Механизмы и уровни адаптации

Процесс адаптации носит фазовый характер:

1. Первая фаза – начальная или срочный этап наступает сразу после начала действия раздражителя и реализуется на основе готовых (ранее сформировавшихся) физиологических механизмов, но в несколько раз превышающих потребности организма. Эти реакции протекают некоординированно, с большим напряжением органов и систем. Поэтому их функциональный резерв скоро истощается, а приспособительный эффект низкий, что свидетельствует о «несовершенстве» данной формы адаптации.

Примером проявления первой фазы адаптации может служить рост легочной вентиляции и минутного объема крови при гипоксическом воздействии и т.п.

Первая фаза адаптации проходит на уровне нервно-гуморальной системы и на клеточном уровне.

Любой агент вызывает активизацию в нервной системе гипоталамических центров. Гипоталамус включает гипофизарно-надпочечниковую систему. В результате происходит усиленное выделение гормонов: адреналина, норадреналина и глюкокортикоидов. Это ведет к нарушениям в дифференцировке процессов возбуждения и торможения в гипоталамусе приводит к дезинтеграции регуляторных механизмов, что сопровождается сбоями в функционировании дыхательной, сердечно-сосудистой и других вегетативных систем.

На клеточном уровне в первой фазе адаптации происходит усиление процессов катаболизма (распада). Благодаря этому поток энергетических субстратов, кислорода и строительного материала поступает в рабочие органы.

2. Вторая фаза – переходная к устойчивой адаптации. Она проявляется в условиях сильного или длительного влияния стрессового фактора, либо комплексного воздействия. При этом возникает ситуация, когда имеющиеся физиологические механизмы не могут обеспечить должного приспособления к среде. Необходимо создание новой системы, создающей на основе элементов старых программ новые связи.

Адаптивные изменения во второй фазе затрагивают все уровни организма.

• На клеточно-молекулярном уровне в основном происходят ферментативные сдвиги, изменяется динамика биохимических реакций. На уровне ткани проявляются дополнительные структурно-морфологические и физиологические механизмы. Так, в условиях высокогорья в эритроцитах человека отмечено увеличение содержания фетального гемоглобина. На уровне органа или физиологической системы новые механизмы могут действовать по принципу замещения. Если какая-либо функция не обеспечивает поддержание гомеостаза, она замещается более адекватной. Так, увеличение легочной вентиляции при нагрузках может происходить как за счет частоты, так и за счет глубины дыхания. Второй вариант при адаптации является для организма более выгодным. На организменном уровне либо действует принцип замещения, либо осуществляется подключение дополнительных функций, что расширяет функциональные возможности организма.

В целом во второй фазе адаптации идет поиск организмом более выгодных механизмов функционирования при снижении широты и интенсивности сдвигов.

3. Третья фаза – фаза устойчивой или долговременной адаптации. Основным условием наступления этого этапа адаптации является многократное либо длительное действие на организм факторов, мобилизующих вновь созданную функциональную систему. Иными словами, организму нужна тренировка, во время которой происходит фиксация сложившихся адаптационных систем и увеличение их мощности до уровня, диктуемого средой. Организм переходит на новый уровень функционирования. Он начинает работать в более экономном режиме за счет уменьшения затрат энергии на неадекватные реакции. В результате перестройки клеточного обмена процессы анаболизма начинают преобладать над катаболическими. Происходит активный синтез АТФ. Метаболиты ускоряют процесс транскрипции РНК на структурных генах ДНК. Увеличение количества информационной РНК вызывает активацию трансляции, приводящую к интенсификации синтеза белковых молекул.

Таким образом, усиленное функционирование органов и систем оказывает влияние на генетический аппарат ядер клетки. Это приводит к формированию структурных изменений, которые увеличивают мощность систем, ответственных за адаптацию. Именно этот «структурный след» является основой долговременной адаптации.

Таким образом, развитие адаптации от срочной к долговременной осуществляется путем перехода одних функциональных систем организма к другим, вновь организуемым системам. Так, например, попадание в организм человека яда приводит к мобилизации готовой функциональной системы микросомального окисления, локализованной в клетках печени, но это не устраняет полностью действие яда. В результате наблюдается картина интоксикации (т.е. адаптация несовершенна). При многократном введении яда формируется новая система, поэтому первоначальная доза яда уже не опасна.

Для перехода от срочной к долговременной адаптации внутри возникшей функциональной системы должен реализоваться процесс, обеспечивающий фиксацию адаптационных систем и увеличение их мощности до уровня, диктуемого средой. Этот процесс - активация синтеза нуклеиновых кислот и белков, возникающая в клетках, ответственных за адаптацию органов, и обеспечивающая формирование так называемого системно-структурного следа. Такая активация приводит к структурным изменениям, которые принципиально увеличивают мощность систем, ответственных за адаптацию.

