Закаливание и здоровье. Температурные границы жизни

07 января 2011

Температурные границы жизни

Жизнь живых существ на земле протекает в необычайно широком диапазоне температур внешней среды. В природе в процессе эволюции возникли организмы, обладающие исключительной теплоустойчивостью. Так, некоторые водоросли, живущие в воде, развиваются и живут при температуре воды +90 °С. Личинки мух переносят температуру +69 °С, а улитки живут при температуре от + 47 до +50 °С. Другие организмы, напротив, приспособились к очень низким температурам, к жизни в самых холодных районах нашей планеты. Известно, что растения и некоторые насекомые способны переносить очень низкие температуры. Например, ветви смородины, которые охлаждались в течение 2 часов при температуре —253 °С (в жидком водороде), при помещении их в нормальные условия «оживали», на них распускались почки.

Японские исследователи Асахина и Аоки поставили ряд интересных опытов с охлаждением насекомых. Сначала насекомых помещали в среду с температурой -30 °С, после чего их сразу переносили в среду с температурой — 190 °С, где они окончательно замерзали. После оттаивания многие из них оказались живыми.

Все эти факты свидетельствуют о том, что при определённых условиях живые организмы могут жить при очень низких температурах внешней среды.

В связи с изменением климата па Земле происходили и определённые изменения приспособительных возможностей живых организмов. В первые периоды развития жизни на Земле почти на всём земном шаре господствовал тропический климат. Температура тела живых существ, обитавших в воде, была близка к температуре воды в первичном океане. При выходе на сушу они попадали под палящие лучи солнца, что также вело к повышению температуры их тела. Поэтому раньше всего живые организмы приспособились к высокой температуре. Это объясняется тем, что с повышением температуры повышается и скорость обменных реакций, обеспечивающих всю жизнедеятельность организма.

Но одновременно возрастает и скорость денатурации клеточных белков, составляющих основу жизни. Причём скорость денатурации белков возрастает во много раз больше, чем скорость обменных реакции. При температуре 43—45 °С в большинстве клеток организма наступает необратимая денатурация белка и организм погибает. А так как наилучшими температурными условиями для протекания большинства химических процессов в организме является температура, близкая к 40 °С, то даже незначительное повышение температуры тела на 3—5 °С вызывает угрозу гибели организма от перегрева. Из повседневного опыта известно, что повышение температуры тела у человека на 2—3 °С сопровождается очень тяжёлым состоянием, различными расстройствами. Понижение же температуры тела на столько же градусов переносится значительно легче. По этой причине первыми у живых организмов возникли приспособительные механизмы против перегрева.

В дальнейшем, по мере изменения климатических условий на земном шаре, живые организмы приобрели приспособительные механизмы и против переохлаждения.

Для человека характерным является способность жить и эффективно трудиться в очень широком диапазоне температур — от суровой Арктики до знойных тропиков.

Это возможно благодаря наличию специальных физиологических механизмов терморегуляции, совокупности процессов, обеспечивающих постоянство температуры тела и самых разнообразных условиях внешней среды, а также благодаря различным сознательным приспособительным факторам: жилищу, одежде, питанию и так далее.

Физиологический механизм терморегуляции у человека очень сложен. Он состоит из двух разнонаправленных процессов: процесса образования тепла в организме — так называемая «химическая терморегуляция» и процесса отдачи тепла организмом во внешнюю среду — «физическая терморегуляция». Эти процессы постоянно находятся в состоянии динамического равновесия, и изменения внешних условий приводят и к их изменениям. Например, человек вышел на улицу в трескучий мороз, в холодном воздухе резко увеличивается теплоотдача. Тело теряет тепло, а это может вызвать понижение температуры всего тела. Снижение же температуры тела, как мы знаем, вызовет замедление скорости обменных реакций, что, в свою очередь, приведёт к снижению общего уровня жизнедеятельности всех функций нашего организма, а при очень значительном снижении температуры тела и к смерти.

Наш организм не бессилен в борьбе с холодом и начинает приспосабливаться к нему. В первую очередь он резко сокращает теплоотдачу. Это достигается сужением всех поверхностных сосудов, чтобы горячая кровь меньше поступала к наружным покровам тела, а следовательно, меньше отдавалось бы тепла. Одновременно в организме увеличивается образование тепла в мышцах, печени и других тканях и органах.

При жаре все происходит наоборот: уменьшается образование тепла и увеличивается его отдача.

В результате взаимодействия этих двух процессов в сочетании с особенностями поведения и приспособительными действиями температура нашего тела независимо от погодных условий остаётся на определённом уровне.

 
Ещё интересные статьи:
 
www.by-way.ru - Кратчайший путь к здоровью
Rambler's Top100