Жизнь испытывает человека путём чрезмерного дискомфорта и реже - комфортом, высокими длительным напряжением физических и психических сил, стрессовыми ситуациями. Критерием устойчивости человека в таких условиях является характеристика здоровья населения и его интегральный показатель – вероятная продолжительность жизни.

При проведении анализа различных аспектов влияния окружающей среды на здоровье человека приоритетное значение придаётся факторам риска, непосредственно ведущим к возникновению заболеваний. Устранение или ослабление отрицательного воздействия факторов окружающей среды достигается с помощью различных инженерно-технических мер и средств, систем жизнеобеспечения, адаптации, в том числе и социальной.

(влияние фактора и условий окружающей среды на состояние здоровья)

Начиная с момента рождения, организм сразу попадает в новые условия и вынужден приспособить к ним деятельность всех своих органов и систем. В дальнейшем организм непрерывно перестраивается в ответ на воздействие неблагоприятных факторов, т.е. он адаптируется. Под адаптацией понимают все виды врождённой и приобретённой приспособительной деятельности, которые обеспечиваются определёнными физиологическими реакциями, происходящими на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Защитно-приспособительные реакции регулируются рефлекторным и гуморальными путями, причём главная роль принадлежит ЦНС.

Процесс саморегуляции осуществляется на основе «золотого правила» - всякое отклонение является толчком для немедленной мобилизации многочисленных аппаратов соответствующей функциональной системы, восстанавливающих этот жизненно важный приспособительный результат.

Функциональная система включает в себя рецепторные образования, оценивающие величину регулируемого показателя. Она имеет центральный аппарат – это структуры мозга, которые анализируют поступающие сигналы и принимают решение и программирующие ожидаемый результат.

В функциональной системе действуют исполнительные механизмы – периферические органы, реализующие поступающие команды. Также имеется в системе афферентная (обратная) связь, которая информирует центр об эффективности деятельности исполнительных механизмов и о достижении конечного результата.

Взаимодействуя между собой различные функциональные системы в конечном счёте представляют слаженно работающий организм.

Биологический смысл активной адаптации состоит в установлении и поддержании гомеостаза, позволяющего существовать в изменённой внешней среде.

Гомеостаз – относительное динамическое постоянство внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (терморегуляция, кровообращения, газообмена и др), поддерживаемое механизмами саморегуляции в условиях колебаний внутренних и внешних раздражителей.

Наибольшее значение имеют внешние раздражители –это температура, влажность, химический состав воздуха, воды, пищи, шум, психогенные факторы и др. основные константы гомеостаза (температура тела, осмотическое давление крови и тканевой жидкости и др) поддерживаются сложными механизмами саморегуляции, в которых участвуют нервная, эндокринная, сенсорные системы.

При отклонении параметров факторов окружающей среды от оптимальных уровней механизмы саморегуляции начинают функционировать с напряжением, и для поддержания гомеостаза включаются механизмы адаптации.

Компенсаторные механизмы – адаптивные реакции, направленные на устранение или ослабление функциональных сдвигов в организме, вызванных неадекватными факторами внешней среды (при воздействии холода происходит сужение периферических сосудов, дрожание мышц).

Эффективность адаптации зависит от дозы воздействующего фактора и индивидуальных особенностей организма.

2. Взаимосвязь человека с окружающей средой .

Информацию о внешней и внутренней среде организма человек получает с помощью сенсорных систем (анализаторов, рецепторов).

Сенсорные органы можно разделить на следующие группы: экстерорецепторы, интерорецепторы, проприорецепторы.

Экстерорецепторы воспринимают раздражения от окружающей среды (свет, тепло, звуки и др. сигналы).

Интерорецепторы воспринимают раздражения, идущие из внутренней среды организма (из органов, тканей, жидкостных сред).

Проприорецепторы воспринимают раздражения, которые возникают вследствие изменения степени сокращения и расслабления мышц и тем самым обеспечивает информацией о положении нашего тела в пространстве.

действуют на действуют на действуют на определяет

(возникновение субъективного ощущения о результате воздействия сенсорного стимула)

Существует понятие абсолютный порог чувствительности или, так называемый порог ощущения, когда рецептор начинает воспринимать раздражение. Величина, на которую один стимул должен отличаться от другого, чтобы их разница воспринималась человеком, называется 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.

Отсутствие раздражителей или их низкий уровень интенсивности может привести к снижению резистентности и адаптационных возможностей организма. Так, отсутствие светового раздражителя может привести к атрофии зрительного анализатора, звукового – к атрофии слухового анализатора, отсутствие речевого воздействия (врождённая глухота) делает человека немым.

Многие регуляторные процессы протекают автоматически – это проприорецепция, осязание, двигательная координация, терморецепция.

