home Other disciplines Безпека життєдіяльності - Желібо Є.П.

Безпека життєдіяльності - Желібо Є.П.

LECTURE 4. Topic 2.2. Фізіологічні особливості оргаізму человени

Вивчення цієї тем азволяє студенту:

- expand the knowledge of the nobility in the regions of anatomical and philosophical power of the people;

- з'ясувати фізіологічні можливості оргаізму людини при взаємодії з навколилишнім середовищем;

- завоїти будову та характеристики основних аналізаторів безпеки життєдіяльності;

- assimilation of the meaning of homeostasis by that nervous system for the carelessness of the organisms of people;

- mati zagalny uyavlennya about obmin rechovin i energiiu, osnovny vid harchovikh rechovin.

In the result of these studies, the student is guilty of assiduity, but at the very least he is ready to lie down in the fiziologic camp of the people's organ.

1. Anatomically-phisiological structure of people.

2. Budova, authorities of analisys.

3. Characteristics of the basic analisation of bezpeki zhittydіyalnosti.

4. Znachennya homeostasis for zabezpechennya bezpeki organizmu people.

Controlling food

1. Znachennya organіv chuttya for bezpeki zhittydіyalnost mannya ta їh budova.

2. The psychophysiological law of Weber-Fechner.

3. The role of organisms in chutzha in zabezpechennyi bezpeki people.

4. Obtained in the form of obchin rechovin.

Literature

1. Shostak V.I. The nature of our sensations. - Moscow: Education, 1983. - 127 pp.

2. Bakka MT, Melnichuk AS, Sivko V.І. Охорона і безпека життєдіяльності людини: Конспект лекцій. - Zhitomir: Lionok, 1995. - 165 with.

3. Dictionary-reference book on ecology / К.М. Sytnik, A.V. Brion, A.V. Gorodetsky and others - K.: Naukova dumka, 1994. - 666 p.

4. Vernadsky V.S. Biosphere and noosphere. - Moscow: Nauka, 1989. - 262 p.

5. Vasiliev VN. Health and stress. - M .: Knowledge, 1991. - 160 p.

6. Safety of life: A textbook for universities / Under the general ed. S.V. Belova. - 2 nd ed., Rev. And additional. - Moscow: Higher School., 1999. - 448 p.

Scientists have installed, for all the evolution of people's evolutions, there has been little change in the anatomical-philosophical vidnoshennny little. SHCHO is the organism of people? Tse sukupnist tylesnyh (somatic), fiziologichnyh and psihichnih systems: nerve, sertsevo-sudinno, blood, travlenya, dihannya, sensory, support-rukovoe and ín. One of the most important systems of the people is the nerve system, which affects all the system of partisans in диdine. The central nervous system takes care of the situation in priomy, oprazuyannny and analizysh be-anchovan information, and to enter into the zvonnishnyogo and vnutrennogo mezhdovischa. At vikinnenni ne-reeventazhen on organizm nelivani nervovoi system viznachaє stupin їх vplivu that forme zahisno-adaptatsiynі reakії. Anthropologists and fiziologists recognize the extremely important fiziologichnu osoblivіst man's organizmu, yogo velikii potentsiynі i often not vikoristanі zhittyaam mozhnosty.

Evolutionary zabezpechila chelovekiy organizm vysokimi reservey stіykostі ta nadiyostі, yakі obmovleni vzasmodієy usіh sistem, tsіlіsnistyu, prokomozhnistyu up to adapting and compensating in all forms and in the country in a diennical way. Bring the decal to application. At pershu chergo, tsesosuetsya menskogo brain. Deykі doslіdniki vvazhayut, sho vine vikoristovuyetsya 2-3%, іnshі - 5-6% vіd potentіnyh mozlivostej. Stock of "construction of people" mae koefitsynt 10, tobto organizm mnogozni mozhe vitrimuvaty nawantazhennia in 10 raziv bіlshі, nіzh u ponimichnі dіyalnі. The heart of the people is the organ of blood circulation; Vono stretching osyogo zhittya repair more than 109 speed, then the hour yak nususchanynysha system zabezpechuet 107, tobto at 100 raziv less. Із наведенених прикладів it is visible, що reserved оргамизму человени надзвичайно високі. Tse daє mozhnivіst vizhivati ​​ljudin i yak bіologicnomu mind in the folding існування. At the result of its burzhlivoi rabotovoy dyyalnosty lyudina at the boundary of the river, the Great Duchies of the Transfigured Navkolishnogo svitu. Prote in the regions of science, technology, vibrobitvtva, in the presence of comfortable minds, life was called up to the establishment of new visions until the degradation of the organisms of the people.

Budova і влавостсті аналізаторів

One iz the basic zavdan navchalnoy distsiplіni "Bezpeka zhitttіdіyalnostі" є z'yasuvannya pitania іidentifikatsii nebezpek, viznachennya rivnya t shlyakhіv vplyvu tsikh nebezpek on organizm people, the robbery of zaboiviv zabibnyannya abnot znizhennya їх naslіdkіv before such intercourse, did not say that they were healthy People. For virishennya cich nourishment neobhіdno, nasampered, rozgljanuti fіzіологічні розмоності оргаізму people that shah vzemodії people in the midst of the mediocrity of the world and in the midst of the mediocrity are vodobrazhayutsya yogo svydomosty.

Lyudina отримує різноманітну інформацію about навколишній світ, сприймає всі його різноманітні parties for допомогою оргаів чуття.

