont un métabolisme plus intensif. La majeure partie de leur alimentation est constituée de protéines et de graisses. Par conséquent, dans leur sang, la teneur en acides gras est augmentée et le taux de sucre est quelque peu abaissé.

Les personnes qui s'adaptent au climat humide et froid et à la carence en oxygène du Nord ont également une augmentation des échanges gazeux, un taux de cholestérol sérique élevé et une minéralisation osseuse du squelette, ainsi qu'une couche plus épaisse de graisse sous-cutanée (qui agit comme un isolant thermique).

Cependant, toutes les personnes ne sont pas également adaptables. En particulier, chez certaines personnes dans le Nord, les mécanismes de défense et la restructuration adaptative du corps peuvent entraîner une inadaptation - un certain nombre de changements pathologiques appelés «maladie polaire».

L'un des facteurs les plus importants garantissant l'adaptation humaine aux conditions du Grand Nord est le besoin du corps en acide ascorbique (vitamine C), qui augmente la résistance du corps à divers types d'infections.

La coque isolante de notre corps comprend la surface de la peau avec de la graisse sous-cutanée, ainsi que les muscles situés en dessous. Lorsque la température de la peau descend en dessous des niveaux normaux, la constriction des vaisseaux sanguins de la peau et la contraction du muscle squelettique augmentent les propriétés isolantes de la membrane. Il a été constaté que la vasoconstriction du muscle passif fournit jusqu'à 85% de la capacité isolante totale du corps à des températures extrêmement basses. Cette valeur de neutralisation de la perte de chaleur est 3 à 4 fois supérieure à la capacité isolante de la graisse et de la peau.

Spécialité VAK RF03.00.16
Nombre de pages 101

CHAPITRE 1. CONCEPTS MODERNES SUR LE MÉCANISME D'ADAPTATION DU CORPS AU FROID ET AUX CARENCES EN TOCOPHÉROL.

1.1 Nouvelles idées sur les fonctions biologiques des espèces réactives de l'oxygène lors des transformations métaboliques adaptatives.

1.2 Mécanismes d'adaptation du corps au froid et rôle du stress oxydatif dans ce processus.

1.3 Mécanismes d'adaptation de l'organisme à une carence en tocophérol et rôle du stress oxydatif dans ce processus.

CHAPITRE 2. MATÉRIEL ET MÉTHODES DE RECHERCHE.

2.1 Organisation de la recherche.

2.1.1 Organisation d'expériences sur l'influence du froid.

2.1.2 Organisation d'expériences sur l'influence de la carence en tocophérol.

2.2 Méthodes de recherche

2.2.1 Paramètres hématologiques

2.2.2 Recherche sur le métabolisme énergétique.

2.2.3 Etude du métabolisme oxydatif.

2.3 Traitement statistique des résultats.

CHAPITRE 3. RECHERCHE SUR L'HOMÉOSTASIE OXYDATIVE, PARAMÈTRES MORPHOFONCTIONNELS DE BASE DE L'ORGANISME DU RAT ET DES REDYTHROCYTES SOUS LONGUE EXPOSITION AU FROID.

CHAPITRE 4. ETUDE DE L'HOMÉOSTASIE OXYDATIVE, PARAMÈTRES MORPHOFONCTIONNELS DE BASE DU CORPS DU RAT ET DES ÉRYTHROCYTES DANS UNE CARENCE LONGUE EN TOCOPHÉROL.

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Mécanismes biochimiques de l'effet antistress de l'α-tocophérol 1999, docteur en sciences biologiques Saburova, Anna Mukhammadievna

Présentation de la thèse (partie du résumé) sur le thème "Etude expérimentale des systèmes antioxydants enzymatiques lors de l'adaptation à une exposition prolongée au froid et à une carence en tocophérol"

Pertinence du sujet. Des études récentes ont montré que les espèces dites réactives de l'oxygène - radicaux superoxyde et hydroxyle, peroxyde d'hydrogène et autres - jouent un rôle important dans les mécanismes d'adaptation du corps aux facteurs environnementaux (Finkel, 1998; Kausalya, Nath, 1998). Il a été établi que ces métabolites radicaux libres de l'oxygène, qui jusqu'à récemment n'étaient considérés que comme des agents nocifs, sont des molécules de signalisation et régulent les transformations adaptatives du système nerveux, l'hémodynamique artérielle et la morphogenèse. (Luscher, Noll, Vanhoute, 1996 ;; Groves, 1999; Wilder, 1998; Drexler, Homig, 1999). La principale source d'espèces réactives de l'oxygène est un certain nombre de systèmes enzymatiques de l'épithélium et de l'endothélium (NADP oxydase, cyclooxygénase, lipoxygénase, xanthine oxydase), qui sont activés lors de l'irritation de la chimiothérapie et des mécanorécepteurs situés sur la membrane luminale des cellules de ces tissus.

Dans le même temps, on sait qu'avec une augmentation de la production et de l'accumulation d'espèces réactives de l'oxygène dans le corps, c'est-à-dire avec le soi-disant stress oxydatif, leur fonction physiologique peut être transformée en une fonction pathologique avec le développement de la peroxydation des biopolymères et des dommages aux cellules et aux tissus en conséquence. (Kausalua, Nath, 1998; Smith, Guilbelrt, Yui et al.1999). Il est évident que la possibilité d'une telle transformation est principalement déterminée par le taux d'inactivation des ROS par les systèmes antioxydants. À cet égard, l'étude des changements dans les inactivateurs des espèces réactives de l'oxygène - systèmes antioxydants enzymatiques du corps, avec une exposition prolongée du corps à des facteurs extrêmes tels que le froid et une carence en vitamine antioxydante - tocophérol, qui sont actuellement considérés comme des inducteurs endo et exogènes de l'oxydation stress.

Le but et les objectifs de l'étude. L'objectif de ce travail était d'étudier les modifications des principaux systèmes antioxydants enzymatiques lors de l'adaptation des rats à une exposition prolongée au froid et à une carence en tocophérol.

Objectifs de recherche:

1. Comparer les changements des indicateurs de l'homéostasie oxydative avec les changements des principaux paramètres morphofonctionnels de l'organisme des rats et des érythrocytes lors d'une exposition prolongée au froid.

2. Comparer les modifications des indicateurs de l'homéostasie oxydative avec les modifications des principaux paramètres morphofonctionnels de l'organisme des rats et des érythrocytes présentant une carence en tocophérol.

3. Effectuer une analyse comparative des modifications du métabolisme oxydatif et de la nature de la réaction adaptative de l'organisme du rat lors d'une exposition prolongée au froid et à une carence en tocophérol.

Nouveauté scientifique. Il a été établi pour la première fois qu'une exposition intermittente à long terme au froid (+ 5 ° C pendant 8 heures par jour pendant 6 mois) provoque un certain nombre de changements morphologiques et fonctionnels de l'orientation adaptative du corps du rat: accélération de la prise de poids corporel, augmentation de la teneur en spectrine et en actine dans les membranes érythrocytaires. , une augmentation de l'activité des enzymes de glycolyse clés, de la concentration d'ATP et d'ADP, ainsi que de l'activité d'ATP-ases.

Il a été démontré pour la première fois que le stress oxydatif joue un rôle important dans le mécanisme de développement de l'adaptation au froid, dont une caractéristique est une augmentation de l'activité des composants du système antioxydant - les enzymes de la voie de décomposition du glucose, la superoxydismutase, la catalase et la glutathion pyroxydase, générant le NADPH.

Il a été montré pour la première fois que le développement de changements morpho-fonctionnels pathologiques dans la carence en tocophérol est associé à un stress oxydatif prononcé survenant dans le contexte d'une diminution de l'activité des principales enzymes antioxydantes et des enzymes de la voie du pentose phosphate de dégradation du glucose.

Il a été établi pour la première fois que le résultat des transformations métaboliques lorsque le corps est exposé à des facteurs environnementaux dépend d'une augmentation adaptative de l'activité des enzymes antioxydantes et de la gravité associée du stress oxydatif.

Signification scientifique et pratique du travail. Les nouveaux faits obtenus dans le travail élargissent la compréhension des mécanismes d'adaptation de l'organisme aux facteurs environnementaux. La dépendance du résultat des transformations métaboliques adaptatives sur le degré d'activation des principaux antioxydants enzymatiques a été révélée, ce qui indique la nécessité d'un développement dirigé du potentiel adaptatif de ce système non spécifique de résistance au stress de l'organisme lors du changement des conditions environnementales.

Les principales dispositions pour la défense:

1. Une exposition prolongée au froid entraîne un complexe de changements d'orientation adaptative dans l'organisme du rat: une augmentation de la résistance à l'action du froid, qui se traduit par un affaiblissement de l'hypothermie; accélération du gain de poids corporel; augmentation de la teneur en spectrine et en actine dans les membranes des érythrocytes; une augmentation du taux de glycolyse, une augmentation de la concentration d'ATP et d'ADP; une augmentation de l'activité de l'ATP-ase. Le mécanisme de ces changements est associé au développement d'un stress oxydatif en combinaison avec une augmentation adaptative de l'activité des composants du système de défense antioxydant - les enzymes du shunt pentose-phosphate, ainsi que les principales enzymes antioxydantes intracellulaires, principalement la superoxyde dismutase.

2. Une carence à long terme en tocophérol chez le rat provoque un effet hypotrophique persistant, des lésions des membranes érythrocytaires, une inhibition de la glycolyse, une diminution de la concentration d'ATP et d'ADP et l'activité des ATP-ases cellulaires. Dans le mécanisme de développement de ces changements, une activation insuffisante des systèmes antioxydants - la voie du pentose-phosphate générant le NADPH et les enzymes antioxydantes, qui créent les conditions pour l'action dommageable des espèces réactives de l'oxygène, est essentielle.

Approbation de travail. Les résultats de la recherche ont été rapportés lors d'une réunion conjointe du Département de biochimie et du Département de physiologie normale de l'Institut médical de l'État de l'Altaï (Barnaul, 1998, 2000), lors d'une conférence scientifique consacrée au 40e anniversaire du Département de pharmacologie de l'Université médicale de l'État de l'Altaï (Barnaul, 1997), lors d'une conférence scientifique et pratique " Problèmes modernes de balnéologie et de thérapie "dédié au 55ème anniversaire du sanatorium Barnaulsky (Barnaul, 2000), à la II Conférence internationale des jeunes scientifiques de Russie (Moscou, 2001).

