Системы восприятия человеком состояния среды обитания

В ходе эволюции в организме человека сформироВнвались механизмы, обеспечивающие приспособлеВнние к различным условиям жизни и стабилизацию активности органов и систем организма в определенВнных функциональных диапазонах. Возможности организма реагировать на внешние и внутренние возмущающие влияния относительно ограничены, но комбинация различных реакций расширяет возВнможности организма при взаимодействии с внешВнней средой.

Негативные воздействия на организм могут окаВнзывать различные чрезвычайные раздражители (факторы внешней среды) тАФ физические, химичесВнкие, биологические, психофизиологические. СтеВнпень их вредности относительна и зависит от сопутВнствующих условий и состояния внешней и внутренВнней среды организма. Влияние всех этих факторов происходит в конкретных социальных условиях суВнществования, которые имеют нередко решающее значение в обеспечении безопасности жизнедеятельВнности.

Способность организма отвечать на воздействия факторов окружающей среды называется реактивВнностью.

Реактивность тАФ свойство организма как целого отвечать изменениями жизнедеятельности на возВндействия окружающей среды. Реактивность обеспеВнчивается защитно-компенсаторными системами и механизмами, решающая роль в осуществлении коВнторых принадлежит нервной системе. В процессе развития организма нервная система стала ведуВнщей, обеспечивающей целостность организма, его единство с окружающей средой, сохранение постоВнянства внутренней среды, строения, функций.

1. Системы восприятия человеком состояния среды обитания

1.1. Органы чувств

Датчиками анализаторов являются специальные окончания нервВнных волокон, называемые рецепторами, которые преобразуют внешВннюю энергию различных видов раздражителей в особую активность нервной системы. Часть из них воспринимает изменения в окружаюВнщей среде (экстероцепторы), а другая часть тАФ во внутренней среде нашего организма тАФ интероцепторы.

В зависимости от природы раздражителя, на который они настроВнены, рецепторы подразделятся на:

тАФ механорецепторы, к ним относятся слуховые, вестибулярные, гравитационные, тактильные рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы;

тАФ терморецепторы, воспринимающие температурные изменения как внутри организма, так и окружающей организм среде, они объеВндиняют рецепторы кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны в коре мозга;

тАФ хеморецепторы, реагирующие на воздействие химических веВнществ, к ним относятся

тАФрецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы (например, глюкорецепторы, реагирующие на изменение уровня сахара в крови);

тАФ фоторецепторы, настроенные на восприятие света;

тАФ болевые рецепторы, объединяются в особую группу, так как они могут возбуждаться механическими, химическими, электрическими и температурными раздражителями.

По характеру вызываемых у человека ощущений различают зриВнтельные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве.

Чаще всего рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими чувствительность рецепторов.

Информация, полученная рецепторами, передается по нервным путям в центральные отделы головного мозга для переработки и принятия решения и только затем направляется к соответствующим исполнительным органам. Иногда поступающая информация сразу направляется с рецептора на исполнительные органы, минуя центральВнную нервную систему (ЦНС). Такой принцип передачи информации заложен в основу многих безусловных рефлексов (врожденных, наследВнственно передающихся). Например, сокращение мышц конечностей, раздражаемых электрическим током, теплотой или химическими веВнществами, приводит к отстранению конечности от раздражителя. Совокупность нескольких безусловных рефлексов составляет инсВнтинкт.

Условные рефлексы непостоянны, вырабатываются на базе безусловВнных и формируются на основе приобретенного опыта, при длительном воздействии раздражителя.

Человек обладает рядом органов чувств, обеспечивающих восприятие действующих на организм раздражителей из окружающей среды. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Не надо смешивать понятие Влорган чувствВ» и ВлрецепторВ», воспринимающий раздражение. Например, глаз тАФэто орган зрения, а сетчаткатАФфоторецептор, один из важных компонентов органа зрения. Кроме сетчатки, в состав органа зрения входят оптические среды глаза, различные его оболочки, мышечный аппарат. Понятие Влорган чувствВ» является весьма условным, так как он сам по себе не может обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощуВнщения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в ЦНС тАФ специальные отделы коры больших полушарий.

