АДАПТАЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ • Большая российская энциклопедия
Авторы: М. П. Мошкин, В. Б. Носков
АДАПТА́ЦИЯ ФИЗИОЛОГИ́ЧЕСКАЯ, совокупность реакций организма, которые обеспечивают его приспособление к меняющимся условиям среды. Благодаря А. ф. достигается существование и воспроизводство организмов при регулярных (суточных и сезонных) или спорадических изменениях климатич. факторов и условий питания, смене мест обитания (напр., у проходных рыб во время миграции из реки в море или из моря в реку), при освоении человеком космич. пространства, занятиях спортом.
Многообразие путей приспособления к изменениям условий среды объединяется в две альтернативные стратегии адаптивного реагирования. Регуляторная (активная) стратегия А. ф. направлена на поддержание постоянства параметров внутр. среды организма (содержание ионов, pH, темп-ра и др. ) и обеспечивает независимость организма от диктата внешних условий. Конформационная (пассивная) стратегия А. ф. заключается в том, что параметры внутр. среды меняются вслед за изменениями внешней среды. У млекопитающих, вынужденных экономить энергетич. ресурсы во время зимней спячки, наблюдается сезонная перенастройка терморегуляции: летом они поддерживают темп-ру тела на уровне 37 °С, зимой 5–7 °С. В определённом диапазоне вариаций среды конформац. стратегия позволяет стабилизировать обменные процессы, обеспечивающие реализацию жизненно важных функций организма. Так, благодаря т. н. температурной компенсации скорость катализируемых рядом ферментов реакций меняется в меньшей степени, чем следовало бы ожидать исходя из законов химич. кинетики. Ряд организмов способны переживать в неактивном состоянии существенные отклонения параметров среды. Представители мн. видов беспозвоночных и позвоночных животных возвращаются к активной жизни при наступлении благоприятных условий (см. Анабиоз). У некоторых видов накопление в жидких средах организма природных антифризов предотвращает образование льда при падении темп-ры ниже точки кристаллизации воды или имеются механизмы, обеспечивающие быстрое замерзание внеклеточной жидкости, что предохраняет клетки от разрушения и обезвоживания.
Новые условия среды вызывают генерализованную компенсаторную реакцию, в которую вовлекаются как специфические для данного воздействия, так и неспецифические (см. Стресс) физиологич. процессы. При длительных или повторяющихся воздействиях развивается долговременная А. ф., в основе которой лежат структурные преобразования ряда систем организма. В итоге повышаются его компенсаторные возможности и подавляется высокозатратная генерализованная реакция, ранее вызываемая данным воздействием (напр. , изменения в системе кровообращения и дыхания обеспечивают феноменальные способности марафонцев длительно поддерживать высокую скорость бега). У мн. обитателей высоких и средних широт А. ф. к сезонным изменениям температурных и кормовых условий формируется в ответ на изменение продолжительности светового дня, являющегося наиболее точным индикатором времени года.
Исследования А. ф. представляют не только общебиологич. интерес; их прикладное значение обусловлено потребностью сохранения здоровья и работоспособности людей, в т. ч. при освоении новых территорий, антропогенном изменении среды обитания и освоении новых форм деятельности, при разведении животных и растений в новых для них условиях. В результате изучения температурной А. ф. растений были открыты симбиотич. бактерии, ускоряющие кристаллизацию внеклеточной воды и тем самым обеспечивающие выживание растений при замерзании. Данные об особенностях жизнедеятельности этих бактерий позволили разработать новые технологии получения искусств. снега.
Физиологическая адаптация | Глава 4. Параграф 9
«Биология. Общие закономерности. 9 класс». С.Г. Мамонтова и др. (гдз)
Вопрос 1.
Физиологическая адаптация — достижение организмом в новых условиях устойчивого гомеостатического состояния, при котором обеспечивается согласованная работа всех функциональных систем, нормальная жизнедеятельность организма и способность его к воспроизведению здорового потомства.
Изменения, происходящие в организме в процессе физиологической адаптации, затрагивают все уровни его организации: от молекулярно-генетического до организменного.
Вопрос 2.
