Що таке «адаптація» та які її механізми? Концепція адаптації. Види та фізіологічні механізми адаптації (загальні, специфічні) Терміновий етап адаптації

Адаптація- це динамічний процес, завдяки якому рухливі системи живих організмів, попри мінливість умов, підтримують стійкість, необхідну існування, розвитку та продовження роду. Саме механізм адаптації, вироблений в результаті тривалої еволюції, забезпечує можливість існування організму в умовах середовища, що постійно змінюються.

Оскільки організм і середовище перебувають над статичному, а динамічному (рухливому) рівновазі, їх співвідношення змінюються постійно, отже, також має здійснюватися процес адаптації.

Найбільш можливе задоволення актуальних потреб є важливим критерієм ефективності адаптаційного процесу. Отже, психічну адаптаціюможна визначити як процес встановлення оптимальної відповідності особистості та довкілля.

Значне місце у діяльності людини займає соціальна адаптація.Соціальною адаптацією називається процес ефективної взаємодії особистості із соціальним середовищем.

Вітчизняний психолог М. І. Бобньова виділила наступні механізми соціальної адаптації:

Соціальна уява - здатність розуміти свій досвід і визначати долю, подумки поміщаючи себе в реальні рамки даного періоду розвитку суспільства, та усвідомлювати свої можливості;

Соціальний інтелект - здатність вбачати і вловлювати хибні відносини та залежності у соціальному середовищі;

Реалістична спрямованість свідомості;

Орієнтування на хибне.

Дослідники також відзначають роль стимулюючих психічних станіву адаптивному процесі. Наприклад, для ефективності трудової діяльностінеобхідна професійна зацікавленість (тренер хоче, щоб спортсмен став чемпіоном, модельєр хоче, щоб його одяг радував око, лікар – щоб призначене лікування допомогло пацієнту, тощо).

Якщо відчувається наявність зовнішніх та/або внутрішніх бар'єрів, адаптація здійснюється за допомогою захисні механізми.Розглянемо кожен із них.

Заперечення- його суть в ігноруванні травмуючої інформації.

Регресія- Повернення до більш ранніх (інфантильних) форм поведінки («впадати в дитинство») або використання більш простих і звичних стереотипних дій.

Формування реакції- Заміна неприйнятних імпульсів, емоційних станівна протилежні (агресивність замінюється м'якістю).

Витіснення- несвідоме придушення негативного психічного стану шляхом усунення зі свідомості та переведення в несвідоме (людина хіба що «забуває» погане).

Придушення- усунення хворобливих подій на основі свідомості (уникнення негативної інформації).

Заміщення- Зміна об'єкта, що викликав негативний психічний стан, або заміщення потреби (чоловік, який отримує догани від начальника, зганяє злобу на дружині).

Проекція- виділення та локалізація в іншій особі чи об'єкті якостей, почуттів, бажань, тобто. «внутрішніх об'єктів», які суб'єкт не визнає чи заперечує у собі («У чужому оці смітинку помітиш, у своєму - колоди не помітиш»).

Ідентифікація- Ототожнення себе з реальним або вигаданим персонажем з метою приписування собі бажаних якостей і властивостей (фанатизм, поклоніння кумиру і т.д.).

Раціоналізація- Подолання негативних психічних станів за рахунок виправдання тих чи інших вчинків, інтерпретація подій з метою зниження їхнього травмуючого впливу на особистість.

Сублімація- перетворення енергії інстинктивних потягів (сексуальних, агресивних) на соціально прийнятні способи діяльності (винахідництво, художня творчість, професійна діяльність).

Дихання – це невід'ємна ознака життя. Ми дихаємо постійно з моменту народження і до самої смерті, дихаємо вдень і вночі під час глибокого сну, у стані здоров'я та хвороби.
В організмі людини і тварин запаси кисню обмежені, тому організм потребує безперервного надходження кисню з довкілля. Також постійно і безперервно з організму має видалятися вуглекислий газ, який завжди утворюється в процесі обміну речовин та у великих кількостях є токсичною сполукою.
Дихання – складний безперервний процес, внаслідок якого постійно оновлюється газовий склад крові та відбувається біологічне окислення у тканинах. У цьому полягає його суть.
Нормальне функціонування організму людини можливе лише за умови поповнення енергією, що безперервно витрачається. Організм отримує енергію з допомогою окислення органічних речовин – білків, жирів, вуглеводів. При цьому звільняється прихована хімічна енергія, яка є джерелом життєдіяльності, розвитку та зростання організму. Таким чином, значення дихання полягає у підтримці в організмі оптимального рівня окисно-відновних процесів.
Склад повітря, що видихається, дуже непостійний і залежить від інтенсивності обміну речовин, а також від частоти і глибини дихання. Варто затримати дихання або зробити кілька глибоких дихальних рухів, як склад повітря, що видихається, зміниться.
Важливу роль життєдіяльності людини грає регуляція дихання.
Регуляція діяльності дихального центру, розташованого в довгастому мозку, здійснюється гуморально, за рахунок рефлекторних впливів та нервових імпульсів, що надходять із відділів головного мозку.
У курсовій роботі розглянуто питання регулювання діяльності дихального центру та механізми адаптації дихання до м'язової діяльності.

2. механізми адаптації
Прийнято виділяти три механізми адаптацій:
1. Пасивний шлях адаптації - на кшталт толерантності, витривалості;
2. Адаптивний шлях - діє на клітинно-тканинному рівні;
3. Резистентний шлях – зберігає відносну сталість внутрішнього середовища.
Механізми, що забезпечують адаптивний характер загального рівня стабілізації окремих функціональних систем та організму загалом такі: збільшується споживання організмом кисню, підвищується інтенсивність обмінних процесів. Це відбувається на органному рівні: збільшується швидкість кровотоку, підвищується артеріальний тиск, збільшується дихальний обсяг легень, частішає дихання, дихання стає глибшим. Загальні адаптаційні реакції організму є неспецифічними, тобто організм аналогічно реагує у відповідь на дії різних за якістю та силою подразників (фізичні вправи).

