Общие сведения об организме человека и его взаимодействии с окружающей средой

 

Федеральное агентство по образованию

Российский государственный профессионально-педагогический университет

Социальный институт

Кафедра физиологии и безопасности жизнедеятельности

 

 

КОНТРОЛЬНА РАБОТА

по дисциплине

«Возрастная анатомия и физиология»

Вариант 1

 

Выполнила студентка ЗПСО 101С

Бабенко Ольга Алексеевна

Проверила:

доцент кафедры физиологии и

 безопасности жизнедеятельности 

Югова Елена Анатольевна

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург, 2012

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Не зная “себя”, нельзя понять, как следует защищать “себя” от угроз внешнего мира, а потому мы позволим себе напомнить некоторые основные данные анатомии и физиологии человека. 
   Современный человек прошел длительный эволюционный путь приспособления к окружающей среде, а человеческий организм представляет собой единое целое, все системы и органы которого развиваются и функционируют во взаимной зависимости и обусловленности. Хотя организм функционирует как единое целое, деление его на те или иные системы необходимо для понимания функционирования организма во внешней среде, особенно если эти системы либо анатомически достаточно отчетливо выделены, как, например, системы кровообращения и пищеварения, либо являются физиологически функциональными, как, например, системы терморегуляции и иммунитета. 
   Человеческий организм настолько сложен, что его изучением занимается целый ряд научных дисциплин. Мы будем рассматривать его очень упрощенно и только с позиций обеспечения безопасности человека в процессе труда.С этих позиций в человеческом организме с некоторой долей условности можно выделить условно названные нами: формообразующие системы, системы жизнеобеспечения и системы управления. 
   К системам формообразования можно отнести костную и мышечную системы, а также кожу и ряд слизистых оболочек. 
   К системам жизнеобеспечения надо отнести все системы обмена с внешней средой (дыхательную, пищеварительную и выделительную системы) и распределения веществ в организме между различными органами (сердечно-сосудистую систему). 
   К системам управления относят вегетативную и центральную нервные системы 
1.Общие сведения об организме человека и его взаимодействии с окружающей средой    

 Все системы организма состоят  из различных органов, функционально  взаимосвязанных друг с другом. Органы построены из различных тканей. Ткани состоят из клеток и межклеточного вещества, в которых происходят различные биохимические процессы. В каждом органе имеются кровеносные сосуды, а в большинстве и лимфатические. Ко всем органам подходят и разветвляются в них нервы.

1.1.Костно-мышечная система 
Костно-мышечная система образует опорно-двигательный аппарат человека и обеспечивает автономность организма, возможность совершения им различных действий и перемещения в пространстве. Кроме того, кости, мышцы и кожа обеспечивают защиту других, так называемых внутренних органов от непосредственного воздействия внешней среды. Помимо защитных функций кожа участвует в обмене веществ и теплорегуляции.

1.2.Сердце  и кровеносные сосуды 
   Сердце и кровеносные сосуды образуют замкнутую систему, по которой кровь движется благодаря сокращениям сердечной мышцы и стенок сосудов. Кровеносные сосуды делятся на три основных типа: артерии, капилляры и вены. Артерии несут кровь от сердца. Они разветвляются на сосуды все меньшего диаметра, по которым кровь поступает во все части тела. В самых отдаленных от сердца частях тела кровеносные сосуды столь малы, что различимы лишь под микроскопом. Именно эти микроскопические сосуды, капилляры, снабжают клетки кислородом и питательными веществами. После их доставки кровь, нагруженная конечными продуктами обмена веществ, направляется в сердце по сети сосудов, называемых венами, а из сердца　– в легкие, где происходит газообмен, в результате которого кровь насыщается кислородом. 
 1.3. Дыхательная и пищеварительная система

 Дыхательная, пищеварительная  и выделительная системы служат  для потребления из окружающей  среды необходимых для жизни  веществ и удаления продуктов  метаболизма (биохимических процессов  жизни). 
   Немаловажную роль в поддержании водно-солевого и кислотно-щелочного баланса организма играет потоотделение через кожу. В среднем же с потом человек выделяет 600 мл воды в сутки. С потом выводится огромное (около 270) количество химических веществ.

