Физиология человека. Здоровье и работоспособность человека

2. Физиология человека. Здоровье и работоспособность человека

Человек в рамках естествознания – это всего лишь животное, высшее, разумное, но все же животное. Даже самые высокие взлеты человеческого духа естествознание пытается объяснить биохимическими, физиологическими процессами, протекающими в организме человека.

Человеческий организм представляет собой сложный комплекс, состоящий из нескольких сложных взаимосвязанных и взаимодействующих систем, обеспечивающих жизнедеятельность человеческого организма. К ним относятся:

Кровь, лимфа, тканевая жидкость – внутренняя среда организма, обладающая гомеостазом, обусловливающая независимое существование организма человека. В 1939 г. Р. Ланг ввел в науку понятие «система крови».

Функции этой системы:

1. Поддержание гомеостаза, т.е. совокупность приспособительных реакций организма, направленных на сохранение динамического состояния его внутренней среды: температуры тела, кровяное давление и т.д. 2. Транспортная, т.е. перенос газов крови, питательных веществ, продуктов метаболизма. 3. Терморегуляторная. 4. Защитная, т.е. участие в иммунных реакциях. 5. Экскреторная (выделительная) и др.

Система кровообращения – это сердце и замкнутая система кровеносных сосудов, включающая артерии, капилляры, вены. Движение крови образует большой и малый круги обращения.

Система лимфообращения осуществляет постоянный отток межтканевой жидкости по направлению к сердцу, поддерживает объем и состав тканевой жидкости, переносит питательные вещества из пищеварительного канала в венозную систему, участвует в иммунных функциях организма. Лимфатическая система включает костный мозг, вилочковую железу, миндалины, лимфатические узлы, селезенку, лимфоидные узелки в органах пищеварения, лимфатические пути. Лимфа поддерживает белковое постоянство крови (до 200 г белка в течение суток).

Дыхательная система обеспечивает ткани человеческого организма кислородом и освобождает их от углекислого газа, участвует в голосообразовании, обонянии и др.

Пищеварительная система состоит из пищеварительной трубки длиной 8-9- м и крупных пищеварительных желез – печени, поджелудочной железы, желудка, слюнных желез.

Выделительная система включает почки, кожу, легкие, железы сальные и потовые.

Иммунная и эндокринная системы включают железы внутренней секреции, которые осуществляют гормональную регуляцию организма и влияют на обмен веществ и энергии, рост и развитие, размножение, адаптацию организма.

Нервная система обеспечивает взаимодействие с внешней средой и регуляцию работы всех органов и систем организма. Анатомически нервная система делится на центральную и периферическую. Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга, в которых располагаются главным образом тела нейронов. Скопления тел нейронов образуют серое вещество головного и спинного мозга, а скопления их отростков – белое вещество. Нервы, отходящие от спинного и головного мозга, разветвляются. Тонкие нервные волоконца пронизывают все органы, - так образуется периферическая нервная система.

Спинной мозг выполняет функции: 1) рефлекторную (двигательные и чувственные рефлексы), 2) проводимости (связь с головным мозгом).

Головной мозг состоит из 3 отделов:

1) задний (продолговатый мозг, мост и мозжечок); 2) средний (соединяет передний мозг с задним); 3) передний (кора больших полушарий).

Функции отделов головного мозга:

1. Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга (напоминает его своим строением) и обеспечивает рефлексы кашля, чихания, пищеварения, сосания, сердечно-сосудистой деятельности, дыхания, равновесия. От него отходят нервы, управляющие деятельностью языка, глотки, гортани, щитовидной железы, крупных кровеносных сосудов, внутренних органов. Мост содержит нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным мозгом.

2. Средний мозг обеспечивает двигательные рефлексы, здесь находятся нервные центры слуха и зрения.

