Качественно адаптогенные факторы среды делятся на экзогенные (природные, техногенные, экологические), эндогенные (психоэмоциональное напряжение, болезни, вредные привычки), социальные (плохое качество жизни, чувство страха, утрата жизненных ценностей), экстремальные факторы
Количественно - чрезвычайные раздражители ( стрессоры). Если воздействие данного фактора по интенсивности отклоняется от оптимума, вызывающего у индивида норму реакций.
По основным стратегиям осуществления
- пассивная адаптация (гибернация, гипобиоз)
Сопровождается минимизацией функций с некоторыми нарушениями гомео
стаза, характеризуется снижением уровня метаболизма и потребления О2.
Она не экономична, может провоцировать болезни адаптации
По времени развития
- срочная (кратковременная адаптация)
Осуществляется физиологическими и функциональными системами организма при кратковременном действии факторов среды или на начальном этапе адаптации при длительном воздействии стрессоров
Приспособление достигается мобилизацией функциональных резервов организма, осуществляется на пределе физиологических возможностей
Сопровождается активацией специфических и неспецифических реакций
-долговременная адаптация
При ней реализуется связь между функцией и генетическим аппаратом клеток с формированием структурного следа адаптации, что позволяет расширить диапазон функциональной мощности систем организма, участвующих в данной адаптации.
Возникает при многократном или длительном действии фасктора и обеспечивает выживание организма в экстремальных условиях.
Общий адаптационный синдром (стресс-синдром)
Стадии стресса
- стадия тревоги
фаза шока: следует сразу после действия раздражителя, непродолжительна, характерны торможение ЦНС, снижение АД, мышечного тонуса .температуры тела и т.д; снижение резистентности организма.
фаза противошока: возникает вместо фазы шока, если сила раздражителя невелика, характеризуется повышением резистентности организма
Стадия тревоги соответствует срочной адаптации и развивается в результате активации нейрогуморальной мобилизации существующих физиологических систем организма
- стадия резистетности
характеризуется максимальной устойчивостью организма к стрессору и снижением напряжённости регуляторных систем, может сохраняться длительное время; в этой фазе срочная адаптация переходит в долговременную, формируя структурный след.
- стадия истощения
возникает при действии сильных и длительных стрессоров. При этом возникают болезни адаптации
Болезни адаптации: 1) диабетоподобное действие стресса ( контринсулярное действие гормонов стресса- кортикостероидов); 2) хронический стресс как фактор риска развития заболеваний желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и иммунной систем; 3) феномен сенсибилизации- активация стрессом одних систем приводит к торможению других, снижая резервные возможности органов последних
Циркадные (циркадианные) ритмы (от лат. circa — около, кругом и лат. dies — день) — циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи. Несмотря на связь с внешними стимулами, циркадные ритмы имеют эндогенное происхождение, представляя, таким образом, «внутренние часы» организма. Циркадные ритмы присутствуют у таких организмов как цианобактерии, водоросли, грибы, растения, животные. Период циркадных ритмов обычно близок к 24 часам.
Циркадные ритмы растений важны для адаптации растений к суточным колебаниям таких параметров как температура, освещение, влажность. Изменение положения листьев в течение суток — лишь один из многих ритмических процессов у растений. В течение суток колеблются такие параметры как активность ферментов, интенсивность газообмена и фотосинтетическая активность.
В способности растений распознавать чередование дня и ночи играет роль фитохромная система. Примером работы такой системы является ритм цветения у растения ‘’Pharbitis nil’’. Цветение у этого растения зависит от длины светового дня: если день короче определенного интервала, то растение цветет, если длиннее — вегетирует. В течение суток условия освещения меняются из-за того, что солнце находится под разными углами к горизонту, и соответственно меняется спектральный состав света, что воспринимается различными фитохромами которые возбуждаются светом с разной длиной волны. Так, вечером в спектре много дальних красных лучей, которые активизируют только фитохром А, давая растению сигнал о приближении ночи. Получив этот сигнал, растение принимает соответствующие меры. Важность фитохромов для температурной адаптации была выяснена во время опытов с трансгенными осинами ‘’Populus tremula’’, у которых продукция фитохрома А была повышена. Растениям постоянно «казалось», что они получают свет высокой интенсивности, и таким образом не могли адаптироваться к суточным колебаниям температуры и страдали от ночных заморозков.
