ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА.

Адаптация – приспособление к условиям существования- одно из основополагающих качеств живой материи.

Начиная с момента рождения, организм внезапно попадает в новые условия и вынужден приспособить к ним деятельность всех своих органов и систем.

В дальнейшем в ходе индивидуального развития факторы, действующие на организм, непрерывно видоизменяются, порой приобретая значительную силу и характер, что требует постоянных функциональных перестроек.

Таким образом, процесс приспособления организма к общеприродным (климато-географическим, производственным и социальным) условиям представляет собой универсальное явление.

Под адаптацией понимают все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности человека, которые обеспечиваются определенными физиологическими реакциями, происходящими на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Адаптацией называют процессы и явления приспособления к жизни индивидуума, так и изменения в организмах целых популяций на протяжении их существования.

Классификация факторов адаптации.

1. Биотические:

• природные;

• временные (десинхроноз);

2. Абиотические:

• социальные;

• временные (условия работы, ночные смены, дежурства).

Природные факторы.

1. Геофизические и метеорологические;

2. Изменение гравитации;

3. Условия высокогорья;

4. Колебания температуры (жара, холод).

Социальные факторы.

1. Городской образ жизни, психоадаптация.

2. Гиподинамия, пребывания в замкнутых помещениях ограниченного объема.

3. Изменение атмосферы (промышленные отходы, гипероксия и гиперкапния)

4. Изменение пищи, воды.

Критерии адаптации.

1. Стабилизация физиологических реакций, ответственных за доставку и обмен газов в тканях.

2. Сохранение высокой работоспособности и общей резистентности в ответ на ответ на действия дополнительного возмущающего фактора.

3. Устойчивость к хронобиологическому фактору (хронорезистентность).

4. Восстановление иммунореактивного статуса организма.

5. Воспроизведение здорового потомства.

6. Восстановление полноценной физической и умственной работоспособности.

7. Устойчивый (без дрейфа) уровень активности и взаимодействия функциональных систем.

8. Величина максимального потребления кислорода – повышение МПК характеризует стабильность адаптации.

Формы адаптации.

Различают 3 типа приспособительно-адаптивного поведения живых организмов:

1. Бегство от неблагоприятного раздражителя;

2. Пассивное подчинение ему;

3. Активное противодействие за счет развития специфических адаптивных реакций.

Канадский ученый Ганс Селье назвал пассивную форму существования с раздражителем синтаксической, а активную форму борьбы и сопротивления – катотаксической.

Биологический смысл активной адаптации состоит в установлении и поддержании гомеостаза, позволяющего существовать в измененной внешней среде. Как только окружающая среда изменяется, или изменяются какие-либо существенные ее компоненты, организм вынужден изменять и некоторые константы своих функций.

Поскольку основой основ жизни является обмен веществ – метаболизм, связанный с энергетическими процессами, адаптация должна реализовываться через стационарное приспособительное изменение метаболизма и поддержание такого уровня, который соответствует и наиболее адекватен новым измененным условиям.

Метаболизм может и должен адаптироваться к измененным условиям существования, но процесс этот относительно инертный. Стойкому, направленному изменению метаболизма предшествуют изменения в системах организма, имеющих посредническое значение. К ним относятся кровообращение и дыхание, эти функции первыми включаются в реакции, вызываемые действием внешних факторов.

Следует выделить двигательную систему, которая, с одной стороны, базируется на метаболизме, с другой - управляет метаболизмом в интересах адаптации Изменения двигательной активности служат существенным звеном адаптации.

Особая роль в адаптивном процессе принадлежит нервной системе, железам внутренней секреции и их гормонам. Гормоны гипофиза и коры надпочечников вызывают первоначальные двигательные реакции, изменения кровообращения, дыхания и т.д. Изменения деятельности этих систем являются первой реакцией на любое первое раздражение, они предотвращают стационарные сдвиги метаболического гомеостаза.