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Conclusion de la thèse sur le thème "Ecologie", Skuryatina, Yulia Vladimirovna

1. Une exposition intermittente prolongée au froid (+ 5 ° C pendant 8 heures par jour pendant 6 mois) entraîne un complexe de changements adaptatifs dans le corps du rat: dissipation de la réaction hypothermique au froid, accélération de la prise de poids corporel, augmentation de la teneur en spectrine et en actine dans les membranes érythrocytaires, glycolyse, une augmentation de la concentration totale d'ATP et d'ADP et l'activité des ATP-ases.

2. L'état d'adaptation des rats à une exposition intermittente à long terme au froid correspond au stress oxydatif, qui se caractérise par une activité accrue des composants des systèmes antioxydants enzymatiques - glucose-6-phosphate déshydrogénase, superoxyde dismutase, catalase et glutathion peroxydase.

3. Une carence nutritionnelle à long terme (6 mois) en tocophérol provoque un effet hypotrophique persistant chez le rat, une anémie, des lésions des membranes érythrocytaires, une inhibition de la glycolyse dans les érythrocytes, une diminution de la concentration totale d'ATP et d'ADP, ainsi que l'activité de Na +, K + - ATP-ase.

4. Les changements dysadaptatifs dans le corps des rats présentant une carence en tocophérol sont associés au développement d'un stress oxydatif prononcé, qui se caractérise par une diminution de l'activité de la catalase et de la glutathion peroxydase associée à une augmentation modérée de l'activité de la glucose-6-phosphate déshydrogénase et de la superoxyde dismutase.

5. Le résultat des transformations métaboliques adaptatives en réponse à une exposition prolongée au froid et à une carence alimentaire en tocophérol dépend de la sévérité du stress oxydatif, qui est largement déterminée par une augmentation de l'activité des enzymes antioxydantes.

CONCLUSION

À ce jour, une idée assez claire s'est développée selon laquelle l'adaptation de l'organisme humain et animal est déterminée par l'interaction du génotype avec des facteurs externes (Meerson et Malyshev, 1981; Panin, 1983; Goldstein et Brown, 1993; Ado, Bochkov, 1994). Il faut garder à l'esprit qu'une insuffisance génétiquement déterminée d'inclusion de mécanismes adaptatifs sous l'influence de facteurs extrêmes peut conduire à la transformation de l'état de stress en un processus pathologique aigu ou chronique (Kaznacheev, 1980).

L'adaptation de l'organisme aux nouvelles conditions de l'environnement interne et externe repose sur les mécanismes d'adaptation urgente et à long terme (Meerson, Malyshev, 1981). Parallèlement, le processus d'adaptation urgente, considéré comme une mesure temporaire à laquelle le corps recourt dans des situations critiques, a été suffisamment étudié (Davis, 1960, 1963; Isahakyan, 1972; Tkachenko, 1975; Rohlfs, Daniel, Premont et al., 1995; Beattie, Black, Wood et al.1996; Marmonier, Duchamp, Cohen-Adad et al., 1997). Au cours de cette période, la production accrue de divers facteurs de signalisation, y compris hormonaux, induit une restructuration locale et systémique importante du métabolisme dans divers organes et tissus, qui détermine en fin de compte une véritable adaptation à long terme (Hochachka et Somero, 1988). L'activation des processus de biosynthèse au niveau de la réplication et de la transcription provoque les changements structurels en développement, qui se manifestent par une hypertrophie et une hyperplasie des cellules et des organes (Meerson, 1986). Par conséquent, l'étude de la base biochimique de l'adaptation à une exposition à long terme à des facteurs perturbateurs présente un intérêt non seulement scientifique mais aussi pratique, notamment en termes de prévalence des maladies dysadaptives (Lopez-Torres et al., 1993; Pipkin, 1995; Wallace, Bell, 1995; Sun et al., 1996).

Il ne fait aucun doute que le développement de l'adaptation à long terme de l'organisme est un processus très complexe, qui se réalise avec la participation de l'ensemble du complexe du système hiérarchiquement organisé de régulation métabolique, et de nombreux aspects du mécanisme de cette régulation restent inconnus. Selon les dernières données de la littérature, l'adaptation d'un organisme à des facteurs perturbateurs à long terme commence par l'activation locale et systémique du processus phylogénétiquement le plus ancien d'oxydation des radicaux libres, conduisant à la formation de molécules de signal physiologiquement importantes sous forme d'espèces réactives d'oxygène et d'azote - oxyde nitrique, superoxyde et hydroxyle radical, peroxyde d'hydrogène, etc. Ces métabolites jouent un rôle de médiateur majeur dans la régulation adaptative locale et systémique du métabolisme par les mécanismes autocriniens et paracrines (Sundaresan, Yu, Ferrans et al., 1995; Finkel, 1998; Givertz, Colucci, 1998).

À cet égard, dans l'étude des aspects physiologiques et physiopathologiques des réactions adaptatives et dysadaptives, les questions de régulation par les métabolites des radicaux libres revêtent une importance particulière, et les questions de mécanismes biochimiques d'adaptation lors d'une exposition à long terme au corps des inducteurs de stress oxydatif revêtent une importance particulière (Cowan, Langille, 1996; Kemeny, Peakman, 1998; Farrace, Cenni, Tuozzi et al., 1999).

Il ne fait aucun doute que les informations les plus importantes à cet égard peuvent être obtenues dans des études expérimentales sur les «modèles» appropriés des types courants de stress oxydatif. À ce titre, les modèles de stress oxydatif exogène causé par l'exposition au froid et le stress oxydatif endogène résultant d'une carence en vitamine E, l'un des antioxydants membranaires les plus importants, sont mieux connus. Ces modèles ont été utilisés dans ce travail pour élucider la base biochimique de l'adaptation de l'organisme à un stress oxydatif prolongé.

Conformément à de nombreuses données de la littérature (Spirichev, Matusis, Bronstein, 1979; Aloia, Raison, 1989; Glofcheski, Borrelli, Stafford, Kruuv, 1993; Beattie, Black, Wood, Trayhurn, 1996), nous avons établi que les 8 heures quotidiennes Une exposition au froid pendant 24 semaines a conduit à une augmentation prononcée de la concentration de malonyldialdéhyde dans les érythrocytes. Cela indique le développement d'un stress oxydatif chronique sous l'influence du froid. Des changements similaires ont eu lieu dans le corps de rats maintenus pendant la même période avec un régime sans vitamine E. Ce fait correspond également aux observations d'autres chercheurs (Masugi

Nakamura, 1976; Tamai., Miki, Mino, 1986; Archipenko, Konovalova, Japaridze et al., 1988; Matsuo, Gomi, Dooley, 1992; Cai, Chen, Zhu et al., 1994). Cependant, les causes du stress oxydatif lors d'une exposition intermittente prolongée au froid et du stress oxydatif lors d'une carence prolongée en tocophérol sont différentes. Si dans le premier cas, la cause de l'état de stress est l'effet d'un facteur externe - le froid, qui provoque une augmentation de la production d'oxiradicaux en raison de l'induction de la synthèse de protéines de découplage dans les mitochondries (Nohl, 1994; Bhaumik, Srivastava, Selvamurthy et al., 1995; Rohlfs, Daniel, Premont et al. ., 1995; Beattie, Black, Wood et. Al., 1996; Femandez-Checa, Kaplowitz, Garcia-Ruiz et al., 1997; Marmonier, Duchamp, Cohen-Adad et al., 1997; Rauen, de Groot, 1998 ), puis avec une carence en tocophérol antioxydant membranaire, la cause du stress oxydatif était une diminution du taux de neutralisation des médiateurs oxyradicaux (Lawler, Cline, Ni, Coast, 1997; Richter, 1997; Polyak, Xia, Zweier et al., 1997; Sen, Atalay, Agren et al., 1997; Higashi, Sasaki, Sasaki et al., 1999). Compte tenu du fait qu'une exposition prolongée au froid et une carence en vitamine E provoquent l'accumulation d'espèces réactives de l'oxygène, on pourrait s'attendre à la transformation du rôle régulateur physiologique de ces dernières en un rôle pathologique, avec des dommages cellulaires dus à la peroxydation des biopolymères. En lien avec le concept généralement admis jusqu'à récemment de l'effet néfaste des espèces réactives de l'oxygène, le froid et la carence en tocophérol sont considérés comme des facteurs provoquant le développement de nombreuses maladies chroniques (Cadenas, Rojas, Perez-Campo et al., 1995; de Gritz, 1995; Jain, Wise , 1995; Luoma, Nayha, Sikkila, Hassi., 1995; Barja, Cadenas, Rojas et al., 1996; Dutta-Roy, 1996; Jacob, Burri, 1996; Snircova, Kucharska, Herichova et al., 1996; Va- Squezvivar, Santos, Junqueira, 1996; Cooke, Dzau, 1997; Lauren, Chaudhuri, 1997; Davidge, Ojimba, Mc Laughlin, 1998; Kemeny, Peakman, 1998; Peng, Kimura, Fregly, Phillips, 1998; Nath, Grande, Croatt et al., 1998; Newaz, Nawal, 1998; Taylor, 1998). Evidemment, à la lumière du concept du rôle de médiateur des espèces réactives de l'oxygène, la réalisation de la possibilité de transformer le stress oxydatif physiologique en un stress pathologique dépend largement de l'augmentation adaptative de l'activité des enzymes antioxydantes. Conformément au concept du complexe enzymatique antioxydant en tant que système fonctionnellement dynamique, il existe un phénomène récemment révélé d'induction par substrat de l'expression génique des trois principales enzymes antioxydantes - la superoxyde dismutase, la catalase et la glutathion peroxydase (Peskin, 1997; Tate, Miceli, Newsome, 1995; Pinkus, Weiner Daniel, 1996; Watson, Palmer. , Jauniaux et al., 1997; Sugino, Hirosawa-Takamori, Zhong, 1998). Il est important de noter que l'effet d'une telle induction a une période de latence assez longue, mesurée en dizaines d'heures et même en jours (Beattie, Black, Wood, Trayhurn, 1996; Battersby, Moyes, 1998; Lin, Coughlin, Pilch, 1998). Par conséquent, ce phénomène peut conduire à une accélération de l'inactivation des espèces réactives de l'oxygène uniquement avec une exposition prolongée à des facteurs de stress.

Les études réalisées dans le cadre des travaux ont montré qu'une exposition intermittente à long terme au froid provoquait une activation harmonieuse de toutes les enzymes antioxydantes étudiées. Ceci est conforme à l'opinion de Bhaumik G. et al (1995) sur le rôle protecteur de ces enzymes dans la limitation des complications lors d'un stress dû au froid prolongé.

