Читать книгу Основы токсикологии, физиологии и экологии человека - Ольга Викторовна Гладкова - Страница 1
ОглавлениеДисциплины "физиология" "токсикология" и "экология человека" тесно связаны. Для студентов специализирующихся в области прикладной экологии очень важно знать основы этих дисциплин. В книге приведены некоторые избранные лекции, которые читались авторами и редакторами в Московском государственном университете инженерной экологии.
Глава 4 написана авторами книги (Гладковыми Е.А.и О.В.) совместно с Глушецкой Л.С.
Глава 1 и раздел 4.10. написаны авторами книги совместно с Гладковой О.Н.
Редакция главы 1– выполнена Гладковой О.Н.; редакция главы 2 – Гладковыми Е.А. и О.Н;
редакция главы 3, а также 4.1.– 4.3 – Гладковыми Е.А. и О.В., Глушецкой Л.С.
4.4. – 4.10 главы 4 – Гладковыми Е.А. и О.Н., Глушецкой Л.С.
Термины
Физиология человека – наука изучающая функции организма и действие клеток, тканей, органов и систем, обеспечивающих существование человека и его адаптации к меняющимся условиям.
Экология человека – наука изучающая закономерности взаимодействия человека как биосоциального существа с окружающей средой, т.е. условия жизни человека и их влияния на его организм
Токсикология – область медицины, изучающая законы взаимодействия живого организма и яда. В качестве яда может оказаться практически любое химическое соединение, попавшее в организм в количестве, способном вызвать нарушения жизненно важных функций организма и создать опасность для жизни. Вещество, вызывающее отравление или смерть при попадании в организм в малом количестве, называется ядом.
Глава 1.
1.1.Основы физиологии человека
Физиология человека- наука изучающая функции организма и действие клеток, тканей, органов и систем, обеспечивающих существование человека и его адаптации к меняющимся условиям.
Основные виды физиологии человека:
1) медицинская физиология;
2) возрастная (геронтология);
3) физиология питания;
4) физиология спорта;
5) физиология труда;
6) физиология в экстремальных условиях ( космическая, подводная и др.);
7) патофизиология.
8) экологическая физиология
Физиологии человека главное внимание уделяет выяснению механизмов и закономерностей функционирования органов и систем здорового человека и при его заболеваниях.
Орган (греч. organon – орудие, инструмент) – часть организма, имеющая определенное строение и выполняющая определенные функции.
Органами являются кости, мышцы, железы, головной, спинной мозг, сердце, легкие, желудок и т.д.
Органы, которые объединены единой функцией и связаны в своем развитии, составляют систему органов.
В организме человека выделяют 11 систем органов.
1) Система органов движения, или аппарат движения, объединяет кости (скелет) и их соединения (суставы и др.) и скелетные мышцы. Функции: защитная, опорная и перемещение тела в пространстве.
2) Пищеварительная система объединяет органы для приема пищи, ее механической и химической переработки, всасывания питательных веществ и выведения оставшихся непереваренных частей пищи.
3) Дыхательная система – система органов, посредством которых происходит газообмен между организмом и окружающей средой.
4) Выделительная система – система органов выделения конечных продуктов обмена и выведения их из организма наружу. Основная роль в выведении продуктов распада принадлежит почкам.
Пищеварительная, дыхательная и мочевая обеспечивают обмен веществ между организмом и внешней средой.
5) Половая система – система органов размножения. Т.к. мочевые и половые органы тесно связаны между собой их объединяют в мочеполовую систему.
6) Эндокринная система – система желез внутренней секреции, при которых синтезируется и выделяются в кровь и лимфу специальные биологически активные вещества – гормоны, участвующие в гуморальной регуляции функций организма.
7) Кровеносная система – система кровообращения, объединяющая сердце и сосуды – трубчатые органы, в которых кровь циркулирует по всему телу.
8) Лимфатическая система – система трубок, по которым лимфа( тканевая жидкость),поступающая через поры стенок капилляров, течет по направлению к крупным венозным сосудам. Кровеносную и лимфатическую системы объединяют в сердечно-сосудистую систему.
9) Иммунная система – система органов и тканей, обеспечивающих защиту организма от чужеродных клеток и веществ, поступающих извне или образующихся в организме. К иммунной системе относятся органы, имеющие лимфоидную ткань.
10) Система органов чувств (сенсорная система) воспринимает раздражения из внешней и внутренней среды.
11) Нервная система связывает все органы и системы в единое целое и с окружающей средой.
Все органы и системы органов взаимосвязаны между собой и объединяются в единое целое – организм. Ведущая роль в объединении принадлежит нервной системе.
Рассмотрим один из разделов физиологии- физиологию сердечной мышцы.
1.2.Физиология сердечной мышцы и регуляция деятельности сердца
Сердечная мышца (миокард), характеризуется следующими свойствами- возбудимостью, проводимостью и сократимостью. К физиологическим особенностям ее относятся удлиненный рефракторный период и автоматизм.
1) Возбудимость– это способность сердечной мышцы( как и любой другой мышечной ткани ) приходить в деятельное состояние – возбуждение.
2) Проводимостью называется способность клеток специфической мускулатуры миокарда распространять возбуждение от одного участка мышечной ткани к другому.
3) Сократимостью называют способность сердечной мышцы развивать при возбуждении напряжение и укорачиваться.
4) Рефрактерный период – это период временной невозбудимости сердечной мышцы к действию других раздражителей, сердце имеет более выраженный и удлиненный рефрактерный период( длительность данного периода сердечной мышцы почти в 100 раз больше,чем у скелетной) .
5) Автоматизм – способность сердечной мышцы сокращаться под действием импульсов возникающих в сердце. Автоматизм продолжается и при изоляции сердца из организма.