З pozitsії безпеки життєдіяльності especially important - those who organize a bit of sprimayut і signal about the rіznomannіtіvіya rіvnі nebespeki. Наприклад: людина бачить на своєму шляху автомобіль, що рухається, і відходить убік; The noise is thundering, it's getting close, the people are becoming ugly, - such applications can be rendered impersonal. Otrimana information is transmitted to the people's smock; Він її аналізує, синтезує і видає відповідні command vikonavchim bodies. Zalezhno in the nature of the ensured інфор-мації, її цінності, вирішальною буде наступна дія людини. At the same time, for z'yasuvannya zadobiv vidobrazhennya v svidomostі mnogonyni ob'ektiv i protsessiv, scho vidbuvayutsya zovnishnyomu sredovischy, neobhdіdno znati, yakim chin ulyashtovany organiza chittya i mati uyavu pro їх взаємодію.

Sushasniy etap rozvitku fіzіології оргаів chittja povyazaniy z zimenami such students, yak І.М. Sychenov (1829-1905) and the І.П. Pavlov (1849-1936). I.P. Pavlov having developed pra.I.M. Sichenova about the reflex to the brain, creating a scientist about analizatori yak about sukubnist nerve-receptor structures, scho zabezpechuyut sprinyattya zovnіshnіh subsections, transformations of energy in the process of nervious zobudzhennya and spent yoga in the central nervous system. For dumkoi I.P. Pavlova, whether it's a kind of analizator to be stored in three parts: peripheral (abacus receptor), providivokoi and central, de complete the analitic-synthetical processes for the biological significance of the sub-item.

In the case of danii, the science of vidchuttya vikoristvuє decilka terminov, arcing close to znachennyam: "organ chuttya", "analizatori", "aferentnі sistemi", "sensory sistemi", scho often rozglyadayutsya yak rivnoznachny.

At suhasnіy fіzіоlogії, vrahovoychi anatomіchnu єдність і спільність functіій, розрізняють вісім аналізаторів (хоч, зчичайно, людина вважає, що їх неї лише 5, припускаючи, що шосте чуття близьке до інтуїції): зоровий, слуховий, смаковий, нюховий, шкірний (subscription Tactile), vestibular, ruchoviy and visceral (abdominal analyzer of internal organs). Prote in the system vzaimodії people from the objects of the mediocre mediocrity by the head abdominalis in vyjavlennye nebespeki all the same vygodayut zorovy, rumhoviy ta shkirnyi analizatori. Інші виконють допоміжну або допоповнюючу дію. ALE neobhidno vrahovuvaty takozh i tu vsta-vinu, scho in the daily fastnesses і tsіlі a number of nevezpechnyh chinnikіv, scho stvojumyuut nazvichajno it is important bіologіchnu дію на человеський оргаізм, але for їх сприйняття немає відповідних nature analizatorіv. Cе, насамперед, стосується до іонізуючих випромінювань і електромагнітних полів надвисоких діапазонів час-тот (так назві НВЧ-випромінювання). Lyudina can not be ridden through the middle of the day, but instead of being voided, they are less likely to get into trouble (in the main arena are not unhealthy for health) naslichki. For usunenya tsієї progalini rozroblenі riznomannіtnyi tehnichnі zasobi, scho vozdchyayut vidchuvati іonіzuyuche vipromіnuvannya, "chuti" radіоhvilі ta ultrasound, "bachiti" інфрачервоні випромінювання і т. Д.

Budova analizatorov. In tselomu analizatori are sukupnist interdependent utovoren peripheral and central nervous system, so sdіysnjut seprimannya that analiz іnformatsії about yavishcha, scho vidbuvayutsya yak u nakkolishnomu sredovischni, and i vseredinі most organizmu. Усі аналізатори in the basic structural one-type flow. Wants to mait at its periferous aparaty, scho sprimayut - receptors, yakih i vidbuvat-sitsya peretvorennya енергії подника у процес збудження. The receptors for sensory (sensory) neurons and synapses (contacts of nerves with clavinomas) should be located at the central nervous system. Rozrіznyayut takі basiyny vidi receptoriv: mechanoreceptor-tori, scho sprimayuyut mehanichnu енергію: before them lie down the receptor of auditory, vestibular, ruchovoy, tactile, part-way віс-церальної чутливості; Chemoreceptors - scent, smacks of sudin and internal organs; Thermoreceptor, sho moyut shkiranii analizator; Photoreceptor - zorovy analysator ta nisi visi. Кожен receptor виділяє із множини подразників звнішнього iі внутрирішнього се-родовища свій адекватний подійник. Tsim і vyznayuetsya duzhe vysoka chitlivist receptors.

Vlastivosty analizatorov . Усі аналізатори, задяки своїй однотипній будові, мають загальні психофізіологічні властивості:

1. Urgently desirous sensitivity to adequate sub-categories. Tsya chitlivist close to the theoretical interim at the time of the technical failure is not reached. Кількісною мірою чутливості є гранична інтенсивність, tobto naymensha інтенсивність of the subcategory, vplyv vseplyї дає відчуття.

