2.2. Фізіологічні особливості організму людини

Загальновідомо, що за всю історію еволюції людина в анатомо-фізіологічному відношенні мало змінилася. Організм людини - сукупність тілесних (соматичних), фізіологічних і психічних систем: нервової, серцево-судинної, кровообігу, травлення, дихання, сенсорної, опорно-рухової та ін.

Однією з найбільш важливих систем людини є нервова система, що пов’язує між собою всі системи й частини організму в єдине ціле. Центральна нервова система бере особливу участь у прийомі, опрацюванні та аналізі будь-якої інформації, що надходить від зовнішнього і внутрішнього середовища. При виникненні перевантажень на організм людини нервова система визначає ступінь їх впливу та формує захисно-адаптаційні реакції.

Еволюція забезпечила людський організм високими резервами стійкості та надійності, які обумовлені взаємодією усіх систем, їх цілісністю, спроможністю до адаптації і компенсації у всіх ланках і станами відносної динамічної стабільності. Наприклад, деякі дослідники вважають, що мозок людини використовується лише на 2–5 % від потенційних можливостей, а організм людини може витримувати навантаження в 10 разів більші, ніж у звичній щоденній діяльності, що дає можливість виживати людині як біологічному виду в складних умовах існування.

Доведено, що тривалість життя людини як біологічного виду становить 96 – 98 років (деякі вважають, що вона може досягати 120 – 150 років). Але тільки в окремих індивідів тривалість життя збігається з видовою, а фактично вона зменшується на 30 - 40 і більше років. Пов’язано це з чинниками ризику в оточуючому середовищі, де існує людина. Вони достатньо різноманітні, і кожен із них по-своєму впливає на зменшення життя і погіршення здоров’я людей будь-яких верств населення.

Чинники ризику – 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, що впливають на організм людини в сучасних умовах.

У процесі життя і виробничої діяльності людина неминуче потрапляє під вплив різноманітних шкідливих та небезпечних чинників. Життєдіяльність, при якій вплив таких несприятливих чинників зведено до мінімуму, вважається безпечною. Ступінь безпеки процесу життєдіяльності можна оцінити за таким комплексним показником як здоров’я – природним станом організму, що перебуває в динамічній рівновазі з навколишнім середовищем у процесі життєдіяльності і характеризується відсутністю будь-яких виявлених хворобливих змін.

Проте досягнення людини в галузі науки, техніки, виробництва при створенні комфортних умов життя призвели до утворення нових видів небезпеки та до деградації резервів організму людини.

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 і, як наслідок. до зменшення рівня енергетичного обміну.

Гіпокінезія – явище зменшення рухової активності і зменшення витрат енергії. Гіпокінезія є однією з головних причин порушень функціонального стану фізіологічних систем організму і тому вважається основним чинником ризику.

Поява гіпокінезії зумовлюється впливом на організм людини певних законів природи, зокрема – явищем земного тяжіння. Це пояснюється тим, що будь-який організм протидіє силі земного тяжіння силою своїх м’язів. Рухи людини можливі тоді, коли їхня загальна сила буде більшою за силу земного тяжіння, що є першою і необхідною умовою руху. Функціональне призначення м’язів полягає в протидії силам земного тяжіння, подоланні сил інерції.

Одними із складових подолання гікенезії є рухова фізична активність, що виникає в результаті фізичних вправ, активної трудової діяльності та забезпеченим режимом праці і відпочинку.

Праця – основна умова людського існування, є фізичною потребою людини і (при правильній організації) засобом зміцнення здоров’я. Як за умови зниження рухової активності, так і за умови перевантаження організм людини зазнає шкідливого впливу, що відображається на стані організму, зниженні його захисних функцій.

Так, в процесі інтенсивної і тривалої роботи можуть виникнути умови, коли характер і ступінь фізіологічних та психічних реакцій буде свідчити про те, що пройдено межу, за якою відбувається зниження працездатності, розвиток вираженої втоми, виснаження функціонального потенціалу центральної нервової системи.

