Обмен веществ в организме и защитные механизмы

Сохранение здоровья во многом зависит от среды обитания человека. Выделяют три группы факторов, влияющих на здоровье человека:

• физические (загрязнение воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, шум, электромагнитные поля, радиация и др.);
• психологические (трудовые, семейные, личностные, культурные отношения, психоэмоциональные воздействия и др.);
• социальные (социальные и политические перемены, безработица, дефицит времени, энергии и др.).

Формирование среды  обитания человека напрямую связано с его валеологической культурой, умением противостоять воздействию физического, психологического и социального прессинга.

Генотип и наследственно  детерминированные особенности  организма и психики практически  не поддаются коррекции в процессе индивидуального развития. Поэтому генетические дефекты и наследственные заболевания являются одной из сложнейших проблем современной науки. Человечество возлагает большие надежды на борьбу с этими заболеваниями с помощью методов генной инженерии.

2.Адаптация  организма в стрессовых ситуациях

2.1.Общий адаптационный синдром

Связи организма с  внешней средой многочисленны и  многогранны. Он постоянно подвергается бесчисленным воздействиям различных  по силе и качеству раздражителей. Слабые или кратковременно действующие раздражители вызывают локальные реакции организма, преимущественно воспалительного характера. Значительное по силе и продолжительности действие повреждающего агента, наряду с характерными для данного раздражителя эффектами, порождает ряд общих реакций организма, которые стереотипны и, значит, не зависят от качественных особенностей раздражителей. Стресс по своему характеру – синдром специфический, а по своему происхождению – неспецифический.

Если травмирующий агент  настолько силен, что его кратковременное действие не совместимо с жизнью, то  животное погибает во время реакции тревоги в первые часы или дни. Если же ему удастся выжить, то реакция тревоги непременно сменится второй стадией адаптационного синдрома – стадией резистентности. В тех случаях, когда действие вредного агента продолжается, достигнутая адаптация утрачивается вновь. Животное переходит в третью фазу – стадию истощения.

Первая фаза – первичный ответ организма на действие стрессоров – характерны увеличение и повышенная деятельность коры надпочечников, усиленная секреция адреналина, повышение концентрации сахара в крови (гипергликемия), а так же сморщивание тимуса (вилочковой железы, которая отвечает за иммунитет организма).  В желудочно-кишечном тракте появляются кровоточащие язвочки. Активация системы гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников (эти железы внутренней секреции связаны между собой, причем гипоталамус является также частью нервной системы) вызывают гормональные сдвиги и обеспечивают мобилизацию защитных сил организма в ответ на действие стрессоров. Происходящие на этой фазе изменения функционально неоднозначны, и не всегда полезны для организма (например, повышение артериального давления – необходимый компонент физиологической мобилизации – при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях может привести к инсульту или инфаркту).

  В фазе сопротивления усиливается секреция кортикостероидов (гормоны, обладающие выраженным действием на водно-солевой (минералокортикоиды), углеводный и белковый (глюкокортикоиды)  обмен), изъявления исчезают; организм проявляет повышенную устойчивость (адаптируется) к действию стрессора. При длительном и интенсивном действии стрессора фаза сопротивления сменяется фазой истощения, которая сопровождается рез снижением сопротивляемости  организма, ухудшением его состояния, возникновением различных заболеваний; вновь появляются язвы в желудочно-кишечном тракте. При продолжающемся воздействии стрессора может наступить гибель. Механизмы, переводящие организм из фазы сопротивления в фазу истощения до  сих пор неизвестны.

 Стресс может быть  вызван как серьезной опасностью, так и творческой удачей. Без некоторого уровня стресса никакая активная деятельность невозможна, и полная свобода от стресса, по утверждению Селье, равнозначна смерти. Таким образом, стресс может быть не только вреден, но и полезен организму (эустресс), он мобилизирует его возможности, повышает устойчивость к отрицательным воздействиям (инфекциям, кровопотере и др.), может приводить к облегчению течения и даже полному исчезновению многих заболеваний (язва, аллергия, бронхиальная астма, ишемическая болезнь сердца и др.)

2.2.Половые различия динамики ответных реакций на эмоциональные стрессорные воздействия

Перенасыщенность жизни  современного человека стрессорными ситуациями повышает интерес исследователей к острому воздействию на организм стресс – факторов. Тенденция к увеличению разрыва в продолжительности жизни мужчин и женщин, по-видимому, в немалой степени связана с половыми особенностями адаптации именно к этим незначительным по силе и продолжительности стрессорам, составляющим жизненный фон человека. В этой связи следует принять актуальным исследование динамики ответных реакций у мужчин и женщин в ситуациях, моделирующих средовые стрессорные воздействия. Поскольку отрицательные эмоции являются субъективным компонентом практически любого стресса, наиболее адекватной моделью средовых стрессоров являются воздействия с преобладанием отрицательных эмоций.

