Классификация экотипов по скорости возникновения адаптации

и ее стойкости (по В.П. Казначеев, 1983).

Тип	Характеристика	Склонность к заболеваниям
«спринтер»	Мощные физиологические реакции с большой надежностью на действие значительных, но кратковременных факторов. Быстро истощается.	Сердечно-сосудистые
«стайер»	Приспособлен к выдерживанию длительных и менее интенсивных нагрузок. Менее приспособлен к действию кратковременных сильных факторов.	Вегетососудистая дистония в резко меняющихся условиях
«микст»	Смешанный тип	Различные заболевания

В зависимости от того, какие системы вовлекаются в создание состояния адаптации и какова протяжен­ность этого процесса, различают две его главные формы:

• эволюционную (или генотипическую) адаптацию – это самый длинный процесс приспособления к среде, занимающий тысячи и миллионы лет. В ходе эволюционной адаптации сформировались специфические для каждой географической зоны (со свойственными ей климатическими и геохимическими условиями) сообщества растений и животных. Выработались генетически устойчивые механизмы адаптации к конкретному набору факторов (приобретение новой генетической информации, отбор и закрепление новых генов, развитие новых фенотипических признаков). Изучение адаптаций организмов и экосистем к условиям жизни, или экологическим факторам является одной из главных задач экологии.

• фенотипическую адаптацию, возникающую в ходе индивидуального развития организма, связанную с приобретением им устойчивости к определенным факторам среды. Существует мнение, что суть физиологической адаптации сводится к способности организма сохранять жизненно важные параметры гомеостаза в изменяющихся условиях среды, что обеспечивает возможность нормальной жизнедеятельности и способность к воспроизведению здорового потомства.

Фенотипическая адаптация тоже генетически обусловлена и реализуется в пределах нормы биологической реакции, т.е. диапазона протекания метаболических процессов, потенциальных возможностей для обеспечения ответа организма на изменения условий среды. Вместе с тем обеспечение ответа организма на воздействие раздражителя невозможно без акти­визации генетического аппарата (усиления синтеза нуклеиновых кислот, белков и других соединений). Данное явление называют структурным следом адаптации. При этом растет и масса мемб­ранных структур, ответственных за восприятие сигналов, ионный транспорт, энергообеспечение. После прекращения действия фак­тора среды активность генетического аппарата снижается и проис­ходит исчезновение структурного следа адаптации. Это свидетель­ствует о том, что в обеспечении состояния адаптации взаимосвязь между функциями и генетическим аппаратом – ключевое звено. Необходимо иметь в виду, что изменения метаболизма, на­правленные на обеспечение состояния фенотипической адаптации, составляют биохимическую стратегию адаптации, являющуюся одним из главных компонентов общей стратегии адаптации.

Кратковременная (срочная) адаптация:

Еще в 1901 году Н. Е. Введенский впервые указал на однообразие реакций живого организма на действие различных агентов. У. Кэннон (1929) полагал, что разнообразные воздействия на организм могут формировать однотипную картину симпатоадреналового синдрома. В соответствии с учением Л.А. Орбели (1949) неоднородные факторы среды вызывают со стороны симпатической нервной системы адаптационную реакцию, которая выражается в изменении ее трофической регуляции. Д.Н. Насонов и В.Я. Александров (1940) создали теорию, согласно которой раздражители любой природы вызывают денатурацию клеточных белков. В результате обратимой альтерации в клетках возникает комплекс однотипных изменений, названных авторами паранекрозом. Однако наиболее подробно неспецифические компоненты адаптации были исследованы Г. Селье (1936). Он показал, что в ответ на действие раздражителей самой различной природы (механических, физических, химических, биологических и психических) в организме возникают стереотипные изменения. Комплекс этих сдвигов получил название общий адаптационный синдром.

Классический общий адаптационный синдром состоит из трех последовательных стадий: тревоги, резистентности и истощения (рисунок 4).

Рис.4. Стадии развития общего адаптационного синдрома (по Г. Селье, 1936).

Формирование кратковременной (срочной) адаптации

• возникает непосредственно после действия раздражителя независимо его от природы;

• осуществляется за счет готовых, ранее сформировавшихся структур и физиологических механизмов посредством стереотипного ответа.

