БЖД - Яким
.pdf2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" |
41 |
|
відчуття використовує кілька майже рівнозначних термінів, таких як: |
'органи |
|
чуття", "аферентні системи", "сенсорні системи", "аналізатори". |
|
|
Наука про закономірності і механізми функціонування аналізаторів має довгу історію свого становлення і ґрунтується на законах фундаментальних наук(фізика, хімія, математика) та інтегральних знаннях з анатомії, фізіології, психології, біофізики, біохімії.
Сучасні уявлення про фізіологію органів чуття сформовані такими відомими вченими, як І.М. Сеченов (1829-1905) і І.П. Павлов (1849-1936). Логічним продовженням праць Сеченова про рефлекси головного мозку стало вчення Павлова про аналізатори як сукупність нервово-рецепторних структур, що сприймають енергію зовнішніх подразників і трансформують її в нервовий імпульс.
Аналізатори - це сукупність взаємодіючих утворень периферійної і центральної
нервової системи, які сприймають |
та аналізують інформацію про , |
явищащо |
|||
відбуваються як у навколишньому середовищі, так і всередині самого організму. |
|
||||
У сучасній фізіології розрізняють вісім видів аналізато, враховуючиів їх |
|||||
анатомічну єдність і спільність функцій: |
|
|
|
|
|
руховий; |
|
нюховий; |
|
|
|
зоровий; |
|
шкірний; |
|
|
|
слуховий; |
|
вестибулярний; |
|
||
смаковий; |
|
вісцеральний. |
|
||
З них зоровий, |
слуховий, шкірний |
та вісцеральний аналізатори є головними |
|||
(домінуючими) при |
виявленні небезпек |
в |
системі"людина-довкілля", |
інші |
|
виконують допоміжну функцію.
Важливо усвідомлювати, що в сьогоденні існує низка дуже небезпечних для здоров'я людини чинників, в основному, штучного походження (іонізуючі випромінювання, радіація, електромагнітні поля надвисоких діапазонів частот або НВЧ випромінювання), які людина не спроможна відчути безпосередньо, а лише опосередковано у вигляді погіршення самопочуття, окремих патологій, хронічних захворювань. Чорнобильська катастрофа є надто"дорогою" школою і суворим застереженням як для владних структур, так і пересічних громадян.
Усі аналізатори за структурою та принципом дії однотипні. Вони мають на своїй периферії рецептори (апарати, що сприймають енергію зовнішніх подразників та перетворюють її в нервовий імпульс). Від рецепторів по чутливих(сенсорних) нейронах і контактах між нервовими клітинами(синапсах) імпульси надходять у центральну нервову систему, зокрема, у відповідні ділянки кори головного мозку. Аналізатори - це, по суті, природні потужні "комп'ютери" з прямим та зворотним зв'язком.
Структура та принцип дії аналізаторів:
Рецептори <=> чутливі нейрони <=> ділянки кори головного мозку.
Розрізняють такі основні види рецепторів:
-механорецептори - рецептори слухового, вестибулярного, рухового, частково вісцерального аналізаторів;
-хеморецептори - рецептори нюхового, смакового аналізаторів;
-терморецептори - рецептори шкірного аналізатора;
-фоторецептори - рецептори зорового аналізатора.
Висока чутливість рецепторів зумовлена тим, що кожний рецептор виділяє з множини подразників зовнішнього і внутрішнього середовища свій адекватний подразник. Усім аналізаторам притаманні загальні психофізіологічні властивості:
42 |
2. Людина, як елемент системи"Людина-життєве середовище" |
-надзвичайно висока чутливість до адекватних подразників;
-наявність абсолютної диференційної та оперативної межі чутливості до подразника;
-спроможність до адаптації;
-спроможність тренування;
-спроможність певний час зберігати відчуття після припинення дії подразника;
-перебування у постійній взаємодії.
Чутливість аналізаторів поки що не доступна сучасній техніці та близька до теоретичної межі. Кількісною мірою чутливості є гранична інтенсивніс, тобтоь
найменша інтенсивність подразника, за якої виникає відчуття. |
|
||||
Абсолютна |
межа |
чутливості |
обмежена |
нижнім(мінімальна |
величина |
подразника, що |
викликає |
відчуття) та |
верхнім (максимально допустима |
величина |
|
подразника, яка не викликає болю) рівнями.