Таким образом, на начальных стадиях действия на организм измененных условий отмечается интенсификация деятельности всех систем органов. Этот механизм обеспечивает на первых этапах существование организма в новых условиях, однако, он энергетически невыгоден, неэкономичен и лишь подготавливает почву для другого, более стойкого и надежного тканевого механизма, который функционирует в новых условиях и постепенно возвращает системы к нормальному исходному уровню действия.

Адаптогенные факторы.

Канадский ученый Ганс Селье, подошедший к проблеме адаптации с новых оригинальных позиций, назвал факторы, воздействие которых приводит к адаптации стресс-факторами; другое их название – экстремальные факторы. Экстремальными могут быть не только отдельные воздействия на организм, но и измененные условия существования в целом (например, перемещение человека с юга на крайний север). По отношению к человеку адаптогенные факторы могут быть: природные и связанные с трудовой деятельностью самого человека.

Природные факторы.

В ходе эволюции организмы адаптировались к действию широкого спектра природных раздражителей. Действие природных факторов всегда является комплексным, что позволяет говорить о действии группы факторов того или иного характера. Животный мир адаптировался к смене сезонов. Сезоны – времена года – включают в себя изменения целого комплекса факторов окружающей среды: освещенности, температуры, влажности, радиации. У животных при приближении зимы развивается значительная прослойка подкожного жира, меняется окраска шерсти. Помимо смены сезонов в течение года животный мир адаптировался к смене дня и ночи, эти природные изменения определенным образом зафиксированы во всех системах организма.

Природные факторы действуют как на организм животных, так и на организм человека. В обоих случаях эти факторы приводят к развитию адаптивных механизмов физиологической природы. Однако, человек использует еще и различные защитные средства, данные цивилизацией - одежду, дома и т. д. Это освобождает организм от нагрузки на некоторые адаптивные системы и несет в себе некоторые отрицательные для организма стороны: снижает способность адаптироваться к природным факторам, например, к холоду.

Факторы, связанные с трудовой деятельностью человека.

Социальные условия жизни человека породили специфические факторы, к действию которых необходимо адаптироваться. Их число увеличивается с развитием цивилизации.

Например, космические полеты приносят новые комплексы воздействий: невесомость в сочетании с гиподинамией, изменением суточного режима жизни. Работа в горячих или холодных цехах создает факторы, требующие адаптации к крайним температурам. Человек вынужден приспосабливаться к шуму, изменению освещенности, загрязнению окружающей среды, включение в пищу большого числа синтетических продуктов, медикаментов.

Производственная деятельность людей видоизменяется, человек становится оператором у пульта управления. На первый план выходит гиподинамия, а также нарастает нервно-психическое напряжение, что определяется повышением скоростей производственных процессов, требованиями к вниманию и сосредоточенности человека.

Фазы развития процесса адаптации.

Фазное течение реакций адаптации впервые выявлено Гансом Селье.

1 фаза или «аварийная» - развивается в самом начале действия как физиологического, так и патогенного фактора или измененных условий внешней среды. При этом реагируют висцеральные системы вспомогательного значения: кровообращение, дыхание. Этими реакциями управляет ЦНС с вовлечением гормональных факторов, в частности гормонов мозгового вещества надпочечников (катехоламинов), что приводит к повышению тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. Результатом активации симпато-адреналовой системы являются катаболические сдвиги, которые обеспечивают организм необходимой энергией. Такие предупредительные меры показывают проявления «опережающего» возбуждения.

В аварийную фазу повышенная активность вспомогательных систем протекает некоординированно, с элементами хаотичности. Реакции генерализованы и неэкономны и часто превышают необходимый для данных условий уровень. Число измененных показателей в деятельности различных систем неоправданно велико.

Фаза является попыткой адаптироваться к новому фактору или новым условиям за счет системных вспомогательных механизмов. Тканевые и молекулярные процессы не изменяются, так как для их перестройки требуется более значительное время.

