Biológiai adaptáció ( lat. adaptatio - "adaptáció") - a test alkalmazkodása a külső feltételekhez az evolúció folyamatában , beleértve a morfofiziológiai és viselkedési összetevőket [1] . Az alkalmazkodás biztosíthatja a túlélést egy adott élőhelyen, az abiotikus és biológiai tényezőkkel szembeni rezisztenciát, valamint a sikeres versenyt más fajokkal , populációkkal és egyedekkel. Minden fajnak megvan a maga alkalmazkodóképessége, amelyet a fiziológia (egyedi adaptáció), az anyai hatás és módosulás határai, az epigenetikai diverzitás, az intraspecifikus variabilitás , a mutációs potenciál, a belső szervek koadaptatív jellemzői és más faji jellemzők korlátoznak.
Az élőlények alkalmazkodóképességét a külső környezet természetes viszonyaihoz az emberek már az ókorban felismerték . A 19. század közepéig ezt a természet eredeti célszerűségével magyarázták . Charles Darwin evolúciós elméletében tudományos magyarázatot javasoltak a természetes kiválasztódáson alapuló alkalmazkodási folyamatra .
Az azonos biocenózison belüli fajok adaptációi gyakran szorosan összefüggenek egymással (a fajok közötti koadaptáció egyik legszembetűnőbb példája a virágos növények és rovarok egyes fajainak szerveinek szerkezetének merev egymáshoz kötése abból a célból beporzás és táplálkozás). Ha valamelyik fajnál az adaptációs folyamat nincs egyensúlyi állapotban, akkor a teljes biocenózis kialakulhat (néha negatív következményekkel) még stabil környezeti feltételek mellett is.
Yu. Urmantsev filozófus rámutat arra, hogy az „adaptáció” mennyiségi és tartalmi szempontból nemcsak interdiszciplináris fogalom, hanem nagyon összetett is. Felhívja a figyelmet az enciklopédiák által kínált definíciók hiányosságaira, nevezetesen [2] :
A földi élet fejlődési folyamata feltételezi az alkalmazkodás létezését a szervezetekben. Ez az alkalmazkodás a legprimitívebb fajokkal kezdődik - a környezethez és a meglévő feltételekhez való alkalmazkodással. Az élőlények megjelenése és túlélése csak akkor lehetséges, ha az élőlények megfelelnek a környezetnek. Azok az élőlények, amelyek megőrzésük legjobb formáit fejlesztik, túlélik. Fejlődésük, az élőlények magasabb szintre való átmenete az alkalmazkodási igénynek köszönhető. Így az evolúció és az alkalmazkodás egymástól elválaszthatatlan folyamatok.
Az adaptáció felfogható úgy is, mint bármely rendszer azon képessége, hogy új információkat fogadjon, hogy viselkedését és szerkezetét közelebb hozza az optimálishoz. A rendszerek akkor adaptívak, ha a környezetükben vagy belső állapotukban bekövetkezett változás csökkenti funkcióik ellátásának hatékonyságát, saját állapotuk vagy a környezet állapotának megváltoztatásával reagálnak vagy reagálnak, így hatékonyságuk nő [3] . Az adaptáció kifejezést három szempontból lehet figyelembe venni:
Tágabb értelemben az adaptáció a biológiában bizonyos, specifikus morfofiziológiai tulajdonságok megjelenését és fejlődését jelenti, amelyek jelentése egy szervezet számára az abiotikus és biotikus környezet bizonyos általános vagy sajátos feltételeihez kapcsolódik.
