М.: Наука, 1981. - 279 c.В монографии рассмотрена проблема адаптации организма к физическим нагрузкам, высотной гипоксии, сложным ситуациям среды и болезням. Показано, что в основе адаптации ко всем этим факторам лежат активация синтеза нуклеиновых кислот и белков и формирование структурного следа в системах, ответственных за адаптацию. Значительная часть книги посвящена обсуждению возможности использования адаптации для профилактики заболеваний органов кровообращения и головного мозга, а также химической профилактике стрессорных повреждений организма.Предисловие.
Введение.
Основные закономерности фенотипической адаптации
Срочный и долговременный этапы адаптации.
Системный структурный след — основа адаптации.
Взаимосвязь функции и генетического аппарата — основа формирования системного структурного следа.
Соотношение клеточных структур — параметр, определяющий функциональные возможности системы, ответственной за адаптацию.
Экономичность функционирования — главная черта адаптированной системы.
Система, ответственная за адаптацию, как доминирующая система организма.
Обратимость адаптации, явления физиологической и патологической деадантации.
Роль стресс-синдрома в формировании системного структурного следа, соотношение специфического и неспецифического компонентов адаптации, основные стадии адаптации.
Структурная цена адаптации.
Развитие адаптации к гипоксии и ее использование с целью профилактики
Системный структурный след и основные стадии адаптации к гипоксии.
Адаптация к гипоксии как фактор профилактики.
Компенсаторный процесс как одна из адаптационных реакций поврежденного организма
Системный структурный след как основа памяти и высших адаптационных реакций организма
Соотношение памяти и адаптации.
Взаимосвязь между функцией и генетическим аппаратом — основа памяти мозга и высших адаптационных реакций организма.
Роль эмоционального стресса в формировании высших адаптационных реакций организма, общность динамики формирования условного рефлекса и других адаптационных реакций организма.
Основные стадии формирования условного рефлекса; отличия и общие черты высших и простых адаптационных реакций организма.
Влияние адаптации к гипоксии на формирование временных связей, поведение и резистентность мозга к повреждающим факторам.
Стресс и стрессорные повреждения
Повреждающая стрессорная ситуация и патогенез стрессорных язв желудка.
Патогенез стрессорных повреждений сердца.
Стресс как один из основных этиологических факторов в патологии, активация перекисного окисления липидов как общее звено различных стрессорных повреждений.
Адаптация к стрессорным ситуациям и системы естественной профилактики стрессорных повреждений
Активация ГАМКергической тормозной системы при стрессе как естественный механизм профилактики стрессорных повреждений.
Активация системы простаглаидинов как механизм профилактики стрессорных повреждений.
Аитиоксидантные факторы организма как система естественной профилактики стрессорных и гипоксических повреждений.
Заключение
Литература

Теория адаптации в редакции Ф. З. Меерсона (1981) не способна дать ответ на целый ряд крайне важных для теории и практики вопросов. По мнению С. Е. Павлова (2000), недостатки данной теории заключаются в следующем:

1. Неспецифические реакции в «теории адаптации» Ф. З. Меерсона (1981) и его последователей представлены исключительно «стрессом», который к сегодняшнему дню в редакции большинства авторов напрочь лишен своего изначального физиологического смысла. С другой стороны, возвращение термину «стресс» его изначального физиологического смысла делает процесс адаптации (а следовательно и - жизни) в редакции Ф. З. Меерсона и его последователей дискретным, что уже противоречит и логике и законам физиологии;

2. «Теория адаптации» в редакции Ф. З. Меерсона (1981), Ф. З. Меерсона, М. Г. Пшенниковой (1988), В. Н. Платонова (1988, 1997) носит преимущественно неспецифическую направленность, что с учетом выхолощенности неспецифического звена адаптации не позволяет считать ее «работающей»;

3. Представления о процессе адаптации Ф. З. Меерсона (1981) и В. Н. Платонова (1988, 1997) носят недопустимо механистический, примитивный, линейный характер (адаптация-деадаптация-реадаптация), что не отражает сущности сложных, реально протекающих в живом организме физиологических процессов;