Dans le même temps, dans les érythrocytes de rats présentant une carence en vitamine E, à la fin de la période d'observation de 24 semaines, seule la superoxydismutase était activée. Il convient de noter qu'un tel effet n'a pas été observé dans des études similaires antérieures (Xu, Diplock, 1983; Chow, 1992; Matsuo, Gomi, Dooley, 1992; Walsh, Kennedy, Goodall, Kennedy, 1993; Cai, Chen, Zhu et al. , 1994; Tiidus, Houston, 1994; Ashour, Salem, El Gadban et al., 1999). Cependant, il convient de noter qu'une augmentation de l'activité de la superoxyde dismutase ne s'est pas accompagnée d'une augmentation adéquate de l'activité de la catalase et de la glutathion peroxydase et n'a pas empêché le développement de l'effet néfaste des espèces réactives de l'oxygène. Ce dernier a été mis en évidence par une accumulation significative dans les érythrocytes du produit de la peroxydation lipidique - malonidialdéhyde. Il est à noter que la peroxydation des biopolymères est actuellement considérée comme la principale cause des changements pathologiques de la carence en vitamine E (Chow, Ibrahim, Wei et Chan, 1999).

L'efficacité de la protection antioxydante dans les expériences sur l'étude de l'exposition au froid a été mise en évidence par l'absence de modifications prononcées des paramètres hématologiques et la préservation de la résistance des érythrocytes à l'action de divers hémolytiques. Des résultats similaires ont déjà été rapportés par d'autres chercheurs (Marachev, 1979; Rapoport, 1979; Sun, Cade, Katovich, Fregly, 1999). Au contraire, chez les animaux atteints de E-avitaminose, un complexe de changements a été observé, indiquant l'effet néfaste des espèces réactives de l'oxygène: anémie avec des symptômes d'hémolyse intravasculaire, apparition d'érythrocytes avec une résistance réduite aux hémolytiques. Ce dernier est considéré comme une manifestation très caractéristique du stress oxydatif dans l'E-avitamnose (Brin, Horn, Barker, 1974; Gross, Landaw, Oski, 1977; Machlin, Filipski, Nelson et al., 1977; Siddons, Mills, 1981; Wang, Huang, Chow, 1996). Ce qui précède convainc des capacités importantes de l'organisme à neutraliser les effets du stress oxydatif externe, en particulier, provoqué par le froid, et de l'insuffisance d'adaptation au stress oxydatif endogène dans le cas de l'E-avitaminose.

Le groupe des facteurs antioxydants dans les érythrocytes comprend également le système de génération de NADPH, qui est un cofacteur de l'hème oxygénase, de la glutathion réductase et de la thiorédoxine réductase, qui réduisent le fer, le glutathion et d'autres composés thio. Dans nos expériences, une augmentation très significative de l'activité de la glucose-6-phosphate déshydrogénase dans les érythrocytes de rat a été observée à la fois sous l'action du froid et sous une carence en tocophérol, ce qui avait été précédemment observé par d'autres chercheurs (Kaznacheev, 1977; Ulasevich, Grozina, 1978;

Gonpern, 1979; Kulikov, Lyakhovich, 1980; Landyshev, 1980; Fudge, Stevens, Ballantyne, 1997). Cela indique l'activation du shunt pentose phosphate chez les animaux de laboratoire, dans lesquels le NADPH est synthétisé.

Le mécanisme de développement de l'effet observé devient beaucoup plus clair lors de l'analyse des modifications des paramètres du métabolisme des glucides. Une augmentation de l'absorption du glucose par les érythrocytes des animaux a été observée à la fois dans le contexte du stress oxydatif induit par le froid et lors du stress oxydatif induit par une carence en tocophérol. Cela s'est accompagné d'une activation significative de l'hexokinase membranaire, première enzyme pour l'utilisation intracellulaire des glucides, ce qui est en bon accord avec les données d'autres chercheurs (Lyakh, 1974, 1975; Panin, 1978; Ulasevich et Grozina, 1978; Nakamura, Moriya, Murakoshi. Et al., 1997; Rodnick , Sidell, 1997). Cependant, d'autres transformations du glucose-6-phosphate, formées de manière intensive dans ces cas, étaient significativement différentes. Lors de l'adaptation au froid, le métabolisme de cet intermédiaire a augmenté à la fois dans la glycolyse (comme en témoigne une augmentation de l'activité de l'hexophosphate isomérase et de l'aldolase) et dans la voie du pentose phosphate. Cette dernière a été confirmée par une augmentation de l'activité de la glucose-6-phosphate déshydrogénase. Dans le même temps, chez les animaux E-avitaminose, le réarrangement du métabolisme des glucides a été associé à une augmentation de l'activité de la glucose-6-phosphate déshydrogénase uniquement, tandis que l'activité des principales enzymes de glycolyse n'a pas changé ou même diminué. Par conséquent, dans tous les cas, le stress oxydatif provoque une augmentation du taux de métabolisme du glucose dans le shunt pentose phosphate, qui assure la synthèse du NADPH. Cela semble très raisonnable dans des conditions de demande accrue de cellules en équivalents redox, en particulier en NADPH. On peut supposer que chez les animaux E-avitaminose, ce phénomène se développe au détriment des processus de production d'énergie glycolytique.

La différence notée dans les effets du stress oxydatif exogène et endogène sur la production d'énergie glycolytique a également affecté l'état énergétique des cellules, ainsi que les systèmes de consommation d'énergie. Sous exposition au froid, une augmentation significative de la concentration d'ATP + ADP a été observée avec une diminution de la concentration de phosphate inorganique, une augmentation de l'activité de l'ATP-ase total, du Mg ^ -ATP-ase et du Na +, K + -ATP-ase. En revanche, dans les érythrocytes de rats atteints de E-avitaminose, une diminution de la teneur en macroergs et de l'activité des ATPases a été observée. Dans le même temps, l'indice ATP + ADP / Fn calculé a confirmé les informations disponibles selon lesquelles pour le froid, mais pas pour le stress oxydant E-avitamineux, la prévalence de la production d'énergie sur la consommation d'énergie est caractéristique (Marachev, Sorokovoy, Korchev et al., 1983; Rodnick, Sidell, 1997; Hardewig, Van Dijk, Portner, 1998).

Ainsi, avec une exposition intermittente prolongée au froid, la restructuration des processus de production d'énergie et de consommation d'énergie dans le corps des animaux avait un caractère anabolique évident. Ceci est confirmé par l'accélération observée de l'augmentation du poids corporel des animaux. La disparition de la réaction hypothermique au froid chez le rat à la 8e semaine de l'expérience indique l'adaptation stable de leur corps au froid et, par conséquent, l'adéquation des transformations métaboliques adaptatives. Dans le même temps, à en juger par les principaux paramètres morphofonctionnels, hématologiques et biochimiques, les modifications du métabolisme énergétique chez les rats E-avitaminose n'ont pas conduit à un résultat adaptatif opportun. Il semble que la principale raison de la réponse d'un tel organisme à une carence en tocophérol est la sortie de glucose des processus de production d'énergie vers la formation de l'antioxydant endogène NADPH. Apparemment, la gravité du stress oxydatif adaptatif est une sorte de régulateur du métabolisme du glucose dans le corps: ce facteur est capable d'activer et d'améliorer la production d'antioxydants pendant le métabolisme du glucose, ce qui est plus important pour la survie de l'organisme sous le puissant effet néfaste des espèces réactives de l'oxygène que la production de macroergs.

Il convient de noter que, selon les données modernes, les radicaux oxygénés sont des inducteurs de la synthèse de facteurs de réplication et de transcription individuels qui stimulent la prolifération adaptative et la différenciation des cellules de divers organes et tissus (Agani, Semenza, 1998). Dans ce cas, l'une des cibles les plus importantes pour les médiateurs des radicaux libres est les facteurs de transcription de type NFkB, qui induisent l'expression de gènes d'enzymes antioxydantes et d'autres protéines adaptatives (Sundaresan, Yu, Ferrans et. Al, 1995; Finkel, 1998; Givertz, Colucci, 1998). Ainsi, on peut penser que c'est ce mécanisme qui est déclenché par le stress oxydatif induit par le froid et fournit une augmentation de l'activité non seulement des enzymes spécifiques de protection antioxydante (superoxyde dismutase, catalase et glutathion peroxydase), mais aussi une augmentation de l'activité des enzymes de la voie du pentose phosphate. Avec un stress oxydatif plus prononcé causé par une carence en antioxydant membranaire - tocophérol, l'inductibilité du substrat adaptatif de ces composants de la défense antioxydante n'est réalisée que partiellement et, très probablement, insuffisamment efficace. Il est à noter que la faible efficacité de ce système a finalement conduit à la transformation du stress oxydatif physiologique en un stress pathologique.

Les données obtenues dans ce travail nous permettent de conclure que le résultat des transformations métaboliques adaptatives en réponse à des facteurs environnementaux perturbateurs, dans le développement desquels des espèces réactives de l'oxygène sont impliquées, est largement déterminé par l'adéquation de l'augmentation conjuguée de l'activité des principales enzymes antioxydantes, ainsi que des enzymes de la voie du pentose phosphate génératrice de NADPH. dégradation du glucose. À cet égard, lorsque les conditions d'existence d'un macro-organisme changent, en particulier lors de catastrophes dites environnementales, la gravité du stress oxydatif et l'activité des antioxydants enzymatiques devraient devenir non seulement un objet d'observation, mais aussi l'un des critères d'efficacité de l'adaptation de l'organisme.

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J'ai trouvé un article ici sur Internet. La passion, aussi intéressée, mais je ne risque pas de m'essayer encore. Je le poste pour examen, mais il y a quelqu'un qui est plus audacieux - je serai heureux de lire les critiques.

Je vais vous parler de l'une des plus incroyables, en termes d'idées et de pratiques quotidiennes - la pratique de la libre adaptation au froid.

Selon la sagesse conventionnelle, une personne ne peut pas être dans le froid sans vêtements chauds. Le froid est absolument destructeur, et comme le destin a voulu sortir dans la rue sans veste, le malheureux attend un gel douloureux et un inévitable bouquet de maladies à son retour.

En d'autres termes, les concepts généralement acceptés nient complètement à une personne la capacité de s'adapter au froid. La plage de confort est considérée comme étant située exclusivement au-dessus de la température ambiante.

Il semble que vous ne pouvez pas discuter. Vous ne pouvez pas passer tout l'hiver en Russie en short et en t-shirt ...

Le fait est que vous pouvez !!

Non, sans serrer les dents, envahi par les glaçons pour établir un record ridicule. Et libre. Se sentir, en moyenne, encore plus à l'aise que les autres. Il s'agit d'une véritable expérience pratique qui brise la sagesse conventionnelle d'une manière écrasante.

