Способность живых организмов реагировать на внешние воздействия
Способность живых организмов реагировать на внешние воздействия является одним из его важнейших свойств, с которым он появляется на свет. Какое значение имеет эта способность для всего живого? Давайте узнаем подробнее.
Понятие «раздражимость»
С точки зрения физиологии раздражимостью считается любая реакция организма на воздействие окружающей среды. Поскольку условия существования постоянно изменяются, ее обитатели должны успеть приспособиться к ним, чтобы выжить. Это врожденное свойство нервной системы. Хотя представители живой природы, которые его не имеют, также весьма активно реагируют на внешние воздействия.
Таксисы растений
Способность живых организмов реагировать на внешние воздействия характерна и для растений. И это при том, что они не имеют нервной системы. Попробуйте дотронуться до листьев кустарника мимозы — буквально на ваших глазах они начнут складываться в ответ на механическое раздражение. Это и есть проявление раздражимости в виде двигательных реакций — таксисов. Естественно, растения не преодолевают значительных расстояний. Их движения являются ростовыми и возникают в ответ на ряд факторов. Ими могут быть освещение, сила тяжести, давления или химических соединений. Проверить существование таксисов очень просто. Для этого просто поверните комнатное растение от света, и через некоторое время его листовые пластинки снова расположатся в его направлении.
Инстинкты и рефлексы животных
А вот способность живых организмов реагировать на внешние воздействия у многоклеточных животных обусловлена наличием нервной системы. Она состоит из специализированных клеток, которые называются нейронами. В них в результате внешнего воздействия возникают электрические импульсы. По отросткам они передаются в центры головного мозга, где анализируются. После этого сигналы передаются обратно к рабочим органам. Происходит этот процесс практически мгновенно. Такие ответные реакции организмов животных на раздражение называют рефлексами. Они могут быть двух видов.
Врожденные обеспечивают жизнедеятельность организма с момента его появления на свет. Это дыхательный, сосательный, хватательный, мигательный, защитный рефлексы. Некоторые реакции формируются у животных только на протяжении жизни. Это приобретенные рефлексы. Например, собаку можно приучить выполнять действие после определенной команды. У многих животных с рождения формируется система сложных поведенческих реакций — инстинкт. Это брачное поведение, забота о потомстве, перелеты птиц, миграции, строительство сот насекомыми и др.
Одноклеточные животные также способны реагировать на изменение условий окружающей среды. Происходит это в виде таксисов, как и у растений. Если на предметное стекло, на котором находятся инфузории, нанести по капле соленой и пресной воды, то простейшее начнет двигаться по направлению ко второй. Движение может осуществляться как от источника раздражения, так и к нему. К примеру, одноклеточная водоросль хламидомонада движется по направлению к источнику солнечного света. Это обеспечивает лучшие условия для осуществления процесса фотосинтеза.
Реакция на внешнее воздействие: значение для живых организмов
Прежде всего способность всех живых организмов определенным образом отвечать на воздействия окружающей среды имеет защитное значение. У животных нервная регуляция осуществляется очень быстро. Благодаря этому они немедленно реагируют на различные раздражители. Наряду с нервной для животных характерна и гуморальная регуляция функций. Она осуществляется при помощи желез внутренней секреции. Ее действие проявляется гораздо медленнее. Например, железа гипофиз выделяет гормон роста на протяжении многих лет, в течение которых постепенно происходят количественные изменения в организме. В своей совокупности нервная и гуморальная регуляция представляют собой слаженную и совершенную систему работы и раздражимость организмов.
Итак, ответная реакция всего живого на раздражители обеспечивает условия для их существования, защиту и основу адаптации. Способность живых организмов реагировать на внешние воздействия проявляется в виде таксисов и рефлексов.
§ 41 Как организмы реагируют на воздействия внешних факторов – Opiq
У многих животных с рождения формируется система сложных поведенческих реакций – инстинкт. Это забота о потомстве, перелеты птиц, миграции, строительство сот пчелами и др.
Условные рефлексы – это приобретенные рефлексы, они свойственны отдельному индивиду и не передаются по наследству. Условные рефлексы обеспечивают более тонкое приспособление к условиям окружающей среды. К условным рефлексам можно отнести выполнение животными различных команд.
Таким образом, ответная реакция всего живого на раздражители обеспечивает условия для их существования, защиту и основу адаптации.
Хамелеон – маленькая ящерица, средняя длина составляет 30 см.
Длина самых крупных 65– 68 см, самых маленьких – 3–5 см. У хамелеона есть одна удивительная способность – менять свой цвет от ярко-зеленого до серо-черного или желтого. Дело в том, что хамелеон имеет совсем прозрачную кожу, под которой расположены клетки красного, черного и желтого цвета. Когда хамелеон злится или испытывает страх, его нервная система посылает сигналы этим клеткам, они сжимаются и расширяются, отчего создается впечатление, что кожа меняет свой цвет. Находясь в спокойном состоянии, ящерица окрашена в красновато-бурый цвет, иногда с чуть заметными поперечными полосками. Если же хамелеон разозлен, то его кожа становится темной, при возбуждении или страхе она приобретает бледно-желтые оттенки. В жару клетки под кожей имеют черный оттенок. А вот в темноте кожа хамелеона кремовая с желтыми пятнами.
Рыба-ёж – неторопливая рыба, ее длина – от 30 до 90 см. Она покрыта защитными шипами, которые в состоянии покоя плотно прижаты к телу рыбы. Во время опасности она моментально раздувается до размеров футбольного мяча. А пятисантиметровые шипы становятся похожи на иглы дикобраза. Пищевод хищника, проглотившего рыбу, будет сильно поврежден иглами. Рыба-ёж ядовитая.
Какой ответ у организма на внешние воздействия?
Изучая механизмы защитных реакций организма, мы учимся управлять этими реакциями и овладеваем эффективными способами лечения. Главными общебиологическими свойствами живой системы в ответ на воздействие различных факторов являются приспособительное возбуждение (параметр защиты) и торможение (адаптация). Экстремальные факторы вызывают специфические и неспецифические ответные реакции на клеточном уровне, на уровне различных органов и целостного организма. Специфическими являются изменения, свойственные только для данного раздражителя. Нарушение целостности структуры тканей, клеток, субклеточных и межклеточных структур – это специфические изменения на клеточном уровне после механического повреждения. Химический (токсический) повреждающий фактор влечет за собой ингибирование (торможение) активности ферментов. Термические повреждения приводят к коагуляции и денатурации белково-липидных структур клеток. Радиационные повреждения влекут за собой образование свободных радикалов, которые в дальнейшем резко нарушают окислительные и другие процессы в поврежденной клетке.