3. термінова та довготривала адаптація

В основному більшість адаптаційних реакцій людського організму здійснюються у два етапи: початковий етап термінової, але не завжди досконалої, адаптації, і наступний етап досконалої, довготривалої адаптації.
Терміновий етап адаптації виникає безпосередньо після початку дії подразника на організм і може бути реалізований лише на основі фізіологічних механізмів, що раніше сформувалися. Прикладами прояву термінової адаптації є: пасивне збільшення теплопродукції у відповідь на холод, збільшення тепловіддачі у відповідь на тепло, зростання легеневої вентиляції та хвилинного об'єму кровообігу у відповідь на нестачу кисню. На цьому етапі адаптації функціонування органів і систем протікає на межі фізіологічних можливостей організму при майже повній мобілізації всіх резервів, але не забезпечує найбільш оптимальний адаптивний ефект. Так, біг нетренованої людини відбувається при близьких до максимуму величинах хвилинного об'єму серця та легеневої вентиляції, при максимальній мобілізації резерву глюкогену в печінці. Біохімічні процеси організму, їх швидкість, як би лімітують цю рухову реакцію, вона не може бути досить швидкою, ні досить тривалою.
Довготривала адаптація до тривалого стрессору виникає поступово, в результаті тривалого, постійного або багаторазово повторюваного дії на організм факторів середовища. Основними умовами довготривалої адаптації є послідовність та безперервність впливу екстремального фактора. По суті, вона розвивається на основі багаторазової реалізації термінової адаптації і характеризується тим, що в результаті постійного кількісного накопичення змін організм набуває нової якості - з неадаптованого перетворюється на адаптований. Такою є адаптація до недосяжної раніше інтенсивної фізичної роботи (тренування), розвиток стійкості до значної висотної гіпоксії, яка раніше була несумісна з життям, розвиток стійкості до холоду, тепла, великих доз отрут. Такий самий механізм і якісно складнішої адаптації до навколишньої дійсності.

