Mnoge životinje i biljke sposobne su proizvoditi različite tvari koje im služe da se zaštite od neprijatelja i da napadnu druge organizme. Smrdljive tvari stjenica, otrovi zmija, pauka, škorpiona i biljni otrovi klasificirani su kao takvi uređaji.
Biohemijske adaptacije također uključuju pojavu posebne strukture proteina i lipida u organizmima koji žive na vrlo visokim ili niskim temperaturama. Takve karakteristike omogućavaju postojanje ovih organizama u toplim izvorima ili, obrnuto, u uslovima permafrosta.

Rice. 28. Leblice na cvijeću


Rice. 29. Chipmunk hibernira

Fiziološke adaptacije. Ove adaptacije su povezane s metaboličkim restrukturiranjem. Bez njih je nemoguće održavati homeostazu u uslovima sredine koja se stalno menja.
Čovjek ne može dugo bez slatke vode zbog posebnosti metabolizma soli, ali ptice i gmazovi, koji većinu svog života provode u moru i piju morsku vodu, stekli su posebne žlijezde koje im omogućavaju da se brzo riješe višak soli.
Mnoge pustinjske životinje nakupljaju mnogo masti prije početka sušne sezone: kada se oksidira, formira se velika količina vode.
Adaptacije ponašanja. Poseban tip ponašanja u određenim uslovima veoma je važan za opstanak u borbi za egzistenciju. Skrivanje ili zastrašujuće ponašanje pri približavanju neprijatelja, skladištenje hrane za nepovoljan period godine, hibernacija životinja i sezonske migracije koje im omogućavaju da prežive hladno ili sušno razdoblje - ovo nije potpuna lista raznih vrsta ponašanja koje se javljaju tokom evolucija kao adaptacije na specifične životne uslove (Sl. 29).

Rice. 30. Turnir parenja mužjaka antilopa

Treba napomenuti da se mnoge vrste adaptacija formiraju paralelno. Na primjer, zaštitni učinak zaštitnih ili upozoravajućih boja uvelike je poboljšan u kombinaciji s odgovarajućim ponašanjem. Životinje sa zaštitnom bojom smrzavaju se u trenutku opasnosti. Upozoravajuća obojenost, naprotiv, kombinira se s demonstrativnim ponašanjem koje plaši grabežljivce.
Od posebne su važnosti adaptacije ponašanja povezane s razmnožavanjem. Bračno ponašanje, izbor partnera, formiranje porodice, briga o potomstvu - ovi tipovi ponašanja su urođeni i specifični za vrstu, odnosno svaka vrsta ima svoj program seksualnog i djete-roditeljskog ponašanja (Sl. 30-32).

RUSKA FEDERACIJA

MINISTARSTVO PROSVETE I NAUKE

Državna obrazovna ustanova

TJUMENSKI DRŽAVNI UNIVERZITET

"POTVRĐUJEM":

I o tome. prorektor-glavni

_______________________

__________ _____________ 2011

BIOHEMIJSKA ADAPTACIJA

Trening i metodološki kompleks. Radni program

za studente postdiplomskih studija specijalnosti(03.01.04 Biohemija)

redovni i vanredni oblici obrazovanja

"PRIPREMAN ZA OBJAVLJIVANJE":

"______"___________2011

Razmatrano na sastanku Katedre za anatomiju i fiziologiju ljudi i životinja" 24 » maja Protokol br. 11 iz 2011.

Ispunjava zahtjeve za sadržaj, strukturu i dizajn.

Obim 9 strana.

Glava odjel ______________________________//

Razmatrano na sjednici obrazovnog kompleksa Biološkog odsjeka IMENIT-a

« 30 » maja Protokol iz 2011. br. 2

FGT odgovara strukturi glavnog stručnog obrazovnog programa poslijediplomskog stručnog obrazovanja (postdiplomske studije)

"DOVOLJNO":

Predsednik prosvetne komisije ________________________________/

« 30 » maja 2011

"DOVOLJNO":

Početak postdiplomski odsjek

i doktorske studije___________

"______"______2011

RUSKA FEDERACIJA

MINISTARSTVO PROSVETE I NAUKE

Državna obrazovna ustanova

visoko stručno obrazovanje

TJUMENSKI DRŽAVNI UNIVERZITET

Institut za matematiku, prirodne nauke i informacione tehnologije

Zavod za anatomiju i fiziologiju čovjeka i životinja

BIOHEMIJSKA ADAPTACIJA

Trening i metodološki kompleks. Radni program

za diplomirane studente specijalnosti 03.01.04 Biohemija

Tjumenski državni univerzitet

Adaptacija Kyrova Trening i metodološki kompleks. Program rada za diplomirane studente specijalnosti 01/03/04 Biohemija. Tjumenj, 2011, 9 str.

Program rada sastavlja se u skladu sa FGT u strukturi glavnog stručnog obrazovnog programa poslijediplomskog stručnog obrazovanja (postdiplomske studije).

NADLEŽNI UREDNIK: , Doktor medicinskih nauka, profesor, šef Katedre za anatomiju i fiziologiju ljudi i životinja

© Tjumenski državni univerzitet, 2011.

Trening i metodološki kompleks. Program rada uključuje sljedeće dijelove:

1. Objašnjenje:

1.1. Ciljevi i zadaci discipline

Cilj: Proučiti osnove adaptacije metaboličkih procesa na molekularnom nivou.

Ciljevi: proučavanje osnovnih pojmova vezanih za adaptaciju na molekularnom nivou, razmatranje načina prilagođavanja organizma različitim životnim uslovima, proučavanje metoda za procjenu adaptivnih promjena

1.2. Mjesto discipline u strukturi OOP-a.

Posebna disciplina u grani nauke i naučne specijalnosti.

Sadržaj discipline: aktivnost enzima tokom adaptivnih promena u metabolizmu, biohemijski aspekti adaptacije na različite uslove sredine, stres i sistemi ćelijskog transporta.

Biohemija, Osnove enzimologije, Membranski transport, Regulacija metaboličkih procesa.

Kao preduslov za savladavanje ove discipline potrebna su vam: fiziologija čoveka, biohemija i molekularna biologija.

1.3. Uslovi za rezultate savladavanja discipline:

Kao rezultat savladavanja discipline, student mora:

Osnovno razumijevanje strategije biohemijske adaptacije i enzimske varijabilnosti, osnovni koncepti metaboličke adaptacije

Hibernacija zbog promjena faktora okoline. Mehanizmi termoregulacije organizma. Anhidrobioza. Hibernacija. Isključivanje aktivnog metabolizma. Dijapauza kod insekata. Uloga lipida tokom hibernacije. Usporavanje ciklusa razgradnje supstanci tokom hibernacije. Hibernacija malih i velikih sisara. Adaptacija na temperaturu homotermnih životinja. Prilagodba na temperaturu kod poikilotermnih životinja.

Načini uklanjanja produkata raspadanja iz tijela. Uloga imunog sistema u održavanju aktivnosti organizma koji se prilagođava. Amonijumske životinje. Modifikacija ciklusa uree. Adaptacija u procesu ontogeneze. Adaptacija na život u vodenim rastvorima. Prilagodba morskim dubinama.

Biohemijska adaptacija: mehanizmi i strategije.

1. Strategija za dugoročnu biohemijsku adaptaciju.

2. Strategija kratkoročne biohemijske adaptacije.

Ćelijski metabolizam. Adaptacija enzima na metaboličke promjene

1. Kvantitativna adaptacija enzima.

2. Kvalitativna adaptacija enzima.

3. Intermedijarni metaboliti i redukcijski ekvivalenti.

Prilagođavanje fizičkoj aktivnosti. Stres i transportni sistemi ćelija.

1. Pasivni i aktivni transport tokom adaptacije

2. Holinergički sistem kada se promijene uslovi okoline

Prilagođavanje režimu kiseonika i ronjenje

1. Stanja hipoksije i energetskog metabolizma.

2. Adaptacija aerobnih i anaerobnih puteva za razgradnju metabolita.

Respiratorni sistem pod promjenama faktora okoline. Mehanizmi termoregulacije organizma.

1. Krioprotektivni proteini.

2. Hibernacija kod životinja

3. Mehanizmi termoregulacije

Sistem za detoksikaciju organizma. Imuni sistem i uticaji okoline.

2. Naučna rasprava „Detoksikacija organizma kao zaštitni mehanizam“

8. Nastavno-metodička podrška samostalnom radu diplomiranih studenata. Alati za ocenjivanje za kontinuirano praćenje napretka, srednja sertifikacija na osnovu rezultata savladavanja discipline.

