Медико-физиологическая адаптация населения к физической деятельности в условиях национального региона

А. А. Щанкин, А. В. Кокурин 

МЕДИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ 

АДАПТАЦИЯ НАСЕЛЕНИЯ  

К ФИЗИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 

В УСЛОВИЯХ НАЦИОНАЛЬНОГО  

РЕГИОНА 

Учебное пособие 

Москва
Берлин 
2019 

Второе издание, стереотипное

УДК 611:612:613.95 
ББК 57.3 
Щ22 

Печатается по решению редакционно-издательского совета 
Мордовского государственного педагогического института имени М. Е. Евсевьева 

Рецензенты: 

кафедра экологии и природопользования Мордовского государственного  
университета им. Н. П. Огарева (зав. кафедрой д-р с.-х. наук, проф. А. В. Каверин); 
Н. С. Русейкин, канд. мед. наук, проф., зав. кафедрой нормальной физиологии  
Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева; 
Н. А. Мельникова, канд. биол. наук, доцент кафедры общей биологии,  
анатомии и физиологии Мордовского государственного педагогического  
института им. М. Е. Евсевьева 
Щанкин, А. А. 

Щ22  
 Медико-физиологическая адаптация населения к физи- 

ческой деятельности в условиях национального региона : 
учебное пособие / А. А. Щанкин, А. В. Кокурин. – 2-е изд., 
стер. – Москва ; Берлинн : Директ-Медиа, 2019. – 122 с. 

 ISBN 978-5-4499-0138-5 

 Учебное пособие «Медико-физиологическая адаптация населения к физической деятельности в условиях национального региона» 
содержит сведения о национальном регионе и характерных для него 
факторах среды. В работе рассматривается процесс формирования конституционального типа возрастной эволюции организма в онтогенезе, 
перечисляются конституциональные особенности человека, подчеркивается их роль в процессе адаптации человека к физической деятельности. 
 Предназначено для студентов всех специальностей института. 

УДК 611:612:613.95 
ББК 57.3 

ISBN 978-5-4499-0138-5 
© Щанкин А. А., Кокурин А. В., текст, 2019 
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2019 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
Учебное пособие «Медико-физиологическая адаптация населения к фи
зической деятельности в условиях национального региона» посвящено актуальной проблеме адаптации человека в среде обитания. В нем большое внимание уделяется изучению такого понятия как национальный регион. Регион рассматривается как определенная система, в которой происходит рост и развитие 
человека. Природно-климатические и социально-экономические условия регионов России различные. Под воздействием факторов внешней среды и наследственности в процессе индивидуального развития формируются ‒ конституциональный тип возрастной эволюции организма. В отечественной и зарубежной 
литературе содержится недостаточно сведений по этому типу конституции и 
его влиянию на морфологические и функциональные свойства человека. Настоящее учебное пособие обладает значительной новизной, его целью является 
расширение и углубление знаний студентов в области экологии и конституции 
человека. 

 Эволютивный тип конституции имеет непосредственное отношение к 

адаптации организма к условиям среды. Так, в случае формирования нормэволютивного типа конституции адаптационные возможности человека наиболее 
высокие. При отклонении от него адаптационные возможности организма снижаются и появляются морфологические и функциональные особенности, которые постепенно нарастают и могут привести к нарушению адаптации, в частности к физической деятельности. Значение физической активности человека 
трудно переоценить. Мышечная деятельность является необходимым условием 
жизнедеятельности человека. Так сложилось в процессе эволюции. В современном мире мышечная активность человека снижается. Человек, улучшая 
условия своего существования, неуклонно шел по пути ограничения движений. 
В результате чего он столкнулся с проблемой гипокинезии и целым рядом сопутствующих заболеваний со стороны опорно-двигательного аппарата, системы 
кровообращения и других систем организма. Выход из данной ситуации состоит в оптимизации двигательной активности человека, в частности путем использования средств физического воспитания, занятий спортом. При этом важно учитывать индивидуальные конституциональные особенности человека и 
состояние его здоровья. 

Учебное пособие разработано на базе основных положений медико
биологических дисциплин, преподаваемых в педагогическом вузе. Оно предназначено для студентов всех специальностей института.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1 
СРЕДА ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ НАЦИОНАЛЬНОГО 
РЕГИОНА 

 

1.1 Среда и образ жизни человека 

 
По мнению выдающегося теоретика экологической науки Н. Ф. Реймерса, 

окружающую человека среду необходимо рассматривать как систему, состоящую из четырех неразрывно взаимосвязанных компонентов-подсистем: а) собственно природной среды, б) порожденной агротехникой среды ‒ «второй природы», в) искусственной среды ‒ «третьей природы» и г) социальной среды. 

