Понятие об адаптации. Стресс. Учение об общем адаптационном синдроме.

Роль систем гипоталамус -гипофиз - надпочечники в адаптации организма к нагрузкам.

В общебиологическом смысле адаптация - это совокупность врожденных и приобретенных анатомо-морфологических, физиологических, поведенческих и других особенностей организма, обеспе­чивающая его приспособление к условиям внешней среды и создаю­щая возможность специфического образа жизнедеятельности. Адап­тация поддерживает гомеостаз и возникает в результате процессов, протекающих на молекулярном, клеточном, органном, системном и организменном уровнях.

Ч. Дарвин показал, что адаптационные приспособления закреп­ляются в результате действия естественного отбора. В результате длительной эволюции и онтогенеза организмы адаптированы к своим адекватным условиям обитания. Например, рыбы приспособлены к жизни в воде, птицы - к полету и т.д. Приспособление к периоди­ческому колебанию таких адекватных условий происходит в основ­ном с помощью готовых специфических адаптивных механизмов. Раз­личают общие адаптации и частные адаптации (специализации). К одним факторам среды организмы могут достигать полной, к дру­гим - только частичной адаптации.

На первом этапе адаптации к колебаниям адекватных условий среды активируется условнорефлекторная деятельность организма. В дальнейшем, несмотря на повторные воздействия раздражителей, в процессе адаптации происходит угасание ориентировочной реак­ции и "привыкание" к действию раздражителя, В этом случае термин "адаптация" применяется в более узком смысле и обозначает снижение чувствительности рецепторов, а также приспособление центрального отдела соответствующего анализатора к постоянно действующему адекватному раздражителю. Адаптация рецепторов от­личается от их утомления тем, что она быстро возникает после начала раздражения. Когда же действие раздражителя прекращается, то адаптация довольно быстро исчезает и чувствительность рецеп­торов повышается.

При выраженных изменениях окружающей среды возникают неа­декватные условия для жизнедеятельности организма. Это включа­ет в действие неспецифические адаптивные механизмы. В 1936 году канадский ученый Г. Селье в опытах на животных установил, что при действии на организм сильных и продолжительных раздражите­лей возникает комплекс неспецифических защитных реакций. Г. Се­лье назвал этот комплекс общим адаптационным синдромом. Состоя­ние организма в период воздействия вредных факторов он назвал стрессом (от англ. стресс - напряжение), а факторы, вызывающие состояние стресса - стрессорами.

Каждый стрессор вызывает в организме характерные изменения. Так, например, вирус гриппа приводит к специфическому заболева­нию - гриппу, но наряду со специфическими изменениями в организ­ме каждый стрессор вызывает ряд неспецифических, присущих всем видам стресса, стереотипных ответных реакций. Этот комплекс ре­акций, направленных на мобилизацию защитных сил организма, на сохранение его жизни, представляет собой общий адаптационный си­ндром. Он является механизмом общей адаптации организма.

В результате общего адаптационного синдрома обеспечивается: I) мобилизация энергетических ресурсов организма и энергетичес­кое обеспечение функций; 2) мобилизация пластического резерва организма и синтез ферментов и белков, необходимых для защиты организма от стрессора; 3) мобилизация защитных способностей ор­ганизма.

Важной стороной механизма общей адаптации является то, что в результате приспособительного синтеза белков, происходит пере­ход в долговременную адаптацию, в основе которой лежит изменение и совершенствование клеточных структур. Примером перехода крат­косрочных адаптационных реакций в долговременную адаптацию явля­ется физическая тренировка, которая сопровождается повышением функциональных возможностей организма.

Развитие общего адаптационного синдрома невозможно без участия гипофиза и коры надпочечников. При их удалении у животных этот синдром не развивается, и они быстро гибнут под воздействи­ем стрессора.

Г. Селье выделил три стадии в развитии общего адаптационно­го синдрома: стадию тревоги, стадию резистентности (устойчивос­ти), стадию истощения.

