Механизмы адаптации. Реферат: Психологические механизмы адаптации человека

адаптация является целостным, системным процессом, характеризующим взаимодействие человека с природной и социальной средой. Выделение различных видов и уровней адаптации в достаточной мере искусственно и служит целям научного анализа и описания этого явления; механизмом, определяющим уровень развития процесса адаптации, является диалектическое противоречие между интересами различных уровней иерархии: индивида и вида, особи и популяции, человека и общества, этноса и человечества, биологическими и социальными потребностями личности; системообразующим фактором, регулирующим и организующим процесс адаптации, является цель, связанная с ведущей потребностью; особенности процесса адаптации определяются психологическими свойствами человека, в том числе уровнем его личностного развития, характеризующегося совершенством механизмов личностной регуляции поведения и деятельности; критериями адаптированности можно считать не только выживаемость человека и нахождение места в социально-профессиональной структуре, но и общий уровень здоровья, способность развиваться в соответствии со своим потенциалом жизнедеятельности, субъективное чувство самоуважения; процесс адаптации человека в новых условиях существования имеет временную динамику, этапы которой связаны с определенными психологическими изменениями, проявляющимися как на уровне состояния, так и на уровне личностных свойств. Наиболее современным определением понятия психической адаптации нам представляется следующее: «Психическую адаптацию можно определить как процесс установления оптимального соответствия личности и окружающей среды в ходе осуществления свойственной человеку деятельности, который позволяет индивидууму удовлетворять актуальные потребности и реализовать связанные с ними значимые цели (при сохранении физического и психического здоровья), обеспечивая в то же время соответствие психической деятельности человека, его поведения требованиям средыСоциально-психологический аспект адаптации обеспечивает адекватное построение микросоциального взаимодействия, в том числе - профессионального, достижение социально значимых целей. Он является связующим звеном между адаптацией индивидуума и популяции, способен выступать в качестве уровня регулирования адаптационного напряжения. Современные научные представления о феномене адаптации послужили основанием для формулировки рабочего понятия «социально-психологическая адаптация». Социально-психологическая адаптация рассматривается как процесс организации социального взаимодействия, способствующего наиболее полной реализации личностного потенциала. Личностный потенциал представляет собой совокупность личностного ресурса и уровня развития самопознания, обеспечивающих процесс саморегуляции и самореализации в измененных условиях существования. Следует отметить, что попытки исследования взаимосвязи развития личности и процесса адаптации проводились неоднократно, например, в 1991 году вышла в свет публикация П.В. Кузнецова с многообещающим названием: «Адаптация как функция развития личности» . Содержание работы разочаровало, так как, следуя логике автора, к высокому уровню адаптации мог быть отнесен человек с «высокой степенью идеологизации, истинным признанием общественных ценностей, страдающий постоянной нехваткой времени для реализации всего задуманного»]. Доводя это высказывание до гротеска, можно себе представить конформиста с неврозом временной организации, неспособного произвольно сосредоточиться и выбрать главные направления в жизни - теми качествами, которыми, как показала современная практика, наделены люди, с трудом адаптирующиеся в изменяющихся условиях. Единственным объективным объяснением такой позиции автора может служить предположение, что в различных условиях социальной среды различаются и личностные качества, обеспечивающие эффективность адаптации: в стабильном идеологически нормированном мире - одни, в ситуации неопределенности - другие. Больший интерес представляют исследования, в той или иной форме использующие понятие личностного ресурса - запаса различных структурно-функциональных характеристик человека, обеспечивающих общие виды жизнедеятельности и специфические формы адаптации . Этот запас характеризуется разными терминами, в зависимости от психологической школы или концепции авторов, но, по-видимому, они подразумевают одни и те же процессы, по-разному проявляющиеся на различных уровнях. Например, Л.И. Анцыферова говорит об «экспериментировании с жизненными ролями»: принимая на себя роль, человек выбирает способ существования и ведет себя в соответствии с требованиями роли. Когда человек самоопределяется, пережитые формы не исчезают, а существуют в виде «эскизов». В слабоструктурированных ситуациях эти «эскизы» могут способствовать выживанию . Л.В.Корель вводит термин «адаптивный потенциал», понимая под ним совокупность свойств, которые существуют в скрытом виде и «задействуются» в ходе адаптации . Ф.Б. Березин предполагает, что недостаточность арсенала приспособительных реакций и набора стереотипов прошлого опыта может служить причиной развития реакций напряжения или стресса - основных адаптационных механизмов . На основании этих мнений можно предположить, что адаптация в ситуации неопределенности зависит от количества зафиксированных в памяти индивида системных форм, отражающих жизненный опыт личности. Чем разнообразнее их репертуар, тем выше ресурс личности, тем выше эффективность адаптации, тем более вероятно, что состояние дистресса не придет на смену нормальной реакции адаптационного напряжения. Понятие личностного ресурса включает также ряд более «жестких» структурных характеристик, каковыми являются индивидуальные психологические качества, начиная от свойств темперамента и заканчивая эмоциональными, интеллектуальными и коммуникативными характеристиками. Они в значительной мере определяют явление «стрессоустойчивости» и особенности развития адаптивных реакций. Еще одной важной составляющей личностного потенциала мы считаем уровень личностного развития. Существуют различные точки зрения по поводу содержания этого понятия. Основной «камень преткновения» лежит в области дефиниции личностного и духовного становления человека. Мы поддерживаем в этом плане точку зрения А.П. Корнилова, который предлагает в качестве ориентиров психологического понимания критериев личностного развития принимать уровень развития самопознания и саморегуляции, личностные ценности и компетентность в индивидуальном решении проблем . Ценности мы склонны отнести скорее к области личностного ресурса, хотя это может быть предметом обсуждения. В целом же для нас такое понимание означает способность самоосознания человеком своего личностного ресурса и построения на этой основе сценария, адекватного ресурсу адаптивного поведения. С нашей точки зрения, предлагаемое в этой работе понимание специфики социально-психологической адаптации имеет не только теоретическое значение. Такая постановка проблемы позволяет более эффективно решать проблему практической помощи психолога, поскольку ставит во главу угла не столько обучение «культивируемым большинством способам поведения», сколько поиск путей адаптации, соответствующих личностному потенциалу каждого отдельного человека.