5.3. Самостоятельная работа по теме:

- изложение рефератов;

Решение ситуационных задач

5.4. Итоговый контроль знаний:

Ответы на вопросы по теме занятия;

Решение ситуационных задач, тестовых заданий по теме.

Тестовые задания:

001.ЗДОРОВЬЕ - ЭТО

1) синтетический показатель

2) интегральный показатель

3) вербальный показатель

4) виртуальный показатель

5) жизненный показатель

002. ПОД АДАПТАЦИЕЙ ПОНИМАЮТ

1) это защитная реакция

2) приспособительная реакция

3) иммунная реакция

4) физическая реакция

5) химическая реакция

003. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УЧАСТВУЮТ В

1) акте дыхания

2) процессе пищеварения

3) кроветворения

4) саморегуляции

5) регенерации

004. КОМПЕНСАТОРНЫЙ МЕХАНИЗМ - ЭТО

1) физическая реакция

2) химическая реакция

3) адаптивная реакция

4) иммунная реакция

5) реакция агглютинации

005. РАЗДРАЖЕНИЯ ИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ВОСПРИНИМАЮТ

1) интерорецепторы

2) экстерорецепторы

3) колбочки

4) проприорецепторы

5) стаканчики

006. РАЗДРАЖЕНИЯ ИЗ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ВОСПРИНИМАЮТ

1) интерорецепторы

2) экстерорецепторы

3) колбочки

4) проприорецепторы

5) стаканчики

007. РАЗДРАЖЕНИЯ ИЗ МЫШЦ ВОСПРИНИМАЮТ

1) интерорецепторы

2) экстерорецепторы

3) колбочки

4) проприорецепторы

5) стаканчики

008. ИНФОРМАЦИЮ О ПОЛОЖЕНИИ ТЕЛА МОЗГ ПОЛУЧАЕТ С ПОМОЩЬЮ

1) интерорецепторов

2) экстерорецепторов

3) колбочек

4) проприорецепторов

5) стаканчиков

009. АБСОЛЮТНЫЙ ПОРОК ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ - ЭТО

2)отсутствие раздражений

Правильный ответ 3

010 ЛАТЕНТНЫЙ ПЕРИОД - ЭТО

1)время, проходящее от начала воздействия до появления ощущений

2)отсутствие раздражений

3)рецептор начинает воспринимать раздражение

4)атрофия зрительного аппарата

5)величина, на которую один стимул должен отличаться от другого

011. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ

1) компенсаторный механизм

2) рецепторные образования

3) гомеостаз

4) биологическую адаптацию

5) дозу воздействующего фактора

012. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АППАРАТ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ - ЭТО

3) гормоны

4) гомеостаз

5) структуры мозга

013. РОЛЬ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ВЫПОЛНЯЕТ

1) центральные органы

2) периферические органы

3) костная система

4) оксалаты

5) лекарственные средства

014. ЭФФЕКТИВНОСТЬ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА ЗАВИСИТ ОТ

1) состава воды

2) состава воздуха

3) дозы воздействующего фактора и индивидуальных особенностей организма

4) проприорецепторов

5) латентного периода

015. ГОМЕОСТАЗ - ЭТО

1) относительное постоянство внешней среды

2) относительное постоянство внутренней среды

3) периферические органы

4) центральные органы

5) структуры мозга

016. ЗАЩИТНО-ПРИСПОСОБИТЕЛЬНАЯ РЕАКЦИЯ РЕГУЛИРУЕТСЯ

1) зрительным путём

2) рефлекторным путём

3) химической ре5акцией

4) электроимпульсами

5) физиопроцедурами

017. СНИЖЕНИЕ РЕЗИСТЕНТНОСТИ И АДАПТАЦИОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОРГАНИЗМА ВОЗНИКАЕТ ВСЛЕДСТВИЕ

1) отсутствия раздражителей

2) чрезмерно высокого порога раздражения

3) физиопроцедур

4) миозита

5) целлюлита

018. ОТСУТСТВИЕ СВЕТОВОГО РАЗДРАЖЕНИЯ ПРИВОДИТ К

1) глухоте

3) слепоте

4) глухонемоте

5) куриной слепоте

019. ОТСУТСТВИЕ РЕЧЕВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИВОДИТ К

1) атрофии зрительного нерва

3) слепоте

4) куриной слепоте

5) нарушению осязания

020. ВРОЖДЁННАЯ ГЛУХОТА ПРИВОДИТ К

1) атрофии зрительного нерва

3) слепоте

4) куриной слепоте

5) нарушению осязания

Ситуационные задачи.

Задача № 1 . Во время приготовления пищи человек получил ожог пальцев правой кисти.

Вопрос: 1. какие исполнительные механизмы были задействованы, когда человек отдёрнул руку?

2. какая функциональная система выработала данное решение?

Эталон ответа: 1. рецепторы (эктерорецепторы).

2. мозг (центральная нервная система).

