Адаптация

Адаптация (лат. adaptatio приспособление: синоним: приспособление, приспособительные реакции) — развитие новых биологических свойств у организма, популяции, вида, биоценоза, обеспечивающих их нормальную жизнедеятельность при изменении условий окружающей среды.

Среди многочисленных форм А. выделяют два основных типа: генотипическую А., осуществляемую путем естественного отбора полезных для выживания признаков, и фенотипическую, или индивидуальную, А., которая проявляется главным образом в количественной модификации наследственно детерминированных свойств.

Адаптивными свойствами обладают отдельные клетки, органы и ткани, способные при определенных условиях сохранять жизнедеятельность вне организма, например в культуре ткани. Однако полноценная А. является результатом деятельности целого организма, и ее можно рассматривать на трех уровнях — метаболическом, гомеостатическом и поведенческом.

Первичный и самый древний уровень А. связан с деятельностью метаболической системы, обеспечивающей адекватное потребностям организма снабжение его веществами и энергией путем регуляции равенства их притока и расхода.

Гомеостатический уровень А. осуществляется с участием специализированных систем, регулирующих нутритивные, дыхательные, экскреторные и другие вегетативные процессы. Главная роль в этом принадлежит вегетативной нервной системе и железам внутренней секреции.

Поведенческий уровень А. реализуется на основе сочетания разных форм врожденного и приобретенного поведения и обеспечивает быстрое и эффективное взаимодействие со средой. Простейшие формы поведения реализуются на основе жестких генетических программ. К ним относятся таксисы и тропизмы простейших, сегментарные и надсегментарные рефлексы позвоночных а также сложные цепные безусловные рефлексы, или инстинкты. Врожденные формы поведения эффективны лишь в определенном, достаточно узком диапазоне стабильных экологических условий и не оправдывают себя, когда экологическая ситуация быстро изменяется. Исключительное значение для поведенческой А. имеют условно-рефлекторная деятельность, обучение и опережающее отражение событий внешнего мира. Способность к обучению и приобретению индивидуального опыта обеспечивает животному и человеку возможность прогнозировать характер будущих событий и, следовательно, заблаговременно подготовиться к ним.

На уровне целого организма А. к наиболее стандартным факторам реализуется на основе врожденных жестких механизмов. Таким путем осуществляются зрительная и слуховая А., регуляция кислотно-щелочного равновесия крови, запуск висцеромоторных рефлексов и другие приспособительные реакции местного значения. Вместе с тем при действии малознакомых или экстремальных стимулов все более значимую роль в А. приобретают общие, неспецифические реакции. Генерализованная активация мозга при этом создает необходимые условия для восприятия и обработки информации, а секреция адаптивных гормонов (катехоламинов и кортикостероидов), активизируя метаболизм, способствует консолидации анатомически и функционально разобщенных элементов в единую систему, направленную на достижение конкретного приспособительного эффекта (см. Функциональные системы).

При А. к внешним условиям обычно первыми включаются разные формы приобретенного и врожденного поведения. Когда действие неблагоприятных факторов продолжительно и неустранимо, становится более отчетливым участие висцеральных систем. В частности, необходимый тепловой баланс могут создать мышечная дрожь, сужение поверхностных сосудов и повышение обмена веществ. По мере ухудшения условий и истощения гомеостатических резервов изменения, нарастающие в метаболическом звене, приобретают патологическую направленность. В случаях, когда внешний фактор не воспринимается экстероцепторами (например, при действии ионизирующего излучения сильного магнитного поля и т.д.), поведенческий уровень А. включается лишь при недостаточности внутренних ресурсов. Аналогичная картина обычно наблюдается и при заболеваниях внутренних органов. В любом случае осознание этого факта субъективно оценивается как плохое самочувствие, недомогание. С физиологической точки зрения можно говорить о возрастающей централизации регуляции нарушенных функций (см. Компенсаторные процессы), необходимой для осуществления полноценной, целостной адаптации и запуска комплекса неспецифических процессов — реакции активации мозга и общий адаптационный синдром (см. Стресс).