2. Absolutely, differentiation and operative inter-hystlivosti to the sub-division. Absolute is the boundary between the upper and the lower reaches. The lower absolute of the range of sensitivities is the minimum rosemary of the subcategory, that is, the curiosity. The upper part of the absolute interstitial is the maximum permissible value of the subdivision, but it does not occur in people with pain. Differential sensitivity to be namenshim rozmіrom, yakomu varto zmіniti force of the sub, shob wiklikati mіnіmalnu zmіnu vidchuttya. The goal was put ahead of the booze by the German philologist A. Weber, and it was described in detail by the German philosopher G. Fechner. Fundamental psychophysical law of the Weber-Fechner fіzіоlogії: Intensity of ads is proportional to the logarithm of the intensity of the sub-discipline. In the mathematical form, the Weber-Fechner law is: S = C x lgI, de S - intensity (void force) vidchuttya; I - rozmіr of the official sub-book; С - кефіцієнт пропорційності. At the onset of the Weber-Fechner law, the law of bogging up American students S. Stivens. In detail, I add the depth to the depth of the vision and the rosemary of the subcategory, without popping, vin priishov up to the wisnut, wo vona virazhaetsya steppe curve. (S) and values ​​of the summoning subchapter (I) can be defined as follows: S = K x Іn, de K is a constant, it is necessary to lie down in the same way, n - in the form of a cabbage, Scho to lie in the modality of vision. Дискуія про те, який закон більш повно відображає зв'язок інтенсивности відчуття і сили подника, продовжується і нині. Prote, do not zagliblyuyuchiysya in tonkoshchі tsієї diskusії, mozhno skazati, scho for its zmistom vony duzhe blizkі: 1) існують кількісні відношення між інтенсивністю відчуття та ітентенністю подника; 2) vidchuttya zmіniyutsya neproportitsіno інтенсивності of the subcategory; 3) інтенсивність відчуття росте набагато повільніше, ніж force of sub-categories.

3. Спроможність до адаптації, тобто можливість пристосовувати рівень своєї чутливості до подразників. In the case of visions, the subdivision of the senses is viscous, the navpacks, and the low ones - pidvishchuyutsya. Tse dosite often mi zustrichaєmo u podsyakdennomu zhitti i do not require comments.

4. The ability to train. Given the power of virazhaetsya yak in pidvishchenny chuttivosty, so і prisokrennі adaptatsії (napriklad, often talking about muzichny rumor, chittestivi organ tasters, etc.).

5. Спроможність пвний час зберігати відчуття після припинення дії of the sub. Napriklad, ljudina mozhe vidnovity at svoeї svidomosti on shortly mich pobachenu the characteristic nebo pozhuti zvukovі інтонації. Taka "innovation" vidchuttiv viznachaetsya yak naslidok. Trivalovy poslіdovnogo image znachit vid іntensivnosty sub it and in active vypadkah naveit intermozmos mozhnivist analizatora.

6. Postyina vzaimodіya one and one. Відомо, що оточимчий us світ - багатогранний, і лише задяки властивості аналізаторів взаємодіяти здійснюється поне сприйнятт людиною об'єктів і явищ звнішнього середища.

In pereskandennomu zhitti mi postiyno sticking with the manifest law of Weber-Fechner. Napriklad, tіn vіd svychki nepomitna svitlі sontsya, with strong noisy mi not chuemo quiet sounds tescho. Such reaction of human organisms is ensured by the process of tylosholitnogo vidboru, in the course of this, our svidomist virobil exerted the system of self-preservation and self-sacrifice organism. Yakbi organizm mnogoni fіksuvav usі, without vinyatku, zovnіshni subbotniki, then bula b vtrachena zahisna retsitsіya vsyeju nervovoi sistemi. Same volume summons subordinates fіksyutsya not for їh absolute value, but for the vidnosnosyu.

Існує поріг, зароненена boundaries of the summoning up on the organisms of people, in the intercourse of anchorage, ії phіzіchna іn psihіchna degradation as much as before the ruinuvannya gene pool. Takі явища спостерігаються in zones стихійного лиха.

Characteristics of the basic analisation of bezpeki zhittydіyal'nostі

Otzhe, mi zyasuvali zagalnyi vlastovosty analizatorov, and teper shortly rozglyanemo deychik characteristics of chotirioh basic analizatorov, sho moyut naybishe znachennya zabezpechennі zeppeki zhitttіdіyalnosti.

Zorovy analizator. In the life of the people zir vidіgryє percho-ryannu role. Dostatno skazati, scho more than 90% of information about call svit mi oderzhuemo through zarovy analizator. Відчуття світла виникає у результаті вклеву електромагнітних хвиль довжиною 380 - 780 нанометрів (nm) on the receptor structure of the analysator. Tobto the first stage in the form of the svіtlovіdchuttya - the transformation of the energy of the subculture in the process of nerve excitement. Це відбувається у сітчастій оболонці ока. Characteristic of the food of the zoological analyzer is vidchutty svitla, tobto spectral store svitlovogo (sonyachnogo) viprominyuvannya.

Людина розрізняє приблизно 150 відтінків кольорів. At the technical level, up to Derzhstandart on 12.04.026-76, 4 signal calorias were installed: chervonium, zhovtiy, greenery and sinia. Chervoniy kolіr signalyzuє about bezsredednyu nebezpeku; Zhovtii zasosovyutsya for pogodzhenzhenya nebespeki; Greenery zastosovuyutsya for signs, scho punish robiti sama so; Синій - для вказівних знаків. For transport, green is allowed. Farbuvannya u viznachenі rіznomannіnі koliari for the pleasant (obnovnіnogo) vіdchuttya sprimannya to the image of the bow is often використовується at будівництві будинків, flats, офісів. Particularly great is the meaning of the word coli in the case of odyagi. Psychologists pidtverdzhdzhuyut, sho kolir odayagu mozhe vplyivti not tilki na nastry, ali і na samopochutty mneni: greens - dіє zaspokіylyno na nervovu sistem, znіmaє golovny bіl, vtomu, dratіvlivіst; Chervoniy - zbіlshuє vmіst adrenalіnu in the blood, підвищує працездатність; Жовтий - stimuljєe to a brain діяльність; Fіleotovy - покращує robot серця, судин, легень, цей колір збільшує витривалість оргаізму, жовтогарячий - підвищує настрій і то незамінний у стресових ситуаціях.