3. В промежуточном мозге находится зрительный бугор – центр всей чувствительности, кроме обоняния; подбугорье – центр вегетативной системы, регулирующей все обменные процессы; эпифиз контролирует железы внутренней секреции, гормоны которых определяют пигментацию кожи в зависимости от освещенности.

4. Кора больших полушарий имеет толщину 1,3-1,4 мм и площадь около 2200 см ² и состоит из серого и белого вещества. Выполняет двигательные и чувствительные функции, здесь находятся речевой центр и сенсорная зона, отвечающая за оценку различных чувственных стимулов. Слуховой центр, расположенный в височной доле, анализирует звуковые раздражители; зрительный расположен в затылочной доле и отвечает за формирование зрительных образов; центры вкуса и обоняния находятся в переднем отделе.

Нервная система делится на соматическую (отвечает за чувствительность и двигательные функции) и вегетативную (иннервирует все внутренние органы и железы). Вегетативная нервная система обеспечивает регуляцию «растительных» функций, т.е. питание, дыхание, выделение, размножение. Она делится на два отдела: симпатическая (центры расположены в грудных сегментах спинного мозга, вырабатывают норадреналин, который поддерживает организм в состоянии активности – сердце сокращается чаще, сильнее, помогая человеку справляться с нагрузкой) и парасимпатическая (центры расположены в среднем, продолговатом мозге и крестцовых сегментах спинного мозга, вырабатывают ацетилхолин, который обеспечивает организму состояние покоя – сердце сокращается медленнее и меньше крови выбрасывается).

Анализаторы – органы чувств (термин введен И.П. Павловым). Анализатор состоит из трех отделов: периферический, проводниковый, центральный (корковый) и выполняет следующие функции: воспроизводит внешние и внутренние раздражители (сигналы); передает информацию в кору больших полушарий; опознает сигнал (в виде конкретного образа).

Таким образом, человек – это сложный высокоорганизованный комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих систем обеспечения его жизнедеятельности.

Более ста лет назад выдающийся французский биолог и медик К. Бернар выдвинул идею единства здоровья и болезни, по существу, обосновал учение о гомеостазе. В лекциях о жизни животных и растений в 1878 г. он обобщил накопленный медициной опыт и данные своих экспериментов и наблюдений. Утверждая единство здоровья и болезни, великий естествоис­пытатель писал: «Физиология болезней, конечно, заключает в себе процессы, которые могут быть присущи им специально, но их законы абсолютно тождественны с законами, управляющими функциями жизни в здоровом состоянии». Идея единства здоровья и болезни, как двух качественно различных феноменов, которые могут сосуществовать в индивидууме пронизывает современные руководства по общей патологии. Сам организм (его центральная нервная система) может быть организатором пато­логических процессов. Это утверждение основывается на результатах большого количества экспериментов. Однако при этом особо подчеркивается тот факт, что организация (самоорганизация) пато­логического процесса есть организация адаптивной программы в экстремальных, аварийных условиях среды. Идеи такого рода присутствуют в работах Н. П. Бехтеревой, Г. Н. Кржижановского и других ученых.

Современная медицина после долгих дискуссий стала определять здоровье человека как нормальное психосоматическое состояние и способность человека оптимально удовлетворять материальные и духовные потребности. Болезнь - нарушение оптимального психосоматического состояния и способности удовлетворять свои потребности. Как видим, здоровье и болезнь определяются через понятие нормы, которая понимается как функциональный оптимум системы, а патология как нарушение этой нормы.

При анализе специфики здоровья обычно разграничивают понятия здоровье индивида и здоровье популяции. Здоровье индивида определяется сохранением нормального функционирования его организма при максимальной продолжительности жизни. Здоровье популяции в отличие от этого характеризует процесс развития жизнеспособности и трудоспособности человеческого коллектива в ряду поколений. Это развитие предполагает совершенствование психофизиологических, социокультурных и творческих возможностей людей. Таким образом, здоровье индивида выражается, прежде всего, в продолжительности жизни, а здоровье популяции – в показателях заболеваемости и смертности, росте хронической патологии и т д.

