1. АДАПТАЦИЯ И ПРОБЛЕМА АДАПТОМЕТРИИ

1.1 Общие закономерности адаптации

Адаптация популяций к изменившимся условиям обитания – процесс, постоянно совершающийся в природе как по естественным причинам, так и в результате антропогенных воздействий. Способность к адаптации – одна из отличительных черт живых существ.

Знание закономерностей и эколого-физиологических механизмов адаптации человека к различным климатогеографическим и производственным условиям позволит разработать научно-обоснованные средства и мероприятия по профилактике болезней, связанных со средой, и оказать коррегирующее влияние на состояние здоровья населения.

Адаптация биологических систем к изменяющимся условиям среды начинается со стрессовых реакций, т.е. реакций общезащитного характера. Основная цель реакции на стресс – любыми средствами, затратами, ресурсами компенсировать критическое для жизни внешнее воздействие /52,96,145,203,245/.

Реакции организма на изменение условий существования можно условно разделить на два типа: специфические и неспецифические. Чем больше воздействий вызывают данную реакцию, тем она неспецифичнее, чем уже класс этих воздействий, тем реакция специфичнее. Стресс является неспецифической реакцией на многие факторы. Ее проявления Г.Селье /193/ назвал общим адаптационным синдромом. Г.Селье выделяет три последовательных стадии общего адаптационного синдрома: тревоги, резистентности и истощения /193,194/.

А.И.Воложиным /47,48/ предложена адаптивно-компенсаторная концепция приспособления биосистем (от клетки до биосферы), которой реакции , направленные на изменение структуры и функции обозначаются как адаптивные, а направленные на сохранение структуры и функции – как компенсаторные. При воздействии среды, нарушающем структуру и функцию, на первое место выдвигаются компенсаторные реакции, при этом возникает патологический процесс, направленный на сохранение структуры и функции разрушенного элемента и системы в целом.

Наибольший интерес представляет оценка состояний между здоровьем и болезнью /24,101,255,348/. Состояние, которое ближе к норме, называется донозологическим, а то, которое ближе к болезни – премобидным. Эти состояния возникают в основном в среде с экстремальными условиями существования:

¨ Природные экстремальные зоны – крайний Север, высокогорье, пустыни /46,72,77,150,199,211,216,226,265,287,297,361,363/

¨ Виды деятельности, требующие напряжения адаптационных механизмов - космические исследования, спорт, военные действия, вахтовый метод труда, труд человека-оператора и т.п. /40,110,221/

¨ Зоны, созданные в процессе жизнедеятельности человека – крупные промышленные города, атомные станции и т.п. /177,181,182,210,219,228,264/.

Именно в этих областях ведутся поиски критериев оценки состояния человека, групп людей, популяций, но эти исследования мало сопоставляются друг с другом, ведутся на разных уровнях, изучаются различные системы организма, разрабатываются физические, биологические, математические методы и в результате почти невозможно обобщить данные и создать единую теорию адаптации биосистем.

Мы изучали процессы фенотипической адаптации, которая часто сопровождается глубокими структурными изменениями организма, но эти изменения не наследуются, а в сочетании с наследственными изменениями создают фенотип – индивидуальный облик организма. Целью приспособительных процессов является ослабление и предотвращение отрицательного воздействия среды на организм /154/. Это обусловило тот факт, что наиболее распространенным является определение понятие «адаптации как совокупности морфофизиологических изменений организма, направленных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды – гомеостаза» /25,251/.

Адаптация и гомеостаз – взаимосвязанные процессы. Адаптация живых существ – преобразование их физиологических процессов в направлении обеспечения присущего им гомеостаза в изменяющихся условиях обитания. С точки зрения физиологии, адаптация – процесс поддержания такого функционального состояния гомеостатических систем и организма в целом, которое обеспечивает его сохранение, развитие, работоспособность, максимальную продолжительность жизни в неадекватных условиях среды.

Для понимания направления изменений (здоровье Þ адаптация Þ патология или адаптация Þ здоровье) необходимо иметь данные об уровне функционирования систем, о физиологических резервах регуляторных механизмов и о степени напряжения регуляторных систем /2,7,22,23,26,50,73,110/. Степень адаптационного напряжения характеризует «цену адаптации» организма к условиям окружающей среды. Переход от здоровья к болезни представляет собой процесс постепенного повышения этой цены.

Недостаточность механизмов адаптации означает снижение надежности биосистемы, развитие новой формы жизнедеятельности, которая рассматривается как болезнь /4,73,99/.