Диференційна чутливість визначається мінімальною величиною подразника, яка дає можливість відчути його зміну. Дане положення вперше було введене і кількісно
описане німецькими вченими . АВебером (фізіолог) і Г. Фехнером |
(фізик) та |
увійшло у фізіологію як основний психофізичний закон Вебера-Фехнера: |
|
S = C*lgI, |
(20) |
де S - інтенсивність відчуття; І - інтенсивність подразника; С - коефіцієнт |
|
пропорційності. |
|
Цей закон відображає не тільки диференційну чутливість аналізатора, а і його адаптаційну спроможність (можливість пристосовувати рівень своєї чутливості до інтенсивності подразника). Чутливість знижується у разі високих інтенсивностей подразників і підвищується - при низьких. Здатність до тренування проявляється у підвищенні чутливості і в прискоренні адаптації(музиканти-віртуози, дегустатори). Спроможність певний час зберігати відчуття після припинення дії подразникаце
здатність |
відновити у |
своїй свідомості на коротку мить комбінацію кольорів, |
образів, |
звуків, запахів. |
Тривалість послідовного образу значно залежить від |
інтенсивності подразника і в окремих випадках обмежує можливість аналізатора. Відомо, що навколишній світ багатогранний і лише завдяки властивості аналізаторів взаємодіяти один з одним відбувається повне сприйняття людиною об'єктів і явищ довкілля.
2.1.2.Характеристика основних аналізаторів, що забезпечують безпеку життєдіяльності
Як уже згадувалося, чотири аналізатори відіграють головну роль у забезпеченні безпеки життєдіяльності - це зоровий, слуховий, шкірний та вісцеральний.
2.1.2.1.Зоровий аналізатор
У житті людини зір відіграє головну роль. Саме через зоровий аналізатор ми одержуємо понад 90% інформації про зовнішній світ. Відчуття світла виникає при дії світлових електромагнітних хвиль видимої частини спектра довжиною380-780 нм на рецепторні структури зорового аналізатора, що відбувається в сітківці ока.
Характерним для зорового аналізатора є відчуття спектрального складу сонячного випромінювання. Хвилі, що перебувають всередині зазначеного діапазону і різняться довжиною, створюють відчуття різного кольору.
2. Людина, як |
елемент системи "Людина-життєве середовище" |
43 |
Людина |
розрізняє приблизно150 відтінків кольорів. У техніці, відповідно до |
|
Держстандарту 12.04.026-76, встановлено чотири сигнальних |
кольори: червоний, |
|
жовтий, зелений і синій. Червоний колір сигналізує про безпосередню небезпеку; жовтий застосовують для попередження небезпеки; зелений - для знаків, що наказують робити саме так; синій - для вказівних знаків. У правилах дорожнього руху зелене світло дозволяє рух пішоходів чи транспорту.
Варто згадати, що зоровий аналізатор має такі своєрідні характеристики : як інерція зору, зорове відображення (міражі, гало, ілюзії), видимість. Це свідчить про складність процесів сприйняття реальної дійсності і безумовної участі в цих процесах нашого мислення.
2.1.2.2.Слуховий аналізатор
Другим |
за |
значенням |
для |
сприйняття |
людиною |
довкілля |
і |
безпе |
||||||
життєдіяльності |
є |
|
слуховий |
|
аналізатор. Якщо |
|
око |
чутливе |
до |
світлових |
||||
електромагнітних хвиль, то вухо реагує на хвильові акустичні процеси, зумовлені |
|
|
||||||||||||
механічними коливаннями частинок у різних пружних середовищах, передусім - в |
|
|
||||||||||||
повітрі. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У навколишньому середовищі постійно відбуваються різноманітні механічні |
|
|||||||||||||
процеси, що викликають коливання повітря. Більшість таких коливань має велике |
|
|
||||||||||||
сигнальне значення, несе інформацію про явища і джерела, які породили ці |
|
|
||||||||||||
коливання. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Слуховий |
аналізатор є |
спеціальною |
системою |
для сприйняття звукових |
||||||||||
коливань, формування |
слухових |
відчуттів |
і |
впізнавання |
звукових . |
образів |
||||||||
Допоміжним |
апаратом периферійної частини цього аналізатора |
, є якевухо |
|
|||||||||||
складається з зовнішнього вуха (вушна раковина, зовнішня слухова і барабанна |
|
|
||||||||||||
перетинки); середнього вуха (молоточок, ковадло і стременець) і внутрішнього вуха, |
|
|
||||||||||||
де розміщені рецептори, які сприймають акустичні коливання. |
|
|
|
|
|
|||||||||
За фізичну одиницю вимірювання частоти акустичних коливань в системі СІ |
|
|||||||||||||
взято герц (одне повне коливання за секунду). Чим більша частота коливань тиску, |
|
|
||||||||||||
тим вищий за висотою звук. Людина може чути звуки за частотою коливань в |
|
|||||||||||||
діапазоні (16+20 кГц). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На висоту звуку, що сприймається суб'єктивно, крім частоти коливань, впливає |
|
|
||||||||||||
і сила звуку(різниця тиску між |
найвищою |
і |
найнижчою точками). Для |
оцінки |
|
|
||||||||
суб'єктивної |
гучності |
сприйнятого |
звуку |
запропонована |
спеціальна, |
шкала |
||||||||
одиницею виміру якої є децибел.