Внаслідок того, що сучасна людина значно обмежила регулюючий вплив фізичної роботи на рівень процесів енергетичного обміну, зменшився обсяг додаткового і часткового енергетичного обміну, що призводить до порушення обміну речовин.

Для подолання цих факторів важливе місце займає правильно організований режим праці та відпочинку, що є індивідуальним для кожної людини. Тільки за дотримання цих умов, вдалого їх поєднання можливо зберігати високу фізичну і розумову активність, високу працездатність та здатність протистояти шкідливим факторам, що погіршують стан здоров’я, продовжують життя.

Різноманітну інформацію про навколишній світ людина отримує і сприймає за допомогою органів чуття.

З позицій безпеки життєдіяльності особливо важливим є те, що органи чуття сприймають і сигналізують про різноманітні види та рівні небезпеки. Наприклад, людина бачить на своєму шляху автомобіль, що рухається, і відходить убік; шум грому змушує людину заховатися, – і таких прикладів можна навести безліч.

У сучасній фізіології, враховуючи анатомічну єдність і спільність функцій, розрізняють вісім аналізаторів (зазвичай вважають, що їх є лише 5, припускаючи, що шосте чуття близьке до інтуїції): зоровий, слуховий, смаковий, нюховий, шкірний (або тактильний), вестибулярний, руховий і вісцеральний (або аналізатор внутрішніх органів). Проте в системі взаємодії людини з об’єктами навколишнього середовища головними або домінуючими при виявленні небезпеки все ж таки виступають зоровий, слуховий та шкірний аналізатори. Інші виконують допоміжну або доповнюючу дію.

Загалом аналізатори становлять собою сукупність взаємодіючих утворень периферичної і центральної нервової системи, що здійснюють сприймання та аналіз інформації про явища, що відбуваються як у навколишньому середовищі, так і всередині самого організму.

Усі аналізатори, завдяки своїй однотипній будові, мають загальні психофізіологічні властивості:

• надзвичайно високу чутливість до адекватних подразників. Ця чутливість близька до теоретичної межі й у сучасній техніці поки що не досягнута;

• абсолютну, диференційну та оперативну межі чутливості до подразника;

• спроможність до адаптації, тобто можливість пристосовувати рівень своєї чутливості до подразників;

• спроможність тренуватися. Дана властивість виражається як у підвищенні чутливості, так і прискоренні адаптації (наприклад, часто говорять про музичний слух, чуттєві органи дегустаторів і т. д.);

• спроможність певний час зберігати відчуття після припинення дії подразника. Наприклад, людина може відновити у своїй свідомості на коротку мить побачену характеристику або почуті звукові інтонації;

• постійна взаємодія один з одним. Відомо, що лише завдяки властивості аналізаторів взаємодіяти здійснюється повне сприйняття людиною об’єктів і явищ зовнішнього середовища.

Якби організм людини фіксував усі без винятку зовнішні подразники, то була б втрачена захисна реакція всієї нервової системи.

Існує поріг, заборонена межа зовнішнього впливу на організм людини, у рамках якої відбувається її фізична та психічна деградація аж до повного руйнування генофонду. Такі явища спостерігаються в зонах стихійного лиха.

Найбільше значення у забезпеченні безпеки життєдіяльності людини мають такі аналізатори як зоровий, слуховий, шкірний чи тактильний, аналізатор внутрішніх органів або вісцеральний.

У житті людини зір відіграє першорядну роль. Більше 90 % інформації про зовнішній світ одержують через зоровий аналізатор. Характерною рисою зорового аналізатора є відчуття світла, тобто спектрального складу світлового (сонячного) випромінювання.

Слуховий аналізатор – другий за значимістю сприйняття людиною навколишнього середовища і безпеки життєдіяльності. У той час як око чутливе до електромагнітної енергії, вухо реагує на механічні впливи, пов’язані з періодичними змінами атмосферного тиску у відповідному діапазоні. У середовищі, що оточує людину, постійно відбуваються різноманітні механічні процеси, що викликають коливання повітря. Тому більшість таких коливань мають велике сигнальне значення, тобто несуть інформацію про явища, походження яких стало причиною цих коливань. Завдяки слуховому аналізатору людина сприймає (відчуває) коливання повітря.