При воздействии самых различных повреждающих факторов происходят многочисленные неспецифические изменения: повреждение мембраны клеток, активация внутриклеточных ферментов, набухание митохондрий, выхождение из клетки ионов калия, денатурация белков, высвобождение медиаторов повреждения.
Гипоксия, боль, шок – это выражение всех специфических и неспецифических реакций на экстремальные факторы на уровне целостного организма.
В-лимфоцитами вырабатываются специфические антитела против специфических экстремальных воздействий, как ответ на вторжение генетически чужеродных веществ. Мобилизируются Т-лимфоциты и их субпопуляции, которые выполняют свойственные им защитные функции. Повышение фагоцитарной активности лейкоцитов, титра лизоцима, комплемента – это неспецифические защитные реакции организма. Их действие направлено против всех внешних влияний, независимо от природы происхождения.
Какими реакциями отвечает нервная система? Рецепторы воспринимают и передают болевые и другие патологические импульсы в центральную нервную систему на различных ее уровнях. Именно они и реагируют прежде всего на воздействие экстремальных факторов. Функции всех органов, клеток, тканей координируются с работой центральной нервной системы, изменения в которой нередко приводят к развитию экстремальных состояний. Изменения нервной системы прежде всего носят защитно-приспособительный характер. Функции органов и тканей организма нарушаются в результате диссоциации между периферической и центральной нервными системами, между корой и подкорковыми образованиями, между корой и внутренними органами.
Теория неспецифических реакций живого вещества на различные раздражители, «отцом» которой является Н. Е.Введенский, получила название – парабиоз. Согласно этой теории даже самое тяжелое последствие экстремальных явлений – шок, рассматривается как парабиоз. Парабиотические явления могут иметь как защитно-приспособительное, так и патологическое значение. Чрезвычайно сильная травма сопровождается парабиотическим торможением на очаге повреждения и играет защитно-приспособительную роль. Предотвращается или значительно снижается поступление болевых и других патологических импульсов в центральную нервную систему из очага поражения. Таким образом создается препятствие развитию шока и других серьезных осложнений. Эти явления объясняют эйфорическое состояние, когда пострадавший вначале даже не осознает тяжести своего положения. Развивается очаг парабиотического торможения. Положительный эффект в подобных случаях будет зависеть от дальнейшего развития восстановительного процесса.
В парадоксальной стадии парабиоза ответная реакция организма на сильные раздражители значительно извращается. Очаг повреждения начинает на слабые раздражители реагировать бурно, а на сильные – слабо. Такая ненормальная реакция приводит к истощению организма. Явления патологического парабиоза можно ликвидировать антипарабиотическими средствами.
Изменения местного и общего характера, происходящие в ответ на воздействие экстремальных факторов, чрезвычайно сложны. Они носят фазно-стадийный характер. Вначале происходит мобилизация защитных реакций организма и сопровождается соответствующими гуморальными и гормональными сдвигами. Ведущую роль в подобных случаях играет срочный, аварийный, механизм защиты. Неравномерно расходуется энергия, тратится большое количество гормонов и нейромедиаторов. Продукты расщепления их отрицательно влияют на организм. Реактивность организма повышается, происходит перенапряжение его различных функций. Возбуждение утрачивает свое защитное значение и приобретает патологический характер.
Переход возбуждения в торможение возникает скачкообразно, когда столкновение между возбудительными и тормозными процессами в коре головного мозга становится непреодолимым. Организм, приспосабливаясь к экстремальным условиям, пассивно защищает себя. Чрезмерное форсирование лечебных мероприятий именно в этой стадии приводит к срыву адаптации и истощению организма. Но и углубление спонтанно возникшего торможения может привести к гибели человека.
Существует последовательность развития экстремальных состояний: мобилизация, резистентность, перенапряжение, начинающееся истощение, охранительное торможение, истощение. Последовательность стадий может меняться в каждом отдельном случае. Некоторые могут вообще отсутствовать. Иногда первоначальные защитные реакции не успевают сформироваться.
Конфликтная ситуация между древними механизмами (гипобиозом) спасения жизни и современной нервной организацией у высших животных и человека выражается в симптомокомплексе шока и других тяжелых состояний организма. Чем выше организация организма, тем более бурно он реагирует на экстремальные факторы.
Защитные реакции направлены на восстановление нарушенной внутренней среды организма, а приспособительные – на восстановление нарушенных взаимоотношений между организмом и внешней средой.
При экстремальных состояниях нередко активная защита, как слепая реакция, может быть настолько стремительной, обширной и нецелесообразной, что сама по себе приводит к кризису. В общебиологическом отношении защитная реакция более примитивна и не может конкурировать с приспособительными реакциями. Пассивное приспособление у высших животных и человека в значительной мере потеряло свое значение. Охранительное торможение – это слабый аналог когда-то мощной приспособительной реакции. Защита, как и адаптация, имеет свои границы. Нередко реакции, которые начинаются как защитные или приспособительные, в дальнейшем переходят в свою противоположность. Функции самой нервной системы вообще и при воздействии экстремальных факторов в особенности, тесно связаны с эндокринной системой.
Как реагирует эндокринная система на экстремальные факторы? При всех экстремальных состояниях резко изменяется гуморальный фон организма. Особо важная роль у гипофизарно-надпочечниковой системы. При всех нежелательных состояниях осуществляется мобилизация этой системы. Всем известно, что адреналин еще называется «аварийным» гормоном. Рефлекторное выделение адреналина происходит в первую очередь, если на организм воздействуют чрезвычайно сильные раздражители. Мы рассердились, испугались, подверглись сильной механической травме – и вот мозговой слой надпочечников начинает выделять крошечные капельки адреналина в кровь. При возникновении экстремальных ситуаций выполнение всех задач по спасению организма адреналин берет на себя.
Мозговой слой надпочечников вырабатывает и норадреналин. И если адреналин у нас медиатор волнений, переживаний, то норадреналин – медиатор гнева, злобы, ненависти.