Природная среда, окружающая человека, ‒ факторы чисто естественного 

или природно-антропогенного системного происхождения (т. е. имеющие свойства самоподдержания и саморегуляции без постоянно корректирующего воздействия со стороны человека). К числу этих факторов принадлежат: энергетическое состояние среды; химический и динамический характер атмосферы, 
водный компонент, характер поверхности земли; облик и состав биологической 
части экологических систем (растительности, животного и микробного населения); плотность населения и взаимовлияние самих людей как биологический 
фактор; информационная составляющая всех перечисленных явлений. Природная среда сохранилась там, где она была недоступна людям для успешного преобразования. Из площади суши около 1/3 не несут видимых следов пребывания 
человека, в том числе в Антарктиде почти 100 %, Северной Америке ‒ 38 %, 
Австралии и Океании ‒ 28 %, Африке ‒ 28 %, Южной Америке ‒ 21 %, Азии ‒ 
14 %, в Европе 3 % суши. В Российской Федерации не нарушенные хозяйственной деятельностью территории занимают порядка 44 %. 

Среда «второй природы», или квазиприродная среда ‒ все модификации 

природной среды, искусственно преобразованные людьми и характеризующиеся свойством отсутствия системного самоподдержания: пахотные угодья и 
иные «культурные ландшафты» (сельскохозяйственные, рекреационные и т. п.); 
грунтовые дороги; внешнее пространство населенных мест; зеленые насаждения; домашние животные; культурные растения. 

«Третья природа», или артеприродная среда ‒ весь искусственный мир, 

созданный человеком, вещественно-энергетически чуждый ей и без непрерывного обновления немедленно начинающий разрушаться. К «третьей природе» 
относят асфальт и бетон современных городов, внутреннее пространство мест 
жизни и работы, транспорта и предприятий сферы обслуживания; технологическое оборудование; транспортные объекты; мебель и другие вещи; всю синтетику. Современного человека главным образом окружает именно эта среда. В 
одних случаях она смягчает воздействие природной среды (например, городасады, эко- и технополисы), в других ‒ заменяет своими элементами природную 
среду (информативность архитектуры, воздействие кондиционеров и т. п.), в- 
третьих ‒ артеприродная среда оказывается резко ухудшенной (загрязнения 
всех видов, однообразие архитектуры и т. п.). 

Среда социальная ‒ культурно-психологический климат, создаваемый для 

личности, социальных групп и человечества в целом самими людьми, слагающийся из влияния людей как социально-биологических существ друг на друга. 
Влияние включает экономическую обеспеченность, гражданские свободы, степень уверенности в завтрашнем дне; моральные нормы общения и свободу самовыражения; возможность пользоваться культурными и материальными ценностями; доступность общепризнанных мест отдыха; обеспеченность социально-психологическим пространственным минимумом; комфорт сферы услуг. 
Социальная среда интегрируется с природной, квазиприродной и артеприродной средами в общую совокупность окружающей человека среды. 

Образ жизни человека в экологии трактуется как способ удовлетворения 

потребностей в рамках существующих природных и социальных ограничений, 
а качество жизни оценивается легкостью или затрудненностью удовлетворения 
человеческих потребностей. Согласно классификации Н. Ф. Реймерса в системе 
потребностей человека выделяют следующие виды личных потребностей: биологические (анатомо-физиологические), психологические, этнические, трудовые, экономические и социальные.  

Степень и способ удовлетворения потребностей человека служит зерка
лом всего развития антропосистемы и ее соотношения с природной средой. Неудовлетворение потребностей служит причиной заболеваемости людей неврозами. По данным ВОЗ, за последние несколько десятилетий заболеваемость 
неврозами возросла в 24 раза. 
 

1.2 Изменения и возмущение среды жизни человеком 

 
Изменения среды жизни и самого человека неизбежны. Это несомненно. 