Задача № 2.

После20 лет работы стеклодувом у пациента ухудшилось зрение левого глаза.

1. какая причина ухудшения зрения левого глаза?

2. имеет ли место атрофия зрительного нерва?

3. почему ухудшилось зрение именно левого глаза?

Задача № 3 .

Во время движения человек запнулся, но удержался от падения.

1. из каких сенсорных органов получает информацию организм?

Задача № 4.

В кинофильме «Гибель Титаника» в эпизоде где киногерой держится руками за плавучее средство и ведёт разговор. Вода в это время в океане была довольно холодной.

1. какой компенсаторный механизм возникает у человека, находящегося в холодной воде и имело место у киногероев?

6. Домашнее задание для уяснения темы занятия.

(Согласно методическим указаниям для обучающихся к внеаудиторной работе студентов по теме следующего занятия)

Закономерности адаптации организма человека к различным условиям.

Взаимосвязь человека с окружающей средой. Сенсорные системы человека и окружающая среда.

Управление факторами среды.

Человек как элемент системы «человек среда», совместимость элементов системы «человек среда».

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общие закономерности адаптации организма человека к различным условиям

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. здоровье сенсор рефлекс адаптация

По определению Всемирной организации здравоохранения (Устав ВОЗ, 1968), здоровье -- состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов.

Здоровье человека, как и состояние биосферы, надо рассматривать в комплексе, характеризующим зависимость между здоровьем человека и здоровьем биосферы.

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.

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.

Общие принципы и механизмы адаптации

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 природным, климатогеографическим, 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 путями, причем главная роль в этих реакциях принадлежит высшей нервной деятельности.

Гуморальные процессы -- физиологические и биохимические процессы, осуществляемые через жидкие среды (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью гормонов и различных продуктов обмена веществ.

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 идр.); 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 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. При этом 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.

Постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды организма человека является не абсолютным, а относительным и динамическим; оно непрерывно корригируется в соответствии с изменениями внешней среды и 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 прогрессированию 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.

Взаимосвязь человека с окружающей средой

Информацию о внешней и внутренней среде организма человек получает с помощью сенсорных систем (анализаторов). В соответствии с современными представлениями сенсорные системы -- это специализированные части нервной системы, включающие периферические рецепторы (сенсорные органы, органы чувств), отходящие от них нервные волокна (проводящие пути) и клетки центральной нервной системы, сгруппированные вместе (сенсорные центры), где проводится обработка информации. Сенсорные органы можно подразделить на следующие три группы.

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 формируется приспособительное поведение.

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

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.

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.

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 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.

Краткая характеристика сенсорных систем с точки зрения безопасности

Зрительная система

Важнейшей предпосылкой правильной ориентации человека в окружающей среде является зрение. Зрительный анализатор позволяет получить представление о предмете, его цвете, форме, величине, о том, находится ли предмет в движении или покое, о расстоянии его от нас, потенциальной опасности, которую он несет. Таким образом, около 80% всей информации человек получает в результате реакции на визуальное раздражение.

Главной особенностью человеческого глаза является способность к аккомодации (способность зрения приспосабливаться к расстоянию до обозреваемого предмета) и адаптации (способность зрения приспосабливаться к световым условиям окружающей среды). Способность зрительного аппарата к приспособлению обеспечивает остроту зрения (способность глаза различать наименьшие детали предмета), контрастную чувствительность (способность глаза различать минимальную разность яркостей рассматриваемого предмета и фона), скорость узнавания (наименьшее время, необходимое для различения деталей предмета).

Глаз, обеспечивая безопасность человека, и сам снабжен естественной защитой. Рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу от механических воздействий. Слезная жидкость смывает с поверхности глаз и век пылинки, убивает микробы благодаря наличию в ней лизоцима. Защитную функцию выполняют и ресницы. Однако, несмотря на совершенство, естественная защита для глаз оказывается недостаточной. Поэтому при опасных для глаз условиях следует обязательно применять искусственные средства защиты.

Зрительное восприятие цвета, переработка получаемой зрительной информации в большой мере зависят от освещения. Поэтому необходимо уделять особое внимание формированию светового климата.

Слуховая система

Ухо человека состоит из трех «основных» частей: наружного уха, среднего уха и внутреннего уха. Звуковые волны направляются в слуховую систему через наружное ухо к барабанной перепонке, колебания которой механическим путем через среднее ухо передаются внутреннему уху, где колебания барабанной перепонки преобразуются в колебания со значительно меньшей амплитудой, но более высокого давления. Возбуждение нервных окончаний слухового нерва доходит до коры головного мозга и вызывает восприятие звука.

