Е.П. Гора
Экология человека
Учебное пособие для вузов. – М.: Дрофа, 2007. – 540 с.

Глава 6. Адаптация ребенка к различным природным и климатогеографическим условиям

6.3. Адаптация детского организма к климатогеографическим регионам

6.3.3. Адаптация детского организма к условиям тропиков

• Терморегуляция. Попадая в тропики, ребенок подвергается действию высокой температуры и влажности. Афферентное звено – терморецепторы в коже получают раздражение и сообщают об этом по спиноталамическому пути центральному звену. Гипоталамус подключает к работе эфферентное звено.

Деятельность эфферентного звена преследует одну цель – поддержание постоянной температуры тела, но разными путями:

1) снижением теплопродукции;

2) повышением теплоотдачи.

Снижение теплопродукции достигается за счет активации биохимических реакций с низким КПД (гликолиз, перекисное окисление липидов), что, в свою очередь, влечет за собой понижение основного обмена. У детей 4–6 лет в тропиках основной обмен снижается по сравнению со стандартными величинами примерно на 3 %, у детей 8-12 лет – примерно на 5 %. Они меньше двигаются, у них ослаблено внимание. Следует отметить, что данные реакции присущи ребенку только в начальной фазе адаптации. В дальнейшем активность к детям возвращается, но основной обмен продолжает оставаться низким, что является характерной чертой адаптации к тропикам.

Снижение основного обмена связывают с деятельностью щитовидной железы. Активность последней под воздействием высокой температуры угнетается, что обусловливает уменьшение выделения в кровь тиреоидных гормонов – тироксина и трииодтиронина, понижающих энергетический обмен вследствие уменьшения активного транспорта через клеточные мембраны ионов калия и натрия в почках, мышцах, печени, т. е. в главных органах теплообразования.

Снижение основного обмена может произойти также вследствие уменьшения аппетита и нежелания принимать жирную пищу. О причинах исчезновения аппетита будет сказано ниже.

Повышение теплоотдачи намного более выгодно для детского организма, чем снижение теплопродукции, так как последнее затрагивает более глубинные биохимические процессы.

Теплоотдача может происходить либо излучением тепла, либо за счет испарения пота с поверхности тела. Конвективное и радиационное излучение тепла при высоких температурах окружающей среды столь мало, что не играет большой роли. Ведущее положение в охлаждении тела при таких условиях занимает потоотделение. Но тут на первый план выступает осложняющий фактор – большая влажность.

С. А. Иосельсон указывает, что при высоких температурах повышение относительной влажности на 50 % соответствует подъему температуры еще на 5 °C. Известно, что высокая влажность препятствует испарению пота с поверхности тела. При 100 %-й влажности испарение будет равно нулю. Однако в мире практически нет таких мест, где постоянно поддерживался бы такой уровень влажности атмосферы, а значит, испарение пота все-таки возможно, хотя и в меньших количествах. И здесь определяющим фактором становится высокая температура. С повышением температуры увеличивается количество секретируемого пота. Дети-иммигранты начинают потеть при более низких температурах, чем дети-аборигены.

По данным Я. Куно, высокая интенсивность потения достигается за счет увеличения количества секретируемого пота имеющимися активными потовыми железами, если ребенок приехал в тропики после двухлетнего возраста, или же за счет вовлечения в работу новых желез, если ребенок младше.

Повышенное потоотделение в тропиках нарушает водно-солевой обмен. Вместе с потом из организма выводится большое количество хлоридов и некоторых других веществ. Вместе с тем детский организм, как никакой другой, нуждается в минеральных солях. Ему нужно почти в два раза больше железа, кальция, калия, фосфора, чем взрослому. Из-за этого ребенок более, чем взрослый, подвержен тепловому истощению вследствие большой потери минеральных веществ.

