Адаптация в экологии

О.А. Барабанова, И.Н. Безкоровайная, Е.Б. Бухарова [и др.]
Экология: курс лекций
Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 325 с.

Глава 1. Структура и функции биосферы

Лекция 3. Среды жизни. Организм и среда

3.2. Экологические факторы и адаптации организмов к их воздействию. Экологические законы и правила

Экологический фактор – это любой элемент среды, способный оказывать прямое влияние на живые организмы, хотя бы на одном из этапов их индивидуального развития.

Экологические факторы могут иметь разную природу и специфику действия. Они воздействуют на живые организмы как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях, и сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Экологические факторы подразделяют на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы – это свойства неживой природы (совокупность условий неорганической природы), которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

К ним относятся: климатические (температурный режим, влажность, давление); эдафические (механический состав, воздухопроницаемость, плотность почвы); рельеф; химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность); физические (шум, магнитные поля, теплопроводность, радиоактивность, космическое излучение).

Во всех случаях абиотические факторы действуют односторонне. Организм может к ним приспособиться, но не в состоянии оказать обратное влияние.

Биотические факторы – это формы воздействия живых существ друг на друга или всевозможные влияния, которые испытывает живой организм со стороны окружающих его живых существ.

Среди них обычно выделяют:

1. Влияние растительных организмов (фитогенные факторы).

2. Влияние животных организмов (зоогенные факторы).

3. Воздействие микробов (микробогенные факторы).

Фитогенные факторы:

прямые контактные взаимодействия между растениями: механические (схлестывание ветвями, эпифитизм (поселение растений на других растениях, но не паразитирующее на них, а использующее их только в качестве места прикрепления, например, орхидея), давление и сцепление стволов и корней, физиологические (мутуализм, паразитизм и полупаразитизм), срастание корней;

косвенные взаимоотношения – через животных и микроорганизмы, конкуренция, аллелопатия (влияние организмов одних видов на организмы других путем выделения различных веществ в окружающую среду).

Зоогенные факторы – связь с другими организмами – необходимое условие питания и размножения, возможность защиты, смягчения неблагоприятных условий среды, а с другой стороны и непосредственная угроза существованию индивидуума. Многообразные живые организмы встречаются на планете не в любом сочетании, а образуют определенные сообщества, в которые входят виды, приспособленные к совместному обитанию.

Взаимодействия между особями одного вида проявляются в групповом и массовом эффекте. Групповой эффект – улучшение физиологических процессов организмов, повышение их жизнеспособности при совместном существовании, т. е. объединение животных в группы по две и более особей. Групповой эффект проявляется у многих видов, которые могут нормально размножаться и выживать только в том случае, если представлены достаточно крупными популяциями (слоны – не менее 25 особей, северные олени – 300–400 голов). Принцип «минимального размера популяции» объясняет, почему нельзя спасти виды, которые стали слишком редкими.

Массовый эффект – эффект, вызванный перенаселением среды. Как правило, массовый эффект влечет за собой вредные для животных последствия, в то время как групповой эффект на них воздействует благоприятно.

Еще одна форма взаимодействия между особями одного вида – внутривидовая конкуренция.

Зоогенный фактор определяется влиянием животных как на своих сородичей, так и на растения. Животные оказывают механическое воздействие на растения, вытаптывая растительный покров. Опыление насекомыми, птицами, летучими мышами растений способствует расселению растений.

К биотическим взаимодействиям между популяциями двух видов относят: конкуренцию (внутри- и межвидовую), хищничество, паразитизм, аменсализм, мутуализм, комменсализм и нейтрализм.

Биотические факторы оказывают другой эффект. Действуя на организмы других видов, они в то же время являются объектом воздействия с их стороны (двухстороннее влияние).

Живой организм в природных условиях одновременно подвергается воздействию биотических и абиотических факторов, но главную роль играют абиотические.

Антропогенные факторы (от гр. anthropos – человек, генезис – происхождение) – это факторы, происходящие под влиянием деятельности человека или внесенные в природу человеческой деятельностью изменения, воздействующие на органический мир.