Слуховой анализатор обладает высокой чувствительностью, позволяет человеку воспринимать широкий диапазон звуков окружающей среды и анализировать их по силе, высоте тона, окраске, отмечать изменения по интенсивности и частотному составу, определять направление прихода звука, способность распознавать местонахождение источника звука. Физическая основа такой способности в том, что распространяясь с конечной скоростью, звук достигает более удаленного уха позже и с меньшей силой, а слуховая система способна выявить ее разницу в двух ушах уже при уровне 1 дБ и при запаздывании 0,0006 с. Бинауральный слух имеет и иную, более важную, чем ориентация в пространстве, функцию: он помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторонних шумов. «Межушные» различия в интенсивности и направленности поступления сигналов используются центральной нервной системой для подавления фонового шума и выделения полезных звуков (например, позволяют сосредоточиться на нужном разговоре в многолюдном собрании).

Тактильная, температурная, болевая системы

Кожа является тем органом, который отделяет внутреннюю среду человека от внешней, надежно охраняя ее постоянство. Ощущения, обеспечиваемые кожей, создают связь с внешним миром. Посредством осязания (тактильных ощущений) мы узнаем о трехмерных особенностях нашего окружения; с помощью терморецепции воспринимаем тепло и холод; с помощью ноцицепции (процесс восприятия повреждения) ощущаем боль, распознаем потенциально опасные стимулы.

Первая функция кожи -- механическая. Она предохраняет лежащие глубже ткани от повреждений, высыхания, физических, химических и биологических воздействий и, как уже отмечалось, выполняет барьерную функцию.

Вторая функция кожи связана с процессами терморегуляции, благодаря которым сохраняется постоянная температура тела. В коже человека находятся два вида анализаторов: одни реагируют только на холод (около 250 тысяч), другие -- только на тепло (около 30 тысяч). Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков. Продолжительное ощущение тепла при температуре кожи выше 36°С тем сильнее, чем выше эта температура. При температуре около 45°С чувство тепла сменяется болью от горячего. Когда обширные области тела охлаждаются до температуры ниже 30°С, возникает ощущение холода.

Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, то есть исчезновение чувства прикосновения или давления. Благодаря адаптации мы не чувствуем прикосновения одежды к телу.

Ощущение боли воспринимается специальными рецепторами. Они рассеяны по всему нашему телу, на 1 см 2 кожи находится около 100 таких рецепторов. Чувство боли возникает в результате раздражения не только кожи, но и ряда внутренних органов. Часто единственным сигналом, предупреждающим о неблагополучии в состоянии того или другого внутреннего органа, является боль.

В отличие от других сенсорных систем боль дает мало сведений об окружающем нас мире, а скорее сообщает о внешних или внутренних опасностях, грозящих нашему телу. Тем самым она защищает нас от долговременного вреда и поэтому необходима для нормальной жизнедеятельности. Если бы боль не предостерегала, уже при самых обыденных действиях мы часто наносили бы себе повреждения.

Биологический смысл боли в том, что являясь сигналом опасности, она мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Характеристика процессов адаптации человека к условиям окружающей среды. Исследование основных механизмов адаптации. Изучение общих мер повышения устойчивости организма. Законы и закономерности гигиены. Описания принципов гигиенического нормирования.

презентация , добавлен 11.03.2014


Адаптация как одно из ключевых понятий в экологии человека. Основные механизмы адаптации человека. Физиологические и биохимические основы адаптации. Адаптация организма к физическим нагрузкам. Снижение возбудимости при развитии запредельного торможения.

реферат , добавлен 25.06.2011


Адаптация как приспособление организма к среде обитания, к условиям его существования. Особенности условий жизни спортсмена. Биохимические и физиологические механизмы адаптации к физическим нагрузкам. Биологические принципы спортивной тренировки.

реферат , добавлен 06.09.2009


Общие закономерности онтогенеза и его периоды. Взаимоотношения материнского организма и плода. Роль наследственности и среды в онтогенезе. Тератогоенные факторы среды, влияние алкоголя на организм. Возрастные периоды организма и их характеристика.

реферат , добавлен 17.06.2012


Тератогенные факторы, вызывающие пороки эмбрионального развития человека. Аномалии в строении организма. Никотин, алкоголь и наркомания и их воздействие на организм. Ранняя детская смертность. Взаимосвязь между тератогенами и здоровьем человека.

научная работа , добавлен 04.07.2009


Изучение ритмов активности и пассивности, протекающих организме человека. Физический, эмоциональный и интеллектуальный ритмы организма. Значение критических дней для каждого биоритма человека. Солнечно-лунно-земные и космические влияния на организм.

презентация , добавлен 17.04.2011


Понятие и сущность онтогенеза организмов, его основные этапы: предзародышевое развитие, эмбриогенез, метаморфоз, рост, физиологическая и репаративная регенерация, старение. Система органов живого организма на примере человека. Механизм регуляции.