Именно норадреналин вызывает расширение поверхностных сосудов лица и шеи. Подбирая воинов, Юлий Цезарь подвергал их опасностям и выбирал краснеющих при этом. Это и были смелые воины. Побледнение лица связано с адреналином, он сужает сосуды. Еще адреналин называют «кроличьим», а норадреналин – «львиным» медиатором.
Адреналин и норадреналин – гормоны и непосредственно относятся к медиаторам симпатических нервов.
Не менее важную роль в экстремальных условиях играют гормоны коркового слоя надпочечников. Анаболические гормоны усиливают биосинтез, повышают интенсивность обменных процессов, готовят организм к нападению и активной защите. Катаболические гормоны подавляют биосинтез и подготавливают организм к пассивной защите: к приспособлению. Свыше 40 гормонов вырабатывается в надпочечниках. Со сдвигами гормонов связаны стадии стресс-реакций: тревога и резистентность.
Вилочковая железа – главный дирижер нашей иммунной системы. Экстракты этой железы – тимозин и его синтетические заменители повышают сопротивляемость организма ко всем вредным факторам и усиливают борьбу организма с ними.
Все эндокринные железы, которые принимают участие в ответных реакциях на экстремальные воздействия, контролируются рилизинг-факторами, которые вырабатываются в гипоталамусе. Гипоталамус особенно важен при воздействии сильных психических раздражителей.
Какие реакции происходят в крови и системе кровообращения? На воздействие экстремальных факторов органы кровообращения реагируют одними из первых. Сверхсильные раздражители вызывают стенокардию, инфаркт миокарда или развитие атеросклероза, гипертонической болезни. Быстрое восстановление сердечной деятельности и артериального давления происходит благодаря быстрой мобилизации рефлекторных защитных механизмов.
Резкое повышение артериального давления происходит в начале воздействия экстремальных факторов. Очень часто такая слепая защита приводит к инсульту и другим осложнениям. Расширение сосудов выравнивает артериальное давление. При коллапсе, коме, кровопотере появляется опасность катастрофического падения артериального давления. Труд прессорных рефлексогенных зон можно сравнить с работой котла, в котором есть запасное отверстие. При резком повышении давления оно автоматически открывается, выходит часть пара, и опасность взрыва устраняется. Человек даже не замечает, как автоматически, тонко, быстро, четко регулируется уровень его артериального давления.
При шоке, интоксикации, стресс-реакции стимулируется лимфоотток, а это способствует быстрому освобождению организма от токсических продуктов.
Экстремальные воздействия и нарушения дыхания. Человек может не принимать пищу в течение многих суток без особого ущерба для состояния своего здоровья. Не дышать невозможно даже в течение нескольких минут. Жизнь начинается со вздоха и заканчивается прекращением дыхания.
При экстремальных воздействиях нарушение функции дыхания намного опаснее, чем нарушение функции кровообращения. Поэтому защитно-приспособительные механизмы органов дыхания отличаются утонченностью и четкостью. При острых нарушениях функций внешнего дыхания к ним присоединяются все регуляторные механизмы крови и кровообращения. Это и учащенное сердцебиение, и увеличение минутного объема сердца, и повышение артериального давления, и максимальное насыщение гемоглобина кислородом, и мобилизация в кровяное русло крови из кровяного депо.
Рефлексы верхних дыхательных путей относятся к непосредственным защитным механизмам. Они возникают со стороны слизистой оболочки, мгновенно доходят до дыхательного центра и повышают его тонус. Искусственно раздражая определенные рецепторы с помощью нашатырного спирта, можно вывести человека из тяжелого состояния, которое сопровождается резким угнетением дыхания: обморочное состояние, отравление алкоголем.
Экстремальные состояния и пищеварительно-выделительная системы. Самый древний открытый путь, связующий организм с внешней средой, – это пищеварение. Дисфагия (отсутствие акта глотания), нарушение секреторной, моторной и других функций желудка и кишечника возникают в результате воздействия экстремальных факторов.
Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки являются выраженными нарушениями и считаются заболеванием всего организма. Особо неблагоприятны нарушения гормонально-гуморальных взаимоотношений.
Чрезвычайно сильные психо-эмоциональные и другие раздражители резко усиливают моторную функцию кишечника, вызывают диарею. Вначале это имеет защитное значение, потому что таким путем выводятся из организма токсические вещества – метаболиты, нейротоксины.
Аутоинтоксикации желудочно-кишечного происхождения представляют собой большую опасность для здоровья человека. Происходит самоотравление организма «своими ядами», которые образуются в кишечнике (фенол, индол, крезол и др.).
Еще И. И.Мечников указывал на одну из основных причин преждевременного старения организма – накопление вредных веществ. Он рекомендовал для улучшения качества жизни регулярно принимать продукты молочнокислого брожения, которые частично нейтрализуют токсические вещества. Для здорового человека подобные токсические вещества особой опасности не представляют. Слизистая оболочка кишечника не пропускает их во внутреннюю среду организма. Если частично и происходит их попадание их в русло крови, то вступает в работу печень. Нарушение нейтрализующей функции печени при массивном воздействии экстремальных раздражителей, может привести к развитию печеночной комы и к гибели человека.
Любое экстремальное состояние нарушает функции выделительной системы.
Обмен веществ в организме при экстремальных состояниях. В основе всех физиологических процессов лежат обменные процессы. Патогенные факторы вызывают выраженные изменения различных видов обмена. Больше всего страдают углеводный и белковый обмены. Резкое нарушение обмена веществ ведет к накоплению метаболитов и вызывает отравление всего организма.
Все без исключения экстремальные состояния сопровождаются усилением свободнорадикальных процессов.
Сдвиг обмена веществ носит фазный характер. Сначала происходит усиление обменных процессов, особенно углеводного обмена. Усиливается выделение гормонов коркового слоя надпочечников. Увеличивается синтез РНК в мышцах. Анаболические процессы преобладают над катаболическими.
В дальнейшем в энергетическом обмене происходит перенапряжение и извращение обменных процессов. Резко падает интенсивность всех видов обмена, истощаются энергетические запасы организма. Почти исчезает молочная кислота.
При благоприятном течении процесса нередко наблюдается постепенное усиление адаптационной энергии. Истощение внешней энергии компенсируется за счет внутренней.
Запасы адаптационной энергии строго ограничены у каждого человека. Усиленное расходование такого вида энергии может оказаться фатальным для человека.