Действие человека как экологического фактора в природе огромно и чрезвычайно многообразно. В настоящее время ни один из экологических факторов не оказывает столь существенного и всеобщего, т. е. планетарного влияния, как человек, хотя антропогенный фактор наиболее молодой из всех действующих на природу.

Все имеющиеся в природе экологические факторы воздействуют на жизнь организмов по-разному и имеют различную степень важности для разных видов. Набор факторов и их значимость для живых организмов зависят от среды обитания.

Все факторы в природе воздействуют на организм одновременно. Причем это не простая их сумма, а взаимодействующее соотношение.

Лимитирующий фактор – фактор, который может замедлять потенциальный рост как отдельного организма, так и экосистемы в целом, или фактор, недостаток или избыток которого оказывается близким к пределам выносливости данного организма.

Толерантность (от гр. tolerantia – терпение, выносливость) – способность организмов выдерживать изменения условий жизни (например, колебания температуры, влажности, света и др.). На рис. 1 представлена кривая, характеризующая скорость того или иного процесса в зависимости от одного из факторов внешней среды.

Для количественной характеристики воздействия экологических факторов на показатели жизнедеятельности особей, такие, как скорость роста, развития, плодовитость, смертность, питание и т. д., вводится понятие о функциях отклика. В типичных случаях график частной функции отклика на изменение фактора имеет форму выпуклой кривой, монотонно возрастающей от минимального значения фактора (нижний предел толерантности) до максимума при оптимальных значениях фактора и монотонно убывающей с приближением к верхнему пределу толерантности (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость результата действия экологического фактора от его интенсивности

Интенсивность экологического фактора (например, температура, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма) называется оптимумом. Зона угнетения (пессимум) – это условия, при которых жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать. Весь диапазон условий, при которых еще возможен рост, называют диапазоном устойчивости. Точки min и max, ограничивающие рост, – пределы устойчивости к какому-либо фактору среды – экологическая валентность, или экологическая пластичность вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный фактор может существовать, тем больше его экологическая пластичность.

Кривые, подобные изображенной на рис. 1, называются кривыми толерантности, их можно получить при изучении различных факторов.

Для каждого вида живых организмов существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или выносливости в отношении каждого средового фактора.

Экологически выносливые виды называют эврибионтными (eyros – широкий; значительные колебания факторов – широкое распространение); маловыносливые – стенобионтными (stenos – узкий; стабильные условия – ограниченные ареалы).

Рис. 2. Пределы толерантности эврибионтов и стенобионтов (по Ю. Одуму, 1986)

Вид с широкой амплитудой устойчивости может рассматриваться как эвритермный, а два других на рис. 2 – как стенотермные. Причем вид, адаптированный к низким температурам, является криофильным (от гр. kryos – холод), а к высоким – термофильным. Эвритермные виды способны развиваться и сохранять активность при широких колебаниях фактора, а стенотермные снижают свою активность даже при незначительных отклонениях от оптимума. Организмы по отношению к содержанию солей в среде обитания называют эвригалами и стеногалами (от гр. hals – соль); к освещенности – эврифотами и стенофотами; по отношению к кислотности среды – эвриионными и стеноионными видами.

К стенобионтам относятся паразиты, многие животные океанических глубин, обитатели пещер, влажных тропических лесов, орхидея, форель, дальневосточный рябчик, глубоководные рыбы. Эврибионты – это колорадский жук, мыши, крысы, волки, тараканы, камыши, пырей.

Один из основоположников агрохимии – немецкий ученый Ю. Либих (1803–1873 гг.) сформулировал теорию минерального питания растений. Он установил, что развитие растения или его состояние зависят не от тех химических элементов (или веществ), т. е. факторов, которые присутствуют в почве в достаточных количествах, а от тех, которых не хватает. Результаты своих исследований Ю. Либих (1840 г.) обобщил в законе минимума: веществом, присутствующим в минимуме, управляется урожай, определяется его величина и стабильность во времени. В современной интерпретации закон Ю. Либиха звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. лимитирует жизненные возможности тот экологический фактор, количество которого близко к минимуму и дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма или деструкции экосистемы.

Закон минимума справедлив не только для растений, но и всех живых организмов включая человека.

