Биология в таблицах и схемах / Сидоров Е.П. Анатомия и физиология человека, пособие для подготовки к ЕГЭ и ГИА,
.pdf91
Д.Возбуждаются нейроны затылочных долей, что связано со зрительными образами во время сна, возможно появление звуковых и обонятельных образов.
3.Сновидения во время быстрого сна реалистичны, эмоциональны, в отличие от сновидений медленного сна.
2.Физиологическая природа сна.
а.Заторможенность движений во время быстрого сна связана с группой нейронов, находящихся в стволе мозга.
1.Разрушение этой зоны у животных приводит к активным движениям во время быстрого сна (животные во сне двигаются как во время охоты).
б.Раздражение нейронов, ответственных за бодрствование, приводит к пробуждению и настораживанию животного.
1.Разрушение этих клеток приводит животное в сонное состояние. в.Раздражение нейронов, ответственных за засыпание, приводит к подготовке ко сну и засыпанию.
г.Причины смены сна и бодрствования.
1.Приспособленность к смене дня и ночи проявляется в ритмах сна и бодрствования, поддерживаемых автоматически (циркадные ритмы).
2.Усталость вызывает потребность во сне.
3.Условные рефлексы, связанные с засыпанием, ускоряют наступление сна (привычная обстановка спальни, время отхода ко сну и другие факторы могут быть условными раздражителями).
д.Причины пробуждения.
1.Внешние сигналы (яркий свет, сильный звук и др.).
2.Сигналы от внутренних органов (чувство голода, наполненный мочевой пузырь и др.).
3.Гуморальные сигналы (выброс некоторых гормонов связан с ритмом сна и бодрствования, например, гормон роста выбрасывается через 1 час после засыпания).
3.Значение сна и сновидений.
а.Сон не означает покой, т.к. во время сна активность мозга не уменьшается, а перестраивается.
б.Все люди видят сны (некоторые их не запоминают). 1.Характер снов определяется прошлым опытом человека.
.Фантастические сны — комбинации прошлых впечатлений.
."Вещие сны" предвещают неприятные события на основе неосознанных предвестников этих событий.
1.Например, болезнь близкого человека может присниться после анализа в мозгу спящего человека неосознанных в период бодрствования признаков недомогания и беспокойства.
2.Чаще сны не сбываются и быстро забываются.
91
92
3.Верятность совпадения сна с будущей реальностью мала, однако, при совпадении это нередко истолковывается людьми как свидетельство сверхъестественного.
в.Сновидения — нормальная психическая деятельность мозга, протекающая во сне и связанная с комбинацией осознанных и неосознанных явлений внешнего мира и физиологическими сами организма.
4.Предупреждение нарушений сна.
а.Нарушение сна в виде бессонницы встречаются довольно часто240. б.Причины бессонницы241:
1.Отсутствие физического утомления при гиподинамии.
2.Нарушение нормального суточного ритма, например, ночная работа, вечерние развлечения.
3.Перегрузка информацией (кино, телевидение, театр) приводит к расстройствам нормального функционирования нервной системы.
в.Профилактика бессонницы.
1.Выполнять наиболее интенсивную работу утром, а не вечером. 2.Вечером деятельность должна быть легкой и неутомительной.
3.Полезно перед сном совершить легкую прогулку и принять теплую ванну.
.Эти рекомендации будут полезны не всем, т.к. засыпанию способствуют привычки, сложившиеся в течение жизни.
.Например, одним необходимо плотно поесть перед сном, другим, наоборот, ложиться на пустой желудок, чтобы хорошо уснуть.
г.Нормальная продолжительность сна.
1.В среднем человеку необходимо 8 часов сна. 2.Продолжительность сна уменьшается с возрастом.
3.Описаны случаи малой продолжительности сна, не отражающейся на здоровье людей.
.Петр I, Наполеон, Шиллер, Гете, Бехтерев спали по 5 часов в сутки..Эдисон спал 2 — 3 часа в сутки.
VII.НАРУШЕНИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ВНД) И ИХ ПРОФИЛАКТИКА.
1.Гигиена высшей нервной деятельности.
а.Причины нарушения высшей нервной деятельности: недостаточное питание, нерегулярный отдых, общие заболевания, гиподинамия.
240Одной из причин бессонницы является нарушение кровоснабжения ствола мозга, которое может наступить, например, в результате сдавления мышцами шеи кровеносных сосудов и нервов, управляющими ими. Восстановление кровообращения вызывает нормальную физиологическую реакцию засыпания.