4. В «теории адаптации» проповедуемой Ф. З. Меерсоном (1981) и его последователями проигнорированы принципы системности при оценке происходящих в организме процессов. Более того, их позиция в отношении процесса адаптации никоим образом не может быть названа системной, а, следовательно, предложенная ими «теория адаптации» не применима для ее использования в исследовательской работе и практике;

5. Разделение единого процесса адаптации на «срочную» и «долговременную» адаптации физиологически необоснованно;

6. Терминологическая база «господствующей теории адаптации» не соответствует физиологическому содержанию происходящего в целостном организме процесса адаптации

7. Если встать на позиции «теории адаптации» Селье-Меерсона, то следует признать, что лучшими спортсменами во всех видах спорта должны быть культуристы – именно у них максимально развиты все группы мышц. Тем не менее это не так. И кстати сегодняшнее понимание термина «тренированность» (в большей степени педагогического понятия) ни в коей мере не соответствует физиологическим реалиям как раз в связи с неприятием спортивно-педагогическим большинством физиологических реалий (С. Е. Павлов, 2000);

Критический анализ господствующих сегодня представлений о механизмах адаптации (Г.Селье, 1936, 1952; Ф.З.Меерсон, 1981; Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988; В.Н.Платонов, 1988, 1997; и др.) позволил в полной мере оценить их абсурдность и привел к необходимости описания основных реально действующих законов адаптации:

1.Адаптация – процесс непрерывный, прекращающийся только в связи со смертью организма.

2.Любой живой организм существует в четырехмерном пространстве, а, следовательно, процессы его приспособления не могут быть описаны линейно (адаптация – дезадаптация - реадаптация: по Ф.З.Меерсону, 1981; В.Н.Платонову, 1997; и др.). Процесс адаптации схематично может быть представлен в виде вектора, свои размером и направлением отражающего сумму реакций организма на произведенные на него в определенный период времени воздействия.

3.В основе процесса адаптации высокоорганизованного организма всегда лежит формирование абсолютно специфической функциональной системы (точнее - функциональной системы конкретного поведенческого акта), адаптационные изменения в компонентах которой служат одним из обязательных «инструментов» ее формирования. Имея в виду тот факт, что адаптационные изменения в компонентах системы «обеспечиваются» всеми видами обменных процессов, следует поддержать и концепцию о «взаимосвязи функции и генетического аппарата» (Ф.З.Меерсон, 1981), обозначив при этом, что в целостных системах (а тем более – в организме в целом) далеко не всегда можно вести речь об «увеличении мощности системы» и интенсификации белкового синтеза в ней в процессе адаптации организма (Ф.З.Меерсон, 1981), а потому принцип, на основании которого осуществляется «взаимосвязь функции и генетического аппарата», на наш взгляд, гораздо более корректно может быть представлен как принцип «модуляции генома» (Н.А.Тушмалова, 2000).

4.Системообразующими факторами любой функциональной системы являются конечный (П.К.Анохин, 1975 и др.) и промежуточные результаты ее «деятельности» (С.Е.Павлов, 2000), что обуславливает необходимость всегда мультипараметрической оценки не только конечного результата работы системы (В.А.Шидловский, 1982), но и характеристик «рабочего цикла» любой функциональной системы и определяет ее абсолютную специфичность.

5.Системные реакции организма на комплекс одновременных или (и) последовательных средовых воздействий всегда специфичны, причем неспецифическое звено адаптации, являясь неотъемлемым компонентом любой функциональной системы, также определяет специфику его реагирования.

6.Можно и нужно говорить об одновременно действующих доминирующем и обстановочных афферентных влияниях, но следует понимать, что организм реагирует всегда на весь комплекс средовых воздействий формированием единой специфичной к данному комплексу функциональной системы (С.Е.Павлов, 2000). Таким образом, доминирует всегда целостная деятельность организма (П.К.Анохин, 1958), осуществляемая им в конкретных условиях. Но поскольку конечный и промежуточные результаты этой деятельности являются системообразующими факторами, то следует принять, что любая деятельность организма осуществляется предельно специфической (формирующейся или сформированной) функциональной системой, охватывающей весь спектр афферентных влияний и которая только в момент осуществления своего «рабочего цикла» и является доминирующей. В последнем автор противостоит мнению Л.Матвеева, Ф.Меерсона (1984), считающих, что «система, ответственная за адаптацию к физической нагрузке, осуществляет гиперфункцию и доминирует в той или иной мере в жизнедеятельности организма».