В дальнейшем понятие лимитирующих факторов было расширено. Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум ввел в 1913 г. американский зоолог В. Шелфорд. Он показал, что вещество или любой другой фактор, присутствующий не только в минимуме, но и в избытке по сравнению с требуемым организму уровнем, может приводить к нежелательным последствиям для организма. Впоследствии был сформулирован закон толерантности, или закон лимитирующего фактора Шелфорда: лимитирующим фактором жизни организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости, толерантности организма к данному фактору. Смысл закона очевиден: грубо говоря, плохо и недокормить, и перекормить.

Принцип лимитирующих факторов справедлив для всех типов живых организмов – растений, животных, микроорганизмов. Он относится как к абиотическим, так и биотическим факторам.

При помещении организма в новые условия он через некоторое время привыкает, адаптируется к ним. Следствием этого является изменение физиологического оптимума, или сдвиги купола кривой толерантности. Такие сдвиги называют адаптацией.

Адаптация – это приспособление организмов к среде. Способность к адаптации – одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, т. е. возможность организмов выживать и размножаться.

Особи, почему-либо утратившие способность к адаптации, в условиях изменений режимов экологических факторов обречены на элиминацию, т. е. на вымирание.

Формы адаптации организмов к окружающей среде:

Морфологическая адаптация – это адаптация, проявляющаяся в изменении формы или строения организма. Например, твердый панцирь черепах, обеспечивающий защиту от хищников; приспособление у кактусов или других суккулентов к выживанию в условиях высоких температур и дефицита влаги и др.

Физиологическая адаптация – это адаптация, связанная с химическими процессами в организме. Например, запах цветка может служить для привлечения насекомых и способствовать опылению растений. Обитатели сухих пустынь способны регулировать потребность во влаге за счет биохимического окисления жиров. Биохимический процесс фотосинтеза растений отражает их способность создавать органическое вещество из косного вещества.

Поведенческая адаптация – это адаптация, связанная с определенным аспектом жизнедеятельности животного (создание убежищ, передвижение в направлении более благоприятных температурных условий, выбор мест с оптимальной влажностью или освещенностью и т. д.). Многим беспозвоночным свойственно избирательное отношение к свету, проявляющееся в приближениях или удалениях от источника (таксисах). Известны суточные и сезонные кочевки млекопитающих и птиц, включая миграции и перелеты, а также межконтинентальные перемещения рыб. Приспособительное поведение может проявляться у хищников в процессе охоты (выслеживание и преследование добычи) и у их жертв (затаивание, запутывание следа). Исключительно специфично поведение животных в брачный период и во время выкармливания потомства.

Простейшей формой адаптации является акклиматизация – это приспособление к перенесению жары или холода.

Температура является наиболее важным климатическим фактором. Любой организм способен жить в пределах определенного диапазона температур. Диапазон температур, в которых может существовать жизнь, составляет примерно 300 оС: от –200 до +100 оС. Но большинство видов и большая часть активности приурочены к еще более узкому диапазону температур (0–50 ºС). Отдельные виды микроорганизмов, главным образом бактерии и водоросли, способны жить и размножаться при температурах, близких к точке кипения. Верхний предел для бактерий горячих источников составляет +88 оС, а для самых устойчивых рыб и насекомых – около +50 оС.

Температура влияет на анатомо-морфологические особенности организмов (правило Бергмана, правило Аллена), ход физиологических процессов, их рост, развитие, поведение и во многих случаях определяет географическое распространение растений и животных. На основе физиологических процессов многие организмы способны в определенных пределах менять температуру своего тела. Эта способность называется терморегуляцией.

Правило Бергмана: в пределах вида или достаточно однородной группы близких видов животные (теплокровные) с более крупными размерами тела встречаются в более холодных областях (подтверждается у позвоночных животных, из которых 75–90 % птицы, в 50 % случаев).

Такая закономерность объясняется терморегуляцией: теплопродукция пропорциональна объему тела, а теплоотдача – его поверхности. Удельная поверхность тела (отношение площади поверхности к объему) меньше у крупных животных. Поэтому на севере полезно быть крупным, чтобы больше производить тепла и меньше его отдавать, а на юге – мелким.

Правило Аллена: выступающие части тела теплокровных животных (конечности, хвост, уши и др.) относительно увеличиваются по мере продвижения от севера к югу в пределах ареала одного вида.