Стадия тревоги начинается с момента начала действия на ор­ганизм сильного раздражителя - стрессора. Стрессор вызывает повышение функциональной активности гипоталамуса, которое может осуществляться разными способами. Во-первых, рефлекторным путем. т.к. многие стрессовые раздражители, воздействуя на экстерорецепторы и интерорецепторы, вызывают поток импульсов от них к гипоталамусу. Во-вторых, большинство стрессоров вызывают возбуж­дение симпатического отдела нервной системы и усиление секреции адреналина мозговым веществом надпочечников. Адреналин, посту­пая с кровью в гипоталамус, значительно усиливает его активность. В-третьих, активирование гипоталамуса может быть вызвано также гуморальным путем в результате непосредственного воздействия продуктов обмена веществ и распада тканей, которые могут появи­ться в циркулирующей крови под действием сильного стрессора. В-четвертых, повышение функции гипоталамуса может возникнуть в результате воздействия импульсов, поступающих из коры больших полушарий при психическом стрессе.

Повышение функциональной активности гипоталамуса приводит к увеличению выработки в нем кортиколиберина, который поступает в переднюю долю гипофиза и там способствует повышению образова­ния адренокортикотропного гормона (АКТГ). АКТГ с током крови поступает в кору надпочечников и вызывает усиление секреции глюкокортикоидов. Глюкокортикоиды обладают противовоспалительным и противоаллергическим действием, активируют синтез многих фер­ментов, повышают проницаемость клеточных мембран для воды и ио­нов, повышают возбудимость ЦНС.

Глюкокортикоиды оказывают сильное воздействие на обмен белков, жиров и углеводов. Они способствуют распаду белков до аминокислот, что увеличивает количество исходного "строитель­ного" материала для синтеза других белков и ферментов, необхо­димых в условиях стресса. Кроме того, под действием глюкокортикоидов в печени происходит образование углеводов из остатков аминокислот. Глюкокортикоиды усиливают мобилизацию жира из жи­ровых депо и использование его в процессах энергетического об­мена. Под влиянием глюкокортикоидов увеличивается запасы гли­когена в печени и концентрация глюкозы в крови.

В результате такого многостороннего влияния глюкокортикои­дов на обмен веществ улучшается энергетическое обеспечение физиологических функций и повышается устойчивость организма к стрессовым факторам.

Вторая стадия - стадия резистентности (устойчивости) характеризуется увеличением массы передней доли гипофиза и надпочеч­ников, повышенной секрецией АКТГ и глюкокортикоидов. Увеличенное содержание глюкокортикоидов в крови повышает устойчивость организма к действию стрессора и общее состояние организма нормали­зуется, т.е. организм адаптируется к действию стрессора.

Однако всякое приспособление имеет свои границы. При дли­тельном или слишком частом повторении воздействия сильного стрес­сора или при одновременном действии на организм нескольких стрес­соров стадия резистентности переходит в третью стадию - стадию истощения. В эту стадию кора надпочечников не в состоянии выра­батывать еще большее количество глюкокортикоидов, названных Г. Селье адаптивными гормонами. Поэтому защитные силы организма и его сопротивление уже не могут полностью противостоять действию стрессоров. Состояние организма ухудшается, может наступить его заболевание и смерть.

Глюкокортикоиды играют также важную роль в адаптации орга­низма к мышечным нагрузкам. При увеличении физической работы по­вышается активность коры надпочечников и содержание глюкокортикоидов в крови увеличивается. Это приводит к мобилизации энерге­тических ресурсов организма и он способен достаточно долго, без ущерба для себя выполнять данную физическую или психическую наг­рузку. Однако при длительных утомительных нагрузках вслед за первоначальным усилением происходит уменьшение выработки глюко­кортикоидов. Энергетическое обеспечение работы становится недос­таточным и организм снижает ее интенсивность или совсем прекра­щает. В противном случае может наступить переутомление и истоще­ние организма, что может стать причиной заболеваний.

Понятие о железах внутренней секреции. Гуморальная регуляция функций. Факторы гуморальной регуляции.
Понятие о гормонах и их свойствах. Взаимосвязь неравной и гуморальной регуляции функций.

Различают два основных механизма регуляции функций - нерв­ный и гуморальный, которые взаимосвязаны и образуют единую нейрогуморальную регуляцию.

Гуморальный (от латинского humor - жидкость), или химический механизм регуляции является филогенетически более древним. Он осуществляется за счет химических веществ, находящихся в циркулирующих в организме жидкостях, т.е. в крови, лимфе и тканевой жидкости. Факторами гуморальной регуляции функций могут быть: 1) физиологически активные вещества - гормоны, вырабатываемые эндокринными железами и некоторыми другими органами и клетками организма (например, гормон адреналин вырабатывается эндокринной железой - мозговым веществом надпочечников, а также хромафинными клетками, находящимися в нервных узлах, стенке кровеносных сосу­дов и др. органах); 2) некоторые специфические продукты обмена веществ клеток, в том числе и медиатора (ацетилхолин, норадреналин и др.); 3) некоторые неспецифические продукты обмена веществ клеток (например, СО2 оказывает возбуждающее действие на клетки дыхательного центра продолговатого мозга) ;4) некоторые вещества, поступающие вместе с продуктами питания, при дыхании, через кожу (например, никотин, вдыхаемый с табачным дымом, снижает возбуди­мость нервных клеток и оказывает отрицательное воздействие на деятельность многих клеток и тканей).

