Краткая характеристика анализаторов с точки зрения безопасности

Здоровье — по определению ВОЗ (Всемирная орга­низация здравоохранения, Устав, 1968) — является со­стоянием полного физического, душевного и социально­го благополучия, а не только отсутствием болезней или физических дефектов.

Л4

Физиологические механизмы безопасности и защиты человека от негативных воздействий. Здоровье человека. Функции и строение нервной системы.Рефлеторная дуга. Характеристики анализаторов.

Жизнь испытывает человека чрезмерным диском­фортом и гораздо реже — комфортом, высоким и дли­тельным напряжением физических и психических сил, многовариантными стрессовыми ситуациями. Критери­ем устойчивости человека в таких условиях являются характеристики здоровья населения и его интеграль­ный показатель — вероятная продолжительность жиз­ни. Комплексными оценками состояния здоровья чело­века считают также показатели биологического возраста человека — основной обмен, жизненная емкость лег­ких, индекс физического состояния, коэффициент ста­рения и т. д.

Состояние здоровья населения все чаще признается показателем конечного воздействия факторов окружаю­щей среды на людей. При этом имеются в виду как негативные, так и позитивные и защитные взаимодей­ствия.

В настоящее время нет общепризнанных данных о долевом вкладе различных факторов в формирование индивидуального и популяционного здоровья людей. В материалах ВОЗ указывается, что в совокупном влия­нии на здоровье населения образу жизни отводится 50%, среде обитания — 20%, наследственности — 20%, каче­ству медико-санитарной помощи — 10%. Но эти данные носят ориентировочный характер. В ближайшие 30-40 лет (при сохранении существующих тенденций развития индустрии) здоровье населения России на 50-70% будет зави­сеть от качества среды обитания (при нынешнем соотно­шении 20-40%). В настоящее время во внешней среде зарегистрирова­но 4 млн. токсических веществ, и ежегодно их количество возрастает на 6000; в организм человека попадает около 100 тыс. ксенобиотиков; каждый четвертый житель Зем­ли страдает аллергией и аутоиммунными заболевания­ми; более 80% болезней обусловлено экологическим на­пряжением. Самое серьезное следствие загрязнения биосферы заключается в генетических по­следствиях: уже сейчас известно более 2500 видов нару­шений здоровья, локализованных на генном и хромо­сомном уровнях; 10% новорожденных имеют отклонения от нормального развития; около 50% генофонда евро­пейского населения из-за экологического напряжения не воспроизводится в следующем поколении. (Худолей В. В.) С каждым годом возрастает удельный вес социальной компоненты в комплексной оценке здоровья современного человека, популяции, общества. Социальная неустроенность, не­уверенность в завтрашнем дне, моральная угнетенность, психофизиологическое напряжение, стрессы — расце­ниваются в качестве ведущих факторов риска, отрица­тельно воздействующих на здоровье человека и способ­ствующих появлению новых форм неспецифических болезней, которые проявляются в виде хронической сверхусталости человеческого организма, полнейшей жизненной апатии и др.

Здоровье — синтетический показатель. Он интегри­рует и обобщает все многообразие сторон жизни человека: бытийную, духовную, производственную, творчес­кую и т. д. Существует понятие и профессионального здоровья, под которым понимается способность челове­ческого организма сохранять заданные компенсаторные и защитные свойства, обеспечивающие работоспособность в условиях, в которых протекает профессиональная дея­тельность. На рисунке показаны пути влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья.

При проведении анализа различных аспектов влия­ния окружающей среды на здоровье человека приоритетное значение придается факторам риска, непосред­ственно ведущим к возникновению заболеваний.

Оценка устранимости отрицательного воздействия факторов на здоровье приобретает особенно важное зна­чение при разработке проектов и планов освоения но­вых районов, новой бытовой техники, новых техноло­гий, синтезировании новых химических соединений, продуктов питания. Устранение или ослабление отрица­тельного воздействия факторов окружающей среды в ряде случаев достигается с помощью инженерно-техни­ческих мер и средств, систем жизнеообеспечения, адап­тации, в том числе и социальной.

Начиная с момента рождения, организм внезапно попадает в совершенно новые для себя условия и вынужден приспособить к ним деятельность всех своих органов и систем. В дальнейшем, в ходе индивидуаль­ного развития, факторы, действующие на организм, непрерывно видоизменяются, что требует постоянных функциональных перестроек. Таким образом, процесс приспособления организма к общеприродным климато-географическим, а также к производственным, соци­альным условиям представляет собой универсальное яв­ление. Под адаптацией понимают все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности, ко­торые обеспечиваются определенными физиологически­ми реакциями, происходящими на клеточном, орган­ном, системном и организменном уровне. Защитно-при­способительные реакции регулируются рефлекторным и гуморальным (координация физиологических и биохимических процессов, осуществляемая через жидкие среды организма (кровь, лимфу) путем, причем главная роль в этих реак­циях принадлежит высшей нервной деятельности.