Правило Глогера: виды животных, обитающих в холодных и влажных зонах, имеют более интенсивную пигментацию тела (чаще всего черную или темно-коричневую), чем обитатели теплых и сухих областей, что позволяет им аккумулировать достаточное количество тепла.

Эти правила часто называют законами, управляющими адаптациями млекопитающих.

По отношению к температуре животных подразделяют на две группы: пойкилотермные и гомойотермные.

Пойкилотермные животные (от гр. poikilos – различный, переменный и therme – тепло) – холоднокровные животные с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. Для них характерна низкая интенсивность обмена и отсутствие механизма сохранения тепла. Животные больше зависят от тепла, поступающего извне, чем от того тепла, которое образуется в обменных процессах.

К пойкилотермным животным относятся все беспозвоночные и пресмыкающиеся, кроме птиц и млекопитающих. Температура тела этих животных обычно всего на 1–2о выше температуры окружающей среды или равна ей. Она повышается под влиянием поглощения солнечного тепла (змеи, ящерицы) или мышечной работы (летающие насекомые, быстро плавающие рыбы). При повышении или понижении температуры внешней среды за пределы оптимальной эти животные впадают в оцепенение или гибнут. Споры и семена растений, а среди животных – инфузории, коловратки, клопы, клещи и др. – могут много лет находиться в состоянии анабиоза – состоянии, при котором резко снижен обмен веществ и отсутствуют видимые проявления жизни.

Гомойотермные животные (от гр. homoios – подобный и therme – тепло) – теплокровные животные, поддерживающие внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды.

К ним относятся птицы и млекопитающие. К физическим механизмам терморегуляции относятся теплоизолирующие покровы (мех, перья, жировой слой), деятельность потовых желез, испарение влаги при дыхании. Эти животные переносят неблагоприятные условия, пользуясь убежищами, поэтому они в меньшей степени зависят от окружающей среды. В период чрезмерного повышения температуры в условиях пустыни животные приспособились переносить жару путем погружения в летнюю спячку или зарываются в песок (грызуны). Растения пустынь и полупустынь весной за очень короткий срок завершают вегетацию и после созревания семян сбрасывают листву, вступая в фазу покоя (тюльпаны и др.).

Некоторые птицы (колибри, стрижи) и многие млекопитающие (летучие мыши, мелкие грызуны, сумчатые, ежи, медведи) – это гетеротермые животные. Они занимают промежуточное положение между пойкилотермными и гомойотермными животными. Температура тела у них в активном состоянии поддерживается относительно высокая и постоянная, а в неактивном мало отличается от внешней. Во время спячки или глубокого сна уровень обмена веществ падает, и температура тела лишь незначительно превышает температуру среды.

Экологические факторы и их классификация. Адаптация живых организмов к экологическим факторам и ее виды

Предыдущая12345678910111213Следующая

Природная среда, окружающая живой организм, характеризуется огромным разнообразием и слагается из множества динамичных во времени и пространстве элементов, явлений, условий, которые рассматриваются в качестве факторов.

Экологический фактор – это любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития. В свою очередь организмы реагируют на экологические факторы специфичными приспособительными реакциями.

Экологические факторы среды, с которыми связан любой организм, имеют различную природу и специфику действия и подразделяются на 3 категории:

1. Факторы биотические (факторы живой природы), которые в свою очередь подразделяются на такие:

а) фитогенные (растительные организмы);

б) зоогенные (животные);

в) микробиогенные (вирусы, простейшие, бактерии, риккетсии);

г) антропогенные (деятельность человека);

2. Факторы абиотические (факторы неживой природы – условия внешней среды, влияющие на организм), которые в свою очередь подразделяются на такие:

а) химические (химический состав атмосферы, пресных и морских вод);

б) физические или климатические (температура, влажность, давление, ветер, течения, радиационный режим и т.д.);

в) орографические (характер рельефа, высота над уровнем моря и т.д.);

г) эдафические (почвенные – состав и влажность почв, их плотность).

3. Антропогенные воздействия, связанные с деятельностью человека в природе и вызывающие существенное видоизменение естественной природной среды.