2.1.2.3.Шкірний аналізатор
Шкірний аналізатор відповідає за тактильні, температурні, больові і рухові відчуття. Шкірний аналізатор відіграє виняткову роль у житті людини і в поєднанні зі слуховим і зоровим аналізаторами забезпечує формування у людини цілісного
сприйняття навколишнього світу. Це дозволяє людині займатися трудовою діяльністю навіть при втраті зору або слуху. За рахунок тренування і різноманітних технічних засобів людина з допомогою тактильного аналізатора може"читати" або "чути".
За тактильну чутливість відповідають механорецептори шкірного аналізатора, що реагують на такі механічні подразнення як дотик, тиск. Шкіра складається з трьох прошарків: зовнішній (епідерміс), сполучнотканинний (дерма), підшкірна жирова клітковина. Шкіра містить багато нервових волокон і нервових закінчень, які
44 |
|
|
|
2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" |
|
|
||||||||||
розподілені нерівномірно і забезпечують різним ділянкам тіла різну чутливість. |
|
|
|
|
||||||||||||
Волосяний покрив шкіри значно підвищує чутливість тактильного аналізатора. |
|
|
|
|
||||||||||||
Механізм |
дії |
|
тактильного |
аналізатора |
полягає |
у |
деформації |
нервового |
||||||||
закінчення |
під |
впливом |
механічного |
подразнення |
внаслідок |
якої |
|
виникає |
||||||||
рецепторний потенціал і нервовий імпульс. Цей імпульс (або порушення нервового |
|
|
||||||||||||||
імпульсу) з інформацією подразника, передається до центральної нервової системи, у |
|
|
||||||||||||||
її вищий відділкору головного мозку, де формуються відчуття. Закономірності |
|
|
||||||||||||||
будови провідних шляхів ті , жщо і для інших аналізаторів. Особливою рисою |
|
|
||||||||||||||
шкірного аналізатора є більша, ніж у інших органів чуття рецепторна площа дотику, |
|
|
||||||||||||||
що забезпечує шкірному аналізатору високу чутливість. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Температурно-сенсорну систему звичайно розглядають як частину шкірного |
||||||||||||||||
аналізатора, |
оскільки |
її |
рецептори |
і |
провідні |
нейрони |
містяться . |
в |
шкірі |
|||||||
Температурна |
чутливість |
|
притаманна |
|
теплокровним |
|
організмам |
з |
постійною |
|||||||
температурою тіла, яка підтримується процесами поглинання та віддачі тепла. |
||||||||||||||||
Природна |
терморегуляція |
|
організму |
|
людини |
|
забезпечується |
|
|
процесам |
||||||
потовиділення, звуження |
|
та |
розширення |
капілярних |
кровоносних. |
|
судин |
|||||||||
Температурно-сенсорна система, з її високою адаптаційною здатністю і наявністю температурного контрасту, відповідає за напрям та швидкість протікання всіх біохімічних процесів в організмі людини.
Шкірний |
аналізатор, крім |
тактильно-, температурно-сенсорних |
функцій, |
|||
виконує |
ще |
низку інших важливих функцій у |
забезпеченні |
життєдіяльності |
||
людського організму. По-перше, шкіра охороняє людину від шкідливих зовнішніх |
||||||
впливів, |
таких |
як |
механічні |
ушкодження, іонізуючі |
випромінювання, дія |
|
мікроорганізмів і хімічних речовин. По-друге, шкіра виконує секреторну, обмінну та інші функції. Секреторну функцію забезпечують сальні і потові залози. Обмінна функція шкіри полягає в процесах регуляції загального обміну речовин в організмі, особливо водяного, мінерального і вуглеводів.
2.1.2.4.Вісцеральний аналізатор
Вісцеральний аналізатор (аналізатор внутрішніх органів) є надзвичайно важливим у житті та здоров'ї людини. Якщо зовнішні аналізатори попереджують людину про явну небезпеку, то цей аналізатор визначає небезпеки прихованого, неявного характеру. Проте ці небезпеки значно впливають на життєдіяльність
людського |
організму. |
Для |
розуміння |
біологічної |
значущості |
внутрішнього |
аналізатора |
потрібно |
визначити поняття"внутрішнє |
середовище |
організму". |
||
Поганий стан здоров'я зумовлений передусім порушенням рівноваги внутрішнього середовища організму.