Одним из ключевых свойств человека в его отношениях со средой выступает адаптивность – способность к активному приспособлению к окружающей среде и её изменениям. Понятие механизмы адаптации – отражает представление о способах приспособления человека и общества к изменениям, происходящим в окружающей среде. Всё множество таких механизмов условно может быть подразделено на две большие группы: биологических и внебиологических механизмов. К биологическим относят механизмы морфологической, физиологической, генетической, поведенческой, иммунологической адаптации, ко второй группе – социальное поведение и механизмы культурной адаптации. На современном этапе наиболее изучены биологические механизмы адаптации. Механизмы внебиологической адаптации изучены недостаточно, хотя большинство исследователей полагает, что ведущая роль в адаптации человека к окружающей среде принадлежит им.

Основными биологическими механизмами приспособления являются механизмы саморегуляции . Внутренняя среда организма относительно постоянна (гомеостаз) . При воздействии какого-либо внешнего фактора происходит изменение в пределах физиологических колебаний функций органов, систем и организма в целом, но сохраняется при этом относительное постоянство внутренней среды, что обеспечивает нормальный ход обмена веществ. Все функциональные системы организма взаимосвязаны. Процесс клеточной саморегуляции не является автономным, он подчиняется регулирующему влиянию нервной, эндокринной и иммунной систем. Включение различных уровней адаптации во многом зависит от интенсивности возмущающего действия и степени отклонения физиологических параметров. На рис.8 приведена схема, отражающая взаимосвязь интенсивности воздействия и включения адаптивных механизмов.

Например, регулируемая величина – уровень сахара в крови. На снижение сахара в крови срабатывает гомеостатический механизм печени, который самоуправляется до известных пределов уровнем сахара в крови. Если снижение значительное, то включается следующий этап регуляции на уровне аппарата поджелудочной железы. Здесь управление идёт за счёт гормонов инсулина и глюкагона. Последний обеспечивает ткани глюкозой, а инсулин способствует быстрейшей утилизации. Резкое падение сахара в крови при воздействии экстремального фактора включает высшие центры регуляции: гипофиз – промежуточный мозг. Повышение функции нервной системы, выброс в определенном сочетании и количестве целого ряда гормонов способствуют мобилизации энергетических ресурсов и перераспределению их в органы и ткани, участвующие в механизмах приспособления. Это нейроэндокринная стресс-реакция. Одновременно присоединяются также и другие органы и системы, способные компенсировать временно или постоянно утраченную функцию повреждённого органа. Это снижает функциональную нагрузку на больной орган и создаёт условия для формирования долговременной адаптации.

Нейроэндокринная стресс-реакция,

мобилизация всех систем

Рис. 8. Взаимосвязь интенсивности воздействия и включения адаптивных механизмов

Адаптация организма человека осуществляется также за счёт большого “запаса прочности”. Организм устроен по двум принципам: ограниченного лимита и строжайшей экономии. Примеров этому множество. Сердце может увеличить число сокращений в 2 раза без нарушения процесса жизнедеятельности, возможно повышение давления на 30–40 %, артериальная кровь содержит кислорода в 3,5 раза больше, чем необходимо для нормального уровня обмена веществ; организм переносит удаление ¾ печени, полное удаление селезёнки, 1/10 надпочечников достаточно для сохранения жизни. Способность организмов к приспособлению заложена изначально и не связана со средой обитания.

Какие существуют типы адаптаций? Различают генотипическую, фенотипическую, климатическую, социальную и другие адаптации.

Адаптация генотипическая – это генетически детерминированный процесс, развивающийся в ходе эволюционного развития (глубокие сдвиги в морфологии и физиологии, передающиеся по наследству) . Процесс генотипической адаптации контролируется естественным отбором, а не протекает под давлением непосредственно физиологических механизмов. Наиболее древние видовые (генотипические) адаптации Homo sapiens связаны с приспособлением к географически контрастным природным условиям и образованием рас – европеоидной, монголоидной, негроидной, близкой к ней австралоидной и малых рас (надэтносов) внутри этих больших рас. В населении мира европеоиды составляют 42,3 %, монголоиды – 36 %, негроиды – 7,4 %, австралоиды – 0,3 %.

Расовые различия касаются небольшого числа второстепенных признаков – цвета кожи, волос, глаз, формы носа, губ, разреза глаз, роста и пропорций тела, а также особенностей группы крови и активности некоторых ферментов. Для каждого из этих признаков может быть прослежена определённая связь с факторами географического распространения, климата и особенностей питания. Так, пропорции тела – коренастость или вытянутость, длина рук и ног, средняя толщина подкожного жира зависит от средней годовой температуры обитания .

Европеоиды светлокожи, для них характерны прямые или волнистые русые волосы, серые, серо-зелёные или каре-зелёные широко открытые глаза, узкий и сильно выступающий нос, нетолстые губы, умеренно развитый подбородок, широкий таз. Выступающий узкий нос у европеоидов удлиняет носоглоточный путь, что способствует нагреванию холодного воздуха и защищает от переохлаждения гортань и лёгкие. Негроиды темнокожи, для них характерны курчавые тёмные волосы, длинная голова, толстые губы, широкий и плоский нос, карие или чёрные глаза, узкий таз, большие ступни. Широкий и плоский нос у негроидов способствует большей теплоотдаче, их курчавые волосы предохраняют голову от перегрева. Длинные конечности обеспечивают индивидов дополнительной площадью тела, способствующей более быстрой потере тепла, это имеет преимущество в жарком климате. Монголоиды смуглокожи, обладают жёлтой или жёлто-коричневой кожей, плоским скуластым лицом, прямыми жёсткими иссиня-чёрными волосами, узкими и слегка раскосыми карими глазами со складкой верхнего века во внутреннем углу глаза, плоский и довольно широкий нос. Австралоиды почти также темнокожи как негроиды (их кожа имеет шоколадный цвет), но для них характерны крупная голова и массивное лицо с очень широким и плоским носом, выступающим подбородком, тёмными волнистыми волосами. Австралоиды являются аборигенами Австралии.