Рисунок 1.2 – Области существования и устойчивости видов в зависимости от интенсивности действия фактора и уровня его восприятия

Виды, приспособленные к узкой амплитуде изменений экологических факторов, называют стенобионтами (например, орхидеи или форель), а виды, приспособленные к широкой амплитуде изменений – эврибионтами (например, северный олень) (рис. 1.2).

Реферат: Адаптация растений к окружающей среде

Зона существования вида зависит от интенсивности действия фактора и уровня его восприятия организмом (рис. 1.3).

Способность вида адаптироваться к отдельным факторам или их комплексу называют экологической валентностью.

Процесс приспособления организма к изменяющимся условиям среды называется адаптацией.

Эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных экологических факторов, называют также адаптациями. Различают следующие виды адаптации.

1. Морфологические адаптации – приспособления, возникающие на уровне клетки, тканей и целого организма.

2. Физиологические адаптации – совокупность физиологических особенностей, обусловливающих уравновешивание организма с постоянными или изменяющимися условиями среды. Их подразделяют на 3 группы:

а) индивидуальные;

б) видовые (наследственно закрепленные);

в) популяционные (возникающие в процессе формирования популяции в данных условиях обитания).

3. Биохимические адаптации – способность организмов направленно изменять свою метаболическую активность и скорость биохимических реакций доуровней, при которых жизненные процессы протекают вполне удовлетворительно, несмотря на существенные изменения некоторых факторов среды.

4. Генетические адаптации – способность организмов широкого географического распространения образовывать адаптированные к местным условиям популяции – экотипы.

Рисунок 1.3 – Зона существования вида в зависимости от интенсивности действия фактора и уровня его восприятия организмом

5. Криптические адаптации – адаптации, вследствие которых отдельные черты поведения и анатомического строения жертвы мешают хищникам различать и преследовать добычу.

6. Компенсаторные адаптации – основаны на том, что изменения в окружающей среде вызывают обратимые отклонения в функциях организма с последующими биохимическими изменениями, восстанавливающими функциональные способности организма до прежнего уровня.

7. Регуляторные адаптации – способность организмов использовать естественную периодичность изменения факторов среды для программирования своих жизненных циклов на самое благоприятное время.

8. Поведенческие адаптации – проявляются в различных формах приспособительного поведения животных во избежание угрозы оказаться в экстремальных условиях.

Предыдущая12345678910111213Следующая



Адаптация (от позднелатинского «adaptio») — приспособление строения и функций организмов (и их групп) к условиям существо­вания». В процессе жизнедеятельности человек адаптируется ко мно­гим социальным средам: семье, учебным заведениям, новому месту жительства и т.д.

Адаптация персонала — взаимное приспособление работника и организации, основывающееся на постепенном включении работника в процесс производства в новых для него профессиональных, психофизио­логических, социально-психологических, организационно-администра­тивных, экономических, санитарно-гигиенических и бытовых условиях труда и отдыха. Под адаптацией понимается не только процесс, но и результат. Ре­зультатом адаптации к предприятию является состояние соответст­вия между производственной средой (среда адаптации) и работни­ком (субъект адаптации). Но это соответствие никогда не бывает абсолютным, носит обратимый характер. Особенностью адаптации является не­прерывность, с которой связаны понятия пределов, сроков и критериев адаптации. Цели адаптации:

≈ уменьшение издержек, связанных с невысокой эффективностью работы; ≈ снижение степени неопределенности у новых работников;

≈ сокращение текучести кадров;

≈ экономия времени руководителя и сотрудников;

≈ формирование позитивного отношения к работе, удовлетворенности ею.

Выделяют следующие формы адаптации:

1) Социальная адаптация — это процесс вживания индивида в социальную среду и превращение ее в сферу его деятельности, что предполагает следующие этапы: — внедрение в среду; — принятие и усвоение норм и ценностей этой среды; — активное отношение субъекта к этой среде с целью наиболее полного удовле­творения обоюдных интересов.

2) Производственная адаптация — включение работника в новую производственную среду, усвоение норм трудовой деятельности, установ­ление и расширение взаимосвязей между работником и производ­ственной средой.