Чем выше стоит животное на лестнице эволюции, тем больше у него выражены первоначальные защитные реакции. Но они сопровождаются израсходованием огромного количества энергии, так как аварийная защита часто носит «слепой» характер. В связи с этим при чрезвычайных ситуациях положительной является пассивная защита. Чем быстрее происходит адаптация, тем больше возможностей у организма выйти из экстремального состояния. К сожалению, ко многим экстремальным факторам техногенного происхождения у живых организмов адаптация не выработана. Приспособление происходит не постепенно и не может способствовать взаимосвязи организма с внешней средой в тяжелых ситуациях.
Биологические реакции организма
Организм естественно функционирует только тогда, когда находится в оптимальных условиях внешней среды. Допустимые пределы колебания параметров внешней среды, которые переносит организм высших животных, намного шире, чем для его клеток. Причина в том, что средой для клеток организма служит его внутренняя среда, которая является менее изменчивой, чем внешняя. К внутренней среде относятся кровь, лимфа и тканевая жидкость, омывающая клетки.
Живые организмы находятся под постоянным влиянием внешней среды. На изменение внешней среды организм способен отвечать изменением структуры и функций. Изменение структуры и функций организма и его клеток в ответ на различные воздействия называют биологическими реакциями, а воздействия, которые вызывают, — раздражителями, или стимулами.
Для живых организмов и их клеток свойственна раздражимость. Под этим термином понимают способность живого организма и его клеток отвечать на изменения во внешней или внутренней среде адаптивными, или приспособительными, реакциями.
Реакции клеток могут проявляться в различной форме: изменении структуры, роста, деления, образовании определенных химических соединений, преобразовании химической энергии в электрическую, механическую, тепловую, выполненные работы и т.п. Разнообразны и поведенческие реакции организма.
Итак, факторы, вызывающие переход живой клетки или организма из состояния покоя в состояние деятельности, называют раздражителями. Они могут быть внешними, когда их источник находится во внешней среде, так и внутренними, возникающих вследствие изменения в тканях, особенно в крови и межклеточной жидкости. Раздражителем может быть любое изменение внешней среды или внутреннего состояния, если она значительна, возникает быстро и продолжается достаточно долго.
Все раздражители можно распределить по своей природе на физические, физико-химические, химические и биологические. К физическим относятся: температурные, механические (удар, укол, давление, ускорение и др.), Электрические, световые, звуковые, излучения (радиоактивные, ультрафиолетовые и др.). Физико-химическими раздражителями являются изменения осмотического давления, pH, электролитного состава, коллоидного состояния. Химическим раздражителем может быть любое вещество, способное изменять обмен веществ, энергии или структуру клеток. Химические раздражители поступают извне (с пищей, лекарствами, ядами и т.д.), а также образуются в организме (гормоны, медиаторы и др.). К биологическим раздражителей относятся животные, растения, бактерии и вирусы, которые действуют на организм животных извне или проникают в их организм.
Раздражителями служат и нервные импульсы (потенциалы действия), которые переводят клетки в деятельное состояние. По механизмам генерирования и активации внутриклеточных процессов их следует рассматривать как физико-химические раздражители.
Весь комплекс раздражителей можно разделить на две группы: адекватные и неадекватные. Адекватный раздражитель может быть естественным для определенного вида клеток, которые специально приспособлены к его восприятия и характеризуются чрезвычайно высокой чувствительностью к нему. Например, адекватным раздражителем для фоторецепторов глаза это лучи света, для слуховых рецепторов — звук, для обонятельных рецепторов — пахучие вещества, для тактильных рецепторов — давление. Поскольку нервный импульс имеет электрическую природу, электрический ток следует расценивать как адекватный раздражитель для нервных, мышечных и железистых клеток.
Неадекватным называют такой раздражитель, к восприятию которого клетка специально не приспособлена. Так, скелетная мышца сокращается в ответ на действие кислоты или щелочи, растяжения, механического удара, быстрого нагрева и т.д., которые являются неадекватными для нее раздражителями.
Клетки более чувствительны к адекватным раздражителям, чем к неадекватным.
Раздражители через рецепторы или непосредственно действуют на различные компоненты клетки: плазматическую мембрану, внутриклеточные мембраны, сократительный аппарат клеток, ферменты, процессы транскрипции и трансляции. Многие факторы действует непосредственно на плазматическую мембрану, которая характеризуется разностью потенциалов и служит аппаратом раздражение клеток. Поэтому ведущей реакцией клетки является электрическая.
Среди многих форм клеточных реакций на внешние воздействия различают возбуждения. Возбуждением клетки называют ее реакцию на раздражение, которое проявляется в особенно выразительной внешней деятельности: генерирование потенциала действия, сокращении, выводе секрета. Такую трактовку возбуждения называют общебиологической; в специальной литературе сокращение клетки и вывод секрета часто рассматривают как следствие возбуждения.
Клетки, способные к возбуждению, называют возбудимыми. Российский физиолог А. Д. Ноздрачев (1991) считает, что к возбудимым клеткам относятся нервные, мышечные, секреторные, чувствительные нервные окончания и рецепторы. Возбудимость всех этих типов клеток обеспечивает реактивность высокоорганизованных организмов. Некоторые авторы (Р. Шмидт, 1988) возбудимыми считают только те клетки, которые могут генерировать потенциалы действия. То есть только нервные и мышечные клетки следует считать возбудимыми. Рецепторные клетки, экзокринные секреторные клетки, а также тонические мышечные волокна не генерируют потенциалов действия.
В электрофизиологии различают электрически возбудимые и электрически невозбудимые мембраны. Если мембрана меняет свою проводимость в ответ на электрический импульс, то ее относят к виду электрически возбудимых. Такая мембрана содержит потенциал-зависимые ионные каналы, проводимость которых определяется мембранным потенциалом.
Способность возбудимых клеток отвечать на раздражение возбуждением называют возбудимостью. Мерой возбудимости служит минимальная, или пороговая, сила раздражителя, которая вызывает возбуждение. Чем больше пороговая сила раздражителя, тем выше порог раздражения и ниже возбудимость. И, наоборот, чем ниже порог, тем выше возбудимость. Как мы помним, особенно высокая возбудимость клеток наблюдается для адекватных раздражителей.
Какой ответ у организма на внешние воздействия?