241Перечисленные ниже причины необходимо знать на экзамене, однако, они приводят к бессоннице только при наличии нарушения кровоснабжения ствола мозга.
92
93
б.Оптимальная организация умственного труда уменьшает эмоциональные и умственные перегрузки при необходимости переработать в короткие сроки большой объем информации.
в.Конфликтные ситуации могут вызвать нарушения психики, поэтому необходимо быть терпеливым и доброжелательным.
г.Неблагоприятные факторы внешней среды ведут к нарушению процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий, что сопровождается бессонницей, ухудшением памяти, нарушением работы внутренних органов.
д.Устранение этих причин приводит к восстановлению нарушенных процессов в коре головного мозга и нормализации ВНД.
2.Влияние алкоголя на нервную систему и поведение.
а.Этанол начинает всасываться уже в ротовой полости и в желудке. 1.Попадает в кровь через 2 мин после потребления.
2.Разносится по всему организму.
3.Наиболее чувствительны к нему нервные клетки..Ухудшается условнорефлекторная деятельность ЦНС.
.Нарушается согласованность в процессах возбуждения и торможения.Например, нарушаются сложные произвольные движения человека.
.При действии этанола на лобные доли человек перестает подавлять эмоциональные реакции, утрачивает сдержанность и стыдливость.
3.Стадия опьянения зависит от концентрации этанола в крови. Чем она выше, тем больше парализуется действие высших отделов мозга, что не позволяет им регулировать низшие отделы.
.0,04% — угнетается деятельность коры головного мозга, утрачивается разумность рассуждений.
.0,1% — нарушается координация движений, перестают регулироваться эмоциональные реакции (возникает беспричинная радость или (у 15% людей) уныние).
.0,2% — возбуждаются глубокие структуры, пробуждающие низменные инстинкты, появляется внезапная ярость.
.0,3% — человек в сознании, но не понимает, что слышит и видит..0,4% — потеря сознания с опорожнением мочевого пузыря..Более 0,6% — наступает смерть.
4.Алкоголизм — болезненное состояние, заключающееся в безудержном влечении к алкоголю.
.Это болезнь, возникающая в результате генетических причин. Предрасположенность к алкоголизму имеется примерно у 10% людей.
.Характеризуется физическими и психическими изменениями в организме..Выделяют 3 стадии этого заболевания:
1.Начальная стадия, когда необратимых изменений в организме нет.
2.Вторая стадия сопровождается нарушением работы внутренних органов, психическими расстройствами и деградацией личности.
93
94
3.Третья стадия сопровождается усилением пристрастия к алкоголю, развиваются алкогольные психозы, необратимо повреждается нервная система.
б.Алкоголь выводится из организма в течение 1 — 2 суток.
1.Люди, ежедневно употребляющие алкоголь, находятся в состоянии хронического алкогольного отравления.
2.Пиво, кроме алкоголя, содержит много углеводов, превращающихся в жир, поэтому любители пива нередко страдают от излишней полноты242.
3.Алкоголизм и общество.
а.50% всех преступлений связано с потреблением алкоголя. б.Дети родителей алкоголиков страдают нервными заболеваниями.
в.Алкоголики часто пренебрегают своими общественными обязанностями по воспитанию детей, нарушают трудовую дисциплину.
г.Борьба с алкоголизмом — крупнейшая социальная и медицинская проблема общества.
д.Алкоголизм может привести к развитию цирроза печени, т.е. замене ткани печени на соединительную ткань243.
ТРУДОВАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА
I.ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ ТРУДА. 1.Физиология труда.
а.Физиология труда — область физиологии, изучающая изменение функционального состояния работающего человека и рекомендующая наиболее благоприятные режимы труда и отдыха.
б.Основы физиологии труда были заложены И.М.Сеченовым и А.А.Ухтомским. в.Компоненты трудовой деятельности человека — психический и механический244.
1.Механический компонент определяется мышечной работой.
.Сложные движения состоят из суммы простых, скоординированных нервной системой.
.В работающих мышцах усиливается обмен веществ, что ведет к усилению кровотока в них и усилению функционирования внутренних органов (сердца, легких и др.).
2.Психический компонент определяется участием в трудовой деятельности органов чувств, памяти, мышления, эмоций и волевых усилий.
3.В каждом виде труда присутствуют эти компоненты, но в разных пропорциях.
242Пиво содержит вещества, сходные по своей структуре с женскими половыми гормонами, которые приводят к усиленному отложению жира по женскому типу и снижают половую активность.
