Тема 4. Адаптационные резервы организма (Лекция 2 часа)

4.1. Общие представления о резервах организма

Человеческий организм представляет собой сложную биосоциальную систему, обладающую большими возможностями приспособления к окружающей среде. Человек может адаптироваться к значительным физическим нагрузкам, к условиям измененной газовой среды, к высокой и низкой температуре, повышенной влажности, пониженной и повышенной освещенности и т.д. Хорошо известно, что адаптированный организм может легче переносить воздействия различных неблагоприятных факторов внешней среды, чем неадаптированный, а под влиянием чрезвычайного усилия, эмоционального напряжения или при высокой мотивации деятельности организм человека способен продемонстрировать функциональную активность, недоступную для него в спокойном состоянии. Все это говорит о том, что организм человека обладает скрытыми возможностями (резервами) и что адаптированный человек обладает большими резервами и умеет их лучше использовать в процессе адаптации.

Адаптационные резервы.

Выделяются структурные (морфологические) и функциональные резервы. Структурными резервами организма выступает парность ряда органов, обеспечивающая викарное замещение функций (почки, легкие, уши, глаза, некоторые железы внутренней секреции и т.п.). Каждый из этих органов при выходе из строя своего "напарника" один может обеспечить нормальное функционирование организма в обычных условиях, а в ряде случаев и при выраженных нагрузках. Для эндокринной системы эти возможности особенно выражены: даже небольшая часть одной из парных желез внутренней секреции может полностью обеспечить нормальное состояние организма. К глубоким и мощным структурным резервам организма относится резистентность его клеток и тканей к различным внутренним изменениям условий их функционирования. Функциональные резервы организма включают в себя три относительно самостоятельных вида резервов: биохимические, физиологические и психологические, интегрирующиеся в систему резервов адаптации организма.

Биохимические резервы.

В результате мобилизации и использования биохимических резервов при адаптации происходит поддержание динамического постоянства внутренней среды организма. Если в организме происходит накопление продуктов обмена веществ, включаются гуморальные механизмы сохранения гомеостаза. Таким образом, биохимические резервы обеспечивают не только энергетический и пластический обмен, но и гомеостаз организма, и связаны в основном с клеточным и тканевым уровнями.

Психологические (психические) резервы.

Функциональные резервы организма могут быть представлены в виде сложной системы резервов, в которой фундаментом являются биохимические, а вершиной – психологические резервы. Стержнем системы функциональных резервов, объединяющим ее в единое целое за счет механизмов нейрогуморальной регуляции, являются физиологические резервы. Системообразующим фактором вступает результат деятельности или результат адаптации. Отсутствие результата, как и систематически недостаточный результат, могут не только стимулировать формирование системы функциональных резервов, но и разрушать ее, прекращать ее функционирование в зависимости от воли, установок, системы ценностей и т.д.

Согласно теории функциональных систем, отдельное проявление скрытых возможностей организма человека не может быть оценено как резерв. Только отношение данного функционального проявления к результату целостной деятельности позволяет говорить о собственно резервах адаптации. Из этого следует, что под резервами адаптации организма понимаются такие изменения функциональной активности структурных элементов организма, которые вносят вклад в достижение приспособительного результата. Результат адаптации не может быть сведен к результатам функционирования отдельных органов, а выступает как интегративное образование, определяющее и формирующее ту своеобразную организацию физиолого-биохимических процессов, которая необходима для его достижения.

В процессе адаптации в организме формируется и совершенствуется система функциональных резервов, специфические черты которой определяется уровнем и характером адаптированности организма, его половыми, возрастными и конституциональными особенностями (схема 1).

Отдельные части формирующейся сложной системы функциональных резервов взаимодействуют между собой. Некоторые из них обусловливают взаимные положительные (на рис. 35 «+») и отрицательные («–») (т.е. стимулирующие и угнетающие) воздействия, а некоторые оказывают односторонние влияния Так, сенсорные системы могут активировать или угнетать деятельность системы организации движений, в то время как на систему поддержания гомеостаза могут оказывать только активирующее влияние.

Мышечная система, активируя систему поддержания гомеостаза, может оказывать (как и система поддержания гомеостаза) угнетающее воздействие на систему организации движений и т. д. В принципе адаптация организма может быть рассмотрена как двуединый процесс. С одной стороны, организм приспосабливается к удержанию жизненно важных констант внутренней среды, а с другой – поскольку часто предотвратить сдвиги гомеостаза все равно не удается, то организм приспосабливается к выполнению специализированной деятельности или к воздействующим факторам в условиях измененного гомеостаза путем вовлечения резервов функциональной системы адаптации.

4.2. Классификация физиологических резервов

Физиологические резервы могут быть классифицированы следующим образом.

1. По соответствующим уровням организма могут быть выделены клеточные, тканевые, органные, системные, межсистемные резервы и резервы целостного организма, т.е. можно говорить о физиологических резервах клеток (мышечных, нервных и т.д.), тканей (нервной, мышечной, железистой и т.д.), органов (сердца, легких, почек и т.д.), систем органов (сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной и т.д.) и о приспособительных (адаптивных) резервах целостного организма.

2. По физическим качествам:

1) физиологические резервы силы

2) физиологические резервы быстроты (скорости)

3) физиологические резервы выносливости

3. По характеру (мощности, длительности) выполняемой мышечной работы:

1) физиологические резервы работы максимальной мощности

2) физиологические резервы работы субмаксимальной мощности

3) физиологические резервы работы большой мощности

4) физиологические резервы работы умеренной мощности.

4. По очередности мобилизации физиологические резервы могут быть условно подразделены на три эшелона:

Первый эшелон резервов мобилизуется сразу же при переходе от состояния покоя к привычной деятельности до появления чувства усталости.

Второй эшелон – в экстремальной ситуации,

Третий эшелон – в борьбе за жизнь.

5. По степени специфичности физиологические резервы могут быть подразделены на общие (неспецифические) и специальные. Первые реализуются через общие для всех видов деятельности качества, вторые – через навыки в специфической деятельности.

В процессе адаптации происходит расширение диапазона резервных возможностей организма и повышается способность к их мобилизации. Некоторые сдвиги в функциях органов, рассматриваемых как возможный уровень мобилизации физиологических резервов организма, могут быть продемонстрированы на примере мышечной деятельности (табл. 1).

Количественная оценка функциональных резервов организма весьма затруднительна. Существуют два пути исследования резервных возможностей организма. Один путь связан с определением диапазона функций органа, системы органов и целостного организма при воздействии на организм тестирующих нагрузок, а второй путь – с исследованиями способности организма человека совершать работу в условиях нарушения гомеостаза (определение допустимых степеней гетеростаза). Учитывая, что при любом функциональном тестировании организма мобилизуется лишь часть физиологических резервов, прямое определение потенциально имеющихся физиологических резервов не возможно. Однако, поскольку изменение функций физиологических систем взаимосвязаны за счет механизмов нейрогуморальной регуляции, для оценки функциональных резервов адаптации организма используются косвенные методы в виде дозированных и предельных физических нагрузок с регистрацией различных показателей функционального состояния организма (ЧСС, потребление О2, секреция гормонов, ЭЭГ и т.д.). Такой подход позволяет количественно оценить реальный вклад тех или иных физиологических резервов в формирование функционального состояния организма, а поскольку подсистема физиологических резервов является центральной в системе резервов адаптации и от ее функции зависит работа других подсистем, это позволяет приблизиться к оценке возможности мобилизации системы функциональных резервов в целом.

При оценке функциональных резервов организма широко используется системный подход, позволяющий дать характеристику интеграции различных резервов в системную адаптивную реакцию организма в ответ на воздействие тестирующих нагрузок. Установлено, что интеграция функциональных резервов определяется спецификой и уровнем адаптированности организма и характером воздействующего на организм фактора внешней среды.