Аварийная фаза протекает на фоне повышенной эмоциональности, чаще отрицательной, следовательно, в механизмы протекания этой фазы также включаются все элементы ЦНС, которые обеспечивают эмоциональные сдвиги на организм.

Аварийная фаза адаптации может быть выражена по-разному, в зависимости от индивидуальных особенностей организма и от силы раздражающих факторов: чем сильнее они, тем фаза более выражена. Соответственно, она может сопровождаться сильно или слабо выраженным эмоциональным компонентом, от которого, в свою очередь, зависит мобилизация вегетативных механизмов.

2 фаза переходная к устойчивой адаптации характеризуется уменьшением общей возбудимости центральной нервной системы; формированием функциональных систем, обеспечивающих управление адаптацией к возникшим новым условиям.

Снижается интенсивность гормональных сдвигов, постепенно выключается ряд систем и органов, которые первоначально были вовлечены в реакцию. В ходе этой фазы приспособительные реакции организма постепенно переключаются на более глубокий тканевой уровень. Гормональный фон видоизменяется, усиливают действие гормоны коры надпочечников – «гормоны адаптации».

3 фаза устойчивой адаптации или резистентности. Она является собственно адаптацией, т.е. приспособлением и характеризуется новым уровнем деятельности тканевых, клеточных и мембранных элементов, которые перестраиваются благодаря временной активации вспомогательных систем. Вспомогательные системы при этом могут практически функционировать на исходном уровне, тогда как тканевые процессы активизируются, обеспечивая новый уровень гомеостаза.

Основные особенности фазы резистентности:

1. мобилизация энергетических ресурсов;

2. повышенный синтез структурных и ферментативных белков;

3. мобилизация иммунной системы.

В 3 фазе организм приобретает неспецифическую и специфическую резистентность (устойчивость) организма. Управляющие механизмы в ходе 3 фазы скоординированы, их проявления сведены к минимуму. Однако в целом и эта фаза требует напряженного управления, что и обуславливается невозможностью ее бесконечного протекания. Проявляется экономичность, выключаются «лишние» реакции и излишние затраты энергии, переключение реактивности организма на новый уровень протекает при определенном напряжении управляющих систем, это напряжение называют «ценой адаптации».

В процессе жизни организма, находящегося в фазе стойкой адаптации, возможны отклонения - флюктуации, как бы смена временной дезадаптации (снижения устойчивости) и реадаптация (восстановление устойчивости), что связано как с функциональным состоянием организма, так и с действием различных побочных факторов.

Механизмы адаптации.

Первое соприкосновение организма с измененными условиями или отдельными факторами вызывает ориентировочную реакцию, которая может перейти в генерализованное возбуждение. Если раздражение достигает определенной интенсивности, это приводит к возбуждению симпатической нервной системы и выделению адреналина.

Такой фон нейрорегуляторных соотношений характерен для первой фазы адаптации – аварийной. На протяжении последующего периода формируются новые координационные отношения: усиленный эфферентный синтез приводит к осуществлению целенаправленных защитных реакций. Гормональный фон изменяется за счет включения системы АКТГ – глюкокортикоиды. Глюкокортикоиды и выделяемые в тканях биологически активные вещества мобилизуют цАМФ, синтез белков в клетках, выделение гамма-глобулинов, глюконеогенез. Ткани получают повышенное энергетическое, пластическое и защитное обеспечение. Все это оставляет основу третьей фазы (устойчивой адаптации).

Переходная фаза стойкой адаптации имеет место только при том условии, что адаптогенный фактор обладает достаточной интенсивностью и длительностью действия.

Если он действует кратковременно, то аварийная фаза прекращается и процесс адаптации не формируется. Если адаптогенный фактор действует длительно или повторно прерывисто, это создает достаточные предпосылки для формирования так называемых «структурных следов». Суммируются эффекты действия факторов, углубляются и нарастают изменения, с вовлечением метаболического компонента, и аварийная фаза адаптации превращается в переходную, а затем и в фазу стойкой адаптации.