7.Функциональная система предельно специфична и в рамках этой специфичности относительно лабильна лишь на этапе своего формирования (совершающегося процесса адаптации организма). Сформировавшаяся функциональная система (что соответствует состоянию адаптированности организма к конкретным условиям) теряет свойство лабильности и стабильна при условии неизменности ее афферентной составляющей. В этом автор расходится с мнением П.К.Анохина, наделившего функциональные системы свойством абсолютной лабильности и, тем самым, лишившего функциональные системы их «права» на структурную специфичность.

8.Любая по сложности функциональная система может быть сформирована только на основе «предсуществующих» физиологических (структурно-функциональных) механизмов («субсистем» – по П.К.Анохину), которые, в зависимости от «потребностей» конкретной целостной системы, могут быть вовлечены или не вовлечены в нее в качестве ее компонентов. При этом следует понимать, что компонент функциональной системы это всегда структурно обеспеченная функция какой- то «субсистемы», представление о которой не идентично традиционным представлениям об анатомо-физиологических системах организма.

9.Сложность и протяженность «рабочего цикла» функциональных систем не имеет границ во времени и пространстве. Организм способен формировать функциональные системы, временной интервал «рабочего цикла» которых не превышает долей секунд и с таким же успехом может «строить» системы с часовыми, суточными, недельными и т. д. «рабочими циклами». То же можно сказать и о пространственных параметрах функциональных систем. Однако, необходимо отметить, что чем сложнее система, тем сложнее же устанавливаются в ней связи между ее отдельными элементами в процессе ее формирования и тем эти связи потом слабее в том числе в сформировавшейся системе (С.Е.Павлов, 2000).

10.Обязательным условием полноценного формирования любой функциональной системы является постоянство или периодичность действия (на протяжении всего периода формирования системы) на организм стандартного, неизменного комплекса средовых факторов, «обеспечивающего» столь же стандартную афферентную составляющую системы.

11.Еще одно обязательное условие формирования любых функциональных систем – участие в этом процессе механизмов памяти. Если в нейронах коры головного мозга не будет оставаться подробной информации о любом воздействии на организм или любом произведенном самим организмом действии и его результатах, процесс построения функциональных систем становится невозможным по определению. В связи со сказанным: ни один из эпизодов жизни высокоорганизованного организма не проходит для него абсолютно бесследно.

12.Процесс адаптации, несмотря на то, что он протекает по общим законам, всегда индивидуален, поскольку находится в прямой зависимости от генотипа того или иного индивидуума и реализованного в рамках этого генотипа и в соответствии с условиями прежней жизнедеятельности данного организма фенотипа.Это обуславливает необходимость использования в исследовательской работе при изучении процессов адаптации прежде всего принципа индивидуального подход

Наиболее известны труды Ф.З. Меерсона 1981; Ф.З. Меерсона и В.Н. Платонова 1988; Ф.З. Меерсон 1981 и Ф.З. Меерсон и М.Г. Пшенникова 1988 определяют индивидуальную адаптацию, как развивающийся в ходе жизни процесс, в результате которого организм приобретает устойчивость к определенному фактору окружающей среды и, таким образом, получает возможность жить в условиях, ранее несовместимых с жизнью и решать задачи, прежде неразрешимые. Эти же авторы разделяют процесс адаптации на срочную и долговременную адаптации.

Срочная адаптация по Ф. З. Меерсону 1981 - это по сути экстренное функциональное приспособление организма к совершаемой этим организмом работе.