Переход от срочной к долговременной адаптации осуществляется при непосредственном участии генетического аппарата клетки. Вначале наблюдается увеличение скорости формирования информационных (матричных) РНК в клетках органов, ответственных за адаптацию. Рост количества РНК повышает интенсивность синтеза белков, необходимых для увеличения размеров этих органов. Увеличение органов повышает их функциональные возможности.

Чрезмерная по своей напряженности адаптация к определенному фактору имеет, как минимум, две опасности. Первая - функциональное истощение доминирующей системы, вторая — снижение структурного и функционального резерва других систем, которые непосредственно не участвуют в адаптации.

Организм может одновременно приспосабливаться ко многим внешним факторам, разграничивая соответствующие специализированные реакции во времени. Однако его адаптационные возможности не безграничны. Поэтому важной предпосылкой к возникновению новых долговременных адаптаций является частичное или полное устранение ранее сложившейся адаптации — дезадаптация — после прекращения действия фактора. Исключение фактора приводит к постепенному исчезновению долговременной адаптации, в основе чего лежит исчезновение системно-структурного следа.

Процесс дезадаптации протекает медленнее, чем адаптации - это основа накопления адаптационных изменений при периодических воздействиях среды. Следы этих воздействий не исчезают полностью, они, накапливаясь, составляют основу постепенно формирующейся адаптации.

При многократном повторении этапов адаптации и дезадаптации (к одним и тем же факторам среды) может наступить так называемая стадия изнашивания (или локального старения). В этом случае, а также при очень сильной и длительной нагрузке способность генетического аппарата генерировать новые порции РНК может оказаться исчерпанной. В результате в гипертрофированных клетках органа или системы имеет место снижение скорости синтеза РНК и белка, а как следствие этого — гибель некоторых клеток и замещение их соединительной тканью (развитие органного или системного склероза и явления функциональной недостаточности). Таким образом, на этой стадии происходит превращение адаптационной реакции в патологическую, т. е. превращение адаптации в болезнь.

Выделяют физиологическую и патологическую дезадаптацию. Физиологическая дезадаптация - это процесс исчезновения структурного следа адаптации (и самой адаптации) с возвратом к норме, соответствующей данному виду и периоду онтогенеза. Патологическая деадаптация — процесс исчезновения адаптации, ведущий к необычному снижению массы и мощности ключевых структур клеток, эффективности целых функциональных систем. Такая дезадаптация является предпосылкой многих заболеваний.

Предпосылкой болезни может быть не только патологическая дезадаптация, но и физиологическая: например, если человек, в течение всей жизни адаптировавшийся к определенному фактору (или комплексу факторов), на позднем этапе онтогенеза меняет условия жизни и утрачивает системно-структурный след. При попытке вернуться к прежним условиям жизни адаптация затруднена в связи с тем, что в старости активность генетического аппарата дифференцированных клеток (необходимая для синтеза нуклеиновых кислот и белков) снижена, поэтому организм не может построить все необходимые структуры. Характерным примером является хроническая высотная болезнь у пожилых горцев, когда они после пребывания на равнине возвращаются в горы.

В реальных условиях существуют так называемые безвыходные ситуации, когда требования среды не могут быть удовлетворены с помощью поведенческих или иных реакций и адаптация не реализуется. В этих ситуациях нарушения гомеостаза, сохраняются долго. В результате могут возникнуть самые различные повреждения, относящиеся к так называемым стрессорным заболеваниям (явление поражения слизистой оболочки желудка, гипертоническая болезнь, атеросклероз, нарушения структуры и функции сердца, иммунодефицитные состояния).

Завершая рассмотрение вопросов, связанных с индивидуальной адаптацией, отметим, что не все люди могут одинаково быстро и полностью адаптироваться к одним и тем же условиям среды. В этом огромную роль играют пол, возраст, тип нервной системы, состояние здоровья, физическая тренированность, эмоциональная устойчивость.

Важная составная часть теории адаптации — концепция о биосоциальной плате за адаптацию. В экстремальных условиях, требующих максимального напряжения адаптационных систем организма, адаптированность человека достигается только ценой определенной биосоциальной платы. Высокая степень адаптированности к экстремальным условиям - это своеобразная биосоциальная специализация, сопровождающаяся крайним напряжением вполне определенных систем - от организменного до молекулярного. В результате такого напряжения индивидуум приобретает те или иные свойства. Однако это, как правило, достигается за счет утраты или существенного изменения его свойств, которыми он ранее располагал.