Изучая механизмы защитных реакций организма, мы учимся управлять этими реакциями и овладеваем эффективными способами лечения. Главными общебиологическими свойствами живой системы в ответ на воздействие различных факторов являются приспособительное возбуждение (параметр защиты) и торможение (адаптация). Экстремальные факторы вызывают специфические и неспецифические ответные реакции на клеточном уровне, на уровне различных органов и целостного организма. Специфическими являются изменения, свойственные только для данного раздражителя. Нарушение целостности структуры тканей, клеток, субклеточных и межклеточных структур – это специфические изменения на клеточном уровне после механического повреждения. Химический (токсический) повреждающий фактор влечет за собой ингибирование (торможение) активности ферментов. Термические повреждения приводят к коагуляции и денатурации белково-липидных структур клеток. Радиационные повреждения влекут за собой образование свободных радикалов, которые в дальнейшем резко нарушают окислительные и другие процессы в поврежденной клетке.
При воздействии самых различных повреждающих факторов происходят многочисленные неспецифические изменения: повреждение мембраны клеток, активация внутриклеточных ферментов, набухание митохондрий, выхождение из клетки ионов калия, денатурация белков, высвобождение медиаторов повреждения.
Гипоксия, боль, шок – это выражение всех специфических и неспецифических реакций на экстремальные факторы на уровне целостного организма.
В-лимфоцитами вырабатываются специфические антитела против специфических экстремальных воздействий, как ответ на вторжение генетически чужеродных веществ. Мобилизируются Т-лимфоциты и их субпопуляции, которые выполняют свойственные им защитные функции. Повышение фагоцитарной активности лейкоцитов, титра лизоцима, комплемента – это неспецифические защитные реакции организма. Их действие направлено против всех внешних влияний, независимо от природы происхождения.
Какими реакциями отвечает нервная система? Рецепторы воспринимают и передают болевые и другие патологические импульсы в центральную нервную систему на различных ее уровнях. Именно они и реагируют прежде всего на воздействие экстремальных факторов. Функции всех органов, клеток, тканей координируются с работой центральной нервной системы, изменения в которой нередко приводят к развитию экстремальных состояний. Изменения нервной системы прежде всего носят защитно-приспособительный характер. Функции органов и тканей организма нарушаются в результате диссоциации между периферической и центральной нервными системами, между корой и подкорковыми образованиями, между корой и внутренними органами.
Теория неспецифических реакций живого вещества на различные раздражители, «отцом» которой является Н. Е.Введенский, получила название – парабиоз. Согласно этой теории даже самое тяжелое последствие экстремальных явлений – шок, рассматривается как парабиоз. Парабиотические явления могут иметь как защитно-приспособительное, так и патологическое значение. Чрезвычайно сильная травма сопровождается парабиотическим торможением на очаге повреждения и играет защитно-приспособительную роль. Предотвращается или значительно снижается поступление болевых и других патологических импульсов в центральную нервную систему из очага поражения. Таким образом создается препятствие развитию шока и других серьезных осложнений. Эти явления объясняют эйфорическое состояние, когда пострадавший вначале даже не осознает тяжести своего положения. Развивается очаг парабиотического торможения. Положительный эффект в подобных случаях будет зависеть от дальнейшего развития восстановительного процесса.
В парадоксальной стадии парабиоза ответная реакция организма на сильные раздражители значительно извращается. Очаг повреждения начинает на слабые раздражители реагировать бурно, а на сильные – слабо. Такая ненормальная реакция приводит к истощению организма. Явления патологического парабиоза можно ликвидировать антипарабиотическими средствами.
Изменения местного и общего характера, происходящие в ответ на воздействие экстремальных факторов, чрезвычайно сложны. Они носят фазно-стадийный характер. Вначале происходит мобилизация защитных реакций организма и сопровождается соответствующими гуморальными и гормональными сдвигами. Ведущую роль в подобных случаях играет срочный, аварийный, механизм защиты. Неравномерно расходуется энергия, тратится большое количество гормонов и нейромедиаторов. Продукты расщепления их отрицательно влияют на организм. Реактивность организма повышается, происходит перенапряжение его различных функций. Возбуждение утрачивает свое защитное значение и приобретает патологический характер.
Переход возбуждения в торможение возникает скачкообразно, когда столкновение между возбудительными и тормозными процессами в коре головного мозга становится непреодолимым. Организм, приспосабливаясь к экстремальным условиям, пассивно защищает себя. Чрезмерное форсирование лечебных мероприятий именно в этой стадии приводит к срыву адаптации и истощению организма. Но и углубление спонтанно возникшего торможения может привести к гибели человека.
Существует последовательность развития экстремальных состояний: мобилизация, резистентность, перенапряжение, начинающееся истощение, охранительное торможение, истощение. Последовательность стадий может меняться в каждом отдельном случае. Некоторые могут вообще отсутствовать. Иногда первоначальные защитные реакции не успевают сформироваться.
Конфликтная ситуация между древними механизмами (гипобиозом) спасения жизни и современной нервной организацией у высших животных и человека выражается в симптомокомплексе шока и других тяжелых состояний организма. Чем выше организация организма, тем более бурно он реагирует на экстремальные факторы.
Защитные реакции направлены на восстановление нарушенной внутренней среды организма, а приспособительные – на восстановление нарушенных взаимоотношений между организмом и внешней средой.
При экстремальных состояниях нередко активная защита, как слепая реакция, может быть настолько стремительной, обширной и нецелесообразной, что сама по себе приводит к кризису. В общебиологическом отношении защитная реакция более примитивна и не может конкурировать с приспособительными реакциями. Пассивное приспособление у высших животных и человека в значительной мере потеряло свое значение. Охранительное торможение – это слабый аналог когда-то мощной приспособительной реакции. Защита, как и адаптация, имеет свои границы. Нередко реакции, которые начинаются как защитные или приспособительные, в дальнейшем переходят в свою противоположность. Функции самой нервной системы вообще и при воздействии экстремальных факторов в особенности, тесно связаны с эндокринной системой.
Как реагирует эндокринная система на экстремальные факторы? При всех экстремальных состояниях резко изменяется гуморальный фон организма. Особо важная роль у гипофизарно-надпочечниковой системы. При всех нежелательных состояниях осуществляется мобилизация этой системы. Всем известно, что адреналин еще называется «аварийным» гормоном. Рефлекторное выделение адреналина происходит в первую очередь, если на организм воздействуют чрезвычайно сильные раздражители. Мы рассердились, испугались, подверглись сильной механической травме – и вот мозговой слой надпочечников начинает выделять крошечные капельки адреналина в кровь. При возникновении экстремальных ситуаций выполнение всех задач по спасению организма адреналин берет на себя.
