Основные виды и уровни физиологических адаптаций человека.

В новых природных и производственных условиях, созданных человеком, человек нередко испытывает влияние чрезмерно жестких факторов среды.

Способность быстро и эффективно устранять и компенсировать действие неблагоприятного фактора внешней среды характеризует адаптационные возможности индивида.

Биологическая адаптация. Это целостная система реакций живых объектов (организм, популяция, биоценоз), направленная на поддержание динамического равновесия не только в данных условиях среды, но и при их изменении в процессе эволюции.

Виды адаптаций. Пассивная – активная, срочная – долговременная, генотипическая – фенотипическая.

Пассивный путь адаптации заключается в формировании определенной степени устойчивости к данному фактору, способности сохранять функции при изменении силы его действия. Это адаптация по принципу толерантности (выносливость, терпеливость). Такой тип приспособления действует преимущественно на клеточно-тканевом уровне.

Активный путь – с помощью специфических адаптивных механизмов организм человека компенсирует изменения воздействующего фактора таким образом, что внутренняя среда остается относительно постоянной. Происходит адаптация по резистентному типу (сопротивление). Здесь активные приспособления поддерживают гомеостаз внутренней среды организма.

Большинство адаптационных реакций человеческого организма осуществляется в два этапа: начальный этап срочной, но не всегда совершенной адаптации, и последующий этап совершенной долговременной адаптации.

Срочный этап адаптации возникает непосредственно после начала действия раздражителя на организм и может быть реализован на основе ранее сформировавшихся физиологических механизмов. На этом этапе функционирование органов и систем протекает на пределе физиологических возможностей организма.

Долговременная адаптация к длительно воздействующему стрессору возникает постепенно, в результате длительного и повторяющегося действия на организм факторов среды. Она развивается на основе многократной реализации срочной адаптации, в результате организм из неадаптированного превращается в адаптированный.

Генотипическая и фенотипическая адаптация. Под генотипом понимают совокупность всех генов организма или его наследственных факторов. Под генотипической адаптацией имеется в виду совокупность морфофизиологических и поведенческих особенностей, направленных на поддержание гомеостаза и позволяющих организму существовать в сложных условиях среды.

Под фенотипом понимают систему признаков и свойств организма, результат реализации генотипа в определенных условиях внешней среды. Фенотип не передается по наследству. Фенотипическая адаптация предусматривает не заранее сформированную наследственную адаптивную реакцию, а возможность ее формирования под влиянием среды. Это обеспечивает реализацию только жизненно необходимых адаптационных реакций.

Между этими адаптациями существует тесная связь. По существу, генотипическая адаптация отражает как филогенетический уровень организма, так и возникшие в эволюции и закрепленные в потомстве адаптивные сдвиги определенных функций.

При действии фактора на организм происходит: 1) метаболические адаптивные изменения; 2) морфологические перестройки на фенотипическом или генотипическом уровне; 3) физиологические изменения; 4) изменения в структуре клеток, фиксирующие их физиологическую мощность, а также взаимосвязь между функцией и генетическим аппаратом клетки.

Правила адаптации.

Правило Бергмана. Согласно правилу Бергмана, наблюдается зависимость между температурой среды и размерами тела теплокровных животных: в районах сурового арктического и антарктического климата размеры тела больше, чем в тропической зоне.

Применительно к популяциям человека аналогичное соотношение продемонстрировано сразу для нескольких признаков: длины, веса и поверхности тела. В среднем малорослые группы людей встречаются чаще в центральном поясе, чем на северных и южных окраинах.

Правило Аллена. Трактует связь с климатом пропорций тела теплокровных животных. В холодном климате они имеют укороченные конечности и отличаются более плотным сложением. Группы людей, которые проживают в тропическом климате, отличаются в среднем удлиненными пропорциями и менее плотным сложением.

Правило Гюгера. Устанавливает интенсивность окраски животных в зависимости от широты местности: чем ближе к тропикам, тем окраска интенсивнее.

То же соотношение характерно и для человека. Цвет кожи, волос и глаз закономерно светлее по мере перехода от тропиков к умеренной зоне в обоих полушариях.

Правило Томсона-Бакстона. Устанавливает зависимость от климата такой особенности, которая практически слабо развита у животных и составляет отличие человеческого лица.

Зависимость вариаций ширины носа от интенсивности среднегодовой температуры и солнечной радиации, от широты местности тоже статистическая.

Совокупность защитных реакций организма, направленная на ликвидацию воздействия какого-либо фактора, называется «общим адаптационным синдромом».

В адаптационном синдроме выделяют три фазы: 1) фаза тревоги – «аварийная» (24-48 часов) – содержит в себе призыв к мобилизации защитных сил организма; 2) фаза резистентности – «стабильности функций» характеризуется достижением определенной динамической устойчивости во взаимодействии организма с окружающей средой; 3) фаза истощения. Наличие ее необязательно и она возникает тогда, когда организм не в состоянии полностью компенсировать нарушения, возникшие при длительном воздействии фактора.

«Цена» адаптации – это те негативные изменения в организме, которые возникли в результате процесса адаптации (например, при акклиматизации происходят изменения в работе сердечно-сосудистой деятельности, дыхательной, а также другие изменения физиологических и физических показателей).