Людина є складовою частиною природного середовища, в процесі еволюції її організм адаптувався до будь-яких змін цього середовища і перебуває в стані стійкої динамічної рівноваги, яка забезпечує сталість температури тіла(36,5н-37 °С), артеріального тиску, вмісту води в організмі, чергуванні біоритмів тощо.
Уявлення про існування двох середовищ людини(зовнішнє та внутрішнє), роль сталості внутрішнього середовища при мінливості зовнішнього вперше сформував французький фізіолог К. Бернар (1813-1878).
Відомо, що різноманітні і часто значні коливання параметрів зовнішнього середовища існування людини становлять небезпеку для здоров'я і житгя людини. Наприклад, добові, сезонні коливання температури, тиску, вологості повітря, освітлення, звукового тиску, електромагнетних характеристик тощо. Показники цих параметрів
2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" |
|
45 |
|
||||
залежні від природних (географічне положення, рельєф, близькість океану, інше) і |
|
|
|||||
антропогенних (господарська діяльність людини, техногенне навантаження, урба- |
|
||||||
нізаційні процеси) чинників. |
|
|
|
|
|
|
|
Внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина, з якими контактує кожна |
|
||||||
клітина живого організму), незважаючи на всі зміни зовнішнього |
середовища, |
||||||
зберігає відносну сталість. "Сталість середовища |
|
допускає таку |
досконалість |
||||
організму, щоб зовнішні зміни в кожну мить компенсувалися і врівноважувалися", - |
|
||||||
писав К. Бернар. Американський фізіолог У. Кеннон (1871-1945) таку властивість |
|
||||||
організму назвав гомеостазом. |
|
|
|
|
|
|
|
Отже, у сучасному розумінні гомеостаз - стан внутрішньої динамічної рівноваги |
|
||||||
природної системи, що |
підтримується |
регулярним |
поновленням |
основних |
її |
||
структур, матеріально-енергетичного |
складу |
і |
постійною |
функціональною |
|||
саморегуляцією у всіх її ланках. |
|
|
|
|
|
|
|
Таке складне визначення свідчить, що і на сьогодні ще не зрозумілі |
|
||||||
закономірності існування внутрішнього середовища і його мінливості. |
|
|
|
||||
Зовнішнє і внутрішнє середовища діалектично єдині. Коли на організм діють |
|
||||||
надзвичайні подразники, він сам активно формує таке внутрішнє середовище, яке |
|
||||||
дає змогу оптимізувати фізіологічні процеси в нових умовах існування. |
|
|
|
||||
З метою стабілізації внутрішнього середовища існує спеціальний регуляторний |
|
||||||
апарат, що вирівнює, компенсує всі зміни внутрішнього середовища. Однією зі |
|
||||||
складових такого апарата є інтероцептивний аналізатор, що сприймає і передає в |
|
||||||
центральну нервову систему сигнали не тільки про стан внутрішнього середовища, |
|
||||||
але і про діяльність внутрішніх органів людини, координує їхню |
діяльність |
і |
|||||
приводить їх у відповідність до потреб усього організму. Відомо, що внутрішні |
|
||||||
органи мають величезну |
кількість різноманітних |
рецепторів. Вони розміщені на |
|
||||
внутрішній поверхні судин, у слизових оболонках та майже у всіх порожнинах внутрішніх органів як у товщі їхніх стінок, так і на поверхні. Потрібно зазначити, що механізм дії інтероцептивного аналізатора розкритий не цілком, що зумовлене суб'єктивністю та складністю відчуттів, проте це не зменшує ролі аналізаторів внутрішніх органів у життєдіяльності організму людини.
2.2.Структурно-функціональна організація людини з погляду взаємодії
їїз навколишнім середовищем і технікою
2.2.1.Людина як одиниця органічного світу. Структурна організація організму
Одиницею вимірювання безпеки життєдіяльності є тривалість життя людини. Організм як дискретна одиниця органічного світу може існувати у природних
умовах тільки завдяки здатності утворювати свої складові частини-клітини і підтримувати їхнє самовідновлення протягом усього життя; сприймати всі зміни у навколишньому середовищі і реагувати на них.