Расовые особенности не связаны с периодизацией, уровнями физического и умственного развития и плодовитостью. Для современного человека характерен процесс заметной метисации – смешения рас.

Климатическая адаптация (акклиматизация) – процесс приспособления человека к климатическим условиям. Акклиматизация – это начальный срочный этап при изменении климата географических условий (Крайний Север или экваториальная зона). Обмен веществ и энергии у человека очень пластичен. Человек может приспособиться к широкому диапазону факторов среды – температуры, атмосферного давления концентрации кислорода, состава пищи и т. д. Физиологическая адаптация людей к холодному климату сопровождается повышением обмена веществ, изменением температурной чувствительности открытых частей тела, глубины дыхания, сдвигом пищевого предпочтения в сторону повышенной калорийности пищи. Благодаря увеличению слоя подкожного жира улучшается теплоизоляция организма.

Приспособление к жаркому климату достигается изменением кровообращения, водно-солевого обмена, изменением кровяного давления, улучшением работы почек и потовых желёз. Все эти сдвиги находятся под контролем нервной и эндокринной систем. При быстром изменении климатических условий может ухудшаться состояние организма. При смене условий прежними организм возвращается к прежнему состоянию. Подобные изменения и называют акклиматизацией. Способность к индивидуальной пищевой или климатической адаптации зависит от расовой принадлежности, пола, возраста и общего физического здоровья.

Однако в большинстве случаев приспособление к тому или иному климату, характеру питания и деятельности происходит не за счёт функциональной адаптации, а за счёт психологической мотивации, приспособительного поведения.

Среда обитания человека не ограничивается лишь климатическими условиями. Человек может жить и в городе, и в селе. В процессе эволюционного развития он приспосабливается прежде всего к спокойным ритмам сельской жизни. Человек адаптируется и к жизни в городе, но при этом испытывает стресс: отрицательные эмоции, дискомфортные ощущения физиологического и психического характера при столкновении с устойчивыми раздражителями. К этой сфере адаптации относится и переезд в другую страну. Одни быстро адаптируются, другие – с большим трудом, третьи – внешне адаптировавшись, испытывают чувство ностальгии.

Особо следует выделить социальную адаптацию – приспособление личности или социальной группы к социальной среде. Человек может приспособиться к группе, усвоив и приняв её нормы, правила поведения и ценности и т. п. В качестве механизмов адаптации выступают, с одной стороны, внушаемость, комфортность как формы подчинительного поведения, а с другой – умение найти своё место, проявить решительность. Большое значение имеет согласование самооценок и притязаний субъекта с его возможностями и реалиями социальной среды.

Итак, сделаем несколько выводов о возможности физиологического приспособления человека к быстро изменяющимся в результате техногенной деятельности условиям окружающей среды:

1. Эволюция человека в биологическом плане почти завершена, она протекает очень медленно и на неё требуются поколения.

2. Человек для приспособления использует не только свои генетические возможности, но и прибегает к помощи культуры.

3. Адаптация – тоже медленный процесс, иногда невозможный. Чаще всего человек адаптируется за счёт психологической мотивации.

Адаптация есть, несомненно, одно из фундаментальных качеств живой материи. Есть различные классификации адаптации в зависимости от того, какие критерии положены в их основу.

По степени врождённости различают генотипическую и фенотипическую адаптации. Генотипическая адаптация – это совокупность врожденных признаков, которые помогают организму приспособиться к конкретным условиям обитания. Наглядным примером здесь является большинство расовых признаков (чёрная кожа, узкие глаза и т.д.). Фенотипическая адаптация – это совокупность признаков, приобретённых организмом в течение жизни. К фенотипической адаптации относят, например, все изменения организма, связанные с трудовой или спортивной деятельностью.

По продолжительности формирования и проявления адаптационных реакций различают краткосрочную и долгосрочную адаптацию. Так, при физической нагрузке проявлениями краткосрочной адаптации будут являться: увеличение частоты сердечных сокращений, повышение давления крови, учащение дыхание. Многократные физические упражнения приведут к формированию таких долгосрочных адаптационных признаков, как увеличение мышечной массы, укрепление кровеносных сосудов, увеличение мощности сердца.

По характеру проявления адаптационных реакций предлагаю различать несколько видов адаптации: биохимическую, морфологическую, физиологическую, психологическую и социальную.

Биохимическая адаптация подразумевает различные перестройки метаболических процессов, вызванные тем или иным воздействием. Например, в условиях голода, когда в организме возникает недостаток энергетических ресурсов, активизируются процессы расщепления жиров, а в условиях избыточного питания, наоборот, процессы их накопления.

Морфологическая адаптация – проявляется в виде различных структурных изменений на клеточном, тканевом, органном или организменном уровнях. К этому виду можно отнести увеличение толщины рогового слоя кожи при частых механических воздействиях, увеличение мышц при занятиях спортом, потемнение кожи (наличие загара) под влиянием ультрафиолетовых лучей и т.п.

Физиологическая адаптация – это изменение характера функционирования различных систем организма, например тренировка системы терморегуляции под влиянием закаливания или изменение диаметра зрачка глаза при различной освещенности.

Психологическая адаптация осуществляется на уровне психических процессов, таких, как мышление, память, эмоции, речь и т.д. Например, наши эмоции быстро и точно передают окружающим информацию о нашем состоянии и наших намерениях. Это облегчает приспособление к окружающей среде. К механизмам психологической адаптации относят также различные формы поведения. Например, спасаясь от жары, человек находит укрытие, пьёт воду, включает кондиционер.