Однако чем быстрее будут идти изменения среды на фоне очень малых возможностей изменчивости человека (его генетические резервы близки к исчерпанию), тем острее будет противоречие между «качеством жизни» и потребностями людей. В этой связи крайне актуально обеспечение воспроизводства среды, окружающей человека, комплексом мероприятий (экономических, технологических, организационных и др.), направленных на поддержание параметров 
среды жизни в пределах, благоприятных для существования человека как биологического вида и его успешного социально-экономического развития. Последнее может быть успешным лишь в случае поддержания и развития в системе «общество ‒ природа» или социоэкологического равновесия ‒ непрерывно 
изменяющегося соотношения между природными ресурсами и естественными 
условиями и степенью их использования и видоизменения человеком, определяемой развитием производительных сил и характером производственных отношений. Это равновесие очень подвижно, поэтому его называют динамическим (квазистационарным состоянием). Оно ограничено в истории человечества таким давлением хозяйства на среду обитания людей, которое еще сохраняет естественные условия жизни человека как вида (те условия, в которых 
способен существовать человек как организм). Поддержание экологического 
равновесия требует расчетов оптимального пространственно-объемного и 

функционального соотношения территорий с природной и квазиприродной 
средой. Достигается экологическое равновесие двумя основными путями: 
функциональным и территориальным. Первому пути соответствует комплекс 
мероприятий, обычно называемый рационализацией природопользования. Второй путь ‒ собственно природоохранный, истинно-балансовый метод полной и 
частичной консервации части территориальных комплексов. Ему соответствует 
комплекс мероприятий по созданию особо охраняемых природных территорий 
(ООПТ). Соединение функционального и территориального методов создает 
предпосылки для сбалансированного природопользования в условиях естественного равновесия, идущего на пользу хозяйству, здоровью и прогрессу общества. 

Характер экологического равновесия может меняться в зависимости от 

антропогенной нагрузки на природу. Антропогенная нагрузка ‒ степень прямого и косвенного воздействия людей и их хозяйства на природу в целом или на 
ее отдельные экологические компоненты и элементы (ландшафты, природные 
ресурсы, виды живого и т. д.). При превышении силы антропогенных воздействий над восстановительными способностями природы начинается разрушение экологических систем, что регистрируется по изменению соотношения экологических компонентов в последних (снижение водности, деструкция почв и  
т. п, процессы), исчезновение отдельных видов биоты. Чем выше дисбаланс 
между силой антропогенной нагрузки и восстановительной способностью природы, тем значительнее природоохранные усилия. 

 

1.3 Загрязнение окружающей среды 

 
Современный экологический кризис взаимоотношений человечества с 

природой характеризуется угрозой глобального загрязнения среды жизни. Загрязнением считается привлечение в какую-либо среду новых, не характерных 
для нее физических, химических и биологических агентов или превышение 
естественного среднемноголетнего уровня этих агентов в среде. 

Загрязнение среды подразделяют на природные и антропогенные. Среди 

антропогенных выделяют загрязнения физическое, механическое, химическое и 
биологическое. 

Загрязнение физическое подразделяют на: 1) тепловое (термальное), воз
никающее в результате повышения температуры среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и воды; 
2) световое ‒ нарушение естественной освещенности местности в результате 
воздействия искусственных источников света; 3) шумовое, образующееся в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного 
уровня; 4) электромагнитное, появляющееся в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т. п.), приводящее к геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах; 5) радиоактивное, связанное с превышением естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ. 

Механическое загрязнение среды (или замусоривание) ‒ засорение среды 

агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без физикохимических последствий. 

Химическое загрязнение ‒ изменение естественных химических свойств 

среды, в результате которого повышается среднемноголетнее колебание количества каких-либо веществ для рассматриваемого периода времени, или проникновение в среду веществ, нормально отсутствующих в ней или в концентрациях, превышающих норму. 

Загрязнение биологическое ‒ привнесение в среду и размножение в ней 

нежелательных для человека организмов. При загрязнении микроорганизмами 
говорят о микробиологическом загрязнении. 

Источники загрязнения весьма разнообразны: среди них не только про
мышленные предприятия и теплоэнергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, намеренно вводимые человеком в экосистемы для защиты полезных продуцентов от 
вредителей, болезней и сорняков. 

Непосредственными объектами загрязнения (акцепторами загрязняющих 

веществ) служат основные компоненты природной среды: атмосфера, вода, 
почва. Косвенными объектами загрязнения (жертвами загрязнения) являются 
живые организмы ‒ растения, микроорганизмы, животные, люди. При этом 
важно учитывать аккумуляцию загрязнителей организмами ‒ создание многократно более высокой концентрации стойких загрязнителей на каждом следующем уровне экологической пирамиды (трофической цепи). 

Защиту среды жизни от загрязнения связывают с последующими, выс
шими этапами научно-технической революции ‒ реутилизацией отходов и 
условным замыканием технических циклов. 

 

1.4 Мониторинг среды жизни 

 
Необходимо слежение за состоянием окружающей человека природной 

среды и предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или 
опасных для здоровья людей и других живых организмов. Эти задачи решает 
мониторинг среды жизни. Цель мониторинга ‒ не только пассивная констатация фактов, но и моделирование процессов в качестве основы прогнозирования. 
Различают следующие виды мониторинга ‒ фоновый, глобальный, региональный, подземный, авиа, космический. 