Tabela 3

Vrste samostalnog rada koje studenti obavljaju prilikom izučavanja discipline i praćenja njihove realizacije

	Vrsta samostalnog rada	Aktivnosti učenika tokom ove vrste samostalnog rada	Metoda evaluacije
	Produbljivanje i sistematizacija stečenih znanja koristeći osnovnu literaturu	Pretpostavlja se da studenti savladavanjem gradiva dodatno samostalno proučavaju bilješke sa predavanja, kao i preporučene dijelove osnovne i dodatne literature.	odgovor na seminaru
	Priprema za seminar na temu	Savladavanjem nastavnog materijala prati se teorijska znanja studenata o pojedinim temama discipline predstavljene u dijelu tematskog planiranja. Studenti se samostalno pripremaju za seminar koristeći materijale za predavanja, osnovnu i dodatnu literaturu.	odgovor na seminaru
	Upoznavanje sa sadržajem elektronskih izvora (na temu)	Studenti se samostalno pripremaju za seminar koristeći materijale iz elektronskih izvora.	odgovor na seminaru
	Priprema prezentacija	U pripremi za seminar studenti samostalno pripremaju slajdove koristeći odgovarajući softver kako bi potpunije pokrili teme seminara.	odgovor na seminaru
	Priprema sažetaka	Tema uključuje samostalnu pripremu eseja koji pokrivaju različite aspekte predmeta.
	Priprema za naučnu diskusiju “Detoksikacija organizma kao zaštitni mehanizam”	Tema uključuje diskusiju o procjeni mehanizama detoksikacije.	odgovor na seminaru

Primjeri tema za eseje i testove:

1. Aerobna adaptacija na fizičku aktivnost.

2. Anaerobna adaptacija na fizičku aktivnost.

3. Energetski supstrati u uslovima adaptacije.

4. Adaptacija sistema pasivnog ćelijskog transporta

5. Adaptacija aktivnih ćelijskih transportnih sistema.

6. Enzimske promjene u putevima razgradnje energetskih supstrata.

7. Regulacija metabolizma tokom fizičke aktivnosti.

Pitanja za testiranje:

1. Osnovni mehanizmi i strategije biohemijske adaptacije.

2. Adaptacija enzima na metabolička opterećenja.

3. Prilagođavanje kratkotrajnoj fizičkoj aktivnosti visokog intenziteta.

4. Prilagodba na dugotrajnu fizičku aktivnost.

5. Adaptacija pod anoksičnim uslovima.

6. Prilagodba na temperaturu homotermnih životinja.

7. Prilagođavanje temperaturi poikilotermnih životinja.

8. Adaptacija holinergičkih sistema.

9. Stres. Neuspjeh mehanizama adaptacije.

10. Uticaj aerobnog i anaerobnog treninga na fizičku aktivnost.

11. Prilagođavanje ronjenju.

12. Isključivanje aktivnog metabolizma. Uloga hibernacije.

13. Adaptacija u procesu ontogeneze.

14. Prilagođavanje životu u vodenim rastvorima.

15. Prilagođavanje morskim dubinama.

16. Kriozaštita.

17. Detoksikacija organizma.

18. Adaptacija sistema ćelijskog transporta

9. Obrazovne tehnologije.

Prilikom realizacije različitih vrsta obrazovnog rada tokom razvoja discipline koriste se sljedeće vrste obrazovnih tehnologija:

Multimedijalna nastavna sredstva:

Na kursu predavanja studentima se prikazuju animirani slajdovi i video klipovi radi potpunijeg pokrivanja gradiva. U toku samostalne pripreme za seminarsku nastavu, studenti razvijaju slajdove koristeći PowerPoint softver kako bi potpunije pokrili prezentirani materijal.

Specijalizovani programi i oprema:

Prilikom pripreme i izvođenja nastavnog predmeta koriste se programi paketa Microsoft Office („MO PowerPoint, Windows Media Player, Internet Explorer“), ovaj softver koriste i studenti tokom samostalnog rada.

Interaktivne tehnologije:

Diskusije tokom seminara

Naučna rasprava na temu “Detoksikacija organizma kao zaštitni mehanizam”

10. Obrazovna, metodička i informatička podrška disciplini.

10.1. Glavna literatura:

1. Enzimologija Varfolomejeva. M: Akademija, 20-te.

2. , Shvedova. M: Drofa. 20s.

3. Ljudska biohemija 2t. M: Mir. 20s.

4. Somero J. Biohemijska adaptacija. M: Mir. 19s.

5. Zimnitsky, u biohemijskim mehanizmima adaptacije organizma. – M.: Globus, 2004. – 240 str.

6. . Biohemijske osnove hemije biološki aktivnih supstanci. Tutorial. BINOMIAL. 20s.

7. Publikacije u časopisu “Biological Membranes” 2005-danas. V.

8. Publikacije u časopisu “Biohemija” 2005 – danas. V.

9. Publikacije u časopisu “Evoluciona fiziologija i biohemija” 2005-danas. V.

10.2. Dodatna literatura:

1. Enzimologija Plakunova. M.: Logos, 20 str.

2. Regulacija enzimske aktivnosti. M.: Mir, 19 str.

3. Kurganov enzimi. M. Nauka, 19s.

4. Rozanov procesi i njihova korekcija u ekstremnim uslovima. Kijev: Zdorovja, 19s.

5. Hemijska enzimologija. / Ed. , K. Martinek. M.: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, 19 str.

6. Problemi biohemijske adaptacije / Pod. ed. M: Medicina. 19s.

7. , Pshennikov na stresne situacije i fizičku aktivnost. M: Medicina. 19s.

10.3. Softver i Internet resursi:

11. Tehnička sredstva i logistička podrška discipline.

Disciplina je obezbeđena kompjuterskim prezentacijama koje je sastavio autor. Fakultet raspolaže sa 4 multimedijalne sale za izvođenje nastave. Laboratorijska soba je opremljena opremom i reagensima za izvođenje praktičnih biohemijskih istraživanja.

Evolucija adaptacije je glavni rezultat djelovanja prirodne selekcije. Klasifikacija adaptacije: morfološka, ​​fiziološko-biohemijska, etološka, ​​adaptacija vrsta: kongruencija i kooperacija. Relativnost organske svrsishodnosti.

Odgovor: Adaptacija je svaka osobina pojedinca, populacije, vrste ili zajednice organizama koja doprinosi uspjehu u nadmetanju i pruža otpornost na abiotske faktore. Ovo omogućava organizmima da postoje u datim uslovima životne sredine i ostavljaju potomstvo. Kriterijumi adaptacije su: vitalnost, konkurentnost i plodnost.

Vrste adaptacije

Sve adaptacije se dijele na akomodacijske i evolucijske adaptacije. Smještaj je reverzibilan proces. Nastaju kada se uslovi okoline naglo promene. Na primjer, prilikom preseljenja životinje se nađu u novom okruženju, ali se postupno navikavaju na njega. Na primjer, osoba koja se preselila iz srednjeg pojasa u tropske krajeve ili krajnji sjever neko vrijeme doživljava nelagodu, ali se s vremenom navikne na nove uvjete. Evolucijska adaptacija je nepovratna i nastale promjene su genetski fiksirane. Ovo uključuje sve adaptacije na koje utiče prirodna selekcija. Na primjer, zaštitna boja ili brzo trčanje.

Morfološke adaptacije manifestiraju se u strukturnim prednostima, zaštitnoj obojenosti, boji upozorenja, mimikriji, kamuflaži, adaptivnom ponašanju.

Prednosti strukture su optimalne proporcije tijela, lokacija i gustoća dlake ili perja itd. Pojava vodenog sisara, delfina, dobro je poznata.

Mimikrija je rezultat homolognih (identičnih) mutacija u različitim vrstama koje pomažu nezaštićenim životinjama da prežive.

Kamuflaža - uređaji u kojima se oblik tijela i boja životinja stapaju s okolnim objektima

Fiziološke adaptacije- sticanje specifičnih metaboličkih karakteristika u različitim uslovima sredine. Pružaju funkcionalne prednosti tijelu. Uobičajeno se dijele na statičke (stalni fiziološki parametri - temperatura, ravnoteža vode i soli, koncentracija šećera, itd.) i dinamičke (prilagođavanje fluktuacijama djelovanja faktora - promjene temperature, vlažnosti, svjetlosti, magnetnog polja itd.). ). Bez takve adaptacije nemoguće je održavati stabilan metabolizam u tijelu u stalno promjenjivim uvjetima okoline. Navedimo neke primjere. Kod kopnenih vodozemaca velike količine vode se gube kroz kožu. Međutim, mnoge njihove vrste prodiru čak iu pustinje i polupustinje. Vrlo su zanimljive adaptacije koje se razvijaju kod ronilačkih životinja. Mnogi od njih mogu preživjeti relativno dugo bez pristupa kisiku. Na primjer, foke rone na dubinu od 100-200 pa čak i 600 metara i ostaju pod vodom 40-60 minuta. Hemijski čulni organi insekata su neverovatno osetljivi.

Biohemijske adaptacije osiguravaju optimalan tok biohemijskih reakcija u ćeliji, na primjer, uređenje enzimske katalize, specifično vezivanje plinova respiratornim pigmentima, sintezu potrebnih tvari pod određenim uvjetima itd.

Etološke adaptacije predstavljaju sve bihejvioralne odgovore usmjerene na opstanak pojedinaca, a time i vrste u cjelini. Takve reakcije su:

Ponašanje pri traženju hrane i seksualnog partnera,

uparivanje,

Hranjenje potomstva

Izbjegavanje opasnosti i zaštita života u slučaju opasnosti,

Agresivnost i prijeteći položaji,

Ljubaznost i mnoge druge.

Neke reakcije ponašanja su naslijeđene (instinkti), druge se stiču tijekom života (uvjetni refleksi).

Adaptacije vrsta otkrivaju se analizom grupe jedinki iste vrste, vrlo su raznolike u svojoj manifestaciji. Glavne su različite podudarnosti, stepen mutabilnosti, intraspecifični polimorfizam, nivo brojnosti i optimalna gustina naseljenosti.

Kongruencije predstavljaju sve morfofiziološke i bihevioralne karakteristike koje doprinose postojanju vrste kao integralnog sistema. Reproduktivne kongruencije osiguravaju reprodukciju. Neki od njih su direktno vezani za reprodukciju (odgovaranje genitalnih organa, adaptacije na ishranu i sl.), dok su drugi samo indirektni (razni signalni znaci: vizuelno - odjeća za parenje, ritualno ponašanje; zvuk - pjev ptica, rika mužjaka jelena tokom kolotečina i sl.; hemijski - različiti atraktanti, na primjer, feromoni insekata, izlučevine artiodaktila, mačaka, pasa itd.).

Kongruencije uključuju sve oblike intraspecifičnosti saradnju- konstitucijske, trofičke i reproduktivne. Ustavna saradnja izražava se u koordinisanom delovanju organizama u nepovoljnim uslovima, koji povećavaju šanse za preživljavanje. Zimi se pčele skupljaju u klupko, a toplota koju generišu troše na zajedničko zagrevanje. U tom slučaju će najviša temperatura biti u centru lopte i pojedinci sa periferije (gdje je hladnije) će stalno težiti tamo. Na taj način insekti se neprestano kreću i zajedničkim snagama sigurno prežive zimu. Pingvini se takođe okupljaju u blisku grupu tokom inkubacije, ovce tokom hladnog vremena, itd.