4. Механізм адаптації дихання до м'язової діяльності
Інтенсивність дихання тісно пов'язана з інтенсивністю окислювальних процесів: глибина і частота дихальних рухів зменшуються при спокої і збільшуються під час роботи, до того ж сильніше, ніж напруженіша робота. Так, у тренованих людей при напруженій м'язовій роботі обсяг легеневої вентиляції зростає до 50 і навіть до 100 л на хвилину.
Одночасно з посиленням дихання під час роботи настає посилення діяльності серця, що веде до збільшення хвилинного об'єму кровотоку. Вентиляція легень та хвилинний обсяг кровотоку наростають відповідно до величини виконуваної роботи та посилення окисних процесів.
У людини споживання кисню становить 250…350 мл на хвилину, а під час роботи може досягати 4500…5000 мл. Транспорт такої великої кількості кисню можливий тому, що при роботі систолічний об'єм може збільшуватись утричі (з 70 до 200 мл), а частота серцевих скорочень у 2 і навіть 3 рази (з 70 до 150 і навіть 200 скорочень за хвилину).
Обчислено, що з підвищенні споживання кисню при м'язової роботі на 100 мл на хвилину хвилинний обсяг кровотоку зростає приблизно 800…1000 мл. Збільшенню транспорту кисню при тяжкій м'язовій роботі сприяє також викидання еритроцитів з кров'яних депо та збіднення крові водою внаслідок потіння, що веде до деякого згущення крові та підвищення концентрації гемоглобіну, а отже, і до збільшення кисневої ємності крові.
Значно збільшується під час роботи коефіцієнт утилізації кисню. З кожного літра крові, що протікає по великому колу, клітини організму утилізують у спокої 60-80 мл кисню, а під час роботи - до 120 мл (киснева ємність 1 л крові дорівнює близько 200 мл О2).
Підвищене надходження кисню в тканини при м'язовій роботі залежить від того, що зниження напруги кисню в м'язах, що працюють, збільшення напруги вуглекислого газу і концентрації Н+-іонів в крові сприяють збільшенню дисоціації оксигемоглобіну. Особливо значний приріст утилізації кисню у тренованих людей. Кріг пояснював це ще й тим, що у тренованих людей під час роботи відбувається розкриття більшої кількості капілярів, ніж у нетренованих.
Однією з причин збільшення легеневої вентиляції при інтенсивній роботі м'язів є накопичення молочної кислоти в тканинах і перехід її в кров. Зміст молочної кислоти у крові може досягати у своїй 50…100 і навіть 200 мг % замість 5…22 мг % за умов м'язового спокою. Молочна кислота витісняє вугільну кислоту з її зв'язків з іонами натрію та калію, що призводить до підвищення напруги вуглекислого газу в крові та до збудження дихального центру.
Накопичення молочної кислоти при м'язовій роботі виникає тому, що м'язові волокна, що інтенсивно працюють, відчувають нестачу в кисні і частина молочної кислоти не може окислитися до кінцевих продуктів - вуглекислого газу і води. Такий стан Хілл назвав кисневою заборгованістю. Воно виникає за дуже інтенсивної м'язової роботи, наприклад у спортсменів під час напружених змагань.
Окислення м'язів молочної кислоти, що утворилася під час роботи, завершується вже після закінчення роботи – під час відновного періоду, протягом якого зберігається інтенсивне дихання, достатнє для того, щоб зайві кількості накопиченої в організмі молочної кислоти були ліквідовані.
Накопичення в організмі молочної кислоти – не єдина причина посилення дихання та кровообігу при роботі м'язів. Як показали дослідження М. Є. Маршака, м'язова робота веде до посилення дихання навіть у тому випадку, якщо у людини, яка працює на ергометрієському велосипеді, кінцівки перетягнуті джгутом, що перешкоджає надходженню молочної кислоти та інших продуктів з м'язів, що працюють, в кров. Посилення дихання виникає у своїй рефлекторним шляхом. Сигналом, що викликає посилення дихання і кровообігу, є роздратування пропріорецепторів м'язів, що виникає при скороченні. Цей рефлекторний компонент бере участь у будь-якому посиленні дихання під час м'язової роботи.
Таким чином, посилення вентиляції при м'язовій роботі обумовлено, з одного боку, хімічними змінами, що відбуваються в організмі, – накопиченням вуглекислоти та недоокислених продуктів обміну, а з іншого – рефлекторними впливами.
Значну роль координації функцій органів прокуратури та фізіологічних систем при м'язової роботі грає кора мозку. Так, у передстартовому стані у спортсменів відзначається збільшення сили та частоти серцевих скорочень, зростає легенева вентиляція, підвищується кров'яний тиск. Отже, умовнорефлекторний механізм – один із найважливіших нервових механізмів адаптації організму до мінливих умов зовнішнього середовища.
Система дихання забезпечує збільшені потреби організму в кисні. Системи кровообігу і крові, перебудовуючись на новий функціональний рівень, сприяють транспорту кисню до тканин і вуглекислого газу до легень.
5. Легенева вентиляція
Легенева вентиляція підвищуєтьсяпаралельно збільшенню споживання кисню, причому при максимальних навантаженнях у тренованих осіб вона може зростати в 20-25 разів у порівнянні зі станом спокою і досягати 150 л/хв і більше. Таке збільшення вентиляції забезпечується зростанням частоти та об'єму дихання, причому частота може збільшитися до 60-70 дихань на хвилину, а дихальний об'єм – з 15 до 50% життєвої ємності легень (Н. Monod, М. Pottier, 1973). У виникненні гіпервентиляції при фізичних навантаженнях важливу роль відіграє подразнення дихального центру внаслідок високої концентрації вуглекислого газу та водневих іонів за високого рівня молочної кислоти в крові.
Гіпервентиляція, що викликається фізичними навантаженнями, завжди нижче максимальної вентиляції, і збільшення дифузної здатності кисню в легенях під час роботи також не є граничним. Тому, якщо відсутня легенева патологія, дихання не обмежує м'язову роботу. Важливий показник – споживання кисню – відображає функціональний стан кардіореспіраторної системи. Існує зв'язок між факторами циркуляції та дихання, що впливають на обсяг споживаного кисню. Під час фізичних навантажень споживання кисню значно зростає. Це висуває підвищені вимоги до функції серцево-судинної та дихальної систем. Тому кардіореспіраторна система при м'язовій роботі схильна до змін, які залежать від інтенсивності фізичних навантажень.
Дослідження функції зовнішнього дихання у спорті дозволяє поряд із системами кровообігу та крові оцінити функціональний стан спортсмена в цілому та його резервні можливості. Дослідження починають зі збору анамнезу, потім переходять до огляду, перкусії та аускультації. Огляд дозволяє визначити тип дихання, встановити наявність чи відсутність задишки (особливо під час тестування) тощо. Визначають три типи дихання: грудний, черевний (діафрагмальний) та змішаний. При грудному типі дихання на вдиху помітно піднімаються ключиці та відбувається рух ребер. При цьому типі дихання обсяг легень зростає головним чином за рахунок руху верхніх та нижніх ребер. При черевному типі дихання збільшення обсягу легенів відбувається в основному за рахунок руху діафрагми - на вдиху вона опускається вниз, дещо зміщуючи органи черевної порожнини. Тому стінка живота на вдиху при черевному типі дихання злегка випинається. У спортсменів, як правило, змішаний типдихання, де беруть участь обидва механізми збільшення обсягу грудної клітки.
Перкусія(побиття) дозволяє визначити зміну (якщо вона є) щільності легень. Зміни у легенях є наслідком деяких захворювань (запалення легень, туберкульоз та інших.).
Аускультація(Вислуховування) визначає стан повітроносних шляхів (бронхів, альвеол). При різних захворюваннях органів дихання прослуховуються характерні звуки - різні хрипи, посилення чи ослаблення дихального шуму тощо. Дослідження зовнішнього дихання проводять за показниками, що характеризують вентиляцію, газообмін, вміст та парціальний тиск кисню та вуглекислого газу в артеріальній крові та за іншими параметрами. Для дослідження функції зовнішнього дихання користуються спірометрами, спірографами та спеціальними апаратами відкритого та закритого типу. Найбільш зручне спірографічне дослідження, при якому на паперовій стрічці, що рухається, записується крива - спірограма
Об'єм легень при вдиху не завжди однаковий. Об'єм повітря, що вдихається при звичайному вдиху і видихається при звичайному видиху, називається дихальним повітрям (ДВ).
Залишкове повітря (ОВ) - обсяг повітря, що залишилося в легких, що не повернулися у вихідне положення. Частота дихання (ЧД) – кількість дихань в 1 хв. Визначення ЧД виробляють за спірограмою або рух грудної клітки. Середня частота дихання у здорових осіб – 16-18 за хвилину, у спортсменів – 8-12. В умовах максимального навантаження ЧД зростає до 40-60 за 1 хв.
і т.д.................

Оскільки адаптація є дуже складним явищем, то й класифікувати різні її види можна з різних підстав.

За часом перебігу адаптація:

Швидка - короткочасна, наприклад, адаптація до ходьби проти вітру; у теплому приміщенні всі ознаки такої адаптації зникнуть.

Повільна - довготривала, наприклад, звикання до життя в іншій країні або звикання до навчання у вузі; така адаптація формується дуже повільно, але зберігається надовго.

За механізмами перебігу адаптація:

Фізіологічна - загальна адаптація організму, його органів і клітин до умов середовища, що змінюється; така адаптація в принципі протікає однаково і у тварин, і людини.

Сенсорна - пристосувальна зміна чутливості органів чуття до інтенсивності подразника, наприклад, зайшовши з вулиці до темної кімнати, ми деякий час погано бачимо предмети, але поступово зір відновлюється; при цьому змінюється ширина зіниці. Ще один приклад: сліпі люди зазвичай чують краще, ніж зрячі, оскільки вони адаптуються до нестачі зорової інформації із зовнішнього світу. Для дослідження такої адаптації велике значення має поєднання нейрофізіологічних та психофізичних методів.