В процессе развития организма нервная система стала ведущей, обеспечивающей целостность организма, его един­ство с окружающей средой, сохранение постоянства внутренней среды, строения, функций.

Функции и строение нервной системы

Нервная система выполняет следующие важнейшие функции:

— осуществляет взаимодействие организма с окружающей средой, обеспечивая приспособление организ­ма к постоянно меняющимся условиям среды; объединяет органы и системы тела в единое целое и согласует их деятельность;

—На высшем этапе развития нервная система осуществляет психическую деятельность на основе физиологических процессов ощущения, восприятия и мышления.

Нервная система условно делится на две части: соматическая, управляющая мускулатурой скеле­та и некоторых внутренних органов (язык, гортань, глотка); вегетативная — иннервирующая (связь органов и тканей с центральной нервной системой при помощи нервов) все мышцы, кожа, сосуды. Кроме такой классификации, соответствующей строению организма, нервную систему делят по топографическому принципу на центральный и пери­ферический отделы или системы. Под центральной нервной системой разумеется спинной и головной мозг, под периферической — нервные корешки, узлы, сплетения, нервы и периферические нервные окончания. Как в центральной, так и в периферических отделах нервной системы содержатся эле­менты соматической и вегетативной частей, чем до­стигается единство нервной системы.

Структурной и функциональной единицей не­рвной системы является нейрон — нервная клетка.

Нервные клетки, кото­рыми снабжены все орга­ны и ткани организма, имеют несколько коротких, ветвящихся отростков дендритов, по которым импульсы поступают в тело клетки, и один длинный отросток — аксон, по которому импульсы идут от тела клетки (рис. 2).

Рис.2. Строение нейрона

Спинной и головной мозг — это скопление не­рвных клеток вместе с ближайшими разветвлениями их отростков. Скопление нервных клеток суще­ствует также в виде узлов и вне центральной части. нервной системы (спинномозговые узлы, узлы че­репно-мозговых нервов, многочисленные узлы вегетативной нервной системы). Нервы представляют собой скопление нервных волокон (отростков), идущих от нервных клеток спинного и головного мозга или узлов. Они осуществляют связь между центральной нервной системой и отдельными органами и клетками организма. Нервы, проводящие возбуждение из центральной нервной системы к рабочим органам, называются нисходящими, центробежными или двигательными. Нервы, передаю­щие возбуждение от разных органов и участков тела в головной и спинной мозг, называются восходящими, центростремительными или чувствительными. Чаще нервы бывают смешанными, в их составе име­ются как чувствительные так и двигательные волокна. Двигательные нервы заканчиваются двига­тельными окончаниями — эффекторами, чувствительные нервы — чувствительными окончаниями или рецепторами.

Информацию о внешней и внутренней среде организма человек получает с помощью сенсорных систем (анализаторов). Термин «анализатор» был введен в физиологию И. П. Павловым в 1909 г. и обозначал системы чувствительных образований, воспринимающих и анализирующих различные внешние и внутренние раздражители. В соответствии с современными представлени­ями. Анализаторы - это совокупность нервных образований, воспринимающих внешние раздражители, преобразующих их энергию в нервный импульс возбуждения и передающих его в центральную нервную систему (ЦНС). Датчиками анализаторов являются специальные окончания нервных волокон, называемые рецепторами, которые преобразуют внешнюю энергию различных видов раздражителей в особую активность нервной системы.

Рецепторы — специализированные нервные клет­ки, обладающие избирательной чувствительностью к воздействию определенных факторов. Рецепторы могут быть в виде простых нервных окончаний, иметь форму волосков, пластинок, колбочек, палочек, шариков, спиралей, шайбочек.

Рецепторы можно классифицировать следующим образом:

1) Экстерорецепторы —воспринимают раздражения,воздействующие на организм из окружающей среды: восприятие света, тепла, звука и других сигналов. Они обеспечивают необходимый объем адекватной информа­ции о внешней среде, на основе анализа которой форми­
руется приспособительное поведение.

2) Интерорецепторы воспринимают раздражения, идущие из внутренней среды организма: органов, жид­костных сред, тканей. Они являются основой протека­ния регуляторных процессов в организме.