2) Социальная адаптация - процесс активного приспособления индивида (группы индивидов) к социальной среде, проявляющийся в обеспечении условий, способствующих реализации его потребностей интересов, жизненных целей.

Для человека как социального вида характерна внебиологическая социальная адаптация, которая осуществляется как в материальной, так и в духовной сфере. Особенно активна и многообразна производственно-адаптирующая деятельность, которая направлена на изоляцию человека от природной среды, неблагоприятной для него по каким-либо параметрам, на ее преобразование и создание новых свойств среды. Важной формой социальной адаптации являются системы организации здравоохранения, правового законодательства, социального обеспечения.

Актуальность этой проблемы определяется отмечаемыми нарушениями адаптированности человека (социальная дезадаптация) в условиях научно-технического прогресса. Теория социальной дезадаптации, развиваемая с 50-х гг. XX в. рассматривает появление "болезней цивилизации" (сердечно-сосудистые, нервно-психические, онкологические) как результат далеко зашедшего несоответствия современных условий жизни человека условиям его формирования как биологического вида. Однако следует учитывать, что человек адаптируется к изменяющейся среде не в одиночку, а вместе с другими людьми и через общество, структура и способ производственной и социальной деятельности которого накладывают отпечаток на все взаимосвязи каждого отдельного человека с окружающей средой. Общество стремится создать свою оптимальную для существования среду, расширяя адаптивные возможности человека. Правда, пока успехи в этом направлении не столь значительны по сравнению с сопутствующими данному процессу негативными эффектами.

При рассмотрении социальной адаптации выделяют ряд особенностей социальной адаптации человека. Первая заключается в активном отношении человека к окружающему его миру - в творческом преобразовании и приспосабливании его к себе. Вторая — в расширении и обогащении своих биологических адаптивных возможностей благодаря развитию техники, науки, культуры. Третья — в сознательном отношении человека к труду, природе и совершенствованию материальных, а также духовных средств адаптации. Четвертая — во всестороннем развитии каждого человека, направленном в том числе на восстановление и изменение его возможностей посредством медицины, физической и духовной культуры общества.

Социальная адаптация включает в себя приспособление прежде всего к условиям и характеру труда (учебы), а также к характеру межличностных отношений, экологической и культурной среде, условиям проведения досуга, быта. Социальная адаптация предполагает как приспособление индивида к условиям жизнедеятельности (пассивная адаптация), так и активное целенаправленное их изменение (активная адаптация). Доминирование у индивида активной адаптации обусловливает более успешное протекание социальной адаптации. Выявлена также зависимость между характером ценностных ориентаций личности и типом адаптационного поведения. Так, у людей, ориентированных на проявление и совершенствование своих способностей, доминирует установка на активно-преобразовательное взаимодействие с социальной средой, у ориентированных на материальное благополучие — избирательность, целевая ограниченность социальной активности, у ориентированных на комфорт — приспособительное поведение. Ценностные ориентации определяют также требования индивида к характеру и условиям труда, быта, досуга. Например, монотонный труд на конвейере, как правило, угнетающе воздействует на людей с высоким образовательным уровнем, но удовлетворяет работников с низким уровнем образования и квалификации.

Таким образом, внебиологическая адаптация отличается от биологической содержанием, формой, организацией и направленностью. Она оказывает влияние на формирование и видоизменение специфической человеческой биологической популяционной адаптации, так как влияние окружающей среды на человека опосредовано рядом социальных моментов.

3) Этническая адаптация - приспособление этнических групп (общностей) к природной и социально-культурной среде районов их обитания. Изучение этого процесса и связанных с ним проблем входит главным образом в задачу этнической экологии. В социально-культурной адаптации этносов много своеобразного, обусловленного языково-культурными, политическими, экономическими и другими параметрами окружающей среды. Наиболее отчетливо это проявляется при этнической адаптации групп иммигрантов в странах их оседания, например, в США, Канаде, Аргентине и др. В настоящее время появились проблемы при реадаптации представителей единого этноса среди этнически однородного населения, но иной культурой. Таковы, например, немцы из бывшего СССР, переезжающие на жительство в Германию, или русские из Средней Азии и Казахстана, возвращающиеся в Россию. При этом принято выделять адаптацию, связанную с занятостью (устройством на работу), а также языково-культурную адаптацию, получившую название «аккультурация». Нормальный ход этнической адаптации может быть сильно осложнен и задержан проявлениями национализма и расизма в виде дискриминации, сегрегации и т. п. Резкое изменение среды обитания может привести к дезадаптации.