Долговременная адаптация по Ф. З. Меерсону 1981 и В. Н. Платонову 1988, 1997 - структурные перестройки в организме, происходящие вследствие накопления в организме эффектов многократно повторенной срочной адаптации так называемый кумулятивный эффект в спортивной педагогике - Н. И. Волков, 1986 Основой долговременной адаптации по Ф. З. Меерсону 1981 является активация синтеза нуклеиновых кислот и белка. В процессе долговременной адаптации по Ф. З. Меерсону 1981 растет масса и увеличивается мощность внутриклеточных систем транспорта кислорода, питательных и биологически активных веществ, завершается формирование доминирующих функциональных систем, наблюдаются специфические морфологические изменения во всех органах, ответственных за адаптацию.

В целом представление о процессе адаптации Ф. З. Меерсона 1981 и его последователей укладывается в концепцию, согласно которой вследствие многократного повторения стрессовых воздействий на организм столь же многократно запускаются механизмы срочной адаптации, оставляющие следы, которые уже инициируют запуск процессов долговременной адаптации.

В дальнейшем происходит чередование циклов адаптация - деадаптация - реадаптация . При этом адаптация характеризуется увеличением мощности функциональной и структурной физиологических систем организма с неизбежной гипертрофией рабочих органов и тканей. В свою очередь деадаптация - потеря органами и тканями свойств, приобретенных ими в процессе долговременной адаптации, а реадаптация - повторная адаптация организма к неким действующим факторам в спорте - к физическим нагрузкам. В. Н. Платонов 1997 выделяет три стадии срочных адаптационных реакций Первая стадия связана с активизацией деятельности различных компонентов функциональной системы, обеспечивающей выполнение данной работы.

Это выражается в резком увеличении ЧСС, уровня вентиляции легких, потребления кислорода, накопления лактата в крови и т. д. Вторая стадия наступает, когда деятельность функциональной системы протекает при стабильных характеристиках основных параметров ее обеспечения, в так называемом устойчивом состоянии.

Третья стадия характеризуется нарушением установившегося баланса между запросом и его удовлетворением в силу утомления нервных центров, обеспечивающих регуляцию движений и исчерпанием углеводных ресурсов организма.

Формирование долговременных адаптационных реакций сохранена авторская редакция по мнению В. Н. Платонова 1997 так же протекает стадийно Первая стадия связана с систематической мобилизацией функциональных ресурсов организма спортсмена в процессе выполнения тренировочных программ определенной направленности с целью стимуляции механизмов долговременной адаптации на основе суммирования эффектов многократно повторяющейся срочной адаптации.

Во второй стадии на фоне планомерно возрастающих и систематически повторяющихся нагрузок происходит интенсивное протекание структурных и функциональных преобразований в органах и тканях соответствующей функциональной системы.

В конце этой стадии наблюдается необходимая гипертрофия органов, слаженность деятельности различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность функциональной системы в новых условиях.

Третью стадию отличает устойчивая долговременная адаптация, выражающаяся в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, стабильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных механизмов.

Четвертая стадия наступает при нерационально построенной, обычно излишне напряженной тренировке, неполноценном питании и восстановлении и характеризуется изнашиванием отдельных компонентов функциональной системы….

3. Теория утомления Павлова И.П.

Что такое работоспособность? С физиологической точки зрения работоспособность определяет возможности организма при выполнении работы к поддержанию структуры и энергетических запасов на заданном уровне. В соответствии с двумя основными типами работ - физической и умственной различают физическую и умственную работоспособность.

Гуморально-локалистическая теория утомления

В 1868 году немецкий ученый Шифф выдвинул теорию, объясняющую утомление «истощением» органа и исчезновением вещества, являющегося источником энергии, и частности гликогена, а его соотечественники – Пфлюгер и Ферворн считали, что организм отравляется продуктами метаболизма либо «удушается» вследствие недостатка кислорода, а Вейхард (1922) даже выдвинул мысль о существовании специального «кенотоксина» – белкового яда утомления. Основанные на данных опытов, проводимых на нервно-мышечных препаратах, гуморально-локалистические теории утомления были перенесены на целостный организм человека. Особенно эта теория была поддержана после работ немецкого био­химика Мейергофа и английского физиолога Хилла (1929), показавших значение молочной кислоты в энергетических превращениях в работающей мышце. В связи с этим француз­ский физиолог Анри (1920) выдвинули «периферическую» теорию утомления, которая постулировала, что при работе утомляются в первую очередь периферические аппараты, т. е. мышцы, а затем и нервные центры.

