Что такое биологическая адаптация
Научная электронная библиотека
Гордашников В. А., Осин А. Я.,
6.1. ПОНЯТИЙНЫЙ (КАТЕГОРИАЛЬНЫЙ) АППАРАТ И ВИДЫ АДАПТАЦИИ
Рисунок 6.1. Группы приспособлений в составе адаптации.
Различают также социальную А. человека в новой для него социальной среде (например, А. мигрантов из села в город).
Здесь следует рассмотреть также реадаптацию, преадаптацию, постадаптацию.
2) усиление сопротивляемости организма к воздействию какого-то химического агента при первоначальном введении или естественном поступлении его в малых дозах.
Функциональные состояния, развивающиеся под действием стрессоров, называются стрессовыми состояниями.
Основными симптомами адаптационного синдрома являются увеличение надпочечников, уменьшение вилочковой железы, селезёнки и лимфоузлов, нарушение обмена веществ с преобладанием процессов распада.
В развитии адаптационного синдрома выделяют три стадии:
Основные признаки С.а. — увеличение коры надпочечников и усиление их секреторной активности, уменьшение вилочковой железы, селезенки, лимфатических узлов, изменение состава крови (лейкоцитоз, лимфопения, эозинопения), нарушение обмена веществ (с преобладанием процесса распада), ведущее к похуданию, падение кровяного давления и др.
Развитие С.а.проходит 2 или 3 стадии:
1-я стадия тревоги (первичного ответа организма на действие стрессоров) продолжается от 6 до 48 часов и делится на фазы шока и противошока; на этой стадии усиливаются выработка и поступление в кровь гормонов надпочечников: глюкокортикоидов и адреналина; организм перестраивается, приспосабливается к трудным условиям;
2-я стадия резистентности, когда устойчивость организма к различным воздействиям повышена; к концу этой стадии состояние организма нормализуется и происходит выздоровление;
Начальным звеном приспособления организма к необычным условиям служат рефлекторные процессы (защитные, сосудодвигательные и другие рефлексы). Затем включаются гуморальные (поступающие с кровью, лимфой и др.) раздражители (адреналин, гистамин, продукты распада поврежденных тканей). Одновременно в реакцию вовлекаются и другие гуморальные и нервные механизмы и нервная система в целом. (З.И. Тюмасева, Е.Н.Богданов, Н.П.Щербак, 2004).
Адаптивность человека и фундаментальная типология индивидуальности
Адаптивность человека обеспечивается эволюционно отобранными целесообразными для его натуры составляющими. Первой составляющей натуры человека, обеспечивающей адаптивность, являются инстинкты. Согласно концепции В.И. Гарбузова, можно выделить семь инстинктов: самосохранения, продолжения рода, альтруистический, исследования, доминирования, свободы и сохранения достоинства.
I — эгофильный тип. С раннего детства у человека этого типа проявляется склонность к повышенной осторожности, ребенок не отпускает мать от себя ни на миг, боится темноты, высоты, воды и т.п., не переносит боль; на базе этого типа формируется личность c выраженной эгоцентричностью, тревожной мнительностью, склонностью при неблагоприятных обстоятельствах к навязчивым страхам, фобиям или истерическим реакциям.
III — альтруистический тип. Для людей этого типа характерны доброта, эмпатия, забота о близких, особенно о пожилых, способность отдать другим последнее, даже необходимое самому. Они убеждены, что не может быть хорошо всем, если плохо кому-то одному.
VII — дигнитофильный тип. Уже в раннем детстве человек этого типа способен уловить иронию, насмешку и абсолютно нетерпим к любой форме унижения. Характерна безоглядность, готовность поступиться всем в отстаивании своих прав, непоколебимая позиция «Честь превыше всего». Инстинкт самосохранения у такого человека на последнем месте. Во имя чести и достоинства эти люди без колебания идут на Голгофу. (Л.С. Столяренко, С.И. Самыгин, С.К. Багадирова, 2005).
Таким образом, к основным категориям адаптационного процесса человека следует отнести:
При этом генетическими видами адаптации являются:
Адаптация (биология)
Биологическая адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями.
Приспособленность живых существ к естественным условиям внешней среды была осознана людьми ещё в античные времена. Вплоть до середины XIX века это объяснялось изначальной целесообразностью природы. В теории эволюции Чарльза Дарвина было предложено научное объяснение адаптационного процесса на основе естественного отбора.
Адаптации видов в рамках одного биоценоза зачастую тесно связаны друг с другом (одним из наиболее поразительных примеров межвидовой коадаптации является жёсткая привязка строения органов некоторых видов цветковых растений и насекомых друг к другу с целью опыления и питания). Если адаптационный процесс у какого-либо вида не находится в равновесном состоянии, то эволюционировать может весь биоценоз (иногда — с негативными последствиями) даже в стабильных условиях окружающей среды.