реферат , добавлен 26.08.2011


Перекрестная адаптация организма к одному фактору среды, ее способствование приспособлению к другим факторам. Молекулярные основы адаптации человека и ее практическое значение. Приспосабливаемость живого организма к повреждающим факторам внешней среды.

реферат , добавлен 20.09.2009


Функциональные системы организма. Внешние и внутренние раздражители организма человека, восприятие состояния внешней среды. Особенности организма человека, феномен синестезии, экстрасенсы-синестетики. Особенности темперамента при выборе профессии.

реферат , добавлен 06.02.2013


Вода как основа жизни на нашей планете. Информационная память воды - свойства воды воспринимать и передавать негативную или позитивную информацию. Значение воды для организма человека. Вода как своеобразный индикатор старения организма человека.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Адаптация или приспособление к условиям существования - одно из основополагаю­щих качеств живой материи. Оно настолько всеобъемлюще, что отождествляется с самим понятием жизни." 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, порой приобретая необычайную силу или необычай­ный характер, что требует постоянных функциональных перестроек. Таким образом, про­цесс приспособления организма к общеприродным (климато-географическим, производст­венным и социальным) условиям представляет собой универсальное явление. Под адапта-цией понимают все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности человека, которые обеспечиваются определенными физиологическими реакциями, проис­ходящими на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. В литературе адаптацией называют как процессы и явления приспособления к жизни индивидуума, так и изменения организмах целых популяций на протяжении их существования. Таким обра­зом, проблема необычайно широка и многогранна. Ею занимаются биологи, физиологи, медики. Биология и экологическая физиология изучают видовую приспособляемость. Фи­зиология исследует, индивидуальную адаптацию, ее формирование н механизмы.

Не меньшее значение имеет проблема адаптации в медицине. Представление об адап­тивных особенностях организма здорового человека, его резервах и понимание механизмов нарушений этих способностей лри патологии должно лежать в основе медицинского мыш­ления каждого врача. В курсе нормальной физиологии на базе информации о деятельности отдельных систем организма студенты должны приобщиться к пониманию принципов функ­ционирования целостного организма во всей сложности взаимодействия его со средой, ко­торое осуществляется путем постоянных адаптивных реакций.

В данном разделе излагаются конкретные стороны адаптации, ее формы, фазы и меха­низмы.

ФОРМЫ АДАПТАЦИИ

Различают три типа приспособительно-адаптивного поведения живых организмов: бег­ство от неблагоприятного раздражителя, пассивное подчинение ему и, наконец, активное противодействие за счет развития специфических адаптивных реакций. Канадский ученый Ганс Селье называл пассивную форму существования с раздражителем синтаксической, а активную форму - борьбы и сопротивления - катотаксической. Приведем простой при­мер. Наступают зимние холода, и в животном мире - от простейших до человека мы най­дем все три формы приспособления. Некоторые животные «уходят» от холода, прячась в теплые норы, большая группа живых существ, называемых пойкилотермными, снижает тем­пературу тела, впадая в сонное состояние до наступления теплых дней. Это - пассивная форма приспособления к холоду. И наконец, другая большая группа животных, в том числе" человек, называемых гомойотермными, реагирует на холод сложным балансированием теп-

лопродукции и теплоотдачи, добиваясь при низкой температуре окружающей среды ста­бильной температуры своего тела. Этот тип адаптации - активный, сопряженный с разви­тием специфических и неспецифических реакций, и послужит предметом дальнейшего об­суждения.

Биологический смысл активной адаптации состоит в установлении и поддержании го-меостаза, позволяющего существовать в измененной внешней среде (напомним, что гомео-стазом называется динамическое постоянство состава внутренней среды и показателей де­ятельности различных систем организма, что обеспечивается определенными регулятор-ными механизмами).

Как только окружающая среда изменяется, или изменяются какие-либо существенные ее компоненты, организм вынужден изменять и некоторые константы своих функций. Го-меостаз в известной мере перестраивается на новый уровень, более адекватный для кон­кретных условий, что и служит основой адаптации.

Можно представить себе адаптацию как длинную цепь реакций различных систем, из которых одни должны видоизменять свою деятельность, а другие регулировать эти видоиз­менения. Поскольку основой основ жизни является обмен веществ - метаболизм, нераз­рывно связанный с энергетическими процессами, адаптация должна реализовываться через стационарное приспособительное изменение метаболизма и поддержание такого уровня, который соответствует и наиболее адекватен новым измененным условиям.

Метаболизм может и должен адаптироваться к измененным условиям существования, но процесс этот относительно инертный. Стойкому, направленному изменению метаболиз­ма предшествуют изменения в системах организма, имеющих посредническое, «служеб­ное» значение. К ним относятся кровообращение и дыхание. Эти функции первыми вклю­чаются в реакции, вызываемые действием внешних факторов.