243Алкоголизм приводит к недостаточности витамина В1 в организме, что проявляется нарушением углеводного обмена и патологическими изменениями в нервной и сосудистой системах.*
244Это деление условно, т.к. в каждом из этих компонентов принимает участие нервная система.
94
95
a.Любой труд требует творческой деятельности.
г.Условия труда — все, что окружает человека в его трудовой деятельности (температура, влажность, шумы и др.).
д.Работоспособность — способность выполнять определенный вид и объем работы.
1.Работоспособность определяет состояние работающего человека. 2.Работоспособность зависит от опыта, условий труда, самочувствия, трудовой нагрузки.
3.Чем выше работоспособность, тем с меньшим напряжением будет выполнена работа.
е.Систематические упражнения совершенствуют трудовую деятельность. 1.При тренировках человек совершает меньше лишних движений.
2.Действия человека становятся автоматическими, т.е. нет необходимости обдумывать каждое движение.
3.Автоматические движения повышают работоспособность, снижают напряжение, повышают производительность труда.
2.Формы труда.
а.Тяжелый физический труд требует работы 2/3 мышц человека. 1.Повышен энергетический расход — более 20000 кДж в сутки. 2.Потребление О2 в 2 — 4 раза выше, чем в покое.
3.Частота пульса до 150 ударов в мин.
4.Развивает мышечную силу человека, но требует больше времени для отдыха. 5.Однообразный труд развивает только одну или несколько групп мышц.
б.Механизированные формы труда требуют скорости и точности движений, необходимых для управления механизмами.
1.Энергетические затраты составляют 15080 кДж в сутки. 2.Частота пульса — 90 ударов в мин.
3.Роль крупных мышц мала, но велика роль мелких мышц. 4.Утомляемость повышена, т.к. преобладают однообразные движения.
a.Работоспосбность быстро падает.
b.Необходимы волевые усилия для поддержания рабочего напряжения.
e.Для механизированного труда недостаточно тренировок, необходимы и знания конструкций обслуживаемых механизмов (примеры: шофер, токарь, вязальщица).
3.Труд на полуавтоматическом производстве ограничивается выполнением простых операций по обслуживанию станка (штамповка одних и тех же деталей). 4.Труд на автоматическом производстве характеризуется управлением автоматами.
.Необходима ежесекундная готовность к действиям с высокой скоростью для бесперебойной работы механизмов.
.Напряжение нервной системы повышено.
.Необходимы значительные знания об обслуживаемом автомате..Иногда человек обслуживает несколько механизмов.
95
96
.Примеры: работа с ткацким станком, работа летчика и др.
5.Групповые формы труда (конвейер) заключаются в автоматических двигательных навыках и передаче изделия по ходу его обработки от одного рабочего к другому.
a.Необходима высокая скорость и точность движений, а также согласованность с действиями всех участников.
6.Труд с дистанционным управлением связан с большой информационной нагрузкой на органы чувств.
.Примеры: диспетчер, работа на АЭС.
7.Формы умственного труда связаны с небольшими энергетическими затратами
— 13500 кДж в сутки.
.Требует освоения определенных программ действий, знаний.
.Примеры в сфере материального производства: ученые, инженеры, техники, в сфере нематериального производства: врачи, учителя, воспитатели, писатели, художники, артисты.
II.ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА В НЕОБЫЧНЫХ УСЛОВИЯХ.
1.Экологическая физиология изучает приспособленность современного человека к различным природным факторам среды и к необычным факторам среды (ускорение, невесомость, шум, вибрация, укачивание, магнитное поле, ионизирующая радиация).
а.Человек, осваивая новые пространства, попадает в жесткие условия обитания. б.В новых условиях среды изменяется работоспособность и самочувствие человека.
в.Новые условия могут не соответствовать наследственным и приобретенным свойствам организма.
2.Акклиматизация и адаптация.
а.Акклиматизация — приспособление организма к природным, климатическим условиям среды.
б.Адаптация — приспособление человека к новым производственным и бытовым условиям.
1.Возрастает точность и количество выполняемых трудовых операций. в.Приспособительные способности человека очень велики.
1.При этом частично перестраиваются обменные и нервные процессы, психика, изменяются двигательные реакции.
2.Пример: приспособление к невесомости (изучал В.В.Парин).
.В невесомости человек перестает ориентироваться в пространстве, т.к. вестибулярный аппарат перестает правильно работать.
.Возникает ощущение падения вниз головой.
.Происходит перераспределение массы циркулирующей крови, она устремляется в верхнюю часть тела из — за потери тяжести.