Одним из наиболее эффективных внешних сигналов, поддерживающих 24-часовый цикл, является свет. У человека зрительные рецепторы посылают сигнал в головной мозг и дальнейшее распространение сигнала приводит к выработке гормонов, регулирующих циркадную активность организма. Однако при этом отдельные органы, такие как сердце, печень, почки, имеют свои «внутренние часы» и могут «выбиваться из ритма», устанавливаемого супрахиазмальным ядром. Сигнал, поступающий в шишковидную железу, вызывает синтез и выделение в кровоток вызывающего сон нейрогормона мелатонина. У пожилых людей выделяется меньше мелатонина, что, вероятно, объясняет, почему старые люди чаще страдают бессонницей. Большая часть исследователей полагает, что супрахиазмальное ядро отвечает за циркадные ритмы и за колебания параметров, связанных с циклом сон-бодрствование: например, температуры тела, кровяного давления и диуреза.
У взрослых во время сна уменьшается продукция мочи в связи с увеличением содержания антидиуретического гормона в крови. У некоторых детей и взрослых, у которых цикличность колебаний содержания вазопрессина нарушена, уменьшение продукции мочи в ночное время не происходит, что приводит к неконтролируемому мочеиспусканию. Такое заболевание как смертельная наследственная бессонница заканчивается летальным исходом и связана с врожденными дефектами нейронов «центра сна». Любопытным является то, что подобные симптомы возникают при болезни Крейцфельда-Якоба, когда поражаются клетки того же супрахиазматического ядра.
Биологи́ческие ри́тмы — (Биоритмологический подход к феномену времени как к биологическому параметру и изучение закономерностей временной организации живых систем открывают новые возможности для регуляции и управления процессами, протекающими в организме.
Ф и з и о л о г и ч е с к и е р и т м ы — циклические колебания в различных системах организма. Они составляют основу жизни. Одни ритмы поддерживаются в течение всей жизни, и даже кратковременное их прерывание приводит к смерти. Другие появляются в определенные периоды жизни индивидуума, причем часть из них находится под контролем сознания, а часть протекает независимо от него. Ритмические процессы взаимодействуют друг с другом и с внешней средой.
Одна из центральных проблем современной биоритмологпи — проблема синхронизации и десинхронизации биоритмов. Десинхронизация биологических ритмов, наблюдаемая при адаптивных и патологических процессах, позволила установить, что исследование биоритмов является важным методическим приемом в решении вопросов физиологии труда, выявлении патологического процесса, адаптации человека к измененным геофизическим и социальным синхронизаторам, подбора космонавтов.
Основными параметрами биоритмов являются такие показатели:
1. период — время между двумя одноименными точками в волнообразно изменяющемся процессе;
2. акрофаза — точка времени в периоде, когда отмечается максимальное значение исследуемого параметра; В биоритмологии особое значение придается так называемым а к р о ф а з а м, т.е. тем моментам, когда регистрируемый процесс достигает крайних значений : максимума и минимума.
3. мезор — уровень среднего значения показателей изучаемого процесса;
4. амплитуда — величина отклонения исследуемого показателя в обе стороны от средней.
Фаза колебания характеризует состояние колебательного процесса в момент времени; измеряется в долях периода, а в случае синусоидальных колебаний — в угловых и дуговых единицах.
Биологические ритмы, совпадающие по кратности с геофизические ритмами, называются а д а п т и в н ы м и (экологическими). К ним относят суточные, приливные, лунные и сезонные ритмы. В биологии адаптивные ритмы рассматриваются с позиций общей адаптации организмов к среде обитания, а в физиологии — с точки зрения выявления внутренних механизмов такой адаптации и изучения динамики функционального состояния организмов на протяжении длительного периода времени. Уместно предположить, что эволюция животного мира "шла" через совершенствование биоритмов, выполнявших ведущую роль факторов адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. Суточная периодичность времени, смена дня и ночи, индуцировали и закрепили суточные ритмы многочисленных процессов в организме, а смена времени года сформировала сезонные ритмы Основное диалектическое противоречие биоритмов состоит в том, что будучи универсальной формой адаптации, через непрерывные колебательные процессы они обеспечивают развитие защитно-адаптационных реакций организма,символизируя саму жизнь.
Для организма человека характерно повышение в дневные и снижение в ночные часы физиологических функций, обеспечивающих его физическую активность (частоты сердечных сокращений, минутного обьема крови, артериального давления, температуры тела, потребления кислорода, содержания сахара в крови, физической и умственной работоспособности и др.). В обычных условиях наблюдаются определенные соотношения между фазами отдельных околосуточных ритмов. Поддержание постоянства этих соотношений обеспечивает согласование функций организма во времени, обозначаемое как в н у т р е н н е е с о г л а с о в а н и е. Помимо этого, под действием меняющихся с суточной периодичностью факторов среды (синхронизаторов, или датчиков времени) происходит в н е ш н е е с о г л а с о в а н и е циркадных ритмов. Различают первичные (имеющие основное значение) и вторичные (менее значимые) синхронизаторы. У животных и растений первичным синхронизатором служит, как правило, солнечннй свет, у человека им становится также социальные факторы.
