1. Фізіологічні особливості організму людини

Організм – жива істота, що складається з диференційованих структур (кліток, тканин, органів) і функцій їх інтеграції [1].

Людина – вищий ступінь живих організмів на Землі, суб'єкт суспільно-історичної діяльності і культури [1].

Виникнувши на Землі приблизно 1,5 млн. років тому [2], людина прагнула до комфортного існування в процесі різних видів діяльності, у тому числі і трудовий, витрачаючи при цьому енергію свого мозку, нервів, м’язів, органів відчуття і т.д., прагнучи одночасно до безпечного перебування в навколишньому середовищі [3]. Людині необхідні постійні данні про стан і зміну навколишнього середовища для переробки одержаної інформації та розробки програм життєзабезпечення.

Взаємовідношення між людиною і природою в процесі діяльності регулюється вищою нервовою діяльністю за допомогою відповідних умовних рефлексів [3]. Це можливо завдяки фізіологічним особливостям організму людини, тому що:

1. В організмі людини функціонує багато систем: сенсорних; центральної нервової (ЦНС) і периферичної (ПНС); серцево-судинної; кровообігу; травлення; опорно-рухової; забезпечення безпеки імунного захисту та ін. Між всіма системами організму існують взаємозв'язки і організм людини у функціональному відношенні є єдиним цілим [4].

2. Кожна система організму виконує строго певну функцію. Так сенсорні системи мають вісім аналізаторів: зоровий, слуховий, вестибулярний, смаковий, нюховий, шкіряний, руховий і вісцелярний (аналізатор внутрішніх органів), які забезпечують здобуття величезної інформації про навколишній світ і передає її в мозок для аналізу.

Сприйняття діючих на організм зовнішніх подразників здійснюється органами відчуття: зору, слуху, нюху, смаку, дотику. Кожний із органів відчуття реагує лише на певні явища, перетворюючи сигнали зовнішнього середовища (звук, світло, запах і т.д.) на сигнали нервової системи – нервові імпульси.

Датчиками сенсорних систем є нервові утворення – рецептори. Частина з них, так звані екстерорецептори, сприймають зміни в навколишньому середовищі, а частина – інтерорецептори – у внутрішньому середовищі організму. Рецептори є елементами відповідних органів відчуття. Наприклад, око – це орган зору, а сітківка – фоторецептор. Потік інформації, що сприймається зоровим фоторецептором людини складає 10⁸-10⁹ біт/с, нервові шляхи пропускають 2∙10⁶ біт/с, у пам’яті міцно утримується 1 біт/с [3].

3. Однією з найважливіших функціональних систем організму є нервова система. Вона зв’язує між собою різні системи і частини організму і функціонує за принципом умовного і безумовного рефлексу. Рефлексом називають будь-яку реакцію організму у відповідь на роздратування навколишнього і внутрішнього середовища людини, що здійснюється за участю ЦНС [3]. Регулююча роль кори головного мозку – аналіз сигналів середовища, розробка актуальних умовних рефлексів і об'єднання цих рефлексів в єдину рефлекторну діяльність, спрямовану на досягнення усвідомлюваної людиною мети її діяльності [4].

4. Інформація, що отримується iз зовнішнього і внутрішнього середовища, визначає роботу функціональних систем організму і поведінки людини, яка постійно пристосовується до умов навколишнього середовища, що змінюються, завдяки гомеостазу [3].

Гомеостаз – відносна постійність динамічного складу, властивостей внутрішнього середовища і стійкості основних фізіологічних функцій організму.

Будь-який вплив: фізіологічний – динамічне, статичне і фізичне навантаження, напруження уваги, емоційне напруження аналізаторних функцій; фізичний – мікроклімат, освітлення, рівень шуму, присутність в повітрі чужорідних аерозолів, парів, газів, електромагнітних та іонізуючих випромінювань та ін.; хімічний; а також зовнішні дії, можуть стати приводом до виходу організму зі стану динамічної рівноваги.

При малих рівнях впливу, людина просто сприймає інформацію ззовні, а при високих – з’являються небажані біологічні ефекти. При цьому, деякі зовнішні подразники, наприклад, іонізуючі випромінювання як в малих, так і у великих кількостях взагалі не сприймаються відразу жодним з аналізаторів людини. Звідси – неможливість в корі головного мозку людини виробити вчасно програму у відповідь і реакції організму на зміну організації життєвих процесів так, щоб ці зміни не призвели до ушкодження або загибелі організму.

5. Однією з особливостей організму людини є те, що вона на 2/3 складається з води, яка є носієм інформації всередині організму. Відсоток води залежить від маси тіла і віку: найбільший – у молодих організмах (6-ти тижневий зародок на 95% складається з води) і найменший – в похилому віці (у 50-річних осіб – води утримується лише 60%) [5].

Вода розподіляється в організмі людини нерівномірно. Близько 70% води зосереджено всередині і 30% – зовні клітин, у складі клітин скловидного тіла ока – 99%, в лімфі – 96%, в плазмі крові – 92%, в мозку – 85%, в сполучних тканинах – 80%, в м’язах – 75%, в жирових тканинах – 20%, в кісткових – 20-25%. Лише незначна частина води в організмі перебуває у вільному стані, а більша – зосереджена в комплексі білків, вуглеводів і жирів. Вода як речовина складається з 11,11% водню і 88,89 % кисню. Кожна її молекула в рідкому стані складається з об’єднання двох простих молекул Н₂О (диполь) і є електрично-нейтральною.

Ці поняття дозволяють з’ясувати сутність біологічної дії на організм людини іонізуючого електромагнітного і інших випромінювань, як його зовнішніх подразників з навколишнього середовища. Компенсація змін подразників зовнішнього середовища є можливою завдяки активізації систем організму, які відповідають за адаптацію (пристосування).

Вплив зовнішніх подразників в стані гомеостазу призводить до адаптивних перебудов організму, тобто до процесів коли одна або декілька функціональних систем організму компенсують дискоординацію для відновлення рівноваги в організмі.

При порушенні нормального перебігу фізіологічних процесів в організмі, з дією зовнішніх факторів у людини виникає біль. Больове відчуття є вісцелярним або соматичним, і як захисна реакція часто вказує на локалізацію процесу. Вісцелярні больові відчуття з’являються при захворюванні або травмі внутрішніх органів людини, а соматичні – при патологічних процесах в шкірі, кісток, м’язів.

В організмі людини функціонує система імунного захисту.

Імунітет – це властивість організму, що забезпечує його стійкість до дії чужорідних білків, хвороботворних мікробів, їхніх отруйних продуктів, яка нездатна протистояти дії багатьох випромінювань, у тому числі іонізуючих, найбільш небезпечних і згубних для організму людини і біологічної природи.

Отже, дія негативних чинників навколишнього середовища спричиняє зміну функцій різних фізіологічних систем організму, функціонального стану і можливостей організму, його потенційних резервів, адаптивних здібностей.

У навколишньому середовищі, на жаль, мають місце такі подразники, коли ефективна адаптація людини не формується у відповідь на їхню дію. Відбувається порушення гомеостазу і розвиток небезпечних захворювань. До переліку таких «невидимих» сильних подразників, які не ідентифікуються сенсорними системами людини відносяться іонізуючі випромінювання, природа виникнення яких, їхній вплив на організм людини і захист від них будуть розглянуті далі.