Физиологические адаптации также формируются в ходе естественного отбора под давлением факторов среды, характерных для условий обитания данного вида. Возникшие в ходе случайных мутаций полезные признаки и свойства закрепляются и передаются по наследству, а вредные или ненужные элиминируются в ходе естественного отбора.
Например, у ныряющих животных в мышцах находится особый пигмент миоглобин, который способен связывать кислорода в 10 раз больше, чем гемоглобин. Это позволяет ныряющим животным по 30—60 минут находиться под водой. Поразительно чувствительны органы химического чувства насекомых. Самцов непарного шелкопряда привлекает запах ароматической железы самки с расстояния 3 км. У некоторых бабочек чувствительность рецепторов вкуса в 1000 раз превосходит чувствительность рецепторов человеческого языка. Ночные хищники, например совы, прекрасно видят в темноте. У некоторых змей хорошо развита способность к термолокации. Они различают на расстоянии объекты, если разница их температур составляет всего 0,2 oС. Хорошо выраженная способность к секреции пота обеспечивает лучшую приспособленность организма к тепловым нагрузкам, его более высокую термоустойчивость (например у человека потовые железы способны выделить в сутки до 12 л пота). Кристаллы щавелевокислого кальция, образующиеся в клетках некоторых растений, защищают их от поедания гусеницами, улитками и даже грызунами. Такую же роль играют ядовитые вещества, обжигающие волоски (крапива). Точно так же организаця насекомоядных растений приспособлена к ловле и перевариванию насекомых (росянка, венерина мухоловка эти растения выделяют специальные ферменты, рассщепляющие животные белки.
Вопрос 3.
Вода — необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в том или ином местообитании определяет характер растительности и животного мира в данной местности. В некоторой зависимости от количества воды в окружающей среде находится и содержание ее в теле растений и животных и их устойчивость к высыханию. У растений пустынь, сухих степей вода составляет 30—65% от общей массы. Тело животных, как правило, не менее чем на 50% состоит из воды.
Пустынные животные имеют особый тип обмена веществ, при котором вода образуется в организме при поедании сухого корма (грызуны). Источником воды служит и жир, накапливающийся у некоторых животных в больших количествах (верблюды, курдючные овцы). Копытные способны в поисках воды пробегать огромные расстояния (например, джейраны способны за сутки пробежать десятки километров). У некоторых организмов меняется характер активности: она приурочена к Периодам повышенной влажности. Так, например, амфибии в пустынях активны ТОЛЬКО ночью, когда влага конденсируется на почве и растительности, а днем они отсиживаются в норах грызунов. Заселяющие пустыни Австралии лягушки Chiroleptes активны и размножаются только в период дождей, а остальную часть года проводят в оцепенении в вырытых ими глубоких норах. У пустынных видов земноводных, размножающихся во временных водоемах, личинки развиваются очень быстро и в сжатые сроки совершают метаморфоз. Многие пустынные животные перед периодом наступления засушливого сезона накапливают много жира, при окислении которого выделяется большое количество воды и энергии.
Вопрос 4.
Путем естественного отбора возникают и совершенствуются приспособления, облегчающие поиск пищи или партнера для размножения. Появление новых приспособлений происходит за счет возникновения случайных мутаций, удачных для данных условий среды у отдельной особи. Однако организмы не могут накопить в генотипе достаточное количество вариантов генов и соответственно признаков. Организм, обладающий выгодным комплексом признаков и свойств, оставляет потомство, которое служит основой для формирования популяции. При оценке вреда или пользы мутации необходимо помнить, что естественный отбор всегда действует в пользу популяции и безразличен к судьбе отдельной особи. Особенно ярко эта закономерность проявляется в случае высокой насыщенности популяций летальными мутациями, в гомозиготном состоянии приводящими организм к гибели. В резерве наследственной изменчивости возникшей популяции частота встречаемости гена, отвечающего за такую мутацию, высока и будет постоянно повышаться при неизменности условий Окружающей среды, что приведет к образованию новой средней нормы. Таким образом, элементарной единицей эволюции является популяция.
Вопрос 5.
Теория Дарвина объясняет появление приспособленности наследственной изменчивостью и естественным отбором.