Il semblerait, pourquoi posséder de telles pratiques? Tout est très simple. De nouveaux horizons rendent toujours la vie plus intéressante. En supprimant les peurs instillées, vous devenez plus libre.
La gamme confort s'agrandit énormément. Quand le reste est chaud, parfois froid, on se sent bien partout. Les phobies disparaissent complètement. Au lieu de craindre de tomber malade, en ne vous habillant pas assez chaudement, vous obtenez une liberté totale et une confiance en vos capacités. Courir dans le froid est vraiment agréable. Si vous dépassez vos limites, cela n'entraîne aucune conséquence.

Comment est-ce possible? Tout est très simple. Nous sommes bien mieux organisés qu'on ne le croit généralement. Et nous avons des mécanismes qui nous permettent d'être libres dans le froid.

Premièrement, lorsque la température fluctue dans certaines limites, le taux métabolique, les propriétés de la peau, etc. changent. Afin de ne pas dissiper la chaleur, le contour extérieur du corps abaisse considérablement la température, tandis que la température à cœur reste très stable. (Oui, les pattes froides sont normales !! Peu importe comment nous avons été convaincus dans l'enfance, ce n'est pas un signe de gel!)

Avec une charge de froid encore plus importante, des mécanismes spécifiques de thermogenèse sont activés. Nous connaissons la thermogenèse contractile, en d'autres termes, les tremblements. Le mécanisme est, en fait, une urgence. Le tremblement réchauffe, mais il ne s'allume pas à partir d'une belle vie, mais lorsque vous gèle vraiment.

Mais il y a aussi la thermogenèse non contractile, qui produit de la chaleur par oxydation directe des nutriments dans les mitochondries directement en chaleur. Dans le cercle des personnes pratiquant les pratiques froides, ce mécanisme s'appelait simplement "poêle". Lorsque le "poêle" est allumé, de la chaleur est régulièrement produite en arrière-plan en quantité suffisante pendant longtemps dans le froid sans vêtements.

Subjectivement, cela semble plutôt inhabituel. En russe, le mot «froid» est utilisé pour décrire deux sensations fondamentalement différentes: «froid dehors» et «froid pour toi». Ils peuvent être présents indépendamment. Vous pouvez avoir froid dans une pièce suffisamment chaude. Et vous pouvez ressentir un froid brûlant à l'extérieur sur votre peau, mais ne pas geler du tout et ne pas ressentir d'inconfort. De plus, c'est agréable.

Comment apprend-on à utiliser ces mécanismes? Je dirai avec insistance que je considère «l'apprentissage par l'article» risqué. La technologie doit être transmise personnellement.

La thermogenèse non contractile débute dans un gel assez sévère. Et son inclusion est assez inertielle. Le «poêle» ne commence pas à fonctionner plus tôt que dans quelques minutes. Par conséquent, paradoxalement, apprendre à marcher librement dans le froid est beaucoup plus facile en cas de gel sévère que lors d'une fraîche journée d'automne.

Dès que vous sortez dans le froid, vous commencez à ressentir le froid. Une personne inexpérimentée est prise d'horreur panique. Il lui semble que s'il fait déjà froid maintenant, alors dans dix minutes viendra un paragraphe complet. Beaucoup n'attendent tout simplement pas que le «réacteur» atteigne le mode de fonctionnement.

Lorsque le «poêle» démarre, il devient clair que, contrairement aux attentes, il est assez confortable d'être dans le froid. Cette expérience est utile en ce qu'elle rompt immédiatement les schémas inspirés de l'enfance sur l'impossibilité d'une telle chose, et aide à regarder différemment la réalité dans son ensemble.

Pour la première fois, il faut sortir dans le froid sous la houlette d'une personne qui sait déjà le faire, ou où l'on peut retrouver la chaleur à tout moment!

Et vous devez sortir extrêmement nu. Shorts, encore mieux sans chemise et rien d'autre. Le corps a besoin d'avoir correctement peur pour qu'il active des systèmes d'adaptation oubliés. Si vous avez peur et mettez un pull, une truelle ou quelque chose de similaire, alors la perte de chaleur sera suffisante pour geler beaucoup, mais le "réacteur" ne démarrera pas!

Pour la même raison, un «durcissement» progressif est dangereux. Une diminution de la température de l'air ou du bain «d'un degré en dix jours» conduit au fait que tôt ou tard vient le moment où il fait déjà assez froid pour tomber malade, mais pas assez pour déclencher la thermogenèse. En effet, seules les personnes de fer peuvent résister à un tel durcissement. Mais presque tout le monde peut aller directement dans le froid ou plonger dans le trou.

Après ce qui a été dit, on peut déjà deviner que l'adaptation non pas au gel, mais à des températures basses au-dessus de zéro est une tâche plus difficile que le jogging sous le gel, et cela nécessite une préparation plus élevée. Le "poêle" à +10 ne s'allume pas du tout, et seuls les mécanismes non spécifiques fonctionnent.

Il ne faut pas oublier qu'un inconfort sévère ne peut être toléré. Lorsque tout fonctionne correctement, aucune hypothermie ne se développe. Si vous commencez à avoir très froid, vous devez interrompre la pratique. Dépasser périodiquement les limites du confort est inévitable (sinon il ne sera pas possible de repousser ces limites), mais l'extrême ne doit pas devenir un kick-ass.

Le système de chauffage se lasse de travailler sous charge avec le temps. Les limites de l'endurance sont très éloignées. Mais ils sont. Vous pouvez marcher librement à -10 toute la journée et à -20 quelques heures. Mais vous ne pourrez pas partir en voyage de ski avec une seule chemise. (Les conditions sur le terrain sont un sujet à part. En hiver, vous ne pouvez pas économiser sur les vêtements emportés avec vous en randonnée! Vous pouvez les mettre dans un sac à dos, mais n'oubliez pas à la maison. Dans une période sans neige, vous pouvez risquer de laisser à la maison des choses inutiles qui ne sont emportées que par peur météo. Mais, avec l'expérience)

Pour plus de confort, il vaut mieux marcher ainsi dans un air plus ou moins pur, loin des sources de fumée et du smog - la sensibilité à ce que l'on respire dans cet état augmente considérablement. Il est clair que la pratique est généralement incompatible avec le tabagisme et l'alcool.

Être dans le froid peut provoquer une euphorie froide. La sensation est agréable, mais nécessite une maîtrise de soi extrême afin d'éviter une perte d'adéquation. C'est l'une des raisons pour lesquelles il n'est pas souhaitable de commencer la pratique sans enseignant.

Une autre nuance importante est un redémarrage prolongé du système de chauffage après des charges importantes. Après avoir ramassé le froid correctement, vous pouvez vous sentir plutôt bien, mais lorsque vous entrez dans une pièce chaude, le "poêle" s'éteint et le corps commence à se réchauffer avec des tremblements. Si en même temps vous sortez à nouveau dans le froid, le «poêle» ne s'allumera pas et vous pourriez avoir très froid.

Enfin, vous devez comprendre que la maîtrise de la pratique ne garantit pas que vous ne gèlerez nulle part et jamais. La condition change et de nombreux facteurs affectent. Mais, la probabilité d'avoir des problèmes à cause des conditions météorologiques est toujours réduite. Tout comme la probabilité d'être physiquement dégonflé pour un athlète est différemment inférieure à celle d'un squishy.

Hélas, il n'a pas été possible de créer un article complet. Je viens de décrire cette pratique en termes généraux (plus précisément, un complexe de pratiques, car plonger dans un trou de glace, faire du jogging dans un T-shirt dans le froid et errer dans les bois à la Mowgli sont différents). Permettez-moi de résumer par où j'ai commencé. Posséder vos propres ressources vous permet de vous débarrasser des peurs et de vous sentir beaucoup plus à l'aise. Et c'est intéressant.

Organisation publique régionale de Belgorod

MBOUDOD "Centre de Tourisme et Excursions Enfants et Jeunes"

G. Belgorod

Développement méthodique

Sujet:"Physiologiquement, la base de l'adaptation du corps d'un athlète à de nouveaux conditions climatiques»

formateur-enseignant de TsDYuTE

belgorod, 2014

1. Concept d'adaptation

2. Adaptation et homéostasie

3. Adaptation au froid

4. Acclimatation. Mal des montagnes

5. Développement d'une endurance spécifique comme facteur contribuant à l'acclimatation en haute altitude

1. Concept d'adaptation

Adaptationest un processus d'adaptation qui se forme au cours de la vie d'une personne. Grâce à des processus d'adaptation, une personne s'adapte à des conditions inhabituelles ou à un nouveau niveau d'activité, c'est-à-dire que la résistance de son corps à l'action de divers facteurs augmente. Le corps humain peut s'adapter aux températures élevées et basses, aux stimuli émotionnels (peur, douleur, etc.), à la basse pression atmosphérique, voire à certains facteurs pathogènes.

Par exemple, un grimpeur adapté à un manque d'oxygène peut gravir un sommet de montagne d'une hauteur de 8000 m et plus, où la pression partielle d'oxygène approche les 50 mm Hg. Art. (6,7 kPa). L'atmosphère à une telle altitude est si raréfiée qu'une personne non formée meurt en quelques minutes (faute d'oxygène) même au repos.

Les personnes vivant dans les latitudes nord ou sud, dans les montagnes ou dans la plaine, dans les tropiques humides ou dans le désert, diffèrent les unes des autres par de nombreux indicateurs d'homéostasie. Par conséquent, un certain nombre d'indicateurs de la norme pour les différentes régions du globe peuvent différer.

On peut dire que la vie humaine dans des conditions réelles est un processus d'adaptation constant. Son corps s'adapte aux effets de divers facteurs climatiques et géographiques, naturels (pression atmosphérique et composition gazeuse de l'air, durée et intensité de l'insolation, température et humidité de l'air, rythmes saisonniers et diurnes, longitude et latitude géographiques, montagnes et plaines, etc.) et sociaux, conditions de civilisation ... En règle générale, le corps s'adapte à l'action d'un complexe de divers facteurs.Le besoin de stimuler les mécanismes qui déclenchent le processus d'adaptation apparaît à mesure que la force ou la durée de l'exposition à un certain nombre de facteurs externes augmente. Par exemple, dans les conditions naturelles de la vie, de tels processus se développent à l'automne et au printemps, lorsque le corps se reconstruit progressivement, s'adapte à une vague de froid ou pendant le réchauffement.

L'adaptation se développe lorsqu'une personne change de niveau d'activité et commence à faire de l'éducation physique ou à certaines espèces inhabituelles activité de travail, c'est-à-dire que l'activité de l'appareil locomoteur augmente. À conditions modernes en relation avec le développement du transport à grande vitesse, une personne change souvent non seulement les conditions climatiques et géographiques, mais aussi les fuseaux horaires. Cela laisse sa marque sur les biorythmes, qui s'accompagne également du développement de processus d'adaptation.

