Механизмы адаптации. Воздействие вредных факторов на здоровье человека (много, но хорошо написано)

Адаптация – процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды – общеприродным и производственным, социальным.

Адаптация включает все виды врождённой и приобретённой приспособительной деятельности организмов с процессами на клеточном, органном, системном и организменном уровнях, которые поддерживают постоянство гомеостаза.

Любой процесс адаптации начинается с воздействия адаптогенного фактора.

Адаптогенные факторы – условия внешней среды, вызывающие изменения в организме и как следствие – необходимость его перестройки.

Многообразие этих факторов условно можно подразделить на две большие группы: природные и антропогенные.

Природные факторы – это естественные факторы живой и неживой природы, в соответствии с этим различают биотические и абиотические факторы. К биотическим факторам относится всё многообразие животного и растительного мира, включая возбудителей болезней. К абиотическим факторам среды относят воздушную среду, атмосферное давление, световое излучение, магнитные поля, температуру окружающей среды, метеопогодные факторы и различные климатогеографические условия. В этой группе также рассматриваются различные циклические изменения в природе: смена дня и ночи, времён года.

Антропогенные факторы – факторы, созданные в результате деятельности самого человека. В жизни современного человека они весьма разнообразны. К ним относят загрязнение почвы, воздушной и водной среды, бытовые условия, различные виды трудовой и другой социальной деятельности.

Суммарный эффект влияния адаптогенных факторов на организм в значительной мере определяется взаимодействием их между собой. Возможны синергический, антагонистический и аддитивный виды взаимодействий.

При синергическом взаимодействии суммарный эффект будет больше суммы воздействующих факторов, то есть эти факторы будут усиливать друг друга. Например, негативное воздействие низких температур окружающей среды усиливается при повышенной влажности. Антагонистический – когда действие одного фактора ослабляет эффекты другого. Примером может послужить известное явление, когда жара легче переносится при наличии легкого ветерка. И наконец, при аддитивном взаимодействии суммарный эффект будет практически равен сумме воздействующих факторов – солнечный свет и ветер.

В любом случае имеет значение не только наличие того или иного адаптогенного фактора, но и его количественная характеристика.

Для нормального функционирования организма необходим определённый диапазон значений факторов окружающей среды (газового состава атмосферного воздуха, его влажности, температуры и т.п.). Избыток или недостаток этих факторов неблагоприятно сказывается на жизнедеятельности.

Уровень колебания («доза») факторов, соответствующий потребностям организма и обеспечивающий благоприятные условия для его жизни, считают оптимальным (на рис. – зона оптимума). При этом организм не тратит свои ресурсы на процессы адаптации.

Адаптационные ресурсы – резервы организма, которые он может расходовать на процесс адаптации.

Среди таких ресурсов можно выделить энергетические (любые вещества, дающие организму энергию) и пластические (к ним относят морфоструктурные элементы организма – макромолекулы и органоиды клеток, сами клетки, ткани и органы).

Виды и механизмы адаптации.

По степени врождённости различают генотипическую и фенотипическую адаптации. Генотипическая адаптация – это совокупность врожденных признаков, которые помогают организму приспособиться к конкретным условиям обитания. Наглядным примером здесь является большинство расовых признаков (чёрная кожа, узкие глаза и т.д.). Фенотипическая адаптация – это совокупность признаков, приобретённых организмом в течение жизни. К фенотипической адаптации относят, например, все изменения организма, связанные с трудовой или спортивной деятельностью.

По продолжительности формирования и проявления адаптационных реакций различают краткосрочную и долгосрочную адаптацию. Так, при физической нагрузке проявлениями краткосрочной адаптации будут являться: увеличение частоты сердечных сокращений, повышение давления крови, учащение дыхание. Многократные физические упражнения приведут к формированию таких долгосрочных адаптационных признаков, как увеличение мышечной массы, укрепление кровеносных сосудов, увеличение мощности сердца.

По характеру проявления адаптационных реакций предлагаю различать несколько видов адаптации: биохимическую, морфологическую, физиологическую, психологическую и социальную.

Биохимическая адаптация подразумевает различные перестройки метаболических процессов, вызванные тем или иным воздействием. Например, в условиях голода, когда в организме возникает недостаток энергетических ресурсов, активизируются процессы расщепления жиров, а в условиях избыточного питания, наоборот, процессы их накопления.

Морфологическая адаптация – проявляется в виде различных структурных изменений на клеточном, тканевом, органном или организменном уровнях. К этому виду можно отнести увеличение толщины рогового слоя кожи при частых механических воздействиях, увеличение мышц при занятиях спортом, потемнение кожи (наличие загара) под влиянием ультрафиолетовых лучей и т.п.

Физиологическая адаптация – это изменение характера функционирования различных систем организма, например, тренировка системы терморегуляции под влиянием закаливания или изменение диаметра зрачка глаза при различной освещенности.

Психологическая адаптация осуществляется на уровне психических процессов, таких, как мышление, память, эмоции, речь и т.д. Например, наши эмоции быстро и точно передают окружающим информацию о нашем состоянии и наших намерениях. Это облегчает приспособление к окружающей среде. К механизмам психологической адаптации относят также различные формы поведения. Например, спасаясь от жары, человек находит укрытие, пьёт воду, включает кондиционер.