В 1947 г. Всемирная Организация Здравоохранения, основанная по инициативе ООН, предложила краткую формулировку термина «здоровье». Здоровье — это состояние полного физического, умственного и социального благосостояния. Оказывается, каждый человек рождается на свет с определенным запасом жизненной энергии, которой и определяется его жизненная роль. Этот запас у людей разный. Когда организм переживает состояние стресса, все его жизненно важные системы и органы подвергаются перенапряжению и выходят из строя у конкретного человека в зависимости от наибольшей уязвимости.

Многие надеются на то, что если после страшного перенапряжения хорошенько отдохнуть, то можно вернуть прежнее состояние и силы. Это неверно. Эксперименты на животных ясно показали, что каждое такое воздействие оставляет неизгладимый след, так как израсходованные адаптационные резервы не восстанавливаются. С другой стороны, попытка избежать всех форм стресса – не выход из положения. Исследования показали, что сокращение активности также ведет к сокращению жизни. Другими словами, и расточать жизнь, и бездействовать – одинаково плохо. Лучше всего умеренность и равновесие.

Еще во времена Гиппократа было известно, что человеческие эмоции связаны с заболеваниями. Но только в 1818 г. Гетрус применил новый термин – психосоматические заболевания (с греч. «психе» - душа, «сома» - тело, т.е. мы имеет дело с «душевно-телесными» заболеваниями. При всех заболеваниях имеется взаимосвязь между эмоциями и состоянием организма. Почти все больные, независимо от того, знали они об этом или нет, имели предшествующие заболеванию эмоциональные переживания.

Когда человек не справляется с критическими стрессовыми состояниями, то его мозг или организм обязательно выходят из строя. И если развивается какое-то заболевание, оно ударяет по самым уязвимым местам на­шего организма. Где проявит себя болезнь, зависит от того, какие органы оказались «повышенно чувствительны» в результате перенесенных детских заболеваний, наследственной предрасположенности или состояния нервной системы. Стрессы влияют на организм двумя основными путями. Эмоции, связанные с проявлением враждебности и ненависти, вызывают повышенную реакцию организма, а такие чувства, как страх или уныние – пониженную. Подобно тому, как мрачные мысли могут вывести вас из строя, так светлые и добрые помогут сохранить наилучшее здоровье. Думайте всегда о хорошем. Соломон, один из мудрейших людей, когда-то живших на земле, говорил: «Веселое сердце благотворно, как врачевство, а унылый дух сушит кости».

К необходимым факторам здоровья и долголетия относятся и природные средства: свежий воздух, солнечный свет, умеренность, отдых, физические упражнения, вода и правильное питание. Сотрудничество с природой помогает восстановить нарушенный баланс и гармонию в системах организма.

Движение и деятельность – закон существования. Польза человеческому организму от физических упражнений неоценима, потому что они улучшают кровообращение; предупреждают преждевременные сердечные заболевания; увеличивают доставку кислорода организму; способствуют пищеварению; успокаивают нервы и уравновешивают эмоции; повышают сопротивляемость организма к заболеваниям; снимают усталость; укрепляют мышцы, кости и связки; придают фигуре стройность; обостряют умственные способности; усиливают самообладание, развивают ловкость; помогают противостоять неожиданным стрессам (физическим или эмоциональным); улучшают функции желез; развивают силу, уверенность и волю; способствуют крепкому, полноценному сну.

Мало кто реально представляет себе, какую роль играет вода в нашей жизни. На 50—65 % человеческий организм состоит из воды. Мышцы содержат 75 % воды, и даже в костях ее больше 20 %. Каждая клетка нуждается в жидкости. Все химические и электрические процессы в организме совершаются в жидкой среде. В среднем человек должен выпивать 8 стаканов воды ежедневно.