А.П.Авцын употребляет понятие «биосоциальная плата», так как несмотря на великолепные исходные показатели у организма может оказаться крайне мало биосоциальных ресурсов и тогда плата за адаптированность может оказаться неожиданно высокой /2,110,159,203/. В приложении к человеку «плата за адаптированность - это энергозатраты, морфофункциональная перестройка и даже деструкция звеньев некоторых систем, нарушение обмена веществ, изменение поведения и т.п. На каждой стадии адаптации выделяют те характерные изменения, которые являются «ценой» адаптации /145/. Когда плата за адаптированность становится слишком высокой, могут возникать патологические состояния.

Г.М. Данишевский /74/ выделил 3фазы адаптации, А.П.Авцын обобщил эту периодизацию в /2/:

¨ стадия адаптивного напряжения

¨ стадия стабилизации функций

¨ адаптированность

Для характеристики выделенных стадий приводятся основные функциональные параметры четырех систем организма: системы терморегуляции, системы дыхания, системы кровообращения и иммунной системы /13/.

Различают два этапа большинства адаптационных реакций /144,145/: начальный этап срочной, но незавершенной адаптации и долговременная адаптация, возникающая на основе многократной реализации срочной адаптации при длительном воздействии на организм факторов среды.

Уровень здоровья можно определить на основе оценки функциональных возможностей организма /7,9,23,242,336,346/.

С точки зрения медицины, процесс адаптации – это компенсаторно-приспособительные перестройки, возникающие при жизни в неадекватных условиях среды. (Неадекватные – экологические условия среды, не соответствующие в данный момент генофенотипическим свойствам организма). Задача профилактики – оценить и повысить адаптационные возможности человека.

Проявления адаптации рассматриваются на разных уровнях организации биосистем: молекулярном и клеточном, организменном и с точки зрения жизнедеятельности целых групп /11,53,72,109,114,144,157,265,287,361/ Проблемам адаптации на популяционном уровне посвящено значительно меньше работ /8,97,141,219/, хотя вопрос управления процессом адаптации больших контингентов людей, попавших в экстремальные условия, становится все более актуальным /309/.

1.2. Адаптогенные факторы

Г.Селье 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. По отношению к человеку адаптогенные факторы могут быть природными и социальными, связанными с трудовой деятельностью.

По механизму влияния на организм факторы можно разделить на нейтральные и влияющие на состояние системы /117,159/. Среди влияющих следует выделить повреждающий фактор. Его определяют как внешнее. длительно действующее или резко отличающееся по интенсивности от нормы воздействие любого происхождения., которое может нарушить структуру или функционирование биосистемы.

В природе мы чаще всего наблюдаем комбинированное действие факторов /228,229,246/. Экстремальные раздражители, воздействуя одновременно на организм, различаются по своей природе, силе, последовательности действия. Это затрудняет изучение и понимание процессов, возникающих при этом. Поставить «натуральный» эксперимент практически невозможно. Такая ситуация, видимо, объясняет то, что в современной физиологии нет пока единых представлений об адаптации и функциональных возможностях организма при действии на него экстремальных факторов. Прогнозировать эффект такого действия факторов на основе изучения их отдельного влияния и реакции отдельных показателей невозможно. В литературе можно найти множество противоречивых данных и выводов /117,158,159/. Прогнозировать комбинированное действие факторов разной природы и интенсивности через изучение отдельных раздражителей практически невозможно. Для преодоления этих трудностей предпринимаются попытки выделения ведущих факторов /96,356/. В /128/ выдвинута гипотеза о том, что существует такой механизм регуляции, который включает в себя отклик каждого элемента на соответствующую ему часть воздействия.

1.3. Патология с точки зрения теории адаптации

До сегодняшнего дня нет единого мнения о совместимости адаптационного и патологического процессов. Часто процесс адаптации рассматривается как переходный, конечным результатом которого является формирование определенного функционального состояния: адаптация – дизадаптация /107,288/.

По Г.М.Данишевскому /74/ понятие «дизадаптация» означает процесс адаптации, протекающий с признаками серьезной дисгармонии важных морфофункциональных свойств. Дизадаптированность является результатом того, что плата за адаптацию к экстремальным условиям вышла за пределы физиологических возможностей организма /2,106/.

Американский эколог J.May /308/ определяет болезнь как несоответствие организма и среды, или плохую приспособленность.

Некоторые исследователи разделяют три состояния: 1) физиологическое; 2) патологическое; 3) адаптации /98,255/.

Рассматриваются и два различных типа адаптационных реакций: 1) положительная адаптация – совокупность реакций организма, позволяющих сохранить гомеостазис при предъявлении экстремальных воздействий и расширить диапазон комфортабельности и 2) патологическая адаптация – сохранение гомеостазиса путем крайней моб