Категории физической и химической составляющих среды жизни в горо
дах и других населенных местах осуществляют органы Минздрава и Госкомгидромета в соответствии с ГОСТами при помощи системы стационарных, передвижных постов. Наряду с методами оценки степени загрязнения среды с помощью приборов, используются методы биологической индикации, основанные на учете живых организмов (тест-объектов). Наибольшее распространение 
в настоящее время получил метод лихеноиндикации, основанный на учете количества лишайников в городских насаждениях, районах крупных предприятий. 

К мониторингу относится и деятельность санитарно-комплексных лабо
раторий на предприятиях. В задачи этих лабораторий входят постоянные 
наблюдения за загрязнением среды в цехах и на промышленных площадках, а 
также воды в установленных створах водных объектов. Данные наблюдений 
заносятся в экологический паспорт предприятия. 

 

1.5 Региональные особенности экологии человека в Республике Мордовия 

 
В современной социально-экономической ситуации, сложившейся в 

стране, нерешенности некоторых вопросов развития регионов, комплексные региональные исследования приобретают особое значение. В связи этим актуальна задача совершенствования региональной организации общества.  

Социально-экономический район (регион) – многокомпонентная поли
структурная система с разнообразием составляющих элементов и выполняемых 
ими функций.  

Компонентами региональной системы являются природная среда как 

естественная ресурсная база производства и необходимое условие жизнедеятельности населения, население как производительная сила и потребитель материальных и культурных благ, производство материальных и культурных благ 
как связующее звено во взаимодействии общества и природы, источник благосостояния людей. Поэлементный анализ региональной системы показывает, что 
каждая из названных составляющих лишь весьма условно может быть отделена 
одна от другой. Это объясняется как многофункциональностью даже простых и 
первичных элементов, относимых в зависимости от целей исследования к разным компонентам, так и взаимосвязанностью компонентов, которые во взаимодействии друг с другом качество региональной социально-экономической (территориальной, общественной) системы. 

Природопользование как функциональная подсистема региона может 

рассматриваться в составе следующих групп элементов: природные элементы – 
условия развития экономики и жизнедеятельности населения (климат, рельеф, 
гидрография и др.); природные элементы как первичные ресурсы экономики 
(полезные ископаемые, земельные, водные, биологические ресурсы, географическое пространство, территориальные сочетания различных видов ресурсов); 
природные элементы – ресурсы жизни населения (вода, воздух, тепло, свет, рекреационные ресурсы и др.); вторичные природные ресурсы – источники загрязнения среды и неиспользуемые ресурсы экономики; население – участник и 
организатор природопользования, потребитель естественных природных благ, 
технические средства, используемые в переработке и воспроизводстве природных ресурсов, совершенствования процессов природопользования, решения 
экологических проблем; прямые и опосредованные элементы-связи, объединяющие природопользование с другими функциональными подсистемами региональной системы. 

Расселение и жизнедеятельность населения так или иначе охватывает 

различные стороны развития региона. В широком понимании именно жизнеде

ятельность населения, ее экономические, социальные и экологические проявления связывают региональную систему в единое целое. 