Для нормального функционирования наш организм нуждается в определенном количестве поваренной соли. Чрезмерное употребление соли может привести к серьезным проблемам, в частности, к повышению кровяного давления.

Всем известно пагубное влияние сахара на состояние зубов. Научные исследования показали, что избыточное потребление сахара значительно повышает уровень холестерина в крови, а это может привести к заболеваниям сердца. Так как мозгу для обмена веществ необходима глюкоза, всякое нарушение содержания сахара в кровяном русле приводит к нарушению работы клеток мозга. Подсчитано, что одна белая клетка крови – лейкоцит – может уничтожить около 14 болезнетворных бактерий. Если же человек потребляет много сахара (24 чайных ложек в сутки), защитные способности лейкоцита слабеют, и он сможет одолеть лишь одну бактерию. Тот, кто потребляет много сахара, открыт для многочисленных инфекционных заболеваний.

Бывает, что человек чувствует себя хорошо, все органы и системы работают, казалось бы, нормально, но достаточно легкого сквозняка – и он уже во власти недуга: на несколько дней слег в постель с высокой температурой. Выходит, что даже при нормальных качественных показателях организм может быть чрезвычайно уязвимым, а значит, не абсолютно здоровым. Академик Г.М. Амосов предложил ввести новый медицинский термин «количество здоровья» для обозначения меры резервов организма. Есть скрытые резервы сердца, почек, печени. Выявляются они с помощью различных нагрузочных проб. Здо­ровье — это количество резервов в организме, это максимальная производительность органов при сохранении качественных пределов их функций.

Сегодня вместо 100-120 лет мы живем в среднем 70, т.е. наша жизнь укорачивается. Первой причиной этого, отнимающей у нас примерно 20-30 лет, считают повседневную нагрузку на мозг – болезни, стрессы, переживания, неправильный образ жизни. Второй причиной, отнимающей у нас примерно 10-20 лет, И. Мечников назвал самоотравление гнилостными веществами из толстого кишечника. Регулярно употребляя кисломолочные продукты, мы имеем все основания надеяться выиграть 10 лет здоровой жизни.

Секрет долголетия кроется в пяти условиях жизни: закаленное тело, здоровые нервы и хороший характер, правильное питание, климат, ежедневный труд.

Правильный образ жизни И. И. Мечников называл ортобиозом («орто» - прямой, правильный; «био» - жизнь). С точки зрения современной науки имеются восемь важнейших условий ортобиоза:

- труд;

- нормальный сон, он является средством восстановления сил мозга.

- положительные эмоции, их обеспечивают доброжелательное отношение к другим людям, юмор, оптимизм. Надо фиксировать внимание на хорошем и уметь радоваться.

Согласно теории американских ученых Р. Мелзаки, П. Уолл, положительные эмоции как бы закрывают «болевой шлагбаум» в сером веществе спинного мозга, а отрицательные, наоборот, открывают его. Поло­жительные эмоции – универсальный исцелитель от многих недугов, иногда даже от такого тяжелого заболевания, как рак. Например, американские ученые утверждают, что в Нью-Йорке зарегистрировано 20 больных раком, которые излечились от него, не прибегая к помощи ни специальных фармакологических веществ, ни радиоактивного излучения: всего-навсего с помощью положительных эмоций (новая любовь, коренные изменения в жизни, общий оптимистический настрой).

- рациональное питание (по количеству и качеству). Знаменитый кардиолог Уайт говорил: чтобы не болеть атеросклерозом и дольше прожить, надо не злоупотреблять двумя вещами: желудком и будильником, т. е. кушать не досыта, а спать по потребности.

- избегать алкоголя и никотина. Алкоголь—яд для всех клеток тела. Слабеют нервные процессы, дрябнет сердечная мышца. Неблагоприятное действие оказывает алкоголизм родителей на потомство, повышая число детей с психическими и физическими дефектами. Табачный яд – целый букет вредностей. Никотин – нервно-сосудистый яд. От инфаркта миокарда курящие умирают в 11 раз, от рака легких в 13 раз чаще, чем некурящие. Живут они на 10 лет меньше.