Органы зрения играют исключительно важную роль в жизни челоВнвека. Благодаря зрению мы познаем форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние, на котором он находится. Зрительный анализатор тАФ это глаза, зрительные нервы и зрительный центр, расВнполагающийся в затылочной доле коры головного мозга.

Глаз тАФ это сложная оптическая система. Глазное яблоко имеет форму шара с тремя оболочками: наружная, называется склерой, а ее передняя прозрачная часть тАФ роговицей. Внутрь от склеры расВнположена вторая тАФ сосудистая оболочка. Ее передняя часть, лежащая за роговицей, называется радужкой, в центре которой имеется отверВнстие тАФ зрачок. Позади радужной оболочки, напротив зрачка, распоВнложен хрусталик, который можно сравнить с двояковыпуклой линзой.

За хрусталиком, заполняя всю полость глаза, находится стекловидное тело.

Лучи света, попадая в глаз, проходят через роговицу, хрусталик и стекловидное тело, т. е. через три преломляющие, оптические, проВнзрачные среды и попадают на внутреннюю оболочку глаза тАФ сетчатку. Она выстилает только заднюю половину глаза, в ней находятся светоВнчувствительные рецепторы тАФпалочки (130 млн. шт.) и колбочки (7 млн. шт.). Функции палочек и коблочек различны. Колбочки обеспечивают так называемое ВлдневноеВ» зрение, они позволяют четко различать мелкие детали. Цветное зрение осуществляется исключиВнтельно через колбочки. Палочки цвета не воспринимают и дают черно-белое изображение.

Свет, попавший в глаз, воздействует на фотохимическое вещество палочек и колбочек и разлагает его. При определенной концентрации продукты распада раздражают нервные окончания, расположенные в палочках и колбочках. Возникающие при этом импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в головной мозг, и мы видим цвет, форму и величину предметов.

Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитВнных колебаний (380..770 нм), что соответствует восприятию цвета, начиная с фиолетового до красного.

Слух тАФ способность организма воспринимать и различать звуковые колебания, которая осуществляется слуховым анализатором. ЧеловеВнческому уху доступна область звуков, т. е. механических колебаний с частотой от 16 до 20000 Гц. Граница слышимости в отдельных случаях может быть шире, до 25 000 Гц.

Ухо тАФ орган слуха представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, затянутого упругой барабанной перепонкой, отделяющей среднее ухо. Ушная раковина и слуховой проход служат для улучшения приема высоких частот. Они способны усиливать звук с частотой от 2000 до 5000 Гц на 10..20 дБ и это определяет повышенную опасность звуков указанного диапазона частот.

В полости среднего уха находятся так называемые слуховые косВнточки: молоточек, наковальня и стремечко, связанные между собой. Они передают звуковые колебания от барабанной перепонки во внутВнреннее ухо, где находится кортиев орган, воспринимающий звук. Среднее ухо сообщается с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, по которой во время глотания воздух проходит в полость среднего уха для выравнивания давления.

Внутреннее ухо имеет наиболее сложное строение. Оно состоит из трех частей: мешочков преддверия, улитки и трех полукружных канаВнлов. Улитка, в которой располагается кортиев орган, воспринимает звуковые сигналы, а мешочки преддверия и полукружные каналы тАФ раздражений, возникающие от перемены положения тела в пространВнстве.

Звуковые волны попадают в слуховой проход, приводят в движение барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале улитки передаются волокнам основной перепонки кортиева органа в резонанс тем звукам, которые поступают в ухо. Нервный импульс, возникающий при этом, передается в соответствующий отдел головного мозга, где синтезируется соответствующее слуховое представление.

Ухо воспринимает далеко не все звуки окружающей среды. Звуки, близкие к верхнему и нижнему пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности и поэтому обычно почти не слышны. Очень интенсивные шумы могут вызвать боль в ухе и даже повредить слух.

Обоняние тАФ способность воспринимать запахи, осуществляется благодаря обонятельному анализатору, рецепторами которого являютВнся нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке носа. Эти клетки преобразуют энергию раздражителя в нервное возбуждение и передают его обонятельному центру. Для этого требуется непосредстВнвенный контакт рецептора, с молекулой пахучего вещества. Эти моле-, осаждаясь на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, вызывают местное изменение ее проницаемости для отдельВнных ионов. В результате развивается рецепторный потенциал тАФ наВнчальный этап нервного возбуждения. Человек обладает различной чувствительностью к пахучим веществам, к некоторым веществам она особенно высокая. Например, этилмеркаптан ощущается при его содержании в количестве, равном 0,00019 мг и 1 л воздуха. Полный диапазон воспринимаемых концентраций может охватывать 12 порядВнков.

