СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ

КУЛЬТРЫ И СПОРТА

КАФЕДРА АНАТОМИИ, ФИЗИОЛОГИИ, СПОРТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ И ГИГИЕНЫ

Лекция № 1

ТЕМА: Проблемы адаптации

(2ч)

Дисциплина: Закономерности компенсаторно-приспособительных процессов при мышечной деятельности

Направление: 034300.68 Физическая культура

Профиль: Медико-биологическое сопровождение физической культуры и спорта II

Разработала: доцент, канд. биол. наук Кузнецова И.А.

Омск, 2015

План:

1. Понятие, виды и биологическое значение адаптации.

2. Адаптогенные факторы.

3. Механизмы адаптации (теория Г.Селье и Ф. З. Меерсона).

4. Холистическая (системная) теория адаптации.

5. Современные взгляды на теорию адаптации.

Список литературы:

Основная

1. Агаджанян Н.А. Проблемы адаптации и учение о здоровье: учеб. пособие/Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский, А.П.Берсенева.-М.:Изд-во РУДН, 2006.-284 с.

2. Павлов Е.С. Физиологические основы подготовки квалифицированных спортсменов: учебное пособие для студентов ВУЗов физической культуры /Е.С.Павлов. – М.: МГАФК, 2010. – 88 с.

3. Роженцев В.В. Утомление при занятиях физической культурой и спортом: проблемы, методы, исследования: монография / В.В. Роженцев, М.М. Полевщиков . – М.: Советский спорт, 2006. – 280с

Дополнительная:

1. Аганянц Е. К. Физиология человека: учебник для магистр. и асп. высш. учеб. заведе-ний физ. культ. и спорта, обучающихся по направлению 032100- Физ. культ./ под ред. Е.К. Аганянц.- М.: Сов.спорт, 2005.- 336 с.

2. Фомин Н.А. Адаптация: общебиологические и психофизиологические основы / Н.А.Фомин – М.: Теория и практика физической культуры, 2003. – 383 с.

1. Понятие, виды и биологическое значение адаптации

Одной из важнейших проблем современной физиологии и медицины является исследование закономерностей процесса адаптации организма к различным условиям среды. В любой момент своей жизни, для того чтобы поддержать здоровье, человеческий организм должен осуществлять адаптацию к постоянно меняющимся условиям среды. Приспособление к любой деятельности человека представляет собой сложный, многоуровневый процесс, затрагивающий различные функциональные системы организма (Л.В. Киселев, 1986; Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988 и др.).

В ходе адаптации формируются признаки и свойства, которые оказываются наиболее выгодными для живых существ, благодаря которым организм приобретает способность к существованию в конкретной среде обитания.

Адаптация(лат. adaptatio приспособление: синоним: приспособление, приспособительные реакции)- развитие новых биологических свойств у организма, популяции, вида, биоценоза, обеспечивающих их нормальную жизнедеятельность при изменении условий окружающей среды.

С. Е. Павлов (2000) дает следующее определение адаптации: адаптация - это непрерывный специфический процесс приспособления организма к постоянно или периодически меняющимся условиям его существования, который обеспечивается системными реакциями организма в ответ на комплексные средовые воздействия

Выделяют два основных вида адаптации:

1. Генотипическая (видовая) адаптация, в результате которой на основе наследственности, мутаций и естественного отбора формировались современные виды животных. Адаптация является еще и одной из основных предпосылок к эволюции животного мира.

2. Фенотипическая (индивидуальная) адаптация.

Индивидуальная адаптация формируется в процессе взаимодействия конкретного организма с окружающей его средой обитания и обеспечивается специфическими для этой среды структурными морфо-функциональными изменениями.

Адаптация к наиболее стандартным средовым факторам реализуется на основе врожденных жестких механизмов.

В тоже время в процессе индивидуальной адаптации в организме человека формируется структурный след (память), который защищает его от новых встреч с неадекватными и опасными факторами среды.

