Характеристика человека как элемента системы  «человек – среда обитания»

В качестве одного из предметов изучения безопасности жизнедеятельности выступают возможности человека как элемента системы «человек – среда обитания».

Человеку постоянно требуются сведения о текущем состоянии и изменениях во внешнем мире и внутренней среде организма для оценки этой информации и принятия решений по своему поведению и выработке программ дальнейшей жизнедеятельности.

Восприятие действующих на организм раздражителей, проведение и обработку возникающего при этом возбуждения, формирование ответственных приспособительных реакций осуществляет нервная система (НС) человека. Нервная система имеет сложное строение. Различают центральную (ЦНС) и периферическую (ПНС) нервные системы. ЦНС – основная часть нервной системы – представлена у позвоночных животных и человека головным и спинным мозгом. Эта система формирует и регулирует поведение и мыслительную деятельность человека.

Нервная система функционирует благодаря трем основным элементам. Этими элементами являются рецептор, нервная клетка (нейрон) и синапс. Рецептор – это устройство, трансформирующее энергию раздражения в специфический нервный процесс – возбуждение. Нейрон – это структурная и функциональная  единица нервной системы. Кора головного мозга состоит из 10…14 млрд. нейронов. Синапс представляет собой тончайшее образование, с помощью которого происходит переход возбуждения с одного нейрона на другой, с нейрона на мышцу и другие периферические исполнительные органы.

В основной своей массе мозг является совокупностью тесно связанных между собой анализаторов: зрительного, слухового, осязательного, обонятельного, вкусового, двигательного и др. Периферическая часть анализаторов – это рецепторы, вынесенные на поверхность тела для приема внешней информации либо размещенные во внутренних системах и органах для восприятия информации о их состоянии (внешние рецепторы в обычной речи называют органами чувств). Центральной частью анализаторов являются некоторые зоны в коре головного мозга:  зрительная, слуховая, двигательная и др. Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.

Рецепторы, выполняющие функции датчиков, воспринимают поступающие к ним сигналы из окружающей среды, осуществляют их частичную переработку и преобразуют в биоэлектрические сигналы, которые затем передаются в ЦНС. В процессе анализа в ЦНС вырабатываются биоэлектрические команды, передающиеся по нервным путям обратно к рецепторам и обеспечивающие их оптимальную настройку в зависимости от характеристик воспринимаемых сигналов.

Связь между интенсивностью ощущений и силой раздражения, действующего на какой-либо орган чувств, выражается законом Вебера–Фехнера. Немецкий физиолог Э. Вебер и немецкий физик Фехнер установили, что величина ощущения пропорциональна логарифму отношения величины раздражителя к абсолютному порогу ощущения:

I – уровень раздражителя, воздействующего на органы чувств; I0 – пороговый ощутимый уровень раздражителя.  

 

В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают внешние и внутренние анализаторы. К внешним относятся зрительный (рецептор – глаз), слуховой (рецептор – ухо), тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи) анализаторы. К внутренним относятся анализатор давления кинестетический, вестибулярный и специальные анализаторы.

Анализаторы характеризуются следующими основными параметрами:

  • абсолютной чувствительностью к интенсивности сигналов;
  • предельно допустимой интенсивностью сигнала;
  • диапазоном чувствительности к интенсивности;
  • минимальной длительностью сигнала, необходимой для возникновения ощущения;
  • дифференциальной (различительной) чувствительностью к изменению интенсивности сигнала и др.

Специфической особенностью рецепторов человека является большой диапазон значений интенсивности сигналов, в пределах которого возможно эффективное функционирование анализаторов, вместе с весьма высокой дифференциальной чувствительностью к интенсивности. Такое сочетание оказывается возможным благодаря системе адаптации и сенсибилизации анализаторов (повышение и понижение их чувствительности в зависимости от средней интенсивности сигналов, воздействующих в течение некоторого времени).

Основной формой деятельности мозга при отражении различных воздействий на человеческий организм является рефлекс. Этим термином обозначают реакцию организма на раздражение со стороны внешней или внутренней среды, которая происходит при обязательном участии ЦНС.