Социальная адаптация подразумевает участие в адаптационном процессе нескольких организмов, когда приспособление возникает в результате их совместной деятельности. Например, детёнышу не нужно искать тепло, защиту, пищу и т.д. – он получает все это от родителей, то есть в результате социальной адаптации. Более сложные формы социальной адаптации – это знание языка и традиций окружающих, получение профессии и т.п.

В целом процесс адаптации представляет собой сложную многокомпонентную систему, включающую одновременно несколько механизмов. Причём с целью экономизации адаптационных ресурсов организма сначала срабатывают механизмы социальной адаптации, если они малоэффективны (или их нет вообще) – поведенческие реакции и т.д.

Так, для защиты от холода в нашем организме существует множество приспособительных реакций, назначение которых – повышение уровня обмена веществ, приводящее в итоге к разогреванию организма. Это биохимическая адаптация. Но такие изменения даются организму с большим трудом, к тому же они долго формируются. Более «дешёвый» для организма способ– физиологическая адаптация, например сужение кровеносных сосудов кожи, приводящее к уменьшению теплоотдачи. Ещё более простой является поведенческая адаптация – ношение одежды, обогрев у различных источников тепла. Но и эти адаптационные реакции не нужны в тех случаях, когда высокоэффективна адаптация социальная– наличие помещений, отопления в них и т.д. Именно эти механизмы используются нами в первую очередь.

Дыхание – это неотъемлемый признак жизни. Мы дышим постоянно с момента рождения и до самой смерти, дышим днем и ночью во время глубокого сна, в состоянии здоровья и болезни.
В организме человека и животных запасы кислорода ограничены, поэтому организм нуждается в непрерывном поступлении кислорода из окружающей среды. Также постоянно и непрерывно из организма должен удаляться углекислый газ, который всегда образуется в процессе обмена веществ и в больших количествах является токсичным соединением.
Дыхание – сложный непрерывный процесс, в результате которого постоянно обновляется газовый состав крови и происходит биологическое окисление в тканях. В этом заключается его сущность.
Нормальное функционирование организма человека возможно только при условии пополнения энергией, которая непрерывно расходуется. Организм получает энергию за счет окисления органических веществ – белков, жиров, углеводов. При этом освобождается скрытая химическая энергия, которая является источником жизнедеятельности, развития и роста организма. Таким образом, значение дыхания состоит в поддержании в организме оптимального уровня окислительно- восстановительных процессов.
Состав выдыхаемого воздуха весьма непостоянен и зависит от интенсивности обмена веществ, а также от частоты и глубины дыхания. Стоит задержать дыхание или сделать несколько глубоких дыхательных движений, как состав выдыхаемого воздуха изменится.
Важную роль в жизнедеятельности человека играет регуляция дыхания.
Регуляция деятельности дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге, осуществляется гуморально, за счет рефлекторных воздействий и нервных импульсов, поступающих из отделов головного мозга.
В курсовой работе рассмотрены вопросы регуляции деятельности дыхательного центра и механизмы адаптации дыхания к мышечной деятельности.

2. механизмы адаптации
Принято выделять три механизма адаптаций:
1. Пассивный путь адаптации - по типу толерантности, выносливости;
2. Адаптивный путь - действует на клеточно- тканевом уровне;
3. Резистентный путь - сохраняет относительное постоянство внутренней среды.
Механизмы, обеспечивающие адаптивный характер общего уровня стабилизации отдельных функциональных систем и организма в целом таковы: увеличивается потребление организмом кислорода, повышается интенсивность обменных процессов. Это происходит на органном уровне: увеличивается скорость кровотока, повышается артериальное давление, увеличивается дыхательный объем легких, учащается дыхание, дыхание становится более глубоким. Общие адаптационные реакции организма являются неспецифическими, то есть организм аналогично реагирует в ответ на действия различных по качеству и силе раздражителей (физические упражнения).

3. срочная и долговременная адаптация

В основном большинство адаптационных реакций человеческого организма осуществляются в два этапа: начальный этап срочной, но не всегда совершенной, адаптации, и последующий этап совершенной, долговременной адаптации.
Срочный этап адаптации возникает непосредственно после начала действия раздражителя на организм и может быть реализован лишь на основе ранее сформировавшихся физиологических механизмов. Примерами проявления срочной адаптации являются: пассивное увеличение теплопродукции в ответ на холод, увеличение теплоотдачи в ответ на тепло, рост легочной вентиляции и минутного объема кровообращения в ответ на недостаток кислорода. На этом этапе адаптации функционирование органов и систем протекает на пределе физиологических возможностей организма, при почти полной мобилизации всех резервов, но не обеспечивает наиболее оптимальный адаптивный эффект. Так, бег нетренированного человека происходит при близких к максимуму величинах минутного объема сердца и легочной вентиляции, при максимальной мобилизации резерва глюкогена в печени. Биохимические процессы организма, их скорость, как бы лимитируют эту двигательную реакцию, она не может быть ни достаточно быстрой, ни достаточно длительной.
Долговременная адаптация к длительно воздействующему стрессору возникает постепенно, в результате длительного, постоянного или многократно повторяющегося действия на организм факторов среды. Основными условиями долговременной адаптации являются последовательность и непрерывность воздействия экстремального фактора. По существу, она развивается на основе многократной реализации срочной адаптации и характеризуется тем, что в результате постоянного количественного накопления изменений организм приобретает новое качество - из неадаптированного превращается в адаптированный. Такова адаптация к недостижимой ранее интенсивной физической работе (тренировка), развитие устойчивости к значительной высотной гипоксии, которая ранее была несовместима с жизнью, развитие устойчивости к холоду, теплу, большим дозам ядов. Таков же механизм и качественно более сложной адаптации к окружающей действительности.