Генетическая программа организма предусматривает не заранее сформировавшуюся адаптацию, а возможность целенаправленной реализации жизненно необходимых адаптационных реакций под влиянием среды обитания, обеспечивающих экономное, расходование энергетических и структурных резервов организма, а также способствующих формированию фенотипа. Выгодным для сохранения вида следует считать тот фактор, что результаты фенотипической адаптации не передаются по наследству.

Каждое новое поколение адаптируется заново к широкому спектру иногда совершенно новых факторов, требующих выработки новых специализированных реакций.

Однако существует перекрестная адаптация, которая заключается в том, что адаптация к одному фактору (низкой температуре, гипоксии) повышает устойчивость организма к другим факторам (инфекциям, физическим нагрузкам). Адаптация к физическим нагрузкам наряду с физической работоспособностью повышает резистентность организма к гипоксии, тормозит развитие атеросклероза, гипертонической болезни, диабета.

В зависимости от типа приспособительного поведения живых организмов различают пассивную и активную адаптацию.

Пассивная адаптация – (по принципу толерантности или выносливости) – подчинение ухудшению внешних условий, жизнедеятельность замедляется или прекращается, но сохраняется способность восстановить экологическую потенцию при возвращении благоприятных условий. Пассивная адаптация присуща растениям и низшим животным.

Активная адаптация– ( по принципу резистентности или устойчивости) – при изменении внешних условий внутренняя среда живых организмов остается постоянной – поддерживается гомеостаз внутренней среды. Активная адаптация присуща млекопитающим, птицам, это гомойоосмотические или гомойотермные животные.

Для человека свойственна активная форма адаптации

Активный тип адаптации характеризуется развитием специфических и неспецифических реакций.

Различают неспецифическую (общую) и специфическую адаптацию.

Неспецифическая адаптация обеспечивает активизацию разнообразных защитных систем организма, обеспечивающих адаптацию к любому фактору среды независимо от его природы. Неспецифическая адаптация возникает в начале воздействия неблагоприятного фактора, когда его характер не определен организмом.

Неспецифическая адаптация была изучена канадским физиологом Г. Селье (1936), на основании которой он разработал концепцию стресса.

Специфическая адаптациявызывает такие изменения в организме, которые направлены на устранение либо ослабление действия конкретного неблагоприятного фактора. Например, при гипоксии в крови увеличивается содержание эритроцитов, гемоглобина, происходит гипертрофия миокарда, увеличивается количество кровеносных сосудов, возрастает эффективность использования кислорода тканями.

О наличии в адаптационном процессе как неспецифических, так и специфических компонентов свидетельствуют явления, получившие названия перекрестная адаптация, покрывающая адаптация, перенос адаптации и т. п. Речь идет о том, что организм, адаптированный к действию какого-либо одного фактора, становится в результате этого более устойчивым к действию другого или других факторов. Так было показано, что у человека, адаптированного к гипоксии, повышается устойчивость к статической и динамической мышечной работе. В свою очередь, мышечная работа ускоряет и усиливает адаптацию к гипоксии, к холоду. Гипоксия увеличивает устойчивость к теплу. Адаптация к теплу способствует адаптации к гипоксии. По данным В. И. Медведева (1982), гипоксические явления и развитие антигипоксических реакций у человека в той или иной степени наблюдаются при действии холода, тепла, сдвигах барометрического давления, изменении влажности, газовой среды (кислород, углекислый газ), светового режима, гравитации, при влиянии сильных эмоциогенных раздражителей, уменьшении или увеличении информационного потока, необходимого для формирования различных видов деятельности при физической и умственной работе. Он полагает, что изменение энергетики является составной (неспецифической) частью всех адаптационных процессов, а антигипоксические реакции формируют аппарат защиты энергетического обмена.