3) Проприорецепторы — воспринимают раздражение, возникающее вследствие изменения степени сокращения и расслабления мышц, то есть обеспечивают поступление информации о положении различных отделов тела и о положении тела в пространстве.

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 (ИО). В основе всякого рефлекса лежит деятельность системы соединенных друг с другом нейронов, образующих так называемую рефлекторную дугу- путь нервного импульса от рецептора через ЦНС до исполнительного органа.

Рис.3. 1-Е- энергия раздражителя (сигнал, информация) 2- рецептор; 3, 5- нервные волокна; 4- центральная нервная система (ЦНС);6-исполнительный орган (ИО); 7- путь безусловного.рефлекса; 8 - обратная связь (ОС)

Иногда поступающая информация сразу идет от рецептора к исполнительным органам, минуя ЦНС. Такой принцип передачи информации заложен в основу многих безусловных рефлексов (врожденных, наследственно передающихся)

Рефлекс — это реакция организма на раздраже­ние из внешней или внутренней среды, осуществляемая при посредничестве центральной нервной системы

Например, сокращение мышц конечностей раздражаемых электрическим током, теплотой или химическими веществами, приводит к отстранению конечности от раздражителя. Совокупность нескольких безусловных рефлексов составляет инстинкт

Основной характеристикой анализатора является чувствительность рецептора, то есть способность вос­принимать раздражитель. При всех видах раздражения и для всех органов чувств стимул должен достигнуть минимума интенсивности, чтобы вызвать минимальное ощущение. Эта интенсивность носит название порога ощущения или абсолютного порога чувствительности. Величина, на которую один стимул должен отличаться от другого, чтобы их разница воспринималась челове­ком, называют дифференциальным порогом или поро­гом различения (по интенсивности, длительности, час­тоте, форме и т. д.). Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущений, на­зывают латентным периодом.

Количественное определение соотношения между физической величиной стимула и ощущением известно как закон Вебера-Фехнера, который выражается урав­нением:

Е = К log(I/I₀) + С

где Е — интенсивность ощущения; К и С — константы; I — интенсивность раздражителя; 1₀ — его абсолютный порог.

Закон утверждает, что при линейном увеличении интенсивности ощущения (Е) интенсивность раздражи­теля (I) растет логарифмически. Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя

Поскольку в обычных условиях человек чрезвычай­но редко сталкивается с прекращением воздействия раз­дражителей, он не сознает этих воздействий и не отдает себе отчета, насколько важным условием для его нор­мального функционирования является «загруженность» анализаторов.

Следует учитывать, что отсутствие раздражителей или низкий уровень их интенсивности может приво­дить к снижению резистентности (уменьшению чувствительности на рецепторном уровне)и адаптационных воз­можностей организма. Так, отсутствие светового раз­дражителя может привести к атрофии зрительного анализатора, звукового — к атрофии слухового анализатора, отсутствие речевого воздействия (врожденная глухота) делает человека немым. В связи с урбанизацией, автоматизацией большинства технологических процес­сов в настоящее время значительная часть населения находится в состоянии гиподинамии, испытывает мышечный голод, что приводит к детренированности организма, отрицательно влияет на состояние сердечно-сосудистой системы и т. д.

Не вся сенсорная информация осознается, большей частью она нужна для многих регуляторных процессов, протекающих бессознательно. Например, проприорецепция и осязание участвуют в двигательной координации, терморецепция используется для автоматической регу­ляции температуры тела, дыхание изменяется на основе информации о содержании газов в крови, а болевые стимулы вызывают защитные реакции.

Общие принципы и механизмы саморегуляции человека. Функциональные системы.

Теория функциональных систем, сформулированная в нашей стране П. К. Анохиным, способствовала понима­нию закономерностей развития реакций целого организ­ма на изменяющуюся окружающую среду. Системный подход позволил объяснить, каким образом организм с помощью механизмов саморегуляции обеспечивает опти­мальные жизненные функции и каким образом они осу­ществляются в нормальных и экстремальных условиях.

Процесс саморегуляции является циклическим и осу­ществляется на основе «золотого правила» — всякое отклонение от жизненно важного уровня какого-либо фактора служит толчком к немедленной мобилизации многочисленных аппаратов соответствующей функцио­нальной системы, вновь восстанавливающих этот жиз­ненно важный приспособительный результат.