Содержание
Проблема определения адаптации
Философ Ю. Урманцев указывает на то, что по объёму и содержанию «адаптация» — понятие не только междисциплинарное, но и весьма сложное. Он обращает внимание на недостатки определений, предлагаемые энциклопедиями, а именно [1] :
Процесс развития жизни на земле предполагает наличие адаптации у организмов. Начинается эта адаптация с самых примитивных видов — приспособления к окружающей среде и к существующим условиям. Возникновение и выживание организмов возможно только при соответствии организмов окружающей среде. Выживают те организмы, которые вырабатывают лучшие формы своего сохранения. Их развитие, переход организмов на более высокую ступень обусловлены необходимостью адаптации. Таким образом, эволюция и адаптация суть процессы, неотделимые друг от друга.
В более широком смысле, адаптациями в биологии называют возникновение и развитие определенных, конкретных морфофизиологических свойств, значения которых для организма связаны с теми или иными общими или частными условиями его абиотической и биотической среды.
Адаптация, как адаптационный ответ
Адаптация, как адаптационный ответ, может осуществляться на различных уровнях:
С учетом этого H. Hensel выделяет различные уровни адаптационных процессов [3] :
История представлений об адаптации в биологии и медицине
«Биологическая адаптивность и есть жизнь». Ганс Селье
В философских предпосылках
В античности Фалес Милетский, Парменид, Демокрит, Гиппократ, Платон, Аристотель, Плутарх, Гален, Флавий Ренат Вегеций, а также позже Авиценна в том или ином виде замечали и указывали, что заболевания, поведение и некоторые другие виды психической деятельности зависят от внешних факторов, внешней среды окружающей человека.
В теориях эволюции
Тем не менее, научное обоснование идей адаптации разрабатывалось медленнее, чем философские воззрения и эмпирические знания на этот счёт и кардинально не менялось практически до 1809 года, когда французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк создал первое целостное учение об эволюции живой природы, основные идеи которого были изложены в «Философии зоологии».
На основе законов Ламарка сложилось направление, обычно называемое ламаркизмом или неоламаркизмом, а более точно эктогенезом — эктос — внешний (греч.), эктогенез — эволюция под действием внешних сил. В рамках этого направления эволюция рассматривалась как адаптивный процесс, основанный на всеобщем свойстве живых существ — «наследовании благоприобретённых свойств» (признаков). Следовательно, приспособленность рассматривалась как причина, а не результат эволюции. Единицей эволюции в рамках эктогенеза, является потомство родителей, которые передали своим потомкам результаты «упражнения или неупражнения органов», то есть череда поколений.
Дальнейшее развитие вопросы влияния внешней среды на человека получили в трудах английского естествоиспытателя, создателя теории эволюции Чарльза Роберта Дарвина. В 1859 году он выпустил книгу «Происхождение видов путём естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», в которой было показано, как развивались все виды живого, согласно выдвинутому им положению о «выживании наиболее приспособленных».
Дарвин рассматривал приспособление (адаптацию) лишь в качестве средства для выживания. Согласно дарвинизму, эволюция представляет собой процесс адаптации организмов к условиям окружающей среды, причем приспособленность организмов является результатом эволюции.
В физиологии
Во многом идеи К. Бернара получили продолжение в работах физиолога Ивана Петровича Павлова и американского ученого Уолтера Брейдфорда Кеннона.
Уолтер Кеннон, ввел в 1929 году в физиологию понятие гомеостаз считая, что постоянство внутренней среды организма поддерживается благодаря симпатической нервной системе и гормонам.
Категория поведения как особой формы саморегуляции жизни складывалась у И. П. Павлова (по образцу учения К. Бернара о гомеостазе), то есть об основных константах (давлении, температуре и др.), которые удерживают эту систему в стабильном состоянии в крайне неустойчивой внутренней среде. И. П. Павлов применил эту идею к взаимоотношениям организма с ещё более неустойчивой, непредсказуемой средой — внешней. Открытые им условно-рефлекторные механизмы служили достижению «уравновешивания» организма с этой средой.
Связь с условным рефлексом
И. П. Павлов и У. Кеннон, в своих работах переходили к поведению целостного организма, то есть к особому типу его взаимодействия со средой. Ведь и условные рефлексы, и эмоции страха и ярости, ставшие (наряду с болью и голодом) главным объектом направления кенноновских исследований, выступают в качестве реакций, которые носят особый интегральный характер. Они даны в системе «организм — среда» и не могут быть объяснены вне её. Это не значит, что великий принцип единства организма и среды действует в полную силу лишь с переходом к условнорефлекторным и эмоциональным регуляциям. Речь идет о различных формах реализации этого принципа. Он выступает на многих уровнях: молекулярном, энергетическом, химическом, а также на уровнях функционирования различных физиологических и психологических систем. В условном рефлексе как поведенческом акте задействован физиологический механизм (по И. П. Павлову — кора и ближайшая к ней подкорка), но он становится поведенческим только тогда, когда в нём представлены условия среды в виде различаемых мозгом внешних (средовых) раздражителей, играющих роль сигналов.