Az adaptáció, mint adaptív válasz több szinten is végrehajtható:
Ezt szem előtt tartva H. Hensel az alkalmazkodási folyamatok különböző szintjeit azonosítja [4] :
Az adaptáció fő tartalma T. Pilátus szerint a rendszerben a belső folyamatok, amelyek biztosítják a környezettel kapcsolatos külső funkcióinak megőrzését. Ha a rendszer felépítése biztosítja a normál működését az adott környezeti feltételek mellett, akkor az ilyen rendszert ezekhez a feltételekhez igazodónak kell tekinteni. Ebben a szakaszban egy dinamikus egyensúly jön létre, amelyben a fiziológiai paraméterek a normál tartományon belül változnak. A klinikailag egészséges, magas adaptációs képességekkel rendelkező ember szervezete jelentős önszabályozási és öngyógyító potenciállal rendelkezik. Az egészség megőrzéséhez elég neki egészséges életmódot folytatni, betartani a kiegyensúlyozott táplálkozás elveit [5] .
Ugyanakkor Yu. Malov szerint az egészség vagy a norma viszonylag stabil állapot, de nem tartható fenn az egész életen át, mert a természetben nincsenek egy adott környezethez abszolút alkalmazkodó egyedek. A hosszú, azonos körülmények között való tartózkodás előbb-utóbb valamilyen betegség kialakulásához vezet, ami az egyén eliminációs mechanizmusa [6] .
"A biológiai alkalmazkodóképesség az élet." Hans Selye
Az ókorban Milétosz Thalésze , Parmenidész , Démokritosz , Hippokratész , Platón , Arisztotelész , Plutarkhosz , Galenosz , Flavius Renat Vegetius és később Avicenna valamilyen formában észrevette és rámutatott arra, hogy a betegségek, a viselkedés és néhány más típusú mentális tevékenység függnek a külső tényezőktől, az emberi környezet külső környezetétől.
Paracelsus - úgy gondolta, hogy minden szerves funkciót egyetlen egyetemes "életelv" okoz. Ha az „életelv” tevékenysége a formán belül normálisan és szabályosan megy végbe, amit semmilyen akadály (ideértve a külsőt is) nem zavar, akkor ezt az állapotot egészségnek nevezzük. Ha tevékenysége valamilyen okból megzavart, vagy rendellenesen vagy szabálytalanul cselekszik, akkor ezt az állapotot betegségnek nevezzük.
Michel Montaigne ezt írta: „Tapasztalatból tudjuk, hogy hatással van ránk a születésünk helyének levegője, éghajlata és földje; ráadásul nemcsak bőrünk színére, magasságunkra, testalkatunkra, testtartásunkra, hanem lelki tulajdonságainkra is hatással vannak. Az emberek megváltoztatják a beállítottságukat, ha más helyre költöztetik őket, akárcsak a fákat” [7] .
Mindazonáltal az alkalmazkodás gondolatainak tudományos alátámasztása lassabban fejlődött ki, mint a filozófiai nézetek és az empirikus ismeretek ebben a témában, és nem változott drámaian egészen 1809-ig, amikor Jean Baptiste Lamarck francia természettudós megalkotta az élő természet fejlődésének első holisztikus tanát. melynek fő gondolatait az „Az állattan filozófiája” c.
A Lamarck-törvények alapján kialakult egy irány, amit általában lamarckizmusnak vagy neolamarckizmusnak neveznek, pontosabban ektogenezis - ectos - külső (görög), ektogenezis - külső erők hatására kialakuló evolúció. Ennek az iránynak a keretében az evolúciót az élőlények univerzális tulajdonságán – a „szerzett tulajdonságok öröklődésén” – alapuló adaptációs folyamatnak tekintették. Ezért a fittséget inkább az evolúció okának, mint eredményének tekintették. Az ektogenezis keretein belül az evolúció egysége a szülők utódai, akik a „szervgyakorlat vagy nem gyakorlás” eredményeit, vagyis generációk sorozatát adták át utódaiknak.
A külső környezet emberre gyakorolt hatásának kérdéskörét az angol természettudós, az evolúcióelmélet megalkotója , Charles Robert Darwin írásai dolgozták tovább . 1859-ben kiadta „ A fajok eredete a természetes szelekció útján, avagy a kedvelt fajták megőrzése az életért való küzdelemben ” című könyvét , amelyben bemutatta, hogyan fejlődött mindenféle élőlény a megfogalmazott álláspont szerint. általa a "legrátermettebbek túléléséről".
Darwin az alkalmazkodást (adaptációt) csak a túlélés eszközének tekintette. A darwinizmus szerint az evolúció az élőlények környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának folyamata, az organizmusok alkalmassága pedig az evolúció eredménye.
C. Bernard gondolatait sok tekintetben folytatták Ivan Petrovich Pavlov fiziológus és Walter Braidford Kennon amerikai tudós munkái .
Walter Cannon 1932-ben vezette be a homeosztázis fogalmát a fiziológiába, mivel úgy gondolta, hogy a szervezet belső környezetének állandósága a szimpatikus idegrendszernek és a hormonoknak köszönhetően megmarad.
A viselkedés kategóriáját, mint az élet önszabályozásának speciális formáját I. P. Pavlov dolgozta ki (C. Bernard homeosztázisról szóló tanításának mintájára), vagyis azokról az alapvető állandókról (nyomás, hőmérséklet stb.), tartsa stabil állapotban ezt a rendszert egy rendkívül instabil belső környezetben. I. P. Pavlov ezt az elképzelést a szervezetnek egy még instabilabb, kiszámíthatatlanabb környezettel - a külsővel - való kapcsolatára alkalmazta. Az általa felfedezett kondicionált reflexmechanizmusok arra szolgáltak, hogy a szervezetet ezzel a környezettel „kiegyensúlyozzák”.
A reflex pavlovi értelmezése is világosan meghatározott homeosztatikus orientációval rendelkezett, és nagyrészt C. Bernard biodeterminizmusán alapult, de nem korlátozódott a homeosztázis elképzeléseire. A híres amerikai fiziológus, C. Brooks megjegyezte: „A feltételes reflex fogalma magában foglalja a hosszú távú adaptív változások megjelenését, sőt az autonóm rendszer bevonását is” [8] .
Kapcsolat a feltételes reflexszelA feltételes reflex I. P. Pavlov értelmezésében elsősorban adaptív jellegű reakció. IP Pavlov már 1903-ban a madridi Nemzetközi Orvosi Kongresszuson „Kísérleti pszichológia és pszichopatológia az állatokban” című vitaindító beszédében először jelentette be a feltételes reflexek felfedezését, bemutatva azokat a reflexek adaptációjának általános biológiai törvényének megtestesítőjeként. testet a környezetbe. Ebben a jelenségben – hangsúlyozta – "semmi... csak egy komplex rendszer elemeinek egymáshoz való pontos kapcsolata, illetve teljes komplexuknak a környezettel való kapcsolata". Ugyanakkor azt mondta: "Sajnos még mindig nincs tisztán tudományos kifejezésünk a szervezet ezen alapelvének - belső és külső egyensúlyának - megjelölésére" [9] . Néhány évtizeddel később W. Cannon találta fel ezt a kifejezést, "egyensúly" homeosztázisnak nevezve. „A természet részeként minden állati szervezet egy összetett, elszigetelt rendszer, amelynek belső erői minden pillanatban, amíg létezik, mint olyan, egyensúlyban vannak a környezet külső erőivel. Minél összetettebb a szervezet, annál finomabb, több és változatosabb az egyensúlyozó elemek. Ehhez mind az állandó, mind az ideiglenes kapcsolatok elemzőit és mechanizmusait alkalmazzák, amelyek a legpontosabb összefüggéseket állapítják meg a külső világ legkisebb elemei és az állati szervezet legfinomabb reakciói között. Így minden élet, a legegyszerűbbtől a legbonyolultabb élőlényekig, beleértve természetesen az embert is, a külső környezet egyre bonyolultabb kiegyensúlyozásának hosszú sorozata” [10] .
IP Pavlov és W. Cannon műveiben egy integrált szervezet viselkedésére, vagyis a környezettel való interakciójának egy speciális típusára mozdult el. Hiszen mind a kondicionált reflexek, mind a félelem és düh érzelmei, amelyek (a fájdalom és az éhség mellett) Cannon kutatásának fő tárgyává váltak, olyan reakciókként működnek, amelyek sajátos szerves karakterrel rendelkeznek. Ezek az „organizmus-környezet” rendszerben vannak megadva, és azon kívül nem magyarázhatók. Ez nem jelenti azt, hogy a szervezet és a környezet egységének nagy elve csak a feltételes reflexre és az érzelmi szabályozásra való áttéréssel működik teljes erővel. Ennek az elvnek a megvalósításának különféle formáiról beszélünk. Számos szinten hat: molekuláris, energia, kémiai, valamint különféle fiziológiai és pszichológiai rendszerek működési szintjén. A kondicionált reflexben, mint viselkedési aktusban fiziológiai mechanizmus vesz részt (I. P. Pavlov szerint a kéreg és a hozzá legközelebb eső alkéreg), de csak akkor válik viselkedésessé, ha a környezeti feltételek külső (környezeti) formájában jelennek meg benne. az agy által megkülönböztetett ingerek, amelyek szerepet játszanak a jelekben.
A Cannon iskolában állatokon végzett számos műtét igazolta, hogy a külsőleg megfigyelhető, érzelminek nevezhető viselkedési jeleket a neurohumorális folyamatok mélyreható elmozdulásai generálják . Ezek az eltolódások felkészítik a szervezetet olyan kritikus helyzetekre, amelyek fokozott energiafelhasználást igényelnek, a fáradtság enyhítését, a vérveszteség megelőzését stb. W. Cannon a felfedezéseiről szóló egyik riportban elmondta, hogy az erős érzelmekkel a vérbe felszabaduló adrenalinnak köszönhetően Többek között „mobilizációs hatásai” mellett megemelkedik az izmokba jutó vércukorszint.
W. Cannon új nyelvet keresve az érzelmi viselkedés megvitatására I. P. Pavlovval találta meg. A viselkedést a reflexek - feltétel nélküli és feltételes - szempontjából értelmezi. W. Cannon fő érzelme most nem más, mint egy feltétlen reflex. A talamikus állat viselkedésének képe, amely mentes a magasabb idegközpontoktól, W. Cannon szerint azt az álláspontot képviseli, hogy az érzelem külső kifejeződésében összetett, feltétel nélküli reflex. Cannon ezt írta: "Az élet elkerüli a durva szabálytalan, ellenőrizetlen robbanásokat. Kis változások, kis kémiai reakciók mérsékelt hőmérsékleten az acélnál erősebb ellenállást adnak a szervezetnek, és olyan pontossággal és finomsággal irányítják, ami nem jellemző a termittechnikára. Ez a "nagy bölcsesség a szervezet" [11] .
ÖnszabályozásIP Pavlov általános formában terjesztette elő az önszabályozás elvét a szív és a vérkeringés tevékenységének tanulmányozásában, majd kiterjesztette azt a szervezet egészére. „Egy fiziológus válasza a pszichológusoknak” című művében (1932) megjegyezte: „Az ember természetesen rendszer (nagyjából egy gép), mint a természetben minden más, amelyre az elkerülhetetlen és közös törvények vonatkoznak. az egész természet, de a rendszer modern látásmódunk horizontjában az egyetlen a legmagasabb önszabályozás szempontjából…”. A magasabb idegi aktivitás doktrínája mellett, amely meghatározta az "nergilizmus elvét", Pavlov felhívta a figyelmet az enzimekre, és "életserkentőknek" nevezte őket. I. P. Pavlov (1949) szerint „egy állati szervezet mint rendszer csak annak köszönhetően létezik a környező természet között, hogy ez a rendszer folyamatosan egyensúlyba kerül a kívülről ráeső ingerekkel” [12] .
Így az angol gondolkodás bevezette a külső környezethez való alkalmazkodás gondolatát, mint a test által folyamatosan megoldott feladatot, a francia gondolkodás - az ebben a szervezetben zajló folyamatok önszabályozásának gondolatát, az orosz gondolkodás pedig - a viselkedés kategóriáját. mint az élet önszabályozásának sajátos formája, amely megállította a múlt század sok éven át tartó vitáit az „idegesek” és „humoralisták” között, amelyek ma már csak történelmi jelentőségűek.
Hans Selye bevezeti a stressz kifejezést az orvosi gyakorlatba . Ezt írta: „Először 1925-ben „ botlottam bele” a stressz és az általános adaptációs szindróma gondolatába” [13] . Selye definíciójának egyes összetevőit a következőképpen magyarázta: általános - mert a stresszt olyan tényezők okozzák, amelyek a test különböző területeire hatnak, végül általános szisztémás védekezést idézhetnek elő; adaptív - mert ez a jelenség, úgymond, rögzült, megszokás jelleget kölcsönöz; szindróma - mert egyéni megnyilvánulásai részben kölcsönösen függenek egymástól [14] . Később (1931-1932-ben) a stresszt a szervezet nem specifikus reakciójának nevezte bármilyen ingerre. A stressz gondolata minden emberre vonatkozik, betegre és egészségesre, sikeresre és sikertelenre, és az élet minden területére. „Meg lehetett mutatni, hogy a stressz az emberi test kopási sebessége, minden élettevékenységet végigkísér, és bizonyos értelemben megfelel az élet intenzitásának. Fokozódik idegfeszültség, testi sérülés, fertőzés, izommunka vagy bármilyen más megerőltető tevékenység esetén, és egy nem specifikus védekezési mechanizmushoz kapcsolódik, amely növeli a stresszorokkal szembeni ellenállást, vagy "stressorokat". Ennek a védekező mechanizmusnak fontos része az úgynevezett adrenokortikotrop hormon (ACTH) fokozott szekréciója az agyalapi mirigyben, ami viszont serkenti a kortikoidok termelését a mellékvesekéregben.
A stressz szindróma, vagy másképpen az általános adaptációs szindróma (GAS) három szakaszon megy keresztül:
A stabil adaptáció kialakulásával fokozatosan megszűnnek a stressztünet ingerét képező homeosztázis zavarok, valamint maga a stressztünet, amely fontos szerepet játszott az adaptáció kialakulásában. Ez a stressz (agresszió) és alkalmazkodás közötti állapot bizonyítékul szolgál arra, hogy a stressz az evolúció folyamatában, mint szükséges nem specifikus láncszem egy bonyolultabb holisztikus alkalmazkodási mechanizmusban. A stressztől való teljes megszabadulás, ahogy Selye hitte, halált jelentene. Selye 1982-ben úgy határozta meg a stresszt, mint a test sztereotip filogenetikus programozott reakcióinak összességét, amelyeket bármilyen erős, szupererős, szélsőséges hatás okoz, és a test adaptív erőinek átalakulásával jár együtt. [16] .
G. Selye szerint sokat kölcsönzött Pavlov IP-től. Amit Pavlov az idegrendszer szempontjából értelmezett, azt lefordította a humorális rendszer nyelvére és kifejezéseire. Pavlov rámutatott, hogy a szervezet egésze folyamatosan alkalmazkodik a környezethez. Selye az integritás és az alkalmazkodás gondolatát Pavlovtól vette át, és ez volt a stresszelmélet alapja. Az, hogy a külső hatások csak az alkalmazkodási lehetőségek elfogyásához, kimerüléséhez vezetnek, Selye G. hosszú évekig tartó meggyőződése volt, amit tömören „kopásnak” fogalmazott meg. Ez a hiedelem azon a tényen alapult, hogy túlnyomórészt erős patogén hatásokat alkalmazott.
A genetikailag előre meghatározott növekedési potenciál létezésének koncepciója A. Weismantól származik, aki úgy vélte, hogy a zigóta képes bizonyos és korlátozott számú sejtosztódást végrehajtani, amely után a fejlődő szervezet öregedésre és halálra van ítélve. Max Rubner (M. Rubner) német fiziológus és higiénikus (1854-1932) Weismann elképzelései kapcsán megalapozta a genetikailag előre meghatározott energiaalap koncepcióját, amely az ember kivételével szinte minden emlősfajban azonos. Rubner koncepcióját és az abból fakadó ontogenezis gondolatát, mint egy rugó letekercselését egy feltekercselt órán Selye a stressz és egy előre meghatározott "adaptív energia" doktrínában dolgozta ki, összehasonlítva egy banki befektetéssel. amit el lehet költeni, de nem lehet növelni. Mindezen elméletekben egy bizonyos kezdeti potenciál (létfontosságú anyag) fokozatos kimerüléséről beszélünk, ami az élő szervezeteket egyensúlyi állapotba hozza. Ezeket az elképzeléseket kidolgozva Richard Perl arra a következtetésre jutott, hogy az öregedés és a halál „megtorlás az előnyökért”, amelyek a többsejtű szervezetekben a sejtek specializálódását és differenciálódását biztosítják, ellentétben a gyakorlatilag halhatatlan egysejtű élőlényekkel, ezek nem rendelkeznek ezekkel a tulajdonságokkal. [17] .
„A stressz a szervezet nem specifikus válasza a vele szemben támasztott igényekre. … A stresszreakció szempontjából nem mindegy, hogy kellemes vagy kellemetlen a helyzet, amellyel szembesülünk. Ami számít, az a kiigazítási vagy alkalmazkodási igény intenzitása.” [tizennyolc]
A hosszú távú megfigyelések feldolgozása eredményeként a különböző ökológiai körülmények között (a Távol-Északon és Szibéria középső szélességein) elhelyezkedő populációk és csoportok összehasonlító elemzése során A.N. Gorban és E.I. Smirnova Ac. irányításával. A Szovjetunió Orvostudományi Akadémiája K. R. Sedov arra a következtetésre jutott, hogy a legtöbb információt a lakosság szélsőséges vagy egyszerűen megváltozott körülményekhez való alkalmazkodásának mértékéről a fiziológiai paraméterek közötti összefüggések adják.
Tipikus helyzetben az adaptív terhelés növekedésével az összefüggések szintje növekszik, a sikeres alkalmazkodás eredményeként pedig csökken. Kimutatták, hogy a csoportstressznek ez a hatása összefügg a csoportra ható tényezők rendszerének szerveződésével.
Ha a faktorrendszer a Liebig -elv szerint szerveződik ( monolimitáló ), akkor az adaptív feszültség növekedésével a fiziológiai paraméterek terében egy csoportot képviselő pontfelhő dimenziója csökken, az abszolút értékek összege. a korrelációs együtthatók növekszik , és ezzel egyidejűleg ennek a felhőnek a szórása nő - a szórások nőnek .
Ha a különböző tényezők (szinergikus rendszerek) nyomása kölcsönösen növekszik, akkor az adaptív feszültség növekedésével a fiziológiai paraméterek terében egy csoportot képviselő pontfelhő dimenziója megnő, és a korrelációs együtthatók összege csökken. A diszperziók ugyanakkor nőnek, mint az előző esetben.
![]() | |
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
|
evolúcióbiológia | |
---|---|
evolúciós folyamatok | |
Az evolúció tényezői | |
Populációgenetika | |
Az élet eredete | |
Történelmi fogalmak | |
Modern elméletek | |
A taxonok evolúciója | |
Patológia az orvostudományban | |
---|---|
patohistológia | Sejtkárosodás apoptózis Nekrobiózis kariopiknózis karyorrhexis kariolízis Elhalás koagulációs nekrózis kollikvációs nekrózis üszkösödés zárolás szívroham Sejtes adaptáció Sorvadás Hipertrófia Hiperplázia Diszplázia Metaplasia pikkelyes mirigyes Disztrófia Fehérje zsíros szénhidrát Ásványi |
Tipikus kóros folyamatok |
|
Laboratóriumi diagnosztika és boncolás |
|