У здорового человека в условиях покоя нормальной частотой сердечных сокращений является 70-80 сокращений в минуту. Частота сердечных сокращений более 90 называется тахикардией.
Сердечный цикл состоит ритмической смены трех фаз: систолы (сокращения) предсердий,систолы желудочков и общего расслабления сердца (одновременной диастолы предсердий и желудочков). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков и
длится 0,1-0,15 с. Систола желудочков длиться 0,3 с. Диастола предсердий занимает по времени 0,7-0,75 с, желудочков – 0,5-0,55 с. Общая пауза сердца длится 0,4 с. В течение данного периода сердце отдыхает. Весь сердечный цикл продолжается около 0,8 с. Желудочки работают примерно около 8 часов в сутки (И.М.Сеченов).
К внешним проявлениям деятельности сердца относятся: верхушечный толчок, сердечные тоны и электрические явления в сердце. Показателями сердечной деятельности являются систолический и минутный объемы сердца.
Верхушечный толчок обусловлен тем. что сердце поворачиванием сердца слева направо и изменением формы во время систолы желудочков: из эллипсоидного оно становится круглым.
Сердечные тоны – это звуковые явления, возникающие в работающем сердце. Их можно услышать, если приложить ухо или фонендоскоп к грудной клетке. Различают два тона сердца: I тон- систолический, и II тон- диастолический. I тон более низкий, глухой и продолжительный, II тон короткий и более высокий.
С помощью метода фонокардиографии (ФКГ) были обнаружены еще два тона: III и IV, имеющие меньшую амплитуду и частоту, которые не прослушиваются, но их можно зарегистрировать в виде кривых.
Каждое сокращение сердца сопровождается возникновением электрических явлений в сердечной мышце.
Биопотенциалы, возникающие в сердце создают в окружающем его пространстве динамическое электрополе. Живой организм – хороший проводник, поэтому потенциалы работающего сердца можно получить с поверхности тела. Впервые регистрацию биопотенциалов сердца за рубежом осуществил с помощью струнного гальванометра В.Эйнтховен в 1903 г., в России – А.Ф.Самойлов (1867-1930).
Кривая записи потенциалов называется электрокардиографией, а полученная кривая – электрокардиограммой (ЭКГ). При классических стандартных двухполюсных отведениях, по В.Эйнтховеном, электроды для регистрации ЭКГ накладываются, в I отведении на обе руки, во II отведении на правую руку и левую ногу, в 111 от
ведении на левую руку и левую ногу. При грудных однополюсных отведениях, по Ф.Вильсону в один активный положительный электрод накладывается на определенные точки передней поверхности грудной клетки, а другой индифферентный объединенный электрод образуется при соединении через дополнительное сопротивление трех конечностей (правой руки, левой руки и левой ноги). Эти отведения помогают определить локализацию поражения сердечной мышцы. Довольно широко используется регистрация разности потенциалов между одной из конечностей, на которой установлен активный положительный электрод данного отведения (правая, левая рука или левая нога), и средним потенциалом двух других конечностей (объединенный электрод Е.Гольдбергера).
При анализе ЭКГ определяют величину зубцов Р, Q, R, S, Т и интервалы между ними. В ЭКГ различают зубцы :P,Q,R,S,T и интервалы P-Q;QRS;ST;QT;RR. . Зубцы Q, R и S отражают процесс возбуждения миокарда желудочков,а зубец Т связан с восстановительными процессами в миокарде желудочков после его возбуждения
О состоянии сердца судят по амплитуде зубцов и временным интервалам
Р – предсердия, амплитуда 0,5…2,5 мм, время до 0,10с
ST –до 0,15 с ( исчезновение разности потенциалов на поверхности желудочков и во время их полного охвата возбуждением)
T – течение восстановительных процессов в желудочках, 2,5…7 мин.
QT – от начала зубца Q до конца зубца Т ( электрическая систола) соответствует времени в течение которого желудочки находятся в электроактивном состоянии.
ЭКГ имеет очень важное значение в функциональной диагностики заболеваний сердца и характеристики физиологических изменений сердца при различных видах деятельности. Сердце обладает уникальными адаптационными возможностями и может увеличивать свою производительность в 5 раз. Высокая приспособляемость работы сердца обусловлена нервной и гуморальной регуляцией .
Глава 2.
2.1.Основы экологии человека
Экология человека- наука изучающая закономерности взаимодействия человека как биосоциального существа с окружающей средой, т.е. – условия жизни человека и их влияния на его организм
Всё современное человечество принадлежит к одному виду – человек разумный. С точки зрения экологии человечество можно рассматривать как общемировую популяцию, составную часть экосистемы Земли. Однако для современного человека характерно значительное снижение биологических факторов, ведущую роль приобретают социальные факторы. Некоторые биологические факторы сохраняют свое значение (мутационный процесс, как источник генотипической изменчивости и др.).
На человека оказывает значительное влияние окружающая среда (температура, давление, магнитные бури и др.). Как любая популяция, человечество также оказывает воздействие на окружающую среду, но влияние человека несоизмеримо больше. Человек в отличие от других животных, дополнительно использует различные достижения цивилизации: жилье, одежду, отопление и др., что позволяет ему успешно адаптироваться к различным климатическим условиям. В жилищах благодаря системе отопления создается оптимальная для жизнедеятельности человека температура – 18-28 С.
Таким образом, экологическое сходство человека с другими видами объясняется его биологическим происхождением, а отличия определяются принадлежностью к человеческому обществу, где действуют социальные законы.
Главные экологические отличия человечества:
способность к согласованным социальным действиям;
(благодаря совершенно развитым информационным связям (человек обладает речью, в которой кодируется любая информация), человек создал технические средства, благодаря которым скорость передачи информации практически мгновенна);