Поскольку в организме человека существует множе­ство полезных приспособительных результатов, обеспечивающих различные стороны его жизнедеятельности, работа целого организма строится из совокупной дея­тельности многих функциональных систем. Такими полезными для организма приспособительными результа­тами, строящими различные функциональные системы, являются: показатели внутренней среды (уровень питательных веществ, кислорода, температуры, кровяное давление и др.); результаты поведенческой деятельнос­ти, удовлетворяющие основные биологические потреб­ности организма (пищевые, питьевые, половые и др.); результаты социальной деятельности человека, обуслов­ленные общественным и индивидуальным опытом, по­ложением в обществе, удовлетворяющие его социальные потребности.

Функциональная система (рис.4) включает в себя рецепторные образования, являющиеся своеобразными живыми датчиками, динамически оценивающими вели­чину регулируемого показателя.

Она имеет центральный аппарат — структуры мозга, анализирующие все многообразие поступающих сигналов, принимающие решение и программирующие ожидаемый результат. Наконец, в функциональной системе действуют исполнительные механизмы — периферические органы, реали­зующие поступающие команды. Кроме того, в системе есть обратная афферентация (обратная связь), которая информирует центр об эффективности деятельности ис­полнительных механизмов и о достижении конечного результата.

Все многообразие деятельности живого организма, его устойчивость к внешним факторам, стабильность различных функций обеспечиваются сложным взаимодействием саморегулирующихся функциональных систем, в которых центральные и периферические органы динамически объединяются для достижения конечного приспособительного результата.

Взаимодействуя по принципу иерархии результатов, различные функциональные системы составляют в конечном счете слаженно работающий организм. Причем наблюдается доминирование той или иной функциональной системы, имеющей в данный момент наиболее важное значение для организма.

Биологический смысл активной адаптации состоит в установлении и поддержании гомеостаза, позволяющего существовать в измененной внешней среде. Гомеостаз — относительное динамическое постоянство внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (терморегуляции, кровообращения, газообмена и пр.), поддерживаемое механизмами саморегуляции в условиях колебаний внутренних и внешних раздражителей.

Для нас наибольший интерес представляют внешние раздражители — факторы окружающей среды, контак­тирующие с человеческим организмом — температура, влажность, химический состав воздуха, воды, пищи, шум, психогенные факторы и др. Основные константы гомеостаза (температура тела, осмотическое давление крови и тканевой жидкости и другие) поддерживаются сложными механизмами саморегуляции, в которых уча­ствуют нервная, эндокринная, сенсорные системы. Постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды организма человека является не абсолютным, а относительным и динамическим; оно постоянно коррелируется в зависимости от изменения внешней среды и в результате жизнедеятельности организма. Диапазон колебаний параметров факторов окружающей среды, при котором механизмы саморегуляции функционируют без физиологического напряжения, относительно невелик. При отклонении параметров факторов окружающей среды от оптимальных уровней механизмы саморегуляции начинают функционировать с напряжением, и для поддержания гомеостаза в процесс включаются механизмы адаптации.

Итак, адаптация — процесс приспособления организ­ма к меняющимся условиям среды, что означает возмож­ность приспособления человека к природным, производ­ственным или социальным условиям. Она обеспечивает работоспособность, максимальную продолжительность жизни и репродуктивность в неадекватных условиях среды. В качестве важного компонента адаптивной реакции организма выступает стресс-синдром— сумма неспецифических реакций, создающих условия для активизации деятельности гомеостатических систем.

Если уровни воздействия факторов окружающей среды выходят за пределы адаптационных возможностей организма, то включаются дополнительные защитные механизмы, противодействующие возникновению и про-грессированию патологического процесса.

Компенсаторные механизмы — адаптивные реакции, направленные на устранение или ослабление функцио­нальных сдвигов в организме, вызванных неадекватны­ми факторами среды. Например, под воздействием холода усиливаются процессы производства и сохранения тепловой энергии, повышается обмен веществ, в результате рефлекторного сужения периферических сосудов уменьшается теплоотдача. Компенсаторные механизмы служат составной частью резервных сил организма. Обладая высокой эффективностью, они могут поддерживать относительно стабильный гомеостаз достаточно долго, для развития устойчивых форм адаптационного процесса.

Эффективность адаптации зависит от дозы воздействующего фактора и индивидуальных особенностей организма. Доза воздействия и переносимость зависят от наследственных — генетических особенностей организма, продолжительности и силы (интенсивности) воздействия факторов. Стресс-синдром при чрезмерно сильных воздействиях среды может трансформироваться в звено патогенеза и стать причиной развития болезней — от язвенных до тяжелых сердечно-сосудистых и иммунных.

Дата добавления: 2014-01-15