For гігієнічної оцінки умов праці використовуться світлотехнічні oditsі, schо застосовуться у фізиці: світловий потік, освітленість, яскравість сверхні. (For detailed information about the svitlotechnichny rozmіri you can keep in the course "Охорона праці"). Zoroviy analizator moe naiibylshu adaptatsii, vona trivae 8-10 hvilin. Shodo spriteattya ob'ektiv, trivimirnomu prostorii rozriznyayut ponimtya "gostrota zoru", "glibina zoru", "field zoru." Binokulyarne field horizontally - 120 ... 160o, vertically upwards - 55 ... 60o, down - 65 ... 72o. The zone of optimal visibility is: 25 degrees in the mountain, 35 degrees down, right and 32 degrees in the right. Pomlka otsіinki viddalenostі ob'ektiv (for up to 30 m) to set approximately 12% of the country.

Слід зазначити, що зоровий аналізатор має деякі своєрідні characteristics: інерцію зору, зорове відображення (міражі, гало, ілюзії ін.), Видистисть. Ostanne speak about the folding of processes, how to get into the zirovyi systemi schodo sprijnyat'ya really realistic dizhnostі th madness parti tsi diyalnosti nashogo myslennya.

Hearing analisator - other for meaningfulness of sprinkling of people's mediocrity and lack of life. At the same time, the eye is sensitive to electromagnetism, the vuho reacts to the mecha- nic splashes, which are caused by periotic disturbances in the atmospheric depression in the visible range. Kolivannya povitrya, scho dіyut іz viznachennoyu frequency, characterized by periodichnymi manifestations of areas of high and low vise, sprimayayutsya yak sounds.

In the middle ages, the people are repulsed, postponed repeatedly, and the process of coping is repeated. Tom bilshist such kolivan majut great signal znachennya. Tobto carry an information about the appearance, the walking of which became the cause of the cicholus cich. Zavtzyki auditory analizatoru lyudina sprimaye (vidchuvaє) kolivannya povitrya.

The auditory analysor is a special system for sprinkling the sonorous kolivan, the form of the hearing, and the sounds of the vivid images. Additional appendix of the peripheral part of the analyzer is vuho. Розрізняють зовнішнє вухо (вушна раковина, звнішня слухова і барабанна перетинки), середнє вухо (молоточок, ковадло і стремені) і внутрирішнє вухо (де розташовані рецепто, що сприймають звукові коливання).

Фізична одиниця, за допомогою якої оцінюється частота коливань повітря в секунду – герц (Гц), чисельно рівна 1 повному коливанню, що здійснюється за одну секунду. Чим більша частота коливань тиску, тим сильніший за висотою звук, що сприймається. Людина може чути звуки, при яких частота коливань тиску повітря знаходиться в діапазоні від 16 до 20 тис. гц. Діапазон коливання повітря, що сприймається різними живими істотами, різноманітний. Наприклад, кажани й собаки здатні сприймати значно вищі звуки, ніж людина, тобто їм доступний діапазон хвиль звукового порядку, частота яких набагато вища, ніж у людини. Висота звука, що суб'єктивно сприймається, залежить не тільки від частоти коливань тиску повітря. На неї впливає і сила звука, або його інтенсивність, тобто діапазон, амплітуда або різниця тиску між найвищою і найнижчою точками, що відбивають розмір тиску повітря.

Для оцінки суб'єктивної гучності сприйманого звука запропонована спеціальна шкала, одиницею виміру якої є децибел.

Шкіряний або тактильний аналізатор відіграє, безумовно, виняткову роль у житті людини, осо бливо при його взаємодії із зоровим і слуховим аналізаторами при формуванні в людини 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 шкіряного аналізатора. Джерелом тактильних відчуттів є механічні впливи у вигляді дотику або тиску.

У шкірі розрізняють три прошарки: зовнішній (епідерміс), з'єднувально-тканинний (власне шкіра – дерма) і підшкірна жирова клітковина. У шкірі дуже багато нервових волокон і нервових закінчень, які розподілені вкрай нерівномірно і забезпечують різним ділянкам тіла різну чутливість. Наявність на шкірі волосяного покрову значно підвищує чутливість тактильного аналізатора.

Механізм дії тактильного аналізатора можна описати в такий спосіб. Механічна дія на шкіру викликає деформацію нервового закінчення, у результаті якого виникає рецепторний потенціал і поява нервового імпульсу. Цей імпульс (або порушення нервового імпульсу), що несе інформацію подразника, передається до центральної нервової системи у її вищий відділ – кору головного мозку, де і формуються відчуття. Відмінна риса цього аналізатора полягає в тому, що рецепторна площа дотику більша, ніж в інших органів чуття. Це забезпечує шкіряному аналізатору високу чутливість. Закономірності в будові провідних шляхів є такими ж, як і для інших аналізаторів.

У цьому поділі ми розглядаємо шкіряний аналізатор як один із представників сенсорної системи, проте шкіра виконує ще ряд важливих функцій у забезпеченні життєдіяльності людського організму. По-перше, шкіра охороняє людину від шкідливих зовнішніх впливів: механічних ушкоджень, сонячних променів, мікроорганізмів і хімічних речовин. По-друге, шкіра 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.