- соблюдение режима, т.е. выполнение определенной деятельности организма в определенное время, что приводит к образованию в мозгу условных рефлексов на время. В результате привычное время еды настраивает организм на прием, и переваривание пищи, привычное время для работы – на соответствующую форму деятельности

- закаливание организма, т.е. процесс приспособления организма к неблагоприятным внешним воздействиям, главным образом к холодовому фактору, причем приспособление это достигается путем использования естественных сил природы – солнечных лучей, воздуха, воды.

- физические упражнения, достаточный объем двигательной активности.

Что такое работоспособность? С физиологической точки зрения, работоспособность определяет возможности организма при выполнении работы к поддержанию структуры и энергозапасов на заданном уровне. В соответствии с двумя основными типами работ различают физическую и умственную работоспособность. Выделяют общую (потенциальную, максимально возможную работоспособность при мобилизации всех резервов организма) и фактическую работоспособность, уровень которой всегда ниже. Фактическая работоспособность зависит от текущего уровня здоровья, самочувствия человека, а также от свойств нервной системы, индивидуальных особенностей функционирования психических процессов (памяти, мышления, внимания, восприятия), от оценки человеком значимости и целесообразности выполнения определенной работы и мобилизации для этого определенных ресурсов организма.

Работоспособность имеет следующие фазы:

- фаза мобилизации;

- фаза врабатываемости (постепенное приспособление организма к наиболее оптимальному режиму выполнения работы);

- фаза оптимальной работоспособности (или фаза компенсации);

- фаза неустойчивости компенсации или субкомпенсации (происходит свое­образная перестройка организма: необходимый уровень работы поддерживается за счет ослабления менее важных функций. Эффективность труда поддерживается уже за счет дополнительных физиологических процессов, менее выгодных энергетически и функционально. Например, в сердечнососудистой системе обеспечение необходимого кровоснабжения органов осуществляется уже не за счет увеличения силы сердечных сокращений, а за счет возрастания их частоты)

- фаза «конечного порыва» имеет место при наличии сильного мотива к деятельности;

- фаза декомпенсации наступает при выходе за пределы фактической работоспособности, во время работы в сложных и экстремальных условиях, она сопровождается прогрессирующим снижением производительности труда, появлением ошибок, выраженными вегетативными нарушениями – учащением дыхания, пульса, нарушением точности координации.

Периоды подъема и спада работоспособности чередуются в течение определенного времени. Максимальные подъемы отмечаются в 10 –13 и 17-20часов. Минимум работоспособности приходится на ночные часы. Но и в это время наблюдаются физиологические подъемы с 24 до 1 часа ночи и с 5 до 6 часов утра. Периоды подъема работоспособности в 5 – 6,11 – 12, 16 – 17, 20 – 21, 24 – 1 час чередуются с периодами ее спада в 2 – 3, 9 – 10, 14 – 15, 18 – 19, 22 – 23 часа. Это учитывают при организации режима труда и отдыха. Интересно, что в течение недели отмечаются те же этапы: в понедельник человек проходит стадию врабатывания, во вторник, среду и четверг имеет устойчивую работоспособность, а в пятницу и субботу у него развивается утомление.

Существуют и сезонные колебания работоспособности. В переходное время года, особенно весной, у многих людей появляются вялость, утомляемость, снижается интерес к работе. Это состояние называют весенним утомлением.

Широкое распространение получила модная теория так называемых трех биоритмов – физического, эмоционального и интеллектуального – со дня рождения. Такие циклы действительно существуют, причем они имеют связь с показателями обмена веществ. Но их трудно прогнозировать с момента рождения из-за многочисленных привходящих факторов, вызывающих физические, эмоциональные, психические стрессы. Например, при напряженных тренировках спортсменов или во время студенческой сессии амплитуда соответствующих биоритмов была все время на подъеме, а частота увеличивалась. Это свидетельствует о том, что психологические факторы сильнее природных датчиков ритма.