Это означает, что:

• в организме всегда имеется некоторое количество резервных структурных элементов, например митохондрий, лизосом, рибосом;

• работа клеток и тканей может осуществляться по типу дублирования;

• имеется некоторое количество готовых веществ: гормонов, нуклеиновых кислот, белков, АТФ, ферментов, витаминов и др.; это так называемый структурный резерв адаптации, который может обеспечить немедленную реакцию. В связи с тем, что этот резерв невелик, деятельность организма происходит на пределе физиологических возможностей.

Состояние адаптации достигается быстро, но она будет устой­чивой только в том случае, если фактор перестал действовать; если фактор продолжает действовать, то адаптация оказывается несовершенной, так как процессы катаболизма превышают процессы анаболизма.

Срочная адаптация проявляется генерализованными двигатель­ными реакциями или эмоциональным поведением (например, бег­ство животного в ответ на боль; увеличение теплопродукции в ответ на холод; увеличение теплоотдачи в ответ на тепло; рост легочной вентиляции и минутного объема кровообращения в ответ на недо­статок кислорода).

При долговременной адаптации ведущую роль в обеспечении игра­ют центральная нервная система, гормональная система и генетиче­ский аппарат. Общим и необходимым звеном любых долговременных приспособительных реакций организма, приводящим к развитию адаптации, является усиление синтеза нуклеиновых кислот и специфических белков, вызывающее долговременную перестройку структуры и функции клеток, органов тканей и систем, участвующих в данных приспособительных реакциях. Например, снижение концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе сначала вызывает лишь учащение дыхания и увеличение скорости кровотока, чем и обеспечивается достаточное снабжение тканей кислородом. При компенсации длительно действующего гипоксического фактора участвуют совсем другие механизмы, которые, в частности, обеспечивают акклиматизацию в условиях высокогорья. У человека в горах повышается транспортная функция крови (увеличивается количество эритроцитов), происходят изменения в тканевом дыхании.

Результатом процесса адаптации является достижение орга­низмом состояния устойчивости, обеспечивающей организму воз­можность существования в новых условиях.

На адаптивную способность организма влияют социально-экономические и физиологические факторы.

К социально-экономическим относят мероприятия по улучшению условий быта, питания, создание безопасной социальной среды. Они имеют важное значение.

Физиологические способы управления адаптацией направлены на формирование неспецифической резистентности организма. К ним относят организацию режима (смены сна и бодрствования, труда и отдыха), закаливание, умеренные физические нагрузки, а также вещества, повышающие неспецифическую сопротивляемость организма к широкому спектру экологических факторов (адаптогены).

Наиболее эффективным средством повышения сопротивляемости организма болезням и неблагоприятным факторам среды являются регулярные физические упражнения. Двигательная активность способствует совершенствованию регуляторных функций нервной системы, увеличению функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем и т.д.

Мероприятия, направленные на повышение сопротивляемости организма, объединяют в понятие «закаливание». Классическим примером закаливания является постоянная тренировка холодом, водные процедуры, зарядка под открытым небом в любую погоду.

Особенности адаптации у человека.

Обсуждая вопрос об особенностях адаптации у человека, необхо­димо подчеркнуть, что человек имеет и биологическую, и социаль­ную природу. Поэтому механизмы достижения состояния адапта­ции у человека более сложные, чем у других видов живых существ. С одной стороны, у человека, как существа биологического, действуют все приспособительные процессы, определяемые нормой биологической реакции и направленные на достижение устойчивости организма. При этом организм человека, достигший в процессе эволюции наивыс­шей специализации своих органов и систем, наиболее высокого уровня развития нервной системы, в наибольшей степени способен и к приспособлению к меняющимся условиям среды. В то же время социальная природа человека создала ряд особенностей про­цессов адаптации, присущих только человеку:

• количество антропогенных факторов среды резко возросло в последние десятилетия, тогда как системы адаптации формирова­лись в течение миллионов лет при отсутствии этих факторов или значительно меньшей их интенсивности и поэтому в современных экологических условиях оказываются недостаточно эффективны­ми;

• человек меньше зависит от природы, а стало быть, сам воздействует на нее; регулирует свое поведение сознани­ем, подчинен социальным ритмам;

• человек имеет дополнительные (социальные) механизмы адаптации (одежда, обувь, жилище, организация труда, медицина, физкультура, искусство и др.);

• в адаптации человека ведущую роль играет вторая сигнальная система.