Сенсорну адаптацію прийнято розділяти на позитивну та негативну. У першому випадку чутливість рецепторів підвищується, щоб краще сприймати інформацію із зовнішнього світу при її обмеженості (око звикає до темряви). У другому випадку чутливість рецептора знижується, щоб захистити людину від занадто сильного впливувеликої кількості інформації (люди, які довго живуть біля залізниці, перестають прокидатися ночами від звуку поїздів, що проїжджають).

Виробнича - пристосування до умов праці, графік роботи, використовуваних знарядь.

Соціальна - постійний процес активного пристосування індивіда до умов соціального середовища, і навіть результат цього процесу. Соціальна адаптація залежить від цілей та ціннісних орієнтацій людини та від можливостей їх досягнення у соціальному середовищі. Хоча соціальна адаптація йде безперервно, це поняття зазвичай пов'язують із періодами кардинальних змін діяльності індивіда та її оточення.

Важливий аспект соціальної адаптації - ухвалення індивідом певної соціальної ролі(Студента, сина, друга). Цим зумовлено віднесення адаптації до однієї з основних соціально-психологічних механізмів соціалізації особистості. Ефективність адаптації суттєво залежить від того, наскільки адекватно людина сприймає себе та свої соціальні зв'язки: спотворене чи недостатньо розвинене уявлення про себе веде до порушень адаптації, крайнім виразом чого є аутизм.

Прикладами соціальної дезадаптації є: алкоголізм, наркоманія, девіантна та делінквентна поведінка, постійне почуттявини, власної неповноцінності, суїцидальна поведінка, відсутність друзів, нездатність дорослої людини створити повноцінну сім'ю тощо.

Як зазначає С.Ю. Головін, залежно від особливостей перебігу соціальної адаптації всіх людей, можна розділити на два типи: 1) активний тип - характерний переважанням активного впливу на соціальне середовище, він швидше не сам пристосовується до середовища, а робить його зручним для себе; 2) пасивний тип - визначається пасивним, конформним прийняттям цілей і ціннісних орієнтацій групи, змінюється сам під впливом оточуючих, навіть якщо це завжди йому на користь.

Оскільки адаптація є властивістю будь-якого живого організму, ця властивість властива і людині. Однак людина – це не просто живий організм, а насамперед біосоціальна система та елемент соціальної макросистеми. Тому під час розгляду проблем адаптації людини А.Г. Маклаков виділяє три функціональні рівні: фізіологічний, психологічний та соціальний.

Він пише, що в науці зазвичай говорять про фізіологічну, психічну та соціальну адаптацію, а іноді до цього додають психофізіологічну та соціально-психологічну адаптацію. Більше того, існують певні фізіологічні та психічні механізми, які забезпечують процес адаптації цих трьох рівнях. Виділені нами три рівні адаптації взаємопов'язані між собою найтіснішим чином, надають один на одного безпосередній вплив та визначають інтегральну характеристикузагального рівня

функціонування всіх систем організму. Ця інтегральна характеристика є дуже динамічним утворенням, яке прийнято називати функціональним станом організму. Дане поняття, одне з центральних у сучасній фізіології та психології людини, безпосередньо пов'язане із проблемою адаптації.

Розглянемо докладніше механізми адаптації.

У книзі "Екологія людини" докладно розглянуто фізіологічні механізми адаптації. Перший зіткнення організму зі зміненими умовами або окремими факторами викликає орієнтовну реакцію, яка може перейти в генералізоване збудження паралельно. Якщо подразнення досягає певної інтенсивності, це призводить до збудження симпатичної системи та виділення адреналіну.

Важливо, що перехідна фаза стійкої адаптації має місце лише за умови, що адаптогенний чинник має достатньої інтенсивністю і тривалістю дії. Якщо діє короткочасно, то аварійна фаза припиняється і процес адаптації не формується. Якщо адаптогенний чинник діє тривало чи повторно уривчасто, це створює достатні передумови на формування про «структурних слідів». Підсумовуються ефекти дії факторів, поглиблюються та наростають метаболічні зміни, і аварійна фаза адаптації перетворюється на перехідну, а потім і на фазу стійкої адаптації.

Оскільки фаза стійкої адаптації пов'язана з постійною напругою механізмів керування, перебудовою нервових і гуморальних співвідношень, формуванням нових функціональних систем, то ці процеси в певних випадках можуть виснажуватися. Виснаження керуючих механізмів, з одного боку, та клітинних механізмів, пов'язаних із підвищеними енергетичними витратами, з іншого боку, призводить до дезадаптації.

Симптомами цього стану є функціональні зміни діяльності організму, що нагадують ті зрушення, які спостерігаються у фазі гострої адаптації.

Знову в стан підвищеної активності приходять допоміжні системи – дихання, кровообіг, неекономічно витрачається енергія. Однак координація між системами, що забезпечують стан, адекватний вимогам довкілля, здійснюється неповноцінно, що може призвести до загибелі. Дезадаптація виникає найчастіше у тих випадках, коли дія факторів, що з'явилися основними стимуляторами адаптивних змін в організмі, посилюється, і це стає несумісним із життям.

Психологічні механізми адаптації у літературі чітко не виділено. Якщо узагальнити все знайдене, можна зробити такі висновки. Основним механізмом є поява у людини суб'єктивного почуття дискомфорту, негативних емоцій. Ці переживання є сигналом для початку змін або в самій людині, або в навколишньому середовищі.

Почуття дискомфорту на перших етапах призводить до збільшення швидкості мислення, зростає обсяг пам'яті, загострюється увага та збільшується його обсяг. Тобто людина виявляється здатною обробити набагато більше інформації, ніж у тих ситуаціях, коли адаптація є незначною і протікає як би автоматично. За рахунок зміни гормонального тла у людини підвищується працездатність. Якщо цьому етапі людині вдається знайти спосіб подолати дискомфорт, позбутися чинників, порушують його динамічне рівновагу з середовищем, процес адаптації до цих чинників буде завершено. Через війну в людини може виникнути почуття задоволення, позитивні емоції.