Следует выделить двигательную систему, которая, с одной стороны, базируется на ме­таболизме, с другой - управляет метаболизмом в интересах адаптации. А сами изменения двигательной активности служат существенным звеном адаптации.

Особая роль в адаптивном процессе принадлежит нервной системе, железам внутрен­ней секреции с их гормонами. В частности, гормоны гипофиза и коры надпочечника вызы­вают первоначальные двигательные реакции и одновременно изменения кровообращения, дыхания и т. д. Изменения деятельности этих систем являются первой реакцией на любое сильное раздражение. Именно эти изменения предотвращают стационарные сдвиги мета­болического гомеостаза. Таким образом, на начальных стадиях действия на организм изме­ненных условий отмечается интенсификация деятельности всех систем органов. Этот меха­низм обеспечивает на первых этапах существование организма в новых условиях, однако он энергетически невыгоден, неэкономичен и лишь подготавливает почву для другого, бо­лее стойкого и надежного тканевого механизма, сводящего к рациональной для данных ус­ловий перестройке служебные системы, которые, функционируя в новых условиях, посте­пенно возвращаются к нормальному исходному уровню деятельности.

Приспособления, которые выработались в организме в процессе эволюции в ответ на воздействия внешней среды или вырабатываются в процессе жизни каждого индивидуума, называются адаптациями. По А.Д. Слониму, под физиологической адаптацией следует понимать совокупность физиологических особенностей, обусловливающих уравновешивание организма с постоянными или изменяющимися условиями среды. Г. Селье утверждал, что способность к приспособлению является, вероятно, наиболее отличительной чертой жизни.

Все адаптации делятся на фенотипические (индивидуальные ), развивающиеся в течение онтогенеза каждого индивидуума, и генотипические , или наследуемые , осуществляемые на основе наследственности, изменчивости и естественного отбора.

Фенотипические адаптации делятся на видовые и популяционные. Последние имеют более сложную структуру, поскольку к особенностям вида добавляется влияние конкретной среды, в которой живет данная популяция.

В зависимости от основных стратегий осуществления адаптации делятся на активные и пассивные. Активные адаптации происходят с затратой энергии, увеличением потребления кислорода (при этом сохраняется гомеостаз организма), а пассивные сопровождаются минимизацией функции с некоторым нарушением гомеостаза, например подчинением организма условиям среды (смена окраски шерсти у зайцев в зимний период года) или избеганием их (залегание медведя в берлогу на зимнюю спячку). Человек, в отличие от животных, кроме биологических механизмов может использовать социальные достижения для адаптации - одежду, кондиционеры, транспорт и т.д. В процессе эволюции это привело к уменьшению функциональных биологических резервов адаптации, что потребовало развития социальных средств повышения безопасности существования человека (рис. 14.1).

Индивидуальные адаптации по времени развития разделяются на срочные, или кратковременные, и долговременные. Срочные адаптации осуществляются с помощью нервных и эндокринных механизмов, мобилизуя готовые, уже имеющиеся резервы организма: биохимические, функциональные, психические. Такое функционирование на пределе физиологических возможностей пред-

Рис. 14.1.

ставляет прямую опасность для организма, поскольку высока вероятность возникновения срыва. С другой стороны, оно во многом не обеспечивает реализацию всех потенциальных адаптивных возможностей организма.

Долговременные адаптации приводят к стимуляции генетического аппарата клеток, в результате чего формируется системный структурный след адаптации - морфологический компонент, позволяющий расширить диапазон функциональных возможностей систем организма (Ф.З. Меерсон). Долговременная адаптация развивается постепенно, в процессе длительного, хронического воздействия на организм нагрузок или факторов среды (рис. 14.2). Повышение интенсивности функционирования структур является первым моментом, запускающим долговременную адаптацию. Основу долговременной адаптации составляет образование новых структур, которые могут в дальнейшем обеспечить выполнение возросших задач. Так, адаптация мышечной системы к повышенным нагрузкам выражается в увеличении мышечной массы. Новые структуры возникают по следующей схеме. Усиление работы органа (сердца, скелетных мышц, легких и т.д.) каким-то образом мобилизует синтез нуклеиновых кислот и белков в работающих клетках. Первым сдвигом в развивающейся цепи событий является экспрессия гена, ответственного за синтез того или иного конкретного белка. Это приводит к наработке РНК или увеличению скорости ее транскрипции на структурных генах ДНК. Увеличение количества информационной РНК приводит к росту количества рибосом, в которых и происходит синтез белковых молекул. В результате масса работающей структуры нарастает и увеличиваются ее функциональные возможности. Возникшие новые структуры называются системным структурным следом (ССС).

Индивидуальные адаптации, сформированные в ранний постэмбриональный период, несомненно, имеют свои особенности, заключающиеся прежде всего в их большей стойкости. Наследственно закрепленные адаптации, в свою очередь, делятся на видовые и по-

Рис. 14.2.