Температурно-сенсорну систему розглядають як частину шкіряного аналізатора завдяки збігу, розташуванню рецепторів і провідникових шляхів. Оскільки людина є теплокровною істотою, то всі біохімічні процеси в її організмі можуть протікати з необхідною швидкістю і напрямом при визначеному діапазоні температур. На підтримку цього діапазону температур і спрямовані теплорегуляційні процеси (теплопродукція і тепловіддача). При високій температурі зовнішнього середовища судини шкіри розширюються і тепловіддача посилюється, при низькій температурі – судини звужуються і тепловіддача зменшується. Температурна чутливість має цікаві особливості при аналізі зовнішнього середовища: добре виражена адаптація і наявність температурного контрасту.

Аналізатор внутрішніх органів. 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 роблять серйозний вплив на життєдіяльність людського організму. Для розуміння біологічної значимості внутрішнього аналізатора необхідно визначити поняття “внутрішнє середовище організму”. Коли ми говоримо про поганий стан здоров'я, то це говорить, у першу чергу, про порушення рівноваги внутрішнього середовища організму.

Людина є складовою частиною природного середовища й протягом тривалого періоду еволюції організм адаптувався до будь-яких змін цього середовища та знаходиться в стані стійкої динамічної рівноваги. У чому це виражається? У сталості температури тіла (36,5 – 37оС), тиску приблизно (760 мм рт. ст.), утриманні води (приблизно 70 %), складі повітря, чергуванні біоритмів і т. д.

Уявлення про існування двох середовищ (зовнішнього і внутрішнього) та про найважливіше значення сталості внутрішнього середовища (при очевидній мінливості зовнішнього середовища) були сформульовані французьким фізіологом К. Бернаром (1813–1878). Як відомо, параметри зовнішнього середовища існування людини мають різноманітні й часто значні коливання, що створюють 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 не однакові 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 дивлячись на всі зміни зовнішнього середовища, зберігає відносну сталість. “Сталість середовища припускає таку досконалість організму, щоб зовнішні зміни в кожну мить компенсувалися і врівноважувалися”, – писав К. Бернар. Американський фізіолог У. Кеннон (1871–1945) цю властивість назвав гомеостазом. Отже, у сучасному розумінні “гомеостаз” – стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи, що підтримується регулярним поновленням основних її структур, матеріально-енергетичним складом і пос-ійною функціональною саморегуляцією у всіх її ланках. Слід зазначити, що це досить складне визначення говорить про те, що дотепер ще не зрозумілі закономірності існування внутрішнього середовища і його мінливості.

Зовнішнє і внутрішнє середовище діалектично єдині. Коли на організм діють надзвичайні подразники, він сам активно формує таке внутрішнє середовище, що дозволяє оптимізувати фізіологічні процеси в нових умовах існування.

Для стабілізації внутрішнього середовища існує 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. У даний час відомо, що внутрішні органи мають величезну кількість різноманітних рецепторів. Вони знаходяться на внутрішній поверхні судин, у слизистих оболонках майже у всіх порожнинах внутрішніх органів, у товщині їхніх стінок і на їхній поверхні. Вони поділяються на механорецептори, хіморецептори, терморецептори, осморецептори, рецептори болю.

Необхідно відзначити, що механізм дії інтероцептивного аналізатора ще розкритий не повністю і пояснюється складністю і непевністю відчуттів, що виникають. Проте це не зменшує значущості аналізаторів внутрішніх органів для життєдіяльності всього організму людини.

Загальні уявлення про обмін речовин та енергію

Фізіологічні особливості організму людини необхідно розглядати з урахуванням його взаємодії з навколишнім середовищем. У цьому випадку можливе більш повне уявлення про джерела небезпек для здоров'я та життя людини. Така взаємодія здійснюється шляхом обміну речовин.

Життєві процеси організму пов'язані з постійним поглинанням речовин з навколишнього середовища та виділенням кінцевих продуктів розпаду в це середовище. Сукупність цих двох процесів складає обмін речовин. Саме обмін речовин створює те єднання, яке існує між живими організмами та навколишнім середовищем.

Обмін речовин властивий як живій, так і неживій природі. Однак між ними існує принципова різниця. Внаслідок обміну речовин неживих тіл останні необоротно руйнуються, тоді як обмін речовин живих організмів з навколишнім середовищем є ос новною умовою його існування.

Обмін речовин складається з двох процесів: асиміляції, або анаболізму, – засвоєння речовин та синтез специфічних для кожної тканини сполук, і дисиміляції, або катаболізму, – ферментативного розщеплення органічних речовин та виведення з організ-му продуктів розпаду.

Внаслідок процесів дисиміляції харчових речовин утворюються продукти розпаду та енергія, які забезпечують хід процесів асиміляції. Взаємозв'язок цих процесів забезпечує існування тваринного організму.

В основі обміну речовин лежить велика кількість хімічних реакцій, які відбуваються в певній послідовності й тісно пов'язані одна з одною. Ці реакції каталізуються ферментами і знаходяться під контролем нервової системи.

Обмін речовин можна умовно розділити на зовнішній обмін, який включає надходження харчових речовин в організм та видалення кінцевих продуктів розпаду, і внутрішній, який охоплює всі перетворення харчових речовин у клітинах організму.

Харчові речовини, що потрапили в організм, витрачаються на енергетичні та будівельні процеси, які протікають одночасно. При розпаді харчових речовин виділяється енергія, яка витрачається на синтез специфічних для даного організму сполук, на підтримку постійної температури тіла, проведення нервових імпульсів та ін.

Основним методом дослідження обміну речовин є метод визначення балансу речовин, які потрапили в організм та видали-лись зовні, а також їх енергетичної цінності. Баланс енергії визначається на основі даних про калорійність харчових речовин, які вживаються, а також кінцевих продуктів, які виводяться з організму.