Trofička saradnja sastoji se od udruživanja organizama radi dobijanja hrane. Zajednička aktivnost u ovom pravcu čini proces produktivnijim. Na primjer, čopor vukova lovi mnogo efikasnije od pojedinca. Istovremeno, kod mnogih vrsta postoji podjela odgovornosti – pojedine jedinke odvajaju odabranu žrtvu iz glavnog stada i tjeraju je u zasjedu, gdje se kriju njihovi rođaci itd. Kod biljaka se takva saradnja izražava u zajedničkom zasjenjivanju tla, što pomaže u zadržavanju vlage u njemu.

Reproduktivna saradnja povećava uspješnost reprodukcije i pospješuje opstanak potomstva. Kod mnogih ptica se jedinke okupljaju na poligonima i u takvim uslovima lakše je pronaći potencijalnog partnera. Ista stvar se dešava i na mrijestištima, lejalištima peronošca itd. Vjerojatnost oprašivanja kod biljaka raste kada rastu u grupama, a razmak između pojedinačnih jedinki je mali.

Zakon organske svrhe, ili Aristotelov zakon

1. Što dublje i svestranije nauka proučava žive forme, to se potpunije otkrivaju ekspeditivnost, odnosno svrsishodna, harmonična, naizgled razumna priroda njihove organizacije, individualnog razvoja i odnosa sa okolinom. Organska svrsishodnost otkriva se u procesu razumijevanja biološke uloge specifičnih osobina živih formi.

2. Ekspeditivnost je svojstvena svim tipovima. Izražava se u suptilnoj međusobnoj korespondenciji strukture i namjene bioloških objekata, u prilagodljivosti životnih oblika životnim uslovima, u prirodni fokus karakteristike individualnog razvoja, u adaptivnoj prirodi oblika postojanja i ponašanja bioloških vrsta.

3. Organska svrsishodnost, koja je postala predmet analize antičke nauke i koja je poslužila kao osnova za teleološka i religijska tumačenja žive prirode, dobila je materijalističko objašnjenje u Darwinovom učenju o kreativnu ulogu prirodna selekcija, koja se manifestuje u adaptivnoj prirodi biološke evolucije.

Ovo je moderna formulacija onih generalizacija, čije porijeklo seže do Aristotela, koji je iznio ideje o konačnim uzrocima.

Proučavanje specifičnih manifestacija organske svrsishodnosti jedan je od najvažnijih zadataka biologije. Nakon što smo otkrili čemu služi ova ili ona karakteristika biološkog objekta koji se proučava, koji je biološki značaj ove osobine, zahvaljujući Darwinovoj evolucijskoj teoriji, sve smo bliži odgovoru na pitanje zašto i kako je nastala. Razmotrimo manifestacije organske svrsishodnosti koristeći primjere koji se odnose na različita područja biologije.

U polju citologije, upečatljiv, jasan primjer organske svrsishodnosti je podjela stanica u biljkama i životinjama. Mehanizmi ekvacionalne (mitoza) i redukcijske (mejoze) diobe određuju konstantnost broja kromosoma u stanicama date biljne ili životinjske vrste. Udvostručenje diploidnog skupa u mitozi osigurava da broj hromozoma u somatskim ćelijama koje se dijele ostane konstantan. Haploidizacija hromozomskog seta tokom formiranja zametnih ćelija i njegova obnova tokom formiranja zigota kao rezultat fuzije zametnih ćelija osiguravaju očuvanje broja hromozoma tokom seksualne reprodukcije. Odstupanja od norme, koja dovode do poliploidizacije ćelija, odnosno do umnožavanja broja hromozoma u odnosu na normalan, odsečena su stabilizirajućim efektom prirodne selekcije ili služe kao uslov za genetsku izolaciju, izolaciju poliploidnog oblika. sa njegovom mogućom transformacijom u novu vrstu. U ovom slučaju ponovo stupaju u igru ​​citogenetski mehanizmi koji uzrokuju očuvanje hromozomskog seta, ali na novom, poliploidnom nivou.

U procesu individualnog razvoja višećelijskog organizma dolazi do formiranja ćelija, tkiva i organa za različite funkcionalne svrhe. Odgovaranje ovih struktura njihovoj namjeni, njihova interakcija u procesu razvoja i funkcioniranja tijela karakteristične su manifestacije organske svrsishodnosti.

Širok raspon primjera organske izvodljivosti predstavljaju uređaji za reprodukciju i distribuciju živih oblika. Navedimo neke od njih. Na primjer, bakterijske spore su vrlo otporne na nepovoljne uvjete okoline. Cvjetnice su prilagođene unakrsnom oprašivanju, posebno uz pomoć insekata. Plodovi i sjemenke brojnih biljaka prilagođeni su za širenje od strane životinja. Seksualni instinkti i instinkti brige o potomstvu karakteristični su za životinje na različitim nivoima organizacije. Struktura kavijara i jaja osigurava razvoj životinja u odgovarajućem okruženju. Mliječne žlijezde pružaju adekvatnu ishranu potomcima sisara.

Moderni koncepti vrste. Realnost postojanja i biološki značaj vrsta.

Odgovor: Vrsta je jedan od glavnih oblika organizacije života na Zemlji i osnovna jedinica klasifikacije biološke raznolikosti. Raznolikost modernih vrsta je ogromna. Prema različitim procjenama, na Zemlji trenutno živi oko 2-2,5 miliona vrsta (do 1,5-2 miliona životinjskih vrsta i do 500 hiljada biljnih vrsta). Proces opisivanja novih vrsta nastavlja se kontinuirano. Svake godine se opisuju stotine i hiljade novih vrsta insekata i drugih beskičmenjaka i mikroorganizama. Raspodjela vrsta po klasama, porodicama i rodovima je vrlo neujednačena. Postoje grupe sa ogromnim brojem vrsta i grupa - čak i visokog taksonomskog ranga - predstavljene sa nekoliko vrsta u savremenoj fauni i flori. Na primjer, cijelu podklasu gmizavaca predstavlja samo jedna vrsta - hatteria.

Istovremeno, raznolikost modernih vrsta znatno je manja od broja izumrlih vrsta. Zbog ljudske ekonomske aktivnosti, veliki broj vrsta izumire svake godine. Budući da je očuvanje biodiverziteta neophodan uslov za postojanje čovečanstva, ovaj problem danas postaje globalan. C. Linnaeus je postavio temelje moderne taksonomije živih organizama (Sistem prirode, 1735). K. Linnaeus je ustanovio da se unutar vrste mnoge bitne karakteristike mijenjaju postepeno, tako da se mogu poredati u neprekidan niz. K. Linnaeus je vrste smatrao objektivno postojećim grupama živih organizama, koje se prilično lako razlikuju jedna od druge.

Biološki koncept vrste. Biološki koncept je formiran 30-ih-60-ih godina XX veka. zasnovano na sintetičkoj teoriji evolucije i podacima o strukturi vrsta. Najpotpunije je razvijen u Mayrovoj knjizi “Zoološke vrste i evolucija” (1968.) Mayr je formulisao biološki koncept u obliku tri tačke: vrste nisu određene razlikama, već izolacijom; vrste se ne sastoje od nezavisnih jedinki, već od populacija; Vrste se definišu na osnovu njihovog odnosa prema populacijama drugih vrsta. Odlučujući kriterijum nije plodnost tokom ukrštanja, već reproduktivna izolacija.” Dakle, prema biološkom konceptu Vrsta je grupa populacija koje se stvarno ili potencijalno križaju i koje su reproduktivno izolirane od drugih sličnih populacija. Ovaj koncept se također naziva politipski. Pozitivna strana biološkog koncepta je njegova jasna teorijska osnova, dobro razvijena u radovima Mayra i drugih zagovornika ovog koncepta. Međutim, ovaj koncept nije primjenjiv na vrste koje se razmnožavaju spolno iu paleontologiji. Morfološki koncept vrste formiran je na osnovu tipološkog, tačnije, na bazi višedimenzionalne politipske vrste. Istovremeno, to predstavlja korak naprijed u odnosu na ove koncepte. Prema njenim riječima, vrsta je skup jedinki koje imaju naslednu sličnost u morfološkim, fiziološkim i biohemijskim karakteristikama, slobodno se ukrštaju i daju plodno potomstvo, prilagođeno određenim uslovima života i zauzimaju određeno područje u prirodi - stanište. Tako se u modernoj literaturi uglavnom raspravljaju i primjenjuju dva koncepta forme: biološki i morfološki (taksonomski).

Realnost postojanja i biološki značaj vrsta.

Da objekti biološke nauke postoje, znači da imaju subjekt-ontološke karakteristike biološke stvarnosti. Na osnovu toga, problem postojanja gena, vrste itd. „razrješava se jezikom ovog nivoa konstruiranjem odgovarajućih eksperimentalnih i „promatračkih“ tehnika, hipoteza, koncepata koji pretpostavljaju ove entitete kao elemente njihove objektivne stvarnosti.” Biološka stvarnost je formirana uzimajući u obzir postojanje različitih nivoa „življenja“, što predstavlja složenu hijerarhiju razvoja bioloških objekata i njihovih veza.

Biološka raznolikost je glavni izvor zadovoljstva za mnoge ljudske potrebe i služi kao osnova za njegovo prilagođavanje promjenjivim uvjetima okoline. Praktična vrijednost biodiverziteta je u tome što je on suštinski neiscrpni izvor bioloških resursa. To su prvenstveno prehrambeni proizvodi, lijekovi, izvori sirovina za odjeću, proizvodnja građevinskog materijala itd. Biodiverzitet je od velikog značaja za rekreaciju ljudi.