Различают условные и безусловные рефлексы.

Безусловный рефлекс – это врожденная реакция, осуществляемая через посредство подкорковых и нижележащих отделов центральной нервной системы. Безусловные рефлексы подразделяются на простые и сложные. К простым относятся зрачковый, сухожильный, чихательный и т. д., а к сложным – пищевой, оборонительный, половой, подражательный и прочие рефлексы. Сложные безусловные рефлексы составляют основной фонд жизнедеятельности организма.

Условный рефлекс – это приобретенная реакция человека, которая образуется и осуществляется благодаря деятельности коры больших полушарий мозга. Условный рефлекс имеет свойство приобретения, т. е. является индивидуальной реакцией, отражающей жизненной опыт (условия воспитания, быта, профессиональной деятельности и пр.) обладателя. Кроме этого, ему присуще свойство непостоянства. Условный рефлекс очень изменчив, он вырабатывается, сохраняется и возобновляется при наличии определенных условий (правил). Наконец, условный рефлекс обладает свойством сигнальности. В свойстве сигнальности содержится принципиально новый вид поведения: здесь деятельность человеческого организма связана с будущим – событиями, помыслами и целями будущего времени. В каждом условном рефлексе отчетливо видно: реакция возникает на раздражение настоящего времени, а направлена на цели будущего. Такие отношения между стимулом и реакцией являются сложными и специфичны для высшей нервной деятельности.

Поддержание жизни, жизнедеятельность сами по себе представляют для организма довольно тяжелую задачу. Внешняя окружающая и внутренняя среды порождают большое количество различных раздражений, действующих на организм человека. Эта информация подвергается многоступенчатой переработке на различных уровнях периферической и центральной нервной системы. Информация, поступающая в организм человека, например, во время трудовой деятельности, чрезвычайно разнообразна. Однако в самом организме на нейрофизиологическом уровне она представлена одним и тем же физиологическим процессом – возбуждением. Этот процесс имеет общее значение для всех организмов, которые обладают специфическим свойством – возбудимостью, т. е. способностью приходить в состояние возбуждения под действием раздражителя. Когда тот или иной элемент охватывается возбуждением, он тем самым приводится в действие, т. е. выявляет свою специфическую функцию, например, мышца сокращается, железа вырабатывает секрет и т. д. Таким образом, возбуждение является движущей силой в организме человека, позволяющей ему реагировать на важные факторы, в том числе и опасные,  вырабатывать и реализовывать защитную реакцию.

Защитные приспособительные реакции имеют три стадии:

  • нормальная физиологическая реакция (гомеостаз);
  • нормальные адаптационные изменения;
  • патофизиологические адаптационные изменения (развитие заболевания).

Человек постоянно приспосабливается к изменяющимся условиям окружающей среды благодаря гомеостазу – универсальному свойству сохранять и поддерживать стабильность работы различных систем организма в ответ на воздействия, нарушающие эту стабильность. Гомеостаз – относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Любые физиологические, физические, химические или эмоциональные воздействия, будь то температура воздуха, изменение атмосферного давления или волнение, радость, печаль, могут быть поводом к выходу организма из состояния динамического равновесия. Автоматически при помощи гуморальных и нервных механизмов регуляции осуществляется саморегуляция физиологических функций, обеспечивающая поддержание жизнедеятельности организма на постоянном уровне. Гуморальная регуляция осуществляется через жидкую внутреннюю среду организма с помощью молекул химических веществ, выделяемых клетками или определенными тканями и органами (гормонов, ферментов и т. д.).

Компенсация изменений факторов среды обитания оказывается возможной благодаря активации систем, ответственных за адаптацию (приспособление). Вмешательство внешних факторов в состояние гомеостаза приводит к адаптивной перестройке организма, в результате которой одна или несколько функциональных систем компенсируют возможные нарушения и восстанавливают равновесие. В безвыходных ситуациях, когда раздражитель чрезмерно силен, эффективная адаптация не формируется и сохраняется нарушение гомеостаза. Вызываемый этими нарушениями стресс достигает чрезмерной интенсивности и длительности, в такой ситуации возможно развитие заболевания.