Потреба людини в енергії визначається дослідним шляхом і виражається в калоріях. Кількість калорій, які надходять в організм з будь-якими продуктами, називається калорійністю їжі. Енергозабезпечення їжі повинне відповідати енерговитратам організму, тобто енергетичні потреби людини повинні повністю покриватися за рахунок енергетичної цінності харчових продуктів, які входять у раціон людини.

Основні види харчових речовин

Для нормального функціонування організму щоденний раціон повинен включати 6 основних складових: 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).

Білки. Білки належать до життєво необхідних речовин, без яких неможливе життя, ріст і розвиток організму. Це пластичний матеріал для формування клітин і міжклітинної речовини. Усі складові частини людського організму складаються з білків (м'язи, серце, мозок і навіть кістки містять значну кількість білків). Білки входять до складу гормонів, ферментів, антитіл, які забезпечують імунітет. Вони беруть участь в обміні вітамінів, мінеральних речовин, у доставці кров'ю кисню, жирів, вуглеводів, вітамінів, гормонів. Значення білків визначається не тільки різноманітністю їх функцій, але й незамінністю їх іншими речовинами. Якщо жири і вуглеводи тією чи іншою мірою взаємозамінні, то білки будь-чим компенсувати неможливо. Тому білки вважаються найбільш цінними компонентами їжі.

Білки – це органічні речовини, що складаються з амінокислот, які поєднуючись між собою в різних композиціях, надають білкам різноманітних властивостей. Харчова й біологічна цінність білків визначається збалансованістю амінокислот, що входять до їх складу. Певна частина амінокислот розщеплюється до органічних кислот, з яких в організмі знову синтезуються нові амінокислоти, а потім білки. Ці амінокислоти називаються замінними. Однак 8 амінокислот, а саме: ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, фенілаланін, триптофан, треонін і валін – не можуть утворюватись в організмі людини з інших амінокислот і повинні потрапляти з їжею. Ці амінокислоти називаються незамінними.

Взагалі, нестача білка суттєво впливає на стан організму. У дітей при білковій нестачі затримується ріст, порушується утворення кісток, уповільнюється розумовий розвиток. У більшості людей порушується кровотворення, обмін жирів і вітамінів (виникають гіповітамінози), знижується опір до інфекцій, які проходять з ускладненнями.

Також потрібно вказати на негативний вплив надлишку білка в харчуванні. Особливо чутливі до надлишку білків маленькі діти та люди похилого віку. При цьому в першу чергу страждають печінка і нирки. Печінка перевантажується від надмірної кількості амінокислот, а нирки – від виділення із сечею підвищеної кількості продуктів обміну білків. Ці органи збільшуються в розмірах, у них відбуваються небажані зміни. Довгостроковий надлишок білків у харчуванні викликає збудження нервової системи, при цьому відбувається порушення обміну вітамінів і може наступити гіповітаміноз (наприклад, А, В6).

Основним джерелом тваринного білка в харчуванні є м'ясо, яйця, молоко і молочні продукти. Основними джерелами рослинного білка є хліб і крупи. Найдоступнішим джерелом білка є бобові. Доповнюючи їх м'ясом, молоком, яйцями та хлібом, можна задовольнити значну частку потреби організму в білку.

Поєднання білків тваринного та рослинного походження підвищує цінність білкового харчування. Тому в харчуванні людини доцільно поєднувати білки зернових культур з білками молока і м'яса (хліб з молоком, гречану кашу з молоком, вареники з сиром, пиріжки з м'ясом).

Жири. Роль жирів у харчуванні визначається їх високою калорійністю і участю в процесах обміну. Жири забезпечують у середньому 33 % добової енергоцінності раціону. З жирами в організм надходять необхідні для життєдіяльності речовини: вітаміни А, D, Е, К і біологічно важливі фосфоліпіди (лецетин, холін). Жири забезпечують всмоктування з кишечнику ряду мінеральних речовин та жиророзчинних вітамінів. У вигляді сполук з білками жири входять до складу клітинних оболонок і ядер, беруть участь у регулюванні обміну речовин у клітинах.

Дефіцит жирів у їжі послаблює імунітет, тобто знижує опір організму інфекціям. Вони поліпшують смак їжі і викликають відчуття ситості.

При нестачі жирів в організмі потреба в енергії задовольняється в основному за рахунок вуглеводів і частково – білків, що збільшує витрати білків та незамінних амінокислот.

Жири складаються з гліцерину та жирних кислот, які можуть бути насиченими та ненасиченими. Ненасичені жирні кислоти підвищують еластичність та зменшують проникливість судинної стінки, утворюють з холестерином легкорозчинні сполуки, які легко виводяться з організму, забезпечують нормальний ріст і розвиток організму.

Жири можуть бути рослинного та тваринного походження. Тваринні й рослинні жири мають різні фізичні властивості та склад. Тваринні жири – це тверді речовини, до складу яких входить значна кількість насичених жирних кислот. Рослинні жири, як правило, – рідини, які містять ненасичені жирні кислоти. Джерелами рослинних жирів є: олія (99,9 %), горіхи (53–65 %), вівсяна (6,9 %) та гречана (3,3 %) крупи. Джерела тваринних жирів – сало (90–92 %), вершкове масло (72–82 %), жирна свинина (49 %), ковбаси (20–40 %), сметана (30 %), сири (15–30 %).

Потреба організму людини в жирах залежить від характеру роботи, статі, віку та інших факторів. Чим важча фізична праця, тим більша потреба в жирах. При цьому враховуються не тільки явні жири, які потрапляють в організм людини з жировими продуктами, але й приховані, які містяться в інших продуктах харчування.