При длительном действии пахучих веществ чувствительность к запаху снижается, причем настолько, что человек перестает его ощущать, даже если это очень неприятный запах, например, сероводород. Когда запахи отсутствуют, чувствительность восстанавливается. НекоВнторые запахи могут подавлять другие, сливаться с ними, компенсироВнвать друг друга. Однако механизм их действия до конца пока не раскрыт.

Запахи способны вызывать отвращение к пище, обострять чувстВнвительность нервной системы, способствовать состоянию подавленноВнсти, повышенной раздражительности. Сероводород, бензин и другие вещества могут вызвать отрицательные реакции вплоть да тошноты, рвоты, обморока. Например, обнаружено, что запах бензола, и герантиола обостряет слух, а индол притупляет слуховое восприятие, запахи пиридина и толуола обостряют зрительную функцию в сумерках, запах камфары повышает чувствительность зрения к зеленому цвету, снижает тАФ к красному.

Вкус тАФ ощущение, возникающее при воздействии некоторых разВндражителей на определенные рецепторы, расположенные на поверхВнности языка. Вкусовое ощущение формируется из восприятия четырех основных видов вкуса тАФ кислого, соленого, сладкого и горького; вариации вкуса складываются из комбинации основных перечисленВнных ощущений. Различные участки языка имеют неодинаковую чувВнствительность к вкусовым веществам: кончик языка более чувствителен к сладкому, края языка тАФк кислому, кончик и края тАФ к соленому и корень языка наиболее чувствителен к горькому. Установить достаточВнно строгое соответствие вкуса с химической или физической характеВнристикой вещества пока не удается. Однако известно, что кислый вкус представлен в основном кислотами. Соленым в чистом виде является только хлорид натрия тАФ поваренная соль, никакие другие хлориды или натриевые соединения не дают такого ощущения. Сладкими являются сахара, спирты, альдегиды, кетоны, амиды, эфиры, аминокислоты, а также некоторые соли бериллия и свинца. Горьким вкусом облаВндают самые разнообразные вещеВнстватАФ это соли калия, магния, аммония, некоторые органичеВнские соединениятАФхинин, коВнфеин, никотин и др.

Механизм восприятия вкусоВнвых веществ определяется специВнфическими химическими реакВнциями на границе вещество тАФ вкусовой рецептор. Вкусовые луВнковицы, в состав которых входят рецепторы, расположены на соВнсочках языка и в значительно меньших количествах в слизиВнстой неба, глотки, гортани, минВндалин. Вкусовые рецепторы живут недолго, меняя при этом и место расположения, и нервные связи, и форму, и свойства. Очень важным условием возникновения ощущения является растворение вкусового вещества на поверхности языка. Интересным представляется явВнление вкусового контраста, заВнключающегося в усилении одних вкусовых ощущений после дейВнствия других. Например, вкус сладкого вещества становится гоВнраздо интенсивнее, если перед этим во рту было что-то соленое, а сладкое повышает чувствительность к кислому. Горечи обостряют чувствительность практически ко всем другим веществам.

ОсязаниетАФсложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппараВнта. Основная роль в осязании принадлежит тактильной чувствительВнности тАФ прикосновению и давлению.

Кожа тАФ внешний покров тела, представляющий собой самый большой орган с очень сложным строением, который выполняет ряд важных жизненных функций. Кожа защищает организм от вредных внешних воздействий, выполняет рецепторную, секреторную, обменВнную функции, играет значительную роль в терморегуляции и др.

В коже выделяют три слоя: наружный (эпителиальный тАФ эпидермис), средний, состоящий из соединительной ткани (собственно кожа тАФ дерма) и внутренний тАФподкожная жировая клетчатка. В коже расположено большое число кровеносных и лимфатических сосудов, а также многочисленных пронизывающих дерму нервных волокон.