2. Adaptation et homéostasie

Une personne est obligée de s'adapter constamment aux conditions environnementales changeantes, préservant son corps de la destruction sous l'influence de facteurs externes. La préservation du corps est possible grâce à l'homéostasie - une propriété universelle pour préserver et maintenir la stabilité du travail de divers systèmes corporels en réponse à des influences qui violent cette stabilité.

Homéostasie- la constance dynamique relative de la composition et des propriétés de l'environnement interne et la stabilité des fonctions physiologiques de base du corps. Tout impact physiologique, physique, chimique ou émotionnel, que ce soit la température de l'air, le changement de pression atmosphérique ou l'excitation, la joie, la tristesse, peut être une raison pour que le corps quitte l'état d'équilibre dynamique. Automatiquement, à l'aide de mécanismes de régulation humoraux et nerveux, une autorégulation des fonctions physiologiques est réalisée, ce qui assure le maintien de l'activité vitale du corps à un niveau constant. La régulation humorale s'effectue à travers l'environnement interne liquide du corps à l'aide de molécules chimiques sécrétées par les cellules ou certains tissus et organes (hormones, enzymes, etc.). La régulation nerveuse permet une transmission rapide et directionnelle des signaux sous forme d'influx nerveux vers l'objet de régulation.

La réactivité est une propriété importante d'un organisme vivant qui affecte l'efficacité des mécanismes de régulation. La réactivité est la capacité du corps à répondre (réagir) aux changements du métabolisme et de fonctionner aux stimuli de l'environnement externe et interne. La compensation des changements des facteurs environnementaux est possible grâce à l'activation des systèmes responsables adaptation(adaptation) de l'organisme aux conditions extérieures.

L'homéostasie et l'adaptation sont les deux résultats finaux organisant les systèmes fonctionnels. L'interférence de facteurs externes dans l'état d'homéostasie conduit à une restructuration adaptative du corps, à la suite de laquelle un ou plusieurs systèmes fonctionnels compensent d'éventuelles perturbations et rétablissent l'équilibre.

3. Adaptation au froid

Dans les hautes terres, dans des conditions d'effort physique accru, les processus d'acclimatation - adaptation au froid sont les plus essentiels.

La zone microclimatique optimale correspond à la plage de température 15 ... 21 ° С; il assure le bien-être de la personne et ne provoque pas de changements dans les systèmes de thermorégulation;

La zone microclimatique autorisée correspond à la plage de température de moins 5,0 à plus 14,9 ° С et 21,7 ... 27,0 ° С; assure la préservation de la santé humaine pendant une longue durée d'exposition, mais provoque des sensations désagréables, ainsi que des changements fonctionnels qui ne dépassent pas les limites de ses capacités d'adaptation physiologiques. Dans cette zone, le corps humain est capable de maintenir un équilibre de température en raison des changements dans le flux sanguin de la peau et de la transpiration pendant une longue période sans détériorer la santé;

Zone microclimatique maximale admissible, températures effectives de 4,0 à moins 4,9 ° C et de 27,1 à 32,0 ° C Le maintien d'un état fonctionnel relativement normal pendant 1 à 2 heures est obtenu grâce à la tension du système cardiovasculaire et du système de thermorégulation. La normalisation de l'état fonctionnel se produit après 1,0 à 1,5 heures de séjour dans un environnement optimal. Des expositions fréquentes et répétées entraînent une perturbation des processus volumétriques, un épuisement des défenses de l'organisme et une diminution de sa résistance non spécifique;

Zone microclimatique extrêmement tolérable, températures effectives de moins 4,9 à moins 15,0 ºC et de 32,1 à 38,0 ° С.

L'exécution de la charge à des températures dans les plages indiquées entraîne 30 à 60 minutes. à un changement prononcé de l'état fonctionnel: à basse température, il fait frais dans les vêtements en fourrure, les mains dans les gants de fourrure gèlent: à haute température, la sensation de chaleur est «chaude», «très chaude», une léthargie apparaît, une réticence au travail, des maux de tête, des nausées, de l'irritabilité; la sueur, abondamment drainée du front, pénètre dans les yeux, interfère; avec une augmentation des symptômes de surchauffe, la vision est altérée.

Une zone microclimatique dangereuse en dessous de moins 15 et au-dessus de 38 ° C est caractérisée par des conditions telles qu'après 10 à 30 minutes. Peut conduire à une mauvaise santé.

Il est temps de continuer à travailler

lors de l'exécution de la charge dans des conditions microclimatiques défavorables

Zone microclimatique	En dessous des températures optimales	Au-dessus des températures optimales
Température effective, С	Temps, min.	Température effective, С	Temps, min.
Permis	5,0…14,9	60 – 120	21,7…27,0	30 – 60
Maximum autorisé	4,9 à moins 4,9	30 – 60	27,1…32,0	20 – 30
Extrêmement portable	Moins 4,9 ... 15,0	10 – 30	32,1…38,0	10 – 20
Dangereux	En dessous de moins 15,1	5 – 10	Au-dessus de 38,1	5 – 10

4. Acclimatation. Mal des montagnes

La pression atmosphérique diminue avec la montée en altitude. En conséquence, la pression de tous les constituants de l'air, y compris l'oxygène, diminue. Cela signifie que la quantité d'oxygène entrant dans les poumons lors de l'inhalation est moindre. Et les molécules d'oxygène se fixent moins intensément aux globules rouges. La concentration d'oxygène dans le sang diminue. Le manque d'oxygène dans le sang est appelé hypoxie... L'hypoxie conduit au développement maladie de l'altitude.

Manifestations typiques du mal de l'altitude:

· rythme cardiaque augmenté;

· essoufflement à l'effort;

· maux de tête, insomnie;

· faiblesse, nausées et vomissements;

· inadéquation du comportement.

Dans les cas avancés, le mal des montagnes peut avoir de graves conséquences.

Pour être en sécurité à haute altitude, vous avez besoin acclimatation - adaptation du corps aux conditions de haute altitude.

L'acclimatation est impossible sans le mal de l'altitude. Les formes légères du mal de l'altitude déclenchent les mécanismes de restructuration du corps.

Il y a deux phases d'acclimatation:

· Acclimatation à court terme est une réponse rapide à l'hypoxie. Les changements concernent principalement les systèmes de transport d'oxygène. La respiration et la fréquence cardiaque augmentent. Des érythrocytes supplémentaires sont libérés du dépôt de sang. Il y a une redistribution du sang dans le corps. Le flux sanguin cérébral est augmenté car le cerveau a besoin d'oxygène. Cela conduit à des maux de tête. Mais ces mécanismes d'adaptation ne peuvent être efficaces que pendant une courte période. En même temps, le corps est stressé et usé.

· Acclimatation à long terme est un complexe de changements profonds dans le corps. C'est elle qui est le but de l'acclimatation. Dans cette phase, l’accent passe des mécanismes de transport vers les mécanismes d’utilisation économique de l’oxygène. Le réseau capillaire se dilate, la surface des poumons augmente. La composition du sang change - l'hémoglobine embryonnaire apparaît, qui attache plus facilement l'oxygène à sa basse pression partielle. L'activité des enzymes qui décomposent le glucose et le glycogène augmente. La biochimie des cellules myocardiques change, ce qui permet d'utiliser plus efficacement l'oxygène.

Étape d'acclimatation

En montant en hauteur, le corps souffre d'un manque d'oxygène. Un léger mal des montagnes commence. Des mécanismes d'acclimatation à court terme sont inclus. Pour une acclimatation efficace après l'ascension, il est préférable de descendre pour que les changements du corps se produisent dans des conditions plus favorables et que le corps ne soit pas épuisé. C'est la base du principe de l'acclimatation par étapes - une séquence d'ascensions et de descentes, dans laquelle chaque ascension ultérieure est plus élevée que la précédente.

Figure: 1. Graphique en dents de scie de l'acclimatation par étapes

Parfois, les caractéristiques du relief ne fournissent pas une opportunité d'acclimatation par étapes à part entière. Par exemple, sur de nombreuses pistes de l'Himalaya, où il y a une montée quotidienne. Ensuite, les transitions diurnes sont réduites pour que la montée en hauteur ne se produise pas trop rapidement. Il est très utile dans ce cas de chercher une opportunité de faire, fût-ce une petite sortie, du lieu de la nuit Il est souvent possible de marcher le soir jusqu'à une colline voisine ou un éperon de montagne, et gagner au moins quelques centaines de mètres.

Que faut-il faire pour assurer une acclimatation réussie avant le voyage?

Entraînement physique général ... Il est plus facile pour un athlète entraîné de transférer des charges associées à la hauteur. Tout d'abord, vous devez développer l'endurance. Ceci est réalisé par des charges à long terme de faible intensité. Le moyen le plus accessible de développer l'endurance est courir.

Il est pratiquement inutile de courir souvent, mais petit à petit. Il est préférable de courir une fois par semaine pendant 1 heure que tous les jours pendant 10 minutes. Pour développer l'endurance, la durée des courses doit être supérieure à 40 minutes, la fréquence doit être en fonction des sensations. Il est important de surveiller votre fréquence cardiaque et de ne pas surcharger votre cœur. En général, la formation doit être agréable, le fanatisme n'est pas nécessaire.

Santé.Il est très important de bien venir à la montagne et de se reposer. Si vous avez fait de l'exercice, trois semaines avant le voyage, réduisez la charge et laissez le corps se reposer. Un sommeil et une nutrition adéquats sont nécessaires. La nutrition peut être complétée par la prise de vitamines et de minéraux. Réduisez au minimum, mais abandonnez plutôt l'alcool. Évitez le stress et le surmenage au travail. Les dents doivent être guéries.

Dans les premiers jours, le corps est soumis à un grand stress. L'immunité s'affaiblit et il est facile de tomber malade. Il faut éviter l'hypothermie ou la surchauffe. Dans les montagnes, il y a des changements brusques de température et vous devez donc suivre la règle - déshabillez-vous avant de transpirer, habillez-vous avant d'avoir froid.

L'appétit en altitude peut être réduit, surtout s'il y a une arrivée immédiate à haute altitude. Il n'est pas nécessaire de manger par la force. Privilégiez les aliments faciles à digérer. Dans les montagnes, en raison de l'air sec et d'un grand effort physique, une personne a besoin d'une grande quantité d'eau - boit beaucoup.

Continuez à prendre des vitamines et des minéraux. Vous pouvez commencer à prendre des acides aminés qui ont des propriétés adaptogènes.