4. Механизм адаптации дыхания к мышечной деятельности
Интенсивность дыхания тесно связана с интенсивностью окислительных процессов: глубина и частота дыхательных движений уменьшаются при покое и увеличиваются при работе, притом тем сильнее, чем напряженнее работа. Так, у тренированных людей при напряженной мышечной работе объем легочной вентиляции возрастает до 50 и даже до 100 л в минуту.
Одновременно с усилением дыхания во время работы наступает усиление деятельности сердца, приводящее к увеличению минутного объема кровотока. Вентиляция легких и минутный объем кровотока нарастают в соответствии с величиной выполняемой работы и усилением окислительных процессов.
У человека потребление кислорода составляет в покое 250…350 мл в минуту, а во время работы может достигать 4500…5000 мл. Транспорт такого большого количества кислорода возможен потому, что при работе систолический объем может увеличиваться втрое (с 70 до 200 мл), а частота сердечных сокращений в 2 и даже 3 раза (с 70 до 150 и даже 200 сокращений в минуту).
Вычислено, что при повышении потребления кислорода при мышечной работе на 100 мл в минуту минутный объем кровотока возрастает примерно на 800…1000 мл. Увеличению транспорта кислорода при тяжелой мышечной работе способствует также выбрасывание эритроцитов из кровяных депо и обеднение крови водой вследствие потения, что ведет к некоторому сгущению крови и повышению концентрации гемоглобина, а, следовательно, и к увеличению кислородной емкости крови.
Значительно увеличивается при работе коэффициент утилизации кислорода. Из каждого литра крови, протекающей по большому кругу, клетки организма утилизируют в покое 60…80 мл кислорода, а во время работы – до 120 мл (кислородная емкость 1 л крови равна около 200 мл О2).
Повышенное поступление кислорода в ткани при мышечной работе зависит от того, что понижение напряжения кислорода в работающих мышцах, увеличение напряжения углекислого газа и концентрации Н+-ионов в крови способствуют увеличению диссоциации оксигемоглобина. Особенно значителен прирост утилизации кислорода у тренированных людей. Крог объяснял это еще и тем, что у тренированных людей во время работы происходит раскрытие большего количества капилляров, чем у нетренированных.
Одной из причин увеличения легочной вентиляции при интенсивной мышечной работе является накопление молочной кислоты в тканях и переход ее в кровь. Содержание молочной кислоты в крови может достигать при этом 50…100 и даже 200 мг % вместо 5…22 мг % в условиях мышечного покоя. Молочная кислота вытесняет угольную кислоту из ее связей с ионами натрия и калия, что приводит к повышению напряжения углекислого газа в крови и к возбуждению дыхательного центра.
Накопление молочной кислоты при мышечной работе возникает потому, что интенсивно работающие мышечные волокна испытывают недостаток в кислороде и часть молочной кислоты не может окислиться до конечных продуктов – углекислого газа и воды. Такое состояние Хилл назвал кислородной задолженностью. Оно возникает при весьма интенсивной мышечной работе, например у спортсменов во время напряженных соревнований.
Окисление образовавшейся во время работы мышц молочной кислоты завершается уже после окончания работы – во время восстановительного периода, в течение которого сохраняется интенсивное дыхание, достаточное для того, чтобы излишние количества накопившейся в организме молочной кислоты были ликвидированы.
Накопление в организме молочной кислоты – не единственная причина усиления дыхания и кровообращения при работе мышц. Как показали исследования М. Е. Маршака, мышечная работа ведет к усилению дыхания даже в том случае, если у человека, работающего на эргометриеском велосипеде, конечности перетянуты жгутом, препятствующим поступлению молочной кислоты и других продуктов из работающих мышц в кровь. Усиление дыхания возникает при этом рефлекторным путем. Сигналом, вызывающим усиление дыхания и кровообращения, является возникающее при сокращении раздражение проприорецепторов мышц. Этот рефлекторный компонент принимает участие в любом усилении дыхания при мышечной работе.
Таким образом, усиление вентиляции при мышечной работе обусловлено, с одной стороны, химическими изменениями, происходящими в организме, – накоплением углекислоты и недоокисленных продуктов обмена, а с другой – рефлекторными влияниями.
Значительную роль в координации функций органов и физиологических систем при мышечной работе играет кора головного мозга. Так, в предстартовом состоянии у спортсменов отмечается увеличение силы и частоты сердечных сокращений, возрастает легочная вентиляция, повышается кровяное давление. Следовательно, условнорефлекторный механизм – один из важнейших нервных механизмов адаптации организма к меняющимся условиях внешней среды.
Система дыхания обеспечивает возросшие потребности организма в кислороде. Системы же кровообращения и крови, перестраиваясь на новый функциональный уровень, способствуют транспорту кислорода к тканям и углекислого газа к легким.
5. Легочная вентиляция
Легочная вентиляция повышается параллельно увеличению потребления кислорода, причем при максимальных нагрузках у тренированных лиц она может возрастать в 20-25 раз по сравнению с состоянием покоя и достигать 150 л/мин и более. Такое увеличение вентиляции обеспечивается возрастанием частоты и объема дыхания, причем частота может увеличиться до 60-70 дыханий в минуту, а дыхательный объем - с 15 до 50% жизненной емкости легких (Н. Monod, М. Pottier, 1973). В возникновении гипервентиляции при физических нагрузках важную роль играет раздражение дыхательного центра в результате высокой концентрации углекислого газа и водородных ионов при высоком уровне молочной кислоты в крови.
Гипервентиляция , вызываемая физическими нагрузками, всегда ниже максимальной вентиляции, и увеличение диффузной способности кислорода в легких во время работы также не является предельным. Поэтому, если отсутствует легочная патология, дыхание не ограничивает мышечную работу. Важный показатель - потребление кислорода - отражает функциональное состояние кардиореспираторной системы. Существует связь между факторами циркуляции и дыхания, влияющими на объем потребляемого кислорода. Во время физических нагрузок потребление кислорода значительно увеличивается. Это предъявляет повышенные требования к функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Поэтому кардиореспираторная система при мышечной работе подвержена изменениям, которые зависят от интенсивности физических нагрузок.
Исследование функции внешнего дыхания в спорте позволяет наряду с системами кровообращения и крови оценить функциональное состояние спортсмена в целом и его резервные возможности. Исследование начинают со сбора анамнеза, затем переходят к осмотру, перкуссии и аускультации. Осмотр позволяет определить тип дыхания, установить наличие или отсутствие одышки (особенно при тестировании) и т.п. Определяют три типа дыхания: грудной, брюшной (диафрагмальный) и смешанный. При грудном типе дыхания на вдохе заметно поднимаются ключицы и происходит движение ребер. При этом типе дыхания объем легких возрастает главным образом за счет движения верхних и нижних ребер. При брюшном типе дыхания увеличение объема легких происходит в основном за счет движения диафрагмы - на вдохе она опускается вниз, несколько смещая органы брюшной полости. Поэтому стенка живота на вдохе при брюшном типе дыхания слегка выпячивается. У спортсменов, как правило, смешанный тип дыхания, где участвуют оба механизма увеличения объема грудной клетки.
Перкуссия (поколачивание) позволяет определить изменение (если оно есть) плотности легких. Изменения в легких являются обычно следствием некоторых заболеваний (воспаление легких, туберкулез и др.).
Аускультация (выслушивание) определяет состояние воздухоносных путей (бронхов, альвеол). При различных заболеваниях органов дыхания прослушиваются весьма характерные звуки - различные хрипы, усиление или ослабление дыхательного шума и т.д. Исследование внешнего дыхания проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови и по другим параметрам. Для исследования функции внешнего дыхания пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами открытого и закрытого типа. Наиболее удобно спирографическое исследование, при котором на движущейся бумажной ленте записывается кривая - спирограмма
Объем легких при вдохе не всегда одинаков. Объем воздуха, вдыхаемый при обычном вдохе и выдыхаемый при обычном выдохе, называется дыхательным воздухом(ДВ).
Остаточный воздух (ОВ) - объем воздуха, оставшийся в невозвратившихся в исходное положение легких. Частота дыхания (ЧД) - количество дыханий в 1 мин. Определение ЧД производят по спирограмме или по движению грудной клетки. Средняя частота дыхания у здоровых лиц - 16-18 в минуту, у спортсменов - 8-12. В условиях максимальной нагрузки ЧД возрастает до 40-60 в 1 мин.
и т.д.................