В зависимости от длительности действия неадекватного фактора и степени морфофункциональных перестроек выделяют три этапа А.: начальный, этап неустановившейся А. и долговременную, установившуюся А., или состояние адаптированности.

Адаптация человека представляет собой сложный социально-биологический процесс, в котором человек не только сам приспосабливается к новой экономической обстановке, но и приспосабливает эту обстановку к своим нуждам и потребностям (например, создает систему жизнеобеспечения населения, включающую городскую и жилую среду, соответствующие комплекты одежды, специальное питание и т.д.). Исследования А. человека приобрели особое значение в связи с ускорением научно-технического прогресса, выходом людей за пределы привычной для них среды обитания — освоение экстремальных районов (Арктика, Антарктика, пустыни, океанический шельф), космического пространства. Возросла актуальность изучения закономерностей А. человека к ионизирующему излучению, химическому загрязнению, шуму, вибрации, электромагнитным полям. Чем необычнее и сложнее для человека новые экологические условия, тем тяжелее протекает у него А. (см. Акклиматизация). У пожилых и больных адаптационные возможности значительно ниже, чем у молодых и здоровых людей. Иногда адаптационные резервы истощаются после того, как организм в течение некоторого периода был в состоянии адаптированности. В обоих случаях наступает дизадаптация, которая может принимать различные формы: дизадаптация с недостаточной способностью к восстановлению, когда работоспособность практически сохранена, но является неустойчивой и невысокой; дизадаптация с явным дефектом, что ведет к снижению или утрате трудоспособности; дизадаптация со скрытым дефектом, который выявляется только с течением времени или под влиянием сверхнагрузки; дизадаптация с сохранением работоспособности, но с утратой фертильности или приобретением потенциальной тератогенности в последующих поколениях, что связано с повреждением генома клеток репродуктивной системы. Дизадаптация может возникнуть также и как следствие изначальной неполноценности какой-либо системы. Так, у лиц, страдающих страхом высоты, любая попытка адаптироваться к высоте, как правило, будет способствовать обострению страха. Иногда формируются своего рода патологические системы, усугубляющие дизадаптацию на основе механизмов порочного круга. Невротические реакции, например, могут способствовать появлению ряда соматических нарушений (аритмии, дискинезии и прочие), а соматические нарушения, в свою очередь, могут усиливать астению и тревогу.

Многочисленные методы изучения А. (биохимические, физиологические, психологические) направлены на решение проблемы диагноза и прогноза адаптивных возможностей организма. Особое значение имеют функциональные или нагрузочные пробы, которые имитируют те или иные стороны А. и позволяют наблюдать характер адаптивных сдвигов на фоне действия одного или нескольких факторов, а также экстраполировать особенности адаптивных реакций при возможном увеличении амплитуды неблагоприятного фактора, предполагаемый характер «отказов», получить индивидуальные нормы адаптивной реакции.

 

Библиогр.: Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем, М., 1975; Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации, Новосибирск, 1980; Новосельцев В.Н, Теория управления и биосистемы, с. 99, М., 1978; Парин В.В. Человек, биосфера и технический прогресс, Журн. общ. биол., т. 34, № 2, с. 163, 1973; Студеникин М.Я., Макаренко Ю.А. и Бурмистрова Н.Н. Адаптация детей к условиям детского дошкольного учреждения и лечебного стационара. Вестн. АМН СССР, №10, с. 20, 1979; Теория систем и биология, пер. с англ., под ред. В.И. Кринского, М., 1971; Шмидт-Нильсен К. Физиология животных. Приспособление и среда, пер. с англ., кн. 1—2, М., 1982; Экологическая физиология человека. Адаптация человека к экстремальным условиям среды, под ред. О.Г. Газенко, М., 1979.