Естественные системы защиты организма как факторы индивидуальной безопасности
В организме человека существуют различные системы, обеспечивающие защиту его от механических, физических, химических и биологических опасностей. Защиту от болезнетворных агентов осуществляют неспецифические и специфические механизмы защиты.
1. Неспецифические клеточные защитные механизмы. В их основе лежит способность лейкоцитов к фагоцитозу, наиболее выраженная у моноцитов и нейтрофилов. Моноциты крови и тканевые макрофаги играют важную роль в первичном распознавании антигенов.
2. Неспецифические гуморальные защитные механизмы. Во многих тканях ижидких средах организма присутствует лизоцим — белок, подавляющий рост и размножение бактерий и вирусов. В больших концентрациях он найден в гранулах лейкоцитов и макрофагах легочной ткани. Он содержится также в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, носоглотке, в слюне, в слезной железе. Он сдерживает рост обитающих здесь сапрофитных микроорганизмов, т.е. бактерий, питающихся органическими веществами.
В ответ на поступление вируса в организм происходит синтез и выделение интерферонов. Это группа видоспецифических гликопротеидов, обладающих антивирусным действием. Интерфероны образуются лейкоцитами, фибробластами и Т-лимфоцитами. Они тормозят развитие вирусов, подавляя синтез вирусных белков, повышают активность макрофагов. Обкладочные клетки желудка вырабатывают соляную кислоту, которая не только вызывает денатурацию белков пищи и активизирует фермент пепсин, но и, обладая бактерицидными свойствами, подавляет активность бактерий, попавших в организм
|
|
|
с пищей. Бактерицидными свойствами обладает желчь печени. Она тормозит размножение бактерий, предупреждая развитие гнилостных процессов.
3.Специфические механизмы защиты организма связаны с формированием иммунитета. Главная задача иммунитета — уничтожение клеток, которые генетически отличаются от собственных, будь то клетка чужая или своего тела, но измененная в генетическом отношении. Иммунный ответ выполняет специализированная система клеток, тканей и органов. В основе иммунного ответа лежит функционирование лимфоцитов. Т-лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет. Клеточный иммунитет направлен на уничтожение клеточных агентов и измененных собственных клеток. Т-лимфоциты (Т-л) — хелперы активируют В-лимфоциты (В-л); Т-л — супрессоры подавляют активность В-л, а Т-л — киллеры разрушают чужеродные клетки. В-лимфоциты обеспечивают гуморальный иммунитет, направленный на выработку В-лимфоцитами антител или иммуноглобулинов в ответ на воздействие антигена. Антитела связываются с антигенами, которые затем разрушаются. Известно 5 классов иммуноглобулинов, которые выполняют различные функции (склеивание бактерий, участник аллергических реакций, формирование местного иммунитета). Удаление миндалин и аденоидов приводит к снижению секреторного иммуноглобулина в носоглотке, вследствие чего снижается местный иммунитет.
|
|
|
Различают следующие виды иммунитета:
I. Приобретенный
1.Активный (развивается медленно, но сохраняется надолго):
а) естественный (возникает в результате естественного контакта с антигеном). Например: после перенесенной кори;
б) искусственный (возникает в результате использования вакцин, содержащих ослабленные бактерии или их яды). Например: после введения вакцины от полиомиелита, АКДС.
2. Пассивный (развивается быстро, но сохраняется недолго; связан с введениемготовых антител или Т-лимфоцитов):
а) естественный — передается от матери к ребенку через плаценту и грудное молоко;
б) искусственный — введение сыворотки в организм с готовыми антителами. Например: введение столбнячной сыворотки при ранении или иммуноглобулина при укусе животного больным бешенством.