Стресс у разных видов  животных мало чем отличается, в  то же время исследовать реакцию  человека на стресс не всегда удается. Поэтому наиболее сложные исследования проводятся на белых крысах, кроликах и т. д. Мы сами были свидетелями нескольких из таких опытов. Исследования проводились на белых крысах в 5 корпусе СГУ.

Опыты поставлены на 210 самках и 200 самцах белых беспородных крыс. В разработанных сотрудниками кафедры  “физиологии животных и человека” экспериментах, группа из 4 социально адаптированных животных одного пола подвергалась стрессорному воздействию по схеме “жертва – зритель”. Две крысы подвергали эмоционально – болевому стрессу, привязывая их на дощечке спиной вниз на 10 минут, а положение на спине не характерно для большинства животных, что вызывает сильный стресс. Для двух других крыс вид и крики привязанных партнеров, помещенных перед открытой дверцей клетки, были эмоциональным стрессом. Все эксперименты проводились с 10 до 11 часов. Концентрацию кортикостерона в надпочечниках и плазме крови, а также катехоламинов в надпочечниках определяли через 5 и 10 минут после начала стрессорных воздействий, а также через 20, 40 и 60 минут после и их окончания. Последовательное умертвление 4 подопытных животных занимало не более 1 минуты, что исключало вмешательство дополнительных стрессорных воздействий. 

Сопоставление динамики изменения уровней адаптивных гормонов в стрессорный послестрессорный периоды выявило половые особенности ее  как в ситуации эмоционально – болевого, так и эмоционального стресса. Это проявилось в более высокой подвижности адаптивных систем у женских особей по сравнению с мужскими. Так, у самок уже через 5 минут после начала обездвиживания, содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови возрастало соответственно в 2.8 и 2.3 раза. В последующие 5 минут стресса уровень гормона в плазме крови превышал контрольные значения в 4 раза и достоверно отличался от предыдущего, измеренного через 5 минут после начала обездвиживания. Прекращение эмоционально – болевого стресса сопровождалось началом нормализации адаптивных систем. Уровень кортикостерона в надпочечниках через 20 минут после отвязывания животных уменьшался по сравнению с максимальной его концентрацией, наблюдавшейся через 5 минут после начала стресса. Концентрация гормонов в плазме была снижена по сравнению с максимальным его уровнем, проявившемся через 10 минут после начала стресса. Последующие 20 минут послестрессорного периода наблюдалась тенденция к дальнейшему снижению содержания кортикостерона в надпочечниках и плазме крови, что приводило к нормализации этих показателей к 60 – ой минуте после окончания стресса. ⁶

Наиболее яркое одновременное  снижение содержания катехоламинов в надпочечниках, характерное для стресса, отмечалось в первые 5 минут обездвиживания. К 10 – ой минуте эмоционально – болевого стресса и в послестрессорный период, концентрация адреналина и норадреналина достоверно не отличалось от контрольных значений (за исключением пониженного уровня норадреналина через 20 минут после прекращения обездвиживания).

В ситуации эмоционального стресса у самок - "зрителей"  в первые 5 минут содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови возрастало соответственно в 2.2 и 1.8 раза и поддерживалось примерно на таком же уровне в последующие 5 минут. Прекращение стресса вызывало в первую очередь снижение по сравнению с предыдущим уровнем содержания гормона надпочечников. Его концентрация в надпочечниках через 20 минут после окончания стресса превышало контрольный уровень лишь в 1.3 раза, а еще через 20 минут не отличалась от контрольных значений. В плазме содержание кортикостерона через 20 минут после окончания стресса практически не изменялась, однако в последующие 20 минут происходило резкое снижение его уровня до контрольных значений. Через 40 минут после прекращения эмоционального стресса содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови было в пределах нормы. Следовательно, амплитуда стрессорного увеличения уровней кортикостерона в надпочечниках и плазме крови при эмоциональном стрессе была ниже, чем при обездвижевание, а процессы нормализации протекали быстрее, заканчиваясь к 40-й минуте послестрессорного периода.

В ситуации эмоционального стресса в первые 5 минут отмечалось снижение уровня лишь адреналина в  надпочечниках, сменившееся его  нормализацией в последующие  периоды наблюдений.

Таким образом, динамика изменения уровней кортикостерона и катехоламинов у самок в стрессорных ситуациях характеризует быструю и сопряженную реакцию мозгового и коркового вещества надпочечников на включение стресса и достаточно быструю их нормализацию при отмене стрессорных воздействий.

О динамичности адаптивных механизмов самок свидетельствует их поведение. Для самок-"зрителей" в ситуации эмоционального стресса были характерны высокая двигательная активность, большое количество вертикальных стоек, пищаний, попыток приблизиться к  привязанному собрату и выбежать за пределы клетки. После отвязывания животных и возвращения их в клетку все самки довольно быстро успокаивались, группировались и, как правило, засыпали через 8-20 минут после окончания стресса глубоким сном.

