Адаптация. Общие закономерности адаптации человека. Механизмы адаптации. Методы увеличения эффективности адаптации.

Адапта́ция — процесс приспособления к изменяющимся условиям внешней среды.

Механизмы адаптации

Изучение путей и механизмов адаптации организма приобретает особое значение в наши дни в связи с освоением человеком новых географических регионов, необходи­мостью работать в непривычных климатических условиях, миграцией населения в восточные и северные районы страны, освоением Арктики и Антарктиды, необходимостью работы человека в пустынях, в условиях высокогорья, а также в связи с развитием авиации, космонавтики, глубоководных погружений, освоением океанских шельфов, появлением новых видов труда и новых профессий. Все это выдвигает перед физиологией совершенно новые задачи и проблемы, решение которых должно обеспечить удовле­творение требований биологической природы человека, создание оптимальных условий для обеспечения его жизнедеятельности, увеличения производительности труда, сохра­нения и улучшения здоровья. Эти задачи можно решить, лишь глубоко изучив сущность требований биологической природы организма и удовлетворяя эти требования. Известно, что в последнее время люди все в большей мере осознают опасность безответственного отношения к окружающей среде. Они стали все более и более учитывать возможные последствия разрушительного действия человека на природу. Отсюда разработка и осуществление мероприятий, необходимых для защиты окружающей среды, охраны природы.

В еще большей мере все это должно относиться и к самому человеку, к нашей собственной биологической природе, по отношению к которой нельзя допускать ни­гилизма.

МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АДАПТАЦИИ

Они могут быть неспецифическими и специфическими.

Неспецифические методы увеличения эффективности адаптации:

активный отдых, закаливание, оптимальные (средние) физические нагрузки, адаптогены и терапевтические дозировки разнообразных курортных факторов, которые способны повысить неспецифическую резистентность, нормализовать деятельность основных систем организма и тем самым увеличить продолжительность жизни.

Рассмотрим механизм действия неспецифических методов на примере адаптогенов.

Адаптогены

– это средства, осуществляющие фармакологическую регуляцию адаптивных процессов организма, в результате чего активизируются функции органов и систем, стимулируются защитные силы организма, повышается сопротивляемость к неблагоприятным внешним факторам.

Увеличение эффективности адаптации может достигаться различными путями: с помощью стимуляторов-допингов либо тонизирующих средств.

• Стимуляторы,

возбуждающе влияя на определенные структуры центральной нервной системы, активизируют метаболические процессы в органах и тканях. При этом усиливаются процессы катаболизма. Действие данных веществ проявляется быстро, но оно непродолжительно, поскольку сопровождается истощением.

• Применение тонизирующих средств

приводит к преобладанию анаболических процессов, сущность которых заключается в синтезе структурных веществ и богатых энергией соединений. Эти вещества предупреждают нарушения энергетических и пластических процессов в тканях, в результате происходит мобилизация защитных сил организма и повышается его резистентность к экстремальным факторам.

Механизм действия адаптогенов,

приводящий к адаптационной перестройке функций органов, систем и организма в целом, предложенный Е. Я. Капланом и др. (1990), представлен на рисунке 1.6. На приведенной схеме показаны некоторые направления влияния адаптогенов на клеточный метаболизм. Они, во-первых, могут действовать на внеклеточные регуляторные системы – ЦНС (путь 1) и эндокринную систему (путь 2), а также непосредственно взаимодействовать с клеточными рецепторами разного типа, модулировать их чувствительность к действию нейромедиаторов и гормонов (путь 3). Наряду с этим адаптогены способны непосредственно воздействовать на биомембраны (путь 4) влияя на их структуру, взаимодействие основных мембранных компонентов – белков и липидов, повышая стабильность мембран, изменяя их избирательную проницаемость и активность связанных с ними ферментов. Адаптогены могут, проникая в клетку (пути 5 и 6), непосредственно активизировать различные внутриклеточные системы.

Таким образом, вследствие адаптационных превращений, происходящих на разных уровнях биологической организации, в организме формируется состояние неспецифически повышенной сопротивляемости к различным неблагоприятным воздействиям.

Специфические методы увеличения эффективности адаптации.

Эти методы основаны на повышении резистентности организма к какому-либо определенному фактору среды: холоду, высокой температуре, гипоксии и т. п.

Рассмотрим некоторые специфические методы на примере адаптации к гипоксии. Интенсивные поиски путей повышения устойчивости к высотной гипоксии на протяжении последних десятилетий проводились Н. Н. Сиротининым, В. Б. Малкиным и его сотрудниками, М. М. Миррахимовым и др. Были разработаны различные режимы гипоксической тренировки (высокогорной и барокамерной), показана эффективность противогипоксических фармакологических средств. Представлены материалы о защитном эффекте сочетанного воздействия на организм гипоксической тренировки и приема фармпрепаратов.

