Фундаментальные основы адаптации и дезадаптации человека при действии экстремальных факторов

FUNDAMENTALS OF HUMAN ADAPTATION AND DEADAPTATION UNDER EXTREME FACTORS



В.С. Новиков
V.S. Novikov
raen.vsn@mail.ru
вице-президент РАЕН, председатель Секции междисциплинарных проблем науки и образования, лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, заслуженный деятель науки РФ, академик, доктор медицинских наук, профессор
vice-president of the Russian Academy of Natural Sciences, chairperson of the section of Interdisciplinary problems of science and education of Russian Academy of Natural Sciences, a recipient of the State Prize in Science and Engineering, Honored Science Worker, member of the Russian Academy of Natural Sciences, Doctor of Medicine, professor
г. Санкт-Петербург
Saint-Petersburg

Ключевые слова:

  • адаптация
  • дезадаптация
  • экстремальные воздействия
  • индивидуальная резистентность
  • экстремальные факторы
  • физиология экстремальных воздействий
  • Keywords:

  • adaptation
  • deadaptation
  • extreme exposure
  • individual resistance
  • extreme factors
  • physiology of extreme exposure
  • В статье рассмотрены общебиологические механизмы адаптации к экстремальным воздействиям на системном и клеточном уровнях и закономерности формирования дезадаптационных состояний при их недостаточности. Показана роль конституциональных и индивидуально-психологических особенностей человека в реализации типовых стратегий адаптации. Приведены экспериментальные данные о роли опиатной системы в процессе адаптации к хроническому стрессовому воздействию. Определены перспективные направления дальнейшего изучения процессов адаптации и дезадаптации при экстремальных воздействиях.

    We consider general biological mechanisms of adaptation to extreme exposure at system and cell levels as well as patterns of formation of deadaptation states in case of their failure. The role of constitutional and individual psychological aspects in applying typical adaptation strategies is demonstrated. We offer the experimental data concerning the role of the opiate system in the process of adaptation to chronic stress. Prospect directions for further study of adaptation and deadaptation under extreme exposure are determined.

    Обзор статьи

    Одним из ключевых понятий, отражающих особенности существования живого организма в изменяющихся условиях среды, является адаптация. Проблема адаптации многогранна и комплексна, с ней связано понимание многих вопросов здоровья и патологии человека, решение важных проблем медицины труда. В общебиологическом смысле явление адаптации заключается в диалектическом взаимодействии организма с внешней средой, которым обеспечивается стабильность и в то же время адаптивность живых систем за счет гено- и фенотипически обусловленной нормы реакции.
    Становлению доминирующих тенденций в учении об адаптации способствовало развитие общей и эволюционной физиологии, физиологии труда, подводной и космической физиологии, полярной медицины, других направлений физиологии и медицины. Общей фундаментальной проблемой для всех этих направлений является проблема единства организма и среды, а главной задачей практического приложения – использование закономерностей и процессов приспособления к факторам среды с целью ослабления и предотвращения ее отрицательного воздействия на организм [27].
    При трактовке понятия «адаптация» необходимо подчеркнуть, о какой стороне этого явления идет речь, ибо термин «адаптация» используется для обозначения, во-первых, процесса приспособления к новой среде, во-вторых, равновесия (относительного соответствия), которое устанавливается между организмом и средой, в-третьих, результата эволюционного процесса [32]. Адаптация как процесс – одна из фундаментальных биологических закономерностей. Она осуществляется за счет усиления активности отдельных элементов функциональной системы (процесс актуализации) и включения в состав функциональной системы новых элементов (процесс мобилизации). Для процесса адаптации характерны два важнейших свойства: непрерывность течения и периодичность процессов, лежащих в его основе. Не менее важное значение имеет способность организма поддерживать определенный уровень устойчивости к действию разнообразных по своей природе факторов, которая определяется неспецифической резистентностью организма. В качестве своего результата адаптация имеет повышение или снижение устойчивости к адаптирующему фактору (факторам), сопровождающееся расширением или сужением диапазона защитно-приспособительных возможностей организма. Но во всех случаях адаптация – относительное соответствие живых систем с условиями их обитания (жизнедеятельности для человека).
    При изучении теоретических основ адаптации и перспектив использования ее закономерностей в интересах практической медицины в качестве главных направлений учения об адаптации рассматривают определение динамической структуры, исследование физиологии экстремальных воздействий и физиолого-экологических аспектов, а также механизмов, лежащих в основе адаптации. В целом любой фактор (доза, интенсивность, время или градиент изменения мощности) при воздействии которого превышается определенная критическая величина, может выступать в качестве экстремального. С точки зрения системного подхода понятие «экстремальный фактор» является фундаментальным, т.е. экстремальность определяется только в процессе взаимодействия конкретного индивида и конкретного фактора среды [25]. В субэкстремальных условиях формируется устойчивая адаптация. В экстремальных условиях имеет место относительно устойчивая адаптация на определенный срок, по истечению которого развиваются явления дезадаптации. При сверхэкстремальных условиях, характерных, как правило, для аварий и катастроф, адаптация невозможна. В этом случае реализуются лишь компенсаторные механизмы и нормы реакций, выработанные в процессе адаптациогенеза.
    При приспособлении человека к внешней среде и особенностям деятельности неспецифические компоненты адаптации служат отражением общих физиологических закономерностей [38; 39]. Их динамика может быть критерием эффективности адаптации. Вместе с тем, при рассмотрении теории адаптации было обосновано, что для всесторонней трактовки приспособления человека к условиям существования необходимо учитывать все компоненты адаптации – регуляторный, энергетический, пластический и неспецифический. Представления же, развиваемые, например, Г. Селье [40] в теории об общем адаптационном синдроме, в основе которого, по автору, лежат главным образом изменения гуморальной (гормональной) регуляции функций организма, или Ф.З. Меерсоном [19] о том, что основу адаптации составляет по преимуществу изменение синтеза нуклеиновых кислот и белков, должны быть признаны односторонними, касающимися лишь одного из фрагментов единой нейрогуморальной регуляции функций организма или пластического компонента адаптации. Эти концепции должны восприниматься критически, так как они не отражают во всей полноте всеобъемлющего жизненного явления – приспособления организма к условиям существования.
    Единство и многогранность процессов адаптации, обеспечивающих приспособление организма к окружающей среде, обусловливает взаимодействие регуляторных, пластических, энергетических и неспецифических компонентов адаптации [18; 29; 38]. При этом эффект неспецифических адаптационных изменений нередко отождествляется с механизмом общей адаптации, поскольку принцип мобилизации защитных приспособлений служит основным условием сохранения нормального уровня жизненно важных констант.
    Исследования закономерностей и механизмов адаптации человека к различным экстремальным воздействиям являются для Военно-медицинской академии традиционными и по ряду направлений приоритетными. К их числу могут быть отнесены установленные основные механизмы и закономерности изменений при гипоксии [1; 8; 25; 29; 34; 35; 36], радиальных ускорений [5; 14; 37], укачивании [6; 15; 44], гипербарии и гиперкапнии [7; 10; 43], адаптации к трудовой деятельности [11; 13; 18; 23; 26; 33; 45], условиям Арктики и Антарктики [9; 29; 38].

