Экономичность функционирования — главная черта адаптированной системы

При адаптации к различным факторам среды высокая экономичность функционирования является характерной чертой систем, ответственных за адаптацию. Это свойство выявляется на всех уровнях структурной организации: на уровне клеток и органов, на уровне систем, на уровне нейрогормональной регуляции.

Так, при адаптации к физический нагрузке или к гипоксии клетки сердца потребляют примерно на одну треть меньше кислорода и субстратов окисления при расчете на равное количество выполняемой работы. Причиной этого является увеличение мощности мембранных механизмов, ответственных за транспорт Ca²⁺. Ускоренное удаление из сарколеммы Ca²⁺ позволяет, увеличить образование макроэргических соединений в клетке, повысить стабильность мембран и тем самым предотвратить их разрушение при возникновении дефицита АТФ.

Таким образом, адаптация повышает мощность системы синтеза АТФ, предотвращает дефицит АТФ и его повреждающее действие. Это делает ненужным последующую активацию синтеза нуклеиновых кислот и белков, которая обеспечивает внутриклеточную регенерацию. В итоге адаптация позволяет организму избежать ситуации чередования состояний повреждения и регенерации и тем самым обеспечивает экономное расходование структурных ресурсов организма, предотвращает изнашивание его органов и систем.

На уровне системы экономизирующий эффект адаптации определяется изменением соотношения органов, образующих систему. Так, при гипоксии вначале возникает выраженная мобилизация внешнего дыхания и функции сердца. Однако по мере развития адаптации происходит увеличение дыхательной поверхности легких, количества крови в легочных капиллярах и кислородной емкости крови, снижается сопротивление артерий. В результате этих сдвигов необходимое количество кислорода поступает в кровь и доставляется к тканям при незначительном увеличении внешнего дыхания и сократительной функции сердца.

Таким образом, изменения, развивающиеся в определенных звеньях системы, ответственных за адаптацию, обеспечивают экономичное функционирование других звеньев и системы в целом.

На уровне нейрогормональной регуляции экономичность функционирования проявляется в повышении реактивности органов к управляющим сигналам — гормонам и медиаторам. Поэтому мобилизация системы при действии факторов среды может быть обеспечена при меньшем выделении регуляторных метаболитов, при меньшем возбуждении регуляторных механизмов. В наиболее яркой форме данное явление было изучено при адаптации к гипоксии и физическим нагрузкам. В основе повышенной адренореактивности сердца в данных условиях лежит повышение аденилатциклазной активности. В ответ на действие катехоламинов возникает более мощный, но кратковременный эффект за счет улучшения рецепции и переработки управляющего сигнала.

Таким образом, долговременная адаптация характеризуется, с одной стороны, увеличением мощности механизмов саморегуляции отдельных систем организма, а с другой — повышением реактивности этих систем к управляющим сигналам. В результате этого уравновешивание адаптированного организма с внешней средой достигается при меньшей степени включения высших уровней регуляторной "иерархии".

В начало документа

Дата добавления: 2015-07-11