Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы)

Частным случаем адаптации является акклиматиза­ ция. Акклиматизация — это приспособление к новым, непривычным климатогеографическим условиям среды. Акклиматизация человека является сложным социально­ биологическим процессом, в котором кроме развития в организме различных физиологических приспособлений большую роль играет активный процесс создания соци­ ально организованной обстановки труда и быта, приспо­ собленной к климатическим условиям.

Человек постоянно испытывает на себе влияние фак­ торов окружающей среды. Многообразие этих факторов условно можно подразделить на две большие группы: природные и социальные.

Природные факторы. К природным факторам отно­ сятся факторы живой (биотические факторы) и неживой (абиотические факторы) природы. К абиотическим фак­ торам среды относят воздушную среду, атмосферное дав­ ление, световое излучение, магнитные поля, температу­ ру окружающей среды, метеопогодные факторы и т.п. Человек адаптировался к различным климатогеографи­ ческим условиям. Он приспособился к циклическим из­ менениям в природе: к смене дня и ночи, времен года. К биотическим факторам относится все многообразие жи­ вотного и растительного мира, включая возбудителей бо­ лезней. Вследствие того, что все природные факторы взаи­ мосвязаны между собой, на человека они действуют ком­ плексно.

Социальные факторы. Социальные факторы в жиз­ ни современного человека весьма разнообразны. Исполь­ зование источников пищи, доступность которых ограни­ чена, длительная забота о потомстве, способность к уз­ наванию — все это примеры сложных социальных адап­ таций.

Человеческое общество, развивая социальную систе­ му, оказывается само под воздействием ее факторов. При этом они могут оказывать положительное воздействие на жизнедеятельность человека: создавать комфортные условия для его существования, усиливать возможности социальной охраны членов общества, повышать нрав­ ственный и духовный уровень человеческой личности. Однако социальные факторы могут оказывать и отрица­ тельное воздействие, создавая экстремальные условия для здоровья и жизни человека. К этим факторам относятся бытовые, общественные и производственные конфлик­ ты, плохие жилищные условия, недостаточное питание, потребление в пищу экологически опасных продуктов питания. С социальными факторами связаны и различ­ ные виды трудовой деятельности. Это может быть влия­ ние высоких и низких температур, шумов, вибраций, изменение газовой среды и барометрического давления, действие измененной гравитации — перегрузок или не­ весомости.

Безработица, социальная незащищенность человека, тяжелые условия труда, усиленный поток информации, нервные перенапряжения и различные стрессовые ситуа­ ции — все это неблагоприятные факторы воздействия со­ циальной системы, требующие адаптации к ним организ­ ма. Вместе с тем и обычная трудовая деятельность, осу­ ществляемая в нормальных условиях, включая учебный процесс, также требуют адаптации.

Адаптация является одним из фундаментальных ка­ честв живой материи. Она присуща всем известным фор­ мам жизни. Наибольший интерес представляет физио­ логическая адаптация, под которой понимают устойчи­ вый уровень активности физиологических систем, орга­ нов и тканей, а также механизмов управления, который

обеспечивает возможность длительной активной жизне­ деятельности организма человека и животного в изме­ ненных условиях существования (общеприродных и со­ циальных) и способность к воспроизведению потомства.

Физиологическая адаптация включает изучение явле­ ний индивидуальных адаптации; видовой, генотипичес­ кой и фенотипической адаптации.

В основе индивидуальной адаптации лежит генотип — комплекс видовых признаков, закрепленных генетичес­ ки, и передающихся по наследству. В результате геноти­ пической адаптации, на основе наследственной изменчи­ вости, мутаций и естественного отбора сформировались современные виды животных (рис. 2.1).

Генетическая программа организма предусматривает не заранее сформировавшуюся адаптацию, а возможность ее реализации под влиянием среды. Это согласуется с суждением И.И. Шмальгаузена (1968) о наследуемости нормы реакции. По его мнению, наследственным явля­ ется не внешнее проявление какого-либо признака, а спо­ собность реагировать определенными изменениями на определенные изменения во внешней среде, т.е. норма реакции на условия внешней среды. Это позволяет со­ хранить постоянство видоспецифических характеристик — поддерживать гомеостаз.

Адаптация, приобретаемая в ходе индивидуальной жизни организма, при его взаимодействии с окружаю­ щей средой, называется фенотипической. При этом из­ менения, которые накапливаются в организме, не пере­ даются по наследству, а как бы накладываются на на­ следственные признаки. Это позволяет следующим по­ колениям приспособиться к новым условиям, используя не специализированные реакции предков, а потенциаль­ ную возможность адаптивных механизмов организма.