Центрально-нервная теория утомления.

Обоснованная критика гуморально-локалистической теории и её различных вариантов отечественными физиологами, идеи нервизма И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского и их последователей способствовали зарож­дению и развитию центрально-нервной теории утомления. Так, И. М. Сеченов (1903) писал: «источник ощущения усталости помещают, обыкновенно, в работающие мышцы, я же помещаю его исключительно в центральную нервную систему».

Длительное время ученые считали утомление от­рицательным явлением, неким промежуточным состоя­нием между здоровьем и болезнью. Немецкий физио­лог М. Рубнер в начале XX в. высказал предположе­ние, что человеку отпущено на жизнь определенное число калорий. Поскольку утомление является «расто­чителем» энергии, оно ведет к сокращению жизни. Некоторым приверженцам этих взглядов даже уда­лось выделить из крови «токсины усталости», сокра­щающие жизнь. Однако время не подтвердило этой концепции.

Уже в наши дни академик АН УССР Г.В. Фольборт провел убедительные исследования, показавшие, что утомление является естественным побудителем процессов восстановления работоспособности. Здесь действует закон биологической обратной связи. Если бы организм не утомлялся, то не происходили бы и восстановительные процессы.

Одно из наиболее емких определений состояния утомления дали советские ученые В.П.Загрядский и А.С.Егоров: «Утомление - возникающее вслед­ствие работы временное ухудшение функционально­го состояния организма человека, выражающееся в снижении работоспособности, в неспецифических из­менениях физиологических функций и в ряде субъ­ективных ощущений, объединяемых чувством уста­лости ».

Сторонники эмоциональной теории объясняют: это происходит, если работа быстро наскучила. Дру­гие основой усталости считают конфликт между не­желанием работать и принуждением к труду. Наибо­лее доказанной сейчас считается деятельная теория. Она основана на установочной модели поведения, раз­работанной советским психологом Д.Н.Узнадзе. Со­гласно этой модели потребность, побуждающая чело­века к работе, формирует у него состояние готов­ности к действию или установку на труд. Действитель­но, в порыве творчества люди обычно не испытывают усталости. А как легко воспринимаются студентами первые лекции. Положительная установка на физиче­ские упражнения дает не усталость, а мышечную радость. Установка психологически поддерживает то­нус организма на должном уровне. Если она угасает, то и возникает неприятное чувство усталости. Следо­вательно, только от нас с вами зависит ощущение утомления как болезненного явления или как удоволь­ствия. Умеют же спортсмены, туристы и просто опыт­ные физкультурники воспринимать усталость как мы­шечную радость.

Известно, что 1 моль АТФ дает 48 кДж энергии и что для ресинтеза 1 М АТФ нужно 3 моля кислорода. В условиях срочной мышечной работы человека (бег на короткую дистанцию, прыжок, подъем штанги) запасов 02 в организме не хватает для немедленного ресинтеза АТФ. Такая работа обеспечивается за счет мобилизации энергии анаэробного распада креатинфосфата и гликогена. В итоге в организме накап­ливается много недоокисленных продуктов (молочной кислоты и др.). Создается кислородная задолженность. Такой долг погашается после работы за счет автоматической мобилизации дыхания и кро­вообращения (одышка и усиленное сердцебиение после работы). Если же работа, несмотря на наличие кислородного долга, продол­жается, то наступает тяжелое состояние (утомление), которое иногда прекращается при достаточной мобилизации дыхания и кровообра­щения (второе дыхание спортсменов).

Проблема утомления и восстановления, в разработку которой Г.В.Фольборт внес столь существенный вклад, продолжает оставаться одной из наиболее актуальных в теоретическом и практическом отношении. Четыре правила Фольборта, признанные И.П.Павловым, сыграли большую роль в формировании исходных позиций нескольких поколений физиологов и не утратили своего значения по настоящее время. Первое из них гласит: «Работоспособность органа не является его постоянным свойством, а определяется в каждый данный момент уровнем, около которого колеблется баланс процессов истощения и восстановления ». После длительной или напряженной деятельности работоспособность снижается….