пуляционные. Последние имеют более сложную структуру, поскольку к особенностям вида добавляется влияние конкретной среды, в которой живет данная популяция. Это влияние тем сильнее, чем большее число поколений подвергалось этим средовым воздействиям.

Адаптация к климатическим условиям той или иной географической зоны называется акклиматизацией , а приспособление к какому-то одному фактору среды - акклимацией. Некоторые исследователи считают, что истинная акклиматизация возникает только во втором или даже третьем поколении переселившихся лиц. Кратковременную, несовершенную адаптацию у первого поколения лиц, переехавших на новое местожительства, они называют акклимацией. Таким образом, термин «акклимация» не совсем устоялся и возможны разные варианты его употребления.

Эволюция и формы адаптации

Общие закономерности адаптации организма

При изучении изменений, происходящих в организме под влиянием совокупности экологических (природных и антропотехногенных) факторов, применяют термин «адаптация». Под адаптацией понимают все виды врождённой и приобретённой приспособительной деятельности, которые обеспечиваются физиологическими реакциями, происходящими на клеточном, органном, системном и организменном уровнях.

Подходы к изучению адаптации

При изучении адаптации применяют системный и индивидуальный подходы.

Системный подход к адаптации (рис.1) предполагает необходимость изучения адаптации и как процесса, и как состояния системы, для которой характерно подвижное равновесие, сохраняющее постоянство структур лишь при непрерывном движении всех компонентов системы. В итоге уравновешивание со средой происходит за счёт приобретения нового системного качества.

Рис. 1. Системный характер адаптационных изменений

Индивидуальный подход к адаптации человека можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования индивидуума в конкретной экологической среде обитания. Другими словами, для всякого организма существует оптимальная эндогенная (внутренняя) и экзогенная (внешняя) экологическая среда, причём среда обитания не только с оптимальными характеристиками физических условий, но и с конкретными производственными и социальными условиями. По обе стороны от оптимума трудовая и биологическая активность постепенно снижаются, пока, наконец, условия не станут такими, в которых организм вообще не сможет существовать.

Эволюция и формы адаптации

Адаптация тесно связана с эволюцией организмов и устойчиво адаптированными считаются те, которые приспособились к изменённым условиям, размножаются и дают в новой среде обитания жизнестойкое потомство. Существуют две принципиально различные формы адаптации : генотипическая и фенотипическая.

Генотипическая адаптация , в результате которой на основе наследственности, мутаций и естественного отбора формировались современные виды животных.

Фенотипическая адаптация формируется в процессе взаимодействия конкретного организма с окружающей его средой обитания.

Структурные следы адаптации имеют важное биологическое значение, так как защищают человека от предстоящих встреч с неа- декватными и опасными факторами среды. В то же время результаты фенотипической адаптации не передаются по наследству, что следует считать выгодным для сохранения вида, поскольку следующее поколение адаптируется заново к широкому спектру иногда совершенно новых факторов, требующих выработки новых специализированных реакций.

Типы приспособительного поведения.

Различают три типа приспособительного поведения живых организмов в ответ на действие неблагоприятного раздражителя:

§ бегство от неблагоприятного раздражителя,

§ пассивное подчинение раздражителю

§ либо активное противодействие за счёт развития специфических адаптивных реакций.

Гомеостаз и гомеокинез .

Система жизнеобеспечения организма, наряду с механизмами поддержания равновесия внутренней среды (гомеостаз), представлена и генетическими программами развития, осуществление которых невозможно без постоянного изменения этой внутренней среды (гомеокинез), реализуемого посредством многообразных адаптивных процессов (реакций, механизмов, ответов и т.д.). Именно на поддержание генетических программ развития, являющихся ведущей движущей силой в живом организме, направлена деятельность систем репродуктивного, энергетического и адаптационного гомеостата (рис. 2). Оптимальное функционирование систем, обеспечивающих три ведущих гомеостата, реализуется через посреднические системы (кровообращение, дыхание, кровь) и регуляторные механизмы вегетативной и эндокринной систем.

Рис. 2 Обеспечение деятельности основных гомеостатических систем

Другими словами, под адаптацией понимают все виды врождённой и приобретённой приспособительной деятельности, которые обеспечиваются определёнными физиологическими реакциями, происходящими на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Это универсальное определение адаптации отражает необходимость соблюдения в живом мире фундаментального закона биологии, сформулированного ещё Клодом Бернаром, - закона постоянства внутренней среды.

Теории адаптации

При формировании адаптивного гомеостата обеспечивающие адаптацию физиологические процессы развёртываются поэтапно. Например, В.П. Казначеев процесс адаптации при переездах подразделяет на последовательно происходящие фазы: начальную, стабилизации, переходную и истощения.