Фазовый характер адаптации
Процесс адаптации носит фазовый характер. Первая фаза - начальная, характеризуется тем, что при первичном воздействии внешнего, необычного по силе или длительности фактора возникают генерализованные физиологические реакции, в несколько раз превышающие потребности организма. Эти реакции протекают некоординированно, с большим напряжением органов и систем. Поэтому их функциональный резерв скоро истощается, а приспособительный эффект низкий, что свидетельствует о «несовершенстве» данной формы адаптации. Полагают, что адаптационные реакции на начальном этапе протекают на основе готовых физиологических механизмов. При этом программы поддержания гомеостаза могут быть врожденными или приобретенными (в процессе предшествующего индивидуального опыта) и могут существовать на уровне клеток, тканей, фиксированных связей в подкорковых образованиях и, наконец, в коре больших полушарий благодаря ее способности образовывать временные связи.
Примером проявления первой фазы адаптации может служить рост легочной вентиляции и минутного объема крови при гипоксическом воздействии и т. п. Интенсификация деятельности висцеральных систем в этот период происходит под влиянием нейрогенных и гуморальных факторов. Любой агент вызывает активизацию в нервной системе гипоталамических центров. В гипоталамусе информация переключается на эфферентные пути, стимулирующие симпатоадреналовую и гипофизарно-надпочечниковую системы. В результате происходит усиленное выделение гормонов: адреналина, норадреналина и глюкокортикоидов. Вместе с тем возникающие на начальном этапе адаптации нарушения в дифференцировке процессов возбуждения и торможения в гипоталамусе приводят к дезинтеграции регуляторных механизмов. Это сопровождается сбоями в функционировании дыхательной, сердечно-сосудистой и других вегетативных систем.
На клеточном уровне в первой фазе адаптации происходит усиление процессов катаболизма. Благодаря этому поток энергетических субстратов, кислорода и строительного материала поступает в рабочие органы.
Вторая фаза - переходная к устойчивой адаптации. Она проявляется в условиях сильного или длительного влияния возмущающего фактора, либо комплексного воздействия. При этом возникает ситуация, когда имеющиеся физиологические механизмы не могут обеспечить должного приспособления к среде. Необходимо создание новой системы, создающей на основе элементов старых программ новые связи. Так, при действии недостатка кислорода создается функциональная система на основе кислородтранспортных систем.
Основным местом образования новых адаптационных программ у человека является кора больших полушарий при участии таламических и гипоталамических структур. Таламус предоставляет при этом базовую информацию. Кора больших полушарий благодаря способности к интеграции информации, образованию временных связей в форме условных рефлексов и наличию сложного социально обусловленного поведенческого компонента формирует эту программу. Гипоталамус отвечает за реализацию вегетативного компонента программы, заданной корой. Он осуществляет ее запуск и коррекцию. Следует отметить, что вновь образованная функциональная система непрочна. Она может быть «стерта» торможением, вызванным образованием других доминант, либо угашена при неподкреплении.
Адаптивные изменения во второй фазе затрагивают все уровни организма.
. На клеточно-молекулярном уровне в основном происходят ферментативные сдвиги, которые обеспечивают возможность функционирования клетки при более широком диапазоне колебаний биологических констант.
. Динамика биохимических реакций может служить причиной изменения морфологических структур клетки, определяющих характер ее работы, например клеточных мембран.
. На уровне ткани проявляются дополнительные структурно-морфологические и физиологические механизмы. Структурно-морфологические изменения обеспечивают протекание необходимых физиологических реакций. Так, в условиях высокогорья в эритроцитах человека отмечено увеличение содержания фетального гемоглобина.
. На уровне органа или физиологической системы новые механизмы могут действовать по принципу замещения. Если какая-либо функция не обеспечивает поддержание гомеостаза, она замещается более адекватной. Так, увеличение легочной вентиляции при нагрузках может происходить как за счет частоты, так и за счет глубины дыхания. Второй вариант при адаптации является для организма более выгодным. Среди физиологических механизмов можно привести изменение показателей активности центральной нервной системы.
. На организменном уровне либо действует принцип замещения, либо осуществляется подключение дополнительных функций, что расширяет функциональные возможности организма. Последнее происходит благодаря нейрогуморальным влияниям на трофику органов и тканей.
Третья фаза - фаза устойчивой или долговременной адаптации. Основным условием наступления этого этапа адаптации является многократное либо длительное действие на организм факторов, мобилизующих вновь созданную функциональную систему. Организм переходит на новый уровень функционирования. Он начинает работать в более экономном режиме за счет уменьшения затрат энергии на неадекватные реакции. На данном этапе преобладают биохимические процессы на тканевом уровне. Накапливающиеся в клетках под влиянием новых факторов среды продукты распада становятся стимуляторами реакций анаболизма. В результате перестройки клеточного обмена процессы анаболизма начинают преобладать над катаболическими. Происходит активный синтез АТФ из продуктов ее распада.
Метаболиты ускоряют процесс транскрипции РНК на структурных генах ДНК. Увеличение количества информационной РНК вызывает активацию трансляции, приводящую к интенсификации синтеза белковых молекул. Таким образом, усиленное функционирование органов и систем оказывает влияние на генетический аппарат ядер клетки. Это приводит к формированию структурных изменений, которые увеличивают мощность систем, ответственных за адаптацию. Именно этот «структурный след» является основой долговременной адаптации.