Поскольку фаза стойкой адаптации связана с постоянным напряжением управляющих механизмов, перестройки нервных и гуморальных соотношений, формированием новых функциональных систем, то в определенных случаях эти процессы могут истощаться. Так как в ходе развития адаптивных процессов важную роль играют гормональные механизмы, то они являются наиболее истощаемым звеном.

Истощение управляющих механизмов, с одной стороны, а также клеточных механизмов, связанных с повышенными энергетическими затратами, с другой стороны – приводит к дезадаптации.

Симптомами этого состояния являются сдвиги гомеостазируемых показателей деятельности организма, напоминающие те сдвиги, которые наблюдаются в фазе острой адаптации.

Вновь в состояние повышенной активности приходят вспомогательные системы – дыхание, кровообращение, неэкономично тратится энергия. Однако координация между системами, обеспечивающими состояние, адекватное требованию внешней среды, осуществляется неполноценно, что может привести к гибели.

Дезадаптация возникает чаще всего в тех случаях, когда действие факторов, явившихся основными стимуляторами адаптивных изменений в организме. Усиливается, и они становятся несовместимыми с жизнью.

ФИЗИОЛОГИЯ БОЛИ.

Боли – сопутствующие психическое свойство защитного рефлекса.

Физиологическое значение боли характеризуется как интегративная функция организма, которая мобилизует разные системы для защиты организма от действия повреждающего фактора и включает:

• сознание

• память

• мотивации

• эмоции

• вегетативные,

• соматические,

• поведенческие реакции организма.

Биологическое значение:

1. Патологический синдром, отражает повреждение тканей, структур; «сторожевой пост здоровья».

2. Грань между нормой и патологией – это защитная реакция, предупреждает о возможности повреждения организма.

Болевая реакция – нормальная физиологическая реакция. Это механизм, в котором нуждаются все сложноустроенные рефлекторные механизмы.

Структурная основа болевой рецепции.

Известно 2 типа рецепторных структур, которые можно рассматривать как ноцицепторы.

Теории:

1. Теория специфичности.

Основана на существовании специфических болевых рецепторов, обладающих высоким порогом раздражения. По данной теории функцию ноцицепторов могут выполнять свободные нервные окончания, которые разветвляются в поверхностных слоях кожи и нервные волокна, оплетающие волосяные фолликулы. Эти рецепторы относятся к полимодальным, т. е. способным реагировать на сильные раздражения. Афферентная информация поступает в ЦНС по спиноталамическому тракту.

2. Теория интенсивности.

Специфических ноцицепторов не существует, а болевые ощущения возникают при действии сверхпороговых раздражителей на рецепторы прикосновения, давления, тепловые и т. д. По данной теории критический фактор, определяющий боль – сила раздражения рецепторов и центральная суммация. Факторы, вызывающие боль, формируются в результате суммации афферентных входов в клетках задних рогов спинного мозга.

Ощущение боли возникает, когда импульсация на эти афферентные клетки задних рогов спинного мозга превышает критический уровень.

В норме суммации импульсов препятствует специфическая система контроля над афферентными входами. Эта система предусматривает наличие быстропроводящих волокон, которые тормозят синаптическую передачу в системе боли медленно проводящих волокон, несущих болевые сигналы. Это теория воротного контроля - Мельзак и Уолл.

Нейронный механизм этого контроля располагается в сером веществе задних рогов спинного мозга и работает как ворота, способствуя повышению или снижению проведения болевой афферентации.

Направления повышения или снижения проведения болевой афферентации будет определяться соотношением активных быстропроводящих волокон (типа А-альфа, А-бета) и медленнопроводящих волокон (типа А-сигма и С).

На это соотношение оказывают влияние высшие структуры ЦНС.