Діяльність організму або окремої його частини |
називають |
фізіологічними |
|||||
функціями. |
Вони |
мають |
пристосувальне |
значення. Завдяки |
цьому |
організм |
|
пристосовується |
до |
тих змін |
навколишнього |
середовища, які склалися на |
певний |
||
момент існування. |
|
|
|
|
|
||
Організм |
має |
складну будову і виконує складні ,функціїтому потрібно |
|||||
розрізняти |
окремо |
особливості структурної |
і функціональної його |
організації. |
|||
Основою |
|
|
|
|
|
|
|
46 |
2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" |
|||
структурної організації є клітина. Клітини утворюють тканини, тканини-органи, а ті, |
|
|||
об'єднуючись, становлять |
організм. |
Схема |
його структурної організації :така |
|
клітина-тканина-орган-організм. Але |
для |
виконання будь-якої функції важливе |
||
об'єднання певної кількості структурних утворень.
Тому функціональна організація відрізняється від структурної і має таку схему: функціональна одиниця - фізіологічна система органів - функціональна система.
Функціональна одиниця - група клітин, об'єднаних для виконання певних функцій. Вона має складну будову. Наприклад, нефрон у нирці. Функціональні одиниці органу працюють не одночасно, а по черзі. Це дає можливість у широких
межах змінювати інтенсивність діяльності органа |
і працювати довго |
без втоми. |
Об'єднання органів для виконання певної |
функції називають |
фізіологічною |
системою органів. Виділяють такі фізіологічні системи: крові, кровообігу, травлення, виділення, нервову, залоз, що не мають протоків, розмноження (статеву), органів руху. Але діяльність кожної фізіологічної системи тісно узгоджується з іншими.
Разом вони є вищим ступенем функціональної |
організаціїфункціональною |
||
системою (П.К. Анохін). |
|
|
|
Функціональна система - це тимчасове об'єднання окремих |
органів |
або |
|
фізіологічних систем для одержання корисного для організму результату, який слід |
|||
розглядати як системоутворювальний чинник. |
|
|
|
Як тільки досягнено необхідного результату і |
біологічна |
потреба |
організму |
задовольняється, функціональна система розпадається. У разі виникнення нової біологічної потреби вона створюється знову. Такі функціональні об'єднання, як функціональна одиниця, фізіологічна система, формують підсистему. Співвідношення між підсистемами набуває характеру взаємодоповнення. Наприклад, потрібну кількість кисню під час інтенсивної діяльності м'язи одержують завдяки мобілізації фізіологічних систем крові, кровообігу і дихання, які утворюватимуть газотранспортну функціональну систему. Діяльність кожної з них залежатиме від функціонального стану всіх систем, вади однієї будуть компенсуватись напруженою діяльністю інших.
Функціональна організація організму. Кожна структурна одиниця організму виконує безліч специфічних для неї життєво необхідних функцій, сукупність яких
формує загальні властивості організму. Зрозуміти |
кожну функцію |
окремої |
структурної одиниці організму, органа чи тканини можна лише в тому випадку, коли |
||
чітко уявити загальні властивості організму загалом. |
|
|
Обмін речовин і енергії- сукупність перетворень |
речовин і енергії між |
живою |
системою і навколишнім середовищем, що є головною умовою і ознакою життя. Обмін речовин полягає у надходженні з зовнішнього середовища різних речовин, засвоєнні їх, використанні організмом і виділенні продуктів розпаду. Складається
він із двох пов'язаних між |
собою процесів: асиміляції {лат. |
assimilatio - |
уподібнення, ототожнювання) і |
дисиміляції {лат. dissimilatio - |
неподібний). |
Засвоєння клітинами речовин, що надходять ззовні і стають складовою частиною їхніх структур, називають асиміляцією, тоді як розщеплення складних органічних сполук на простішідисиміляцією. Внаслідок дисиміляції звільняється та потенціальна енергія, яка перебуває у міжатомних зв'язках складних органічних сполук. Вона використовується клітинами для різних потреб.