Однако Г. Селье (1960) и другие исследователи отмечают, что не всегда повышенная резистентность к одному фактору обеспечивает устойчивость организма к действию раздражителей другой природы. Наоборот, эта так называемая перекрестная резистентность в ряде случаев отсутствует, и проявляется перекрестная сенсибилизация. При этом резистентность к определенному агенту сопровождается повышением чувствительности к другому агенту. Это явление дало основание Г. Селье высказать мысль о существовании адаптационной энергии, мера которой для каждого организма ограничена и обусловлена генетическими факторами.

В зависимости от длительности действия стрессорного фактора и механизма адаптации различают следующие виды (по Ф. З. Меерсону (1981).

1.Срочная адаптация(срочный этап адаптации) возникает непосредственно после начала действия раздражителя на организм и может быть реализован на основе ранее сформировавшихся физиологических механизмов. На этом этапе функционирование органов и систем протекает на пределе физиологических возможностей организма.

2. Долговременная адаптация – возникает постепенно, в результате длительного и повторяющегося действия на организм факторов среды. Она развивается на основе многократной реализации срочной адаптации, в результате организм из неадаптированного превращается в адаптированный.

В организме происходят структурные перестройки вследствие накопления эффектов многократно повторенной срочной адаптации (так называемый «кумулятивный эффект» в спортивной педагогике – Н. И. Волков, 1986).

Биологическое значение адаптации - сохранение жизненно важных констант организма, сохранение информационного, энергетического, метаболического и структурного гомеостаза в измененной внешней среде. Какими бы ни были по своей природе воздействия окружающей среды, организм всегда стремится сохранить свои биологические качества, обеспечивающие ему существование. Сохранение здоровья - это и есть цель и результат адаптационных реакций организма человека.

Адаптационные перестройки, имеющие положительное биологическое значение, не служат, однако, гарантией сохранения адаптивных резервов, если сила повреждающего агента продолжает неуклонно нарастать. Активный поиск нового состояния устойчивости не приводит к полезному результату. В этом случае наступает срыв адаптации. Критериями успешности адаптационного процесса являются изменения, направленные на сохранение или восстановление равновесия между организмом и средой.

По своей физиологической и биохимической сути адаптация – это качественно новое состояние, характеризующееся повышенной устойчивостью организма к экстремальным воздействиям. Главная черта адаптированной системы – экономичность функционирования, т. е. рациональное использование энергии.

Состояние адаптации характеризуется физиологическими, биохимическими и морфологическими сдвигами, возникающими на разных уровнях организации от организменного до молекулярного.

На уровне целостного организма проявлением адаптационной перестройки является совершенствование функционирования нервных и гуморальных регуляторных механизмов. В нервной системе повышается сила и лабильность процессов возбуждения и торможения, улучшается координация нервных процессов, совершенствуются межорганные взаимодействия. Устанавливается более четкая взаимосвязь в деятельности эндокринных желез. Усиленно действуют «гормоны адаптации» – глюкокортикоиды и катехоламины.

На клеточно-молекулярном уровне за счет изменений в энзимных системах происходит мобилизация энергетических ресурсов и пластического материала. Морфологические изменения затрагивают структуру клеточных мембран, благодаря чему улучшается регуляция окислительных процессов, синтеза макроэргов и различных структурных и ферментативных белков. Благодаря интенсивным процессам синтеза увеличивается масса клеточных структур.

Важным показателем адаптационной перестройки организма является повышение его защитных свойств и способность осуществлять быструю и эффективную мобилизацию иммунных систем.

Следует отметить, что при одних и тех же адаптационных факторах и одних и тех же результатах адаптации организм использует индивидуальные стратегии адаптации. При этом, по мнению В. И. Медведева (1982), в адаптационном процессе могут быть преимущественно задействованы различные механизмы: поведенческие, физиологические, биохимические.

Переход организма на новый уровень функционирования требует определенного напряжения управляющих систем.

Дополнительные затраты организма, необходимые для осуществления адаптационных реакций, называют ценой адаптации.

В процессе адаптации любая активность требует гораздо больше затрат энергии, чем в обычных условиях. Например, это имеет место при выполнении физических упражнений на высоте, что используется в спортивной практике.