Biodiverzitet obezbjeđuje genetske resurse za poljoprivredu, čini biološku osnovu za globalnu sigurnost hrane i neophodan je uslov za postojanje čovječanstva. Brojne samonikle biljke koje se odnose na usjeve imaju veliki ekonomski značaj na nacionalnom i globalnom nivou. Na primjer, etiopske sorte kalifornijskog ječma pružaju zaštitu od patogenih virusa, u novčanom iznosu od 160 miliona dolara. SAD godišnje. Genetska otpornost na bolesti postignuta korištenjem sorti divlje pšenice procjenjuje se na 50 miliona dolara u Turskoj

1. Održavanje strukturnog integriteta makromolekula (enzimi kontraktilnih proteina, nukleinskih kiselina, itd.) kada funkcionišu u specifičnim uslovima.

2. Dovoljno snabdevanje ćelije:

a) energetska valuta - adenozin trifosfat (ATP);

b) smanjenje ekvivalenata neophodnih za nastanak procesa biosinteze;

c) prekursori koji se koriste u sintezi skladišnih supstanci (glikogen, masti, itd.), nukleinskih kiselina i proteina.

3. Održavanje sistema koji regulišu brzinu i smer metaboličkih procesa u skladu sa potrebama organizma i njihovim promenama pri promeni uslova sredine.

Istaknite tri vrste biohemijskih mehanizama adaptacije.

1. Adaptacija makromolekularnih komponenti ćelija ili telesnih tečnosti:

a) količine (koncentracije) postojećih tipova makromolekula, kao što su enzimi, se mijenjaju;

b) formiraju se novi tipovi makromolekula, na primjer, novi izoenzimi, koji zamjenjuju makromolekule koji su ranije bili prisutni u ćeliji, ali nisu postali sasvim pogodni za rad u promijenjenim uvjetima.

2. Adaptacija mikrookruženja u kojem funkcionišu makromolekule. Suština ovog mehanizma je da se adaptivne promjene u strukturnim i funkcionalnim svojstvima makromolekula postižu modifikacijom kvalitativnog i kvantitativnog sastava okoline koja okružuje ove makromolekule (na primjer, njegove osmotske koncentracije ili sastava otopljenih supstanci).

3. Adaptacija na funkcionalnom nivou. Njegova suština je regulacija funkcionalne aktivnosti makromolekula koje je prethodno sintetizirala stanica.

Pod strategijom adaptacije razumeju funkcionalno-vremensku strukturu tokova informacija, energije, supstanci, obezbeđujući optimalan nivo morfofunkcionalne organizacije biosistema u neadekvatnim uslovima sredine.

Možete odabrati tri opcije za “strategiju” adaptivnog ponašanja ljudskog tijela.

1. Prvi tip (strategija sprinterskog tipa): tijelo ima sposobnost da proizvede snažne fiziološke reakcije s visokim stupnjem pouzdanosti kao odgovor na značajne, ali kratkoročne fluktuacije u vanjskom okruženju. Međutim, tako visok nivo fizioloških reakcija može se održati relativno kratko. Takvi organizmi su slabo prilagođeni dugotrajnim fiziološkim preopterećenjima od vanjskih faktora, čak i ako su prosječne veličine.

2. Drugi tip (strategija tipa stayer). Tijelo je manje otporno na kratkoročne značajne fluktuacije u okolini, ali ima sposobnost da izdrži fiziološka opterećenja prosječne snage dugo vremena.

3. Najoptimalniji tip strategije je srednji tip, koji zauzima srednju poziciju između ovih ekstremnih tipova.

Formiranje strategija adaptacije je genetski uslovljeno, ali u procesu individualnog života, odgovarajućeg obrazovanja i obuke, njihove mogućnosti mogu biti podložne korekciji. Treba napomenuti da kod iste osobe različiti homeostatski sistemi mogu imati različite fiziološke strategije adaptacije.

Utvrđeno je da je kod osoba kod kojih prevladava strategija prvog tipa (tip „sprinter”) slabo izražena istovremena kombinacija procesa rada i oporavka i ti procesi zahtijevaju jasniji ritam (tj. podjelu u vremenu) .

Kod osoba sa preovlađujućim tipom 2 strategije (stayer tip), naprotiv, rezervne sposobnosti i stepen brze mobilizacije nisu visoki, ali se radni procesi lakše kombinuju sa procesima oporavka, što pruža mogućnost dugotrajnog opterećenja. .

Dakle, u sjevernim geografskim širinama ljudi s varijantama „sprinterske“ strategije doživljavaju brzu iscrpljenost i poremećeni metabolizam lipida i energije, što dovodi do razvoja kroničnih patoloških procesa. Istovremeno, kod ljudi koji pripadaju varijanti strategije „stayer“, adaptivne reakcije na specifične uslove visokih geografskih širina su najadekvatnije i omogućavaju im da ostanu u tim uslovima dugo vremena bez razvoja patoloških procesa.

Da bi se utvrdila efikasnost procesa adaptacije, određenim kriterijumima I metode za dijagnosticiranje funkcionalnih stanja organizma.

R.M. Baevsky (1981) je predložio da se uzme u obzir pet glavnih kriterijuma:

■ 1 - nivo funkcionisanja fizioloških sistema;

■ 2 - stepen napetosti regulatornih mehanizama;

■ 3 - funkcionalna rezerva;

■ 4 - stepen kompenzacije;

■ 5 - ravnoteža elemenata funkcionalnog sistema.

Cirkulatorni sistem, posebno njegova tri svojstva, može se smatrati indikatorom funkcionalnog stanja cijelog organizma, uz pomoć kojeg se može procijeniti prijelaz iz jednog funkcionalnog stanja u drugo.

1. Nivo funkcioniranja. Ovo treba shvatiti kao održavanje određenih vrijednosti glavnih pokazatelja miokardno-hemodinamske homeostaze, kao što su udarni i minutni volumen, brzina pulsa i krvni tlak.

2. Funkcionalna rezerva. Da bi se to procijenilo, obično se koriste funkcionalni testovi stresa, kao što su ortostatsko testiranje ili testiranje vježbanja.

3. Stepen napetosti regulatornih mehanizama,što je određeno pokazateljima autonomne homeostaze, na primjer, stepenom aktivacije simpatičkog odjela autonomnog nervnog sistema i nivoom ekscitacije vazomotornog centra.

Klasifikacija funkcionalnih stanja tokom razvoja adaptacionih bolesti(Baevsky R.M., 1980).

1. Stanje zadovoljavajuće adaptacije na uslove sredine. Ovo stanje karakteriziraju dovoljne funkcionalne sposobnosti tijela, homeostaza se održava uz minimalni stres na regulatorne sisteme tijela. Funkcionalna rezerva se ne smanjuje.

2. Stanje napetosti mehanizama prilagođavanja. Funkcionalne sposobnosti tijela se ne smanjuju. Homeostaza se održava zbog određene napetosti regulatornih sistema. Funkcionalna rezerva se ne smanjuje.

3. Stanje nezadovoljavajuće adaptacije na uslove sredine. Funkcionalnost tijela je smanjena. Homeostaza se održava zbog značajne napetosti u regulatornim sistemima ili zbog uključivanja kompenzacijskih mehanizama. Funkcionalna rezerva je smanjena.

4. Neuspjeh (kvar) mehanizama prilagođavanja. Oštar pad funkcionalnih sposobnosti tijela. Homeostaza je poremećena. Funkcionalna rezerva je naglo smanjena.

Desadaptacija i razvoj patoloških stanja odvija se u fazama.

Početna faza granične zone između zdravlja i patologije je stanje funkcionalne napetosti mehanizama adaptacije. Stanje napetosti mehanizama adaptacije, koje nije otkriveno tokom tradicionalnog kliničkog pregleda, treba klasifikovati kao predzonološko, tj. koji prethode razvoju bolesti.

Kasnija faza graničnog pojasa je stanje nezadovoljavajuće adaptacije. Karakterizira ga smanjenje nivoa funkcioniranja biosistema, neusklađenost njegovih pojedinačnih elemenata, razvoj umora i prekomjernog rada. Stanje nezadovoljavajuće adaptacije je aktivan adaptivni proces. Stanje nezadovoljne adaptacije može se klasificirati kao premorbidno, jer značajno smanjenje funkcionalne rezerve omogućava, korištenjem funkcionalnih testova, da se identificira neadekvatan odgovor tijela, što ukazuje na skrivenu ili početnu patologiju.

Klinički gledano, samo neuspjeh adaptacije se odnosi na patološka stanja, jer je praćen primjetnim promjenama tradicionalno mjerenih pokazatelja, kao što su otkucaji srca, udarni i minutni volumen, krvni tlak itd.

U svojim manifestacijama, adaptacijske bolesti su polimorfne prirode, pokrivajući različite sisteme tijela. Najčešće adaptacione bolesti nastaju tokom dugotrajnog boravka ljudi u nepovoljnim uslovima (planinska bolest i dr.). Stoga se za prevenciju bolesti adaptacije koriste metode za povećanje djelotvornosti adaptacije.

Metode za povećanje efikasnosti adaptacije može biti specifična ili nespecifična.

TO nespecifične metode uključuju: aktivan odmor, kaljenje, umjerenu fizičku aktivnost, adaptogene i terapeutske doze različitih faktora koji mogu povećati nespecifičnu otpornost i normalizirati aktivnost glavnih tjelesnih sistema.

Adaptogeni- to su sredstva koja sprovode farmakološku regulaciju adaptivnih procesa u organizmu. Prema porijeklu, adaptogeni se mogu podijeliti u dvije grupe: prirodni i sintetički. Izvori prirodnih adaptogena su kopnene i vodene biljke, životinje i mikroorganizmi. Najvažniji adaptogeni biljnog porijekla su ginseng, eleutherococcus, Schisandra chinensis, Aralia Manchurian, zamanikha, šipak itd. Preparati životinjskog porijekla uključuju: pantokrin, dobiven iz jelenskih rogova; rantarin - od rogova irvasa, apilak - od matične mliječi.

