Компенсаторный механизм: определение понятия, сущность и функции

Адаптация организма к агрессивным факторам внешней среды – основной признак, отличающий жизнеспособные бионты. Приспособительные способности включают явления наследственности, онто- и филогенеза, модификационной изменчивости. Роль адаптационных механизмов велика, поскольку недостаточная развитость их приводит к вымиранию целых видов.

Что такое компенсаторный механизм

В общем смысле под таким механизмом понимают выработку рефлекторных реакций и адаптивных изменений в организме в ответ на травмирующие факторы. Это могут быть следствия болезни, агрессивных воздействий среды либо механических повреждений.

Защитно-компенсаторные механизмы вырабатываются для уменьшения повреждающих действий болезни, выступая своеобразной физиологической защитой. Проявляется на всех уровнях: молекулярном, клеточном, тканевом.

К приспособительным реакциям относятся:

• регенерация;
• гипертрофия;
• гиперплазия;
• атрофия;
• метаплазия;
• дисплазия;
• тканевая перестройка;
• организация.

Стоит рассмотреть подробнее виды компенсаторно-приспособительных механизмов и их действие.

Виды компенсаторно-приспособительных реакций

Регенерация – приспособление организма, заключающееся в образовании новых клеток или тканей, взамен отмерших или поврежденных. Восстановление на клеточном уровне предполагает размножение клеток, на внутриклеточном – увеличение клеточных структур.

В зависимости от причин и механизмов регенерация делится на физиологическую (постоянное обновление клеток эпидермиса или слизистых оболочек), репаративно-восстановительную (заживление поврежденных поверхностей) и патологическую (раковые изменения или перерождение тканей).

Гипертрофия и гиперплазия – компенсаторный ответ органа на повышенную нагрузку, проявляется в увеличении размеров клетки в первом случае, либо увеличении количества клеток во втором. Рабочая гипертрофия часто наблюдается в сердечном миокарде при гипертонии, относится к компенсаторным механизмам сердца.

Атрофия – процесс уменьшения размеров и интенсивности функционирования органов и тканей, нагрузка на которые отсутствует длительное время. Так, при параличах нижних конечностей происходит заметное ослабление и уменьшение объема мышечной ткани. Этот механизм связан с рациональным перераспределением трофики клеток: чем меньше энергии требуется на выполнение работы органа или ткани, тем меньше питания к ним поступает.

Метаплазия представляет собой преобразование тканей в родственные виды. Явление характерно для эпителия, в котором происходит переход клеток из призматической формы в плоскую. Наблюдается также в соединительной ткани. Опухолевые новообразования также появляются на фоне метаплазии.

Компенсаторный механизм, при котором развитие клеток, тканей или органов идет по неправильному пути, носит название дисплазия. Выделяют два вида: клеточный и тканевый. Клеточная дисплазия относится к предраковым состояниям и характеризуется изменением форм, размера и строения клетки вследствие нарушения ее дифференциации. Тканевая дисплазия – нарушение структурной организации ткани, органа или его части, развивающаяся в ходе пренатального развития.

Тканевая перестройка – еще одна приспособительная реакция, суть которой заключается в структурных изменениях ткани под воздействием заболеваний. В качестве примера – адаптивная перестройка уплощенного эпителия альвеол, который принимает кубическую форму в условиях недостаточного поступления кислорода.

Организация – заместительная реакция организма, при которой некротизированный или поврежденный участок ткани замещается соединительной тканью. Яркий пример – инкапсуляция и заживление ран.

Фазы защитных компенсаторных процессов

Отличительная черта адаптивных приспособлений – стадийность процессов. Различают три динамические фазы:

1. Становление – своего рода аварийная фаза, при которой наблюдается резкий выброс энергии митохондриями клеток органа, несущего увеличенную нагрузку вследствие неблагоприятных условий. Митохондриальная гиперфункция приводит к разрушению крист и последующему энергетическому дефициту – основе этой фазы. В условиях дефицита энергии запускается функциональный резерв организма, и развиваются приспособительные реакции.
2. Относительно устойчивая компенсация. Для фазы характерна гиперплазия клеточных структур, усиливающих гипертрофию и гиперплазию клетки в целях снижения энергетического дефицита. В случае, если травмирующий фактор не устранен, большая часть энергии клетки будет постоянно направлена на выдерживание внешней нагрузки в ущерб восстановлению внутриклеточных крист. Это неизбежно повлечет декомпенсацию.
3. Декомпенсация, когда наблюдается преобладание процессов распада внутриклеточных структур над их восстановлением. Почти все клетки в подвергшемся патогенезу органе начинают разрушаться, утрачивая способность к репарации. Это происходит оттого, что клетки не получают возможности перестать функционировать, что нужно для нормального восстановления. Вследствие уменьшения нормально функционирующих структур на фоне их постоянной гиперфункции развивается гипоксия тканей, метаболические изменения и, в конечном итоге, дистрофия, вызывающая декомпенсацию.

Развитие компенсаторных реакций – важная часть адаптационного ответа на болезнь. К примеру, функциональные нарушения сердечно-сосудистой системы повлекли появление ряда компенсаторных механизмов организма.

Защитные приспособительные реакции сердца

Любые формы ослабления сердца влекут развитие адаптивных процессов, направленных на поддержание кровообращения в организме. Различают три основных вида адаптаций, возникающих непосредственно в сердце:

• объемные изменения сердца, связанные с их тоногенной дилатацией – увеличиваются полости сердца и его ударный объем;
• изменения частоты сердечных сокращений в сторону учащения, вызывающие тахикардию;
• гипертрофические изменения миокарда.

Объемные изменения и тахикардия развиваются быстро в отличие от гипертрофии миокарда, на развитие которого требуется время. При этом увеличивается масса сердечной мышцы. Происходит утолщение стенки в три этапа:

1. Аварийный – в ответ на возросшую нагрузку усиливается функционирование структур миокарда, приводящих к нормализации сердечной функции.
2. Относительно устойчивая гиперфункция. На этом этапе достигается динамическое равновесие энергообразования миокарда.
3. Прогрессирующий кардиосклероз и истощение. Вследствие длительной гиперфункции механическая эффективность работы сердца падает.

Помимо сердечных механизмов компенсации, различают внесердечные или экстракардиальные, которые включают:

• увеличение объема циркулирующей крови;
• повышение уровня эритроцитов;
• активация ферментов, утилизирующих кислород;
• повышение периферического сопротивления;
• активизация симпатической нервной системы.

Перечисленные компенсаторные механизмы приводят к нормализации кровообращения организма.

Механизмы адаптационной защиты психики

Помимо клеток, тканей и органов адаптационным изменениям подвержена также психика человека. Поскольку увеличение потока перерабатываемой информации, усложнение норм общественной жизни и эмоциональные стрессы значительной степени интенсивности выступают травмирующими факторами, возникают адаптивные процессы психологической защиты. Среди основных компенсаторных механизмов защиты психики выделяют:

• сублимации;
• вытеснения желаний;
• отрицания;
• рационализации;
• инверсии;
• регрессии;
• замещения;
• проекции;
• идентификации;
• интеллектуализации;
• интроекции;
• изоляции.

Эти процессы направлены на снижение или устранение травмирующих факторов, к которым относятся негативные переживания.

Роль компенсаторных процессов в эволюции человека

Эволюционные изменения воспринимаются исследователями следствием выработки адаптивно-компенсаторных реакций. Компенсаторный механизм – основа приспособления организма к изменяющимся условиям среды. Все приспособления направлены на сохранение вида в целом. Поэтому сложно переоценить роль компенсаторных процессов в эволюции видов.