5. Адаптация человека к экстремальным условиям среды

Качественная оценка реакций на уровне целого организма очень важна. Такая неспецифическая реакция обозначена Г. Селье как стресс – общий адаптационный синдром, которая представляет собой адаптивную реакцию, направленную на поддержание гомеостаза целого многоклеточного организма или неспецифическая (общая) реакция напряжения организма человека на любое сильное воздействие, оказываемое на него. Отличаются положительная (эвстресс) и отрицательная (дистресс) формы стресса. Адаптационный синдром (общий адаптационный синдром) – совокупность общих защитных реакций, возникающих в организме человека и животных под действием различных раздражителей, способствующих восстановлению нарушенного равновесия и направленных на поддержание постоянства внутренней среды организма – гомеостаза. Что такое адаптация? Адаптация – совокупность физиологических реакций, лежащих в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленная к сохранению постоянства его внутренней среды, гомеостаза. (БСЭ, 3 издание). В.Н. Захаров (1993) трактует адаптацию, как взаимодействие организма и окружающей среды, направленное на поддержание гомеостаза, обеспечение биологической и социальной активности организма, продолжение и усовершенствование вида. И.А. Аршавский (1993) определяет адаптацию, как реакцию морфофизиологического преобразования организма (и его частей), в результате которой повышаются не только его структурно-энергетические, т.е. рабочие возможности, но и его общая неспецифическая резистентность".

Экологическая адаптация человека на прямую зависит от условий, в которых он живет и работает. Профессиональная деятельность всегда связана с определенным риском. В свете данной дипломной работы рассматривается профессиональная деятельность человека – водолазное дело, а также длительное пребывание человека в условиях гипербарической среды. Внешние факторы, действующие на человека в условиях повышенного давления, изучает такая дисциплина, как экология человека.

Экология человека – комплексная дисциплина, исследующая законы взаимоотношения биосферы (ее подразделений) и антропосистемы (ее структурных уровней) человечества, его групп (популяций) и индивидуумов, влияние природной (в ряде случаев и социальной) среды на человека и группы людей. Экология человека включает в себя такое направление, как экология человека опасных профессий – комплексная дисциплина, часть экологии человека, включающая медико-социальные проблемы охраны здоровья, эффективности и надежности деятельности лиц, подвергаемых в процессе выполнения своих социально значимых обязанностей повышенному индивидуальному риску неблагоприятных последствий для своей жизни и здоровья.

Существует несколько проблем, которые связаны с пребыванием человека в экстремальных условиях внешней среды. Чтобы более подробно изучить эти проблемы были разработаны концепции:

Первая – концепция синдромосходных состояний: моделирование и нормирование так называемых острых экологических эффектов. Воздействие большинства факторов деятельности человека сопровождается синдромосходным комплексом изменений на молекулярно-клеточном и тканевом уровнях (рис. 2). Эти изменения заключаются в уменьшении активности и снижения экономичности энергообмена и могут быть охарактеризованы как признаки снижения резервов адаптации биосистем человека. Они выражаются в увеличении потребления О₂ в покое, разобщении окисления и фосфорилирования, снижении емкости аэробных энергоисточников и окислительно-восстановительного потенциала митохондрий, увеличения доли анаэробной энергопродукции, переключении метаболизма преимущественно на обмен жиров. Направленность происходящих сдвигов имеет очевидное сходство с инволюцией системы энергообмена при старении и при парциальной недостаточности здоровья. Разработана концепция поиска аналогов того или иного жизненно опасного фактора. При этом возможны перекрестная адаптация и перекрестный прогноз устойчивости организма человека к различным воздействиям. Дело в том, что в военной (экстремальной) медицине и медицине катастроф все чаще возникает необходимость моделирования (имитации) воздействия различных стресс-факторов с целью исследований изменений деятельности человека в этих условиях.

Вторая – биологический возраст, психофизиологические резервы и функциональная надежность систем человека. Общебиологические закономерности возрастной работоспособности заключаются в том, что, например, биологический возраст как военного, так и гражданского летчика превышает биологический возраст населения на 8-10 лет. Пик возрастной работоспособности приходится на 30-40 лет, а затем она неуклонно падает. Количество тренировок, необходимых для повышения работоспособности на 10%, в 20 лет составляет 5, а в 40 уже 10. Соответственно обратно пропорционально падает выраженность тренировочного эффекта.

Третья – медико-социальный уровень экологии человека представлен в концепции качества жизни. Качество жизни человека является фундаментальной эколого-гигиенической проблемой профилактической медицины (рис. 3). Системообразующим фактором качества жизни является здоровье человека (индивидуальное, репродуктивное, семейное, общественное, профессиональное). Основными составляющими качества жизни должны быть: социально-экономические – потребление в связи с геоэкологией и гигиеной производств и уровень риска жизни; медико-биологические показатели – продолжительность жизни, заболеваемость и смертность, а также характеристики потомства и семьи; и, наконец, медико-социальные составляющие – медико-санитарное состояние (здравоохранение) и информационное обеспечение населения (радио, телевидение, печать, общение).