В статистическом ежегоднике от 2010 года приводятся данные по Рес
публике Мордовия. Число родившихся на 1000 населения в 2009 году составило 9,8; число умерших − 15,7; естественный прирост населения − -5,9. Здоровье 
населения является основным показателем социального благополучия, нормального экономического функционирования общества. В здоровье каждого 
человека вносит вклад состояние окружающей природной среды. Основными 
факторами окружающей природной среды, влияющими на здоровье населения, 
являются: загрязнение атмосферного воздуха, водных объектов, почв, состояние источников водоснабжения населения. 
На территории Республики Мордовия расположено более 10 тыс. природопользователей, из них более трети имеют стационарные источники загрязнения атмосферы. В 2009 году было выброшено в атмосферу 33 тыс. тонн загрязняющих веществ, из них 3 тыс. тонн твердых и 30 тыс. тонн газообразных. По 
массе выбросов основными загрязняющими веществами являются: пыль неорганическая, зола,  окислы углерода, окислы азота, углеводороды, летучие органические соединения, диоксид серы. Всего в атмосферу республики поступает 
свыше 200 ингредиентов, из них 1-го класса опасности ‒ 13, 2-го класса ‒ 40. 
Наибольшее количество веществ 1 и 2 классов опасности выбрасывается 
отраслями электротехнической, химической и нефтехимической промышленности. Для территории Мордовии характерна неравномерность в размещении 
крупных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и соответственно уровень загрязнения территорий. 
Практически на долю Саранского (13,9 %), Торбеевского (33,0 %) и Чамзинского (37,4 %) промузлов приходится 84 % выбросов от стационарных источников. На отмеченных территориях проживает 406 тыс. человек. Наиболее 
выраженное влияние оказывает формальдегид ‒ установлена прямая связь с поражением кожи, легких, почек. Выявлена прямая связь заболеваемости мужчин 
лейкозом от воздействия хрома, марганца; заболеваемость женщин опухолями 
молочной железы при содержании в воздухе оксида азота, кадмия и свинца. 
Наибольшая среднегодовая заболеваемость злокачественными новообразованиями отмечена по центральному району г. Саранска, далее следует югозападный район, северо-западный и северо-восточный районы. Результаты гигиенической оценки факторов среды обитания и состояния здоровья населения 
показали, что степень и характер загрязнения окружающей среды солями тяжелых металлов, органическими компонентами, другими антропогенными химическими веществами опасны для здоровья человека. При попадании в среды организма человека они способствует развитию синдрома неспецифического 
снижения иммунобиологической реактивности организма, задержке физического развития детей, снижению функциональных возможностей основных систем 
организма (бронхо-легочной, кровообращения), нарушению репродуктивной 
функции женщин детородного возраста. 
Полученные результаты лабораторных исследований качества атмосферного воздуха по г. Саранску, данные о номенклатуре и количестве выбрасывае

мых веществ по административным территориям и населенным пунктам республики показали, что приоритетные загрязнители атмосферного воздуха 
(формальдегид, бензпирен, кадмий, мышьяк и др.) обладают канцерогенными 
свойствами, влиянием на иммунную систему. Негативное влияние на репродуктивную функцию организма оказывают кадмий, ртуть, свинец и др. Нефротоксическое воздействие ‒ аммиак, хром, 4-хлористый углерод, гепатотоксическое ‒ 
трихлорэтилен, ксилол. 
Загрязнение атмосферного воздуха взвешенными веществами г. Саранск, 
г. Рузаевка, г. Ковылкино, р. п. Комсомольский по экспертной оценке ЦГСЭН в 
РМ ежегодно обуславливает до 35‒40 дополнительных случаев смерти среди 
населения. Заболеваемость врожденными пороками развития у детей, возникновение которых в определенной степени связано с загрязнением атмосферного 
воздуха химическими веществами, обладающими влиянием на репродуктивную 
функцию. 
Анализ существующего состояния водных объектов показывает, что все 
реки подвергаются антропогенному и техногенному воздействию с различной 
степенью интенсивности. По величине минерализации поверхностные воды в 
период весеннего половодья относятся к водам с очень малой минерализацией. 
В период летней межени, минерализация существенно увеличивается, варьируя 
от 350 до 720 мг/дм. Зимой речная вода еще более минерализуется. 
Решающее влияние на химический состав рек оказывают сбросы промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. Недостаточная их очистка 
приводит к загрязнению водотоков нефтепродуктами, органическими веществами, солями тяжелых металлов, что изменяет физические свойства, химический состав воды. Наиболее загрязненным водоемом в республике является  
р. Инсар, куда сбрасывается основной объем сточных вод. Характерными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, среднегодовая концентрация которых составляет 4‒7 ПДК, медь ‒ 3‒5 ПДК, азот аммонийный и нитраты 
3‒7 ПДК, марганец ‒ 2‒2,5 ПДК, отмечается повышенное содержание никеля, 
цинка, железа.  
Анализ придонных отложений тоже говорит об их высокой загрязненности. В пойменных почвах отмечено накопление свинца, стронция, молибдена, 
никеля, меди в концентрациях выше фонового уровня и как следствие качество 
сельхозпродукции, выращенной в пойме р. Инсар, не отвечает гигиеническим 
требованиям. В продуктах растениеводства выявлено наличие выше фона молибдена, цинка, свинца, а содержание кадмия и никеля выше ПДК. Анализ состояния среды обитания и здоровья населения Республики Мордовия показал, 
что между уровнями загрязнения природной среды и показателями здоровья 
существуют тесные корреляционные связи. 

 

1.6 Региональные особенности экологического контроля 

 
На территории Республики Мордовия «Единая государственная система 

экологического мониторинга» начала создаваться в 2000 г. Мониторингом 
окружающей природной среды в 2000 г. занимались различные ведомства и организации: Комитет природных ресурсов по РМ, Министерство экологии и при