II. Врожденный (передается по наследству в пределах вида).
Иммунологическая реактивность зависит существенно от возраста. Так, у ново-рожденных она развита слабее, у пожилых резко снижена по сравнению с лицами среднего возраста.
|
|
|
Устойчивость организма к различным внешним воздействиям обеспечивается наружным кожным покровом. Кожный пигмент меланин, образующийся в ростовом слое эпидермиса кожи, защищает организм от повреждающего действия ультрафиолетовых лучей. Зернистый слой эпидермиса выполняет барьерную функцию, определяя проницаемость для различных веществ. Белки блестящего слоя способны преломлять световые лучи, а роговой слой эпидермиса защищает от вредных химических воздействий и проникновения в организм инфекции. Потовые железы предохраняют организм от перегревания. Кожное сало обеспечивает непроницаемость кожи для воды, различных химических веществ и микроорганизмов, губительно действует на микробы, так как создает кислую среду с рН < 5,5, неблагоприятную для многих микробов.
Капилляры кожи помогают поддерживать оптимальную температуру тела, расширяясь при перегревании организма и сужаясь — при переохлаждении. Волосы выполняют чисто механическую защиту, защищают от солнечных лучей и участвуют в терморегуляции. Подкожная жировая клетчатка смягчает и ослабляет силу механического воздействия на организм ипредохраняет от переохлаждения.
|
|
|
Человеку необходимы сведения о текущем состоянии и изменениях во внешнем мире и внутренней среде организма для принятия решений по своему поведению и выработки программы дальнейшей жизнедеятельности. Возможность получать информацию о среде обитания, способность ориентироваться в пространстве и оценивать свойства окружающей среды обеспечивают сенсорные системы.
Зрительная система обеспечивает светочувствительность, определение формы предметов, их величины, расстояние предметов от глаза, восприятие движения, цветовое и бинокулярное зрение.
Слуховая система формирует комплексное представление о звуковых сигналах, отвечает за пространственную ориентацию, участвует в ориентировочных реакциях (сторожевых, оборонительных рефлексах).
Вестибулярная система обеспечивает ощущение положения тела в пространстве сохранение его равновесия.
Вкусовая система дает ценную информацию о качестве пищи, влияет на эмоциональное состояние человека и на его поведение.
Обонятельная система играет важную роль в формировании запаха, дополнительных вкусовых ощущений и также влияет на эмоциональное состояние человека.
Сомато-висцеральная система обеспечивает формирование тактильных ощущений, ощущение положения тела в пространстве, восприятие различных изменений внутренней среды организма и регуляцию работы внутренних органов, взаимосвязь и координацию их деятельности, направленную на поддержание гомеостаза и формирование защитно-приспособительных реакций. Так, чихание и кашель относятся к группе защитных реакций, благодаря которым уносятся из дыхательных путей попавшие туда инородные тела и раздражающие агенты. Слезотечение, возникающее при попадании раздражающих веществ на роговицу глаза, смывает раздражающее вещество. При попадании в желудок недоброкачественной пищи, сильно раздражающих веществ возникает рвота, которая является защитной рефлекторной реакцией организма.
Воспаление эволюционно сформировалось как защитно-приспособительная ре-акция организма на воздействие патогенных факторов. Организм активно локализует очаг повреждения с помощью так называемого «защитного вала», препятствуя распространению инфекционного процесса. Чем более локально протекает реакция воспаления, тем благоприятнее исход для организма.
Лихорадка, повышение температуры — тоже защитная реакция организма, таккак некоторые бактерии (коки, спирохеты) и вирусы гибнут при повышении температуры. Однако длительное повышение температуры выше 40,5 ºС отрицательно влияет на человека, вызывая дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему, разрушение некоторых жизненно важных белков.
Боль является сигналом опасности для организма и одновременно боль — этозащитная реакция, вызывающая специальные защитные рефлексы.
Субъективно человек воспринимает боль как тягостное, гнетущее ощущение. Объективно боль сопровождается некоторыми вегетативными реакциями (расширение зрачков, повышение кровяного давления, бледность кожных покровов лица и др.). При боли увеличивается выделение биологически активных веществ (например, в крови повышается концентрация адреналина). Боль заставляет человека принять меры для сохранения жизни и здоровья. Боль могут вызвать механические, тепловые, электрические, химические воздействия. Болевая чувствительность присуща практически всем частям нашего тела. Характер болевых ощущений зависит от особенностей конкретного органа и силы разрушительного воздействия. Например, боль при повреждении кожи отличается от головной боли. Болевое ощущение как защитная реакция нередко указывает на локализацию процесса и наиболее отчетливо выполняет функцию естественной защиты как источник информации.
