Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА.doc
Скачиваний:
616
Добавлен:
06.02.2016
Размер:
1.41 Mб
Скачать

11. Физиологическая адаптация

Научно-техническая революция привела к значительному увеличению числа неблагоприятных для человека факторов и создала условия, часто противоречащие приобретенным им в ходе эволюции физиологическим особенностям.

Следовательно, актуальной проблемой современной физиологии является разработка мероприятий, способствующих оптимальному приспособлению людей к окружающим условиям. Для этого необходимо глубокое понимание сущности и механизмов адаптации.

Физиологическая адаптация – это совокупность физиологических реакций, направленных на формирование и сохранение оптимального баланса между животным и окружающей его внешней средой.

Каждый действующий фактор характеризуется качеством (природой раздражителя) и количеством (биологической активностью влияния на организм).

При слабых (пороговых) раздражениях в ЦНС развивается возбуждение, быстро сменяющееся торможением, что обеспечивает снижение чувствительности к таким воздействиям и для получения новых реакций приходится постепенно повышать силу воздействия (реакции тренировки). В этой стадии медленно растет резистентность (сопротивляемость неблагоприятному влиянию), а также несколько увеличивается активность иммунной и эндокринной систем человека.

При средней силе раздражений развивается выраженная, но не истощающая организм стимуляция защитных систем организма (стадия активации). Если средние по силе раздражения становятся регулярными, то неспецифическая резистентность быстро возрастает и создает условия для дальнейшего роста устойчивости к различным по силе и природе воздействиям.

Таким образом, слабые и средние по силе воздействия обычно не причиняют вреда собственному организму, но повышают его резистентность.

Однако, для людей с разными типами ВНД одинаковое по силе раздражение могут быть как слабыми, так и чрезмерными (например, новая обстановка, вызывает у одного человека ощущение тревоги, а у другого - паники).

Даже слабое, отклонение от «привычного» режима у слабого типа, вызывает замедленные, быстро истощающиеся и часто неадекватные ситуации приспособительные реакции.

Сильный неуравновешенный безудержный тип реагирует быстро, часто чрезмерно.

Сильный уравновешенный подвижный тип дает быстрые и адекватные реакции даже при часто меняющихся неблагоприятных условиях.

Сильный уравновешенный инертный тип реагирует медленно, но адекватно.

Сформировавшуюся в процессе эволюции неспецифическую защитную реакцию организма, подготавливающую его к активной борьбе с неблагоприятными воздействиями различной природы, Канадский ученый Ганс Селье назвал термином стресс (напряжение), а вызывающие его факторы - стрессорами. Ни один живой организм не может постоянно находиться в состоянии «стресса», он приспосабливается или погибает. Если стрессор действует долго, а человек не заболевает и не погибает, можно утверждать, что данный раздражитель уже перестал вызывать стресс, и наступила адаптация.

Неблагоприятные, а также полезные для человека раздражения чрезмерной силы, вызывают специфические (определяются природой неблагоприятного фактора) и неспецифические (определяются силой неблагоприятного фактора) адаптивные реакции.

Совокупность врожденных, преимущественно гуморальных, неспецифических механизмов адаптации Селье назвал общим адаптационным синдромом (ОАС), развитие которого можно разделить на три стадии:

  1. Тревоги или мобилизации (продолжается до двух суток) -характеризуется активацией защитных механизмов организма. Это проявляется усилением распада органических веществ в тканях, увеличением концентрации в крови гормонов мозгового слоя (катехоламинов) и коры (особенно глюкокортикоидов) надпочечников, мобилизацией энергетических ресурсов, повышением устойчивости организма к большинству неблагоприятных факторов и снижением массы тела. Если действие стрессора продолжается, а человек не погибает, то начинается следующая стадия.

  2. Резистентности или адаптации (может длиться несколько недель) - характеризуется ростом неспецифической устойчивости организма к раздражителям. При этом начинают преобладать анаболические процессы, что способствует восстановлению массы тела.

  3. Если стрессор ослабляет механизмы адаптации, то наступает стадия истощения или дистресс (страдание). Это сопровождается развитием болезни, а в случае продолжения действия стрессора приводит к необратимым изменениям и человек погибает.