Supstance izolovane iz različitih mikroorganizama i kvasaca (prodigiogan, zymosan, itd.) se široko koriste. Vitamini imaju visoku adaptogenu aktivnost. Mnoga učinkovita sintetička jedinjenja su izvedena iz prirodnih proizvoda (nafta, ugalj, itd.).

Specifične metode povećanje efikasnosti adaptacije zasnivaju se na povećanju otpornosti organizma na bilo koji specifični faktor okoline - hladnoću, hipoksiju itd. To uključuje lijekove, fizioterapeutske procedure, posebnu obuku itd. (Mountain E.P., 1999).

Definicija stresa

Stres (engleski stress - tenzija) je nespecifična reakcija napetosti živog organizma kao odgovor na bilo kakav snažan utjecaj. Ovo je stanje kritičnog opterećenja, koje se manifestira u obliku specifičnog sindroma koji se sastoji od nespecifičnih promjena unutar biološkog objekta.

Koncept stresa i adaptacionog sindroma razvio je kanadski naučnik Hans Selye 1936. godine za ljude.Mehanizam razvoja opšteg adaptacionog sindroma i stresne reakcije prema G. Selyeu prikazan je na slici 2.

Rice. 2. Tri faze općeg adaptacionog sindroma (A) i glavni načini nastanka stresne reakcije (B) (prema G. Selyeu)

Kao odgovor na bilo koji faktor stresa koji remeti homeostazu, razvijaju se dvije vrste odgovora:

1) specijalizovane reakcije na delu tela, koje specifično reaguju na ovaj stimulus, u zavisnosti od njegove prirode, svojstvene samo ovom sistemu;

2) u vidu kompleksa nespecifičnih promena, kao što su reakcije na stres ili opšti napor organizma da se prilagodi promenjenim uslovima, uz pomoć adrenergičkog i hipofizno-nadbubrežnog sistema koji ostvaruje stres.

Opšti adaptacijski sindrom â

Ovo je složen proces strukturnog i funkcionalnog restrukturiranja, čiji je cilj reprogramiranje adaptivnih sposobnosti tijela u cilju rješavanja novih problema koje postavlja okolina;

üa proces koji doprinosi formiranju nove strukturne i funkcionalne organizacije organizma i savršenijeg stanja homeostaze u skladu sa datim uslovima;

je proces koji na kraju dovodi do promjena u fenotipu.

Patološki procesi koji se razvijaju tokom opšteg adaptacionog sindroma

Katabolički efekat stresni sindrom ima za cilj brisanje starih strukturnih tragova koji su izgubili biološki značaj.

Desinhronoza– univerzalna reakcija, sastavni dio općeg adaptacijskog sindroma, proces uništavanja starog bioritmološkog stereotipa, mijenjanje prethodnih bioloških ritmova kako bi se formirao novi ritmološki stereotip.

Klasifikacija faktora stresa:

Gotovo svaki faktor okoline može postati ekstreman.

Postoje: pozitivan i negativan stres (distres).

Najteži oblik distresa je šok.

Faktori stresa se klasifikuju:

II. Po uticaju na stanje organizma: – (na metabolizam, propusnost membrane, bioritmove itd.);

III. Vremenski uticaj: periodično (sezonskost, itd.); epizodično (požari, poplave, itd.).

IV. Po prirodi intervencije: ima direktan učinak - pregrijavanje, hipotermija, itd.); ima indirektno dejstvo - fotoperiodizam, bioritmovi itd.

Razlikuju se nivoi manifestacija stresnih reakcija:

I nivo ispoljavanja stresa karakteriše oštećenje koje se ne uočava golim okom, kao i oštećenja koja se detektuju samo u poređenju sa kontrolnom.Reakcije I nivoa praćene su povećanjem ili smanjenjem aktivnosti enzima, promenama u metabolizmu. te funkcioniranje biomembrana, količina i stanje pigmenata, hormona, promjene u energetskom balansu.

Manifestacije II nivoa karakterišu promene veličine i oblika, obrasca rasta, nekroze, preranog starenja, skraćivanja trajanja reproduktivne dobi, promena plodnosti.Manifestacije II nivoa stresa odgovaraju reakcijama ponašanja: prostorno ili vremensko izbegavanje, korišćenje konstitucijskih osobina tijela, što se manifestuje promjenama tjelesne konfiguracije i zaštitne boje kože u vidu melanizma. Ovo također uključuje različite varijante bioritmičkih reakcija.

Antropogeni stres se može razlikovati:

Ø s jedne strane, to su novi ekološki parametri uzrokovani ljudskom aktivnošću (pojava ksenobiotika);

S druge strane, postoji antropogena modifikacija postojećih prirodnih faktora (vještačka radioaktivnost).

Akutni i kronični stres, elastična i plastična stresna opterećenja

Stres se klasifikuje prema prirodi njegovih početnih manifestacija, brzini razvoja i trajanju.

Akutni stres karakteriziraju: iznenadni početak, akutni (brzi) razvoj,

kratkog trajanja.

Hronični stres kod kojih nepovoljni faktor slabog intenziteta deluje dugo vremena ili se često ponavlja, ima:

neprimjetan početak, postepeni razvoj, dug tok.

Akutni stres je elastično opterećenje koje uzrokuje reverzibilne promjene, dok je kronični stres plastično opterećenje koje dovodi do ireverzibilnih promjena.

Opcije otpornosti na stres

Sva raznolikost otpornosti na stresna opterećenja provodi se na osnovu 2 opcije za povećanje otpornosti:

ªizbjegavanje stresa: promjene ponašanja, bioritmovi, posebni životni ciklusi;

ªtolerantnost na stres.

Tolerancija može biti urođena ili stečena. Zbog veće urođene tolerancije pojedinaca formiraju se mehanizmi otpornosti na stres, koji se fiksiraju u obliku naslijeđenih osobina. Stečena tolerancija je rezultat adaptacije na stres.

Stres se konvencionalno dijeli na nepsihogeni i psihogeni (psihoemocionalni) (Isaev L.K., Khitrov N.K., 1997).

Nepsihogeni stres nastaje pod uticajem različitih fizičkih, uključujući mehaničke, hemijske i biološke faktore ili nedostatka jedinjenja neophodnih za život (O 2, H 2 O itd.), ako je stepen ovog nedostatka opasan po život. .

Psihoemocionalni stres nastaje pod uticajem negativnih društvenih faktora, čiji se značaj u životu moderne osobe stalno povećava.

Dugotrajni psihoemocionalni stres dovodi do smanjenja funkcionalnosti centralnog nervnog sistema i klinički se manifestuje razvojem različitih oblika neuroza - neurastenije, opsesivno-kompulzivne neuroze, histerije. Danas se psihoemocionalni stres smatra najvažnijim faktorom rizika za nastanak hipertenzije i hipotenzije, ateroskleroze, koronarne bolesti srca, čira na želucu i dvanaestopalačnom crijevu, neurogenih kožnih bolesti, endokrinih bolesti i mnogih drugih (Topolyansky V.D., Strukovskaya M.V., 1986. ).

Razvoj stresa i njegovi ishodi umnogome zavise od svojstava organizma, njegovog nervnog sistema (uključujući i autonomni), endokrinih organa, posebno hipofize i nadbubrežne žlezde, stanja imunog sistema, cirkulacije krvi itd. U razvoju stresa bitan je stepen treniranosti, tj. dugotrajna adaptacija, formirana pod opetovanim izlaganjem specifičnom stresoru u optimalnom režimu. Na primjer, stanovnici visokih planina su vrlo otporni na gladovanje kisikom (hipoksični stres), sportisti su visoko otporni na fizički stres itd. Starost, pol i konstitucija organizma važni su u formiranju otpornosti na stresore. Posebno, novorođenčad lako podnose hipoksiju; žene su otpornije na gubitak krvi od muškaraca.

U uobičajenom razvoju stresa uočavaju se tri faze:

1) alarmna reakcija (alarmna reakcija); mobilizacija obrambenih snaga organizma, aktivacija hipotalamus-hipofizno-nadbubrežnog i simpatoadrenalnog sistema, što rezultira povećanim oslobađanjem adrenokortikotropnog hormona (ACTH) iz prednje hipofize, stimulacijom steroidne funkcije nadbubrežne žlijezde i akumulacijom u ljudskoj krvi , prvenstveno glukokortikoidnog hormona kortizona, inhibira se lučenje mineralokortikoida, uočava se pojačano oslobađanje kateholamina iz nadbubrežne medule i neurotransmitera norepinefrina iz simpatičkih nervnih završetaka. Dolazi do povećanja razgradnje glikogena u jetri i mišićima ( stimulacija glikogenolize), mobilizacija lipida i proteina (stimulacija glukoneogeneze), povećava se razina glukoze, aminokiselina i lipida u krvi, aktiviraju se β-ćelije otočnog aparata s naknadnim povećanjem razine inzulina u krvi. Dolazi do smanjenja aktivnosti štitnjače i gonada, limfopenije, povećanja broja leukocita i eozinofila, smanjenja timusa-limfnog aparata, supresije anaboličkih procesa, uglavnom smanjenja sinteze RNK i proteina. Obično se povećava cirkulacijska funkcija, krv se redistribuira u korist mozga, srca i radnih skeletnih mišića, aktivira se vanjsko disanje.