Множество операций, проведенных в кенноновской школе над животными, доказали, что внешне наблюдаемые признаки поведения, которые можно назвать эмоциональными, порождаются глубинными сдвигами в нейрогуморальных процессах. Эти сдвиги готовят организм к критическим ситуациям, которые требуют повышенной траты энергии, снятия усталости, предотвращения кровопотери и т. п. На одном из докладов о своих открытиях У. Кеннон сообщил, что благодаря выбрасываемому в кровь при сильных эмоциях адреналину в числе других его «мобилизационных» эффектов происходит увеличение в крови поступающего к мышцам сахара.
Саморегуляция
Таким образом, английская мысль внесла идею адаптации к среде внешней, как задаче, непрерывно решаемой организмом, французская мысль — идею саморегуляции процессов в этом организме, а русская — категорию поведения как особой формы саморегуляции жизни, что прекратило длившиеся многие годы прошлого столетия споры между «нервистами» и «гуморалистами», представляющие ныне лишь исторический интерес.
Адаптация и стресс
Cиндром стресса, или, иначе, общий адаптационный синдром (ОАС), проходит три стадии:
По признанию Г. Селье, он заимствовал у И. П. Павлова очень многое. То, что Павлов трактовал с точки зрения нервной системы, он перевел на язык и термины гуморальной системы. Павлов указывал, что организм как целое непрерывно адаптируется к окружающей среде. Эту идею целостности и адаптации Селье почерпнул у Павлова, и это было положено в основу теории стресса. То, что внешние воздействия приводят только к расходу и исчерпанию адаптационных возможностей, в течение многих лет было убеждением Г. Селье, которое он лаконично формулировал как «wear and tear». Это убеждение основывалось на том, что он использовал преимущественно сильные патогенные воздействия.
«Стресс есть неспецифический ответ организма на любое предъявление ему требования. … С точки зрения стрессовой реакции не имеет значения, приятна или неприятна ситуация, с которой мы столкнулись. Имеет значение лишь интенсивность потребности в перестройке или в адаптации.» [17]
Измерение адаптированности
В результате обработки многолетних наблюдений при сравнительном анализе популяций и групп, находящихся в различных экологических условиях (на Крайнем Севере и в средних широтах Сибири), А. Н. Горбанем и Е. И. Смирновой под руководством ак. АМН СССР К. Р. Седова получен вывод: наибольшую информацию о степени адаптированности популяции к экстремальным или просто изменившимся условиям несут корреляции между физиологическими параметрами.
В типичной ситуации при увеличении адаптационной нагрузки уровень корреляций повышается, а в результате успешной адаптации — снижается. Показано, что этот эффект группового стресса связан с организацией системы факторов, действующих на группу.
Если система факторов организована в соответствии с принципом Либиха (монолимитирование) то с ростом адаптационного напряжения размерность облака точек, представляющего группу в пространстве физиологических параметров, снижается, растет сумма абсолютных величин коэффициентов корреляции и, в то же время, растет разброс этого облака — возрастают дисперсии.
Если происходит взаимное усиление давления различных факторов (синергичные системы), то, напротив, с ростом адаптационного напряжения размерность облака точек, представляющего группу в пространстве физиологических параметров, растет, падает сумма коэффициентов корреляции. Дисперсии в то же время возрастают — так же, как и в предыдущем случае.
Виды адаптации человека
Практически любой человек живет в определенной стране и городе, где имеются свои устои, язык, законодательство, климат. Если речь идет про адаптацию, значит, что-то изменилось. Ведь слово «адаптация» — это синоним слова «приспособление», а необходимость в нем возникает при изменении привычных для человека условий жизни.
Следовательно, вопрос про виды адаптации заключается в том, что именно меняется.
В природе человека существуют следующие виды адаптации:
Физиологическая адаптация — это процесс реагирования на изменение внешних условий окружающей среды. Под этими условиями можно понимать климат, техногенные факторы и различную деятельность человека. Естественно будет предположить, что если изменяется физиология, то это повлечет за собой и другие виды адаптации. Так оно и есть. Кроме физиологической адаптации — изменения функционирования организма, — пройдет и анатомическая адаптация.
Анатомическая адаптация — это процесс изменения структуры организма или строения отдельных его органов. Т.е., в случае ядерного взрыва, человек приспособится к жизни на Земле. Только путем, каких изменений? Данная ситуация потянет за собой другие виды адаптации: психологическую и рабочую. Очевидно, что человеку будет необходимо изменить профессиональные навыки, для того, чтобы выполнять свою работу в новых условиях. Естественно, это повлечет за собой и некие психологические перемены. Явным доказательством будут служить стрессы и подавленное состояние.