У самцов выявлена иная динамика реагирования на стрессорные ситуации. При эмоционально-болевом стрессе содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови в первые 5 минут возрастало соответственно в 2.6 и 2.1 раза и существенно не изменялось в последующие 5 минут. После отвязывания животных, содержание кортикостерона в надпочечниках поддерживалось  на повышенном уровне в первые 20 минут послестрессорного периода и достоверно снижалось в последующие 20 минут. К 60-й минуте после окончания стресса концентрация гормонов в надпочечниках достоверно не отличалась от контрольных значений. В плазме крови прекращение стресса сопровождалось дальнейшим возрастанием уровня кортикостенрона - его содержание через 20 минут после отвязывания было увеличено по сравнению с контрольными значениями в 3.1 раза. Это увеличение достоверно и по отношению к предыдущему “стрессорному” уровню гормона, наблюдавшемуся через 10 минут после начала стресса. В последующие 20 минут в плазме крови поддерживался повышенный уровень кортикостерона. И лишь в последующие 20 минут содержание этого гормона в плазме крови уменьшалось, однако в результате послестрессорной активации его уровень нормализовался лишь через 60 минут после окончания эмоционально-болевого стресса. Таким образом, максимальное увеличение концентрации кортикостерона в плазме крови наблюдалось у самцов не во время действия стресса, как у самок, а через 20-40 минут после его окончания.

У самцов, в отличие  от самок, при обездвижевании не происходило  быстрого уменьшения уровня адреналина в надпочечниках. Напротив, его концентрация возрастала к 10-й минуте стрессорного воздействия и лишь в последующие 20 минут после окончания стресса уменьшалась до исходных значений.

Послестрессорная  активация коры надпочечников проявилась у самцов и в ситуации эмоционального стресса. Содержание кортикостерона в надпочечниках увеличивалось в 1.7 раза через 5 минут после начала стресса и поддерживалось на таком уровне в последующие 5 минут стресса, а также в течение 20 минут послестрессорного периода. В плазме крови уровень кортикостерона увеличивался в 1.4 раза лишь к 10-й минуте эмоционального стресса, а в последующие 20 минут послестрессорного периода наблюдалось дальнейшее увеличение концентрации гормона, достоверное по отношению к предыдущему “стрессорному” уровню. Через 40 минут после прекращения стресса его концентрация в крови была увеличена лишь в 1.4 раза, а в надпочечниках снижена по сравнению с контрольными значениями. Инерция снижения была достаточно велика, поскольку через 60 минут после окончания стресса уровень кортикостерона в надпочечниках был снижен по сравнению с предыдущим.

Как и в предыдущем опыте, концентрация адреналина возрастала к 10 – й минуте стресса и снижалась  до контрольных значений через 20 минут  после отмены эмоционального стресса.

Поведение самцов в стрессорных ситуациях заметно отличалось от поведения самок. Для самцов-“зрителей” были характерны пассивность, малое количество передвижений по клетке, вертикальных стоек, пищаний. Животные замирали в отдаленном углу клетки и, за исключением отдельных особей, не подбегали к краю клетки, с внешней стороны которой лежали привязанные собратья. Зато в послестрессорный период у самцов наблюдалось повышение двигательной активности; сон, который у них наступал через 15 – 25 минут; был поверхностным и прерывистым. 

Заключение

Каждый человек в  контакте с представителями медицинской  генетики и психологии при тщательном наблюдении за собой и своими родственниками может определить наследственные особенности  своего организма, предрасположенность  к органическим заболеваниям, темперамент и другие индивидуальные особенности. Современные методы медицинской генетики, психологического тестирования, экстерорецептивной диагностики позволяют достаточно эффективно провести эти обследования, получить рекомендации по профилактике возможных заболеваний и укреплению индивидуального здоровья.

В заключении можно еще  раз подчеркнуть, что здоровье человека является результатом проявления наследственных особенностей организма, воздействия  окружающей среды и активности самого индивида.

Ученые давно заметили, что биологический срок жизни женщин больше, чем у мужчин. Из опытов, проведенных вместе с нами, можно приоткрыть сущность этого явления. Женщины реагируют на стресс сильнее (по количеству стрессорных гормонов в крови) и быстрее, чем мужчины. Так сложилось в природе, что особи женского пола чаще подвержены стрессу, ввиду их заботы о потомстве (защита, добыча пищи и т. д.). Женский организм, более приспособлен к стрессорным ситуациям. Ведь стрессорные гормоны, с биологической точки зрения, пагубно действуют на все внутренние процессы (ухудшают работу кишечника, могут вызвать разрыв аорты, способствуют истощению организма и т. д.). Тем не менее, на женщинах это сказывается меньше, чем на мужчинах.