По мере развития общего адаптационного синдро­ ма (ОАС) наблюдается определенная последователь­ ность изменений в организме: сначала возникают не­ специфические адаптационные изменения, затем — спе­ цифические.

Наиболее подробно неспецифические компоненты ОАС были исследованы Г. Селье. Он показал, что в от­ вет на действие чрезмерных повреждающих раздражите­ лей самой различной природы (механических, физичес­ ких, химических, биологических и психических), в орга­ низме возникают стереотипные изменения. Комплекс этих сдвигов получил название «общего адаптационного синдрома». Такое приспособление является способом адаптации организма с минимизацией затрат морфофи­ зиологических структур.

Состояние организма, вызываемое неблагоприятны­ ми воздействиями, Г. Селье (1960) назвал реакцией на­ пряжения, или стресс-реакцией. Независимо от качества фактора, вызывавшего стресс, он сопровождается сово­ купностью постоянных симптомов. Важнейшими из них являются: увеличение коркового слоя надпочечников с уменьшением в них липоидов и холестерина, инволю­ ция тимико-лимфатического аппарата, возникновение язв желудочно-кишечного тракта.

В настоящее время классическая модель общего адап­ тационного синдрома выглядит следующим образом.

/. Стадия тревоги, или стадия напряжения:

а) усиленный выброс адреналина в кровь, обеспечи­ вающего мобилизацию углеводных и жировых ре­ сурсов для энергетических целей и активирующего деятельность Р-клеток инсулярного аппарата с по­ следующим повышением содержания инсулина в крови;

б) повышенное выделение в кровь секреторных про­ дуктов кортикальными клетками, приводящее к ис­ тощению в них запасов аскорбиновой кислоты, жиров и холестерина;

в) понижение деятельности щитовидной и половых желез;

г) увеличение количества лейкоцитов; д) усиление, каталитических процессов в тканях, при­

водящее к снижению веса тела; е) уменьшение тимико-лимфатического аппарата;

ж) подавление анаболических процессов, главным об­ разом, снижение образования РНК и белковых ве­ ществ.

II. Стадия резистентности:

а) накопление в корковом слое надпочечников пред­ шественников стероидных гормонов (липоидов, хо­ лестерина, аскорбиновой кислоты) и усиленное секретирование гормональных продуктов в кровяное русло;

б) активизация синтетических процессов в тканях с последующим восстановлением нормального веса тела и отдельных его органов;

в) дальнейшее уменьшение тимико-лимфатического аппарата;

г) снижение инсулина в крови, обеспечивающее уси­ ление метаболических эффектов кортикостероидов.

III. Стадия истощения — в этой стадии преобладают главным образом, явления повреждения, явления распа­ да.

Во время стадии тревоги неспецифическая сопротив­ ляемость организма повышается, при этом он делается более устойчивым к различным воздействиям. С перехо­ дом в стадию резистентности неспецифическая сопротив-

-ляемость уменьшается, но возрастает устойчивость орга­ низма к тому фактору, которым был вызван стресс.

В основе специфического характера адаптации лежит избирательное действие качественно различных физичес­ ких и химических факторов на определенные физиоло­ гические системы организма и клеточный метаболизм. При повторном действии раздражителя включается оп­ ределенная функциональная система. Ее защитный эф­ фект проявляется только при действии этого раздражи­ теля. Данная закономерность подчеркивает, таким обра­ зом, принцип специфичности в развитии повышенной устойчивости организма. Примером специфических адап­ тационных изменений является адаптация к гипоксии, физическим нагрузкам, высоким температурам и т.д.

Существует два уровня специфической адаптации (И.А. Шилов, 1985).

Первый уровень относится к обычным условиям су­ ществования организма, второй — к чрезвычайным (эк-, стремальным, изменяющимся, лабильным).

Для нормального функционирования организма не­ обходим определенный диапазон колебаний факторов ок­ ружающей среды (газового состава атмосферного возду­ ха, его влажности, температуры и т.п.). Избыток или недостаток этих факторов неблагоприятно сказывается на жизнедеятельности.

2.2. Механизмы адаптации

Процесс адаптации носит фазовый характер.