Одной из основных функций кожи является защитная, т. е. кожа тАФ орган защиты. Так, растяжение, давление, ушибы обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Нормальный тАФ роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив по отношению к различным химическим веществам. Пигмент меланин, поглощающий ультрафиолетовые лучи, предохраняет кожу от воздействия солнечного света. Большое значение имеют стерилизуВнющие свойства кожи и устойчивость к различным микробам; неповВнрежденный роговой слой непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают кислую среду с рН5,5, неблагоприятную для многих микробов. Окисление происходит в роговом слое, поэтому так важен достаточный приток кислорода для профилактики кожных заболеваВнний. Кожа ВлдышитВ», например, если покрыть человека лаком, он начинает задыхаться.

Важной функцией кожи является ее участие в терморегуляции (поддержании нормальной температуры тела), так как 80 % всей тепВнлоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре внешней среды кровеносные сосуды кожи расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре тАФ сосуды суживаВнются, кожа бледнеет, теплоотдача снижается. Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми жеВнлезами. С кожным салом могут выделяться некоторые лекарственные вещества (йод, бром), продукты промежуточного обмена веществ, микробных токсинов и эндогенных ядов.

Обменная функция кожи заключается в участии в процессах регуВнляции общего обмена веществ в организме, особенно водного, минеВнрального и углеводного. Ниже приведены максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств в кору больших полушарий головного мозга.

Воспринимаемый сигнал Характеристика Максимальная скорость, бит/с

Зрительный Цвет 3,1

Слуховой Громкость 2,3

Вкусовой Соленость 1,3

Обонятельный Интенсивность 1,53

Тактильный (осязательный) Интенсивность 2,0

Для организма важен анализ не только внешнего мира, но и то, что происходит в нем самом. Кроме перечисленных внешних анализаторов существуют анализаторы внутренние, которые сигнализируют о деятельности внутренних органов, о состоянии нашей внутренней среды. Постоянство внутренней средытАФусловие нормального существоваВнния организма. В настоящее время под внутренней средой принято считать: кровь (точнее, плазму крови), лимфу и межклеточную жидВнкость.

Можно назвать несколько параметров внутренней среды, поддерВнжание которых особенно важно для жизни. Это содержание кислорода, углекислого газа, водородных ионов, ряда минеральных веществ (наВнтрия, магния, кальция и др.), артериального давления, температуры и др. Диапазон колебаний этих параметров очень невелик. Благодаря такому строгому постоянству внутренней среды живое существо может находиться в различных условиях внешней среды.

Информация, получаемая из внешнего мира и внутренней среды организма, определяет работу функциональных систем организмами поведение человека. Для управления поведением человека и активноВнстью его функциональных систем (т. е. выходной информацией, поВнступающей из коры больших полушарий) достаточно около 10⁷ бит/с при подключении программ, содержащихся в памяти.

Для анализаторов характерна чрезвычайно высокая чувствительВнность к соответствующим раздражителям. Если бы чувствительность наших органов чувств оказалась еще выше, то это бы только затруднило нашу жизнь. В этом случае мы бы в буквальном смысле слышали, как растут деревья, как бежит кровь по сосудам, броуновское движение молекул и т. п.

Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность энергетического воздействия, т. е. та наименьшая интенВнсивность раздражителя, действие которого дает ощущение. Чем ниже пороговая интенсивность или просто ВлпорогВ», тем выше чувствительВнность, и наоборот.

Рассмотрим в качестве примеров, какова же абсолютная чувствиВнтельность некоторых наших органов чувств.

Световая чувствительность наших глаз связана с чувствительноВнстью рецепторных элементов сетчатки и приближается к теоретически возможному максимуму. Для возникновения зрительного ощущения достаточно, чтобы палочкой был поглощен 1..2 кванта света, а для колбочек необходимо 5.. 10 квантов.

У человека ощущение света возникает не сразу, а только спустя 0,1 с, т. е. после его фактического действия, при этом интенсивность света превышает в 400 раз пороговое значение. При уменьшении интенсивВнности время реакции увеличивается до 0,25 с. 90

Чувствительность вестибулярного анализатора характеризуют миВннимальными, т. е. пороговыми величинами воспринимаемых факторов.