Якщо ж вплив дезадаптуючих факторів продовжується довгий час, то ресурси організму та психіки, спрямовані на їхнє подолання, виснажуються. Це супроводжується відчуттям втоми, часто навіть не фізичною, а емоційною; виникає відчуття виснаженості, своєї нездатності до чогось. Іноді людина починає відчувати почуття провини за незроблене, переживає свою неповноцінність. В результаті підвищується тривожність, яка може часом виражатися в явній агресії проти себе чи навколишнього середовища. За наявності всіх цих ознак говорять про дезадаптацію людини. Для того, щоб їм допомогли впоратися з психологічною, соціальною дезадаптацією, люди ходять до психолога.

Таким чином, у процесі адаптації можна виділити три фази:

1) Стадія тривоги чи аварійна фаза - розвивається на початку дії як фізіологічного, і патогенного чинника чи змінених умов довкілля і триває від кількох годин до двох діб. У цьому реагують вісцеральні службові системи: кровообіг, дихання. Цими реакціями керує центральна нервова система з широким залученням гормональних факторів, зокрема гормонів мозкової речовини наднирника (катехоламінів), що супроводжується підвищеним тонусом симпатичної системи. Наслідком активації симпатико-адреналової системи є такі зрушення вегетативних функцій, які забезпечують організм необхідної йому енергією як у передбаченні необхідних у майбутньому витрат. Ці запобіжні заходи є яскравою ілюстрацією прояву «випереджального» збудження.

В аварійній фазі реакції генералізовані і неекономні і часто перевищують необхідний для цих умов рівень. Число змінених показників у діяльності різних систем невиправдано велике. Управління функціями з боку нервової системиі гуморальних факторів недостатньо синхронізовано, вся фаза в цілому носить як би пошуковий характер і представляється як спроба адаптуватися до нового фактора або нових умов, головним чином за рахунок органних і системних механізмів.

Аварійна фаза адаптації переважно протікає і натомість підвищеної емоційності (частіше негативної модальності). Отже, механізми протікання цієї фази також включаються всі елементи центральної нервової системи, які забезпечують саме емоційні зрушення в організмі.

Аварійна фаза адаптації може бути виражена по-різному, залежно не лише від індивідуальних особливостейорганізму, але й від сили дратівливих чинників (що вони сильніші, тим ця фаза вираженіша). Відповідно вона може супроводжуватися сильно або слабко вираженим емоційним компонентом, від якого, своєю чергою, залежить мобілізація вегетативних механізмів.

• 2) Стадія опірності або перехідна до сталої адаптації. Вона характеризується зменшенням загальної збудливості центральної нервової системи, формуванням функціональних систем, що забезпечують управління адаптацією до нових умов. Знижується інтенсивність гормональних зрушень, поступово вимикається ряд систем та органів, спочатку залучених до реакції. У ході цієї фази пристосувальні реакції організму поступово перемикаються на глибший тканинний рівень. Гормональний фон видозмінюється, посилюють свою дію гормони кори надниркових залоз – «гормони адаптації».
• 3) Стадія стабілізації, сталої адаптації чи резистентності. Вона і є власне адаптацією – пристосуванням – і характеризується новим рівнем діяльності тканинних клітинних мембранних елементів, що перебудувалися завдяки тимчасовій активації допоміжних систем, які при цьому можуть функціонувати практично у вихідному режимі, тоді як тканинні процеси активізуються, забезпечуючи гомеостазис, адекватний новим умовам існування.

Основними рисами цієї фази є: мобілізація енергетичних ресурсів; підвищений синтез структурних та ферментативних білків; мобілізація імунних систем

У третій фазі організм набуває неспецифічної та специфічної резистентності - стійкості організму. Керуючі механізми в ході третьої фази скоординовані. Їхні прояви зведені до мінімуму. Проте загалом і ця фаза вимагає напруженого управління, як і зумовлює неможливість її нескінченного протікання. Незважаючи на економічність, перемикання реактивності організму на новий рівень протікає при певній напрузі керуючих систем. Цю напругу прийнято називати "ціна адаптації". Будь-яка активність в організмі, що адаптується до тієї чи іншої ситуації, обходиться йому набагато дорожче, ніж у нормальних умовах.

Якщо ж вплив чинників, яких людина змушений адаптуватися виявляється занадто тривалим чи занадто інтенсивним, то адаптаційні можливості організму та психіки виснажуються. Третя стадія адаптації, що затягнулася, може перейти в дезадаптацію.

Ключовим поняттям, яке пояснює процес виникнення хвороби, є поняття адаптації.

Адаптація –процес пристосування організму до умов середовища - загальноприродним і виробничим, соціальним.

Адаптація включає всі види вродженої та придбаної пристосувальної діяльності організмів з процесами на клітинному, органному, системному та організмовому рівнях, які підтримують сталість гомеостазу.

Будь-який процес адаптації починається з впливу адаптогенного фактора.

Адаптогенні фактори –умови довкілля, викликають зміни у організмі як наслідок – необхідність його перебудови.

Різноманітність цих чинників умовно можна поділити на великі групи: природні і антропогенні.

Природні фактори– це природні чинники живої та неживої природи, відповідно до цього розрізняють біотичні та абіотичні фактори. До біотичних факторів відноситься все різноманіття тваринного та рослинного світу, включаючи збудників хвороб. До абіотичних факторів середовища відносять повітряне середовище, атмосферний тиск, світлове випромінювання, магнітні поля, температуру навколишнього середовища, метеопогодні фактори та різні кліматогеографічні умови. У цій групі також розглядаються різні циклічні зміни в природі: зміна дня та ночі, пори року.

Антропогенні фактори- фактори, створені в результаті діяльності самої людини. У житті сучасної людини вони дуже різноманітні. До них відносять забруднення ґрунту, повітряного та водного середовища, побутові умови, різні види трудової та іншої соціальної діяльності.

У конкретних умовах діяльності доводиться мати справу з впливом на організм не ізольованих, а комплексних факторів. Так, сезонні змінивключають зміни освітленості, температури, вологості і т.п., а в деяких випадках - і зміни умов праці і відпочинку (наприклад в літні місяціу школярів).