Постоянное воздействие высокой температуры и влажности приводит к уменьшению количества хлоридов в поте. Повышается уровень температуры окружающей среды, при котором начинается потение, т. е. происходит постепенная адаптация ребенка к тропическим условиям.

Адаптация детей-иммигрантов

Сердечно-сосудистая система

Интенсивному потению в детском организме способствует кровообращение. При повышении температуры и влажности кровь начинает выполнять одну из главных функций переноса тепла от внутренних органов к поверхности тела. Вследствие этого значительно увеличивается кожный кровоток и объем крови, циркулирующей по периферическим сосудам. Возрастает нагрузка на сердце, о чем свидетельствует увеличение сердцебиений у детей с 80 ударов в минуту до 95 при подъеме температуры на 6 °C. Вместе с этим наблюдается понижение артериального давления. В целом у детей отмечена более быстрая и интенсивная реакция кровообращения на изменение окружающих условий, чем у взрослых. По прошествии времени число сердечных сокращений снижается при остающемся неизменно низким артериальном давлении.

Желудочно-кишечный тракт

Одним из следствий увеличения тока крови по периферическим сосудам и соответственно ее оттока от внутренних органов является угнетение функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Оно сопровождается уменьшением секреции соляной кислоты и пепсина (которая у детей и так невысока), атонией двигательного аппарата пищеварительного тракта. Вышеперечисленные факторы влекут за собой ухудшение перевариваемости пищи. И. А. Кассирский и Н. М. Плотников указывают на зависимость широкого распространения заболеваний, связанных с пониженной кислотностью в тропиках, от угнетающего действия высокой температуры и влажности. В данном случае адаптации будет способствовать переход на потребление и переваривание пищи в ночное время. Стимуляторами пищеварения могут служить такие приправы, как чеснок, лук, красный перец. Это подтверждается тем, что в тропических условиях у детей повышается потребность в витаминах, остром и кислом.

Вегетативная нервная система

Существенное место в процессе адаптации принадлежит вегетативной нервной системе, которая является основным регулятором функций внутренних органов. Во многом успех адаптации детского организма к тропикам зависит от того, насколько адекватно реагирует вегетативная нервная система на изменение условий окружающей среды. Исследования показали, что выраженные адаптивные реакции вегетативной нервной системы протекают в течение 1,5 года. При этом большая нагрузка ложится на симпатический ее отдел по сравнению с парасимпатическим. Таким образом, процесс адаптации детского организма к условиям тропиков происходит постепенно и зависит от состояния вегетативной нервной системы.

Адаптация детей-аборигенов. Исследователи отмечают, что в различных климатогеографических зонах наблюдается единство возрастных изменений, но существуют различия в темпах этих изменений. По правилу Аллена, при продвижении с севера на юг имеет место увеличение линейных размеров тела и органов, что подтверждается морфосоматическими показателями жителей тропиков. Для них характерна незначительная жировая прослойка, уменьшение диаметра конечностей с увеличением их в длину. При обследовании детей и подростков наблюдается та же картина: отставание от европейских детей в весе по отношению к длине тела, в скорости изменения пропорций тела; опережение по соотношению поверхности тела. Следует также отметить, что отличие негроидов от европеоидов проявляется уже на сороковой неделе внутриутробной жизни.

Одной из выраженных адаптивных черт детей-аборигенов является снижение уровня основного обмена, которое отмечают большинство исследователей. Достоверную зависимость снижения обмена от высоких широт к низким Т. И. Алексеева (1977) объясняет тремя обстоятельствами:

1) ультрафиолетовой радиацией, которая влияет на ингибирование окислительных процессов, происходящих в организме;

2) уменьшением мышечной массы. Интенсивность уровня основного обмена определяется интенсивностью окислительно-восстановительных реакций в мышцах и печени, а так как мышечная масса у аборигенов снижена, то соответственно снижается уровень обмена;

3) преобладанием углеводной диеты. В результате исследований рациона питания этнических групп тропиков было выявлено преобладание в пище углеводов над жирами и животными белками, а также относительно низкая калорийность.