Социальная адаптация подразумевает участие в адаптационном процессе нескольких организмов, когда приспособление возникает в результате их совместной деятельности. Например, детёнышу не нужно искать тепло, защиту, пищу и т.д. – он получает все это от родителей, то есть в результате социальной адаптации. Более сложные формы социальной адаптации – это знание языка и традиций окружающих, получение профессии и т.п.

Механизмы адаптации

Изучение процесса адаптации связывают с именем канадского ученого Ганса Селье. Он показал, что в ответ на действие раздражителей самой различной природы (механических, физических, химических, биологических и психических) в организме возникают стереотипные изменения. Комплекс этих сдвигов получил на­звание «общего адаптационного синдрома» или «стресс ­реакции».

Согласно Г. Селье, стресс – это «неспецифический ответ организма на любое предъявленное ему требование».

Вы хотите от вашего мозга и тела такой реакции, которая помогла бы вам справляться с

I. Стадия «по тревоге», или стадия напряжения. Состоит в мобилизации адаптационных возможностей организма и выражается в реакциях надпочечников, иммунной системы и других органов системы адаптации. Происходит ряд следующих процессов.

· Повышенное выделение в кровь гормональных продуктов надпочечников (адреналина, кортикальных гормонов). Усиленный выброс адреналина в кровь обеспечивает усиление каталитических процессов в тканях, т.е. процессов расщепления различных веществ с выделением энергии. Усиленное выделение энергии необходимо организму для борьбы со стрессором, но в то же время имеются «побочные эффекты» – повышение температуры тела, быстрое истощение энергетических запасов, снижение веса тела. В коре надпочечников истощаются запасы аскорбиновой кислоты, жиров и холестерина. Здесь не лишним будет добавить, что витамин С – не лекарство, но при его недостатке борьба со стрессором малоэффективна.

· Активация адреналином клеток инсулярного аппарата с последующим повышением содержания инсулина в крови. Это приводит к повышению сахара в крови (источник энергии).

· Увеличение количества лейкоцитов, выполняющих защитные функции в организме. При этом происходит быстрое истощение их запасов (тимико-лимфатического аппарата).

· Понижение активности половых желез. Биологическая значимость такой реакции – снижение вероятности появления потомства в неблагоприятных условиях среды. К тому же, половые гормоны обладают анаболическим эффектом, т.е. усиливают синтез нуклеиновых кислот и белка, а значит, ускоряют процессы роста, развития. В стрессорных условиях важность таких процессов уходит на второй план.

Данная фаза характеризуется тем, что при первичном воздействии внешнего необычного по силе или длительности фактора, возникают генерализованные физиологические реакции, в несколько раз превышающие потребности организма. Эти реакции протекают некоординированно, с большим напряжением органов и систем. Поэтому их функциональный резерв скоро истощается, а приспособительный эффект низкий.

При значительной силе стрессора (тяжёлые ожоги, крайне высокая или низкая температура, опасная инфекция) по причине ограниченности резервов стадия тревоги может закончиться гибелью организма. Если организм переживает эту защитную стадию синдрома, наступает следующая стадия.

II. Стадия резистентности (сопротивления) возникает, если действие стрессора совместимо с возможностями адаптации. При этом должны включаться специализированные механизмы, позволяющие организму эффективно противостоять конкретному стрессору. Возможно, что в организме таких механизмов нет. Тогда необходимо создание новой системы, в которой на основе элементов старых программ создаются новые связи. Новые механизмы вырабатываются постепенно, при многократном воздействии адаптогенного фактора, они представляют собой избранную организмом наилучшую стратегию противодействия конкретному изменению условий внешней среды. Иными словами, организму нужна тренировка. Он переходит на новый уровень функционирования и начинает работать в более экономном режиме за счёт уменьшения затрат энергии на неадекватные реакции. Каждый человек проходит через эту стадию множество раз. Когда сопротивление оказывается успешным или действие стрессора прекращается, организм возвращается к нормальному состоянию. Если же действие стрессора таково, что в процессе адаптации происходит перерасход энергетических и пластических резервов организма, то ресурсы организма могут истощиться и через какое-то время наступает следующая стадия.

III. Стадия истощения. В этой стадии преобладают необратимые явления повреждения и распада, которые могут привести к гибели организма. В случае психологического стресса истощение принимает форму нервного срыва, иногда приводит к соматическому (т.е. «телесному») заболеванию.

Физические свойства воздуха

Параметры: температура, атмосферное давление, влажность, скорость движения, атмосферное электричество, частично естественный радиационный фон

За нормальные (оптимальные) условия у поверхности Земли приняты:

· Плотность 1,2 кг/м³

· Барометрическое давление 101,35 кПа

· Температура +20

· Относительная влажность 50%

Суммарная масса воздуха в атмосфере 5,1-5,3*10¹⁸ кг, в том числе: сухой воздух составляет 5,1352*10¹⁸ кг, общая масса водяных паров 1,27*10¹⁶кг.

Молярная масса чистого сухого воздуха составляет 28,966 г/моль

Плотность у поверхности моря 1,2 кг/м³

Давление при 0 на уровне моря 101,325кПа

Растворимость воздуха в воде при 0-0,0036%