Фізіологічні та психофізіологічні характеристики людини

Вчені встановили, що за всю історію еволюції людина в анатомо-фізіологічному відношенні мало змінилася. Що ж являє собою організм людини?

Організм людини - це сукупність тілесних (соматичних) і фізіологічних систем: нервової, серцево-судинної, кровообігу, травлення, дихання, сенсорної, опорно-рухової та ін.

Однією з найважливіших систем людини є нервова система, що пов'язує між собою всі системи і частини тіла в єдине ціле. При виникненні перевантажень на організм людини нервова система визначає ступінь їхнього впливу і формує захисно-адаптаційні реакції.

Центральна нервова система бере участь у прийомі, опрацюванні та аналізі будь-якої інформації, що надходить із зовнішнього і внутрішнього середовищ.

Еволюція забезпечила людський організм високими резервами стійкості та надійності, що зумовлено взаємодією всіх систем, цілісністю, спроможністю до адаптації і компенсації у всіх ланках і станом відносної динамічної стабільності. Дослідники вважають, що людський мозок використовується на 2-3%, інші — на 5-6% потенційних можливостей. Запас міцності «конструкції людини» має коефіцієнт 10, тобто організм людини може витримувати навантаження в 10 разів більші, ніж у практичній діяльності.

З наведених прикладів видно, що резерви організму людини надзвичайно високі. Це дає можливість виживати людині як біологічному виду в складних умовах. У результаті своєї бурхливої трудової діяльності людина на рубежі третього тисячоліття досягла величезних успіхів у перетворенні навколишнього світу. Проте досягнення людини в області науки, техніки, виробництва при створенні комфортних умов життя призвели до утворення нових видів небезпеки та до деградації резервів організму людини.

Аналізатори

На людину діють безперервний потік зовнішніх подразників, а також різноманітна інформація про процеси, що відбуваються в організмі й поза ним. Сприйняти цю інформацію і правильно зреагувати на неї людині дають змогу органи чуття – очі, вуха, язик, ніс.

Мозок одержує сигнали від органів чуття, переробляє їх і посилає «наказ» виконавчим органам. Наприклад, людина бачить на своєму шляху автомобіль, що рухається, і відходить убік; поспішає на кухню, відчувши запах пригорілої їжі, знімає слухавку, коли дзвонить телефон. Тобто залежно від характеру одержуваної інформації буде визначатися наступна дія людини.

Розвиток фізіології органів чуття пов'язаний з іменами вчених: І.М.Сєченов (1829-1905) та І.П.Павлов (1849-1936). І.П.Павлов розвинув працю І.М.Сєченова про рефлекси головного мозку, створив вчення про аналізатори як про сукупність нервово-рецепторних структур, що забезпечують сприйняття зовнішніх подразників, трансформацію їхньої енергії у процес нервового збудження і проведення його в центральну нервову систему.

Аналізатори — це сукупність взаємодіючих утворень периферичної і центральної нервової системи, які здійснюють сприймання та аналіз інформації про явища, що відбуваються як у навколишньому середовищі, так і всередині самого організму.

Кожен аналізатор складається з трьох частин:

1) периферійної частини – рецептора;

2) провідних нервових шляхів, якими нервові сигнали передаються у мозок;

3) центральної частини – мозкового центру у корі та підкірці головного мозку.

Загальну структут аналізатора подано на рис. 1.1.

Рисунок 1.1 – Структура аналізатора

Однак в сучасних умовах є ціла низка небезпечних чинників, що створюють надзвичайно важливу біологічну дію на людський організм, але для їхнього сприйняття немає відповідних природних аналізаторів. Це насамперед стосується іонізуючих випромінювань і електромагнітних полів надвисоких діапазонів частот (так звані НВЧ-випромінювання). Людина не спроможна їх відчути безпосередню, а починає відчувати лише їх опосередковані (переважно дуже небезпечні для здоров'я) наслідки.

За місцем розташування рецептори поділяють на зовнішні і внутрішні. Класифікацію зовнішніх рецепторів наведено у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Модальність	Локалізація рецептора	Тип рецепторів	Якість, що сприймається
Зір	Сітківка	палички, колбочки	освітленість, контрастність, рух, колір, розміри
Слух	Завитка	ворсинкові клітини	висота, сила звуку, тембр, локалізація звуку
Рівновага	Вестибулярний апарат	молекулярні клітини	обертання, сила тяжіння
Дотик	Шкіра	закінчення, руффіні диски Маклеля, Тільця Пачині	тепло, тиск, вібрація
Смак	Язик	смакові сосочки на кінчику язика, смакові сосочки в основі язика	солоний і кислий смак, гіркий і солоний смак

Властивості аналізаторів:

- надзвичайно висока чутливість до адекватних подразників;

- наявність абсолютної, диференційної та оперативної межі чутливості до подразника;

- спроможність до адаптації (при високих інтенсивностях подразників чутливість знижується, а при низьких — підвищується);

- спроможність тренування;

- спроможність певний час зберігати відчуття після припинення дії подразника;

- перебування у наступній в взаємодії один за одним.

Диференційна чутливість визначається найменшою величиною подразника, яка дає можливість відчути його зміну. Диференційний поріг знаходиться у прямій залежності до сили подразника і є постійною величиною:

де К = соnst – постійна для визначення подразників; DІ – мінімально розрізнене збільшення інтенсивності подразника (диференційний поріг); І – фактична інтенсивність вихідного значення подразника.