Ни один из трех перечисленных факторов, видимо, не является первостепенным. Именно действуя в комплексе, они достигают своего результата – снижения уровня основного обмена, которое влечет за собой понижение теплопродукции и в итоге более комфортную жизнь в тропиках.

Сердечно-сосудистая система

Системы кровообращения и крови в тропиках имеют ряд приспособительных особенностей. Кровь детей-аборигенов содержит большое количество гамма-глобулинов, что может быть объяснено двумя причинами.

Первая причина – нахождение в тропических районах большого количества инфекционных паразитов, вызывающих ответную реакцию организма, – повышение иммунитета. Еженедельное введение детям профилактических средств снижает содержание гамма-глобулина, но все равно их количество на 1/3 превышает количество у взрослого человека, живущего в умеренных широтах.

Вторая причина, возможно, – характерно высокое содержание гамма-глобулинов для жителей тропиков. Это доказывает тот факт, что в Каракасе (Венесуэла, Южная Америка), где малярия практически не распространена, уровень гамма-глобулинов остается высоким.

Общая закономерность, характерная для детей тропических областей, – это снижение артериального давления. Данный факт связывают с интенсивностью воздействия УФ-радиации. С увеличением воздействия снижается давление. Таким образом, можно сделать вывод, что артериальное давление имеет географическую зональность – общее повышение от экватора к полюсам.

На давление крови также влияет пигментация кожи и эффективность синтеза витамина D, что косвенно тоже зависит от ультрафиолетовой радиации. В цифровых значениях артериальное давление у жителей тропических областей Индии, Америки, Африки примерно на 20 мм рт. ст. ниже нормального давления жителей умеренных широт.

Потоотделение

При рассмотрении физиологии детей-аборигенов тропиков нельзя обойти стороной один из самых важных терморегуляционных процессов – потоотделение. Его особенностью в данных условиях является то, что дети-аборигены начинают потеть при более высоких температурах окружающей среды. Пот выделяется мельчайшими каплями, которые, смешиваясь с кожным салом, не стекают, а тут же испаряются, чем достигается более эффективное охлаждение кожи. Степень раздражения, необходимая для начала потения, свидетельствует о меньшей реактивности центра потоотделения, которая зависит от определенного механизма, угнетающего работу центра. Этот механизм полностью формируется у аборигенов к подростковому возрасту.

Большая интенсивность потения у жителей тропиков достигается за счет большого количества активных потовых желез, а не за счет повышения активности имеющихся желез, как это происходит у неадаптированных людей.

Интерес представляет и состав пота. Исследования показали в составе пота низкое содержание хлоридов, витаминов и других элементов. В процентном отношении у японца и филиппинца содержание хлоридов в поте 0,31 и 0,10 % соответственно, т. е. житель тропических широт примерно в три раза меньше теряет хлора, который является важным электролитом в организме.

• Относительно реакций других систем информации меньше. По-видимому, в остальном дети-аборигены тропиков не отличаются от детей умеренных широт. В литературе встречаются данные относительно более быстрого физического и полового развития детей южных широт. Н. М. Воронин подтверждает данное положение, но при условии хорошего, полноценного питания. Однако, как было отмечено выше, страны тропической зоны зачастую малоразвиты, а значит, и детское питание там неполноценное. Видимо, в связи с этим дети, обследованные в Гвинее, Заире и Нигерии, были меньше европейских стандартов по весовым и ростовым показателям примерно на 10–20 %. Общий же процент новорожденных с низким весом составил 7,5 %.

Таким образом, отличительными чертами детей тропических популяций являются: отставание в формировании «широтных» пропорций тела; сниженный уровень основного обмена; пониженное артериальное давление; большое количество гамма-глобулинов в крови; большое количество активных потовых желез; более высокая критическая температура окружающей среды.