Активные движения — тоже естественная система защиты организма, которыенередко приглушают душевную и физическую боль, защищая нервную систему от чрезмерного перенапряжения и разрушения (антистрессовая система).
В свою очередь, некоторые органы чувств имеют собственные естественные системы защиты. Например, орган зрения имеет вспомогательные образования: веки с ресницами, предохраняющие от чрезмерного светового потока, механического повреждения, способствующие увлажнению глазного яблока; слезный аппарат, выделяющий слезу, которая согревает, очищает, увлажняет, дезинфицирует глаз.
Орган слуха при чрезмерных громких звуках способен обеспечивать защитную реакцию: две маленькие мышцы среднего уха резко сокращаются и слуховые косточки перестают колебаться, наступает блокировка. Ушная сера наружного слухового прохода предохраняет от проникновения в ухо пыли, насекомых, микроорганизмов. Только у 10 % людей она выделяется в избыточном количестве, что способствует образованию серных пробок.
Костно-мышечная система также участвует в обеспечении безопасности жизнедеятельности организма. Так, отдельные части скелета предохраняют другие органы от механических воздействий: череп защищает головной мозг, позвоночник — спин-ной мозг, грудная клетка — сердце, легкие и другие органы, таз — мочевой пузырь, внутренние половые органы, прямую кишку и др. Мышцы живота образуют брюшной пресс и защищают органы брюшной полости от механических повреждений.
Способность организма выживать в суровых и неблагоприятных условиях среды обеспечивается биологической надежностью систем. Надежность представляет собой свойство клеток, органов, систем организма противодействовать различным воздействиям, сохраняя постоянство внутренней среды (гомеостаз) в течение определенного времени. Основной характеристикой надежности систем служит вероятность безотказной работы. Организм повышает свою надежность различными способами:
– путем усиления регенеративных процессов, восстанавливающих погибшие клетки;
– парностью и дольчатостью органов (2 почки, 2 глаза, доли легкого и др.);
– резервностью (избыточностью) элементов (количество элементов больше, чем требуется для выполнения функции, например, в почке нефронов в 4–5 раз боль-ше, чем необходимо для полноценной функциональной активности органа);
– использованием клеток, органов в работающем и неработающем режиме: по мере нарастания функции включаются ранее не функционирующие элементы (например, при спокойном дыхании в процессе участвует примерно 25–30 % легочной ткани, а при глубоком — 50–60 %);
– использованием охранительного (защитного) торможения;
– достижением одного и того же результата разными поведенческими действиями. Для организма в целом важнейшим способом повышения надежности является приспособительное поведение.
Таким образом, в организме человека функционирует ряд естественных защитно-приспособительных систем, обеспечивающих его безопасность, сохранение постоянства внутренней среды и адаптацию к условиям существования. Поэтому необходимо не только знать об этих системах, но и сохранять их в рабочем состоянии ( Теоретические основы безопасности жизнедеятельности / Р. И. Айзман, С. В. Петров, В. М. Ширшова. — Новосибирск: АРТА, 2011. — 208 с. — (Серия «Безопасность жизнедеятельности» ISBN 978-5-902700-18-0) .
Дидактический текст № 17
Адаптация организма к среде обитания Адаптация и стресс
Живой организм представляет собой чрезвычайно сложную систему, которая функционирует как единое целое, приспосабливаясь к постоянно меняющейся внешней среде и изменяя ее в результате своей деятельности.
Приспособления, которые выработались в организме в процессе эволюции в ответ на воздействия внешней среды, или вырабатываются в процессе жизни каждого индивидуума, называются адаптациями. «Способность к приспособлению является, вероятно, наиболее отличительной чертой жизни», — писал канадский физиолог, лауреат Нобелевской премии Г. Селье. Эта способность неразрывно связана с другой физиологической закономерностью — способностью организма сохранять постоянство внутренней среды, т.е. гомеостаз. В единстве и гармонии двух этих принципов существования живых организмов и лежит основа развития и безопасности человека.