2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" |
|
|
|
|
47 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Коли |
йдеться |
про |
обмін |
якихось |
речовин, то |
використовують |
термін |
|
|||||
метаболізм6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гомеостаз. Клітина може існувати і нормально функціонувати лише тоді, коли |
|
||||||||||||
середовище, що її оточує, матиме певну концентрацію солей, активних іонів водню, |
|
||||||||||||
певну температуру і декілька інших фізико-хімічних показників. Середовище, що |
|
||||||||||||
оточує клітину, - міжклітинна рідина і кров - є зовнішнім середовищем, а для |
|
||||||||||||
організму загалом - внутрішнім. Поняття про сталість хімічного складу і фізико- |
|
||||||||||||
хімічних |
властивостей |
внутрішнього |
середовища |
|
організму |
отримало |
назву |
||||||
гомеостазу7. Зрозуміло, що в організмі немає жодного явища, параметри якого були |
|
||||||||||||
б сталими. Але життя можливе у дуже вузьких межах коливання гомеостазу. Коли |
|
||||||||||||
показники гемостазу, наприклад рН або осмотичний тиск, виходять за певні межі, |
|
||||||||||||
суттєво порушуються окремі структурні елементи клітини |
та її .функціїТому |
|
|||||||||||
діяльність |
усіх |
механізмів, що |
регулюють |
фізіологічні |
процеси, зводиться |
|
|||||||
насамперед до підтримання гомеостазу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вільне існування організму в умовах зовнішнього середовища, параметри якого |
|
||||||||||||
мінливі, можливе лише завдяки сталості власного внутрішнього середовища- |
|
||||||||||||
гомеостазу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подразливість - здатність клітин відповідати на подразнення шляхом переходу |
|
||||||||||||
зі стану фізіологічного спокою в стан активної діяльності. Це одна з форм прояву |
|
||||||||||||
загальної властивості матерії - відображення. Воно забезпечує цілісність організму і |
|
||||||||||||
його пристосування до умов життя. Подразливість пов'язана |
з |
особливостями |
|
||||||||||
будови |
клітинної |
мембрани, а |
саме |
з |
окремими |
білками-рецеп-торами |
її |
||||||
поверхневого шару, які мають стереохімічну спорідненість до певних хімічних |
|
||||||||||||
речовин або фізичних чинників навколишнього середовища. Фізико-хімічні зміни |
|
||||||||||||
на мембрані клітини спричиняють відповідні зміни в |
органелах |
цитоплазми, |
|||||||||||
проявами яких є специфічні реакції клітин. Вони починаються зміною конформації |
|
||||||||||||
(форми молекули) білків-рецепторів у місці дії подразника і проявляються іонними |
|
||||||||||||
рухами на мембрані, які передаються на внутрішньоклітинні |
структури. Ті, |
|
|||||||||||
відповідно, реагують на інформацію, яка надійшла з мембрани. Отож розрізняють |
|
||||||||||||
подразнення як місцеву реакцію на зміни, що виникли під дією подразника, і |
|
||||||||||||
збудження, тобто реакцію всієї клітини на дію подразника. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Отже, відповіддю на будь-яке подразнення завжди буде зміна форми молекул |
|
||||||||||||
білків - їхньої конформації. |
Вона |
може |
проявлятись у |
|
вигляді тропізмів, тобто |
|
|||||||
однобічного руху цитоплазми клітини або всієї клітини у бік подразнення, і таксисів, тобто руху всього тіла або рефлекторної рухової реакції.
У процесі еволюції на рівні організму ускладнюються форми збудливості, з'являються специфічні апарати відображенняаналізатори ,і як наслідок, удосконалюються інформаційні процеси і активна діяльність. На клітинному рівні збудливість проявляється у формі тропізмів і таксисів, на рівні організму -у вигляді рухових рефлексів, доцільності поведінки - інстинктів і розумової поведінки.
---------------------------------------------------------
6гр. mabole - генетика, селекція та ін.
7лат. homeo -однаковий, stasisстан.
48 2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище"
Саморегуляція - це здатність організму автоматично підтримувати свій хімічний склад, цілісність структур і функції на всіх рівнях організації організму. На клітинному рівні регулюється ступінь перетворення макромолекул, органел, а також включення процесів відновлення. Потрібно пам'ятати, що процеси катаболізму і анаболізму різні не лише за напрямом, а й за своїми механізмами. Саморегуляція - це те, що їх пов'язує в єдиний процес, який ми ще не знаємо досконало. Добре
відомі механізми анаболічних процесів, що полягають у біологічному синтезі органічних сполук, які спрямовуються ферментами. Ферменти за своїм походженням є білками. Тому регуляція кількості білків, необхідних у певний час, зведена до регуляції синтезу певних ферментів та їхньої діяльності.
Біосинтез ферментів виконують клітинні механізми регуляції, загальна схема яких ДНК-РНК-білок. Суть його полягає у тому, що у необхідний час запускається у дію весь ланцюг, а коли цього білка буде достатньо, робота ланцюга припиняється.
На рівні фізіологічних систем органів і цілісного організму підтримують хімічну сталість тканин, їхню структурну будову і функції нервові і гуморальні механізми регуляції. Для регуляторних механізмів організму будь-якого рівня організації загальний принцип дії однаковий. Він полягає у прямому впливі на механізм, що запускає реакцію, і в зворотному - на механізм, що зупиняє або пригнічує її.