Мозговой слой надпочечников вырабатывает и норадреналин. И если адреналин у нас медиатор волнений, переживаний, то норадреналин – медиатор гнева, злобы, ненависти.
Именно норадреналин вызывает расширение поверхностных сосудов лица и шеи. Подбирая воинов, Юлий Цезарь подвергал их опасностям и выбирал краснеющих при этом. Это и были смелые воины. Побледнение лица связано с адреналином, он сужает сосуды. Еще адреналин называют «кроличьим», а норадреналин – «львиным» медиатором.
Адреналин и норадреналин – гормоны и непосредственно относятся к медиаторам симпатических нервов.
Не менее важную роль в экстремальных условиях играют гормоны коркового слоя надпочечников. Анаболические гормоны усиливают биосинтез, повышают интенсивность обменных процессов, готовят организм к нападению и активной защите. Катаболические гормоны подавляют биосинтез и подготавливают организм к пассивной защите: к приспособлению. Свыше 40 гормонов вырабатывается в надпочечниках. Со сдвигами гормонов связаны стадии стресс-реакций: тревога и резистентность.
Вилочковая железа – главный дирижер нашей иммунной системы. Экстракты этой железы – тимозин и его синтетические заменители повышают сопротивляемость организма ко всем вредным факторам и усиливают борьбу организма с ними.
Все эндокринные железы, которые принимают участие в ответных реакциях на экстремальные воздействия, контролируются рилизинг-факторами, которые вырабатываются в гипоталамусе. Гипоталамус особенно важен при воздействии сильных психических раздражителей.
Какие реакции происходят в крови и системе кровообращения? На воздействие экстремальных факторов органы кровообращения реагируют одними из первых. Сверхсильные раздражители вызывают стенокардию, инфаркт миокарда или развитие атеросклероза, гипертонической болезни. Быстрое восстановление сердечной деятельности и артериального давления происходит благодаря быстрой мобилизации рефлекторных защитных механизмов.
Резкое повышение артериального давления происходит в начале воздействия экстремальных факторов. Очень часто такая слепая защита приводит к инсульту и другим осложнениям. Расширение сосудов выравнивает артериальное давление. При коллапсе, коме, кровопотере появляется опасность катастрофического падения артериального давления. Труд прессорных рефлексогенных зон можно сравнить с работой котла, в котором есть запасное отверстие. При резком повышении давления оно автоматически открывается, выходит часть пара, и опасность взрыва устраняется. Человек даже не замечает, как автоматически, тонко, быстро, четко регулируется уровень его артериального давления.
При шоке, интоксикации, стресс-реакции стимулируется лимфоотток, а это способствует быстрому освобождению организма от токсических продуктов.
Экстремальные воздействия и нарушения дыхания. Человек может не принимать пищу в течение многих суток без особого ущерба для состояния своего здоровья. Не дышать невозможно даже в течение нескольких минут. Жизнь начинается со вздоха и заканчивается прекращением дыхания.
При экстремальных воздействиях нарушение функции дыхания намного опаснее, чем нарушение функции кровообращения. Поэтому защитно-приспособительные механизмы органов дыхания отличаются утонченностью и четкостью. При острых нарушениях функций внешнего дыхания к ним присоединяются все регуляторные механизмы крови и кровообращения. Это и учащенное сердцебиение, и увеличение минутного объема сердца, и повышение артериального давления, и максимальное насыщение гемоглобина кислородом, и мобилизация в кровяное русло крови из кровяного депо.
Рефлексы верхних дыхательных путей относятся к непосредственным защитным механизмам. Они возникают со стороны слизистой оболочки, мгновенно доходят до дыхательного центра и повышают его тонус. Искусственно раздражая определенные рецепторы с помощью нашатырного спирта, можно вывести человека из тяжелого состояния, которое сопровождается резким угнетением дыхания: обморочное состояние, отравление алкоголем.
Экстремальные состояния и пищеварительно-выделительная системы. Самый древний открытый путь, связующий организм с внешней средой, – это пищеварение. Дисфагия (отсутствие акта глотания), нарушение секреторной, моторной и других функций желудка и кишечника возникают в результате воздействия экстремальных факторов.
Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки являются выраженными нарушениями и считаются заболеванием всего организма. Особо неблагоприятны нарушения гормонально-гуморальных взаимоотношений.
Чрезвычайно сильные психо-эмоциональные и другие раздражители резко усиливают моторную функцию кишечника, вызывают диарею. Вначале это имеет защитное значение, потому что таким путем выводятся из организма токсические вещества – метаболиты, нейротоксины.
Аутоинтоксикации желудочно-кишечного происхождения представляют собой большую опасность для здоровья человека. Происходит самоотравление организма «своими ядами», которые образуются в кишечнике (фенол, индол, крезол и др.).
Еще И. И.Мечников указывал на одну из основных причин преждевременного старения организма – накопление вредных веществ. Он рекомендовал для улучшения качества жизни регулярно принимать продукты молочнокислого брожения, которые частично нейтрализуют токсические вещества. Для здорового человека подобные токсические вещества особой опасности не представляют. Слизистая оболочка кишечника не пропускает их во внутреннюю среду организма. Если частично и происходит их попадание их в русло крови, то вступает в работу печень. Нарушение нейтрализующей функции печени при массивном воздействии экстремальных раздражителей, может привести к развитию печеночной комы и к гибели человека.
Любое экстремальное состояние нарушает функции выделительной системы.
Обмен веществ в организме при экстремальных состояниях. В основе всех физиологических процессов лежат обменные процессы. Патогенные факторы вызывают выраженные изменения различных видов обмена. Больше всего страдают углеводный и белковый обмены. Резкое нарушение обмена веществ ведет к накоплению метаболитов и вызывает отравление всего организма.
Все без исключения экстремальные состояния сопровождаются усилением свободнорадикальных процессов.
Сдвиг обмена веществ носит фазный характер. Сначала происходит усиление обменных процессов, особенно углеводного обмена. Усиливается выделение гормонов коркового слоя надпочечников. Увеличивается синтез РНК в мышцах. Анаболические процессы преобладают над катаболическими.
В дальнейшем в энергетическом обмене происходит перенапряжение и извращение обменных процессов. Резко падает интенсивность всех видов обмена, истощаются энергетические запасы организма. Почти исчезает молочная кислота.