1.В ответ на это запускаются механизмы регуляции, уменьшающие объем циркулирующей крови.
96
97
2.Почки выделяют повышенное количество воды, увеличивается чувство жажды.
.Мышцы и кости лишаются весовой нагрузки, изменяется стереотип движений.
1.Через несколько дней может возникнуть детренированность сердечнососудистой и мышечной систем.
2.Во время и до полета необходимы специальные комплексы упражнений.
.После адаптации к невесомости человек должен адаптироваться к нормальной силе тяжести при возвращении на Землю.
3.Неблагоприятные факторы среды приводят к развития у человека стресса. а.Стресс — состояние напряжения у человека, возникающее под влиянием сильных воздействий.
1.Появляется при экстремальных физических и психических воздействиях. 2.При стрессе происходит специфическая нейрогуморальная реакция организма.
3.Стресс может оказывать положительное и отрицательное действие на организм человека.
б.В настоящее время основной причиной стрессов у человека является перенаселенность.245 1.На Земле проживает 4 млрд. человек.
2.Естественные ресурсы Земли способны обеспечить жизнь без экологических катастроф 500 млн. человек.
3.На численность людей влияют биологические и социальные факторы, ведущие к развитию стрессов у людей.
.Биологические регуляторы численности людей. 1.Недостаток пищи увеличивает вероятность смерти.
А.При недостатке пищи ухудшается ее качество. Это подрывает здоровье в первую очередь детей.
Б.Неполноценая пища ведет к нарушению энергетического баланса у человека.
В.В результате активность поиска пищи снижается, в обществе появляется безынициативность, апатия, подавленность, что усиливает голод, увеличивает его распространение, затрудняет борьбу с ним.
Г.При неблагоприятных условиях жизни падает плодовитость и ухудшается забота о потомстве. В результате уменьшается рождаемость и увеличивается смертность. У человека это проявляется эмансипацией женщин и увеличением числа матерей — одиночек.
2.Избыточность населения ухудшает среду обитания. А.Биосфера не успевает перерабатывать загрязнения.
Б.Люди избегают неблагоприятных экологических факторов и заселяют новые территории.
245 На самом деле в настоящее время человечеством освоено 48% суши.
97
98
В.Скопление людей в городах создает благоприятные условия для размножения паразитов и возбудителей болезней (эпидемий).
.Биологические (врожденные) программы поведения, ведущие к ограничению численности людей.
1.У человека генетически заложена программа охраны своей территории. А.Ограничение групповой (этнической, национальной) территории. Б.Защита целостность этой территории ведет к территориальным войнам.
2.При стрессах у некоорых особей включается биологическая программ — агрессивность. Агрессивность этих особей порождает иерархию в обществе. (примеры иерархических структур: банда, государство, партия, фирма) с доминантной особью наверху (главарь, президент, генеральный секретарь, директор).
А.При увеличении плотности популяции агрессивные стычки учащаются. Б.В результате в популяции увеличивается число особей в состоянии стрессов и неврозов. Эти особи быстро погибают или перестают размножаться. В.Наиболее агрессивные особи начинают отнимать у других еду, жилище, нарушают чужую территорию. Популяция разделяется на доминантных особей и остальных, сильно обделенных.
Г.При нехватке продовольствия общество вводит жесткий контроль за распределением пищи. Это означает, что лучше буде жить тот, кто распределяет продукты питания.
3.Может включиться биологическая программа "объединение своих против чужих".
А.Популяция распадается по признакам национальности, землячества, языку, политическим взглядам и др.
Б.Чем жестче условия существования, тем больше неприязнь к "чужим". 4.Недоминантные особи теряют агрессивность, и у них включается альтернативная программа поведения.
А.Недоминантные особи теряют чувство осторожности, что проявляется у людей в форме бунтов, у них притупляется инстинкт самосохранения.
Б.У недоминантных особей уменьшается забота о собственной гигиене. Появляются опустившиеся личности, разносящие в популяции заразные болезни и паразитов (за время I Мировой войны они унесли больше жизней, чем оружие).
5.Часть особей теряет интерес к борьбе за территорию и иерархический ранг, у них включается программа скучиванья (хиппи). В таких группах идет замедление размножения, но гипертрофируется общение.
А.Пример "скучиванья" — появление городов. В крупных городах. Плодовитость населения не обеспечивает постоянство численности людей (их численность пополняется за счет мигрантов).
6.У потомства особей, живущих в неблагоприятной обстановке, включается биологическая программа — смена территорий.