Саморепродущія. Живі системи на будь-якому рівні організації мають здатність до самовідновлення або розмноження. На рівні організму цей процес має перервний характер, бо тільки через деякий час дорослий організм народжує новиймолодий. Так продовжується життя виду як одиниці біосистеми. Самовідновлення в самому організмі є безперервним і відбувається на молекулярному і клітинному рівнях.
Однією з особливостей живих тіл є надзвичайна їх нестійкість. Руйнуються і розпадаються органічні молекули і насамперед білки, органели клітин і цілі клітини. Зокрема, період напіврозпаду деяких білків печінкикілька хвилин, окремі клітини крові живуть лише півгодини, клітини травного каналублизько доби. За таких умов життя організму можливе лише у тому випадку, коли буде таке ж швидке
відновлення |
зруйнованих |
структур. Це |
явище |
називають |
фізіологічною |
регенерацією8. |
|
|
|
|
|
2.2.2.Органам людини в сучасних умовах. Чинники ризику, що зменшують тривалість життя людини
Доведено, що тривалість життя людини як біологічного виду становить96-98 років (деякі вчені навіть вважають, що вона може досягати 100-120 і більше років). Але тільки в окремих індивідів тривалість життя збігається з видовою, а фактично вона зменшується на 30-40 і більше років. Виникає запитання, з чим це пов'язано. А пов'язано це з чинниками ризику. Класифікацію чинників зовнішнього середовища наведено в табл. 4.
-------------------------------------
8 лат. regeneratio - відновлення, відродження
2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" |
49 |
|
Таблиця 4 |
____________________Чинники зовнішнього середовища: ____________________
|
|
|
|
Фізичні |
|
|
|
Хімічні |
|
Електромагнітні |
Повітряне |
|
Механічні |
|
Приро |
Токсичні |
|||
|
|
середовище |
|
|
|
дний |
домішки |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
склад |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
повітря |
|
Стати |
Випромін |
Мікрок |
|
Механіч |
Шум |
Вібрац |
Приск |
|
|
чні |
ювання |
лімат |
|
ні |
|
ія |
оренн |
|
|
поля |
|
|
|
домішки |
|
|
я |
|
|
Електр |
Іонізація |
Темпер |
|
Ступінь |
Інфразвук |
Загал |
Радіал |
Вміст |
Виробн |
ичні |
|
атура |
|
іонізації |
<16Гц |
ьна |
ьне |
о2 |
ичі |
Магн |
Ультрафіо |
Вологі |
|
Запилен |
Звук |
Місцев |
Лінійн |
Вміст |
Продукти |
ітні |
летове |
сть |
|
ість |
16-20 000 Гц |
а |
е |
со2 |
згоряння |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Інфраче |
Швидкіс |
|
Перепад |
Ультразвук |
|
Сила |
|
Виділенн |
|
рвоне |
ть руху |
|
тиску |
>20 000 Гц |
|
тяжін |
|
я з |
|
|
повітря |
|
|
|
|
ня |
|
синтетич |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
них |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
матеріалі |
|
Радіочаст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отне |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Світлове |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чинники ризику. Цим терміном називають чинники, що статистично достовірно зменшують тривалість життя. З розвитком цивілізації і змінами екологічного стану з'явилось багато різних хвороб, які називають "хворобами цивілізації"", а чинниками ризику вважають явища, які зумовлюють загальні порушення обміну речовин і охоплюють суспільство загалом. їх об'єднують у певні групи, а саме: гіпокінезія, аліментарні чинники, емоційний стрес та ксенобіотики.
2.2.2.1.Гіпокінезія
Головною особливістю людини на сучасному етапі її історичного розвитку є зменшення обсягу фізичної праці на виробництві та в побуті, що призвело до зменшення рухової активності , іяк наслідок, до зменшення рівня енергетичного обміну. Явище зменшення рухової активності і зменшення витрат енергії називають гіпокінезією.
Гіпокінезія є однією з головних причин порушень функціонального стану фізіологічних систем організму і, як наслідок цього, є основним чинником ризику.
Пояснень цього феномена потрібно шукати у впливі на організм тих законів природи, які визначили його будову і функції протягом усього розвитку тваринного світу. Одним з таких законів є закон всесвітнього тяжіння.