Сумарний ефект впливу адаптогенних факторів на організм значною мірою визначається їх взаємодією між собою. Можливі синергічний, антагоністичний та адитивний види взаємодій.

При синергічному взаємодії сумарний ефект буде більше суми факторів, що впливають, тобто ці фактори будуть посилювати один одного. Наприклад, негативний вплив низьких температур довкілля посилюється за підвищеної вологості. Антагоністичний– коли дія одного чинника послаблює ефекти іншого. Прикладом може бути відоме явище, коли спека легше переноситься за наявності легкого вітерця. І нарешті, при адитивний взаємодії сумарний ефект практично дорівнює сумі факторів, що впливають - сонячне світло і вітер.

У будь-якому випадку має значення не тільки наявність того чи іншого адаптогенного фактора, а й його кількісна характеристика.

Для нормального функціонування організму необхідний певний діапазон значень факторів довкілля (газового складу атмосферного повітря, його вологості, температури тощо). Надлишок чи нестача цих факторів несприятливо позначається на життєдіяльності.

Рівень коливання («доза») факторів, що відповідає потребам організму та забезпечує сприятливі умови для його життя, вважають оптимальним (на мал. зона оптимуму). При цьому організм не витрачає ресурси на процеси адаптації.

Адаптаційні ресурси –резерви організму, які може витрачати на процес адаптації.

Серед таких ресурсів можна виділити енергетичні(будь-які речовини, що дають організму енергію) і пластичні(До них відносять морфоструктурні елементи організму - макромолекули та органоїди клітин, самі клітини, тканини та органи).

Відхилення від зони оптимуму у бік недостатнього чи надмірного дозування факторів без порушення життєдіяльності організму називають зонами норми. Такі відхилення людина здатна переносити завдяки наявності специфічних адаптивних механізмів, що потребують витрат адаптаційних ресурсів.

При подальшому зрушенні факторів за межі норми у бік надлишку чи нестачі наступають зони песимуму. Вони відповідають розвитку та вираженому прояву патологічних змін, але життєдіяльність організму ще зберігається. Потім адаптивні реакції, незважаючи на повну напругу всіх механізмів, стають малоефективними, і через деякий час настає загибель організму. Можливо, кордон між «нормою» і «песимумом» визначається за співвідношенням адаптаційних ресурсів, що витрачаються і відновлюються. Тобто, якщо на процес адаптації ресурсів витрачається більше, ніж може відновитися, то зрештою цей процес може призвести до виснаження адаптаційних резервів, і отже, фактор, що його спровокував, є песимальним.

Характер наведених малюнку залежностей обумовлений безліччю причин. Насамперед він залежить від природи фактора. Наприклад, коливання температури навколишнього середовища на кілька градусів переносяться організмом порівняно легко, оскільки адаптація до таких змін середовища виробилася під час еволюційного розвитку. Якщо ця адаптація була посилена гартуванням, то діапазон нешкідливих для організму температурних коливань може досягати кількох десятків градусів. Навпаки, такий фактор довкілля, як рівень ультрафіолетового опромінення, протягом багатьох тисячоліть залишався відносно постійним у кожній кліматогеографічній зоні. Тому навіть незначний зсув рівня ультрафіолетової радіації може спричинити серйозні негативні зміни в організмі (при нестачі – погіршення процесів росту та розвитку, при надлишку – опіки тощо).

У нових природних і виробничих умовах люди нерідко зазнають впливу незвичайних факторів навколишнього середовища, що надають несприятливий вплив на їх загальний стан, самопочуття та працездатність. Такі чинники прийнято відносити до розряду екстремальних.

Екстремальні фактори –це крайні, дуже жорсткі умови середовища, неадекватні вродженим і придбаним властивостям організму.

Провести точну межу між звичайними та екстремальними факторами середовища неможливо. Одні й самі чинники одночасно і для одних індивідуумів можуть бути звичайними, інших – екстремальними. Відмінності визначаються як специфікою подразників, а й властивостями організму. Наприклад, класичним екстремальним впливом на організм людини вважають стрибок із парашутом. Однак для парашутиста, який зробив кілька тисяч стрибків, подібне випробування вже не є екстремальним. І навпаки, цілком звичайним для старшокласника є навчальне навантаження по 5-7 уроків на день. Для першокласника такі умови будуть екстремальними і швидко призведуть до виснаження адаптаційних резервів організму. Швидше за все, поняття «екстремальності» має будуватися на кількісній оцінці фактора та відповідає його песимальним величинам (див. вище).

В цілому, можна сказати, що діапазон прийнятних для організму коливань фактора тим ширший, чим частіше з цими коливаннями організм стикався раніше (під час індивідуального чи еволюційного розвитку).

Крім того, цей діапазон залежить від індивідуальних особливостей організму: статі, віку, конституції тощо. Так, наприклад, жінки адаптуються інакше, ніж чоловіки, а дорослі здорові люди – легше, ніж діти, люди похилого віку та люди з ослабленим здоров'ям.

Тут можна відзначити, що в порівнянні з дорослими, процеси адаптації у дітей дуже пластичні, але вкрай невеликі адаптаційні резерви. Іншими словами, дитячий організм швидко та легко пристосовується до нових умов навколишнього середовища, але ресурси, що забезпечують реалізацію такої можливості, дуже обмежені.

Адаптація- це пристосування будови, функцій органів прокуратури та організму загалом, і навіть популяції живих істот до змін довкілля.

Розрізняють генотипічну та фенотипічну адаптацію. В основі першої лежать механізми мутацій, мінливості, природного відбору. Вони спричинили формування сучасних видів тварин і рослин. Фенотипова адаптація - це процес, що протікає протягом індивідуального життя. В результаті нього організм набуває стійкості до будь-якого фактора зовнішнього середовища. Це дозволяє йому існувати в умовах, що значно відрізняються від нормальних. У фізіології та медицині це також процес збереження нормального функціонального стану гомеостатичних систем, які забезпечують розвиток, збереження нормальної працездатності та життєдіяльності людини в екстремальних умовах.