Все адаптационные процессы начинаются на уровне рецепторного отдела наиболее чувствительного к стрессору анализатора (рис. 15).

Информация об этом поступает в ЦНС, которая активирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую и симпатоадреналовую системы.

Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система, является важнейшим гуморальным звеном физиологической адаптации, которое стремится перестроить организм так, что сдвиг параметров гомеостаза при действии стрессора устраняется или даже не допускается. Выделение катехоламинов (преимущественно адреналина) мозговым слоем надпочечников регулируется симпатоадреналовой системой, основными звеньями которой являются симпатическая вегетативная нервная система и мозговой слой надпочечников. Следовательно, любой стрессор вызывает реакцию надпочечников.

Рис. 15. Нервные и гуморальные механизмы неспецифической адаптации (по Г. Селье).

Условные обозначения: АКТГ - адренокортикотропный гормон, Гт - гипоталамус, Гф - гипофиз, Кс - кровеносный сосуд.

Российский ученый Леон Орбели установил, что симпатическая нервная система мобилизует энергетические ресурсы организма, повышает работоспособность мышц, стимулирует сердечно-сосудистую систему, активизирует иммунологические процессы (адаптационно-трофическая роль).

Таким образом, ЦНС обеспечивает восприятие раздражений и их оценку, а затем стремится формировать адекватный ответ. После прекращения действия раздражителя, вызванные им изменения, некоторое время сохраняются. Поэтому новое подобное воздействие вызывает более сильный ответ мозга на него.

Адаптация к повторяющимся воздействиям одной природы осуществляется в два этапа. Первым этап развивается быстро (срочная адаптация), а второй – постепенно (долговременная адаптация).

Срочная адаптация неспецифична. В её основе лежит ОАС. На данном этапе организм функционирует на пределе своих возможностей, нерационально расходует энергию и часто не обеспечивает оптимальный приспособительный эффект. В некоторых случаях механизмы срочной адаптации чрезмерны и сами вызывают нарушение гомеостаза.

Долговременная адаптация возникает при систематическом повторении умеренных по силе и продолжительности неблагоприятных воздействий определенной природы. Она повышает специфическую и неспецифическую резистентность животного.

При завершении формирования механизмов долговременной адаптации даже очень сильный специфический раздражитель не нарушает гомеостаз, а стрессовая реакция на него отсутствует. При этом исчезают ненужные проявления ОАС, а наиболее рациональные реакции используются с максимальной эффективностью. Благодаря долговременной адаптации, человек может существовать даже в таких условиях, которые до этого были несовместимы с жизнью. Например, развитие устойчивости к холоду, жаре, ядам.

Долговременная адаптация приводит к накоплению определенных структурных изменений в регулярно участвующих в адаптации органах и тканях. Это обеспечивает рост мощности систем, ответственных за специфическую резистентность. Следовательно, при долговременной адаптации возможно формирование структурного следа. В нервных центрах он проявляется гипертрофией реагирующих на данный раздражитель нейронов, повышением в них ферментативной активности, а также снижением чувствительности нейронов к раздражителю. На эндокринном уровне наблюдается гипертрофия коркового и мозгового вещества надпочечников. В исполнительных органах - происходит увеличение их функциональных возможностей. Например, при адаптации к физическим нагрузкам происходит гипертрофия определенных групп скелетных мышц. В клетках - стимулируется синтез АТФ и снижается повреждающее действие ее дефицита.

Для долговременной адаптации характерно резкое снижение затрат на приспособление к определенным неблагоприятным воздействиям.

Следует учитывать, что прекращение действия факторов, вызвавших формирование структурного следа, приводит к постепенному восстановлению прежних размеров, участвовавших в этом процессе структур, но память об имевшихся изменениях остается. Поэтому при возобновлении тех же воздействий наблюдается более быстрая адаптация данного организма.

Таким образом, повторные и длительные, но совместимые с жизнью воздействия, вызывают адаптацию, которая расширяет границы существования организма. Знание механизмов общей и специфической адаптации позволяет с минимальными потерями обеспечивать наиболее высокие показатели деятельности в меняющихся условиях.