Vrlo je važno da se u organima i sistemima koji nisu uključeni u adaptaciju, na primjer, tijekom dugotrajnog hipoksičnog ili fizičkog stresa, katabolizam pojačava, a mogu se razviti atrofični i ulcerativni procesi; funkcija ovakvih organa i sistema se smanjuje (probavna, imunološka, ​​reproduktivna), pojačani katalitički procesi u tkivima mogu dovesti do smanjenja tjelesne težine.Ova preraspodjela funkcionalne i plastične aktivnosti u prvoj fazi stresa pomaže u uštedi energetskih troškova organizma. , ali može postati jedan od mehanizama patogenog djelovanja stresa. U fazi anksioznosti povećava se nespecifična otpornost organizma i postaje otpornije na različite uticaje.

2) stadijum otpora (faza otpora); u slučaju uspješne hitne adaptacije, uprkos stalnom dejstvu uzročnika stresa, neuroendokrine abnormalnosti nestaju, metabolizam i aktivnost fizioloških sistema se normalizuju. Tako tijelo ulazi u drugu fazu stresa, odnosno adaptacije, koju karakterizira povećana otpornost na ekstremne faktore.

U endokrinim žlijezdama se normalizira opskrba adaptivnim hormonima (ACTH, glukokortikoidi), a u tkivima se obnavlja nivo glikogena i lipida, smanjen u prvoj fazi stresa; Dolazi do smanjenja inzulina u krvi, što pojačava metaboličke efekte kortikosteroida. Uočava se aktivacija sintetičkih procesa u tkivima, nakon čega slijedi vraćanje normalne težine tijela i njegovih pojedinih organa. Sa prelaskom u fazu otpora, nespecifična otpornost se smanjuje, ali se povećava otpornost organizma na faktor koji je izazvao stres.

3) faza iscrpljenosti (faza iscrpljenosti). U slučaju preterano intenzivnog ili produženog delovanja faktora stresa, kao i insuficijencije regulatornih izvršnih sistema, formira se treća faza stresa - iscrpljenost. U ovoj fazi dominiraju uglavnom fenomeni oštećenja i propadanja.

Hipofizno-nadbubrežni i simpatoadrenalni sistemi su inhibirani, a nivo odgovarajućih hormona u endokrinim žlezdama opada, količina kateholamina u meduli nadbubrežne žlezde, u tkivima i krvi se smanjuje. U tom slučaju u tijelu počinju prevladavati katabolički procesi, masa organa se smanjuje, a u njima se razvijaju atrofične i degenerativne promjene. Smanjuje se specifična i nespecifična otpornost organizma.

Često se u ovoj fazi razvijaju poremećaji centralne cirkulacije (aritmije, arterijska hipotenzija) i mikrocirkulacije (staza, mikrotromboza i krvarenja) (Isaev L.K., Khitrov N.K., 1997.).

Poslednjih godina ustanovljeno je da u formiranju stresa učestvuju ne samo stresni, već i antistresni neuroendokrini mehanizmi. Štaviše, težina stresa i njegove posljedice ponekad zavise ne samo od stanja hipofizno-nadbubrežnog i simpatoadrenalnog sistema, već i od sposobnosti antistresnih mehanizama da osiguraju adekvatnost odgovora fizioloških adaptacijskih sistema. Ako su antistresni mehanizmi nedovoljni, stres može postati toliko intenzivan da se u tijelu razvijaju oštećenja organa i sistema.

Antistresni mehanizmi su predstavljeni na različitim nivoima regulacije. U centralnom nervnom sistemu to su GABAergični i serotonergički neuroni koji slabe simpatičke uticaje i smanjuju oslobađanje kortikoliberina. U perifernim organima smanjenje oslobađanja norepinefrina i smanjenje djelotvornosti njegovog djelovanja na adrenergičke receptore uzrokuje neurotransmiter acetilkolin, određene klase prostaglandina, adenozina i drugih spojeva.

Značenje stresa nije jednoznačno: u zavisnosti od specifičnih stanja, može imati i pozitivan i negativan biološki značaj za organizam. Stres je nastao evolucijom kao opća biološka adaptivna reakcija živih bića na opasne i štetne faktore. Osim toga, stres je prva faza u razvoju dugotrajne adaptacije tijela ako stresor djeluje dugo vremena u režimu treninga (Meyerson F.Z., 1988). Dugotrajno, posebno periodično, djelovanje različitih hipoksičnih faktora (nedostatak O2, gubitak krvi, cijanid), hipoglikemija, fizički stres, hipotermija itd. izaziva efekat treninga. Kao rezultat toga, hitno stanje zamjenjuje dugotrajna adaptacija tijela. Istovremeno, stres može postati faktor u razvoju patoloških stanja u organizmu.

Karakteristike nepsihogenog stresa.

Opasni i štetni faktori okoline mogu uzrokovati razvoj stresa. Među fizičkim utjecajima najčešći su stresori oštre fluktuacije barometarskog tlaka koje prevazilaze fiziološke mogućnosti tijela, temperaturne fluktuacije, magnetske anomalije, mehaničke traume, izloženost prašini, električna trauma, jonizujuće zračenje itd. (Isaev L.K., Khitrov N.K., 1997). Hemijski utjecaji koji remete metabolizam tkiva i uzrokuju hipoksiju, na primjer, nedostatak O 2, izloženost CO (ugljičnom monoksidu), nitro spojevima itd. su izuzetno opasni faktori stresa.

Pod utjecajem nepsihogenih ekstremnih faktora moguća je pojava različitih oblika patologije u svim fazama formiranja stresnog stanja.

Prvo, reakcija anksioznosti i napetosti se možda uopće neće razviti ako je intenzitet štetnog faktora toliki da prevazilazi mogućnosti adaptacijskih sistema organizma. Dakle, pod utjecajem visokog nedostatka O 2, toksičnih koncentracija CO 2 i nedostatka glukoze u krvi, gotovo odmah bez prve dvije faze stresa, nastupa faza iscrpljenosti u vidu hipoksične, odnosno hipoglikemijske kome. Slična situacija se događa i kod jakog zračenja - radijacijska koma, pregrijavanje - toplotni udar itd. Slična stanja nastaju ako je intenzitet stresora nizak, ali postoji nedostatak regulatornih sistema, na primjer, insuficijencija kore nadbubrežne žlijezde ili smanjena aktivnost simpatoadrenalnog sistema.

Drugo, moguća je oslabljena ili prekomjerna tenziona reakcija i, shodno tome, slaba ili neadekvatno jaka aktivacija hipofizno-nadbubrežnog i simpatoadrenalnog sistema. Uz nedovoljnu aktivnost neuroendokrinih mehanizama stresa, kao u prvom slučaju, nastaje brza iscrpljenost i razvoj ekstremnih stanja - obično kolaps ili koma. Uz pretjeranu aktivnost navedenih mehanizama, zbog viška kateholamina, može se razviti nekroza miokarda, miokardna distrofija, hipertenzivna stanja, ishemijsko oštećenje bubrega, a kao posljedica viška kortikosteroida, ulcerativne lezije gastrointestinalnog trakta, imunodeficijencija sa sklonost infekcijama i niz drugih poremećaja (Vasilenko V. H. et al., 1989).

Treće, pod uticajem izuzetno intenzivnih patogenih faktora sredine, nakon alarmne reakcije koja se manifestuje opštim uzbuđenjem, ne razvija se faza rezistencije, već odmah dolazi do iscrpljivanja regulatornih sistema i depresije fizioloških funkcija. Ovaj slijed je karakterističan za stanja šoka u kojima pretjerana aferentacija, na primjer bol (traumatski, opeklinski šok), igra vodeću ulogu u inhibiciji funkcije centralnog nervnog sistema autonomnog odjela i endokrinog sistema.

Četvrto, moguće su situacije kada pod utjecajem faktora stresa kora nadbubrežne žlijezde intenzivno oslobađa ne glukokortikoide (kortizol, kortizon, kortikosteron), već mineralokortikoide (aldosteron, deoksikortikosteron). Ovo je vjerovatno zbog kršenja biosinteze kortikosteroida u korteksu nadbubrežne žlijezde. U ovom slučaju, uz ponovljenu izloženost stresu, postoji velika tendencija razvoja upalnih i alergijskih bolesti, hipertenzije, sklerotičnih procesa u bubrezima, sve do zatajenja bubrega.

Vrste adaptacije bioloških sistema na stres

Promjene pod stresom tokom vremena odvijaju se u obliku 5 uzastopnih faza:

Faza 1 – stanje stabilne homeostaze;

Faza 2 – početno stanje nakon stresa;

Faza 3 – pretjerana reakcija;

Faza 4 – stabilizirano stanje;

Faza 5 – stanje nove stabilne homeostaze.

Karakteristike biosistema u 1. stadijumu stresa

U prvoj fazi, biosistemi na svim nivoima organizacije su u stanju dinamičke ravnoteže - to je zdrav, održiv organizam.

Karakteristike biosistema u 2. stadijumu stresa

U drugoj fazi, koja se naziva „početno stanje“, neposredno nakon izlaganja akutnom ili kroničnom stresu, najčešće se bilježe izražene promjene sastava, strukture i funkcije. Ponekad strukturna i funkcionalna organizacija može ostati bez vanjskih promjena, ali homeostaza tijela je uvijek poremećena

Promjene u biosistemima u 3. fazi stresa

Na nivou organizma pretjerana reakcija se manifestira u obliku aktivacije neadekvatnih, kompenzatorno-prilagodljivih reakcija (proliferacija, hiperreakcije).

Promjene u biosistemima koje odgovaraju fazama 4 i 5

Četvrta faza je faza stabilizovanog stanja.

Na nivou organizma adekvatne adaptivne adaptivne reakcije formiraju se iz pretežno specifičnih sistema (kardiovaskularni, respiratorni, ekskretorni).

Petu fazu karakteriše formiranje novog stanja dinamičke ravnoteže (homeostaza).

U slučajevima kada je faktor djelovanja pretjerano jak ili složen, potrebna adaptivna reakcija se ispostavi da je neizvediva. Na primjer, povišena temperatura u kombinaciji s visokom relativnom vlažnošću u većoj mjeri remeti termoregulaciju. Kao rezultat toga ostaju početni poremećaji homeostaze, a njima stimulirani stresni sindrom dostiže preveliki intenzitet i trajanje, pretvarajući se u instrument oštećenja i uzrok brojnih bolesti povezanih sa stresom.