Важнейшим видом гуморальной регуляции функций является гор­мональная регуляция, осуществляемая посредством гормонов, которые вырабатываются эндокринными железами. Кроме того, гормоноподобные вещества выделяются и некоторыми другими органами и клетками организма, выполняющими, помимо эндокринной, другую специализи­рованную функцию (почки, плацента, клетки слизистой оболочки пи­щеварительного тракта и др.). Эти вещества получили название тканевых гормонов. Эндокринные железы (от греч. endon. - внутри, crino - выделяю) нt имеют выводных протоков и выделяют гормоны во внутреннюю среду организма, вследствие чего они получили вто­рое название - железы внутренней секреции.

К эндокринным железам человека и высших животных относятся: гипофиз (передняя, промежуточная и задняя доли), щитовидная же­леза, паращитовидные железы, надпочечник (мозговое и корковое вещество), поджелудочная железа, половые железы (яичники и се­менники), эпифиз, вилочковая железа. Половые железы и поджелу­дочная железа осуществляют наряду с внутрисекреторной и внешне-секреторную функцию, т.е. являются железами смешанной секреции. Так, половые железы вырабатывают не только половые гормоны, но и половые клетки - яйцеклетки и сперматозоиды, а часть клеток поджелудочной железы вырабатывает поджелудочный сок, который выде­ляется по протоку в 12-перстную кишку, где участвует в пищеваре­нии.

Эндокринные железы осуществляют гуморальную регуляцию пос­редством вырабатываемых ими гормонов. Термин гормон (от греч. hormao) - привожу в движение, возбуждаю) был введен В. Бейлисом и E. Старлингом. По химическому строению гормоны высших животных и человека можно разделить на три основные группы: I) белки и пептиды; 2) производные аминокислот; 3) стероиды. Биосинтез гор­монов запрограммирован в генетическом аппарате специализирован­ных эндокринных клеток.

По своему функциональному действию гормоны подразделяются на эффекторные, которые оказывают влияние непосредственно на ор­ган-мишень, и тропные, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов. Кроме того, ней­ронами гипоталамуса вырабатываются нейрогормоны, одни из кото­рых - либерины стимулируют секрецию гормонов передней доли гипо­физа, а другие тормозят этот процесс - статины.

Гормоны оказывают большое регулирующее влияние на различные функции организма. Выделяют 3 основные функции гормонов: I) ре­гуляция обмена веществ, в результате которой обеспечивается ада­птация организма к условиям существования и поддерживается гомеостаз; 2) обеспечение развития организма, т.к. гормоны влияют на размножение организма, рост и дифференцировку клеток и тканей; 3) Kоррекция физиологических процессов в организме, т.е. гормо­ны могут вызвать, усилить или ослабить работу каких-то органов и осуществление физиологических реакций, что также обеспечивает адаптацию и гомеостаз организма.

Действие гормонов на клетки-мишени осуществляется путем влияния на активность ферментов, на проницаемость клеточных мембран и на генетический аппарат клетки. Механизм действия стеро­идных гормонов отличается от механизма действия гормонов белково-пептидной и аминокислотной групп. Гормоны белково-пептидной и аминокислотной групп не проникают внутрь клетки, а присоединяют­ся на ее поверхности к специфическим рецепторам клеточной мемб­раны. Рецептор связывает фермент аденилатциклазу и она находится в неактивной форме. Гормон, действуя на рецептор, активирует аденилатциклазу, которая расщепляет АТФ с образованием циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Включаясь в сложную цепь реак­ций, цАМФ вызывает активацию определенных ферментов, что и обуславливает конечный эффект действия гормона.