Все адаптации делятся на фенотипические (индивидуальные), развивающиеся в течение онтогенеза каждого индивидуума, и генотипические, или наследуемые.
Кроме того, выделяют адаптации:
− активные, происходящие с затратой энергии за счет перестройки деятельностиорганов и систем при сохранении гомеостаза организма; например, при возникнове-нии экстремальной ситуации человек перестраивает свою деятельность так, чтобы сохранить жизнь и здоровье в этих условиях;
− пассивные, которые протекают по принципу подчинения организма условиямсреды (например, смена окраски шерсти у зайцев в зимний период года; принятие правил того сообщества, в которое человек попадает) или избегания их (залегание медведя на зимнюю спячку; отъезд человека из зоны ЧС, где идут спаса-тельные работы). Человек, в отличие от животных, кроме биологических механизмов может использовать социальные достижения для адаптации, такие как одежду, кондиционеры, транспорт, защитные приспособления и т.д. В процессе эволюции это привело к уменьшению функциональных биологических резервов адаптации, что потребовало развития социальных средств повышения безопасности существо-вания человека.
В процессе индивидуальной адаптации выделяются два этапа: срочный и долговременный.
Особенностью срочного этапа адаптации является то, что организм использует для приспособления имеющиеся в его распоряжении ресурсы, и поэтому сообразно действию фактора внешней среды формируется ответ, обусловленный напряжением функций всех органов и систем. Такое функционирование на пределе физиологических возможностей представляет прямую опасность для организма, поскольку высока вероятность возникновения срыва. С другой стороны, срочная адаптация не обеспечивает реализацию всех потенциальных адаптивных возможностей организма, а только включает «оперативные», имеющиеся в данный период, возможности.
Долговременный этап адаптации развивается постепенно в процессе длительного, хронического воздействия на организм нагрузок или факторов среды. Повышение интенсивности функционирования структур является первым шагом, запускающим долговременную адаптацию. В основе долговременной адаптации лежит образование новых структур (например, увеличение количества клеток) или увеличение размеров уже имеющихся структур. Эти новые структуры могут в дальнейшем обеспечить выполнение возросших задач.
Так, например, адаптация мышечной системы к повышенным нагрузкам выражается в увеличении мышечной массы. Но-вые структуры формируются по следующей схеме. Усиление работы органа (сердца, скелетных мышц, легких и т.д.) мобилизует синтез нуклеиновых кислот и белков в работающих клетках благодаря экспрессии гена, ответственного за синтез того или иного конкретного белка. Это приводит к наработке РНК или увеличению скорости транскрипции на структурных генах ДНК. Увеличение количества информационной РНК вызывает рост количества рибосом, в которых и происходит синтез белковых молекул. В результате масса работающей структуры нарастает и увеличиваются ее функциональные возможности. Возникшие новые структуры называются системным структурным следом (ССС). Процесс адаптации связан с формированием общего адаптационного синдрома (ОАС), описанного канадским физиологом Г. Селье. «Общий адаптационный синдром — это комплекс реакций, возникающий в целостном организме под действием различных повреждающих факторов и обеспечивающий приспособление организма к данным условиям» (Г. Селье. «Синдром, вызываемый разными повреждающими агентами», 1936). Общий адаптационный синдром — неспецифическая реакция организма на самые разнообразные сильнодействующие факторы, в том числе и на факторы среды. Интенсивность ОАС зависит от силы действующего фактора. Общий адаптационный сидром нередко обозначают как стресс-реакцию. Стресс (англ. stress — напряжение) У. Кэннон (1927) определил как физиологические реакции,возникающие в организме человека и животных под действием стимула, несущего угрозу, — стрессора. Стрессоры могут быть разной природы: физические, химические, биологические, психические; однако реакция организма, независимо от этого, протекает по одному сценарию.