Психологическая адаптация — это процесс переосмысления фундаментальных основ и прочие игры разума. Считается, что если сравнить все виды адаптации, то наиболее непредсказуемой будет именно психологическая. Это объясняется просто — человеческий мозг исследован на малую долю. В связи с этим порой невозможно дать прогноз. Но ведь часто смысл не в прогнозе, а в возможности выживания. Известны случаи, когда в результате психологического давления организм человека прекращал свое существование.
Рабочая (профессиональная) адаптация — это процесс освоения новых навыков. Таковая появилась вследствие организации людей. Рабочая адаптация сейчас имеет огромное значение при организации труда. От того, как новый сотрудник адаптируется в новом трудовом коллективе и освоит рабочие навыки, зависит трудоспособность всего коллектива. Именно поэтому в наше время этому виду адаптации уделяется большое значение.
Социальная адаптация — это процесс восприятия и приспособления в новом обществе. Это все тот же новый коллектив, переезд в другой город или изменение социального статуса (получение должности, свадьба и прочее). Этот тип адаптации очень важен для государства, так как все принимаемые законы влекут за собой процесс адаптации общества и в обществе. На этой почве появилось множество различных психотреннигов, курсов и лекций.
Как видно, все виды адаптации довольно тесно связаны между собой. Невозможно проходить адаптацию в чем-то по отдельности. Любое изменение задевает комплекс адаптаций, которые могут проходить и независимо от осознания человека.
Регуляторами адаптации выступают:
Благодаря адаптации создаются возможности ускорения оптимального функционирования организма, личности в необычной обстановке.
Исследователи, выделяют три фазы адаптации.
Первая фаза — разрушение старой программы гомеостаза (способность организма поддерживать относительное постоянство внутренней среды (крови, лимфы, межклеточной жидкости) и устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхания, обмена веществ и др.) в пределах, обеспечивающих его нормальную жизнедеятельность). Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды.
Старая программа уже не функционирует, а новые программы еще не созданы или оказываются несовершенными. На этой стадии включаются временные механизмы адаптации, позволяющие «пережить» сложный период отсутствия адекватной программы регулирования. Важнейшим компонентом адаптации является поведенческая адаптация. Поведенческие реакции в этот период несут защитную функцию, обеспечивающую минимизацию действий адаптогенных факторов.
Вторая фаза адаптационного процесса — формирование новой программы развертывания регулирующих механизмов и построение новой структуры гомеостатического регулирования.
Третья фаза адаптации — фаза стабильной адаптации, характеризующаяся стабилизацией показателей адаптации, в том числе, параметров эффективности деятельности, которые останавливаются на новом, более оптимальном уровне.
В современном мире воздействие на человека природных факторов в значительной степени нейтрализуется социальными факторами. В новых природных и производственных условиях человек нередко испытывает влияние совсем необычных, а иногда и жестких факторов, к которым эволюционно у нее нет защитных механизмов.
Жизнь каждого человека можно рассматривать как непрерывную адаптацию, ведь наша способность к адаптации имеет определенные границы. Это же касается и способности человека к восстановлению своего физического и психического здоровья. Приспосабливаясь к неблагоприятным экологическим условиям, организм человека испытывает состояние напряжения, усталости. Продолжительность напряжения зависит от величины нагрузки, степени подготовки организма, его функционально-структурных и энергетических ресурсов, но при длительном воздействии экстремальных факторов теряются возможности организма функционировать на заданном уровне, и наступает усталость.
Способность адаптироваться к новым условиям у разных людей не одинакова. Так, у многих людей при длительных авиационных перелетах и быстрых пересечениях нескольких часовых поясов, а также при сменной работе возникают такие неблагоприятные симптомы, как нарушение сна, снижение работоспособности и т.д. Другие люди адаптируются быстрее.
Среди людей можно выделить два крайних типа адаптации:
Нормальная адаптация представляет адаптивный процесс личности, который приводит к ее устойчивой адаптированности в типичных проблемных ситуациях без патологических изменений ее структуры и, одновременно, без изменений норм той социальной группы, в которой протекает активность личности.
Патологическая адаптация (дезадаптация) представляет собой активность личности в социальных ситуациях, которая осуществляется с помощью патологических механизмов и форм поведения, приводящих к образованию патологических комплексов характера, входящая в состав невротических и психотических синдромов (болезни).
Однако наиболее распространены «болезни» адаптации при длительном пребывании людей в неблагоприятных условиях. Вследствие продолжительного напряжения механизмов регуляции, а также клеточных механизмов, связанных с повышенными энергетическими затратами, происходит истощение и потеря наиболее важных резервов организма. Часть структур или функций выключается: страдает память, внимание, мышление. Приспособление продолжается через болезнь. Решающая роль при этом принадлежит ЦНС. Сохранение жизни обеспечивается за счет дорогой вынужденной «платы». В дальнейшем может наступить гибель организма.