Для углового ускорения порог составляет 0,015..0,05 рад/с².

Для прямолинейного тАФ2..20 см/с².

При наклонах головы пороговая величина равна 1В° при наклонах в сторону и 1,5..2В° при наклонах вперед и назад. Центробежная сила воспринимается при ее значениях (0,005тАФ0,1)q.

Вкусовую чувствительность характеризуют пороговой концентраВнцией веществ, при нанесении которых на всю поверхность языка возникают соответствующие вкусовые ощущения. Такой минимальной концентрацией для сахара будет 0,01 моль/м³, для поваренной соли NаС1 тАФ 0,05 моль/м³, для соляной кислоты НС1 - 0,0007 моль/м³, для солянокислого хинина 0,0000001 моль/м³.

Самая высокая чувствительность проявляется при температуре 37 В°С.

Для оценки чувствительности обоняния чаще всего используется число молекул в 1 м³ или в 50 см³ воздуха (считается, что на один ВлнюхВ» у человека расходуется 50 см³). Обращают на себя внимание очень резкие колебания величин порогов запаха различных веществ для различных людей и для различных видов животных. В качестве примера могут служить пороговые концентрации (число молекул в 1 м³ воздуха) сильно пахнущих веществ для собаки и человека:

Вещество Пороговая концентрация

для собаки для человека

Уксусная кислота 2 В· 10⁵ 5 В·10¹³

Масляная кислота 9 В· 10³ 7 В· 10⁹

Температурная чувствительность определялась специальными исВнследованиями, в результате выявлено общее число точек холода на всей поверхности тела около 250 000, а теплоты только 30 000. Человек способен различать разницу температур до 0,2 В°С. При этом диапазон воспринимаемых внутрикожных температур от + 10 до + 44,5 В°С. При температуре t < 10 В°С наступает холодовая блокада температурных воВнлокон тактильной чувствительности (на этом основан один из способов обезболивания). При температуре t > 44,5 В°С на смену ощущения ВлгоВнрячоВ» приходит тАФ ВлбольноВ». Это соответствует интенсивности теплоВнвого излучения 0,86 Вт/см².

Тактильная чувствительность на различных местах кожи развита неодинаково. Порог раздражения самых чувствительных участков раВнвен 50 мг, а в наименее чувствительных он достигает 10 г. Самая высокая чувствительность в области губ, носа, языка, наименьшая на спине, подошвах стопы, животе.

Чувствительность двигательного анализатора определяют по некоВнторым косвенным признакам. Самым чувствительным является плечевой сустав. Для него порог восприятия смещения при скорости 0,3В° в секунду составляет 0,22..0,42В°. Наименее чувствительным оказался голеностопный сустав, у него порог составляет 1,15.Л,30В°.

Органы чувств имеют различное время реагирования к действию раздражителей: зрениетАФ0,15..0,22 с; слухтАФ0,12..0,18 с; вкус тАФ 1,1 с; обоняние тАФ 0,13..0,87 с; тактильная чувствительность тАФ 0,15..0,8с.

Энергия воздействия раздражителя ограничена снизу порогом чувВнствительности, а сверху тоже есть ограничение, при этом рецепторы либо просто выключены, либо тАФ это порог болевого ощущения.

Передача информации об избыточной энергии поступает в аналиВнзирующий блок в ЦНС или периферическую нервную систему со скоростью 130 м/с.

1.2. Нервная система

Между всеми системами организма существуют взаимосвязи, и организм человека в функциональном отношении представляет собой единое целое. Одной из важнейших систем организма является нервная система, которая связывает между собой различные системы и части организма.

Нервная система имеет широкое взаимодействие центральных и периферических образований, включая различные анатомические структуры, комбинации гуморальных веществ (ферментов, белков, витаминов, микроэлементов и др.), объединенных взаимозависимоВнстью и участием в приспособительных реакциях организма. Нервная система человека подразделяется на центральную нервную систему (ЦНС), включающую головной и спинной мозг, и периферическую, которую составляют нервные волокна и узлы, лежащие вне ЦНС;

Центральная нервная система представляет собой совокупность нервных клеток (нейронов) и отходящих от них отростков. В этой совокупности клеточных тел, находящихся в черепной коробке и позвоночном канале, происходит переработка информации, которая поступает по нервным волокнам и исходит от них к исполнительным органам.