1-я фаза - начальная - характеризуется дестабилизацией функций организма. Она может обеспечить приспособление к действию неадекватных факторов лишь в течение короткого промежутка времени, длительностью, как правило, не более одного года. В ряде случаев явления дестабилизации, характерные для первой фазы адаптации, остаются на многие годы, что, в частности, служит одной из причин возвращения мигрантов на прежнее место жительства.

2-я фаза - стабилизации - продолжается от 1 года до 4 лет. В этот период наблюдается синхронизация всех гомеостатических процессов, сопровождающаяся не только функциональной, но и структурной перестройкой биосистемы.

3-я фаза - переходная , продолжительностью от 4 до 5-10 лет. В это время у большинства переселенцев происходит стабилизация соматических и вегетативных функций.

4-я фаза - истощения , возможна при длительном проживании на Севере, является следствием перенапряжения в гомеостатических системах организма при недостаточности генетически запрограммированных механизмов долговременной адаптации к возмущающим факторам среды обитания.

В обобщённом виде рассматриваемые физиологические процессы на организменном уровне содержатся в экспериментально обоснованной теории «общего адаптационного синдрома», или стресс-реакции (Ганс Селье, 1936).

Стресс - комплекс неспецифических реакций организма в ответ на действие сильных или сверхсильных раздражителей .

Стресс в классической интерпретации протекает в три стадии (рис. 3), или фазы, а именно «тревоги», переходную, устойчивой адаптации.

Первая фаза - «тревоги» - развивается в самом начале действия как физиологического, так и патогенного фактора или изменённых условий внешней среды. При этом реагируют висцеральные системы (кровообращения, дыхания), реакциями которых управляет ЦНС с широким вовлечением гормональных факторов (в частности, гормонов мозгового вещества надпочечников - глюкокортикоидов и катехоламинов), что в свою очередь сопровождается повышенным тонусом симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Рис. 3. Фазы стресса по Г. Селье

Переходная фаза. Часто выделяют фазу, переходную к устойчивой адаптации. Она характеризуется уменьшением общей возбудимости ЦНС, формированием функциональных систем, обеспечивающих управление адаптацией к возникшим новым условиям. В ходе этой фазы приспособительные реакции организма постепенно переключаются на более глубокий тканевый уровень.

Фаза устойчивой адаптации , или резистентности. Формируются новые координационные соотношения, осуществляются целенаправленные защитные реакции. Подключается гипофизарно-надпочечниковая система, мобилизуются структуры, в результате деятельности которых ткани получают повышенное энергетическое и пластическое обеспечение. Эта стадия и является собственно адаптацией - приспособлением - и характеризуется новым уровнем деятельности тканевых, клеточных, мембранных элементов, перестроившихся благодаря временной активации вспомогательных систем, которые при этом могут функционировать практически в исходном режиме, тогда как тканевые процессы активизируются, обеспечивая гомеостаз, адекватный новым условиям существования.

Несмотря на экономичность - выключение «лишних» реакций, а следовательно, и излишней затраты энергии, - переключение реактивности организма на новый уровень осуществляется при определённом напряжении управляющих систем. Это напряжение названо «цена адаптации». Поскольку эта стадия связана с постоянным напряжением регуляторных механизмов, перестройкой соотношений нервных и гуморальных механизмов, формированием новых функциональных систем, то эти процессы при сверхпороговой интенсивности стрессорных факторов могут вызвать развитие стадии истощения.

Адаптогенные факторы

Селье назвал факторы, воздействие которых приводит к адаптации, стресс-факторами. Другое их название - экстремальные факторы. Экстремальными могут быть не только отдельные воздействия на организм, но и изменённые условия существования в целом (например, перемещение человека с юга на Крайний Север и т.д.). По отношению к человеку адаптогенные факторы могут быть природными и социальными, связанными с трудовой деятельностью.

Природные факторы. В ходе эволюционного развития живые организмы адаптировались к действию широкого спектра природных раздражителей. Действие природных факторов, вызывающих развитие адаптационных механизмов, всегда является комплексным, так что можно говорить о действии группы факторов того или иного характера. Например, все живые организмы в ходе эволюции прежде всего приспособились к земным условиям существования: определённому барометрическому давлению и гравитации, уровню космических и тепловых излучений, строго определённому газовому составу окружающей атмосферы и т.д.

Социальные факторы. Помимо того, что человеческий организм подвержен тем же природным влияниям, что и организм животных, социальные условия жизни человека, факторы, связанные с его трудовой деятельностью, породили специфические факторы, к которым необходимо адаптироваться. Их число растёт с развитием цивилизации. Так, с расширением среды обитания появляются совершенно новые для человеческого организма условия и воздействия. Например, космические полёты приносят новые комплексы воздействия. К их числу относится невесомость - состояние, абсолютно неадекватное для любого организма. Невесомость сочетается с гипокинезией, изменением суточного режима жизни и т.д.