98
99
А.Молодежь не хочет жить, как жили родители. Образуются группы молодежи (банды, тусовки), которых легко увлечь, куда-то двигаться или что — то разрушать (хунвейбины в Китае).
Б.Возможно этим объясняются нашествия варваров в истории Земли (крестовые походы, нашествия гуннов, татаро-монголов).
4.Успехи современной медицины приводят к снижению смертности и увеличению плотности населения.
а.В областях где раньше была высокая смертность (Африка, Азия), смертность упала, а биологическая и социальная программа повышенной плодовитости осталась (повышенная плодовитость была нужна для поддержания численности популяции на одном уровне при высокой смертности).
б.А результате в этих областях повышается плотность населения и неизбежны процессы описанные выше.
1.В некоторых странах (Китай, Индия) существуют государственные программы ограничения рождаемости.
в.Государственные программы повышения рождаемости поддерживаются националистами (своих должно быть больше, чем чужих), и милитаристами (чем больше солдат, тем больше генеральских мест).
III.ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА И СПОСОБЫ ЕГО СОХРАНЕНИЯ. 1.Защитно — приспособительные реакции организма.
а.Люди сами должны заботиться о сохранении своего здоровья, поэтому важны профилактические медицинские мероприятия.
б.Факторы, нарушающие здоровье.
1.Неправильное питание (отсутствие витаминов, употребление алкоголя, отравления).
2.Переохлаждение и перегревание организма.
3.Гиподинамия и травмы.
4.Облучение ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами.
.В высоких дозах они разрушают ДНК, что ведет к гибели клеток и возникновению раковых опухолей.
.Нарушается нормальное течение беременности.
5.Умственное и физическое перенапряжение (недостаточный сон и отдых, шум).
6.Несоблюдение правил личной гигиены и санитарии.
в.Защитно приспособительные реакции направлены на сохранение постоянства внутренней среды организма и адаптацию его к условиям существования, они регулируются рефлекторным и гуморальным путем.
1.Боль — защитная реакция организма.
.Возникает при раздражении рецепторов при повреждении органов и тканей.
.При боли увеличивается выделение биологически активных веществ (например, в крови увеличивается концентрация адреналина).
99
100
.Боль заставляет человека принять меры для сохранения здоровья246. 2.Повышение температуры — защитная реакция организма.
.Некоторые микроорганизмы и вирусы гибнут при повышении температу-
ры247.
.Повышенная температура стимулирует обмен веществ и фагоцитарную активность лейкоцитов.
.До прихода врача нельзя применять жаропонижающие средства, т.к. температура является одним из диагностических признаков.
.При температуре выше 40 С возможна денатурация некоторых жизненно важных белков, поэтому такая температура тела опасна.
3.Воспаление — защитная реакция организма, предотвращающая дальнейшее распространение микроорганизмов248 в теле человека.
4.Поверхностные покровы человека (кожа и слизистые оболочки) — барьер для проникновения микроорганизмов.
.На чистой коже через 10 — 20 мин гибнут все микроорганизмы (грязная кожа не обладает такими свойствами).
.Защитная функция кожи зависит от работы ее потовых и сальных желез..Слущивание эпидермиса предохраняет от заражения, т.к. слущенны
.Загрязненная кожа, в которой затруднено слущивание, не способна к самоочищению.
.Слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта защищены от микроорганизмов секретами своих желез.
1.В ротовой полости защитой является слюна, содержащая лизоцим (антибактериальное вещество).
2.В желудке антибактериальным и противогрибковым действием обладает соляная кислота.
3.Каждый день с калом человек теряет 10 г болезнетворных бактерий, для которых слизистая оболочка кишечника оказалась непроницаемой.
5.Вилочковая железа, лимфатические узлы, селезенка, костный мозг и печень — органы иммунной системы, содержащие большое число лейкоцитов и лимфоцитов.
6.Печень обезвреживает ядовитые вещества, образующиеся в организме и поступающие из желудочно — кишечного тракта в организм человека.
246Биологический смысл боли, по Павлову, состоит в отбрасывании всего, что мешает и угрожает жизненному процессу, нарушает равновесие со средой.*
247Так возбудитель сифилиса — бледная трепонема погибает при повышении температуры тела до 40о С. Поэтому в начале века, когда не были известны антибиотики, больных сифилисом намеренно заражали малярией, которая сопровождается резкими подъемами температуры.*
248 В организме человека постоянно обитает около 400 видов микрорганизмов, общее количество клеток которых — 1014.
100