Исследователи, изучая вопросы психологической адаптации человека, приходят к следующим выводам:
1. Психологическая адаптация человека происходит благодаря наличию нервной системы.
2. Окружающая среда непосредственно оказывает влияние на эффективность функционирования нервной системы.
3. Профилактика стрессов, аффектов, фрустраций — залог эффективности протекания психологической адаптации человека.
4. Гармония психических процессов — залог успешной адаптации человека.
Адаптационный процесс характеризуется двойственностью. В нем приобретаются новые возможности и одновременно перестраиваются уже имеющиеся. Сохранение эффективности деятельности происходит благодаря готовности к привыканию в других ситуациях.
Таким образом, можно утверждать, что адаптация — это целостная система реакций живых систем, имеющих целенаправленный характер, способствующих поддержанию динамического равновесия, в данных условиях среды и обеспечивающих возможность эволюции при их изменении.
Способность к адаптации выражена не только в приспособлении к меняющимся обстоятельствам, но и в выработке фиксированных способов поведения, позволяющего преодолевать разноплановые и порой острые затруднения.
ОГБУЗ «Центр медицинской профилактики» приглашает Вас посетить
индивидуальное психологическое консультирование.
Запись по тел. 282-448.
Статью подготовила: педагог-психолог – М. Н. Ларионова
Научная электронная библиотека
Сетко Н. П., Сетко А. Г., Булычева Е В., Бейлина Е Б., Сетко И. М.,
2.4. Оценка функциональных резервов и биологической адаптации
В настоящее время является общепризнанным фактом, что функциональное тестирование является обязательной частью методологии оценки здоровья и мониторинга его состояния (Баранов А.А., 2000). Наиболее простыми и удобными для употребления в практике показателями функционального состояния организма являются вегетативные реакции, которые непосредственно включены в адаптационно-трофическую функцию организма и хорошо отражают трудности, с которыми сталкивается ребенок или подросток в процессе жизнедеятельности. Определение вариабельности сердечного ритма (выраженность колебаний частоты сердечных сокращений по отношению к его среднему уровню) признано наиболее информативным неинвазивным методом оценки состояния вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы. Показатели деятельности системы кровообращения – индикатор деятельности всего организма (Баевский Р.М., 1979). Поэтому регистрация и автоматический анализ кардиоритмограмм в покое и при нагрузочных пробах – основная часть функционального мониторинга здоровья на любом этапе индивидуального развития. Примерами автоматической регистрации сердечного ритма и компьютерной обработки полученных результатов являются аппартано-программные комплексы «ORTO Expert» (Игишева Л.Н., Галеев А.Р., 2003), комплекс для обработки кардиоинтервалограмм и анализа вариабельности сердечного ритма «ВариКАРД».
В основе методов диагностики функционального состояния организма лежит представление о том, что сердечно-сосудистая система с ее многоуровневой регуляцией, конечным результатом деятельности которой является обеспечение заданного уровня функционирования целостного организма. Обладая сложными нервно-рефлекторными и нейрогуморальными механизмами, система кровообращения обеспечивает своевременное адекватное кровоснабжение соответствующих структур. При прочих равных условиях можно считать, что любому заданному уровню функционирования целостного организма соответствует эквивалентный уровень функционирования аппарата кровоснабжения (В.В. Парин, 1967). Такая тесная зависимость объясняется с позиций трехуровневой модели управления в организме, предложенной С.Н. Брайнесом и В.Б. Свечинским (1974). Сердечный ритм и процесс управления им вегетативной нервной и гуморальной системами являются важным звеном в адаптации организма к условиям внешней и внутренней среды, что дает возможность использовать характеристики сердечного ритма для оценки функционального состояния организма в целом. Средняя частота сердечных сокращений отражает конечный результат многочисленных регуляторных влияний на аппарат кровообращения, характеризует сложившийся в процессе адаптации гомеостаз. Информация о том, как сложился этот гомеостаз, какая «цена» адаптации, содержится в структуре сердечного ритма, его вариабельности. Основы метода оценки функционального состояния организма сформулировал Р.М. Баевский (1979) в виде концепции о трех, наиболее значимых, компонентах функционального состояния: исходном уровне функционирования, напряжении регуляции, состоянии функциональных резервов. Готовность к определенному виду реакции (фоновая активность регуляторных структур) – это исходный тонус вегетативной нервной системы.