Дуже цінним для організму є лецетин – жироподібна речовина (ліпоїд). Ця речовина бере участь в обміні холестерину, сприяє виведенню його з організму. Взагалі, фосфоліпіди, до яких належить і лецетин, сприяють кращому всмоктуванню та засвоєнню харчових речовин. Особливо багаті на них клітини нервової системи. Фосфоліпіди покращують окисні процеси, стимулюють ріст, підвищують опір організму кисневому голодуванню та дії високої температури. У значній кількості фосфоліпіди містяться в яйцях, нерафінованій олії, м'ясі, птиці, рибі, вершковому маслі, хлібі та інших зернових продуктах.

Надмірне споживання їжі, яка містить жири, несприятливо впливає на стан організму, призводить до розвитку різних захворювань, зокрема органів кровообігу та інших, порушуються функції печінки, серця, розвивається атеросклероз.

Вибираючи жири для харчування, слід пам'ятати, що вони повинні бути багатими на життєво важливі жирні кислоти та на розчинні в жирах вітаміни.

Холестерин. Постійним компонентом жирових продуктів є холестерин. Він присутній у всіх клітинах та тканинах організму, особливо його багато в нервовій тканині й головному мозку (4 %), менше в печінці (0,3 %) і м'язах (0,2 %).

Яку ж роль відіграє холестерин в організмі людини? Він є будівельним матеріалом для кожної клітини і дуже цінним для обміну речовин. Ця речовина життєво важлива для утворення вітаміну Д, жовчі, статевих гормонів. Окрім того, холестерин зміцнює імунну систему. Він бере участь у підтримці певного рівня води в клітині, транспортуванні різних речовин через клітинні мембрани. Холестерин має властивість зв'язувати деякі отрути, сприяє їх знешкодженню.

Разом з тим, холестерин при порушенні обмінних процесів бере участь у розвитку атеросклерозу та ішемічної хвороби серця. Високий вміст холестерину в крові призводить до виникнення цих хвороб. Холестерин відкладається у стінках артерій і робить їх щільніше.

В організмі людини у результаті обміну речовин підтримується сталий рівень холестерину як за рахунок потрапляння його з їжею, так і завдяки синтезу з жирів і вуглеводів. Джерелом харчового холестерину є продукти тваринного походження. Особливо його багато у жовтках яєць, вершковому маслі, яловичому жирі, сметані, мозку тварин.

При порушенні жирового обміну вживання їжі, яка містить підвищену кількість холестерину, призводить до збільшення його рівня в крові. Тому в харчуванні хворих на серцево-судинні захворювання, а також у харчуванні людей похилого віку необхідно обмежувати продукти з високим вмістом холестерину.

Вуглеводи. Вуглеводи – основна частина харчового раціону. Фізіологічне значення вуглеводів визначається їх енергетичними властивостями. Вони є головним джерелом енергії організму (становлять 55 % енергоцінності добового раціону). Тому в організмі їх міститься тільки близько 2 %, хоча в їжі їх частка становить 70 % (400–500 г на добу). Частково вуглеводи дають початок жирам, органічним кислотам, білкам, використовуються у пластичних та інших процесах організму. Надмірне споживання вуглеводів – поширена причина порушення обміну речовин, що сприяє розвитку ряду захворювань. При раціональному харчуванні до 30 % вуглеводів їжі здатні переходити в жири. У разі ж надмірної кількості вуглеводів цей відсоток вищий.

Вуглеводи поділяють на групи: моносахариди – глюкоза, фруктоза, галактоза; олігосахариди – сахароза; полісахариди – крохмаль, глікоген, клітковина, пектинові речовини. Основним джерелом вуглеводів у харчуванні людини є рослинна їжа, і тільки лактоза і глікоген містяться у продуктах тваринного походження. Моносахариди (прості вуглеводи) легко розчинні у воді, швидко всмоктуються в каналі травлення й легко засвоюються. Вони мають виражений солодкий смак.

Сахароза в харчуванні людини використовується переважно у вигляді цукру. Солодкі страви і напої корисно вживати у кінці їжі, оскільки вони гальмують виділення шлункового соку і створюють відчуття ситості.

Лактоза – молочний цукор – міститься тільки в молоці й молочних продуктах. При наявності лактози розвиваються молочнокислі бактерії, які пригнічують ріст інших мікроорганізмів у кишечнику.

Полісахариди (складні вуглеводи) погано розчинні у воді і всмоктуються в організм поступово, після розщеплення відповідними ферментами до простих вуглеводів. У харчуванні людини основним вуглеводом є крохмаль, він складає 75–80 % вуглеводів, які людина вживає за добу. Крохмаль міститься у великій кількості в зернах пшениці, жита, рису, кукурудзи, до 20 % його містить картопля. Тому основними джерелами крохмалю є: хліб, крупи, картопля.

Глікоген, або тваринний крохмаль, складний вуглевод тваринного походження. Він знаходиться у невеликій кількості в печінці та м'ясі. В організмі людини глікоген утворюється з глюкози. Він накопичується в печінці та м'язах. При значних фізичних навантаженнях глікоген може використовуватись як резервний енергетичний матеріал. Зазвичай глікоген підтримує нормальні функції печінки.

Надмірне вживання цукру протягом значного відрізку часу веде до перенапруги інсулінового апарату підшлункової залози і може сприяти розвитку цукрового діабету. Окрім того, цукор, який потрапляє в організм у надмірній кількості, перетворюється на жир, при цьому збільшується синтез холестерину, що сприяє розвитку ожиріння та інших захворювань.