Периферическая нервная система (ПНС) осуществляет связь ЦНС с кожей, мышцами и внутренними органами. ПНС условно подраздеВнляется на соматическую и вегетативную. Периферические нервные волокна, связывающие ЦНС с кожей* слизистыми оболочками, мышВнцами, сухожилиями и связками относятся к соматической нервной системе (СНС). Нервные волокна, связывающие ЦНС с внутренними органами, кровеносными сосудами, железами принадлежат к вегетаВнтивной нервной системе (ВНС). В отличие от соматической вегетативВнная система обладает определенной самостоятельностью и поэтому ее называют автономной. ВНС не подчиняется воле человека. Вегетативную нервную систему подразделяют на симпатическую и парасимпаВнтическую, которые оказывают противоположное действие на органы. Например, симпатическая нервная система расширяет зрачок, вызыВнвает учащение пульса и повышение кровяного давления, парасимпаВнтическая система суживает зрачок, замедляет пульс, снижает кровяное давление.

Нервная система функционирует по принципу рефлекса. РефлекВнсом называют любую ответную реакцию организма на изменения во внешнем мире или внутренней среде и осуществляющуюся с участием нервной системы. Путь нервного импульса от рецептора через ЦНС до исполнительного органа называют рефлекторной дугой.

В случаях экстремального воздействия на организм опасных и вредных факторов нервная система формирует защитно-приспособительные реакции, определяет соотношение воздействующего и защитВнного эффектов.

1.3. Гомеостаз и адаптация

Человек постоянно приспосабливается к изменяющимся условиВням окружающей среды благодаря гомеостазу тАФ универсальному свойВнству сохранять и поддерживать стабильность работы различных систем организма в ответ на воздействия, нарушающие эту стабильность.

Гомеостаз тАФ относительное динамическое постоянство соВнстава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологиВнческих функций организма. Любые физиологические, физические, химические или эмоциональные воздействия, будь то температура воздуха, изменение атмосферного давления или волнение, радость, печаль могут быть поводом к выходу организма из состояния динамиВнческого равновесия. Автоматически, при помощи гуморальных и нерВнвных механизмов регуляции осуществляется саморегуляция физиоВнлогических функций, обеспечивающая поддержание жизнедеятельноВнсти организма на постоянном уровне. Гуморальная регуляция осущеВнствляется через жидкую внутреннюю среду организма с помощью молекул химических веществ, выделяемых клетками или определенныВнми тканями и органами (гормонов, ферментов и т. д.). Нервная регуляция обеспечивает быструю и направленную передачу сигналов со скоростью до 80.. 120 м/с в виде нервных импульсов, поступающих к объекту регуляции. Важным свойством живого организма, влияющим на эффективность механизмов регуляции, является реактивность.

Реактивность тАФ способность организма отвечать (реагироВнвать) изменениями обмена веществ и функций на раздражители внешней и внутренней среды.

Компенсация изменений факторов среды обитания оказывается возможной благодаря активации систем, ответственных за адаптацию (приспособление).

Гомеостаз и адаптация тАФ два конечных результата, организующих функциональные системы. Вмешательство внешних факторов в состоВняние гомеостаза приводит к адаптивной перестройке организма, в результате которой одна или несколько функциональных систем комВнпенсируют возможные нарушения и восстанавливают равновесие. ВнаВнчале происходит мобилизация функциональной системы, чувствиВнтельной к данному раздражителю, затем на фоне некоторого снижения резервных возможностей организма включается система специфичеВнской адаптации и обеспечивает необходимое повышение функциональВнной активности организма. В безвыходных ситуациях, когда раздражитель чрезмерно силен, эффективная адаптация не формируВнется и сохраняется нарушение гомеостаза. Вызываемый этими наруВншениями стресс достигает чрезвычайной интенсивности и длительВнности, в такой ситуации возможно развитие заболеваний.

В процессе трудовой деятельности человек расплачивается за адапВнтацию к производственным факторам. Расплата за эффективный труд или оптимальный результат трудовой деятельности носит название Влцена адаптацииВ», причем нередко расплата формируется в виде переВннапряжения или длительного снижения функциональной активности механизмов нервной регуляции как наиболее легко ранимых>и ответВнственных за постоянство внутренней среды.