Страница 10

Ф.З. Меерсон вводит понятие "цена адаптации", выделяя несколько стадий адаптивного процесса. Первая стадия названа срочной адаптацией и характеризуется мобилизацией предсуществующих адаптационных механизмов как гиперфункцией или началом формирования функциональной системы, ответственной за адаптацию. На этой стадии происходят "расточительные и лишь иногда удачные ориентировочные движения,., выраженное увеличение распада структур, резкое увеличение траты стрессорных гормонов и нейроме-диаторов и пр.". "Очевидно, - подчеркивает Ф.З. Меерсон, - что эта совокупность сдвигов по своему значению для организма не ограничивается простым расходом энергии, а сопровождается разрушением и последующей реконструкцией структур, которые составляют суть понятия о "цене адаптации" и вместе с тем главную предпосылку превращения адаптации в болезнь".".

Вторая стадия называется "переход срочной адаптации в долговременную" и представляет собой увеличение мощности всех систем, принимающих участие в адаптации. Главный механизм этой стадии связан с "активацией синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках системы, специфически ответственной за адаптацию". Ф.З.Меерсон указывает, что на данной стадии "стресс-реакция может превращаться из звена адаптации в звено патогенеза и возникают многочисленные стрессорные заболевания - от язвенных повреждений желудка, гипертонии и тяжелых повреждений сердца до возникновения иммунодефицитных состояний и активации бластоматозного роста".

Третья стадия характеризуется наличием системного структурного следа, отсутствием стресс-реакции и совершенным приспособлением. Она названа стадией сформировавшейся долговременной адаптации.

Четвертая стадия истощения не является, по Ф.З.Меерсону, обязательной. На данной стадии "большая нагрузка на системы, доминирующие в процессе адаптации, приводит к чрезмерной гипертрофии их клеток, а в дальнейшем к угнетению синтеза РНК и белка, нарушению обновления структур и изнашиванию с развитием органного и системного склероза".

Основой индивидуальной адаптации к новому фактору, таким образом, служит комплекс структурных изменений, который назван Ф.З.Меерсоном системным структурным следом. Ключевым звеном механизма, обеспечивающего данный процесс, является "существующая в клетках взаимозависимость между функцией и генетическим аппаратом. Через эту взаимосвязь функциональная нагрузка, вызванная действием факторов среды, а также прямое влияние гормонов и медиаторов, приводят к увеличению синтеза нуклеиновых кислот и белков и как следствие, к формированию структурного следа в системах, специфически ответственных за адаптацию организма". К таким системам традиционно относят мембранные структуры клеток, ответственные за передачу информации, ионный транспорт, энергообеспечение. Однако именно радиационное облучение даже менее 1Гр, то есть в диапазоне так называемых "малых доз", приводит к стойким сдвигам в синаптической передаче информации. При этом активно выделяющиеся глюкокортикоиды воздействуют в первую очередь на полисинаптические, а не на олигосинаптические реакции. "Кроме того, - как указывают медики, проводившие клинические исследования ликвидаторов, - у участников аварии диагностируются стойкие сдвиги в гормональном гомеостазе, изменяющие адаптивные реакции организма, соотношение процессов торможения и возбуждения в коре больших полушарий".

Смотрите также

Биохимические пути в исследовании механизмов психических и нервных болезней
Патологические состояния центральной нервной системы многочисленны, многообразны и чрезвычайно сложны по механизму возникновения и развития. В этой работе будут показаны только пути, на которых ученые...

Клиническая картина
Течение артритов может быть острым, подострым и хроническим. Общая клиническая симптоматика - боль в суставах, деформация их, наруше­ние функции, изменение темпе­ратуры и окраски их кожных по­кровов...

Бета-лактамные антибиотики
Антибиотики (антибиотические вещества) - это продукты обмена микроорганизмов, избирательно подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, опухолевых клеток. Образование антибиотиков - ...