1.4.Нервная  система 
   Анатомически нервная система состоит из центральной и периферической систем. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг, а периферическая,　– черепно-мозговые и спинномозговые нервы, а также нервные узлы и сплетения, лежащие вне спинного и головного мозга. 
   Поступающая сенсорная информация подвергается обработке, проходя специфические проводящие пути: например болевые, зрительные или слуховые нервные волокна. Чувствительные проводящие пути идут в восходящем направлении к центрам головного мозга. Результат деятельности центральной нервной системы　– активность, в основе которой лежит сокращение или расслабление мышц либо секреция или прекращение секреции желез. 
   Вегетативная, или автономная, нервная система регулирует деятельность непроизвольных мышц, сердечной мышцы и различных желез. Ее структуры расположены как в центральной нервной системе, так и в периферической. 
   Деятельность вегетативной нервной системы направлена на поддержание относительно стабильного состояния внутренней среды организма: постоянной температуры тела или кровяного давления, соответствующего потребностям организма. Вегетативная нервная система делится на симпатическую и парасимпатическую. 
   Симпатическая система стимулирует те процессы, которые направлены на мобилизацию сил организма в экстремальных ситуациях или в условиях стресса. Парасимпатическая же система способствует накоплению или восстановлению энергетических ресурсов организма. 
   Симпатическая и парасимпатическая системы действуют координировано, и их нельзя рассматривать как антагонистические. Они сообща поддерживают функционирование внутренних органов и тканей на уровне, соответствующем интенсивности стресса и эмоциональному состоянию человека. Обе системы функционируют непрерывно, но уровни их активности колеблются в зависимости от ситуации.

1.5.Эндокринная система 
   Эндокринная система состоит из желез внутренней секреции, не имеющих выводных протоков. Они производят химические вещества, называемые гормонами, которые поступают непосредственно в кровь и оказывают регуляторное действие на отдаленные от соответствующих желез органы.

1.5.Центральная  нервная 
   Центральная нервная система регулирует деятельность всех органов, систем и всего организма в целом и представляет собой совокупность нервных клеток и отходящих от них отростков. В этой совокупности клеточных тел, находящихся в черепной коробке (головной мозг) и позвоночном канале (спинной мозг), происходит переработка информации, которая поступает к ним по чувствительным нервам и исходит от них к исполнительным органам по двигательным (к мышцам) и вегетативным (к внутренним органам) нервам. Все нервы и их разветвления образуют периферическую нервную систему.   Чтобы запустить все системы в работу, центральная нервная система (и человек вместе с ней) должна иметь информацию о состоянии внешней среды, что и достигается с помощью различных анализаторов и рецепторов так называемых органов чувств.

1.6.Анализаторы 
   Любой анализатор состоит из рецептора, проводящих нервных путей и мозгового конца. Часть рецепторов приспособлена к восприятию изменений в окружающей среде (экстерорецепторы), а часть　– во внутренней (интерорецепторы). Рецептор превращает энергию раздражителя в нервный процесс. Проводящие пути передают нервные импульсы в кору головного мозга. Между рецепторами и мозговым концом существует двусторонняя связь, которая обеспечивает саморегуляцию анализатора. 
   Исключительную роль в жизни человека и его взаимоотношениях с внешним миром играет зрительный анализатор. С его помощью мы получаем львиную долю (порядка 90%) информации. Посредством зрения мы практически мгновенно и на значительных расстояниях познаем форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние, на котором он находится от нас. Зрительный анализатор включает в себя глаз, зрительный нерв и зрительный центр, располагающийся в затылочной доле коры головного мозга. 
   Вторым по важности после зрительного анализатора является слуховой. Только он позволяет нам получать информацию вне поля зрения, например, из-за спины, или в темноте с различных расстояний практически мгновенно. Различия между скоростями света и звука ощутимы для нас при наблюдении далекой грозы, взрывов и т.п. 
   Еще один анализатор　– обоняние также позволяет получать информацию с больших расстояний, однако им гораздо лучше владеют представители животного мира, чем человек. Обонятельные рецепторы находятся в носу и воспринимают в воздухе ничтожнейшие количества вещества, ощущаемые как запах. 
   Еще один анализатор　– вкус позволяет получать информацию о качестве пищи. Мы ощущаем вкус рецепторами, расположенными на языке и слизистой ротовой полости. 
  Под осязанием мы понимаем ощущения, возникающие при непосредственном воздействии раздражителя на поверхность кожи. Кожа буквально нашпигована рецепторами различных анализаторов. 
   Тактильный анализатор воспринимает прикосновение и давление на рецепторы кожи. 
   Температурная чувствительность кожи обеспечивается двумя типами рецепторов　– холодовыми и тепловыми. 
   Интересно пространственное распределение болевых рецепторов. Их много там, где мало тактильных рецепторов, и наоборот. Болевые рецепторы вызывают рефлекс удаления от раздражителя, ибо болевой раздражитель　– это опасность. Под влиянием боли организм быстро мобилизуется на борьбу с опасностью, работа всех систем организма перестраивается. 
   Рассмотренные выше анализаторы настолько важны и давно известны человеку, что он назвал их органами чувств: зрением, слухом, обонянием, осязанием и вкусом. Но кроме них у человека есть и другие анализаторы и рецепторы. 
   Мозг человека получает информацию не только от окружающей среды, но и от организма. Чувствительные нервные аппараты имеются во всех внутренних органах. Во внутренних органах под влиянием внешних условий возникают определенные ощущения, которые порождают сигналы. Эти сигналы являются необходимым условием регуляции деятельности внутренних органов. 
   Важными анализаторами являются проприорецепторы, позволяющие чувствовать напряжения мышц и пространственное расположение тела и конечностей. 