Виділяють також складні та перехресні адаптації. Складні адаптації виникають у природних умовах, наприклад до умов певних кліматичних зон, коли організм людини піддається впливу комплексу патогенних факторів (на Півночі низька температура, знижений атмосферний тиск, зміна тривалості світлового дня тощо).

Перехресні або крос-адаптації – це адаптації, при яких розвиток стійкості до одного фактору підвищує резистентність до супутнього.

Існує два типи адаптивних пристосувальних реакцій. Перший тип називають пасивним. Ці реакції виявляються на клітинно-тканинному рівні і полягає у формуванні певного ступеня стійкості або толернтності до змін інтенсивності дії будь-якого патогенного фактора зовнішнього середовища, наприклад зниженого атмосферного тиску. Це дозволяє зберігати нормальну фізіологічну активність організму за помірних коливань інтенсивності даного фактора. Другий тип пристосування – активний. Цей тип полягає у активації специфічних адаптивних механізмів. В останньому випадку адаптація йде за резистивним типом. Тобто. за рахунок активного опору впливу. Якщо інтенсивність впливу фактора на організм відхиляється від оптимальної величини в той чи інший бік, але параметри гомеостазу залишаються досить стабільними, то такі зони коливань називається зонами норми. Є дві подібні зони. Одна з них розташована в області нестачі інтенсивності фактора, інша в області надлишку. Будь-яке усунення інтенсивності чинника межі зон норми викликає перевантаження адаптивних механізмів і порушення гомеостазу. Тому поза межами зон норми виділяють зони песимуму

У процесі адаптації виділяють два етапи: терміновий та довготривалий. Перший, початковий, забезпечує недосконалу адаптацію. Він починається з моменту дії подразника та здійснюється на основі наявних функціональних механізмів (наприклад, посилення теплопродукції при охолодженні). Довготривалий етап адаптації розвивається поступово, внаслідок тривалого чи багаторазового впливу чинника довкілля. У його основі лежить багаторазова активізація механізмів термінової адаптації та поступове накопичення структурних перебудов. Прикладом тривалої адаптації є зміни механізмів теплоутворення та тепловіддачі у холодних кліматичних умовах.

Базисом фенотипічної є комплекс послідовних морфофізіологічних перебудов, вкладених у збереження сталості внутрішнього середовища. Основною ланкою в механізмах адаптації є зв'язки фізіологічних функцій із генетичним апаратом клітин. Під дією екстремального фактора середовища відбувається збільшення навантаження на функціональну систему. Це веде до посилення синтезу нуклеїнових кислотта білків у клітинах органів, що входять до системи. У результаті формується структурний слід адаптації. Активізуються апарати цих клітин, що виконують базисні функції: енергетичний обмін, трансмембранний транспорт, сигналізацію Саме цей структурний слід є основою довготривалої фенотипної адаптації.

Однак адаптаційні механізми дозволяють компенсувати зміни фактора середовища лише у певних межах та визначений час. Внаслідок впливу на організм факторів, що перевищують можливості адаптаційних механізмів, розвивається дизадаптація. Вона призводить до дисфункції систем організму. Отже, відбувається перехід адаптаційної реакції на патологічну - хворобу. Прикладом хвороб дизадаптації є серцево-судинні захворювання у некорінних жителів Півночі.

Види скорочення кістякових м'язів. Поодинокі м'язові скорочення та його фази. Сумація м'язових скорочень. Зубчастий та гладкий тетанус. Оптимум та песимум роздратування (Н.В.Введенський)

При нанесенні на руховий нерв або м'яз поодинокого порогового або надпорогового подразнення, виникає одиночне скорочення. При його графічній реєстрації, на отриманій кривій можна виділити три послідовні періоди:

1. Латентний період. Це час від моменту завдання роздратування до початку скорочення. Його тривалість близько 1-2 мс. Під час латентного періоду генерується та поширюється ПД, відбувається вивільнення кальцію із СР, взаємодія актину з міозином тощо.

2. Період укорочення. Залежно від типу м'яза (швидкий або повільний) його тривалість від 10 до 100 мсек.,

3. Період розслаблення. Його тривалість дещо більша, ніж укорочення.

У режимі одиночного скорочення м'яз здатний працювати тривалий час без втоми, та його сила незначна. Тому в організмі такі скорочення зустрічаються рідко, наприклад, так можуть скорочуватися швидкі окорухові м'язи, м'язи згиначів пальців. Найчастіше поодинокі скорочення підсумовуються.

Сумація– це складання двох послідовних скорочень при нанесенні на неї двох порогових або надпорогових подразнень, інтервал між якими менший від тривалості одиночного скорочення, але більший за тривалість рефракторного періоду.

Розрізняють 2 види сумації: повну та неповну сумацію. Неповнасумація виникає в тому випадку, якщо повторне роздратування наноситься на м'яз, коли вона вже почала розслаблятися. Повнавиникає тоді, коли повторне роздратування діє м'яз на початок періоду розслаблення, тобто. наприкінці періоду укорочення. Амплітуда скорочення за повної сумації вище, ніж неповної. Якщо інтервал між двома подразненнями ще більше зменшити, наприклад, нанести друге в середині періоду укорочення, то сумації не буде, тому що м'яз перебуває в стані рефрактерності.

Тетанус- це тривале скорочення м'яза, що виникає в результаті сумації кількох одиночних скорочень, що розвиваються при нанесенні на неї ряду послідовних подразнень. Розрізняють 2 форми тетанусу: зубчастий та гладкий.

Зубчастий тетанусспостерігається в тому випадку, якщо кожне наступне роздратування діє на м'яз, коли він уже почав розслаблятися. Тобто. спостерігається неповна сумація. Гладкий тетанусвиникає тоді, коли кожне наступне роздратування завдається наприкінці періоду укорочення. Тобто. має місце повна сумація окремих скорочень. Амплітуда гладкого тетанусу більше, ніж зубчастого. У нормі м'язи людини скорочуються як гладкого тетануса. Зубчастий виникає при патології, наприклад, тремор рук при алкогольній інтоксикації та хворобі Паркінсона.