Mode de conduite. Il arrive que seulement après leur arrivée dans les montagnes, les touristes, éprouvant une poussée émotionnelle et ressentant leur force écrasante, avancent trop vite sur le chemin. Vous devez vous retenir, le rythme du mouvement doit être calme et régulier. Dans les premiers jours dans les hautes terres, la fréquence cardiaque au repos est 1,5 fois plus élevée que dans les plaines. Le corps est déjà dur, il n'y a donc pas besoin de conduire, surtout à la hausse. De petites larmes peuvent ne pas être perceptibles, mais elles ont tendance à s'accumuler et peuvent entraîner une rupture d'acclimatation.

Si vous venez dormir et que vous ne vous sentez pas bien, vous n'avez pas besoin d'aller vous coucher. Il vaut mieux se promener à un rythme calme dans les environs, participer à l'aménagement d'un bivouac, en général, faire quelque chose.

Mouvement et travail - un excellent remède pour les formes bénignes du mal de l'altitude. La nuit est un moment très important pour l'acclimatation. Le sommeil doit être sain. Si vous avez mal à la tête le soir, prenez un analgésique. Le mal de tête déstabilise le corps et ne peut être toléré. Si vous ne parvenez pas à dormir, prenez un somnifère. L'insomnie ne peut pas non plus être tolérée.

Surveillez votre pouls avant de vous coucher et le matin immédiatement après le réveil. Le pouls du matin doit être plus faible - c'est un indicateur que le corps est reposé.

Avec une préparation bien planifiée et un horaire d'escalade correct, vous pouvez éviter les manifestations graves du mal de l'altitude et profiter de la conquête de grandes hauteurs.

5. Développement de l'endurance spécifique en tant que facteur contribuant à l'acclimatation en haute altitude

"Si un grimpeur (randonneur en montagne) en période hors-saison et pré-saison augmente son" plafond d'oxygène "en nageant, en faisant du jogging, du vélo, du ski, de l'aviron, - il veillera à l'amélioration de son corps, alors il réussira mieux à faire face aux grandes mais passionnantes difficultés de l'assaut des sommets. ".

Cette recommandation est à la fois vraie et fausse. Dans le sens où il faut bien sûr se préparer à la montagne. Mais le cyclisme, l'aviron, la natation et d'autres types d'entraînement donnent une «amélioration de votre corps» différente et, par conséquent, un «plafond d'oxygène» différent. En ce qui concerne les actes moteurs du corps, il faut bien comprendre qu'il n'y a pas de «mouvement du tout» et que tout acte moteur est extrêmement spécifique. Et à partir d'un certain niveau, le développement d'une qualité physique se fait toujours au détriment d'une autre: la force due à l'endurance et à la vitesse, l'endurance due à la force et à la vitesse.

Lors de l'entraînement pour un travail intense la consommation d'oxygène et de substrats d'oxydation des muscles par unité de temps est si grande qu'il n'est pas réaliste de reconstituer rapidement leurs réserves en augmentant le travail des systèmes de transport. La sensibilité du centre respiratoire au dioxyde de carbone est réduite, ce qui protège le système respiratoire d'une surcharge inutile.

Les muscles capables d'effectuer une telle charge travaillent en fait de manière autonome, en s'appuyant sur leurs propres ressources. Cela n'élimine pas le développement d'une hypoxie tissulaire et conduit à l'accumulation de grandes quantités de produits sous-oxydés. Un aspect important des réponses adaptatives dans ce cas est la formation de la tolérance, c'est-à-dire la résistance à un changement de pH. Ceci est fourni par une augmentation de la capacité des systèmes tampons du sang et des tissus, une augmentation de ce que l'on appelle. réserve sanguine alcaline. La puissance du système antioxydant dans les muscles augmente également, ce qui affaiblit ou empêche la peroxydation lipidique des membranes cellulaires - l'un des principaux effets néfastes de la réponse au stress. La capacité du système de glycolyse anaérobie augmente en raison de l'augmentation de la synthèse des enzymes glycolytiques, les réserves de glycogène et de créatine phosphate, qui sont des sources d'énergie pour la synthèse de l'ATP, augmentent.

Lors de la formation pour un travail modéré la prolifération du système vasculaire dans les muscles, le cœur, les poumons, une augmentation du nombre de mitochondries et des modifications de leurs caractéristiques, une augmentation de la synthèse des enzymes oxydantes, une augmentation de l'érythropoïèse, entraînant une augmentation de la capacité d'oxygène du sang, peuvent réduire le niveau d'hypoxie ou l'empêcher. Avec la pratique systématique d'une activité physique modérée, accompagnée d'une ventilation pulmonaire accrue, le centre respiratoire, au contraire, augmente la sensibilité au CO2 , qui est due à une diminution de sa teneur en raison du lessivage du sang lors d'une respiration accrue.

Par conséquent, dans le processus d'adaptation au travail intensif (en règle générale, à court terme), un spectre différent d'adaptations adaptatives se développe dans les muscles par rapport au travail modéré prolongé. Ainsi, par exemple, lors d'une hypoxie pendant la plongée, l'activation de la respiration externe devient impossible, ce qui est typique de l'adaptation à l'hypoxie de haute altitude ou à l'hypoxie lors d'un travail musculaire. Et la lutte pour maintenir l'homéostasie de l'oxygène se manifeste par une augmentation des réserves d'oxygène transportées sous l'eau. Par conséquent, l'éventail des adaptations pour différents types hypoxie - varie donc - pas toujours utile pour les hautes montagnes.

Table. Le volume de sang circulant (BCC) et ses éléments constitutifs chez les athlètes qui s'entraînent en endurance et non entraînés (L. Röcker, 1977).
Indicateurs	Les athlètes	Pas les athlètes
BCC [l]	6,4	5,5
BCC [ml / kg de poids corporel]	95,4	76,3
Volume de plasma circulant (VCP) [l]	3,6	3,1
VCP [ml / kg de poids corporel]	55,2	43
Le volume des érythrocytes circulants (OCE) [l]	2,8	2,4
OCE [ml / kg de poids corporel]	40,4	33,6
Hématocrite [%]	42,8	44,6

Ainsi, chez les non entraînés et chez les représentants des sports de vitesse-force, la teneur totale en hémoglobine dans le sang est de 10-12 g / kg (chez les femmes - 8-9 g / kg), et chez les athlètes endurants - g / kg (chez les athlètes - 12 g / kg).

Les athlètes qui entraînent l'endurance montrent une utilisation accrue de l'acide lactique formé dans les muscles. Ceci est facilité par le potentiel aérobie accru de toutes les fibres musculaires et en particulier le pourcentage élevé de fibres musculaires lentes, ainsi que par l'augmentation de la masse cardiaque. Les fibres musculaires lentes, comme le myocarde, sont capables d'utiliser activement l'acide lactique comme substrat énergétique. De plus, avec les mêmes charges aérobies (égales à la consommation d'O2 ) le flux sanguin dans le foie chez les athlètes est plus élevé que chez les athlètes non entraînés, ce qui peut également contribuer à une extraction hépatique plus intensive de l'acide lactique du sang et à sa conversion ultérieure en glucose et en glycogène. Ainsi, l'entraînement en endurance aérobie augmente non seulement la capacité aérobie, mais développe également la capacité d'effectuer de grands exercices aérobies à long terme sans augmenter de manière significative les niveaux d'acide lactique dans le sang.

Évidemment, il vaut mieux aller skier en hiver, en basse saison - course de fond en toute sécurité. La part du lion de la condition physique de ceux qui vont en haute montagne devrait être consacrée à ces entraînements. Il n'y a pas si longtemps, les scientifiques ont cassé leurs lances sur l'équilibre optimal des forces lors de la course. Certains pensaient que c'était une variable, d'autres - uniforme. Cela dépend vraiment du niveau de forme physique.

Littérature

1. Pavlov. - M., «Sails», 2000. - 282 p.

2. Physiologie humaine en haute altitude: manuel de physiologie. Ed. ... - Moscou, Nauka, 1987, 520 p.

3. Somero J. Adaptation biochimique. M.: Mir, 19 ans

4. Système de transport d'oxygène et endurance

5. A. Lebedev. Planification de voyages sportifs

Conférence 38. PHYSIOLOGIE DE L'ADAPTATION (A.A. Gribanov)

Le mot adaptation vient du latin adaptacio - adaptation. Toute la vie d'une personne, en bonne santé et malade, s'accompagne d'adaptation. L'adaptation se fait au changement de jour et de nuit, aux saisons, aux changements de pression atmosphérique, à l'activité physique, aux longs vols, aux nouvelles conditions lors du changement de lieu de résidence.

En 1975, lors d'un symposium à Moscou, la formulation suivante a été adoptée: l'adaptation physiologique est le processus visant à atteindre un niveau d'activité soutenu des mécanismes de contrôle des systèmes fonctionnels, des organes et des tissus, ce qui garantit la possibilité d'une activité vitale active à long terme du corps animal et humain dans des conditions d'existence modifiées et la capacité de reproduire une progéniture saine ...

La quantité totale des divers effets sur l'organisme humain et animal est généralement divisée en deux catégories. Extrême les facteurs sont incompatibles avec la vie, leur adaptation est impossible. Dans les conditions de l'action de facteurs extrêmes, la vie n'est possible qu'avec la disponibilité de moyens spéciaux de survie. Par exemple, le vol spatial n'est possible que dans des vaisseaux spatiaux spéciaux, qui maintiennent la pression, la température, etc. L'homme ne peut pas s'adapter aux conditions de l'espace. Sub-extrême facteurs - la vie sous l'influence de ces facteurs est possible en raison de la restructuration des mécanismes physiologiquement adaptatifs du corps lui-même. Avec une force et une durée excessives du stimulus, le facteur sous-extrême peut devenir extrême.

Le processus d'adaptation à tout moment de l'existence humaine joue un rôle décisif dans la préservation de l'humanité et le développement de la civilisation. Adaptation au manque de nourriture et d'eau, au froid et à la chaleur, au stress physique et intellectuel, à l'adaptation sociale les uns aux autres et, enfin, à l'adaptation à des situations de stress désespérées, qui court comme un fil rouge dans la vie de chaque personne.

Existe génotypique adaptation en conséquence lorsque, sur la base de l'hérédité, des mutations et de la sélection naturelle, se produit la formation d'espèces modernes d'animaux et de plantes. L'adaptation génotypique est devenue la base de l'évolution, car ses réalisations sont génétiquement fixées et héritées.

Le complexe de traits héréditaires spécifiques - le génotype - devient le point de la prochaine étape d'adaptation, acquise dans le processus de la vie individuelle. Cette personne ou phénotypique L'adaptation se forme dans le processus d'interaction d'un individu avec l'environnement et est fournie par des changements structurels profonds dans l'organisme.