2.Организм как саморегулирующаяся система

Физиологической регуляцией называется активное управление функциями организма и его поведением для обеспечения требуемого обмена веществ, гомеостаза и оптимального уровня жизнедеятельности с целью приспособления к меняющимся условиям внешней среды.

Живой организм представляет собой, с одной стороны, сложнейшую многоэлементную систему, и совокупность иерархически связанных систем, с другой. Под системой вообще понимают комплекс взаимозависимых, но в то же время относительно самостоятельных элементов или процессов, объединяемых выполнением определенной функции. Так, организм в целом во всем многообразии его взаимосвязей с внешней средой и выполняемых функций как самостоятельное образование является живой системой. В то же время организм представляет собой сложную иерархию (т.е. взаимосвязь и взаимоподчиненность) систем, составляющих уровни его организации: молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный, системный и организменный.

Функцией биологических систем, в том числе и организма в целом, называют их деятельность, направленную на сохранение целостности и свойств системы. Эта деятельность (функция) имеет определенные количественные и качественные характеристики (параметры), меняющиеся для приспособления к условиям среды.

Изменение параметров функций происходит на каждом уровне организации или в любой иерархической системе за счет саморегуляции, т.е. внутренних (для системы) механизмов управления жизнедеятельностью.

Для осуществления функций организма в целом необходима взаимосвязь и взаимозависимость функций составляющих его систем. Поэтому, наряду с внутренними механизмами саморегуляции систем в организме должны существовать и внешние для каждой из них механизмы регуляции, координирующие их деятельность. Например, для реализации функции перемещения в пространстве необходимо изменение деятельности не только скелетных мышц, но и кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Эти механизмы реализуются сформировавшейся в процессе эволюции специализированной системой регуляции.

Организм является самоорганизующейся системой. Организм сам выбирает и поддерживает значения огромного числа параметров, меняет их в зависимости от потребностей, что позволяет ему обеспечивать наиболее оптимальный характер функционирования. Так например, при низких температурах внешней среды организм снижает температуру поверхности тела (чтобы уменьшить теплоотдачу), повышает скорость окислительных процессов во внутренних органах и мышечную активность (чтобы увеличить теплообразование). Человек утепляет жилище, меняет одежду (для увеличения теплоизолирующих свойств), причем делает это даже заранее, опережают реагируя на изменения внешней среды.

Основой физиологической регуляции является передача и переработка информации. Под термином "информация" следует понимать все, что несет в себе отражение фактов или событий, которые произошли, происходят или могут произойти. Информация содержит количественные характеристики определенных .параметров, поэтому для организма особую важность имеет ее объем. Одним из способов количественного выражения информации, принятых в информатике как науке и используемых в организме, является двоичная система;

Переработка информации осуществляется управляющей системой или системой регуляции. Она состоит из отдельных элементов, связанных информационными каналами (рис.1). Среди элементов выделяются: управляющее устройство (центральная нервная система); входные и выходные каналы связи (нервы, жидкости внутренней среды с информационными молекулами веществ); датчики, воспринимающие информацию на входе системы (сенсорные рецепторы); образования, располагающиеся на исполнительных органах (клетках) и воспринимающие информацию выходных каналов (клеточные рецепторы). Часть управляющего устройства, служащая для хранения информации, называется запоминающим устройством или аппаратом памяти. Характер переработки поступающих сигналов зависит от той информации, которая записана в аппарате памяти системы регуляции.

Вся система регуляции физиологических функций организма представляет собой иерархическую структуру трех уровней.

Первый или низший уровень системы регуляции состоит из относительно автономных локальных систем, поддерживающих физиологические константы, задаваемые собственными метаболическими потребностями или более высокими уровнями регуляции. Так поддерживается, например, осмотическое давление крови, вентиляцион-но-перфузионные отношения в легких, тканевой кровоток. Для реализации механизмов этого уровня не обязательны сигналы из управляющего устройства центральной нервной системы, они обеспечиваются местными реакциями и носят поэтому название "местная саморегуляция".

Второй уровень системы регуляции осуществляет приспособитель-ные реакции в связи с изменениями внутренней среды. На этом уровне задается величина физиологических параметров, которые в дальнейшем могут поддерживаться системами первого уровня. Здесь подбирается оптимальный режим работы физиологических систем для адаптации организма к внешней среде. Например, выполнение физической работы или даже подготовка к ней требует увеличенного снабжения мышц кислородом, что обеспечивается усилением внешнего дыхания, поступлением в кровь депонированных эритроцитов и повышением артериального давления.

Третий или высший уровень системы регуляции обеспечивает выработку критериев оценки состояния внутренней и внешней среды, настройку режимов работы первого и второго уровней, гарантирующих в итоге изменение вегетативных функций и поведения организма с целью оптимизации его жизнедеятельности.