Основний психофізичний закон Вебера-Фехнера показує, що інтенсивність відчуттів пропорційна логарифму інтенсивності подразника:

де К = соnst – постійна для визначення подразників; І – фактична інтенсивність визначеного подразника; І₀ – абсолютне порогове значення визначеного подразника для виникнення відповідного відчуття.

Людина є складовою частиною природного середовища й протягом тривалого періоду еволюції її організм адаптувався до будь-яких змін цього середовища і перебуває в стані стійкої динамічної рівноваги. Це виражається у сталості температури тіла (36,5-37°С), атмосферного тиску (приблизно 760 мм рт.ст.), вмісту води в організмі, складі повітря, чергуванні біоритмів тощо.

Гомеостаз — стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи.

Обмін речовин і енергії

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

Харчові речовини, які 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 видалились зовні, а також їх енергетичної цінності. Баланс енергії визначається на основі даних про калорійність харчових речовин, які вживаються, а також кінцевих продуктів, котрі 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.

Енергозабезпеченість їжі повинна відповідати енерговитратам організму, тобто енергетичні потреби людини повинні повністю покриватися за рахунок енергетичної цінності харчових продуктів, які входять у раціон людини.

Для нормального функціонування організму щоденний раціон должен включати:

· білки;

· жири;

· вуглеводи;

· вітаміни;

· мінеральні речовини;

· вода.

Білки належать до життєво необхідних речовин, без яких неможливе життя, ріст і розвиток організму. Це пластичний матеріал для формування клітин і міжклітинної речовини. Всі складові частини людського організму складаються з білків (м‘язи, серце, мозок, кістки і т.д.). Білки входять до складу ферментів, гормонів, антитіл, які забезпечують імунітет. Вони беруть участь в обміні вітамінів, мінеральних речовин, в доставці кров‘ю кисню, жирів, вуглеводів.

Важно пам‘ятати, що білки неможливо замінити ніякими речовинами.

Жири забезпечують у середньому 33% добової енергоцінності раціону. З жирами в організм надходять вітаміни А, D. E, K і біологічно важливі фосфоліпіди (лецитин, холін). У вигляді сполук з білками жири входять до складу клітинних оболонок і ядер, беруть участь у регулюванні обміну речовин у клітинах.

Дефіцит жирів в 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.

Вуглеводи – забезпечують 55% енергоцінності добового раціону. Тому в організмі їх міститься тільки близько 2%, хоча в їжі – 70%. Надмірне споживання вуглеводів – поширена причина порушення обміну речовин, що сприяє розвитку низки захворювань.

Вітаміни регулюють процеси обміну речовин, необхідні для формування ферментів, гормонів та ін. Вони беруть учать в окисних процесах, внаслідок яких з вуглеводів і жирів утворюються численні речовини, які використовуються організмом як енергетичний та пластичний матеріал.

Вітаміни майже не синтезуються в організмі і 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 найчастіше зустрічається дефіцит вітамінів А, С, В1, В2.

Мінеральні речовини не мають енергетичної цінності, але необхідні для життєдіяльності організму. Речовини, які містяться в харчових продуктах і тканинах організму в значній кількості, відносяться до макроелементів. Група хімічних елементів, присутніх в організмі людини і тварин у малих концентраціях – мікроелементи. Добова потреба в них виражається в міліграмах або частках міліграма.

Нестача цих речовин у харчуванні може призвести до структурних та функціональних змін в організмі, а їх надлишок має токсичну дію. Найбільш дефіцитні мінеральні елементи в їжі людини – кальцій і залізо.

Таблиця 1.2

Обмін органічних речовин

	Основні перетворення	Функції	Продукти
Білки	Білки ↔ амінокислоти ↔ органічні кислоти	1. будівельна. 2. транспортна 3. захисна 4. рухова 5. енергетична	Рослинна їжа: хліб, крупи, боби і т.п. Тваринна їжа: м'ясо, яйця, молочні продукти і т.п.
Жири	Жири → гліцерин, жирні кислоти	1. захисна 2. тепло-регулятивна 3. енергетична 4. поліпшення смаку їжі	Рослинна їжа: масло, горіхи, вівсяна й гречана. крупи і т.п. Тваринна їжа: сало, жирне м'ясо, сметана, сир, ковбаса і т.п.
Вуглеводи	Вуглеводи → прості вуглеводи → жири	1. енергетична	Рослинна їжа із солодким смаком
Вітаміни	А, С, В, D і ін.	1. захисна	Майже всі продукти харчування
Мінеральні речовини	Мінеральні солі → макроелементи (Ca, Mg, K, Na, P, S, Cl), мікроелементи (Fe, Cu, Co, Ni, St, Zn, I, F)		Макроелементи: м'ясо, птах, яйця, сир, хліб, боби, журавлина і т.п. Мікроелементи: майже всі продукти

Надмірне харчування, особливо в сполученні з нервово-психічною напругою, малорухливим способом життя, вживанням алкогольних напоїв і курінням, може призвести до виникнення багатьох захворювань.

Неправильне харчування суттєво знижує захисні сили і організму і працездатність, порушує процеси обміну речовин, призводить до передчасного старіння і може спричиняти виникнення багатьох захворювань, зокрема інфекційного характеру.

Раціональним вважається таке харчування, яке забезпечує нормальну життєдіяльність організму, високий рівень працездатності і опору впливу несприятливих факторів навколишнього середовища, максимальну тривалість активного життя.