L'adaptation phénotypique peut être définie comme un processus qui se développe au cours de la vie d'un individu, à la suite duquel le corps acquiert une résistance auparavant absente à un certain facteur environnemental et a ainsi l'opportunité de vivre dans des conditions auparavant incompatibles avec la vie et de résoudre des problèmes auparavant insolubles.

Lors de la première rencontre avec un nouveau facteur environnemental, il n'y a pas de mécanisme prêt à l'emploi et entièrement formé dans le corps qui offre une adaptation moderne. Il n'y a que des conditions préalables génétiquement déterminées pour la formation d'un tel mécanisme. Si le facteur ne fonctionne pas, le mécanisme reste non formé. En d'autres termes, le programme génétique de l'organisme ne prévoit pas une adaptation préformée, mais la possibilité de sa mise en œuvre sous l'influence de l'environnement. Cela garantit la mise en œuvre des seules réactions adaptatives qui sont vitales. Conformément à cela, le fait que les résultats de l'adaptation phénotypique ne soient pas hérités doit être considéré comme bénéfique pour la conservation de l'espèce.

Dans un environnement en évolution rapide, la prochaine génération de chaque espèce court le risque de rencontrer des conditions complètement nouvelles dans lesquelles des réactions non spécialisées des ancêtres seront nécessaires, mais le potentiel, restant, pour le moment, une opportunité inutilisée de s'adapter à un large éventail de facteurs.

Adaptation urgente la réponse immédiate du corps à l'action d'un facteur extérieur se fait en évitant le facteur (évitement) ou en mobilisant des fonctions qui lui permettent d'exister malgré l'action du facteur.

Adaptation à long terme - la réponse évolutive du facteur assure la mise en œuvre de réactions auparavant impossibles et l'existence dans des conditions auparavant incompatibles avec la vie.

Le développement de l'adaptation se fait en plusieurs phases.

1. Phase initiale adaptation - se développe au tout début de l'action des facteurs physiologiques et pathogènes. Tout d'abord, sous l'action de n'importe quel facteur, un réflexe d'orientation apparaît, qui s'accompagne d'une inhibition de nombreux types d'activités qui se manifestent jusqu'à ce moment. Des réactions d'excitation sont observées après inhibition. L'excitation du système nerveux central s'accompagne d'une fonction accrue du système endocrinien, en particulier de la médullosurrénale. Dans le même temps, les fonctions de circulation sanguine, de respiration et de réactions catoboliques sont améliorées. Cependant, tous les processus de cette phase sont non coordonnés, insuffisamment synchronisés, non rentables et caractérisés par l'urgence des réactions. Plus les facteurs agissant sur le corps sont forts, plus cette phase d'adaptation est prononcée. La composante émotionnelle est caractéristique de la phase initiale, et le «lancement» de mécanismes végétatifs qui dépassent les somatiques dépend de la force de la composante émotionnelle.

2. Phase - transitionnelle de l'adaptation initiale à l'adaptation durable. Elle se caractérise par une diminution de l'excitabilité du système nerveux central, une diminution de l'intensité des changements hormonaux, l'arrêt d'un certain nombre d'organes et de systèmes initialement inclus dans la réaction. Pendant cette phase, les mécanismes adaptatifs du corps, pour ainsi dire, passent progressivement à un niveau tissulaire plus profond. Cette phase et les processus qui l'accompagnent ont été relativement peu étudiés.

3. Phase d'adaptation durable... C'est en fait une adaptation - une adaptation et se caractérise par un nouveau niveau d'activité des tissus, des membranes, des éléments cellulaires, des organes et des systèmes du corps, reconstruits sous le couvert de systèmes auxiliaires. Ces changements fournissent un nouveau niveau d'homéostasie, un organisme adéquat et d'autres facteurs défavorables - la soi-disant adaptation croisée se développe. Le passage de la réactivité de l'organisme à un nouveau niveau de fonctionnement n'est pas donné à l'organisme «gratuitement», mais procède avec la tension du contrôle et d'autres systèmes. Cette tension est généralement appelée le coût de l'adaptation. Toute activité d'un organisme adapté lui coûte beaucoup plus cher que dans des conditions normales. Par exemple, l'activité physique dans des conditions montagneuses nécessite 25% d'énergie en plus.

Étant donné que la phase d'adaptation stable est associée à un stress constant des mécanismes physiologiques, les réserves fonctionnelles dans de nombreux cas peuvent être épuisées, le lien le plus épuisé est les mécanismes hormonaux.

En raison de l'épuisement des réserves physiologiques et d'une violation de l'interaction des mécanismes d'adaptation neurohormonaux et métaboliques, une condition survient, appelée inadaptation ... La phase d'inadaptation est caractérisée par les mêmes changements que ceux observés dans la phase d'adaptation initiale - encore une fois, les systèmes auxiliaires - respiration et circulation sanguine - entrent dans un état d'activité accrue, l'énergie dans le corps est dépensée de manière non économique. Le plus souvent, l'inadaptation se produit dans les cas où l'activité fonctionnelle dans de nouvelles conditions est excessive ou où l'effet des facteurs adaptogènes augmente et ils approchent de la force extrême.

Dans le cas où l'action du facteur qui a provoqué le processus d'adaptation cesse, le corps commence progressivement à perdre les adaptations acquises. Avec une exposition répétée au facteur sub-extrême, la capacité d'adaptation du corps peut être augmentée et les changements adaptatifs peuvent être plus parfaits. Ainsi, on peut dire que les mécanismes adaptatifs ont la capacité de s'entraîner, et donc l'action intermittente des facteurs adaptogènes est plus favorable et détermine l'adaptation la plus stable.

Le lien clé dans le mécanisme de l'adaptation phénotypique est la relation existant dans les cellules entre la fonction et l'appareil génotypique. Par cette relation, la charge fonctionnelle causée par l'action des facteurs environnementaux, ainsi que l'influence directe des hormones et des médiateurs, conduisent à une augmentation de la synthèse des acides nucléiques et des protéines et, par conséquent, à la formation d'une trace structurelle dans les systèmes spécifiquement responsables de l'adaptation de l'organisme à ce facteur environnemental particulier. Dans ce cas, la masse des structures membranaires responsables de la perception des signaux de contrôle par la cellule, du transport des ions, de l'apport d'énergie, c'est-à-dire exactement ces structures qui imitent la fonction de la cellule dans son ensemble. La trace systémique qui en résulte est un complexe de changements structurels qui élargissent le lien qui imite la fonction des cellules et augmente ainsi la puissance physiologique du système fonctionnel dominant responsable de l'adaptation.

Après la cessation de l'effet de ce facteur environnemental sur l'organisme, l'activité de l'appareil génétique dans les cellules responsables de l'adaptation du système diminue assez fortement et la trace structurelle systémique disparaît.

Stress.

Sous l'action de stimuli extrêmes ou pathologiques conduisant au stress des mécanismes adaptatifs, une condition appelée stress se produit.

Le terme stress a été introduit dans la littérature médicale en 1936 par Hans Selye, qui a défini le stress comme un état du corps qui se produit lorsque des demandes lui sont faites. Divers stimuli donnent au stress leurs propres caractéristiques en raison de l'émergence de réactions spécifiques à des influences qualitativement différentes.

Dans le développement du stress, des stades de développement successifs sont notés.

1. Réaction d'angoisse, mobilisation... Il s'agit d'une phase d'urgence caractérisée par une violation de l'homéostasie, une augmentation des processus de dégradation des tissus (catabolisme). Cela se traduit par une diminution du poids total, une diminution des dépôts graisseux, une diminution de certains organes et tissus (muscle, thymus, etc.). Une telle réponse d'adaptation mobile généralisée n'est pas économique, mais seulement d'urgence.

Les produits de la dégradation des tissus semblent devenir un matériau de construction pour la synthèse de nouvelles substances nécessaires à la formation d'une résistance générale non spécifique à un agent nocif.

2. Stade de résistance... Il se caractérise par la restauration et le renforcement des processus anabolisants visant la formation de substances organiques. Une augmentation du niveau de résistance est observée non seulement à ce stimulus, mais également à tout autre. Ce phénomène, comme déjà indiqué, a été nommé

résistance croisée.

3. Stade d'épuisement avec une forte augmentation de la dégradation des tissus. En cas d'impacts trop forts, la première phase d'urgence peut immédiatement se transformer en phase d'épuisement.

Les travaux ultérieurs de Selye (1979) et de ses disciples ont établi que le mécanisme de réalisation de la réaction de stress est déclenché dans l'hypothalamus sous l'influence des impulsions nerveuses provenant du cortex cérébral, de la formation réticulaire et du système limbique. Le système cortex hypothalamus-hypophyso-surrénalien est activé et le système nerveux sympathique est excité. La plus grande participation à la réalisation du stress est prise par la corticolibérine, l'ACTH, la STS, les corticostéroïdes, l'adrénaline.

Les hormones sont connues pour jouer un rôle de premier plan dans la régulation de l'activité enzymatique. Ceci est important dans des conditions stressantes lorsqu'il est nécessaire de modifier la qualité d'une enzyme ou d'augmenter sa quantité, c.-à-d. dans le changement adaptatif du métabolisme. Il a été établi, par exemple, que les corticostéroïdes peuvent affecter toutes les étapes de la synthèse et de la dégradation des enzymes, fournissant ainsi un «réglage» des processus métaboliques du corps.

La principale direction d'action de ces hormones est la mobilisation urgente de l'énergie et des réserves fonctionnelles du corps, et, de plus, il y a un transfert dirigé de l'énergie et des réserves structurelles du corps vers le système fonctionnel dominant responsable de l'adaptation, où se forme une trace structurelle systémique. Dans le même temps, une réaction de stress, d'une part, potentialise la formation d'une nouvelle trace structurelle systémique et la formation de l'adaptation, et d'autre part, en raison de son effet catabolique, contribue à «l'effacement» d'anciennes traces structurelles qui ont perdu leur signification biologique - par conséquent, cette réaction est un lien nécessaire dans le mécanisme intégral adaptation de l'organisme à un environnement changeant (reprogramme les capacités d'adaptation de l'organisme pour résoudre de nouveaux problèmes).

Rythmes biologiques.

Fluctuations dans le changement et l'intensité des processus et des réactions physiologiques, qui sont basées sur des changements dans le métabolisme des systèmes biologiques, en raison de l'influence de facteurs externes et internes. Les facteurs externes comprennent les changements dans l'éclairage, la température, le champ magnétique, l'intensité du rayonnement cosmique, les influences saisonnières et solaires-lunaires. Les facteurs internes sont des processus neuro-humoraux se produisant dans un certain rythme et rythme héréditairement fixés. La fréquence des biorythmes est de quelques secondes à plusieurs années.