Стероидные гормоны имеют относительно небольшие размеры молекул и могут проникать через клеточную мембрану. В цитоплазме гормон взаимодействует со специфическим веществом, являющимся для него рецептором. Гормон-рецепторный комплекс транспортируется в ядро клетки, где обратимо взаимодействует с ДНК. В результате этого взаимодействия активируются определённые гены, на которых образуется информационная РНК. Информационная РНК поступает в рибосому, где происходит синтез фермента. Образовавшийся фермент катализирует определённые биохимические реакции, что влияет на физиологические функции клеток, тканей и органов. В связи с тем что стероидные гормоны не активируют готовые ферменты, а вызывают синтез новых молекул, действие стероидных гормонов проявляется медленнее, но длится дольше, чем влияние белков белково-пептидной и аминокислотной групп.

Гормоны обладают рядом характерных свойств:

1. Высокая биологическая активность. Это означает, что гормо­ны в очень малых концентрациях могут вызывать значительные изме­нения физиологических функций. Так, 1 г адреналина достаточно, чтобы усилить работу изолированных сердец 10 миллионов лягушек, г инсулина достаточно, чтобы понизить уровень сахара у 125000 кроликов. Гормоны транспортируются кровью не толи о в свободном, но и в связанном виде с белками плазмы крови или ее форменными элементами. Поэтому активность действия гормона в этом случае зависит не только от концентрации его в крови, но и от скорости отщепления его от транспортирующих белков и форменных элементов.

2. Специфичность действия. Каждый гормон имеет свою определённую химическую структуру. Поэтому в организме гормон хотя и достигает с током крови всех органов и тканей, но действует только на те клетки, ткани и органы, которые обладают специфическими рецепторами, способными взаимодействовать с гормоном. Такие клетки, ткани и органы получили название клеток-мишеней, тканей-мишеней и органов-мишеней.

3.Дистантность действия. Гормоны за исключением тканевых гормонов, переносятся кровью далеко от места их образования и оказывают действие на отдаленные органы и ткани.

4. Гормоны стероидной группы и в меньшей степени гормоны щитовидной железы сравнительно легко проникают через мембраны клеток.

5. Гормоны сравнительно быстро разрушаются в тканях и особенно в печени.

6. Гормоны стероидной и аминокислотной групп не имеют видовой специфичности и поэтому возможно применение для лечения человека гормональных препаратов, полученных от животных.

Интенсивность синтеза и выделения гормона железой регулиру­ется в соответствии с величиной потребности организма в данном гормоне. Как только изменения, вызываемые каким-либо гормоном, достигают оптимальной величины, образование и выделение этого гормона уменьшаются. Регуляция уровня выделения гормонов осущес­твляется несколькими способами: I) прямое влияние на клетки же­лезы того вещества, уровень которого контролируется данным гор­моном (например, при повышении концентрации глюкозы в крови, про­текающей через поджелудочную железу, увеличивается секреция ин­сулина, снижающего уровень глюкозы); 2) гормоны, вырабатываемые одними железами, оказывают влияние на выделение гормонов другими железами (например, тиреотропный гормон гипофиза стимулирует се­крецию гормонов щитовидной железой); 3) нервная регуляция образо­вания гормонов осуществляется главным образом через гипоталамус путем изменения уровня секреции нейронами гипоталамуса либеринов и статинов, которые поступают в переднюю долю гипофиза и влияют там на выделение гормонов; 4) выработка гормонов клетками мозго­вого вещества надпочечников и эпифиза увеличивается при непосред­ственном поступлении к ним нервных импульсов. Нервные волокна, иннервирующие другие эндокринные железы регулируют в основном то­нус кровеносных сосудов и кровоснабжение железы, тем самым влияя и на секрецию гормонов.

Разные гормоны, вырабатываемые разными железами, могут вза­имодействовать между собой. Это взаимодействие может выражаться в синергизме действия, антагонизме действия и в позволяющем дей­ствии гормонов. Примером синергического, или однонаправленного, влияния можно привести действие адреналина (гормон мозгового вещества надпочечников) и глюкагона (гормон поджелудочной железы), которые активируют распад гликогена печени до глюкозы и повыша­ют уровень глюкозы в крови. Пример антагонизма действия гормо­нов: адреналин повышает уровень глюкозы в крови, а инсулин (гор­мон поджелудочной железы) снижает уровень глюкозы.

Позволяющее действие гормонов выражается в том, что гормон, сам не влияющий на данный физиологический показатель, создает условие для лучшего действия какого-то другого гормона. Напри­мер, сами глюкокортикоиды (гормоны коры надпочечников) не влия­ют на тонус мускулатуры сосудов, но повышают их чувствительность к адреналину.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: