Проблемы и физиологические закономерности адаптации

Одной из важнейших проблем современной биологии и медицины является исследование закономерностей процесса адаптации организма к различным факторам среды. Проблема адаптации - общебиологическая проблема, она затрагивает интересы всего общества, работников всех отраслей труда и производства. С проблемой адаптации неразрывно связана проблема саморегулирования многокомпонентных биологических систем. Не случайно проблема адаптации человека является одним из основных разделов обширной Международной биологической программы (МБП), в рамках которой организована секция НА (Human Adaptability) - секция адаптации человека.

Не вдаваясь в детальный анализ известных определений адаптации, необходимо отметить, что они не в полной мере отражают сложный динамический приспособительный процесс, осуществляющийся на разных уровнях функционирования организма. По нашему мнению, общебиологическое 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.

Принципиально важной стороной адаптации является то, что способность организма или неспособность его приспосабливаться к внешним факторам среды всегда выступает как практический критерий жизнедеятельности. Как известно, практика поворачивает предмет теми гранями и направляет познание на те его стороны, которые имеют для человека первостепенное значение. Такое значение во все времена человеческой истории имела способность (или ее утрата) приспосабливаться и жить в конкретных условиях среды. Оценка каждого случая и вида нарушения приспособления с позиций принципа конкретности - обязательное условие правильного понимания и эффективного практического использования закономерностей физиологической адаптации.

По мнению исследователей, занимающихся разработкой проблем адаптации, существенная особенность взаимоотношений человека с современным окружающим миром состоит в том, что на подавляющее большинство людей многие неблагоприятные факторы действуют в небольших дозах, но регулярно, в течение длительного времени. Такие влияния, как правило, не вызывают в начальный период специфических изменений в организме, а затрагивают главным образом неспецифические механизмы, приводя их в состояние длительной активизации.

Общие представления об адаптации и стресс-реакции получили свое развитие в свете концепции П. К. Анохина об «опережающем отражении действительности». В соответствии с этой концепцией полагают, что неадекватные факторы среды обусловливают формирование в высших регуляторных центрах не только опережающей стратегии поведения, но и оценку вероятных морфо-функциональных и энергетических изменений в организме. Именно последнее и является важным фактором в выборе дальнейшей динамики адаптации биосистемы, которая таким способом опережающее отражает не только возможные варианты поведенческих реакций, но и вероятную меру морфофункциональной «платы» за их реализацию. Постоянное сопоставление этих двух прогнозируемых программ и определяет оптимальный выбор адаптивного поведения организма.

При определении количественных и качественных особенностей адаптационных сдвигов в ответ на воздействие тех или иных факторов среды необходимо учитывать последовательность включения различных компенсаторно-приспособительных реакций, их взаимодействие и интенсивность, а также период последействия. Характер адаптационных изменений зависит от скорости и интенсивности воздействия того или иного фактора. В результате этого адаптационные реакции регулируются и устанавливаются прежде всего на уровне временной координации функций и лишь затем возникают обменные, энергетические и структурные изменения.

Общей закономерностью физиологической адаптации является неплавность динамики приспособления, возникновение фаз напряжения и активации, десинхронизации и стабилизации и, наконец, выход на новый уровень функционирования либо срыв адаптации. Представляется целесообразным адаптацию и дезадаптацию рассматривать как два диаметрально противоположных по физиологической сущности процесса: в ходе первого уровень активности и устойчивость организма к адаптагенным факторам возрастают, а в ходе второго, наоборот, снижаются. Это положение следует учитывать при обосновании мероприятий, направленных на оптимизацию приспособительных процессов.

Вместе с тем существует мнение о том, что динамика приспособительного процесса имеет плавный характер, а основным типом адаптационных изменений является экспонента. Это положение является одним из основных в концепции характера физиологической адаптации. Точку зрения об экспоненциальной динамике адаптации и дезадаптации некоторые исследователи пытаются обосновать, постулируя «принцип непрерывности биологических феноменов».

Поэтому не случайно в современном учении о физиологических адаптациях условно выделяются три главных направления: а) определение динамической структуры адаптации; б) исследование физиолого-экологических аспектов адаптации; в) изучение физиолого-генетических аспектов адаптации. Основной задачей экологической физиологии человека является вскрытие механизмов, обеспечивающих развитие адаптационных реакций и способствующих оптимизации приспособительных функций организма. Это служит созданию наиболее эффективных систем оценки состояния здоровья и совершенствованию мер по профилактике заболеваний человека.

Проблема адаптации человека имеет не только медико-биологическое значение, но она важна и для других областей научного познания, связанных с изучением процесса труда и жизни в человеческом обществе. Еще И. П. Павлов отмечал: «Идя путем объективных исследований, мы постепенно дойдем до полного анализа того беспредельного приспособления во всем его объеме, которое составляет жизнь на Земле». С современной точки зрения проблема адаптации может стать ключевой в понимании многих вопросов здоровья и патологии человека.

Различным иммунобиологическим аспектам экологической физиологии и гомеостатическим механизмам адаптации человека посвящены многие исследования, однако обобщающих работ в этом направлении нет. Следует согласиться с В. П. Казначеевым, указывающим, что мы еще очень мало знаем о клеточных и молекулярных механизмах адаптации человека в условиях высоких широт. Много противоречий в оценке гематологических изменений и роли неспецифической резистентности в устойчивости к различным заболеваниям. Нет убедительных данных о течении защитно-приспособительных процессов у специалистов, работающих в различных экстремальных условиях, и значении оздоровительных мероприятий в повышении неспецифической резистентности организма к экологическим факторам (зато уже есть данные о более частом возникновении пневмоний и развитии туберкулеза легких). Требует своего развития проблема реадаптации человека после пребывания в условиях неадекватной среды. Рациональное решение этих и других задач в значительной степени будет способствовать выработке единых критериев оценки эффективности адаптационного процесса, сохранению здоровья и профилактике заболеваний человека в экстремальных экологических условиях.