Les rythmes biologiques causés par des facteurs internes de changement d'activité avec une période de 20 à 28 heures sont appelés circadiens ou circadiens. Si la période des rythmes coïncide avec les périodes des cycles géophysiques, aussi bien qu'elle est proche ou multiple d'entre elles, elles sont appelées adaptatives ou écologiques. Ceux-ci incluent les rythmes diurnes, marémoteurs, lunaires et saisonniers. Si la période des rythmes ne coïncide pas avec les changements périodiques des facteurs géophysiques, ils sont désignés comme fonctionnels (par exemple, le rythme des contractions cardiaques, la respiration, les cycles d'activité motrice - marche).

Selon le degré de dépendance aux processus périodiques externes, on distingue les rythmes exogènes (acquis) et les rythmes endogènes (habituels).

Les rythmes exogènes sont causés par des changements de facteurs environnementaux et peuvent disparaître dans certaines conditions (par exemple, anabiose avec diminution de la température externe). Les rythmes acquis surviennent dans le processus de développement individuel en tant que réflexe conditionné et persistent pendant un certain temps dans conditions constantes (par exemple, des changements de performance musculaire à certains moments de la journée).

Les rythmes endogènes sont congénitaux, persistent dans des conditions environnementales constantes et sont héréditaires (ceux-ci incluent la plupart des rythmes fonctionnels et circadiens).

Le corps humain se caractérise par une augmentation de la journée et une diminution de la nuit des fonctions physiologiques, assurant son activité physiologique de fréquence cardiaque, volume sanguin minute, tension artérielle, température corporelle, consommation d'oxygène, glycémie, performances physiques et mentales, etc.

La coordination externe des rythmes circadiens se produit sous l'influence de facteurs évoluant avec la fréquence quotidienne. Le principal synchroniseur chez les animaux et les plantes est, en règle générale, la lumière du soleil, chez les humains, il devient également des facteurs sociaux.

La dynamique des rythmes quotidiens chez l'homme est déterminée non seulement par des mécanismes innés, mais également par le stéréotype quotidien de l'activité développée au cours de la vie. Selon la plupart des chercheurs, la régulation des rythmes physiologiques chez les animaux supérieurs et les humains est effectuée principalement par le système hypothalamo-hypophysaire.

Adaptation aux conditions des longs vols

Dans des conditions de longs vols et de voyages lors de la traversée de nombreux fuseaux horaires, le corps humain est contraint de s'adapter à un nouveau cycle de jour et de nuit. Le corps reçoit des informations sur la traversée des fuseaux horaires en raison d'influences également associées à des changements dans les effets des champs magnétiques et électriques de la Terre.

Le trouble du système d'interaction des biorythmes qui caractérise le déroulement de divers processus physiologiques dans les organes et systèmes du corps est appelé désynchronose. Avec la désynchronose, les plaintes de manque de sommeil, d'appétit diminué, d'irritabilité sont typiques, il y a une diminution de la capacité de travail et un décalage de phase avec les capteurs de temps de la fréquence des contractions, de la respiration, de la pression artérielle, de la température corporelle et d'autres fonctions, la réactivité du corps change. Cette condition a un effet négatif important sur le processus d'adaptation.

La fonction du système nerveux central est d'une importance capitale dans le processus d'adaptation dans les conditions de la formation de nouveaux biorythmes. Au niveau subcellulaire du système nerveux central, une destruction des mitochondries et d'autres structures est notée.

Dans le même temps, des processus de régénération se développent dans le système nerveux central, qui assurent la restauration de la fonction et de la structure 12 à 15 jours après le vol. La restructuration du système nerveux central lors de l'adaptation aux changements de la période quotidienne s'accompagne d'une restructuration des fonctions des glandes endocrines (glande pituitaire, glandes surrénales, glande thyroïde). Cela conduit à un changement de la dynamique de la température corporelle, de l'intensité du métabolisme et de l'énergie, de l'activité des systèmes, des organes et des tissus. La dynamique de restructuration est telle que si au stade initial de l'adaptation ces indicateurs sont réduits pendant la journée, alors quand une phase stable est atteinte, ils se déplacent au rythme du jour et de la nuit. Dans les conditions spatiales, il y a aussi une violation de l'habituel et la formation de nouveaux biorythmes. Diverses fonctions corporelles sont reconstruites à un nouveau rythme à des moments différents: la dynamique des fonctions corticales supérieures en 1 à 2 jours, la fréquence cardiaque et la température corporelle en 5 à 7 jours, la performance mentale en 3 à 10 jours. Un rythme nouveau ou partiellement altéré reste fragile et peut être détruit assez rapidement.

Adaptation aux basses températures.

Les conditions dans lesquelles le corps doit s'adapter au froid peuvent varier. L'une des options possibles pour de telles conditions est de travailler dans des chambres froides ou des réfrigérateurs. Dans ce cas, le froid agit par intermittence. En relation avec l'accélération du développement de l'Extrême-Nord, la question de l'adaptation du corps humain à la vie sous les latitudes septentrionales, où il est exposé non seulement aux basses températures, mais aussi aux changements du régime d'éclairage et du niveau de rayonnement, devient urgente.

L'adaptation au froid s'accompagne de changements importants dans le corps. Tout d'abord, le système cardiovasculaire réagit à une diminution de la température ambiante en restructurant son activité: débit systolique et augmentation de la fréquence cardiaque. Il y a un spasme des vaisseaux périphériques, à la suite duquel la température de la peau diminue. Cela conduit à une diminution du transfert de chaleur. À mesure qu'ils s'adaptent au facteur froid, les changements dans la circulation sanguine cutanée deviennent moins prononcés, par conséquent, chez les personnes acclimatées, la température de la peau est de 2 à 3 "plus élevée que chez les personnes non acclimatées.

une diminution de l'analyseur de température est observée.

Une diminution du transfert de chaleur pendant l'exposition au froid est obtenue en réduisant la perte d'humidité avec la respiration. Modification de la CV, la capacité pulmonaire diffuse s'accompagne d'une augmentation du nombre d'érythrocytes et d'hémoglobine dans le sang, c'est-à-dire une augmentation de la capacité en oxygène de la coupe - tout est mobilisé pour un apport suffisant d'oxygène aux tissus corporels dans des conditions d'activité métabolique accrue.

Étant donné que, parallèlement à une diminution de la perte de chaleur, le métabolisme oxydatif, ce que l'on appelle la thermorégulation chimique, augmente, dans les premiers jours de séjour dans le Nord, le métabolisme basal augmente, selon certains auteurs, de 43% (plus tard, à mesure que l'adaptation est réalisée, le métabolisme basal diminue presque à la normale).

Il a été constaté que le refroidissement provoque une réponse au stress. Dans la mise en œuvre de laquelle les hormones de l'hypophyse (ACTH, TSH) et les glandes surrénales sont principalement impliquées. Les catécholamines ont un effet calorigène dû à l'effet catabolique, les glucocorticoïdes favorisent la synthèse d'enzymes oxydantes, augmentant ainsi la production de chaleur. La thyroxine augmente la production de chaleur et potentialise également l'effet calorigène de la noradrénaline et de l'adrénaline, active le système des mitochondries - les principales stations énergétiques de la cellule, dissocie l'oxydation et la phosphorylation.

Une adaptation stable est obtenue grâce à la restructuration du métabolisme de l'ARN dans les neurones et la névroglie des noyaux de l'hypothalamus, le métabolisme des lipides est intense, ce qui est bénéfique pour le corps pour intensifier les processus énergétiques. Les habitants du Nord ont des acides gras sanguins élevés, les taux de glucose sont

diminue.

Le développement de l'adaptation sous les latitudes nordiques est souvent associé à certains symptômes: essoufflement, fatigue, phénomènes hypoxiques, etc. Ces symptômes sont une manifestation du «syndrome de tension polaire».

Chez certaines personnes, dans les conditions du Nord, les mécanismes de défense et la restructuration adaptative du corps peuvent s'effondrer - inadaptation. Dans le même temps, un certain nombre de symptômes pathologiques, appelés maladie polaire, apparaissent.

Adaptation humaine aux conditions de la civilisation

Les facteurs qui provoquent l'adaptation sont à bien des égards communs aux animaux et aux humains. Cependant, le processus d'adaptation des animaux est essentiellement de nature physiologique, tandis que pour l'homme, le processus d'adaptation est étroitement lié, par ailleurs, aux aspects sociaux de sa vie et de ses traits de personnalité.

Une personne a à sa disposition une variété de moyens de protection (protecteurs) que la civilisation lui donne - des vêtements, des maisons avec un climat artificiel, etc., qui soulagent le corps de la charge de certains systèmes adaptatifs. D'autre part, sous l'influence de mesures techniques de protection et autres dans le corps humain, l'hypodynamie se produit dans l'activité de divers systèmes et une personne perd sa forme physique. Les mécanismes adaptatifs se désengagent, deviennent inactifs - en conséquence, une diminution de la résistance du corps est notée.

La surcharge croissante de divers types d'informations, les processus de production qui nécessitent un stress mental accru sont caractéristiques des personnes employées dans toutes les branches de l'économie nationale. Les facteurs de stress mental sont mis en évidence parmi les nombreuses conditions qui nécessitent une adaptation du corps humain. Outre les facteurs pour lesquels l'activation des mécanismes physiologiques d'adaptation est nécessaire, des facteurs purement sociaux agissent - relations dans l'équipe, relations subordonnées, etc.

Les émotions accompagnent une personne lorsque le lieu et les conditions de vie changent, lors d'efforts physiques et de surtensions, et inversement lorsqu'il y a limitation forcée des mouvements.

La réaction au stress émotionnel n'est pas spécifique, elle a été développée au cours de l'évolution et sert en même temps de lien important qui «déclenche» tout le système neurohumoral des mécanismes adaptatifs. L'adaptation aux effets des facteurs psychogènes se déroule de différentes manières chez les individus ayant différents types de RNB. Dans les types extrêmes (colérique et mélancolique), une telle adaptation est souvent instable, tôt ou tard des facteurs affectant la psyché peuvent conduire à une rupture du RNB et au développement de névroses.

S'adapter à un manque d'information

La perte partielle d'informations, par exemple la désactivation de l'un des analyseurs ou la privation artificielle d'une personne de l'un des types d'informations externes, conduit à des décalages adaptatifs par type de compensation. Ainsi, chez les aveugles, la sensibilité tactile et auditive est activée.

L'isolement relativement complet d'une personne de tout type d'irritation entraîne une perturbation des habitudes de sommeil, l'apparition d'hallucinations visuelles et auditives et d'autres troubles mentaux qui peuvent devenir irréversibles. L'adaptation à la privation complète d'information est impossible.

Pertinence de l'adaptation du sujet au froid. Développement méthodique

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