Таким образом, защитные приспособительные реакции имеют три стадии:

тАФ нормальная физиологическая реакция (гомеостаз);

тАФ нормальные адаптационные изменения;

тАФ патофизиологические адаптационные изменения (развитие заВнболевания).

1.4. Естественные системы защиты организма

В организме человека функционирует ряд естественных защитно-приспособительных систем, обеспечивающих его безопасность, сохраВннение постоянства внутренней среды и адаптацию к условиям существования. К ним относятся некоторые органы чувств: глаза, уши, нос; костно-мышечная система; кожа; кровь, система иммунной заВнщиты; боль, а также защитно-приспособительные реакции, такие как воспаление и лихорадка. Например, глаза имеют веки тАФдве кожно-мышечные складки, закрывающие глазное яблоко при смыкании. Веки защищают глаза, рефлекторно предохраняя орган зрения от чрезмерВнного светового потока и механического повреждения, способствуют увлажнению их поверхности и удалению со слезой инородных тел. Уши при чрезмерно громких звуках обеспечивают защитную реакцию: две самые маленькие мышцы нашего среднего уха резко сокращаются и три самые маленькие косточки (молоточек, наковальня и стремечко) перестают колебаться совсем, наступает блокировка, и система косточек не пропускает во внутреннее ухо чрезмерно сильных звуковых колебаний. Скрытый период возникновения акустического рефлекса приблизительно равен 10 мс.

Чихание относится к группе защитных реакций и представляет форсированный выдох через нос (при кашле тАФ форсированный выдох через рот). Благодаря высокой скорости воздушная струя уносит из полости носа попавшие туда инородные тела и раздражающие агенты.

Слезотечение возникает при попадании раздражающих веществ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей: носа, носоглотки, трахеи и бронхов. Слеза выделяется не только наружу, но и попадает через слезоносный канал в полость носа, смывая тем самым раздраВнжающее вещество (поэтому ВлхлюпаютВ» носом при плаче).

Боль возникает при нарушении нормального течения физиологиВнческих процессов в организме при раздражении рецепторов при поВнвреждении органов и тканей вследствие воздействия вредных факторов. Боль является сигналом опасности для организма и одновременно боль тАФ это защитное приспособление, вызывающее специальные защитные рефлексы и реакции. Субъективно человек воспринимает боль как тягостное, гнетущее ощущение. Объективно боль сопровождается неВнкоторыми вегетативными реакциями (расширение зрачков, повышеВнние кровяного давления, бледность кожных покровов лица и др.). При боли увеличивается выделение биологически активных веществ (наВнпример, в крови увеличивается концентрация адреналина). Боль заВнставляет человека принять меры для сохранения здоровья. Боль могут вызвать и механические, и тепловые, и электрические, и химические воздействия. Болевая чувствительность присуща практически всем частям нашего тела. Характер болевых ощущений зависит от особенВнностей конкретного органа и силы разрушительного воздействия. Например, боль при повреждении кожи отличается от головной боли. Болевое ощущение как защитная реакция нередко указывает на локаВнлизацию процесса и наиболее отчетливо выполняет функцию естестВнвенной защиты информационным способом.

Лихорадка, повышение температуры тАФ тоже защитная реакция орВнганизма. Некоторые микроорганизмы (кокки, спирохеты) и вирусы гибнут при повышении температуры, так как активизируются ферменВнты, способствующие подавлению воспроизводства вирусов.

Метод искусственного повышения температуры (пиротерапия) поВнвышает устойчивость организма, применяется для ускорения заживляВнющих процессов после травм, ожогов, для рассасывания рубцов, спаек, при некоторых нервных заболеваниях и при онкологии.

Однако длительное повышение температуры выше 40,5 В°С отрицаВнтельно влияет на человека, вызывая дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему, денатурацию (разрушение) некоторых жизненно важных белков.

Поверхностные покровы человека (кожа и слизистые оболочки) являются барьером для проникновения микроорганизмов. На чистой коже через 10..12 мин гибнут все микроорганизмы, грязная кожа не обладает такими свойствами. Слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта защищены от микроорганизмов секВнретами этих желез.

