Гомеостатические механизмы организма

Наша жизнь зависит от сохранения постоян­ства определенных вещей. Если бы температу­ра нашего мозга изменилась более чем на не­сколько градусов, мы бы быстро потеряли со­знание, Если бы количество воды в нашем организме увеличилось или уменьшилось более чем на несколько процентов, наш мозг и тело не смогли бы работать и мы могли бы умереть. Люди и животные ходят по тонкой проволоке баланса между физиологическими крайностя­ми. Подобно хрупкому и точно настроенному механизму, мы не можем работать, если наша внутренняя среда не сбалансирована. Но в от­личие от большинства машин в нас заложена возможность самостоятельно этот баланс под­держивать. Даже когда меняется внешний мир, наше внутреннее состояние остается относи­тельно стабильным. Чтобы удержать свой организм в узких рам­ках физиологического выживания, нам прихо­дится активно контролировать процессы под­держания гомеостаза. Гомеостаз означает неизменность чего-либо: «гомео» значит «рав­ный», а «стазис» значит «статичный», или «по­стоянный». Процесс управления гомеостазом — это активно действующая система под­держания постоянного состояния. Процесс управления гомеостазом может быть психоло­гическим, физиологическим и механическим. Внешне управление гомеостазом проявля­ется в виде таких физиологических реакций, как потение или дрожь. Эти реакции являются час­тью механизма поддержания температуры мозга постоянной, поскольку обеспечивают охлаждение в виде испарения и нагрев в виде мышечной активности. Но что в первую очередь включает эти физиологические и психологиче­ские реакции? Когда вы находитесь на жарком солнце,все ваше тело начинает нагреваться. Сходным об­разом, если вы слишком долго остаетесь неза­щищенным на холоде, все ваше тело охватыва­ет гипотермия. Но на самом деле изменение температуры обнаруживается только внутри вашего мозга. Нейроны нескольких определен-

ных участков мозга, особенно находящиеся в предоптнческом (переднем) участке гипота­ламуса у основания мозга, являются, по сути, нервными термостатами. Когда их собственная температура меняется, они начинают работать иначе. Эти нейроны внутри вас служат одновре­менно термометром и гомеостатической точ­кой настройки. Когда их температура отклоня­ется от нормального уровня, меняется их мета­болизм, в результате чего меняется характер их активности. Это запускает физиологические реакции, такие как потение или дрожь, которые помогают скорректировать температуру. При этом может возникнуть сознаваемое ощуще­ние, что вам слишком жарко или слишком хо­лодно, которое заставит вас стремиться в тень или надевать пальто, то есть совершать поведен­ческое решение той же задачи. Когда вам слишком жарко, прохладный ве­терок может быть приятен. Сходным образом, когда слишком холодно, приятные ощущения даст горячая ванна. Но по мере того как меня­ется ваша собственная внутренняя температу­ра, восприятие этих внешних событий также меняется. Хотя когда вам очень жарко или очень холодно, обычно температура всего тела меняется на градус или два, совсем слабое из­менение температуры мозга приводит к изме­нению ваших ощущений. Мозг можно «обма­нуть» относительно ощущений жары или холо­да, просто изменив температуру немногих нейронов гипоталамуса. Например, если про­качивать прохладную жидкость через трубоч­ку в виде небольшой петли, хирургически имплантированную в гипоталамус, это мотивиру­ет крысу нажимать на рычажок, включающий лампу подогрева, которая согревает ее кожу, несмотря на то, что температура всего тела не понизилась. Аналогичные механизмы регуляции суще­ствуют и в отношении других параметров орга­низма. Например, если вы попытаетесь обой­тись без воды, очень возможно, что вы проживете не больше недели. А под жарким солнцем, если нечего

 

внутреннего равновесия, должен одновременно приспосабливаться к условиям среды, в которой он находится. Именно это явление и определяет содержание по­нятия «адаптация».

Точно так же и человек не может жить, не соприкасаясь со средой, но его глав­ным отличием по сравнению с другими представителями животного мира являет­ся то, что он не может существовать, не соприкасаясь не только с физической, но и

пить, человек не протянет и дня. Вода критически важна для жизни человека. Жажда есть психологическое проявле­ние потребности в воде. Что регулирует жажду? После пребывания без воды или упражне­ний под горячим солнцем, по мере того как вода постепенно уходит через потовыделение, ды­хание и мочеиспускание, наш организм начина­ет осушать два запасных резервуара жидкости. Запас воды первого типа состоит из воды, со­держащейся в клетках организма. Эта вода сме­шана с протеином, жиром и углеводами, обра­зующими структуру и содержимое клетки. Вода, находящаяся внутри клеток, составляет внутриклеточный запас. Запас второго типа со­стоит из воды, находящейся вне клеток. Эта вода содержится в крови и жидких средах орга­низма. Вся вода, хранящаяся вне отдельных кле­ток, называется внеклеточным запасом. При потере воды в одном из этих запасов может начаться жажда. Рассмотрим, как происходит проявление жажды, вызванной потерей воды из внеклеточ­ного запаса. Вода теряется из организма, ко­гда мы обходимся без питья или находимся в жар* ком месте. Вода выделяется из организма поч­ками в виде мочи, кожными железами в виде пота, а также легкими в виде пара при дыхании, и во всех этих случаях она больше всего берет­ся прямо из притока крови, т. е. из внеклеточ­ной жидкости. Эта потеря воды уменьшает объем оставшейся внеклеточной жидкости. Так же как потеря воздуха из дырявой шины делает последнюю усохшей и вялой, потеря объема крови приводит к снижению кровяного давле­ния. Вы не почувствуете этого небольшого из­менения кровяного давления как такового. Тем не менее рецепторы давления, находящиеся в почках, сердце и основных кровеносных сосу­дах, обнаруживают это и посылают сигнал в мозг, что приводит к ощущению жажды. Цепочка событий между датчиком давления и психологической жаждой включает сложный ряд сигналов, «путешествующих» между моз­гом и телом. Когда рецепторы давления обна­руживают спад кровяного давления, они акти­вируют сенсорные нейроны, передающие сиг-