Biološki ritmovi

U svakom fenomenu prirode koja nas okružuje postoji stroga ponovljivost procesa: to je univerzalno svojstvo žive materije. Cijeli naš život je stalna promjena odmora i aktivne aktivnosti, sna i budnosti, umora od napornog rada i odmora.

Biološki ritmovi(bioritmovi) - redovno, periodično ponavljanje u vremenu prirode i intenziteta životnih procesa, pojedinačnih stanja ili događaja.

Biološki ritmovi su osnovno svojstvo organskog svijeta, osiguravajući njegovu sposobnost prilagođavanja i preživljavanja u ciklično promjenjivim uvjetima okoline. To se postiže zahvaljujući ritmičkom izmjenjivanju procesa anabolizma i katabolizma (Oransky I.E., 1988).

Proučavanje bioritmova živih sistema, njihove povezanosti sa ritmovima koji postoje u prirodi, relativno je novija nauka - chronobiology(bioritmologija), čiji je sastavni dio hronomedicina.

Glavni parametri ritma su period, MEZOR, amplituda, akrofaza.

Rice. 2.1.1.Šematski prikaz ritma i njegovih indikatora:

T- vrijeme. Recipročna vrijednost perioda, u jedinicama ciklusa po jedinici vremena, je frekvencija ritma. M(MEZOR) - prosječan nivo indikatora tokom jednog biološkog ciklusa. A(amplituda) - udaljenost od MEZOR-a do maksimuma indikatora. Akrofaza je trenutak u vremenu koji odgovara registraciji maksimalne vrijednosti signala i vremenu najvećeg pada u procesu - kao batifaza..Poziva se broj završenih ciklusa u jedinici vremena frekvencija... Pored ovih pokazatelja karakteriše se svaki biološki ritam oblik krive, koji se analizira grafičkim prikazom dinamike ritmički promjenjivih pojava ( hronogram, fazna mapa i sl.). Najjednostavnija kriva koja opisuje bioritmove je sinusni val. Međutim, kako pokazuju rezultati matematičke analize, struktura bioritma je po pravilu složenija.

Prema stepenu zavisnosti od spoljašnjih uslova, bioritmovi se dele na egzogene i endogene.

Egzogeni(spoljni) ritmovi zavise od ritma geografskih i kosmičkih faktora (fotoperiodizma, temperature okoline, atmosferskog pritiska, ritma kosmičkog zračenja, gravitacije itd.).

Endogena aktivni ritmovi se uspostavljaju pod utjecajem stalno djelujućih vanjskih uvjeta, čiji biološki učinak ne prelazi granice adaptivno-kompenzacijskih rezervi ljudskog tijela. autonomne (sin. spontane, samoodržive, samouzbudljive) oscilacije uzrokovane aktivnim procesima u samom živom sistemu (većina bioloških sistema uključuje ove: mnoge mikroritmove i sve ekološke ritmove).

Uvek prisutan u bioritmu dvije komponente- egzogeni i endogeni. Endogeni ritam direktno je određen genetskim programom organizma koji se realizuje kroz nervne i humoralne mehanizme.

Bioritmovi imaju unutrašnja i eksterna regulacija. Unutrašnja regulacija bioritma određena funkcioniranjem tzv biološki sat.

Prema modernim idejama, tijelo funkcioniše biološki sat sa tri nivoa(Bilibin D.P., Frolov V.A., 2007).

Prvi nivo vezano za aktivnosti epifiza: ritmovi su u strogoj hijerarhijskoj podređenosti glavnom pejsmejkeru, koji se nalazi u suprahijazmatskim jezgrima hipotalamusa (SCN). Hormon koji prenosi informacije o ritmovima koje generiše SCN do organa i tkiva je melatonin(prema hemijskoj strukturi - indol), pretežno proizveden u epifizi iz triptofana. Melatonin također proizvodi mrežnica, cilijarno tijelo oka i gastrointestinalni trakt. Aktiviranje regulatorne aktivnosti epifize u odnosu na bioritmove „pokreće“ se promjenom dana i noći (ulazni „receptor“ su i oči, ali ne samo one).

Ritam proizvodnje melatonina od strane epifize je cirkadijalne prirode i određen je SCN, impulsima iz kojeg regulišu aktivnost noradrenergičkih neurona gornjih cervikalnih ganglija, čiji procesi dopiru do pinealocita. Melatonin je glasnik ne samo glavnog endogenog ritma koji generiše SCN i koji sinhronizuje sve druge biološke ritmove tela, već je i korektor ovog endogenog ritma u odnosu na ritmove okoline. Posljedično, sve promjene u njegovoj proizvodnji koje prelaze normalne fiziološke fluktuacije mogu dovesti do neusklađenosti između bioloških ritmova tijela i međusobno. (unutrašnja desinhronoza), i ritmove tela sa ritmovima okoline (spoljna desinhronoza).

Drugi nivo biološki sat je povezan sa supraoptički dio hipotalamusa, koji uz pomoć tzv potkomisurno tijelo ima veze sa epifizom. Kroz ovu vezu (a možda i humoralnim putem), hipotalamus prima "komande" od epifize i dalje reguliše bioritmove. Eksperiment je pokazao da destrukcija supraoptičkog dijela hipotalamusa dovodi do poremećaja bioritma.

Treći nivo biološki sat leži na nivou stanične i subcelularne membrane. Očigledno, neki dijelovi membrana imaju kronoregulacijski učinak. O tome posredno svjedoče činjenice o utjecaju električnih i magnetskih polja na membrane, a preko njih i na bioritmove.

Dakle, hipotalamo-hipofizni sistem igra koordinirajuću ulogu u sinhronizaciji ritmova svih ćelija višećelijskog organizma (Bilibin D.P., Frolov V.A., 2007).

Eksterna regulacija bioritma povezuje se sa rotacijom Zemlje oko svoje ose, njenim kretanjem po sunčevoj orbiti, sa sunčevom aktivnošću, promenama Zemljinog magnetnog polja i nizom drugih geofizičkih i kosmičkih faktora, a među egzogenim faktorima koji obavljaju funkciju „ senzori vremena”, najznačajniji su svjetlost, temperatura i periodično ponavljani društveni faktori (rad, odmor, ishrana). Atmosferski pritisak i geomagnetno polje igraju manju ulogu kao senzori vremena. Dakle, kod ljudi postoje dvije grupe vanjskih sinhronizatora - geofizički i društveni (Bilibin D.P., Frolov V.A., 2007).

Tokom svog života organizmi se prilagođavaju faktorima spoljašnjeg i unutrašnjeg okruženja koji se neprestano menjaju. Istovremeno, neophodan i jedini uslov za život živih organizama je postojanost unutrašnje sredine, tj. homeostaza. Relativna dinamička postojanost životne sredine i funkcionisanje svih organa i sistema neophodnih za očuvanje života podržani su adaptivnim reakcijama organizma.

Adaptacija je sistem unutrašnjeg i međusobnog prilagođavanja organizma i viših bioloških, ekoloških i drugih sistema jedni drugima sa odlučujućom ulogom ovih potonjih.

Razlikuju se sljedeći nivoi adaptacije:

subćelijski (pojačana sinteza nukleinskih kiselina i proteina, aktivacija mitohondrijalnog aparata ćelije, kao energetske stanice ćelije).

ćelijski

tkiva

odvojeno tijelo

odvojeni organski sistem

cijeli organizam

grupa

stanovništva

biocenotički

ekosfera.

Koncept adaptacije ne treba smatrati primjenjivim samo na pojedinačni organizam, adaptacija je proces održavanja cijele ekosfere u relativno stabilnom stanju, tj. njegova homeostaza i pojedinačni organizmi samo su karike u ovom mehanizmu.

Sa fiziološke i patofiziološke tačke gledišta, pojmove „adaptacije“, „norme“ i „patologije“ treba dati samo da bi se potkrijepilo gledište da su normološki i patološki procesi različite kvalitativne manifestacije istog procesa – adaptacije ili adaptacije. . Istovremeno, patologija nije uvijek adaptivna anomalija, niti je adaptivna norma.

Na osnovu toga, sve bolesti su rezultat grešaka u adaptivnim reakcijama na vanjske podražaje; sa ovog stanovišta većina bolesti (nervni poremećaji, hipertenzija, gastrointestinalni trakt i peptički ulkus, neke vrste reumatskih, alergijskih, kardiovaskularnih bolesti i bolesti bubrega ) su bolesti adaptacije, one. patološki procesi i bolesti samo su karakteristike adaptivnih reakcija.

Jedan od načina održavanja homeostaze je odgovor – razvoj općih adaptivnih reakcija. Razvoj ovih reakcija podliježe kvantitativno-kvalitativnom principu: tijelo na različite količine podražaja odgovara kvalitativno različitim reakcijama. Istovremeno, količina (mjera) je uobičajena u djelovanju podražaja različitog kvaliteta i služi kao osnova za formiranje nekoliko standardnih odgovora tijela. Kvalitet stimulusa je superponiran na ovaj standardni odgovor kao osnovu.

U ovom slučaju potrebno je razlikovati mjeru i normu adaptacije. Postoji individualna, strogo određena, jedinstvena norma i norma populacije (vrste), koja je u osnovi statistička i vjerovatnoća (referentne vrijednosti). U medicinskoj dijagnostici, liječenju i prevenciji bolesti moraju se uzeti u obzir obje norme. Svaka konkretna norma je strogo individualna i gotovo svaka osoba je na ovaj ili onaj način odstupanje od norme.