Признаки достижения адаптации
По своей физиологической и биохимической сути адаптация - это качественно новое состояние, характеризующееся повышенной устойчивостью организма к экстремальным воздействиям. Главная черта адаптированной системы - экономичность функционирования, т. е. рациональное использование энергии. На уровне целостного организма проявлением адаптационной перестройки является совершенствование функционирования нервных и гуморальных регуляторных механизмов. В нервной системе повышается сила и лабильность процессов возбуждения и торможения, улучшается координация нервных процессов, совершенствуются межорганные взаимодействия. Устанавливается более четкая взаимосвязь в деятельности эндокринных желез. Усиленно действуют «гормоны адаптации» - глюкокортикоиды и катехоламины.
Важным показателем адаптационной перестройки организма является повышение его защитных свойств и способность осуществлять быструю и эффективную мобилизацию иммунных систем. Следует отметить, что при одних и тех же адаптационных факторах и одних и тех же результатах адаптации организм использует индивидуальные стратегии адаптации.

Оценка эффективности адаптационных процессов
С целью определения эффективности адаптационных процессов разработаны определенные критерии и методы диагностики функциональных состояний организма. Р.М. Баевским (1981) предложено учитывать пять основных критериев: 1. Уровень функционирования физиологических систем. 2. Степень напряжения регуляторных механизмов. 3. Функциональный резерв. 4. Степень компенсации. 5. Уравновешенность элементов функциональной системы.
Методы диагностики функциональных состояний направлены на оценку каждого из перечисленных критериев. 1. Уровень функционирования отдельных физиологических систем определяется традиционными физиологическими методами. 2. Степень напряжения регуляторных механизмов исследуется: косвенно методами математического анализа ритма сердца, путем изучения минерало-секреторной функции слюнных желез и суточной периодики физиологических функций. 3. Для оценки функционального резерва наряду с известными функционально-нагрузочными пробами изучают «цену адаптации», которая тем ниже, чем выше функциональный резерв. 4. Степень компенсации можно определить по соотношению специфических и неспецифических компонентов стрессорной реакции. 5. Для оценки уравновешенности элементов функциональной системы важное значение имеют такие математические методы, как корреляционный и регрессионный анализ, моделирование методами пространства состояний, системный подход. В настоящее время разрабатываются измерительно-вычислительные комплексы, позволяющие осуществлять динамический контроль за функциональным состоянием организма и прогнозирование его адаптационных возможностей.

Нарушение механизмов адаптации
Нарушение процесса адаптации носит поэтапный характер:
. Начальный этап - это состояние функционального напряжения механизмов адаптации. Наиболее характерным его признаком является высокий уровень функционирования, который обеспечивается за счет интенсивного или длительного напряжения регуляторных систем. Из-за этого существует постоянная опасность развития явлений недостаточности.
. Более поздний этап пограничной зоны - состояние неудовлетворительной адаптации. Для него характерно уменьшение уровня функционирования биосистемы, рассогласование отдельных ее элементов, развитие утомления и переутомления. Состояние неудовлетворительной адаптации является активным приспособительным процессом. Организм пытается приспособиться к чрезмерным для него условиям существования путем изменения функциональной активности отдельных систем и соответствующим напряжением регуляторных механизмов (увеличение «платы» за адаптацию). Однако вследствие развития недостаточности нарушения распространяются на энергетические и метаболические процессы, и оптимальный режим функционирования не может быть обеспечен.
. Состояние срыва адаптации (полома адаптационных механизмов) может проявляться в двух формах: предболезни и болезни.
. Предболезнь характеризуется проявлением начальных признаков заболеваний. Это состояние содержит информацию о локализации вероятных патологических изменений. Данная стадия обратима, поскольку наблюдаемые отклонения носят функциональный характер и не сопровождаются существенной анатомо-морфологической перестройкой.
. Ведущим признаком болезни является ограничение приспособительных возможностей организма.
Недостаточность общих адаптационных механизмов при болезни дополняется развитием патологических синдромов. Последние связаны с анатомо-морфологическими изменениями, что свидетельствует о возникновении очагов локального изнашивания структур. Несмотря на конкретную анатомо-морфологическую локализацию, болезнь остается реакцией целостного организма. Она сопровождается включением компенсаторных реакций, представляющих физиологическую меру защиты организма против болезни.