нал в мозг. Далее, нейроны гипоталамуса по­сылают импульс в гипофиз, заставляя его выде­лять в кровоток антидиуретический гормон (АДГ). АДГ заставляет почки удерживать воду из крови по мере ее фильтрации. Вместо того чтобы послать эту воду дальше на переработку в мочу, почки доставляют ее обратно в кровь. Это происходит постоянно, пока вы обходитесь без питья более семи часов. Кроме того, мозг посылает нервный сигнал к почкам, чтобы они высвободили свой собственный гормон ренин, который химически взаимодействует с веще­ством, находящимся в крови, в результате чего получается еще один гормон — ангиотензин. Он является окончательной и непосредственной причиной, вызывающей жажду. Ангиотензин активирует нейроны, расположенные глубоко в мозге, вызывая желание пить. Следует отметить, что вся эта цепочка со­бытий запускается падением кровяного давле­ния, вызванного дегидрацией. Другие события, которые вызывают серьезное падение кровя­ного давления, также могут создавать жажду. Например, люди, получившие травму и потеряв­шие много крови, могут чувствовать сильную жажду. Причина их жажды — активация рецеп­торов давления. Их активация запускает ту же са­мую цепочку производства ренина и ангиотензина, которая приводит к ощущению жажды. Существуют и другие механизмы регуляции водного обмена, однако для нас более важным является то, что все названные физиологические реакции сопровождаются определенными пси­хическими процессами — органическими ощу­щениями. Следовательно, психика человека задействована не только в регуляции социаль­ного поведения, но и в регуляции состояний организма. Без участия психики, без осознания необходимости удовлетворения определенных биологических потребностей нормальное су­ществование человеческого организма невоз­можно. Из: Аткинсон Р. Л., Аткинсон Р. С,, Смит Э. Е. и др. Введение в психологию: Учебник для университетов / Пер, с англ. под. ред. В. П. Зинченко. — М.: Тривола, 1999.

 

с социальной средой, поскольку человеческие качества и свойства конкретный индивид приобретает, только находясь в социуме. Следовательно, адаптация человека протекает на более высоком уровне и осуществляется за счет сложных механизмов физиологической, психической и социальной адаптации.

Начиная с работ К. Бернара, адаптация рассматривается как совокупность динамичных образований, как соотношение между неравновесными системами.

Современное представление об адаптации основывается на работах И. П. Пав­лова, И. М. Сеченова, П. К. Анохина, Г. Селье и др. Несмотря на наличие много­численных определений феномена адаптации, объективно существует несколько ее основных проявлений, которые позволяют утверждать, что адаптация — это, во-первых, свойство организма, во-вторых, процесс приспособления к изменяю­щимся условиям среды, суть которого состоит в достижении одновременного рав­новесия между средой и организмом, в-третьих, результат взаимодействия в сис­теме «человек—среда», в-четвертых, цель, к которой стремится организм.

Таким образом, можно выделить два общих подхода к рассмотрению феноме­на адаптации. С одной стороны, адаптация рассматривается как свойство любой живой саморегулируемой системы, обеспечивающее ее устойчивость к условиям внешней среды (что предполагает наличие определенного уровня развития адап­тационных способностей). При другом подходе адаптация рассматривается как динамическое образование, как непосредственный процесс приспособления к усло­виям внешней среды.

Поскольку адаптация является свойством любого живого организма, данное свойство присуще и человеку. Однако человек — это не просто живой организм, а прежде всего биосоциальная система и элемент социальной макросистемы. По­этому при рассмотрении проблем адаптации человека принято выделять три функ­циональных уровня: физиологический, психологический и социальный, при этом говорят о физиологической, психической и социальной адаптации, а иногда к это­му добавляют психофизиологическую и социально-психологическую адаптацию. Более того, существуют определенные физиологические и психические механиз­мы, обеспечивающие процесс адаптации на этих трех уровнях.

Выделенные нами три уровня адаптации взаимосвязаны между собой самым тесным образом, оказывают друг на друга непосредственное влияние и определя­ют интегральную характеристику общего уровня функционирования всех систем организма. Эта интегральная характеристика представляет собой весьма динамич­ное образование, которое принято называть функциональным состоянием организ­ма. Данное понятие, одно из центральных в современной физиологии и психоло­гии человека, непосредственно связано с проблемой адаптации. Без понимания смысла термина «функциональное состояние» нельзя ни уяснить для себя смысл такого сложного явления, как адаптация, ни разобраться в проблеме регуляции психических состояний.