Шкірний або тактильний аналізатор має важливе значення для життя людини у формуванні цілісного сприйняття навколишнього світу. У першу чергу, це стосується трудової діяльності людини. При втраті зору і слуху людина за допомогою тактильного аналізатора за рахунок тренування і різноманітних технічних пристосувань може “чути”, “читати”, тобто діяти і бути корисним суспільству. Тактильна чутливість зобов’язана функціонуванню механорецепторів шкірного аналізатора. Джерелом тактильних відчуттів є механічні впливи у вигляді дотику або тиску.

Шкіра також виконує ще ряд важливих функцій у забезпеченні життєдіяльності людського організму:

• охороняє людину від шкідливих зовнішніх впливів: механічних ушкоджень, сонячних променів, мікроорганізмів і хімічних речовин;

• виконує секреторну, обмінну й інші функції, бере участь у підтримці постійної температури тіла, тобто в процесах терморегуляції.

Секреторна функція забезпечується сальними і потовими залозами. Обмінна функція шкіри полягає в процесах регуляції загального обміну речовин в організмі, особливо водяного, мінерального і вуглеводів.

Надзвичайно важливу роль для здоров’я і життя людини відіграє аналізатор внутрішніх органів або вісцеральний аналізатор. Якщо зовнішні аналізатори попереджають людину про явну небезпеку, то цей аналізатор визначає небезпеки схованого, неявного характеру. Проте ці небезпеки становлять загрозу безпечній життєдіяльності людського організму.

Взаємозалежність та сталість зовнішнього і внутрішнього середовищ при постійній мінливості зовнішнього були сформульовані французьким фізіологом К.Бернаром (1813–1878). Параметри зовнішнього середовища існування людини знаходяться у постійній зміні, що може створювати реальну загрозу для здоров’я і життя людини. Наприклад, добові, сезонні коливання температури, тиск, вологість повітря, освітленість, звуковий тиск, електромагнітні характеристики і т. д. Ці показники неоднакові на різних висотах і широтах. До цього варто додати зміни у зовнішньому середовищі, викликані урбанізацією та антропогенним впливом на зміну хімічного складу води, повітря, ґрунту, бактеріально-вірусного оточення і т. д., а також перебування людини в екстремальних ситуаціях.

Внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина, з якими контактує кожна клітина живого організму), не зважаючи на зміни зовнішнього середовища, зберігає відносну сталість. Цю властивість організму називають гомеостазом.

Гомеостаз – стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи, що підтримується регулярним поновленням основних її структур, матеріально-енергетичним складом і постійною функціональною саморегуляцією у всіх її ланках.

Стабілізацію внутрішнього середовища залежно від зовнішнього здійснює спеціальний регуляторний апарат, що вирівнює, компенсує всі зміни внутрішнього середовища. Однією із складових такого апарата є інтероцептивний аналізатор, що сприймає і передає в центральну нервову систему сигнали не тільки про стан внутрішнього середовища, але й про діяльність внутрішніх органів людини. Цей апарат координує діяльність внутрішніх органів і приводить їх у відповідність з потребами всього організму.

Здоров’я людини, її працездатність, активне розумове та фізичне довголіття значною мірою залежить від аліментарних чинників.

Аліментарні чинники – чинники, пов’язані із харчуванням, їжею. Саме через їжу людина поповнює свої енергетичні ресурси, а організм одержує різноманітні речовини, необхідні для нормального функціонування його систем та органів. Вся різноманітність продуктів, які споживає людина, зводиться до двох джерел їх надходження – рослинного і тваринного.