3) Профессиональная адаптация — характеризуется дополнительным освоением возможностей, знаний и навыков, формированием профессиональных качеств.

Профессиональная адаптация содержит как объективный (выполнение должностных обя­занностей, норм выработки, квалификация работника, наличие специальных знаний и навыков), так и субъективный (мотивы выбора профес­сии, эмоциональная оценка и планы относительно изменения или сохранения профессии) аспекты.

Профессиональная адаптация проходит два этапа:

= формирование у работника положительного отношения к определенному виду трудовой деятельности, характеру, условиям, режиму и организации труда;

= овладение требуемыми профессиональными навыками и умениями, их закрепление в усло­виях конкретного производства, приобретение знаний, позволяю­щих быстро ориентироваться в различных производственных си­туациях, контролировать и программировать свои действия.

4) Психофизиологическая адаптация — приспособление к новым физическим и психическим нагрузкам, физиологическим условиям труда.

Экология человека. Адаптация и адаптивные типы.

Объектом адаптации являются условия труда — комплекс факторов производственной среды, которые оказывают различное психофизиологическое воздействие на работника: влияют на само­чувствие, настроение, дееспособность, а при длительном воздейст­вии — на утомляемость, трудоспособность, состояние здоровья, физические и психологические нагрузки, уровень монотонности труда, ритм труда, удобство рабо­чего места, внешние факторы воздействия (шум, освещение и т.п.).

5) Социально-психологическая адаптация — включение работника в систему взаимоотношений коллектива с его традициями, нормами жизни, ценностными ориентациями. Этот вид адаптации имеет познавательный, практи­ческий и эмоциональный элементы. Познавательный — связан с информацией о формальной и неформальной структуре коллектива. Практический — с непосред­ственным включением его в социальную жизнь предприятия. Эмо­циональный — выражается в формировании определенного уровня удовлетворенности взаимоотношениями в группе и своей позицией в их системе.

6) Организационная адаптация — ознакомление с особенностями организацион­ного управления предприятием, местом своего подраз­деления и должности в общей организационной структуре и системе целей, создаются связи и отношения между работником и организацией, которые упорядочивают их взаимодействие.

7) Экономическая адаптация — уровень заработной платы, способы материального стимулиро­вания и т.п.

8) Непроизводственная адаптация выражается во внепроизводственном общении с коллегами: совместном отдыхе, обучении, заня­тиях спортом и т.д., к бытовым условиям, предоставляемым на пред­приятии. Выделяют также первичную и вторичную адаптации, которые имеют разные цели, задачи, способы и механизмы управления. Первичная адаптация — приспособление молодых кадров, не имеющих опыта профессиональной деятельности (выпускники учебных заведений). Цели первичной адаптации: » включение молодежи в трудовую деятельность; » распределение рабочей силы; » социализация и профессионализация; » замещение убывающих работников; » профессиональный отбор и ориентация. Вторичная адаптация — приспособление работников, имеющих опыт профессиональной деятельности (меняющих место работы, профессию, статус). Цели вторичной адаптации: ~ перераспределение кадров; ~ приведение в соответствие качеств работников требованиям рабочих мест; ~ дальнейшая социализация и профессионализация; ~ повышение уровня стабильности и сплоченности коллектива; ~ совершенствование производственного климата.

Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 774 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…

Механизмы адаптации

Адаптация начинает развиваться на фоне генерализованной ориентировочной реакции, активации неспецифического, а также специфического ответа на причинный фактор. В последующем формируются временные и функциональные системы, обеспечивающие организму либо «уход» от действующего чрезвычайного агента, либо преодоление патогенных его эффектов, либо оптимальный уровень жизнедеятельности, несмотря на продолжающееся влияние этого агента, т.е.

Экологическая адаптация

собственно адаптацию.

Аварийная фаза адаптации (тревоги) заключается в мобилизации компенсаторных, защитных и приспособительных механизмов. Это проявляется триадой закономерных изменений — активации, гиперфункции, мобилизации.

— Активация «исследовательской» поведенческой деятельности индивида, направленная на получение максимума информа- ции о чрезвычайном факторе и возможных последствиях его действия.