Существуют три типа исходного вегетативного тонуса (три типа нейровегетативной конституции). Их принято обозначать как ваготония, эйтония, симпатикотония. Лица с преобладанием ваготонии (ваготоники) характеризуются медленным развертыванием психофизиологических адаптивных механизмов, стремлением к сохранению старых адаптационных программ, склонностью к астеническим эмоциям, к более редкой частоте сердечных сокращений, гипервентиляции, повышенному тонусу мышечных эффекторов. Лица с преобладанием симпатикотонии склонны к активной смене адаптивных психофизиологических программ, стеническим эмоциям, пульс у них чаще повышен, тонус мышечных эффекторов чаще расслаблен. Лица с эйтонией (промежуточная группа) могут тяготеть как к ваготоникам, так и к симпатикотоникам в зависимости от соотношений симпатического и парасимпатического (ваготонического) компонентов. В популяциях таких индивидуумов большинство.
Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы с использованием автоматизированного кардиоритмографического комплекса «ORTO Expert» (Игишева Л.Н., Галеев А.Р., 2003) подразумевает регистрацию сердечного ритма беспроводными электродами. Кардиоритмограммы должны записываться в утренние часы в положении лежа после 6–8 минут отдыха, при переходе в вертикальное положение и стоя. За RR-интервал принимается интервал между последовательными QRS-комплексами электрокардиограммы. Записанные кардиоритмограммы включают не менее 200 последовательных RR-интервалов суммарной продолжительностью не менее 128 секунд. С помощью компьютерной программы рассчитываются показатели временного анализа сердечного ритма:
1. ЧСС (частота сердечных сокращений), или среднее значение RR-интервала, характеризующего средний уровень функционирования сердечно-сосудистой системы.
2. М (математическое ожидание) – показатель, отражающий конечный результат всех регуляторных влияний на сердце и систему кровообращения в целом.
3. Мо (мода) – наиболее часто встречающееся значения R-R интервалов, указывающее на доминирующий уровень функционирования синусового узла.
4. АМо (амплитуда моды) – доля кардиоинтервалов, соответствующая значению моды, т.е. величине наиболее часто встречающегося кардиоинтервала.
6. SDNN (стандартное отклонение) – величина, равная квадратному корню из дисперсии RR-интервалов, указывающая на суммарный эффект влияния на синусовый узел.
7. RМSSD (квадратный корень средних квадратов разницы между смежными RR-интервалами) – отражающий быстрые высокочастотные колебания в структуре ВСР.
Диагностическим алгоритмом АПК «ORTO-expert» предусмотрено три варианта заключений об исходном вегетативном тонусе:
1. Преобладание парасимпатического отдела ВНС (ваготония).
2. Смешанный тонус ВНС (эйтония).
3. Преобладание симпатического отдела ВНС (симпатикотония).
Степень напряжения оценивается в диагностическом алгоритме программы АПК «ORTO-expert» по соотношению спектральных компонент ВСР (VLF, LF, HF) с учетом исходного вегетативного тонуса. Предусмотрено 12 вариантов степени напряжения систем регуляции.
1. Нормальное состояние систем регуляции.
2. Регуляция с увеличенным влиянием парасимпатического отдела ВНС.
3. Регуляция с увеличенным влиянием симпатического отдела ВНС.
4. Напряжение систем регуляции за счет значительно увеличенного влияния парасимпатического отдела ВНС.
5. Напряжение систем регуляции за счет значительно увеличенного влияния симпатического отдела ВНС.
6. Напряжение систем регуляции за счет рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС.
7. Высокое напряжение систем регуляции за счет чрезмерно увеличенного влияния парасимпатического отдела ВНС.
8. Высокое напряжение систем регуляции за счет чрезмерно увеличенного влияния симпатического отдела ВНС.
9. Высокое напряжение систем регуляции за счет значительного рас-согласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС.
10. Очень высокое напряжение систем регуляции за счет одновременного снижения тонуса симпатического и парасимпатического отделов ВНС и централизации регуляции.
11. Резкое напряжение систем регуляции за счет значительного одно-временного снижения тонуса симпатического и парасимпатического отделов ВНС и централизации регуляции.
12. Резкое напряжение систем регуляции за счет значительного одно-временного снижения активности всех компонент системы регуляции сердечного ритма.
Функциональные резервы определяются с учетом динамики параметров ВСР при проведении нагрузочной пробы (активной ортостатической пробы). После записи определенного количества кардиоинтервалов подается звуковой сигнал, который означает, что ребенок должен принять вертикальное положение сам без посторонней помощи и стоять до окончания обследования.
При анализе переходного процесса, как правило, выделяют две фазы. Это основано на представлении о неодинаковом участии сердечного и сосудистого компонентов системной гемодинамики на различных стадиях ортостатической пробы. Выделение сердечного и сосудистого компонентов позволяет судить о преимущественной роли первого в начальной фазе ортостатической реакции и об активной роли второго в фазе компенсаторных сдвигов гемодинамики. До настоящего времени не существует единого общепринятого подхода к анализу переходного процесса. В связи с этим был разработан способ анализа переходного процесса, заключающийся в определении объема работы, которая выполняется сердечно-сосудистой
системой в результате адаптивных регуляторных изменений. Программой АПК «ORTO-expert» предусмотрено 5 вариантов заключений о реакции на ортопробу.