При благоприятном течении процесса нередко наблюдается постепенное усиление адаптационной энергии. Истощение внешней энергии компенсируется за счет внутренней.
Запасы адаптационной энергии строго ограничены у каждого человека. Усиленное расходование такого вида энергии может оказаться фатальным для человека.
Чем выше стоит животное на лестнице эволюции, тем больше у него выражены первоначальные защитные реакции. Но они сопровождаются израсходованием огромного количества энергии, так как аварийная защита часто носит «слепой» характер. В связи с этим при чрезвычайных ситуациях положительной является пассивная защита. Чем быстрее происходит адаптация, тем больше возможностей у организма выйти из экстремального состояния. К сожалению, ко многим экстремальным факторам техногенного происхождения у живых организмов адаптация не выработана. Приспособление происходит не постепенно и не может способствовать взаимосвязи организма с внешней средой в тяжелых ситуациях.
изменение поведенческих реакций, как реагирует организм
.
За последние годы слово «стресс» стало привычным для нашего лексикона. Мы понимаем, что для человека в стрессовой ситуации характерно «напряженное психическое состояние, эмоциональное потрясение». Но понятие стресса намного шире – это необычная реакция организма на любые раздражители, которые выводят из равновесия все внутренние системы и органы, тем самым нарушая работу нервной системы и организма в целом.
Реакция на стресс очень индивидуальна
Любые ситуации и обстоятельства из внешнего мира, так или иначе, влияют на нас. Но их непосредственное воздействие на нашу психику может стать причиной возникновения стрессового состояния. В таком случае реакция организма на стресс может быть самой разной, индивидуальной у каждого человека.
Виды реакций организма в стрессовых ситуациях
Личностной особенностью каждого человека является тип его реагирования на стрессовые ситуации и стрессоустойчивость. У некоторых людей в тяжелых ситуациях начинается процесс психологической адаптации. В этот момент у них автоматически вырабатывается стратегия действий. Для других же в стрессовых ситуациях характерно дезадаптивное поведение, которое не позволяет им адекватно реагировать на происходящие события.
В любых стрессовых ситуациях наш организм дает неспецифический ответ на физическое или психологическое воздействие из внешнего мира, нарушающее нормальное состояние нервной системы. Выделяют 4 вида реакций организма при стрессах. Эти виды основаны на изменениях эмоций, поведения, интеллектуальных и физиологических особенностях.
Эмоциональные реакции на стресс
Стрессовые факторы могут отображаться на эмоциональном уровне. Человек может испытывать как легкое возбуждение, так и более сильные эмоции, когда ему трудно совладать с собой. Рассмотрим 3 самых сильных эмоции.
- Гнев. Это сильное чувство становится обратной реакцией на стрессоры. Обычно гнев у человека вызывает состояние фрустрации, то есть невозможности удовлетворения своих потребностей. Часто гнев перерастает в агрессию. Когда человек не может достигнуть цели, он пытается найти виновного и направить свою злость на него.
- Апатия. Это психическое состояние, выражающееся в безразличии, в отрешенном отношении ко всему вокруг, в отсутствии интереса к какой-либо деятельности. В результате фрустрации человек начинает чувствовать себя беспомощным, теряет веру в себя, разочаровывается в окружающем мире.
- Депрессия. Когда стрессовая ситуация затягивается на долгое время и становится непреодолимой, апатия может перерасти в депрессию. Это случается не со всеми, некоторые люди могут самостоятельно справиться с психологическими травмами, а остальные нуждаются в профессиональном лечении.
Самой распространенной эмоциональной реакцией организма на стресс является тревожность. Чувство напряженности, опасения, беспокойства периодически возникает у каждого человека.
Справиться с этими симптомами несложно. Но у эмоционально нестабильных людей и людей с нарушениями нервной системы обычная тревожность в легкой стрессовой ситуации может замениться растерянностью, страхом и паникой.
Гнев — первая реакция на стрессовую ситуацию
Поведенческие реакции на стресс
Изменение поведения также относится к типам реакций на стресс. У каждого этот процесс происходит по-разному. У кого-то нарушается психомоторная функция, то есть, меняется почерк, напрягаются мышцы, учащается дыхание и т.п. У других людей нарушается режим дня: они могут долго спать или страдают от бессонницы.
Поведенческие изменения свойственны даже прагматичным людям. У них могут появиться профессиональные нарушения: снижение продуктивности на работе, совершение несвойственных для них ошибок. Часто в стрессовых ситуациях могут меняться социально-ролевые функции. Пострадавший избегает общения с друзьями и близкими людьми, становится конфликтным, а его поведение – ненормальным, теряется адаптация в социальной среде.
Реакцией на напряжение может стать длительный сон
Интеллектуальные реакции на стресс
Часто психологические потрясения могут привести к нарушению когнитивных функций. Человек не может сосредоточиться на конкретном деле, становится рассеянным, его мыслительные процессы, память и внимание ухудшаются, речь может стать невнятной. В экстремальных ситуациях люди обычно теряются, перестают размышлять и начинают действовать инстинктивно. Поэтому при пожарах, стрельбе и т.п. срабатывает «стадный рефлекс» (когда человек повторяет действия других людей) или инстинкт самосохранения (когда человек пытается спастись любым способом).
Самым сложным когнитивным нарушением является гиперактивность мышления и избегание проблем. Иногда даже незначительные факторы стресса могут вызвать у человека навязчивые мысли: самовнушение, необоснованное фантазирование.
Это личностная особенность человека, которая в связи с увеличением уровня стресса может выйти за рамки нормы.
Когда человек не может избавиться от проблем, он пытается уйти от их решения. Обычно он решает менее сложные проблемы, не имеющие отношения к стрессовым ситуациям. Но в результате основная проблема остается нерешенной и продолжает оказывать влияние на человека.
Физиологические реакции на стресс
Особенностью физиологических реакций является изменение работы почти всех систем организма. Составляющей этого вида реакций является гиперфагическая реакция на стресс, заключающаяся в нарушении пищеварительной системы. Также нарушается работа парасимпатической нервной системы, поддерживающей гомеостаз. В связи с воздействием стрессоров могут наблюдаться повышенное давление, учащенный пульс и дыхание, усиленное потоотделение, постукивание зубами или пальцами и т.п. Все эти симптомы могут негативно отразиться на здоровье человека.