Во рту защитой является слюна, содержащая лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. В желудке антибактериальным и противогрибковым действием обладает соляная кислота. Каждый день с твердыми отходами человек теряет 10 г болезнетворных бактерий, для которых слизистая оболочка кишечника оказалась непроницаемой. Печень обезвреживает ядовитые вещества, образующиеся в организме и поступающие из желудочно-кишечного тракта в организм человека. В крови, лимфе и тканевой жидкости находятся Влгуморальные факторы защитыВ» тАФ это антитела, биологически активные вещества и гормоны. При недостаточности гормонов щитовидной железы и надпочечников ослабляются защитные силы организма.

Еще один пример естественной системы защиты тАФ движение. АкВнтивное движение нередко приглушает душевную и физическую боль. Этот механизм бдительно стоит на страже нервного благополучия, готовый в случае надобности защитить мозг от слишком большого горя и слишком большой радости.

Воспаление тАФ патологический процесс, эволюционно сформироВнвавшийся как защитно-приспособительная реакция организма на возВндействие патогенных факторов. Организм активно локализует очаг повреждения с помощью так называемого Влзащитного валаВ», препятВнствуя распространению вредного раздражителя. Чем более локально протекает реакция воспаления, тем благоприятнее исход для организВнма.

Фагоцитоз тАФ тоже эволюционно выработанная защитно-приспоВнсобительная реакция организма, заключающаяся в узнавании, активВнном поглощении и переваривании микроорганизмов, инородных частиц, разрушенных клеток специализированными клетками фагоциВнтами. Поглощая чужеродные тела и поврежденные клетки, фагоциты гибнут в больших количествах, превращаясь в гной.

В организме человека функционирует система иммунной защиты. Иммунитет тАФ это свойство организма, обеспечивающее его устойчиВнвость к действию чужеродных белков, болезнетворных (патогенных) микробов и ядовитых продуктов. Иммунитет тАФ способность организВнма защищать собственную целостность и биологическую индивидуальВнность. Иммунитет защищает от инфекционных заболеваний, уничтожает раковые клетки, отторгает чужеродные ткани. Защитные функции иммунитета осуществляются лимфоидной системой. В ее состав входят: костный мозг, вилочковая железа (тимус), селезенка, лимфатические узлы и пейеровы (лимфоидные) бляшки кишечника.

Различают естественный и искусственный иммунитет. ЕстественВнный иммунитет может быть врожденный и приобретенный. ВрожденВнный иммунитет наследуется потомством от родителей (люди с рождения имеют в крови антитела), это видовой признак, например люди не заражаются чумой рогатого скота. Приобретенный иммунитет вырабатывается после попадания в кровь чужеродных белков, например, после перенесения инфекционного заболевания (корь, ветрянка и др.).

Искусственный иммунитет может быть активный и пассивный. Искусственный активный иммунитет появляется после прививки (ввеВндения в организм ослабленных или убитых возбудителей инфекционВнного заболевания). Впервые прививки применил Дженнер в 1796 г., предупреждая заболевания людей оспой путем введения в их организм жидкого содержимого пузырьков с кожи больных оспой коров. ПриВнвивка может вызвать заболевание в ослабленной форме. После приВнвивки человек не заболевает или слабо болеет.

Искусственный пассивный иммунитет появляется после применеВнния лечебных сывороток, полученных из плазмы крови болевших животных или людей. Сыворотки содержат необходимые антитела, которые вызывают появление искусственного пассивного иммунитета, который быстро исчезает.

В процессе активной иммунизации (вакцинации) изменяется чувВнствительность организма к повторному введению соответствующего антигена, т. е. изменяется иммунореактивность организма в форме повышения или понижения чувствительности отдельных органов и тканей к микробам, ядам и другим антигенам. Изменение иммуноре-активности не всегда полезно для организма: при повышении чувстВнвительности к какому-нибудь антиген

Вместе с этим смотрят:

РЖнформацiйнiсть як фактор ризику. Операцiя "Паганель"

РЖонiзуюче випромiнювання та його вплив на органiзм

Абсорбция. Предотвращение источников техногенной чрезвычайной ситуации

Аварii на хiмiчно небезпечних об'iктах

Авиационный шум и защита от него