У випадку маневрової форми боротьби за існування тварині потрібно було переміщуватись на значні відстані по поверхні землі під постійною дією гравітаційного поля - сили, яка дорівнює масі тварини. Організм протидіє силі земного тяжіння силою своїх м'язів. Рухи організму людини і тварин можливі тоді, коли вектор загальної сили їхніх м'язів буде більшим від сили земного тяжіння, що є першою і необхідною умовою руху. Функціональне призначення м'язів полягає в протидії
50 |
|
|
2. Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" |
|
|
|
|||||||||
силам земного тяжіння, подоланні сил інерції, лінійного і кутового прискорення. |
|
|
|||||||||||||
Саме тому сила гравітації зумовила протягом еволюції тваринного світу будову і |
|
||||||||||||||
функції м'язів будь-якої істоти незалежно від її виду і розмірів. Можна виділити |
|
|
|||||||||||||
чотири |
особливості |
м'язової |
системи |
:тваринбудову |
саркомера |
динамізм |
|
||||||||
енергетичного і пластичного обміну, загальну кількість м'язової тканини та сталість |
|
|
|||||||||||||
рухової активності. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Особливістю |
будови |
скелетного |
м'яза |
будь-якої |
тварини |
є |
висо |
||||||||
упорядкованість на |
всіх |
рівнях його структури. Тому |
сили, |
які можуть |
розвивати |
|
|
||||||||
м'язи, однакові. Так, м'язи миші, людини та слона розвивають однакову силу на |
|
|
|||||||||||||
одиницю площі їхнього поперечного розрізу. Ця закономірність характерна і для |
|
|
|||||||||||||
комах. Виміри показують, що м'язи комах на одиницю площі фізіологічного |
|
||||||||||||||
поперечника розвивають таку ж силу, як і м'язи хребетних тварин. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Особливістю обміну речовин скелетних м'язів є те, що їхні тканини в широких |
|
|
|||||||||||||
межах змінюють рівень енергетичних витрат. Наприклад, у стані фізіологічного |
|
|
|||||||||||||
спокою рівень енергетичного обміну у них один з найнижчих порівняно з усіма |
|
||||||||||||||
тканинами організму (0,07 кДж/хв на 1 кг маси). При скороченні м'яза на подолання |
|
|
|||||||||||||
опору гравітаційного поля витрачається енергії в 100 разів більше порівняно зі |
|
|
|||||||||||||
станом спокою. Щоб це зрозуміти потрібно врахувати послідовність процесів, які |
|
|
|||||||||||||
відбуваються у м'язовому волокні від початку виникнення збудження на міонев- |
|
||||||||||||||
ральному синапсі до розслаблення саркомера. |
|
|
|
|
Таблиця 5 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Енерговитрати у людини (мужчини масою 70 кг) за 1 год ___________ |
|
|
||||||||||||
|
Характер роботи |
|
|
|
Енерговитрати, ккал/год |
|
|
|
|
||||||
Абсолютний спокій |
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стан навитяжку |
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ранкова гімнастика |
|
|
|
|
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Хід (4,2 км/год) |
|
|
|
|
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Прання, миття посуду |
|
|
|
280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Швидкі танці |
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Швидка хода (7 км/год) |
|
|
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Піднімання на гору |
|
|
|
|
370 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
їзда на велосипеді (15 км/год) |
|
|
380 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Плавання |
|
|
|
|
|
640 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Біг (8,5 - 9 км/год) |
|
|
|
|
650 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||||||||||||
Будь-яка робота м'яза за |
характером пластичного обміну є катаболічним |
||||||||||||||
процесом з високим ступенем ентропії. При цьому структури м'язового волокна |
|
||||||||||||||
швидко руйнуються, а їхні білкові молекули розпадаються до кінцевих продуктів. |
|
||||||||||||||
Цей факт підтверджується тим, що в крові, яка відтікає від м'яза, що скорочується, |
|
|
|||||||||||||
виявляють збільшення небілкового азоту в 10 разів і більше. Ці продукти обміну |
|
|
|||||||||||||
м'язового волокна є індукторами генетичного апарату м'язових волокон. З їхньою |
|
|
|||||||||||||
появою |
починаються |
процеси |
самовідновлення певних структур волокна і |
||||||||||||
ферментів за схемою ДНК-РНК-білок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Отже, |
подолання |
сил |
|
земного |
тяжіння |
під |
час |
скорочення |
м'я |
||||||
супроводжується високим рівнем ентропійних і неентропійних процесів. Висновок |
|
|
|||||||||||||
про те, що маса м'язів залежить від рівня фізичної активності людини, може зробити |
|
|
|||||||||||||
кожен, але мало хто знає, що ступінь розвитку м'язової системи в тваринному світі є величиною