Харчування повинно бути організовано таким чином, щоб воно забезпечувало нормальний розвиток та злагоджену роботу всього організму. Для цього раціон харчування за кількісними і якісними показниками необхідно збалансувати відповідно до потреб людини. В свою чергу, фізіологічні потреби організму залежать від різноманітних чинників, більшість з яких постійно змінюється. Організм регулює процес засвоєння з продуктів харчування необхідних поживних речовин у такій кількості, яка йому необхідна в даний момент, перетворювати в процесі обміну одні речовини в інші, створювати запаси, що мобілізуються у випадку потреби. Однак пристосувальні регулятивні можливості організму не обмежені, особливо в дитинстві і старості.

З їжею в організм людини потрапляють необхідні для життєдіяльності білки, жири, вуглеводи, а також біологічно активні речовини – вітаміни та мінеральні солі. Кількість енергії, що виділяється при засвоєнні того чи іншого харчового продукту, називається енергетичною цінністю чи калорійністю продукту. Потреба в різних харчових речовинах та енергії залежить від статі, віку та інтенсивності праці.

При виборі раціону харчування перевагу слід надавати традиційним продуктам, до яких максимально адаптований людський організм, його системи травлення, ферментні системи. Бажано, щоб продукти були того регіону, де більшу частину життя проживає людина.

Важливе значення має режим харчування. Найбільш раціональним вважається чотирьохразове харчування, оскільки при цьому створюється рівномірне навантаження на шлунково-кишковий тракт, виробляється рефлекс на виділення у встановлений час шлункових соків.

Для нормального функціонування організму щоденний раціон повинен включати такі основні складові: білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінеральні речовини та воду.

Харчові речовини, які люди отримують разом з їжею, можна умовно розділити на дві групи: ті, які необхідні у великих кількостях, або макрокомпоненти (білки, жири, вуглеводи), та ті, які необхідні у менших кількостях, або мікрокомпоненти (вітаміни та мінеральні речовини).

Мінеральні речовини не мають енергетичної цінності, але необхідні для життєдіяльності організму. Потрапляють вони в організм із продуктами харчування у вигляді мінеральних солей. Мінеральні речовини, які містяться в харчових продуктах і тканинах організму в значній кількості, належать до мікроелементів (додаток 1).

Мікроелементи – це група хімічних елементів, що наявні в організмах людей і тварин у малих концентраціях. Добова потреба в них виражається у міліграмах або долях міліграма. Мікроелементи мають високу біологічну активність та необхідні для життєдіяльності організму (додаток 2).

Правильне складання індивідуального раціону харчування можливе лише за умови, що відомо енергетичний склад та цінність харчових продуктів (додаток 3).

Вживання у їжу продуктів, що мають харчові добавки, є певним фактором ризику:

• біологічно активні добавки (БАДи) можуть спричинити негативні побічні дії, отруєння через використання шкідливих домішок, передозування яких може призвести навіть до летального випадку;

• хімічні добавки, які зберігають продукти і їх товарний вигляд на довгий термін, консерванти, антиоксиданти, емульгатори тощо, які позначаються:

Е-110 – Е-183 – барвники;

Е-200 – Е-299 – консерванти;

Е-300 – Е-399 – антиокислювачі;

Е-400 – Е-499 – стабілізатори та загусники;

Е-500 – Е-599 – емульгатори;

Е-600 – Е-699 – підсилювачі смаку і аромату;

Е-900 – Е-999 – протипінні речовини

• із них підозрілі - Е-104, 122, 140,150,180,341

провокують висипи - Е-311-313

канцерогени - Е-131,142,210 – 217, 240, 330,477

небезпечні - Е-102, 110,120,124,127

дуже небезпечні - Е-123

заборонені - Е -103,105,111,121,125,126,130,152

Правильно організоване і підібране харчування збереже здоров’я на довгі роки.

Питання самоконтролю:

1. Розкрийте поняття «чинник ризику».

2. Розкрийте поняття «гомеостаз», та його значення для забезпечення безпеки організму людини.

3. Схарактеризуйте аналізатори, що забезпечують безпеку життєдіяльності людини.

4. В чому полягає сутність поняття «аліментарні чинники»?

5. Назвіть елементи, що забезпечують нормальне фізичне функціонування організму.

6. Назвіть хімічні добавки як фактори ризику для організму людини.