Общие закономерности адаптации человека

В литературе адаптацией называют как процессы и явления приспособления особи, так и изменения организмов и целых популяций на протяжении их существования. В биологии адаптация - это приобретение организмами черт и свойств, наиболее выгодных особи или всей популяции, благодаря которым они могут жить в своем местообитании.
Приспособительные черты организма — форма, физиология и поведение - неотделимы от среды его обитания. Процесс приспособления к природным климатогеографическим, а у человека также к социальным и производственным условиям представляет универсальное явление. Адаптация включает все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности, которые обеспечиваются физиологическими механизмами всех структурных уровней. Любая активность в той или иной измененной ситуации обходится много дороже, чем в привычных условиях.
Переключение реакций организма на новый уровень не дается даром и протекает при напряжении всех систем. Это напряжение называют ценой адаптации. Способность к адаптации — адаптивность имеет пределы, характерные для вида и сообщества. Организм может существовать при оптимальных условиях эндогенной, т. е. внутренней среды, и экзогенной — внешней, экологической обстановки. По обе стороны от оптимума биологическая активность снижается, а в крайних условиях организм вообще не сможет существовать: адаптация имеет свой диапазон, пределы и цену.
Факторы адаптации называют экстремальными, или стресс-факторами. Природные факторы действуют в комплексе, могут иметь сигнальное значение и инициировать опережающие реакции приспособления, например, к смене сезонов.
Человек приспосабливается, используя и защитные средства, которые дала цивилизация. Это ослабляет нагрузки на адаптивные системы и имеет негативные стороны: снижает адаптивность, например, к холоду. Он и создает факторы, требующие широкого диапазона адаптации: социальные и связанные с его деятельностью условия порождают специфические обстоятельства, число которых растет и к которым надо адаптироваться.
Генетическая программа предусматривает не заранее сформировавшуюся адаптацию, а возможность эффективной целенаправленной реализации жизненно необходимых адаптивных реакций под влиянием среды обитания. В результате генотипической адаптации на основе наследственности, мутаций и отбора формировались биологические виды. Комплекс видовых наследуемых признаков — генотип — становится исходным для следующего этапа адаптации, приобретаемой в процессе жизни отдельной особи.
Индивидуальная или фенотипическая адаптация формируется в процессе взаимодействия конкретного организма с окружающей его средой и обеспечивается специфическими для этой среды структурными морфофункциональными изменениями. В процессе ее строятся следы иммунологической и нейрологической памяти, формируются навыки и векторы поведения, создается на основе и в результате селективной экспрессии генов банк информации.
Они защищают человека от возможных встреч с неадекватными и опасными факторами. Результаты фенотипической адаптации не передаются по наследству, что выгодно для сохранения вида. Сама она не абсолютна, не означает полного приспособления, и каждое новое поколение адаптируется заново к спектру иногда совершенно новых факторов, требующих выработки новых специализированных реакций. Именно в таких условиях вырабатываются адаптивные реакции, и при этом организм приобретает новое качество.
Ключевым звеном и механизмом всех форм фенотипической адаптации является связь функций с генетическим аппаратом. Благодаря сложной, биологически целесообразной и разветвленной архитектуре структурного следа активная адаптация к одному фактору может повлечь перекрестные эффекты: повышать или понижать резистентность к другим. Это связано с соотношением адаптационных процессов при сочетанном действии разных адаптогенных факторов, а также с состоянием организма в разные фазы адаптации.
Адаптация развивается как ответ на экстремальные факторы, и важным компонентом ее является стресс-синдром — сумма неспецифических реакций, связанных с активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. «Гормоны адаптации» - кортикостероиды и катехо-ламины надпочечников - стимулируют механизмы гомеостаза, энергетические процессы, адаптивный синтез ферментных и структурных белков, иммунную систему. Адаптивный синтез энзимов имеет значение в управлении процессом срочной адаптации, синтез структурных белков является условием перехода от срочной к долговременной устойчивой адаптации.
Вследствие инертности процессов обмена процесс адаптации относительно длительный. Стойкому, направленному изменению метаболизма предшествуют поведенческие реакции, изменения функций висцеральных органов, а также двигательной системы, которая опирается на метаболизм и управляет им в целях адаптации. Двигательная активность сама по себе является адаптогенным фактором.
Различают три типа адаптивного поведения: пассивное подчинение, бегство от неблагоприятного фактора и активное противодействие путем формирования адаптивных реакций. Г. Селье называл пассивную форму синтаксической, а активное сопротивление, связанное с развитием специфических и неспецифических реакций — кататаксической.
Биологический смысл активной адаптации состоит в установлении и поддержании нового уровня гомеостаза, позволяющего существовать в изменившейся среде. В перестройке механизмов гомеостаза, адекватной конкретным условиям, состоит суть аккомодации, и ее можно представить как цепь реакций различных систем, одни из которых видоизменяют свою деятельность, а другие регулируют эти изменения