Особенности гомеостаза в пожилом возрасте

При старении организма постоянство важнейших физиологических функций поддерживается в условиях уменьшения надежности и сокращения возможного диапазона физиологических изменений гомеостаза. Сохранение относительного гомеостаза при существенных структурных, обменных и функциональных изменениях достигается тем, что одновременно происходит не только угасание, нарушение и деградация, но и развитие специфических приспособительных механизмов. За счет этого поддерживается неизменный уровень содержания сахара в крови, рН крови, осмотического давления, мембранного потенциала клеток и т. д.

При старении организма существенно изменяются работа сердца, легочная вентиляция, газообмен, почечные функции, секреция пищеварительных желез, функция желез внутренней секреции, обмен веществ и др. Изменения эти могут быть охарактеризованы как гомеорезис — закономерная траектория (динамика) изменения интенсивности обмена и физиологических функций с возрастом во времени. Значение хода возрастных изменений очень важно для характеристики процесса старения человека, определения его биологического возраста.

В пожилом и старческом возрасте снижаются общие потенциальные возможности приспособительных механизмов. Поэтому в старости при повышенных нагрузках, стрессах и других ситуациях вероятность срыва адаптационных механизмов и нарушения гомеостаза увеличивается. Такое уменьшение надежности механизмов гомеостаза является одной из важнейших предпосылок развития патологических нарушений в старости.

Таким образом, гомеостаз — это интегральное понятие, функционально и морфологически объединяющее сердечно-сосудистую систему, систему дыхания, почечную систему, водно-электролитный обмен, кислотно-щелочное равновесие.

Основное назначение сердечно-сосудистой системы — подача и распределение крови по всем бассейнам микроциркуляции. Главная задача крови — транспорт кислорода.

Основное назначение системы дыхания — обеспечение адекватного газообмена между организмом и окружающей средой при постоянно меняющейся скорости обменных процессов. Нормальная функция системы дыхания — это поддержание постоянного уровня кислорода и углекислоты в артериальной крови при нормальном сосудистом сопротивлении в малом круге кровообращения и при обычной затрате энергии на дыхательную работу.

Функции водно-электролитного обмена: вода в организме играет транспортную роль, заполняя собой клетки, интерстициальные (промежуточные) и сосудистые пространства, является растворителем солей, коллоидов и кристаллоидов и принимает участие в биохимических реакциях.Перечислить все функции электролитов невозможно, но главными из них являются: сохранение осмотического давления, поддержание реакции внутренней среды, участие в биохимических реакциях.

Главное назначение кислотно-щелочного равновесия заключается в сохранении постоянства pH жидких сред организма как основы для нормальных биохимических реакций и, следовательно, жизнедеятельности. Метаболизм происходит при непременном участии ферментативных систем, активность которых тесно зависит от химической реакции электролита. Вместе с водно-электролитным обменом кислотно-щелочное равновесие играет решающую роль в упорядочении биохимических реакций.

Одна из ведущих проблем современной биологии и медицины - изучение закономерностей процессов адаптации и гомеостаза при воздействии на организм различных возмущающих факторов внешней среды. Спортивная деятельность, которая включает в себя спортивные тренировки и, особенно, соревновательные нагрузки, вполне может быть отнесена не только к возмущающим, но в подавляющем числе случаев и к стрессорным воздействиям, что представляет существенную угрозу нарушения гомеостаза. При этом считается, что необходимым условием развития состояния тренированности является нарушение гомеостаза, когда под влиянием прогрессирующих физических нагрузок создаются физиолого-биохимические предпосылки для адаптивных структурных перестроек в организме. Именно в условиях значительной активации регуляторных механизмов гомеостаза происходит общая мобилизация энергетических, пластических и информационных резервов организма.

Актуальность изучения проблемы гомеостаза при мышечной деятельности определяется еще и тем, что состояние внутренней среды связано не только с работоспособностью спортсменов, но и с такими физиологическими представлениями, как утомление, восстановление и профилактика предпато-логических и патологических состояний, которые могут быть следствием срыва адаптационных процессов.

Поскольку адаптация к спортивной деятельности обеспечивает в конечном счете динамическое постоянство внутренней среды и является частным случаем адаптации организма человека к необычному по качеству и силе воздействию, то исследование гомеостатических реакций на высоком уровне его функционирования следует считать не только важнейшим аспектом спортивной медицины и прикладной физиологии, но и фундаментальной общебиологической проблемой. К одному из самых выразительных, жестко гомеостазиро-ванных параметров внутренней среды организма относится кислотно-основное состояние (КОС) крови, изменения которого при мышечной деятельности позволяют судить о метаболическом ответе и адаптационных возможностях работающего организма. Поэтому неслучайно исследования этого важнейшего звена гомеостаза нашли столь широкое признание в области физиологии мышечной деятельности и практике спортивной медицины. Наши наблюдения за КОС крови у спортсменов-бегунов, проведенные в естественных условиях их соревновательной деятельности (предельной по интенсивности нагрузки), свидетельствовали, что величина его изменений не всегда была обусловлена уровнем тренированности: под влиянием соревновательных нагрузок максимальной и околомаксимальной аэробной мощности у спортсменов высокой квалификации по сравнению с низкой глубина ацидотических сдвигов оказалась значительно меньшей при более выраженной респираторной компенсации. В то же время подобные испытания после нагрузок соревновательного характера максимальной и околомаксимальной анаэробной мощности у спортсменов разной квалификации не обнаружили между ними каких-либо существенных различий со стороны изучаемых показателей крови. Причем аналогичные результаты сравнительных наблюдений в условиях соревнований были зарегистрированы и среди спортсменов разной квалификации, специализирующихся в тяжелой атлетике. Изучение особенностей КОС крови у экспериментальных животных с разным уровнем их адаптированности к физическим нагрузкам было осуществлено в условиях предельной по продолжительности мышечной работы (изнуряющая плавательная нагрузка "до отказа"). Результаты исследований убедительно свидетельствовали о прямой зависимости между степенью адаптированности животных к двигательной активности и величиной изменений внутренней среды организма. Это проявилось в том, что по мере повышения физической работоспособности животных, достигаемой систематической тренировкой плаванием, возрастала их способность выполнять предельную мышечную работу при более глубоких ацидотических сдвигах в крови.

Итак, можно резюмировать, что в процессе адаптации к мышечной работе происходит расширение диапазона гомеостаза деятельности. Однако способность тренированного организма к предельной мобилизации физиологических функций, а следовательно, и способность совершать работу в значительно измененных условиях его внутренней среды, наблюдается лишь в тех случаях, когда предъявляемые при этом требования действительно максимальные. Во всех остальных случаях действует основной защитный механизм саморегуляции - тенденция к меньшему отклонению от физиологического равновесия при наиболее целесообразной взаимокомпенсации функций и высокой эффективности тканевых процессов.

В заключение следует сказать, что адаптивные изменения КОС крови при мышечной деятельности находят свое отражение в процессах совершенствования центральных механизмов регулирования физиологических функций, динамике внутри- и межсистемных связей, уровне саморегуляции, то есть резервах гомеостаза. В этом заключается глубокий биологический смысл приспособительного изменения внутренней среды организма в ответ на иные условия жизнедеятельности.

Список литературы:

1.Ю.Н.Самко «Анатомия и физиология гомеостаза»

2. «Физиология человека» под редакцией В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько

3.Р.Харди «Гомеостаз»

4. Д.Морман, Л.Хеллер «Физиология сердечно-сосудистой системы»