Теория стресса и ее значение для анализа экологических взаимодействий
Для раскрытия теории необходимо ввести несколько понятий:
Организм – (от латинского – устраивать, придавать стройный вид) некое образование, состоящее из взаимосвязанных и соподчиненных элементов, взаимоотношения которых достаточно четко детерминированы их функционированием как единого целого (это некоторая морфофизиологическая единица, происходящая от одной зиготы, гаметы, споры, почки).
Как любая биологическая система организм обитает в сложных и изменчивых условиях среды, с которыми поддерживает непрерывные и жизненно важные взаимосвязи, основанные на обменных процессах. Устойчивость организменной системы, ее относительная самостоятельность зависят от того, насколько структура и физиологические свойства организма сохраняют свои главные особенности на фоне меняющихся внешних условий. Именно в этом и состоит принцип гомеостаза на уровне организма.
Гомеостаз – («одинаковое состояние») это состояние динамического равновесия организма со средой, при котором организм сохраняет свои свойства и способность к осуществлению жизненных функций на фоне меняющихся внешних условий.
Стресс. Каждый человек испытывал его, это слово имеет различное значение для разных людей.
Стресс – неспецифичный ответ организма на любое предъявленное ему требование. Исследования показали, что организм реагирует однотипно, одинаковыми биохимическими изменениями, назначение которых – справиться с возросшими требованиями к организму.
Факторы, вызывающие стресс, стрессоры, - различны, каждое предъявляемое организму требование в каком-то смысле специфично (вызывает в организме своеобразные изменения). Но все агенты в целом требуют от организма перестройки – это неспецифичное требование, оно заключается в адаптации к возникшей трудности.
С точки зрения стрессовой реакции не имеет значения приятна или нет ситуация, с которой сталкивается организм. Имеет значение лишь интенсивность потребности в адаптации.
Концепция стресса стара. Но для исследователей большим препятствием была неспособность отличить дистресс (вредоносный стресс), от общего представления о стрессе, включающего в себя также и приятные переживания радости.
В 1930 году канадец Ганс Селье сформулировал концепцию стресса.
Ответом любого организма на стресс служит трехфазная реакция (общий адаптационный синдром – ОАС).
1). Реакция тревоги (увеличиваются надпочечники, которые становятся темно-красного цвета из-за повышенного содержания жировых гранул; резко сморщиваются вилочковая железа и лимфоузлы, в желудке появляются многочисленные кровоточащие язвочки).
2). Фаза сопротивления (если движение стрессора совместимо с возможностями организма, то он сопротивляется).
3). Фаза истощения (постепенно истощаются запасы адаптационной энергии. Характерные признаки этого: гипогликемия, дегенерация печени, невроз).
Способность к адаптации небезгранична. Невозможно делать дополнительные вклады адаптационной энергии сверх унаследованной от родителей. После крайнего изнеможения отдых восстанавливает сопротивляемость и способность к адаптации почти до прежнего уровня. Но полного восстановления, вероятно, не бывает, и любая биологическая деятельность оставляет необратимые химические рубцы. Особое значение уделяется биохимическим сдвигам (роли гормонов в развитии стресса).
АКТГ кортизон
Стрессор → гипоталламус → гипофиз → кора надпочечников → органы → сигнал в гипоталламус, что организм уже напрягся.
Один и тот же раздражитель приводит к разным поражениям. Это связано с «факторами обуславливания», которые избирательно усиливают или тормозят то или иное проявление стресса. Обуславливание может быть внутренним (пол, возраст) и внешним (климат).
Каждый агент обладает стрессовым и специфичным действием.
В сущности, воздействие стрессоров полезно – укрепляет иммунную систему, но если действие его велико или длительно, то возникает дистресс. Также гормональные изменения аналогичны процессам старения.
В экологии наибольшее применение теория стресса находит в популяционной регуляции. В силу особенностей структуры взаимоотношений особей во внутрипопуляционных группировках часть из них практически постоянно испытывает состояние психического (эмоционального) стресса. При повышении плотности населения уровень этой реакции в популяции возрастает, что может отвечать за увеличение смертности и снижение воспроизводительного потенциала, наблюдаемые в популяциях с высокой плотностью. При длительном и сильном воздействии стрессоров нарушается общее эндокринное равновесие в организме, что в комплексе с внешними воздействиями влечет за собой развитие стадии истощения ОАС.
Повышение уровня смертности при высокой плотности не всегда прямым образом связано с внутрипопуляционным стрессом. Наиболее значимая роль этой реакции состоит в том, что стресс, вызванный переуплотнением, понижает устойчивость организма к внешним воздействиям.