1. Нормальный переходной процесс. Адекватная реакция сердечно-сосудистой системы на ортопробу.
2. Увеличенная реакция сердечно-сосудистой системы на ортопробу.
3. Значительно увеличенная реакция сердечно-сосудистой системы на ортопробу.
4. Снижение реакции сердечно-сосудистой системы на ортопробу.
5. Реакция сердечно-сосудистой системы на ортопробу не определена.
Кроме того, по согласованности изменений статистических параметров MxDMn и АМо оценивается вегетативное обеспечение, которое может быть каким-нибудь из 5 вариантов:
1. Вегетативное обеспечение организма достаточное.
2. Вегетативное обеспечение организма избыточное.
3. Вегетативное обеспечение чрезвычайно избыточное.
4. Вегетативное обеспечение организма недостаточное.
5. Вегетативное обеспечение организма парадоксальное.
Значимость заключений о каждом из трех компонентов (исходного вегетативного тонуса, степени напряжения регуляторных механизмов и функциональных резервов) при оценке функционального состояния организма была определена эмпирическим путем по клиническим данным длительного наблюдения за пациентами педиатрической клиники и учащимися экспериментальных образовательных учреждений. Общее заключение о функциональном состоянии типизировалось в соответствии с представлениями о типах адаптации.
Кроме того АПК «ORTO-expert» предусмотрено семь вариантов заключений с целью дать расширенные количественные представления о напряжении регуляторных механизмов и функциональных возможностях:
1. Достаточные функциональные возможности организма. Оптимальное функционирование систем регуляции.
2. Состояние минимального напряжения при оптимальном функционировании систем регуляции.
3. Повышенный расход функциональных резервов организма. Незначительное напряжение механизмов адаптации.
НАПРЯЖЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ АДАПТАЦИИ
4. Снижение функциональных резервов организма. Умеренное напряжение механизмов адаптации.
5. Выраженное снижение функциональных резервов организма. Значительное напряжение механизмов адаптации.
6. Значительное снижение функциональных возможностей организма. Неудовлетворительная адаптация.
7. Резкое снижение функциональных возможностей организма. Срыв адаптации. Возможно наличие заболевания в субкомпенсированном или декомпенсированном состоянии.
Практический опыт показывает, что основными чертами программно-технического комплекса являются простота эксплуатации, короткое время обследования (5–10 мин), надежность результатов диагностики, легкая применимость результатов в практике школьных врачей, фельдшеров, медицинских сестер. ORTO-Expert позволяет быстро и эффективно сделать заключение о типе вегетативной регуляции и адаптационных резервах сердечно-сосудистой системы и организма в целом.
Особая роль в оценке состояния здоровья детей принадлежит правильному учету всех показателей здоровья и распределения школьников в группы здоровья. Как известно, в основу определения групп здоровья положены 4 критерия (С.М. Громбах, 1973): первый – наличие и отсутствие в момент обследования хронических заболеваний, второй – функциональное состояние основных органов и систем организма, третий – уровень достигнутого развития и степень его гармоничности, степень резистентности организма к неблагоприятным воздействиям среды. Наличие и отсутствие заболеваний определяется при врачебном осмотре с участием специалистов (ЛОР, окулист, хирург и т.д.). Функциональное состояние организма
выявляется клиническим методом с использованием функциональных проб (орто-проба и др.). Степень сопротивляемости организма выявляется по подтвержденным острым заболеваниям (респираторные инфекции) и обострениям хронических болезней за предшествующий осмотру год. В соответствии с предложенным подходом дети и подростки в зависимости от состояния здоровья подразделяются на пять групп:
1. Здоровые дети с нормальным развитием и нормальным развитием функций.
2. Здоровые, но имеющие функциональные и некоторые морфологические отклонения, а также сниженную сопротивляемость к острым и хроническим заболеваниям.
3. Больные с хроническими заболеваниями в состоянии компенсации с сохраненными функциональными возможностями организма.
4. Больные с хроническими заболеваниями в состоянии субкомпенсации со сниженными функциональными возможностями организма.
5. Больные хроническими заболеваниями в состоянии декомпенсации со значительно сниженными функциональными возможностями организма. Как правило, дети этой группы инвалиды.
В практической деятельности медицинских работников школы и территориального лечебно-профилактического учреждения зачастую опускается оценка функционального состояния, поскольку предлагаемые нагрузочные пробы (Мартине – Кушелевского, ортоклиностатическая и др.) трудоемки в проведении и оценки результатов. Использование комплекса ORTO позволяет получить результат в течение нескольких минут.