    Список использованной литературы

    1. Альбицкий П.М. О влиянии кислородного голодания на азотистый обмен веществ в животном организме: дис. … д-ра медицины. СПб., 1884. 119 с.
    2. Андреева Л.И., Бойкова А.А., Шабанов П.Д. Белки стресса (белки теплового шока). Методические подходы к изучению и применению: метод. рекомендации. СПб.: ВМедА, 2002. 24 с.
    3. Анохин П.К. Системные механизмы высшей нервной деятельности. М., 1979. 453 с.
    4. Борискин В.В. Жизнь человека в Арктике и Антарктике. Л.: Медицина, 1973. 199 с.
    5. Бресткин М.П., Комендантов Г.Л., Лаврентьев В.И. [и др.]. Первый опыт физиолого-гигиенического обоснования катапультирования летчиков в СССР. Л., 1962. 184 с.
    6. Воячек В.И. О происхождении морской болезни / Военная оториноларингология. Л., 1946. С. 48–64.
    7. Граменицкий П.М. Декомпрессионные расстройства. М.: Наука, 1974. 349 с.
    8. Гурвич Г.И. О приспособительных реакциях в условиях кислородной недостаточности: автореф. дис. … д-ра мед. наук. Л., 1961. 37 с.
    9. Деряпа Н.Р. Природа Антарктиды и акклиматизация человека. М. – Л.: Наука, 1965. 165 с.
    10. Жиронкин А.Г. Кислород. Физиологическое и токсическое действие. Л.: Наука, 1972. 172 с.
    11. Загрядский В.П. Военный труд и энергетика организма. Л.: Воениздат, 1969. 121 с.
    12. Ильюченок Р.Ю. Память и адаптация. Новосибирск: Наука, 1979. 172 с.
    13. Карпищенко А.И. Физиолого-биохимические механизмы предварительной и ускоренной адаптации к сухому жаркому климату и горно-пустынной местности: дис. ... д-ра мед. наук. СПб. 1995. 382 с.
    14. Комендантов Г.Л. Проблема ускорения в авиационной медицине. М., 1989. 271 с.
    15. Копанев В.И. Проблема статокинетической устойчивости человека в авиационной и космической медицине: дис. … д-ра мед. наук. М., 1969. 596 с.
    16. Кузнецов В.И., Малышев И.Ю., Меерсон Ф.З. Роль стресс-лимитирующих систем и феномена адаптивной стабилизации структур в адаптационной защите организма / Эколого-физиологические проблемы адаптации. М., 1994. С. 139–140.
    17. Малышев И.Ю. Стресс-белки в биологии и медицине. М.: ГЕОТАР-Медиа, 2012. 176 с.
    18. Медведев В.И. Устойчивость физиологических и психических функций человека при действии экстремальных факторов. Л.: Наука, 1982. 103 с.
    19. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука, 1981. 278 с.
    20. Миррахимов М.М., Васильев Н.В., Коляда Т.И. О механизмах адаптационного процесса / Иммунный гомеостаз в экстремальных природных условиях. Фрунзе: Ылым, 1985. С. 6–39.

    РФ, Ленинградская область, г. Гатчина, ул. Рощинская, д. 5 к.2