Методы увеличения эффективности адаптации
Они могут быть неспецифическими и специфическими. Неспецифические методы увеличения эффективности адаптации: активный отдых, закаливание, оптимальные (средние) физические нагрузки, адаптогены и терапевтические дозировки разнообразных курортных факторов, которые способны повысить неспецифическую резистентность, нормализовать деятельность основных систем организма и тем самым увеличить продолжительность жизни.
Рассмотрим механизм действия неспецифических методов на примере адаптогенов. Адаптогены - это средства, осуществляющие фармакологическую регуляцию адаптивных процессов организма, в результате чего активизируются функции органов и систем, стимулируются защитные силы организма, повышается сопротивляемость к неблагоприятным внешним факторам.
Увеличение эффективности адаптации может достигаться различными путями: с помощью стимуляторов-допингов либо тонизирующих средств.
. Стимуляторы, возбуждающе влияя на определенные структуры центральной нервной системы, активизируют метаболические процессы в органах и тканях. При этом усиливаются процессы катаболизма. Действие данных веществ проявляется быстро, но оно непродолжительно, поскольку сопровождается истощением.
. Применение тонизирующих средств приводит к преобладанию анаболических процессов, сущность которых заключается в синтезе структурных веществ и богатых энергией соединений. Эти вещества предупреждают нарушения энергетических и пластических процессов в тканях, в результате происходит мобилизация защитных сил организма и повышается его резистентность к экстремальным факторам. Механизм действия адаптогенов: они, во-первых, могут действовать на внеклеточные регуляторные системы - ЦНС и эндокринную систему, а также непосредственно взаимодействовать с клеточными рецепторами разного типа, модулировать их чувствительность к действию нейромедиаторов и гормонов). Наряду с этим адаптогены способны непосредственно воздействовать на биомембраны влияя на их структуру, взаимодействие основных мембранных компонентов - белков и липидов, повышая стабильность мембран, изменяя их избирательную проницаемость и активность связанных с ними ферментов. Адаптогены могут, проникая в клетку, непосредственно активизировать различные внутриклеточные системы. По своему происхождению адаптогены могут быть разделены на две группы: природные и синтетические.
Источниками природных адаптогенов являются наземные и водные растения, животные и микроорганизмы. К наиболее важным адаптогенам растительного происхождения относятся женьшень, элеутерококк, лимонник китайский, аралия маньчжурская, заманиха и др. Особой разновидностью адаптогенов являются биостимуляторы. Это экстракт из листьев алоэ, сок из стеблей каланхоэ, пелоидин, отгоны лиманной и иловой лечебных грязей, торфот (отгон торфа), гумизоль (раствор фракций гуминовых кислот) и т. п. К препаратам животного происхождения относятся: пантокрин, получаемый из пантов марала; рантарин- из пантов северного оленя, апилак - из пчелиного маточного молочка. Многие эффективные синтетические адаптогены получены из природных продуктов (нефти, угля и т. п.). Высокой адаптогенной активностью обладают витамины. Специфические методы увеличения эффективности адаптации. Эти методы основаны на повышении резистентности организма к какому-либо определенному фактору среды: холоду, высокой температуре, гипоксии и т. п.
Рассмотрим некоторые специфические методы на примере адаптации к гипоксии.
. Использование адаптации в условиях высокогорья для повышения адаптационных резервов организма. Пребывание в горах увеличивает «высотный потолок», т. е. устойчивость (резистентность) к острой гипоксии. Отмечены различные типы индивидуальной адаптации к гипоксии, в том числе и диаметрально противоположные, направленные в конечном счете как на экономизацию, так и на гиперфункцию сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
. Применение различных режимов барокамерной гипоксической тренировки является одним из наиболее доступных методов повышения высотной устойчивости. При этом доказано, что адаптационные эффекты после тренировки в горах и в барокамере при одинаковой величине гипоксического стимула и равной экспозиции весьма близки. В. Б. Малкиным и др. (1977, 1979, 1981, 1983) предложен метод ускоренной адаптации к гипоксии, позволяющий за минимальный срок повысить высотную резистентность. Этот метод получил название экспресс-тренировки. Он включает многократные ступенчатые барокамерные подъемы с «площадками» на различных высотах и спуск до «земли». Такие циклы повторяют несколько раз.
. Принципиально новым режимом гипоксической тренировки следует признать барокамерную адаптацию в условиях сна. Факт формирования тренировочного эффекта во время сна имеет важное теоретическое значение. Он заставляет по-новому взглянуть на проблему адаптации, механизмы формирования которой традиционно и не всегда правомерно связываются лишь с активным бодрствующим состоянием организма.
. Использование фармакологических средств предупреждения горной болезни с учетом того, что в ее патогенезе ведущая роль принадлежит нарушениям кислотно-щелочного равновесия в крови и тканях и связанным с ними изменением мембранной проницаемости. Прием лекарственных препаратов, нормализующих кислотно-щелочное равновесие, должен устранять и расстройства сна в гипоксических условиях, тем самым способствуя формированию адаптационного эффекта. Таким препаратом является диакарб из класса ингибиторов карбоангидразы.
. Принцип интервальной гипоксической тренировки при дыхании газовой смесью, содержащей от 10 до 15 % кислорода, используется для увеличения адаптационного потенциала человека и для повышения физических возможностей, а также для лечения различных заболеваний, таких как лучевая болезнь, ишемическая болезнь сердца, стенокардия и т. д.