В результате ритмографического обследования школьники распределяются на следующие подгруппы в зависимости от функционального состояния их организма:
1) дети с достаточным или высоким функциональным резервом;
2) дети с незначительным ухудшением функционального состояния, за этими детьми необходимо вести динамическое наблюдение (в нашей практике учащиеся обследуются в каждой учебной четверти), и при наличии неблагоприятных изменений эта группа детей нуждается в подходе, используемом при работе с группами 3 и 4;
3) дети с выраженным ухудшением функционального состояния;
4) дети с резким ухудшением функционального состояния, срывом адаптации.
При осмотре школьный педиатр, имея уже экспресс-информацию об исходном вегетативном тонусе и адаптационных возможностях, находит объяснение, почему имеет место напряжение (дети 3–4 групп) или направляет ребенка на обследование для выяснения возможных причин выявленных нарушений. Таким образом, дальнейшая тактика определяется осмотром врача.
а) Если у школьника диагностирована удовлетворительная адаптация, то он получает комплекс общих профилактических и оздоровительных процедур, и с ним ведется работа по повышению уровня культуры здоровья.
б) Если состояние ребенка расценено как предболезненное и выявлены факторы риска развития определенной патологии, то предлагается соответствующий комплекс мероприятий для коррекции состояния и профилактики возможных заболеваний.
в) Если причина нарушений остается неясной или требует подтверждения с помощью дополнительного обследования, то родителям ребенка рекомендуется обратиться в лечебно-профилактическое учреждение для обследования и лечения.
г) При наличии хронических заболеваний выявленные нарушения расцениваются как проявление декомпенсации и предлагается определенная программа реабилитации.
Необходимо подчеркнуть важность информации, полученной с помощью комплекса ORTO, для комплексной оценки состояния здоровья. Так, известно, что выраженная симпатикотония с чрезмерным включением центрального контура регуляции при проведении ортопробы по данным ритмо-графии в сочетании с психо-эмоциональным напряжением являются ранними признаками гипертонической болезни (Игишева Л.Н., 1996); нарушение сердечного ритма с тенденцией к брадикардии, снижение показателей памяти, внимания, умственной работоспособности могут быть первыми признаками дисбаланса тиреоидной функции, сочетание ваготонии с высокой вегетативной реактивностью и признаками психоэмоционального напряжения может отражать вегетативный дисбаланс при заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
Комплекс для обработки кардиоинтервалограмм и анализа вариабельности сердечного ритма «ВариКАРД» (в дальнейшем – комплекс) предназначен для использования в научно-исследовательской и практической работе для оценки состояния вегетативной регуляции, степени напряжения регуляторных систем и состояния различных звеньев управления системой кровообращения. Это позволяет диагностировать ранние проявления изменений механизмов регуляции, которые предшествуют энергетическим и метаболическим нарушениям и, таким образом, имеют прогностическое значение.
Комплекс «ВариКАРД» реализует современную технологию анализа вариабельности сердечного ритма применительно к исследованиям продолжительностью от нескольких минут до нескольких часов и соответствует по своим техническим характеристикам и методическим подходам, принятым как в России, так и за рубежом. Комплексы «ВариКАРД» могут использоваться для получения новой, более точной информации о состоянии системы регуляции сердечного ритма.
Варикард реализует технологию выявления состояний, предшествующих развитию болезни. Технология предназначена не для определения нозологических форм, а для оценки неспецифических механизмов адаптации и риска развития заболеваний практически здоровых людей и лиц, с начальными формами патологии и выдачи заключения об уровне адаптационных возможностей организма и степени напряжения регуляторных систем (табл. 4). Обнаружение состояния, предшествующего развитию патологического процесса во многих случаях позволяет предупредить его возникновение.
Комплекс «ВариКАРД» обеспечивает регистрацию ЭКС и синхронно КИГ (с отображением их на экране монитора в режиме реального времени) для пациентов, не имеющих встроенного кардиостимулятора. Исследование системы регуляции сердечного ритма осуществляется в следующей последовательности:
1. Открытие или создание базы данных (БД). По умолчанию открыта база данных предшествующего сеанса,
2. Открытие или создание картотеки. По умолчанию открыта картотека предшествующего сеанса.
3. Создание карты пациента. При повторных обследованиях карта пациента выбирается из списка.
4. Съем, отображение на экране монитора и запись в БД электро-кардиосигнала (ЭКС) в одном из трех стандартных отведений в течение заданного врачом времени (от 5 минут до 24 часов);
5. Выделение из ЭКС кардиоинтервалограммы (КИГ) и отображение ее на экране монитора;
6. Корректировка КИГ. Корректировка включает в себя визуальный просмотр сохраненных в памяти ЭВМ КИГ и ЭКС с целью редактирования ошибочных отметок R зубцов и выделения экстрасистол. Редактирование осуществляется в интерактивном графическом режиме;
7. Выделение 5-минутных фрагментов КИГ и их математический анализ.
Соотношение функциональных состояний организма
с уровнем напряжения регуляторных систем