Первая фаза — начальная фаза. Она характеризуется тем, что при первичном воздействии внешнего необыч­ ного по силе или длительности фактора возникают гене­

рализованные физиологические реакции, в несколько раз превышающие потребности организма. Эти реакции про­ текают некоординированно, с большим напряжением органов и систем. Поэтому их функциональный резерв скоро истощается, а приспособительный эффект низкий, что свидетельствует о «несовершенстве» данной формы адаптации..Адаптационные реакции на начальном этапе протекают на основе готовых физиологических механиз­ мов. При этом «программы» поддержания гомеостаза могут быть врожденными или приобретенными в про­ цессе предшествующего индивидуального опыта. Такие «программы» могут существовать на уровне клеток, тка­ ней, на уровне фиксированных связей в подкорковых образованиях и, наконец, в коре больших полушарий бла­ годаря ее способности образовывать временные связи. Примером проявления первой фазы адаптации может служить рост легочной вентиляции и минутного объема крови при гипоксическом воздействии и т.п.

Вторая фаза — переходная к устойчивой адаптации. Она проявляется в условиях сильного или длительного влияния возмущающего фактора либо комплексного воз­ действия. При этом возникает ситуация, когда имеющи­ еся физиологические механизмы не могут обеспечить дол­ жного приспособления к среде. Необходимо создание новой системы, в которой на основе элементов старых программ создаются новые связи.

В целом во вторую фазу адаптации идет поиск орга­ низмом более выгодных механизмов функционирования.

Третья фаза — фаза устойчивой или долговременной адаптации. Основным условием наступления этого этапа адаптации является многократное либо длительное дей­ ствие на организм факторов, мобилизующих вновь со­ зданную функциональную систему. Организму нужна

тренировка, во время которой происходит «фиксация сло­ жившихся адаптационных систем и увеличение их мощ­ ности до уровня, диктуемого средой» (Е.П. Гора).

Организм переходит на новый уровень функциониро­ вания. Он начинает работать в более экономном режиме за счет уменьшения затрат энергии на неадекватные ре­ акции. На данном этапе преобладают биохимические про­ цессы на тканевом уровне. Накапливающиеся в клетках под влиянием новых факторов среды продукты распада становятся стимуляторами реакций анаболизма. В резуль­ тате перестройки клеточного обмена процессы анаболиз­ ма начинают преобладать над катаболическими. Проис­ ходит активный синтез АТФ из продуктов ее распада. Метаболиты ускоряют процесс транскрипции РНК на структурных генах ДНК. Увеличение количества инфор­ мационной РНК вызывает активацию трансляции, при­ водящую к интенсификации синтеза белковых молекул.

Усиленное функционирование органов и систем ока­ зывает влияние на генетический аппарат ядер клетки. Это приводит к формированию структурных изменений, ко­ торые увеличивают мощность систем, ответственных за адаптацию. Именно этот «структурный след» является основой долговременной адаптации.

По своей физиологической и биохимической сути адаптация — это качественно новое состояние, характе­ ризующееся повышенной устойчивостью организма к эк­ стремальным воздействиям. Главная черта адаптирован­ ной системы — это экономичность функционирования, т.е. рациональное использование энергии. Состояние адаптации характеризуется физиологическими, биохими­ ческими и морфологическими сдвигами, возникающими на разных уровнях организации от организменного до молекулярного.

2.3. Концепция здоровья и болезни

Здоровье — это состояние полного телесного, душев­ ного и социального благополучия, состояние сохранения

иразвития биологических, физиологических и психичес­ ких функций человека, оптимальной трудоспособности

исоциальной активности при наибольшей продолжитель­ ности активной жизни.

Связующим звеном между понятиями «здоровье» и «среда жизнедеятельности» являются знания об адапта­ ции как совокупности особенностей — морфофизиологи­ ческих, поведенческих, популяционных и др., которые обеспечивают особый образ жизни при определенных условиях внешней среды. Способы использования ресур­ сов внешней среды, особенности образа жизни показы­ вают биологическую и социальную сущность не только здоровья человека, но и возможности возникновения бо­ лезни.

Существуют следующие основные концепции здоро­ вья:

1.Общепринятой концепцией здоровья с древних вре­ мен и по наше время считается просто отсутствие бо­ лезней. Такое понимание здоровья бытует с начала нашей эры, и его можно встретить в работах и древ­ них, и средневековых, и современных врачей.

2.По биологическим представлениям здоровье есть спо­ собность организма сохранять гомеостатическое рав­ новесие, т.е. устойчивость регуляционных систем организма.

3.По определению Всемирной организации здравоох­ ранения (ВОЗ), здоровье — это позитивное состоя­ ние, характеризующее личность в целом, т.е. состо­ яние физического, духовного и социального благо­ получия.