Количественно-качественный принцип приспособления

Живой организм может существовать только в довольно узком диапазоне параметров внутренней среды. «Постоянст­во внутренней среды есть условие свободной жизни организ­ма», по определению Клода Бернара (1878). Уолтер Кэннон' (1932) ввел термин «гомеостаз», что означает еще более широкое понятие — поддержание относительного динами­ческого постоянства. Было показано, что в основе механизма поддержания этого постоянства лежит автоматическая само­регуляция — результат совершенствования приспособитель­ной деятельности в процессе эволюции. Впоследствии, в связи с выявлением роли биоритмов в деятельности живого организма хронобиология стала оперировать термином не «гомеостаз», а «гомеокинез» или «гомеорез», под которым понимается не только значение параметров, но и процесс их изменения во времени (Уоддингтон К.Х., 1970). Мы исполь­зуем термин «гомеостаз», но имеем в виду и то, что это пос­тоянство относительно, и то, что оно изменяется во времени. Человек живет в условиях ледяной Арктики и знойного экватора, сохраняя в узких пределах температуру тела, состав

крови и многие другие «константы». Диапазон гомеостаза в норме, в состоянии здоровья, более узкий, чем при болез­ни. Так, например, температура тела у здоровых людей колеблется от 36°С до 37°С, а при болезни может снижаться и повышаться значительно больше, однако выход за опре­деленные границы приводит к смерти.

Как же приспосабливается организм к действию бесчис­ленных, постоянно меняющихся факторов? Как сохраняет необходимое для жизни относительное постоянство внутрен­ней среды? В процессе эволюции развивались различные пути и способы приспособления. Казалось бы, наиболее простой путь сохранения гомеостаза — это отсутствие реак­ции на раздражитель. Такой путь действительно имеется. Об этом мы будем говорить в дальнейшем. Но наиболее важ­ным, по нашему мнению, является другой путь - реакции на различные раздражители. Реакция - это способ приспособ­ления живого к вечно меняющимся условиям, ибо устой­чивость живого во многом связана с его лабильностью. Приспособительные реакции организма поддерживают отно­сительное динамическое постоянство внутренней среды и функционирование всех органов и систем, необходимые для сохранения жизни. С этой точки зрения можно поставить знак равенства между понятиями «защита» и «приспособ­ление», «адаптация», даже в тех случаях, когда адаптацион­ная реакция содержит в себе элементы повреждения.

Каждый из действующих на организм раздражителей ха­рактеризуется количеством и качеством. Что же из этих двух категорий определило формирование в процессе эволюции неспецифических адаптационных реакций организма? Наибо­лее просто представить себе качественный путь приспособле­ния, когда к каждому воздействию, к каждому раздражителю организм приспосабливался бы путем развития различных реакций: к холоду — одних, к химическим веществам — других, к действию электрического тока - третьих и т.д. Но признание верным только качественного пути приспособления приводит к абсурду. Известно, например, что в настоящее время каждый день синтезируются сотни новых химических веществ, кото­рые никогда до этого не существовали. Многие из них входят в медицину и быт в виде лекарств, красок, пластмасс и т.п. и

так или иначе контактируют с организмом человека, а значит, являясь биологически активными, воздействуют на него. Мож­но ли сделать вывод, что в этой ситуации в организме ежеднев­но вырабатываются сотни новых путей приспособления, новых защитных реакций? Опыт изучения развития живого говорит о том, что столь существенные изменения, как формирова­ние новых защитно-приспособительных реакций, в организ­ме возникают крайне медленно, в течение целого ряда поко­лений. Кроме того, трудно себе представить, чтобы на бесчисленное множество различных раздражителей существо­вало такое же множество совершенно различных приспособи­тельных реакций целого организма. Невольно напрашивается мысль о существовании не столь многочисленных, однотип­ных стандартных ответных реакций.

Какое свойство раздражителей может создать нечто об­щее в ответной реакции на разные по качеству раздражители, сформировать основу для стандартного приспособительного ответа? Качество (специфика) не может явиться такой осно­вой, так как каждому раздражителю присуще свое качество. Общее, что характеризует действие самых различных раздра­жителей — это количество, определяемое в отношении живого как степень биологической активности. Раздражителям, разнымпо качеству (специфике), может быть присуща одна и та же степень биологической активности (одно и то же количество), а раздражителям, одинаковым по качеству — разная степень биологической активности (разное количество). Тогда каждая из таких реакций будет универсальной для целой серии раздражителей, разных по качеству, но одинаковых по силе.

Однако представление о чисто количественном пути приспособления без учета качественных особенностей раздражителей также неправильно. Хотя количество, мера является основой общности реакции организма на действие разных по качеству раздражителей, основой для развития в процессе эволюции комплексных, стандартных ответных реакций, но и качество, специфика привносит в каждую реакцию свои особенности. Развившиеся в процессе эволю­ции общие приспособительные реакции организма являются неспецифическими, а специфика, качество каждого раздра­жителя накладывается на общий неспецифический фон.

Общие неспецифические адаптационные реакции явля­ются реакциями всего организма, включающими в себя все его подсистемы и уровни. Это сформировавшиеся в длитель­ном процессе развития и совершенствования (самооргани­зации) комплексные защитные реакции. С целью их изуче­ния можно исследовать в отдельности изменения в какой-то одной подсистеме или на каком-то одном, например, моле­кулярном, уровне. Но нельзя забывать, что это только часть изменений в общей комплексной реакции организма, хотя нередко общие и местные реакции не совпадают, особенно при патологических изменениях в отдельных тканях, органах или подсистемах.

В формировании общих неспецифических адаптацион­ных реакций участвует весь мозг, т.к. мозг, подобно организ­му, функционирует как единое целое. Большая роль в реак­циях целого мозга принадлежит ретикулярной формации, пронизывающей весь мозг. Кора головного мозга с системой анализаторов принимает информацию от внешнего мира, подкорковые образования головного мозга — от внутренней среды, автоматически осуществляя ее регуляцию. Мы при­даем большое значение гипоталамической области мозга, являющейся центром интеграции вегетативного отдела нервной системы и эндокринной системы — основных испол-нительных звеньев, реализующих влияние ЦНС на внутреннюю среду организма. В гипоталамусе сочетаются нервный и гуморальный путь автоматической регуляции.

Даже рассмотрение деятельности мозга как целого еще не достаточно для понимания механизма формирования об­щих адаптационных реакций, так как это утверждало бы лишь иерархический принцип функционирования организ­ма. В настоящее время имеется новый методологический подход к пониманию регуляторных процессов в организме — сетевой. Сетевое представление о законах функционирова­ния организма и его подсистем состоит в том, что организм рассматривается как сложная динамическая нелинейная сеть, сотоящая из связанных между собой и взаимновлияющих элементов (Терехин А.Т., Будилова Е.В., 1995).

В настоящее время известны четыре адаптационные реакции: стресс, повышенная активация, спокойная актива-

ция и реакция тренировки. По нашему мнению, в основе развития этих реакций лежит количественно-качественный принцип: в ответ на действие раздражителей, различных по количеству, т.е. в зависимости от их биологической актив­ности, развиваются качественно отличающиеся стандартные адаптационные реакции организма.