При переезде или восхождении в горы под влиянием гипоксии и перечисленных выше биоклиматических факторов развивается ряд приспособительных реакций, направленных на сохранение физиологического равновесия в организме. Устойчивость человека к воздействию факторов внешней среды является проявлением общебиологического закона--гомеостаза, который заключается в способности организма путем саморегуляции физиологических процессов сохранять и поддерживать относительное постоянство внутренней среды при меняющихся внешних условиях. Устойчивость организма к недостатку кислорода является частным проявлением гомеостаза и зависит от совершенства регуляторных механизмов. Связь реакций гомеостаза с явлениями адаптации, имеющими большое значение в высотной патологии, очевидна. От совершенства механизмов гомеостаза зависит эффективность адаптации. Любой вид адаптации создается на основе механизмов гомеостаза. В. Кэннон, который ввел этот термин в литературу, подчеркивал, что «гомеостаз» обозначает прежде всего физиологические механизмы, обеспечивающие устойчивость живых существ. Однако эта устойчивость особая, не стабильная, хотя колебания физиологических параметров в условиях «нормы» ограничены сравнительно узкими пределами.
Гомеостаз представляет собой выработавшееся в ходе эволюции адаптационное свойство организма к обычным условиям окружающей среды. Эти условия могут действовать кратковременно, но иногда их действие может растянуться и на более длительное время. Особый интерес представляет адаптация к чрезвычайным, или экстремальным, условиям внешней среды. При этом механизмы гомеостаза должны обеспечивать не только восстановление обычных свойств внутренней среды или кратковременное увеличение функциональной активности различных систем (углубление дыхания, учащение сокращений сердца и пр.), но и включение механизмов компенсации и, возможно, ограничение действия вредных факторов с помощью применения методов современной рациональной терапии и гигиены. К. Бернар, основоположник учения о гомеостазе, говорил, что вода, кислород, температура и питательные вещества должны поддерживаться в жидкой среде организма в определенных параметрах, они и являются основными условиями гомеостаза. В дальнейшем будет показана важность рационального питания и водно-питьевого режима альпиниста, обеспечения его кислородом в условиях высокогорья. В настоящее время установлены и научно обоснованы и другие механизмы гомеостаза, обеспечивающие адаптацию организма к экстремальным факторам внешней среды. Это и наследственность, и иммунобиологическая реактивность -- важное свойство организма, позволяющее посредством лимфоцитов отличать «свое» и «чужое» в организме и бороться с «чужим» (этот механизм гомеостаза важен в условиях гор для защиты от инфекционных и гнойно-воспалительных заболеваний), и другие. Таким образом, гомеостаз означает не только сохранение относительного постоянства внутренней среды, но и приспособление (адаптацию) к изменяющимся условиям внешней среды. И сама высокогорная патология (горная болезнь в том числе) по существу представляет собой проблему гомеостаза, нарушения его механизмов и путей их восстановления. Физиологическим процессам, развивающимся под воздействием повреждающего агента (гипоксия и другие экстремальные факторы горной среды), присущи как общие закономерности--общая неспецифическая реакция организма, или стресс-реакция, так и специфические черты, обусловленные своеобразием действия раздражителя.
В литературе наблюдается терминологическая путаница, пользуются терминами и «адаптация» и «акклиматизация». Ряд авторов эти понятия считает синонимами. Однако большинству авторов адаптация представляется более широким биологическим понятием, чем акклиматизация. Некоторые ученые считают акклиматизацию биологическим явлением, одной из частных форм адаптации к среде.
Поскольку в основе всех форм адаптации лежат биологические механизмы, то это необходимо учитывать при миграции людей в другие климатические зоны, когда происходит так называемая акклиматизация людей к новым условиям обитания. Критерием акклиматизации для животных и растений является выживание, а для людей - восстановление высокого уровня работоспособности. При акклиматизации происходят довольно сложные физиологические процессы — перестройка обмена веществ, процессов терморегуляции, дыхания, кровообращения и др. Например, у акклиматизированных в Заполярье людей на холоде тепловой поток с рук возрастает на 40%, тогда как с груди — на 19%, в связи с чем, благодаря высокой температуре, сохраняется должный уровень работоспособности рук.