В последние годы обнаружены ритмы функционирования нервной, мышечной и сердечнососудистой систем продолжительностью 5–16 дней. Их выраженность зависит от тяжести труда. У людей тяжелого физического труда они равны 5 – 8 дням, у работников умственного труда – 8 – 16 дням.

На работоспособность влияет и возраст. Установлено, что в 18-29 лет у человека наблюдается самая высокая интенсивность интеллектуальных и логических процессов. К 30 годам она снижается на 4%, к 40 – на 13%, к 50 – на 20%, а в возрасте 60 лет – на 25 %. По данным ученых Киевского института геронтологии, физическая работоспособность максимальна в возрасте от 20 до 30 лет, к 50 – 60 годам она снижается на 30 %, а в следующие 10 лет составляет лишь около 60 % юношеской.

Спад работоспособности связан с утомлением, которое долго считали отрицательным явлением. Современные физиологи (академик А. Аршавский и др.) доказали, что утомление – это естественный процесс восстановления работоспособности. Эксперименты показали, что физические нагрузки не сокращают, а наоборот, увеличивают продолжительность жизни.

Различают физиологическое и психическое утомление. Первое из них связано с воздействием на нервную систему продуктов разложения, освобождающихся в результате двигательно-мускульной деятельности. Психическое утомление проявляется: в понижении восприимчивости человека, в результате чего отдельные раздражители он вообще не воспринимает, а другие воспринимает лишь с опозданием; в снижении способности концентрировать внимание, в результате человек совершает ошибки; в уменьшении способности к запоминанию, трудностям в воспоминании уже известных вещей, причем воспоминания становятся обрывочными, и человек не может применить свои профессиональные зна­ния в работе в результате временного нарушения памяти; в замедленности мышления, его неправильности, оно в какой-то мере теряет свой критический характер, гибкость, широту, человек с трудом соображает, не может принять правильное решение; в области эмоциональной возникает безразличие, скука, состояние напряженности, могут возникнуть явления депрессии или повышенной раздраженности, наступает эмоциональная неустойчивость; в возникновении помех в деятельности нервных функций, обеспечивающих сенсомоторную координацию, в результате чего усталый человек медленнее реагирует на внешние воздействия, одновременно теряет ловкость, скоординированность движений, что приводит к ошибкам, несчастным случаям.

После прекращения работы наступает фаза восстановления физиологических и психологических ресурсов организма. Однако не всегда восстановительные процессы проходят нормально и быстро. После сильно выраженного утомления вследствие воздействия экстремальных факторов организм не успевает отдохнуть, восстановить силы за обычные 6 – 8 часов ночного сна. Порой требуются дни, недели для восстановления ресурсов организма. В случае неполного восстановительного периода сохраняются остаточные явления утомления, которые могут накапливаться, приводить к хроническому переутомлению различной степени выраженности. В состоянии переутомления длительность фазы оптимальной работоспособности резко сокращается или может отсутствовать полностью, и вся работа проходит в фазе декомпенсации. В состоянии хронического переутомления снижается умственная работоспособность: трудно сосредоточиться, временами наступает забывчивость, замедленность и по­рой неадекватность мышления. Все это повышает опасность несчастных случаев.

Для предотвращения хронического переутомления необходима правильная, рациональная организация режима труда и отдыха. Для начинающегося переутомления (I степень) достаточно упорядочить отдых, сон, занятия физкультурой, культурные развлечения. В случае легкого пере­утомления (II степень) полезен очередной отпуск и отдых. При выраженном переутомлении (Ш степень) необходимо ускорение очередного отпуска и организованного отдыха. Для тяжелого переутомления (IV степень) требуется уже лечение.

Степень переутомления (по К. Платонову)