Четвертая – проблема комбинированных и сочетанных воздействий. Реальная среда обитания человека – это многофакторная система с экстенсивным или интенсивным преобладанием того или иного фактора, различными временными параметрами воздействия и т. д. Изучение комбинированного действия факторов среды обитания является важнейшей проблемой экологии человека. В жизни практически не бывает ситуаций изолированного действия фактора, есть лишь его количественное преобладание в той или иной ситуации. Организм всегда находится под прессом действия комплекса факторов порой «расставленных» по времени очень далеко.

Проблема комбинированного действия фактора на организм человека является одной из ключевых в медицине и экологии человека. В тоже время надо признать, что значимость данного научного направления понята пока не в полной мере. Практический аспект проблемы связан прежде всего с нормированием факторов среды, с оценкой эффективности предназначенных для использования средств и методов профилактики, защиты, коррекции и реабилитации различных нарушений.

Рассмотренные в концепции качества жизни рискометрические системы оценки фактически исследуют множество слабых и средней силы воздействий. Так же многообразны и основные группы сильных факторов, влияющих на лиц опасных профессий, а также основные физиологические системы, участвующие в реализации их влияния на организм человека. Они включают: механоакустические, факторы измененной газовой среды и барометрического давления, температурные микроклиматические, физические факторы электромагнитной природы, токсические и др. Все это происходит на фоне жестокого эмоционального и информационного стресса человека опасных профессий.

Пятая – проблема риска нарушения деятельности человека. В экологии человека разработан специальный алгоритм эколого-гигиенического определения функциональной надежности деятельности лиц опасных профессий. Зависимость риска возникновения эффекта от действующего фактора разделяется на три основных интервала: подпороговый, сверхпороговый и экстремальный уровни воздействия.

Установлено, что повышенному риску человека можно воспрепятствовать достаточно эффективными профилактическими мероприятиями.

Различают типы адаптации: генотипическая, фенотипическая, биологическая, физиологическая, биохимическая, психологическая, социальная, сексуальная, специфическая, неспецифическая, перекрестная, которые характеризуются по времени: экстренная, острая, краткосрочная, незавершенная и долговременная. Действующей терминологией являются: адаптированность - завершенность адаптации;

адаптируемость, адаптабельность – способность к адаптации, адаптогенные, адаптивные, адаптирующие – факторы вызывающие адаптацию;

адаптогены – вещества улучшающие адаптацию;

адаптировать, адаптироваться – побуждать, совершать адаптацию; дисадаптация – нарушение, срыв адаптации;

дезадаптация – потеря имевшийся адаптации;

реадаптация – восстановление утраченной адаптации;

инадаптация – отсутствие адаптации;

анадаптация – безвозвратная потеря адаптации;

синадаптация – взаимная адаптация;

адаптациогенез – приобретение новой адаптивной нормы реакции; коадаптация – адаптивные реакции на суборганизменном уровне (системном, органном, клеточном, субклеточном и молекулярном).

Общепринято, что такая реакция реализуется в три фазы.

• Первая фаза – физиологическая или анаболическая, протекающая в три этапа:

– первично анаболическая, когда в ответ на стрессовое раздражение организм мобилизует собственные энергетические резервы;

– индукционно-анаболическая, когда на продолжающее действие стрессовых раздражителей в процессе жизнедеятельности начинается индукция избыточного постепенного накопления энергетических резервов;

– избыточно-анаболическая, когда в ответ на действующие экстремальные раздражители идет максимальное накопление в организме энергетических резервов.

• Вторая фаза – стадия снижения резистентности. В этой фазе в случае действия экстремальных раздражителей, интенсивность которых выходит за границы физиологического стресса, или отсутствия раздражителей (например невесомость) начинается постепенное истощение энергетических резервов. Возникает состояние повышенной предрасположенности к различным заболеваниям, при которой организм уже не способен полноценно реализовать адаптивную физиологическую реакцию.

• Третья фаза - стадия истощения. Она характеризуется превалированием катаболических процессов над анаболическими. В этой фаза организм теряет энергетические ресурсы по сравнению с исходным состоянием. Именно в эту стадию формируются реакции декомпенсации и болезнь.

Как же, исходя из вышеизложенного, реализуется положение экстремальной физиологии в проблемах водолазной медицины?

Прежде всего, необходимо определить, какие специфические и неспецифические экстремальные факторы действуют на водолаза. Разделим их на три группы.