Приспособления не появляются в готовом виде, а представляют собой результат Отбора случайных наследственных изменений, повышающих жизнеспособность Организмов в конкретных условиях. Приспособления формируются в ходе естественного отбора под давлением факторов среды, характерных для условий обитания данного вида. Возникшие в ходе случайных мутаций полезные признаки и свойства закрепляются и передаются по наследству, а вредные или ненужные элиминируются в ходе естественного отбора.
Так постоянный рост резцов грызунов — очень важная особенность, но лишь при питании твердой пищей. Если крысу держать на мягкой пище, резцы, не изнашиваясь, вырастают до таких размеров, что питание становится невозможным. Относительный характер приспособительности можно рассмотреть также на следующем примере: в промышленных районах Европы, где вследствие интенсивного развития промышленного производства погибли светлоокрашенные лишайники, покрывавшие стволы деревьев, темноокрашенные особи бабочек вытеснили светлоокрашенных особей.
Эволюционные изменения — образование новых популяций и видов, возникновение или исчезновение органов, усложнение организации — обусловлены развитием приспособлений (адаптации).
Целесообразность живой природы — результат исторического развития видов в определенных условиях, поэтому она всегда относительна и имеет временный характер. Таким образом, любая структура и любая функция являются приспособлением к условиям внешней среды.
Что такое оценка физиологического состояния? |
Физиологическая пригодность может быть определена как пригодность, относящаяся к физическим аспектам человеческого тела. Помимо оценки психологической и эмоциональной подготовленности, оценка физиологической пригодности включает в себя проверку состояния сердечно-сосудистой системы клиента, мышечной силы, гибкости, походки и других параметров. В этой статье рассматривается, что такое физиологическая подготовленность, когда ее проверять, а также несколько распространенных физиологических тестов, которые используют личные тренеры:
Физиологическая подготовка
Объяснение физиологической подготовкиАмериканское общество физиологов-физиологов определяет физиологию упражнений как:
- Выявление физиологических механизмов, лежащих в основе физической активности,
- Комплексное предоставление лечебных услуг, связанных с анализом, улучшением и поддержанием здоровья и физической формы,
- Реабилитация болезней сердца, других хронических заболеваний, а также инвалидности,
- Профессиональное руководство и консультирование спортсменов и других лиц, заинтересованных в легкой атлетике и спортивной подготовке, в дополнение к
- Работа с приспособляемостью человека к спорадическим и регулярным упражнениям.
Другими словами, физиологическая подготовленность связана с тем, насколько эффективно различные системы организма, необходимые для физических упражнений (например, кардиореспираторная выносливость, мышечная сила, здоровье сердечно-сосудистой системы и т. д.), работают вместе, чтобы поддерживать различные виды деятельности, выполняемые человеком. спортсмен. Думайте об этом как о целостном подходе к упражнениям, при котором все, что так или иначе влияет на человеческое тело, оценивается либо как дополнение усилий спортсмена в фитнесе, либо как препятствие им.
Когда проводить тест на физиологическую пригодностьОценка физиологической пригодности или, по крайней мере, ее несколько элементов должны быть отправной точкой для любых личных отношений между тренером и клиентом. Первоначальная оценка может быть выполнена совместно с врачом общей практики клиента и даст личному тренеру глубокое понимание текущего уровня здоровья и физической подготовки клиента.
Тесты на физиологическую пригодность также обычно проводятся на периодической основе в случае профессиональных спортсменов, а также непосредственно перед и сразу после спортивных соревнований высокой интенсивности. Эти оценки также обычно используются для определения причин любых физических и физических барьеров, с которыми может столкнуться спортсмен.
Некоторые распространенные физиологические тестыТесты, проводимые специалистами в области фитнеса и физических упражнений, различаются в зависимости от потребностей и стремлений клиента. Ниже приведены наиболее распространенные физиологические тесты, проводимые в рамках физиологической оценки:
– Измерение артериального давления
– Тестирование холестерина
– Частота сердечных сокращений в покое и при тренировочном стрессе
– Дыхание в покое и при тренировочном стрессе
– Оценка питания
– Тестирование изокинетической силы
– Состав пота
– Оценка скорости, ловкости и времени реакции
– Анализ состава крови
– Тесты VO2 max
– Тесты состава тела (ИМТ, кожная складка)
– Биомеханические тесты походки
Когда клиент начинает заниматься с личным тренером, ему абсолютно необходимо провести оценку физической подготовки. Это связано с тем, что тренеру необходимо правильно оценить уровень физической подготовки клиента, чтобы личный тренер не заставлял его выполнять упражнения, которые причинят ему вред.