Механізм виникнення потенціалу дії. Рух іонів натрію та калію при збудженні. Досліди, що доводять значення іонів натрію у походження потенціалу дії. Поняття про електромеханічний супровід.

Подальші дослідження Ходжкіна і Хакслі показали, що з збудженні аксона кальмара виникає швидке коливання мембранного потенціалу, що у екрані осцилографа мало форму піку (spike). Вони назвали це коливання потенціалом дії (ПД). Так як електричний струмдля збудливих мембран є адекватним подразником, ПД можна спричинити, помістивши на зовнішню поверхню мембрани негативний електрод – катод, а внутрішню позитивний – анод. Це спричинить зниження величини заряду мембрани – її деполяризації. За дії слабкого допорогового струму відбувається пасивна деполяризація, тобто. виникає кателектротон. Якщо силу струму збільшити до певної межі, то наприкінці періоду його впливу на плато кателектротона з'явиться невеликий мимовільний підйом – місцева або локальна відповідь. Він є наслідком відкривання невеликої частини натрієвих каналів, що знаходяться під катодом. При струмі граничної сили МП знижується до критичного рівнядеполяризації (КУД), у якому починається генерація потенціалу дії. Він знаходиться для нейронів приблизно на рівні – 50 мВ.

На кривій потенціалу дії виділяють такі фази:

1. Локальна відповідь (місцева деполяризація), що передує розвитку ПД.

2. Фаза деполяризації. Під час цієї фази МП швидко зменшується та досягає нульового рівня. Рівень деполяризації зростає вище за нуль. Тому мембрана набуває протилежного заряду – усередині вона стає позитивною, а зовні негативною. Явище зміни заряду мембрани називається реверсією мембранного потенціалу. Тривалість цієї фази у нервових та м'язових клітин 1-2 мс.

3. Фаза реполяризації. Вона починається при досягненні певного рівня МП (приблизно +20 мВ). Мембранний потенціал починає швидко повертатись до потенціалу спокою. Тривалість фази 3-5 мс.

4. Фаза слідової деполяризації чи слідового негативного потенціалу. Період, коли повернення МП до потенціалу спокою тимчасово затримується. Він триває 15-30 мс.

5. Фаза слідової гіперполяризації чи слідового позитивного потенціалу. У цю фазу МП на деякий час стає вищим за вихідний рівень ПП. Її тривалість 250-300 мс.

Амплітуда ПД скелетних м'язів у середньому 120-130 мВ, нейронів 80-90 мВ, гладких клітин 40-50 мВ. При збудженні нейронів ПД виникає у початковому сегменті аксона – аксонному горбку.

Виникнення ПД обумовлено зміною іонної проникності мембрани під час збудження. У період локальної відповіді відкриваються повільні натрієві канали, а швидкі залишаються закритими, виникає тимчасова мимовільна деполяризація. Коли МП досягає критичного рівня, закриті активаційні ворота натрієвих каналів відкриваються і іони натрію лавиноподібно спрямовуються в клітину, викликаючи деполяризацію, що наростає. У цю фазу відкриваються і швидкі, і натрієві повільні канали. Тобто. натрієва проникність мембрани різко зростає. Причому від чутливості активаційних воріт залежить величина КУД (що вона вища, тим нижча КУД, і навпаки).

Коли величина деполяризації наближається до рівноважного потенціалу для іонів натрію (+20 мВ), сила концентраційного градієнта натрію значно зменшується. Одночасно починається процес інактивації швидких натрієвих каналів та зниження натрієвої провідності мембрани. Деполяризація припиняється. Різко посилюється вихід іонів калію, тобто. калієвий вихід струм. У деяких клітинах це відбувається через активацію спеціальних каналів калієвого струму. Цей струм, спрямований із клітини, служить швидкого зміщення МП до рівня потенціалу спокою. Тобто. починається фаза реполяризації. Зростання МП призводить до закривання та активаційних воріт натрієвих каналів, що ще більше знижує натрієву проникність мембрани та прискорює реполяризацію. Виникнення фази слідової деполяризації пояснюється тим, що невелика частина повільних каналів натрієвих залишається відкритою.

Слідова гіперполяризація пов'язана з підвищеною після генерації ПД калієвою провідністю мембрани і тим, що активніше працює натрій-калієвий насос, що виносить у клітину під час ПД іони натрію.

Змінюючи провідність швидких натрієвих і калієвих каналів, можна проводити генерацію ПД, отже, на збудження клітин. При повній блокаді натрієвих каналів, наприклад, отрутою риби тетродонту – тетродотоксином, клітина стає незбудливою. Це використовується у клініці. Такі місцеві анестетики, як новокаїн, дикаїн, лідокаїн гальмують перехід натрієвих каналів нервових волокон у відкритий стан. Тому проведення нервових імпульсів з чутливих нервів припиняється, настає знеболювання (анестезія) органу. При блокаді калієвих каналів важко вихід іонів калію з цитоплазми на зовнішню поверхню мембрани, тобто. відновлення МП. Тому подовжується фаза реполяризації. Цей ефект блокаторів калієвих каналів також використовується у клінічній практиці. Наприклад, один із них хінідин, подовжуючи фазу реполяризації кардіоміоцитів, уріжає серцеві скорочення та нормалізує серцевий ритм.

Також слід зазначити, що чим вища швидкість поширення ПД по мембрані клітини або тканини, тим вища її провідність.

Передача сигналу від збудженої мембрани до міофібрил називається електромеханічним сполученням. Коли генерація ПД припиняється та мембранний потенціалповертається до вихідного рівня, починає працювати Са-насос (фермент Са-АТФаза). Іони кальцію знову закачуються в цистерни саркоплазматичного ретикулуму та їх концентрація падає нижче 10-8 моль. Молекули тропоніну набувають вихідної форми і тропоміозин знову починає блокувати активні центри актину. Головки міозину від'єднуються від них і м'яз за рахунок еластичності входить у вихідний розслаблений стан.