— Гиперфункция многих систем организма, но преимущественно тех, которые непосредственно (специфически) обеспечивают приспособление к данному фактору. Эти системы (физиологические и функциональные) называют доминирующими.

— Мобилизация органов и физиологических систем (сердечнососудистой, дыхательной, крови, системы иммунобиологического надзора, метаболизма и др.), которые реагируют на воздействие любого чрезвычайного для данного организма фактора.

В основе развития аварийной фазы адаптации лежит несколько взаимосвязанных механизмов, запуск которых осуществляется в результате активации под действием чрезвычайного фактора вегетативной нервной (симпатического отдела) и эндокринной систем и как следствие — значительного увеличения в крови и других жидкостях организма так называемых стрессорных, активирующих функцию и катаболические процессы гормонов и нейромедиаторов — адреналина, норадреналина, глюкагона, глюко- и минералокортикоидов, тиреоидных гормонов.

Биологический смысл реакций, развивающихся в аварийную фазу адаптации (несмотря на их неспецифичность, несовершенство, высокую энергетическую и субстратную «стоимость»), заключается в создании условий, необходимых для того, чтобы организм «продержался» до этапа формирования его устойчивой адаптации (резистентности) к действию экстремального фактора.

Переходная фаза адаптации характеризуется уменьшением возбудимости ЦНС, формированием функциональных систем, обеспечивающих управление адаптацией к новым условиям. Снижается интенсивность гормональных сдвигов, постепенно выключается ряд систем и органов, первоначально вовлечённых в реакцию. В ходе этой фазы приспособительные реакции организма постепенно переключаются на более глубокий — тканевый — уровень. Гормональный фон видоизменяется, усиливают своё действие гормоны коры надпочечников — «гормоны адаптации».

Стадия устойчивой, или долговременной адаптации организма к действию чрезвычайного фактора реализуется следующим образом. Происходят:

— формирование состояния специфической устойчивости организма как к конкретному агенту, вызвавшему адаптацию, так нередко и к другим факторам — перекрестная адаптация;

— увеличение мощности и надёжности функций органов и доминирующих физиологических систем, обеспечивающих адапта- цию к определённому фактору. В таких системах наблюдается увеличение числа и/или массы структурных элементов (т.е. гипертрофия и гиперплазия), желёз внутренней секреции, эффекторных тканей и органов.

Комплекс таких изменений обозначают как структурный след процесса адаптации. Устраняются признаки стрессорной реакции, формируется эффективное приспособление организма к чрезвычайному фактору, вызвавшему процесс адаптации. В результате формируется надёжная и устойчивая адаптация организма к меняющимся социально-биологическим условиям среды. Реализуются процессы как активировавшиеся ранее, так и включающиеся дополнительно. К числу последних относятся реакции, обеспечивающие преимущественное энергетическое и пластическое обеспечение клеток доминирующих систем. Это сочетается с лимитированием снабжения кислородом и субстратами метаболизма других систем организма и осуществляется за счёт реакций двух категорий:

— перераспределения кровотока — увеличения его в тканях и органах доминирующих систем за счёт снижения в других;

— активации генетического аппарата длительно гиперфункционирующих клеток и последующей гипертрофии и гиперплазии субклеточных структурных элементов при одновременном торможении экспрессии генов в клетках недоминирующих систем и органов (например, пищеварения, мышечной системы, почек и др.).

Дизадаптация. В большинстве случаев процесс адаптации завершается формированием долговременной устойчивости организма к действующему на него чрезвычайному фактору. И в то же время фаза стойкой адаптации связана с постоянным напряжением управляющих и исполнительных структур, что может привести к их истощению. Истощение управляющих механизмов, с одной стороны, и клеточных механизмов, связанных с повышенными энергетическими затратами, с другой стороны, приводит к дезадаптации.

Незавершённая адаптация возникает при истощении функциональных резервов организма и включает централизацию управления и повышение реактивности механизмов вегетативной регуляции. Состояние незавершённой адаптации свойственно не только значительной части лиц, проживающих в экстремальных климатогеографических условиях, экспедиционно-вахтовым рабочим, но и части населения мегаполисов средней климатической полосы, экологическая обстановка в которых неблагополучна.

Дата добавления: 2016-10-07; просмотров: 1487;

Похожие статьи: