MEDDAILY.INFO
медицинская энциклопедия
ГлавнаяКарта сайта Контакты
 

Физиологические и функциональные системы: их надежность и возрастная динамика

Различают физиологические и функциональные системы организма. Первые являются постоянными в структурном отношении образованиями и представлены известной совокупностью клеточных групп, тканей и органов, обусловливающих выполнение сложных жизненно необходимых функций. Будучи продуктом эволюции, в том или ином структурном оформлении эти системы или их аналоги обнаруживаются практически у всех многоклеточных животных независимо от уровня структурно-функциональной организации. К ним относятся: нервная, сердечно-сосудистая, выделительная системы, системы пищеварения, дыхания, репродуктивная, опорно-скелетная, внешние покровы, мышечная система, система крови, иммунная, эндокринная системы.

Функциональные системы представляют собой временные объединения клеточных групп, тканевых комплексов, органов и даже физиологических систем, обусловливающие достижение организмом необходимого ситуационного результата.


Биоэкологические, психологические, социальные, функциональные системы складываются в зависимости от конкретных жизненных обстоятельств. По этой причине их принципиальное число трудно определить. Число участников (органов, физиологических систем) той или иной функциональной системы также варьирует. Так, для восстановления нормальных цифр понизившегося артериального давления в одном случае достаточно учащения сердечных сокращений и сужения просвета соответствующих кровеносных сосудов, т. е. реакция ограничивается органами одной физиологической системы. Однако после значительных кровопотерь, при которых также наблюдается снижение артериального давления, его стабильное восстановление требует оформления более сложной функциональной системы с участием сердечно-сосудистой, кроветворной, эндокринной, выделительной, пищеварительной и даже нервной физиологических систем.

Изменения, характеризующие старение отдельных физиологических систем, рассматриваются в соответствующих главах II, III и IV томов руководства.


Эффективность функциональных систем стареющего организма в определенной степени зависит от темпов возрастной перестройки отдельных клеточных групп, органов и физиологических систем, что в свою очередь определяется соотношением деструктивных процессов и состоянием механизмов антибиостарения. И то и другое имеет заметную индивидуальную вариабельность. Возрастной процесс наряду с деструктивными явлениями сопровождается снижением эффективности интеграционных механизмов, что также вносит свой вклад в ухудшение работы функциональных систем стареющего организма.

В ходе эволюции наряду с факторами антибиостарения (молекулярная репарация повреждений ДНК, антиоксидантные внутриклеточные системы) возник ряд механизмов, направленных на повышение надежности выполнения специфических функций клеточными популяциями, органами и физиологическими системами. В одних случаях это резервирование в результате увеличения количества однотипных элементов (клеток данного цитофенотипа, структурно-функциональных единиц органа, непосредственно органов), а в других - сохранение высокого регенераторного потенциала. И то и другое обеспечивает определенный коэффициент надежности или потенциальный ресурс функций.

В качестве примера резервирования рассмотрим кровоснабжение скелетной мышцы. В покое число действующих капилляров приблизительно 30/мм2 сечения, а при максимальных нагрузках это число возрастает до 3000/мм2. Хорошо известна компенсаторная гипертрофия сохранившейся почки после по-тери парного органа, позволяющая достаточно долго поддерживать мочевыделительную функцию на уровне, совместимом с жизнью. Однако патологам хорошо известно, что исходом такой компенсации всегда становится декомпенсация. Уменьшение в силу тех или иных обстоятельств объема резервирования приводит к сокращению сроков адекватного функционирования и продолжительности жизни. Высокий регенераторный потенциал на протяжении жизни сохраняет, в частности, печень млекопитающих. Многократное удаление 2/3 органа в эксперименте каждый раз завершается восстановлением его исходной массы.

Из приведенных примеров следует ряд заключений, имеющих отношение к закономерностям возрастной динамики физиологических и функциональных систем. Во-первых, они указывают на то, что проблема надежности активно решалась, причем с помощью разных механизмов, в процессе эволюции и, следовательно, это свойство биологических структур и их комплексов закреплено генетически. Во-вторых, расходование в процессе индивидуального развития суммарного функционального потенциала по органам и системам зависит от условий жизни, которые несут в себе факторы риска либо снижения коэффициента резервирования (гиподинамия, детренированность в общем виде), либо ускоренного «снашивания» и в итоге потери надежности вследствие неадекватных физических, психологических, экологических, пищевых нагрузок, исключающих полное и своевременное восполнение утрачиваемого. В-третьих, важная роль в поддержании, рациональном использовании в онтогенезе и восстановлении функционального потенциала принадлежит регуляторно-интегративным механизмам разного уровня, благодаря которым достигаются согласованность и минимизация затрат при решении той или иной задачи.

В связи с этим можно обратиться к механизмам, действующим на клеточном и клеточно-популяционном уровнях: индуцированному синтезу ферментов, кейлонов как тканеспецифичных ингибиторов клеточной пролиферации, апоптозу как фактору запрограммированной клеточной гибели, специализированной межклеточной системы регуляции клеточного роста с участием Т-лимфоцитов, иммунному надзору в общем виде. На более высоких уровнях организации это гомеостатические нейрогуморальные механизмы, обусловливающие поддержание постоянства внутренней среды. В затрагиваемом контексте заслуживают внимания механизмы и пути регуляции временной организации процессов жизнедеятельности, коль скоро десинхроноз представляет собой одну из характеристик старения.

Рассматривая возрастную динамику физиологических и функциональных систем под углом концепции резервирования, надежности и взаимодействия структур и функций, мы неизбежно встречаемся со всем спектром факторов, с которыми различные авторы и в разное время связывали причину или природу инициирующего звена старения. Здесь действительно находится место генетике, иммунологии, условиям и образу жизни, метаболическим, клеточным и системным механизмам жизнеобеспечения, хронобиологии и хрономедицине. Взаимозависимость, взаимовлияния и, можно сказать, взаимопроникновение биологических факторов жизнеобеспечения разных уровней, причем в связи с параметрами среды жизни, в интегрированном виде определяют адаптивный потенциал отдельных людей, величина и качественные особенности которого влияют на темпы возрастных изменений, перспективу развития тех или иных болезней, в том числе и возрастзависимых.

Действительно, в каждой популяции можно выделить людей, относящихся к типу «спринтер», «стайер» или «микст». Организм «стайера» сравнительно слабо приспособлен к мощным кратковременным нагрузкам, но после относительно короткой перестройки (или настройки) он способен переносить длительные равномерные воздействия экологических факторов даже в малоадекватных условиях. «Спринтеры» плохо переносят длительное действие неблагоприятных факторов даже относительно небольшой интенсивности, но осуществляют мощные физиологические реакции на сильные, но непродолжительные воздействия экстремальных условий среды. У «спринтеров» выше частота сердечно-сосудистых заболеваний. «Миксты», занимающие промежуточное положение, имеют средние адаптационные способности.Интересны данные обследования человеческих популяций в малокомфортных условиях жизни.

Так, среди людей, переселившихся в экстремальные условия БАМа, на протяжении первого года «спринтеров» было 32%, «стайеров» - 25%, «микстов» - 43%. В конце второго года жизни на БАМе в результате отъезда преимущественно людей, не соответствующих типу «стайер», соотношение типов резко сместилось в сторону «стайеров». Определялось уже 17,6% «спринтеров», 53% «стайеров» и 29,4% «микстов». В основе деления людей на указанные типы лежат индивидуальные генетические особенности. Эти особенности обусловливают складывающиеся в индивидуальном развитии психосоматические черты, по которым человек относится к тому или иному конституциональному типу с определенным адаптивным потенциалом и большим или меньшим соответствием конкретным условиям жизни.



Новые статьи

» Стронгилоидоз
Стронгилоидоз
Стронгилоидоз - хронически протекающий геогельминтоз с преимущественным поражением ЖКТ и общими аллергическими проявлениями. Основной источник заражения стронгилоидозом - больной человек. Некоторые... перейти
» Трихинеллез
Трихинеллез
Трихинеллез у человека - это острый зооноз с природной очаговостью, протекающий с лихорадкой, мышечными болями, отеком лица, кожными высыпаниями, высокой эозинофилией, а при тяжелом т... перейти
» Энтеробиоз
Энтеробиоз
Энтеробиоз - кишечный гельминтоз, вызываемый мелкой нематодой Enterobius vermicularis, со стертым и невыраженным течением, наиболее распространенный признак которого - перианальный зуд, возникающий на... перейти
» Аскаридоз
Аскаридоз
Аскаридоз - кишечный гельминтоз, вызываемый нематодой Ascaris lumbricoides, протекающий с поражением ЖКТ, интоксикацией, аллергическими реакциями. Аскаридоз - один из самых распространенных гельмин... перейти
» Альвеококкоз
Альвеококкоз
Альвеококкоз (Alveococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепней Echinococcus multilocularis, с хроническим прогрессирующим течением, развитием в печени и других органах мн... перейти
» Эхинококкоз
Эхинококкоз
Эхинококкоз (Echinococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепня Echinococcus granulosus, характеризуемый хроническим течением и развитием преимущественно в печени, реже в л... перейти