Найбільш багатими джерелами сахарози в харчуванні людини, окрім цукру, є продукти і страви, які виготовлені з додаванням цукру: кондитерські вироби, компоти, джеми, морозиво і таке інше. Реальним джерелом простих цукрів є овочі та фрукти, які містять одночасно інші корисні харчові речовини. У фруктах і овочах цукри “захищені” клітковиною, тому вони повільніше засвоюються, ніж рафінований цукор, і менше впливають на рівень глюкози у крові, менше використовуються для утворення жиру і синтезу холестерину.

Людям, які працюють фізично, не слід різко обмежувати вживання цукру, оскільки вони витрачають багато енергії. При малорухливій роботі, яка не потребує великих енерговитрат, особливо людям, схильним до повноти, необхідно уникати включення в раціон харчування значної кількості цукру. В організм має потрапляти стільки цукру і складних вуглеводів, скільки необхідно для покриття потреб в енергії.

Вітаміни. Важливе значення для організму людини мають вітаміни. Вони регулюють процеси обміну речовин, необхідні для формування ферментів, гормонів та ін. Вітаміни беруть участь в окисних процесах, внаслідок яких з вуглеводів і жирів утворюються чисельні речовини, які використовуються організмом як енергетичний та пластичний матеріал.

Важливу роль відіграють вітаміни у підтриманні імунобіологічних реакцій організму, забезпечують його стійкість до несприятливих умов навколишнього середовища, що має суттєве значення у профілактиці інфекційних захворювань. Вітаміни пом'якшують або усувають несприятливу дію на організм людини багатьох лікарських препаратів. Вони є незамінними харчовими речовинами, недостатнє надходження яких обов'язково призводить до порушень ферментативних процесів і фізіологічних функцій організму. Потреба людини у вітамінах дуже мала (виражається в міліграмах або навіть у мікрограмах). Однак при довгостроковій відсутності того чи іншого вітаміну в їжі розвиваються важкі захворювання (цинга, пелагра та інші), які називаються авітамінозами.

Коли в організм потрапляє недостатня кількість будь-якого вітаміну, розвивається гіповітаміноз. Так, при низькій температурі навколишнього середовища різко підвищується потреба організму у вітамінах. Підвищується вона і під час перебування в умовах високої температури, через те, що вітаміни виділяються з потом. Особливо виростає потреба у вітамінах при сполученні високої температури навколишнього повітря зі значним ультрафіолетовим випромінюванням. До значних витрат вітамінів призводять фізичне навантаження та нервово-психологічна напруга.

Залежно від здатності розчинятися, вітаміни діляться на дві групи: водорозчинні та жиророзчинні.

До водорозчинних вітамінів належать: аскорбінова кислота (вітамін С); біотин (вітамін Н); біофлавоноіди (вітамін Р); нікотинова кислота (вітамін РР); пантотенова кислота (вітамін В3); пиридоксин (вітамін В6); рибофлавін (в ітамін В2); тіамін (вітамін В1); фолієва кислота (фолацин, В9); цианокобаламін (вітамін В12).

Жиророзчинними вітамінами є: кальцифероли (вітамін Д); ретинол (вітамін А); токофероли (вітамін Е); філохінони (вітамін К).

Вітаміни майже не синтезуються в організмі й повинні надходити з їжею. Відсутність вітамінів у раціоні протягом тривалого часу може спричинити різні захворювання. У нашому кліматичному поясі наприкінці зими та на початку весни найбільш часто зустрічається дефіцит вітамінів А, С, В1, В2 і РР.

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 макроелементів. Макроелементи бувають основного та кислотного характеру. До основних належать кальцій, магній, калій, натрій, до кислих – фосфор, сірка, хлор. До продуктів харчування, які містять макроелементи кислотного характеру, належать: м'ясо, птиця, яйця, сичужний сир, хліб, бобові, журавлина. У молоці, ке-фірі, овочах, багатьох ягодах, фруктах містяться макроелементи основного характеру. Основні властивості макроелементів наведені у табл. 1.

Мікроелементи – це група хімічних елементів, що присутні 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. До таких мікроелементів належать: залізо, мідь, кобальт, нікель, марганець, стронцій, цинк, хром, йод, фтор. Нестача цих речовин у харчуванні може призвести до структурних та функціональних змін в організмі, а їх надлишок має токсичну дію. Основні властивості мікроелементів наведені у табл. 2.

Найбільш дефіцитні мінеральні елементи в їжі людини – кальцій та залізо.

Неправильне харчування суттєво знижує захисні сили організму і працездатність, порушує процеси обміну речовин, веде до передчасного старіння і може сприяти виникненню багатьох захворювань, зокрема інфекційного характеру. Надмірне харчування, особливо у сполученні з нервово-психічною напругою, малорухливим способом життя, вживанням алкогольних напоїв і палінням, може призвести до виникнення багатьох захворювань.

Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВООЗ) до числа захворювань, пов'язаних з надмірною вагою, занесені атеросклероз, серцево-судинні порушення, гіпертонія, ожиріння, жовчнокам'яна хвороба, цукровий діабет та інші. Переїдання досить часто буває причиною захворювань органів кровообігу.

Як же правильно харчуватись? Це питання обговорювалося досить багато разів у різній спеціальній літературі. Було запропоновано безліч різних рекомендацій раціонального харчування. Однак можна стверджувати, що раціональним вважається таке харчування, яке забезпечує нормальну життєдіяльність організму, високий рівень працездатності й опору впливу несприятливих факторів навколишнього середовища, максимальну тривалість активного життя.

Таблиця 1

Значення макроелементів для організму людини

Table 2

Значення мікроелементів для організму людини