Хотите узнать больше о персональных тренировках и фитнесе и, возможно, сами стать персональным тренером? Диплом персональной тренировки Trifocus Fitness Academy является платиновым стандартом квалификации персональной тренировки. Для получения более подробной информации, пожалуйста, посетите наш веб-сайт. . 2011 авг; 111 (8): 1841-50.
doi: 10.1007/s00421-010-1817-8. Epub 2011 12 января.
Дж. Ф. Берр 1 , В. К. Ямник, Н. Гледхилл
принадлежность
- 1 Отдел физической активности и хронических заболеваний, Школа кинезиологии и медицинских наук, медицинский факультет Йоркского университета, Торонто, Онтарио, Канада. [email protected]
- PMID: 21225277
- DOI: 10.1007/s00421-010-1817-8
Рандомизированное контролируемое исследование
J F Burr et al. Eur J Appl Physiol. 2011 авг.
. 2011 авг; 111 (8): 1841-50.
doi: 10.1007/s00421-010-1817-8. Epub 2011 12 января.
Авторы
Дж. Ф. Берр 1 , В. К. Ямник, Н. Гледхилл
принадлежность
- 1 Отдел физической активности и хронических заболеваний, Школа кинезиологии и медицинских наук, медицинский факультет Йоркского университета, Торонто, Онтарио, Канада. [email protected]
- PMID: 21225277
- DOI: 10.1007/s00421-010-1817-8
Абстрактный
Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить адаптацию физической формы и здоровья в результате программы обучения езде на вездеходах (ATV) и внедорожных мотоциклах (ORM) в качестве стимула для физических упражнений. Участники (n = 58) были рандомизированы в контрольную группу (n = 12) или в одну из четырех экспериментальных групп; 2 дня в неделю ATV (n = 11), 2 дня в неделю ORM (n = 12), 4 дня в неделю ATV (n = 11) или 4 дня в неделю ORM (n = 12). Аэробная подготовленность, состояние опорно-двигательного аппарата, состав тела, клиническое состояние здоровья и качество жизни (КЖ) сравнивались на исходном уровне и после 6 недель тренировок. Во всех группах верховой езды отмечались улучшения артериального давления (САД = 9.4 ± 10,1, ДАД = 5,8 ± 6,2 мм рт. ст.), глюкоза натощак (0,5 ± 0,7 ммоль/л), подкожное ожирение (0,9 ± 1,1%), масса тела (0,7 ± 2,7 кг), окружность талии (1,3 ± 2,5 см) , изометрическая выносливость ног (26 ± 44 с). Все изменения были от умеренной до большой величины (Коэн d 0,52-0,94) за исключением небольшой потери массы тела (Коэн d = 0,27). Хотя в группах верховой езды произошли изменения в аэробной мощности (2,9 ± 4,6 мл кг(-1) мин(-1)), мощности ног (172 ± 486 Вт) и сгибании рук (13,2 ± 22,7), эти изменения не были существенно отличается от контрольной группы. В результате тренировки не произошло существенных изменений в частоте сердечных сокращений в покое, гибкости туловища, выносливости спины, силе хвата руками, прыжках в длину, силе тяги/толкания или способности отжиматься. КЖ физической области увеличилось у всех гонщиков, занимающихся 2 дня в неделю, но КЖ умственной области увеличилось у всех ORM, но не у гонщиков ATV, независимо от объема. Уровни угарного газа в окружающей среде во время езды (<30 частей на миллион) находились в пределах норм безопасного воздействия. Позитивная адаптация может быть достигнута с помощью программы обучения, использующей езду на внедорожнике в качестве стимула для упражнений.
Похожие статьи
Оспаривание утверждений о физиологической пригодности и адаптации здоровья в результате целенаправленных тренировок с использованием внедорожников.
