Фундаментальные основы адаптационного процесса
Акклиматизация представляет собой сложный, многоуровневый процесс физиологической и психосоциальной адаптации организма к новым, непривычным климатогеографическим и временным условиям. Этот процесс позволяет человеку поддерживать гомеостаз и сохранять работоспособность при смене широты, долготы, высоты над уровнем моря и температурного режима. В основе акклиматизации лежит пластичность регуляторных систем организма – нервной, эндокринной и иммунной, которые координированно перестраивают свою деятельность для адекватного ответа на новые экзогенные вызовы.
Однако в тех случаях, когда интенсивность или скорость изменения внешних условий превышают адаптационные возможности индивида, развивается состояние дезадаптации, или акклиматизационный синдром, характеризующийся полиморфной клинической симптоматикой и снижением функциональных резервов организма. Понимание физиологических механизмов, лежащих в основе адаптации к различным средовым факторам, является ключом к профилактике и коррекции этих нарушений.
Процесс акклиматизации всегда включает начальную фазу срочной, но неэкономичной адаптации, характеризующуюся напряжением регуляторных систем, и последующую фазу долговременной, устойчивой адаптации, при которой организм переходит на новый, энергетически более выгодный уровень функционирования в измененных условиях.
Нарушения, возникающие в ходе этого процесса, как правило, обусловлены либо чрезмерной нагрузкой на регуляторные системы, либо их неспособностью адекватно перестроиться. Наиболее значимыми факторами, требующими адаптационных перестроек, являются смена часовых поясов, изменение барометрического давления и парциального давления кислорода, а также экстремальные температурные и влажностные режимы.
Десинхроноз как следствие трансмеридианных перемещений
При быстром пересечении нескольких часовых поясов, например, при трансконтинентальных авиаперелетах, возникает состояние, известное как десинхроноз, или синдром смены часового пояса (джетлаг). Его патофизиологической основой является рассогласование между внутренними биологическими (циркадными) ритмами организма и новым фотопериодом (циклом «день-ночь») в месте прибытия.
Внутренние часы организма, управляемые супрахиазматическим ядром гипоталамуса, продолжают функционировать в соответствии с прежним часовым поясом. Это приводит к десинхронизации физиологических процессов: нарушается ритм секреции гормонов, таких как мелатонин и кортизол, изменяются колебания температуры тела, цикл «сон-бодрствование», пищеварительная активность.
Клинически десинхроноз проявляется нарушениями сна (трудности с засыпанием вечером и сонливость в дневное время), общей усталостью, снижением когнитивных функций (концентрации внимания, памяти), а также аффективными нарушениями, такими как раздражительность. Могут наблюдаться и соматические симптомы, включая головную боль и диспепсические расстройства.
Степень выраженности десинхроноза зависит от количества пересеченных часовых поясов и направления перелета. Перелеты в восточном направлении, требующие «укорочения» суток, переносятся, как правило, тяжелее, чем перелеты в западном направлении, так как естественный период циркадных ритмов человека несколько превышает 24 часа, и организму легче удлинять свой день, чем укорачивать. Процесс реадаптации, или ресинхронизации, занимает в среднем около одного дня на каждый час разницы во времени.
Адаптация к условиям высокогорья и высотная болезнь
Пребывание в условиях высокогорья (как правило, на высоте более 2500 метров над уровнем моря) предъявляет к организму особые требования, связанные со снижением барометрического давления и, как следствие, парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, что приводит к развитию гипобарической гипоксии. Процесс акклиматизации к высоте направлен на компенсацию недостатка кислорода.
Срочная адаптация включает немедленное учащение дыхания (гипервентиляцию) и увеличение частоты сердечных сокращений (тахикардию) для повышения доставки кислорода к тканям. Однако гипервентиляция приводит к вымыванию углекислого газа из крови и развитию респираторного алкалоза, что может ограничивать дальнейшее наращивание вентиляции.
При недостаточной или слишком быстрой акклиматизации развивается острая горная болезнь (высотная болезнь). Ее патогенез связан с гипоксической вазодилатацией сосудов головного мозга, которая, в свою очередь, приводит к повышению внутричерепного давления и развитию вазогенного отека мозга. Клинически острая горная болезнь проявляется интенсивной головной болью, не купируемой обычными анальгетиками, тошнотой, рвотой, бессонницей, головокружением и выраженной слабостью.
В наиболее тяжелых случаях могут развиться жизнеугрожающие состояния: высотный отек легких (ВОЛ) и высотный отек головного мозга (ВОГМ). Патогенез ВОЛ связан с неравномерной гипоксической вазоконстрикцией в легочной артерии, что приводит к развитию легочной гипертензии и пропотеванию жидкости из капилляров в альвеолы. ВОГМ является крайней степенью вазогенного и цитотоксического отека мозга. Оба состояния требуют немедленной эвакуации на меньшую высоту и оказания экстренной медицинской помощи.
Долговременная акклиматизация к высоте включает более сложные и устойчивые гематологические и тканевые перестройки. В ответ на хроническую гипоксию почки начинают усиленно продуцировать гормон эритропоэтин, который стимулирует эритропоэз в костном мозге. Это приводит к увеличению количества эритроцитов и концентрации гемоглобина, повышая кислородную емкость крови. На тканевом уровне увеличивается плотность капилляров, повышается концентрация миоглобина в мышцах и активность ферментов, участвующих в утилизации кислорода.
Термическая акклиматизация
Адаптация к жаркому климату направлена на предотвращение перегревания организма и поддержание теплового баланса. Основным механизмом теплоотдачи в таких условиях является испарение пота. Процесс акклиматизации к жаре включает увеличение объема плазмы крови, что облегчает работу сердечно-сосудистой системы, а также значительное увеличение интенсивности потоотделения. При этом потовые железы адаптируются и начинают выделять пот с меньшей концентрацией натрия и хлоридов, что предотвращает чрезмерную потерю электролитов.
Акклиматизация к холоду является более сложным процессом для человека как тропического вида. Она включает как поведенческие реакции (использование одежды, укрытий), так и физиологические. Происходит перестройка периферического кровообращения с усилением вазоконстрикции для уменьшения теплопотерь. Активируется метаболизм, повышается основной обмен и теплопродукция за счет как сократительного (мышечная дрожь), так и несократительного термогенеза, в частности, за счет метаболической активности бурой жировой ткани.
Нарушение любого из этих сложных адаптационных процессов может привести к развитию клинической симптоматики, которая часто неспецифична и включает общее недомогание, головные боли, нарушения сна, снижение работоспособности и повышенную восприимчивость к инфекциям.
Данная статья носит исключительно информационный характер, не является медицинской рекомендацией и не может служить руководством к самодиагностике или лечению. При развитии выраженных симптомов дезадаптации во время путешествий или смены климата необходимо обратиться за квалифицированной медицинской помощью.