Проявления стресса (триада Селье) заключаются в следующем: 1) увеличение массы надпочечников; 2) инволюция (обратное развитие) вилочковой железы (тимуса) и лимфатических узлов; 3) появление кровоточащих язв в желудке и двенадцати-перстной кишке. Общий адаптационный синдром в своем развитии проходит ряд стадий. Первая из них — реакция тревоги (alarm reaction); вторая — стадия резистентности (устойчивости); третья — стадия восстановления (если раздражитель прекращает свое действие) или истощения (если стрессор значительной силы или действует в течение продолжительного времени), после которой организм, как правило, погибает.
Во время стресса в качестве наиболее ранней реакции происходит активация симпатической нервной системы (системы стресса), которая вызывает усиление деятельности сердца, повышение кровяного давления, повышение обмена веществ во всех органах и системах, т.е. адаптационно-трофический эффект (по Л. А. Ор-бели); стимуляцию выброса в кровь из мозговой зоны надпочечников катехоламинов, к которым относятся такие гормоны, как адреналин и норадреналин (рис. 5.6). Под влиянием катехоламинов идет распад гликогена в печени и в крови повышается концентрация глюкозы. Кроме того, адреналин является сильным липолитическим фактором, стимулирующим распад жира с образованием свободных жирных кис-лот и энергии. Основной же эффект катехоламинов состоит в мобилизации энергетических и структурных резервов организма, что обеспечивает активацию нервной (психической) и мышечной деятельности. Параллельно активируется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система и в кровь секретируются огромные количества глюкокортикоидов (важнейший из них у человека ― кортизол).
Один из основных эффектов кортизола состоит в том, что он повышает уровень сахара в крови, причем делает он это за счет стимуляции глюконеогенеза — синтеза глюкозы из неуглеводных источников, в частности из аминокислот. Концентрация глюкокортикоидов в крови во время стресса может вырасти в десятки раз. Совокупность этих нейрогормональных перестроек в организме в условиях стресса обеспечивает органы питательным и энергетическим материалом, что необходимо для активации деятельности человека в стрессовой ситуации.
Стрессовая реакция, если завершается восстановлением, повышает устойчивость организма к самым разнообразным факторам и, с одной стороны, является положительной, поскольку лежит в основе закаливания, тренировок; с другой сторо-ны, нередко после перенесенного стресса, если вовремя не оказана психологическая помощь, развивается так называемое посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), которое является тяжелой болезнью.
В организме для уменьшения воздействия стрессирующих факторов существу-ют и антистрессовые системы, которые включают следующие внутренние и внешние компоненты:
− образование эндогенных морфиноподобных веществ (опиатов), вызывающих уменьшение боли, улучшение настроения, повышение порога чувствительности;
− наличие антиоксидантных систем, нейтрализующих недоокисленные продук-ты обмена веществ, которые укрепляют клеточные мембраны (витамины Е, С, ферменты и т.д.);
− активация парасимпатической нервной системы за счет умеренной физической нагрузки, глубокого диафрагмального дыхания, медитаций, мышечной и психической релаксации (расслабления), аутотренинга;
− рациональное питание с повышенным содержанием овощей и фруктов, обладающих антиоксидантными свойствами;
− в трудных ситуациях, когда естественные антистрессовые системы не справляются, используется фармакотерапия (прием седативных препаратов).
Таким образом, в любых ситуациях жизнедеятельности в организме устанавливается баланс между стрессовыми и антистрессовыми механизмами, благодаря чему сохраняется жизнь в экстремальных ситуациях и формируются срочные или долго-временные адаптивные реакции к внешним воздействиям. Это помогает человеку повышать свой уровень защищенности (безопасности) в любой новой ситуации, а также при действии различных факторов, угрожающих жизни и здоровью ( Теоретические основы безопасности жизнедеятельности / Р. И. Айзман, С. В. Петров, В. М. Ширшова. — Новосибирск: АРТА, 2011. — 208 с. — (Серия «Безопасность жизнедеятельности» ISBN 978-5-902700-18-0) .
Дидактический текст № 18
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1106; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!