Милберн С., Маккормик К., Биссикс Дж., Мерфи Р. Милберн С. и соавт. Eur J Appl Physiol. 2012 г., сен; 112(9):3451-3; ответ автора 3455-7. doi: 10.1007/s00421-012-2310-3. Epub 2012 18 января. Eur J Appl Physiol. 2012. PMID: 22252249Аннотация недоступна.
Физиологические требования к движению по бездорожью.
Берр Дж. Ф., Ямник В. К., Шоу Дж. А., Гледхилл Н. Берр Дж. Ф. и соавт. Медицинские спортивные упражнения. 2010 июль; 42 (7): 1345-54. doi: 10.1249/MSS.0b013e3181cd5cd3. Медицинские спортивные упражнения. 2010. PMID: 20019629
Поперечное исследование физической подготовки и отдельных показателей здоровья водителей вездеходов и мотоциклистов-внедорожников.
Берр Дж. Ф., Ямник В., Гледхилл Н. Берр Дж. Ф. и соавт. J Sports Sci. 2010 ноябрь;28(13):1423-33. doi: 10.1080/02640414.2010.510847. J Sports Sci. 2010. PMID: 20845220
Уровни физической подготовки новобранцев пожарных до и после программы тренировок под наблюдением.
Робертс М.А., О’Ди Дж., Бойс А., Мэнникс и др. Робертс М. А. и соавт. J Прочность Конд Рез. 2002 г., май; 16 (2): 271-7. J Прочность Конд Рез. 2002. PMID: 11991781 Клиническое испытание.
Физические упражнения для детей и молодых людей во время и после лечения рака у детей.
Браам К.И., Ван дер Торре П., Таккен Т., Вининг М.А., ван Дульмен-ден Бродер Э., Касперс Г.Дж. Браам К.И. и др. Cochrane Database Syst Rev. 30 апреля 2013 г.; (4): CD008796. doi: 10.1002/14651858.CD008796.pub2. Кокрановская система базы данных, ред. 2013 г. PMID: 23633361 Обновлено. Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Факторы риска, связанные с авариями на квадроциклах: протокол систематического обзора обсервационных исследований.
Менон П., Эль-Садиг М., А.Б. Хан М., Эстлунд Л., Эль-Деярби М., Аль-Рифаи Р.Х., Гривна М. Менон П. и соавт. Открытый БМЖ. 5 апреля 2021 г .; 11 (4): e044456. doi: 10.1136/bmjopen-2020-044456. Открытый БМЖ. 2021. PMID: 33820787 Бесплатная статья ЧВК.
Влияние физических упражнений на кардиореспираторную выносливость и биомаркеры кардиометаболического здоровья: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований.
Линь С., Чжан С., Го Дж., Робертс С.К., Маккензи С., Ву В.К., Лю С., Сонг Ю. Лин Х и др. Ассоциация J Am Heart. 2015 26 июня; 4(7):e002014. doi: 10.1161/JAHA.115.002014. Ассоциация J Am Heart. 2015. PMID: 26116691 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Влияют ли приключенческие виды спорта на укрепление здоровья? Необходимость объективных данных для анализа риска и пользы.
Берр Дж. Ф., Монтелпаре В. Дж., Шепард Р. Дж. Берр Дж. Ф. и соавт. Кан Фам Врач. 2013 декабрь; 59 (12): 1311-3. Кан Фам Врач. 2013. PMID: 24336546 Бесплатная статья ЧВК. Аннотация недоступна.
Оспаривание утверждений о физиологической пригодности и адаптации здоровья в результате целенаправленных тренировок с использованием внедорожников.
Милберн С., Маккормик К., Биссикс Дж., Мерфи Р. Милберн С. и соавт. Eur J Appl Physiol. 2012 г., сен; 112(9):3451-3; ответ автора 3455-7. doi: 10.1007/s00421-012-2310-3. Epub 2012 18 января. Eur J Appl Physiol. 2012. PMID: 22252249 Аннотация недоступна.
использованная литература
- Int J Кардиол. 2006 16 июня; 110 (2): 199-205 — пабмед
- Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol.