Здоровье как показатель степени адаптации организма условиям окружающей среды

Существует около 100 определений понятия "здоровье". В большинстве случаев эти определения исходят из того, что здоровье является конкретным, качественно специфическим состоянием человека, которое характеризуется нормальным течение физиологических процессов, обеспечивающим его оптимальную жизнедеятельность. Здоровье как функциональный оптимум определяется соответствующими внутренними и внешними условиями, причинами, факторами (возраст, пол, наследственность, профессия, социальные, природные и производственные факторы). В уставе ВОЗ здоровье определяется как состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не только как отсутствие болезни или физических дефектов. Следовательно, в понятие "здоровье" в качестве непременного критерия должна входить возможность полноценной активной трудовой и общественной деятельности. Болезнь не только препятствует, но и нередко значительно ограничивает либо совсем лишает человека этой возможности. Переход от здоровья к болезни можно рассматривать как процесс постепенного снижения способности организма приспосабливаться к изменениям социальной и производственной среды, окружающих условий, что в итоге ведет к снижению общественных, социальных и трудовых функций. Здоровье является необходимой предпосылкой для полной реализации биосоциальных возможностей человек, для удовлетворения его индивидуальных и общественных материальных и духовных потребностей. В общем плане под здоровьем понимают возможность организма активно адаптироваться к условиям окружающей среды, взаимодействуя с ней свободно, на основе биологической, психологической и социальной сущности человека. Состояние здоровья человека динамично в связи с изменением окружающей среды (Брехман И.И.,1990). Поэтому здоровье можно определить не как состояние, а как процесс. По В.П. Казначееву (1975), здоровье - это процесс сохранения и развития физиологических, биологических и психических функций, оптимальной трудовой и социальной активности при максимальной продолжительности активной творческой жизни.

В общебиологическом плане здоровье можно определить как гармоническое единство всевозможных обменных процессов между организмом и окружающей средой и как результат этого согласованное течение разнообразных обменных процессов внутри самого организма, проявляющееся в оптимальной жизнедеятельности его органов и систем (Адо А.Д., Царегородцев Г.И., 1970; Руднев М.М., Антомонов М.Ю., 1981).

Организм человека, испытывающий в условиях современного научно-технического прогресса непрерывные стрессорные воздействия (производственные, психоэмоциональные и др.), необходимо рассматривать как динамическую систему, которая непрерывно приспосабливается к условиям окружающей среды путем изменения уровня функционирования отдельных систем и соответствующего напряжения регуляторных механизмов. Приспособление или адаптация к новым условиям достигается ценой затраты функциональных ресурсвов организма, за счет определенной "биосоциальной платы" (Авцин А.Н.,1974). И.В. Давыдовский (1962) предложил термин "цена адаптации". Адаптация как одно из фундаментальных свойств живой материи является результатом и средством разрешения внутренних и внешних противоречий, она существует и формируется на грани жизни и смерти, здоровья и болезни, за счет их столкновения и взаимоперехода (Дичев Т.Г., Тарасов К.Е., 1976). Плата за адаптацию зависит от резервных возможностей организма. Плата, которая вышла за пределы "биосоциального бюджета" и требует от организма все новых усилий, ведет к полому адаптационного механизма. Это носит не только биологический, но и социальный характер и достигается иногда ценой определенных повреждений, той или иной дисгармонией по сравнению с нормой (Авцин А.Н.,1974).

Реакция организма в процессе взаимодействия с факторами окружающей среды протекает по-разному, в зависимости от силы воздействующего фактора, времени воздействия и адаптационных возможностей организма, которые определяются наличием функциональных ресурсов. В ответ на воздействие факторов, имеющих стрессорный характер, в организме возникает общий адаптационный синдром (Селье Г., 1960), который имеет неспецифический характер. Он облегчает деятельность перенапряженных структур биосистемы и поэтому рационален и биоэнергетически целесообразен. В процессе неспецифической адаптационной реакции образуются дополнительные количества энергии, используемой организмом для сохранения функциональной устойчивости в неадекватных условиях среды. Если действующий фактор невелик по силе или его воздействие кратковременно, то организм может сохранить удовлетворительную адаптацию, т.е. высокие функциональные возможности. В случае значительной силы воздействия или большой его продолжительности возникает выраженное напряжение регуляторных систем, включая симпатоадреналовую систему и корковые механизмы регуляции. Перенапряжение систем регуляции может привести к истощению защитных сил организма, снижению его функциональных возможностей. Специфические изменения могут выявляться на всех стадиях адаптационного синдрома, но преобладающими они становятся на стадии истощения защитных сил организма. При этом формируются определенные синдромы патологических состояний или функциональных нарушений, характерные для конкретных условий.

Состояние целостного организма как результат деятельности функциональной системы определяется оптимальностью управляющих воздействий, их способностью обеспечить уравновешенность организма со средой и его адаптацию к условиям существования. Адаптационно-приспособительная деятельность требует затрат энергии и информации, в связи с чем можно говорить о "цене" адаптации, которая определяется степенью напряжения регуляторных механизмов и величиной израсходованных функциональных резервов. Состояние обычной (средней) жизнедеятельности характеризуется наличием относительной уравновешенности реакций организма со средой и одновременным поддержанием гомеостаза внутри живой системы. Изменения уровня функционирование системы или ее элементов, в частности усиление информационных, энергетических или метаболических процессов, не ведет к нарушению сложившегося гомеостаза, если не возникает перенапряжения регуляторных механизмов и не истощается функциональный резерв.

Концепция гомеостаза в настоящее время играет важную роль при анализе жизненных процессов на разных уровнях биологической системы. Гомеостатические свойства целостного организма являются результатом одновременного действия многочисленных и сложно организованных регуляторных механизмов, среди которых одно из важных центральных мест занимает вегетативная регуляция, обеспечивающая постоянство уровней вещества и энергии в организме, его органах и тканях. После основополагающих работ К.Бернара, И.М. Сеченова и У. Кенона новый шаг в развитии идеи гомеостаза был сделан Н. Винером, который предложил применять методы теории управления при моделировании гомеостатических систем. С точки зрения кибернетики, гомеостаз обеспечивается за счет управления внутренними параметрами системы на основе поступающей не ее вход переработки информации о состоянии внешней среды (Степанский Г.А., 1972). Способность к уравновешиванию со средой или адаптационные возможности организма являются одной из важнейших особенностей живой системы. Адаптация как функциональное свойство биологических обьектов наряду с гомеостазом относится к центральным понятиям биологии (Дильман В.М.,1987).

Hами предложена классификация функциональных состояний организма, основанная на представлениях о гомеостазе и адаптации (табл 1).

Таблица 1. Классификация функциональных состояний

"Светофор"	Донозологическая диагностика	Степень напряжения регуляторных систем
1. Зеленый	1. Физиологическая норма	1. Оптимальный уровень 2. Нормальный уровень 3. Умеренное функциональное напряжение
2. Желтый	2. Донозологические состояния	4. Выраженное функциональное напряжение 5. Резко выраженное функциональное напряжение 6. Перенапряжение регуляторных механизмов
3. Преморбидные состояния	7. Резко выраженное перенапряжение регуляторных механизмов
3. Красный	4. Срыв адаптации	8. Истощение регуляторных систем 9. Резко выраженное истощение регуляторных систем 10. Полом (срыв) механизмов регуляции

Используя 10- балльную шкалу, можно выделить достаточно тонкие градации функциональных состояний у здоровых и практически здоровых людей. Следует отметить, что разработка вопросов, связанных с оценкой функциональных состояний здорового организма, была начата почти 15 лет назад в рамках проблемы прогнозирования состояния здоровья космонавтов (Баевский Р.М.,1979). В настоящее время предложенная нами классификация функциональных состояний, применяется в космической медицине при оценке и прогнозировании функциональных состояний в длительных космических полетах (Баевский Р.М., 1983). именно в области космической медицины была разработана концепция о возможности использования системы кровообращения в качестве индикатора адаптационных реакций целостного организма. Если представить организм как кибернетическую систему, состоящую из управляемого (опорно-двигательный аппарат и внутренние органы) элементов, то согласующим звеном между ними является аппарат кровообращения (Рис.1). Как известно, ведущую роль в регуляции деятельности сердца и сосудов играет вегетативная нервная система. Кроме хроно и инотропного влияния на миокард, симпатические и парасимпатические нервные волокна обеспечивают регуляцию сосудистого тонуса. Таким образом, миокардиально гомеостатический гомеостаз тесно связан с вегетативной регуляцией функций, со взаимодействием симпатической и парасимпатической систем, т.е. с вегетативным гомеостазом.

Рассмотрим двухконтурную систему, состоящую из двух гомеостазов: вегетативного как управляющего и миокардиально-гемодинамического как управляемого. Тогда процесс адаптации организма к условиям среды может быть описан, исходя из взаимодействия между управляющим и исполнительным контурами. С учетом роли каждого из них в реализации адаптационных реакций организма переход от одного функционального состояния к другому происходит в результате изменений одного из 3 свойств биосистемы: 1) уровня функционирования; 2) функционального резерва; 3) степени напряжения регуляторных механизмов.

Уровень функционирования, определяемый значениями основных показателей системы кровообращения, есть не что иное, как характеристика миокардиально-гомеостатического гомеостаза. В каждый текущий момент времени складывается такое соотношение этих показателей, которое обеспечивает необходимый кровоток через работающие органы. Мы фактически имеем дело с эффекторным интегралом, величина которого может не изменяться при изменениях соотношений между отдельными показателями. Например, известно, что увеличение минутного объема может быть обеспечено за счет повышения как частоты пульса, так и ударного объема. Выбор обобщенного показателя уровня функционирования системы кровообращения является нелегкой задачей. Если рассматривать обобщенный показатель функционирования миокардиально-гемодинамического гомеостаза, то им является минутный объем кровообращения, хотя не менее важна его "энергетическая цена". Под "энергетической ценой" минутного объема мы понимаем расход энергии на изгнание крови или уровень внешней работы сердца. Наиболее адекватно это понятие представлено в интенсивности функционирования структур миокарда, имеющем глубокое патофизиологическое обоснование в работах Ф.З. Меерсона (1975,1981).

Функциональный резерв системы кровообращения традиционно определяется путем применения функциональных нагрузочных проб. Чем выше функциональный резерв, тем меньше усилий требуется для адаптации к обычным условиям существования, условиям покоя. Резервные "мощности" системы кровообращения создают запас прочности на случай неадекватных воздействий на организм и благодаря этому ее исходный уровень функционирования снижается. Текущая деятельность организма всегда связана с расходованием резервов, но вместе с тем происходит и их восполнение. Поэтому важное значение имеет не только своевременная мобилизация резервов, но и соответствующая стимуляция процессов восстановления и защиты. Вот почему при обсуждении вопроса о функциональном резерве системы кровообращения необходимо комплексно рассматривать и миокардиаллно-гемодинамический гомеостаз и вегетативный гомеостаз (Айдаралиев А.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П., 1988). Последний имеет прямое отношение к управлению функциональными резервами организма и системы кровообращения в частности. Степень напряжения регуляторных систем, в том числе тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, влияет на уровень функционирования кровообращения путем мобилизации той или иной части функционального резерва. Неблагоприятное воздействие факторов окружающей среды при достаточном функциональном резерве нередко в течение долгого времени не вызывает нарушения миокардиально гемодинамического гомеостаза, а лишь ведет к некоторому смещению значений физиологических показателей в пределах общепринятого диапазона норм. Это сопровождается соответствующим напряжением регуляторных систем. Наоборот, когда функциональный резерв невелик, то уже небольшое увеличение степени напряжения регуляторных систем в ответ на стрессорное воздействие среды может вызвать нарушение гомеостаза. В самом общем виде допустимо считать, что функциональный резерв имеет прямую связь с уровнем функционироаания и обратную связь со степенью напряжения регуляторных систем. Из этого следует, что о функциональном резерве можно судить и не измеряя его непосредственно, а анализируя соотношения между уровнем функционирования и степенью напряжения регуляторных систем. В данном случае может быть использовано сопоставление показателей миокардиально-гемодинамического и вегетативного гомеостаза.

Как видно из табл. 1, переход к каждой новой градации адаптации сопровождается качественно новыми изменениями гомеостатических систем. Состояние напряжения механизмов адаптации связаны с увеличением степени напряжения регуляторных систем и адекватны росту уровня функционирования при достаточном функциональном резерва. Состояние неудовлетворительной адаптации характеризуется дальнейшим повышением степени напряжения регуляторных систем, но уже сопровождается снижением функционального резерва. При срыве адаптации основное значение приобретает падение уровня функционирования системы, происходящее в результате значительного уменьшения функционального резерва и истощения регуляторных систем. Важно обратить внимание на то, что каждое из функциональных состояний отличается своеобразным состоянием УФ, СН, ФР (см выше). Это отражает взаимосоотношения между вегетативным и миокардиально-гемодинамическим гомеостазом. В донозологических и преморбидных состояниях преобладают изменения вегетативного гомеостаза. Лишь развитие специфических преморбидных состояний нозологических форм болезней характеризуется отклонениями в состоянии миокардиально-гемодинамического гомеостаза. Однако изменения со стороны отдельных элементов этого гомеостаза могут наблюдаться и при донозологических состояниях. В первую очередь это касается "энергетической цены" минутного объема крови, поскольку нарушение в энергетическом звене адаптации является пусковым механизмом всего процесса развития приспособительных, защитных и компенсаторных реакций.

Способность адаптироваться к воздействующему фактору (или адекватно отреагировать на воздействие) без нарушения миокардиально-гемодинамического гомеостаза и полома механизмов адаптации может проявится только при достаточном адаптационном потенциале. Это зависит не только от имеющихся функциональных резервов, но и (в меньшей степени) от адекватности и экономичности реагирования, а также эффективности управления расходованием и восстановлением резервов. "Цена адаптаци" миокардиально-гемодинамического гомеостаза определяется состоянием вегетативной регуляции, с одной стороны, и энергетическими затратами на поддержание необходимого уровня функционирования системы кровообращения (например, минутного объема), с другой. Эти два условия взаимосвязаны благодаря одновременному хроно- и инотропному влиянию вегетативной нервной системы на сердце. Тем не менее во врачебной практике обычно учитывается лишь конечный результат регуляторных влияний - частота пульса, ударный и минутный объем кровообращения, т.е. показателя уровня функционирования системы кровообращения. Поэтому одним из важнейших методологических вопросов при диагностике донозологических и преморбидных состояний является выбор адекватных показателей вегетативного гомеостаза.

Среди большого числа методов исследования вегетативной нервной системы привлекает внимание относительно новый метод математический анализ сердечного ритма. Накопленный опыт позволяет говорить о возможности количественной оценки вегетативного гомеостаза по математико-статистическим показателям сердечного ритма, что в свою очередь позволяет характеризовать изменения уровня здоровья при отсутствии сдвигов основных физиологических показателей. Как показано выше, гомеостаз может быть сохранен путем активации энергетических механизмов, повышения тонуса симпатической нервной системы. Такого рода изменения нередко возникают у людей в процессе их повседневной социальной деятельности. Однако эти изменения остаются вне сферы внимания медицинских работников до тех пор, пока не обнаруживается заметный выход за пределы общепринятой "клинической нормы" одного из жизненно важных показателей - артериального давления или частоты пульса. С точки зрения физиологии, необходимо развивать прогностический подход к вероятной сердечно-сосудистой патологии на основе определения "цены адаптации" системы кровообращения к стрессорному влиянию факторов окружающей среды. Применение такого подхода особенно важно в тех случаях, когда причины заболеваний заключаются в длительных и чрезмерных психоэмоциональных напряжениях.

Оценка адаптационных возможностей организма все в большей мере рассматривается как один из важных критериев здоровья. Так T. Abelin (1986), выдвигая новую концепцию здоровья, учитывает его динамический характер. Адаптация организма к среде осуществляется в зависимости от физических, психических и социальных ресурсов. Динамическое равновесие организма со средой обозначается как баланс здоровья. Данная концепция названа автором позитивной, поскольку предполагает необходимость увеличение резервов и улучшение условий жизни для повышения ресурсов здоровья. K. Cillond (1986) рассматривает здоровье в двух аспектах: как нормальное состояние отдельных органов и как состояние организма, способствующее достижению человеком его целей. Второе определение по существу соответствует представлениям о здоровье как способности адаптироваться к условиям окружающей среды. Вместе с тем некоторые исследователи критикуют широкий подход к пониманию здоровья с учетом физических, психических и социальных его аспектов, как это принято в определении ВОЗ. L. Nordenfelt (1986) предлагает ограничиться медицинским аспектом здоровья и делать упор на критерии болезни, так как всесторонее благополучие человека возможно лишь в идеале. Но современное понимание болезни включает в себя и представление о защитных механизмах, прежде всего о механизмах адаптации и компенсации, которые активируются при действии внешних повреждающих факторов (Василенко В.Х., 1985). Чем выше адаптационные возможности организма, тем меньше риск болезни, поскольку более надежна защита от болезни.