Prema teoriji adaptivnih reakcija, ovisno o jačini (mjeri) udara, u tijelu se mogu razviti 3 vrste adaptivnih reakcija:

odgovor na slabe uticaje - odgovor treninga

reakcija na uticaje srednje jačine - reakcija aktivacije

reakcija na jake, ekstremne udare - reakcija na stres prema G. Selyeu.

Reakcija treninga ima 3 faze: fazu orijentacije, fazu restrukturiranja i fazu treninga. U centralnom nervnom sistemu dominira zaštitna inhibicija. U endokrinom sustavu aktivnost gluko- i mineralokortikoidnih hormona prvo se umjereno povećava, a zatim se postupno povećava lučenje mokraćne kiseline i normalizira lučenje glukokortikosteroida na pozadini umjereno povećane funkcionalne aktivnosti štitnjače i spolnih žlijezda.

Reakcija aktivacije ima 2 faze: fazu primarne aktivacije i fazu uporne aktivacije. U centralnom nervnom sistemu preovlađuje umereno, fiziološko uzbuđenje. U endokrinom sistemu dolazi do povećanja lučenja UA uz normalno lučenje GC i povećanje funkcionalne aktivnosti štitne žlijezde i gonada. Povećanje aktivnosti endokrinih žlijezda je izraženije nego za vrijeme odgovora na trening, ali nema prirodu patološke hiperfunkcije. U oba stupnja reakcije aktivacije raste aktivna otpornost na štetne agense različite prirode.

Reakcija aktivacije se dijeli na mirnu aktivaciju (SA) i pojačanu aktivaciju (PA). PA je uzrokovan podražajima koji su nešto veće apsolutne vrijednosti od SA. Kod PA se uočavaju velike promjene krvnog tlaka, razine glukoze u krvi i energetskog metabolizma.

Reakcije na trening i reakcije adaptacije su one adaptivne reakcije koje se javljaju tokom normalnog života organizma.

Reakcija na stres se razvija kao odgovor na ekstremno jake podražaje. Stres je nespecifična osnova patoloških procesa – sindrom bolesti općenito, koji doprinosi razumijevanju zajedništva u različitim patološkim procesima, što pomaže ne samo u otkrivanju patogeneze, već i u opravdavanju terapije za niz bolesti. Trenutno se vjeruje da se na osnovu stresa razvija oko 10.000 bolesti i više od 100.000 simptoma bolesti.

Selyeova teorija stresa. Reakcija organizma ne zavisi od kvaliteta podražaja, već zavisi samo od jačine stimulusa. U prvoj fazi stresa - anksioznoj reakciji, koja traje 24-48 sati, nadbubrežne žlijezde oslobađaju A u krv, stimulirajući lučenje ACTH iz hipofize, što dovodi do povećanja lučenja GC iz kore nadbubrežne žlijezde. Inhibirano je lučenje mokraćne kiseline.

Nakon alarmne reakcije dolazi faza otpora. U ovoj fazi se povećava otpornost na vanjske podražaje.

Ako se efekat stresora ponavlja ili je veoma jak, tada faza otpora prelazi u fazu iscrpljenosti. Priroda promjena je bliska onome što se opaža tokom anksiozne reakcije: GC prevladavaju nad MK, aktivnost štitne žlijezde i gonada, a imunološki sistem je smanjen.

Koje je biološko značenje prve faze - anksiozne reakcije?

Prilikom susreta sa snažnim stimulusom, glavni zadatak je po svaku cijenu dobiti energiju u kratkom vremenu kako bi se osigurali potrebni uvjeti za „borbu“ ili „bijeg“. Brzo oslobađanje energije mobiliziraju A i HA čak i na nepovoljan način zbog razgradnje masti, ugljikohidrata i proteina (prvenstveno limfoidnog tkiva). GC u velikim količinama inhibiraju timus, limfne žlijezde, imunološke reakcije, a također učestvuju u upalnim reakcijama, tj. potiskuju aktivnost odbrambenih sistema organizma. MK koji imaju suprotan učinak na upalu. procesi su, naprotiv, potisnuti. Ove promjene su biološki primjerene, jer zaštitni odgovor adekvatan visokoj snazi ​​stimulusa (na primjer, upalna reakcija) može dovesti tijelo do smrti. Da se imunosupresija nije razvila, onda bi pod stresom u uslovima oštećenja tkiva u poststresnom periodu mogle nastati autoimune bolesti. Stoga tijelo u početku mora oslabiti, a ne ojačati svoj odgovor: kao odgovor na djelovanje jakog stimulusa, aktivnost glavnih odbrambenih sistema se ne povećava, već smanjuje.

Sve ove adaptivne promjene koje se javljaju u prvoj fazi stresa mogu izazvati ozbiljne posljedice u tijelu, posebno u uslovima hipokinezije i fizičke neaktivnosti, kada se promjene svojstvene stresu ne odražavaju na rad mišića. Alarmna reakcija je primjer slučaja u tijelu gdje se zaštita postiže po cijenu oštećenja.

Ali kako možemo zamisliti zašto, nakon alarmne reakcije, tj. na pozadini potiskivanja obrambenih snaga organizma, faza otpora se formira bez ikakvih dodatnih utjecaja, tj. Postoji li normalizacija ili čak povećana stabilnost? Poznato je da se u centralnom nervnom sistemu, pod uticajem jakih nadražaja, razvija oštra ekscitacija, koja se zatim zamjenjuje ekstremnom inhibicijom - "ekstremnom mjerom zaštite" prema I.P. Pavlova. Ekstremnim kočenjem smanjuje se osjetljivost centralnog nervnog aparata, zbog čega se drugi snažni utjecaji koji padaju na tijelo više ne doživljavaju kao jaki, a time se povećava stabilnost tijela. To. tranzicija iz faze anksioznosti u fazu otpora povezana je sa ekstremnom inhibicijom u centralnom nervnom sistemu.

Faza iscrpljenosti, čak i više od faze anksioznosti, primjer je stanja u kojem se očuvanje života postiže po cijenu štete. U najtežim slučajevima ova faza može dovesti do smrti.

Sve reakcije tijela imaju nešto zajedničko u odgovoru na podražaje različitog kvaliteta, čineći osnovu za standardni adaptivni odgovor. Kvalitet ne može biti takva osnova, jer svaki stimulans ima svoj kvalitet. Opšta stvar koja karakteriše djelovanje najrazličitijih stimulansa je količina, definirana u odnosu na živa bića kao stepen biološke aktivnosti. Kvantitet, mjera je osnova za općenitost reakcije tijela na djelovanje podražaja različitog kvaliteta, osnova za razvoj u procesu evolucije biološki odgovarajućih složenih, standardnih odgovora tijela.

Mehanizmi nespecifičnih adaptivnih reakcija zasnivaju se na opštim principima.

Ove složene reakcije karakteriše prvenstveno automatizam. Najvažnija uloga u adaptaciji ima centralni nervni sistem, glavni regulatorni sistem organizma. Kora mozga sa sistemom analizatora prima informacije iz vanjskog svijeta, subkortikalne formacije mozga - iz unutrašnjeg okruženja. Automatsku regulaciju postojanosti unutrašnjeg okruženja vrši uglavnom hipotalamička regija mozga, koja je centar integracije autonomnog dijela nervnog sistema i endokrinog sistema - glavnih izvršnih karika koje sprovode uticaj centralnog nervnog sistema na unutrašnju sredinu organizma. Hipotalamus kombinuje nervne i humoralne puteve automatske regulacije. U implementaciji adaptivnih funkcija učestvuju svi sistemi organizma, pri čemu je GM najviši koordinacioni centar procesa adaptacije.

Pod uticajem slabih, graničnih (za opšte reakcije) podražaja razvija se reakcija treninga. U centralnom nervnom sistemu dominira zaštitna inhibicija. Biološka svrsishodnost ovoga je smanjenje ekscitabilnosti i reaktivnosti u odnosu na slab podražaj, na koji je najpoželjnije ne reagirati.

Kada su izloženi podražajima umjerene jačine, razvija se "aktivacijska reakcija". U GM-u preovlađuje umjerena ekscitacija. Navodno je iritacija srednje jačine optimalna za stimulaciju zaštitne aktivnosti organizma. Na takvu iritaciju najpoželjnije je odgovoriti primarnom aktivacijom odbrambenih sistema organizma.

Pod uticajem jakih, ekstremnih nadražaja (reakcija na stres), dolazi do oštrog uzbuđenja u centralnom nervnom sistemu, praćenog ekstremnom inhibicijom - ekstremnom merama zaštite. Biološka svrsishodnost ovoga je smanjenje ekscitabilnosti i reaktivnosti, jer odgovor adekvatan na prekomjernu silu može uništiti tijelo. Tada se, zbog smanjenja reaktivnosti, snažni utjecaji više ne percipiraju kao jaki, te se razvija stadij rezistencije. Smanjenje ekscitabilnosti s razvojem ekstremne inhibicije dovodi do činjenice da jaki podražaji (u slučaju ponavljanja stresora) više nisu jaki za tijelo i uzrokuju razvoj ne stresa, već reakcije aktivacije ili čak treninga. . Ako se djelovanje stresora ne ponovi i tijelo je izloženo uobičajenim stimulansima fizioloških parametara, trenažna reakcija se češće razvija, ali se mogu razviti i reakcije aktivacije. Ako se efekat stresora sistematski ponavlja ili je jednokratni stresor bio izuzetno jak, faza otpora prelazi u fazu iscrpljenosti, što može dovesti do smrti.

Tako, zapravo, nervni sistem organizira patološki proces. Sve adaptivne reakcije nastaju u centralnom nervnom sistemu, posebno u hipotalamusu. Reakcije na stres se formiraju i u centralnom nervnom sistemu, što je nespecifična osnova patološkog procesa.

Tu se formiraju i reakcije treninga i aktivacije, koje su nespecifična osnova norme i povećavaju nespecifični otpor tijela, tj. drugim rečima, NS takođe organizuje zaštitu od patoloških procesa.