Но стоит отметить, что потрясение нервной системы может оказывать и положительное влияние на организм. В тяжелых и опасных ситуациях наш мозг выделяет адреналин, который помогает нам быстро реагировать на события, сконцентрироваться, активизирует работу всех органов и поддерживает наш организм в тонусе. Также периодическое воздействие стрессоров вызывает у организма устойчивость к стрессогенным факторам, что помогает не так остро реагировать на сложные ситуации.
Учащенный пульс — физиологическая реакция на чрезвычайную ситуацию
Реакция на стресс в острой форме
В экстремальных ситуациях у людей появляется другая форма восприятия событий – острая реакция на стресс. Специалисты, работающие в службах экстренного реагирования и в условиях ЧС, говорят, что этот тип реакции происходит двумя способами, называемыми двигательной бурей и мнимой смертью. Основное отличие этих способов в том, что первая реакция протекает по типу возбуждения, а вторая – по типу торможения.
Острая реакция с симптомами двигательной бури отличается поведенческими изменениями, хаотичными движениями, различными жестами и четкой мимикой.
Такие люди становятся невнимательны, не могут сконцентрироваться, они быстро говорят, сложно формируют предложения и часто повторяют одни и те же фразы. Обычно их речь бессмысленна.
Для людей в состоянии двигательной бури характерны следующие ощущения и тип поведения:
- страх;
- истерика;
- озноб;
- агрессия;
- плач;
- нервный тик.
Эти проявления часто приводят к нервному срыва. В результате может потребоваться клиническое лечение для восстановления нормального состояния. Причиной страха, истерии, паники, внутреннего напряжения обычно становятся сильные стрессовые и экстремальные события.
Острая реакция проявляется агрессией
Острая реакция, имеющая симптомы мнимой смерти, характеризуется замедлением психических процессов. В стрессовых ситуациях некоторые люди перестают понимать, что происходит, они теряют ощущение реальности, все вокруг им кажется ненастоящим. Самыми распространенными ответами организма в состоянии мнимой смерти являются ступор и апатия.
Под воздействием серьезных стрессоров человек замирает, долгое время остается неподвижным, не проявляет никакой реакции, мимики и жестов. Со стороны пострадавший выглядит спокойным, но в то же время опустошенным. В состоянии мнимой смерти люди не видят опасности, поэтому не просят о помощи и не пытаются защитить себя. Подобные состояния могут привести к трагическим последствиям.
Методы борьбы со стрессом
В зависимости от факторов стресса различают несколько методик, которые помогают уменьшить влияние стрессоров на организм. Специалисты выделяют поведенческие, когнитивные и биохимические методы. Все они направлены на адаптацию организма и психики к стрессам.
Поведенческие методы основываются на контроле действий и реакций личности в стрессовых ситуациях. Для этого необходимы медитация, полноценный отдых, регулярные физические упражнения, тренинги по управлению дыханием и мышечной релаксации. Если научиться контролировать свои эмоции и физиологические процессы в организме, то будет проще справиться со стрессом.
Медитация отлично успокаивает нервы
Когнитивные методы заключаются в изменении своего видения стрессовой ситуации, в наблюдении за своими реакциями, осмыслении особенностей своего поведения и эмоций, вызванных стрессорами. Это поможет сконцентрироваться в сложных ситуациях, блокировать мысли, вызывающие страх, панику и эмоциональную нестабильность, а также переключить внимание с собственных мыслей на реальность происходящего.
К биохимическим методам борьбы со стрессом прибегают только в особо сложных ситуациях с проявлением конкретных симптомов. Когда стресс приводит к серьезным психическим проблемам, таким как истерия, апатия, депрессия, необходимо обращение в клинику.
Там врачи с помощью лекарственных препаратов нормализируют психофизическое состояние. Для этого обычно используют антидепрессанты с приемом на протяжении пары недель. Одна доза составляет 20 мг, превышение нормы и злоупотребление препаратами приводит к более серьезным проблемам.
Ответ организма на то или иное внешнее или внутреннее раздражение 7 букв
Похожие ответы в сканвордах
Вопрос: Превращение одних веществ в другие (химическая реакция) или преобразование а томных ядер вследствие их взаимодействия с другими элементарными частицами (ядерная реакция)
Ответ: Реакция
Вопрос: Резкая перемена в самочувствии, упадок, слабость после подъема, напряжения
Ответ: Реакция
Вопрос: Политика активного сопротивления общественному прогрессу и подавления революцио нного движения, которую ведут эксплуататорские классы в борьбе за сохранение или за возврат своих прав и политического господства, за сохранение отживших обществе нных порядков
Ответ: Реакция
Вопрос: Активное сопротивление общественному прогрессу
Ответ: Реакция
Вопрос: Физико-химическое взаимодействие между веществами
Ответ: Реакция
Вопрос: Резкая перемена в самочувствии, упадок сил, слабость после подъема, напряжения
Ответ: Реакция
Вопрос: Политика активного сопротивления общественному прогрессу, направленная на сохранение старых, отживших порядков
Ответ: Реакция
Вопрос: Преобразование атомных ядер вследствие их взаимодействия с другими элементарными частицами
Ответ: Реакция
Вопрос: Ответ организма на то или иное внешнее или внутреннее раздражение
Ответ: Реакция
Вопрос: Действие, поступок, возникающие в ответ на то или иное воздействие
Ответ: Реакция
Вопрос: Действие в ответ на воздействие
Ответ: Реакция
Вопрос: В политике- активная борьба против прогресса в обществе, за сохранение старых порядков
Ответ: Реакция
Вопрос: Химическое взаимодействие
Ответ: Реакция
Вопрос: Ответное действие; взаимодействие химич. веществ
Ответ: Реакция
Вопрос: Ответ на внешнее воздействие
Ответ: Реакция
Вопрос: Ответное действие
Ответ: Реакция
Вопрос: Химическое действо
Ответ: Реакция
Вопрос: Химический процесс
Ответ: Реакция
Вопрос: Бурный процесс в колбе
Ответ: Реакция
Вопрос: Защитная …
Ответ: Реакция
Вопрос: Политика активного сопротивления прогрессу, направленная на сохранение или возврат отживших социальных установлений
Ответ: Реакция
Вопрос: Превращение одних веществ в другие или преобразование атомных ядер вследствие их взаимодействия с другими элементарными частицами