«Защитные физиологические системы человека от воздействия негативных факторов (кожа, нервная система, иммунная система)»

КОЖА выполняет многообразные функции: защитную, терморегуляционную, дыхательную, обменную, является депо крови и органом осязания (анализатор общей чувствительности). Железы кожи вырабатывают пот, кожное сало. С потом у человека в течение суток в обычных условиях выделяется около 500 мл воды, солей, конечных продуктов азотистого обмена. Кожа активно участвует в обмене витаминов, особенно важен синтез в коже витамина D под влиянием ультрафиолетовых лучей. Площадь кожного покрова взрослого человека достигает 1,5-2,0 м². Эта поверхность является рецепторным полем осязания, болевой, температурной чувствительности и важнейшей эрогенной зоной. 

Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис – это многослойный плоский ороговевающий эпителий, толщина (которого зависит от выполняемой функции. Так, на участках, подвергающихся постоянному механическому давлению, его толщина достигает 0,5-2,3 мм (например, ладони, подошвы); на груди, животе, бедре, плече, предплечье, шее толщина не превышает 0,02-0,05 см. Пигментация кожи зависит от количества меланоцитов – пигментных клеток. Пигментация у представителей разных рас различна. 

Дерма, или собственно кожа, толщиной 1,0-2,5 мм образована соединительной тканью. В ней различают сосочковый и сетчатый слой. Благодаря наличию сосочков на поверхности кожи видны гребешки, разделенные бороздками. Сложное переплетение гребешков и бороздок образует рисунок, индивидуальный для каждого человека и не меняющийся в течение всей его жизни. В сосочковом слое имеются гладкие мышечные клетки. В сетчатом слое залегают корни волос, потовые и сальные железы. Подкожная клетчатка содержит жировую ткань. Этот слой играет важную роль в терморегуляции и является жировым депо организма.

Волосы – производное эпидермиса. Почти вся кожа покрыта волосами. Всего на теле человека от 200 тыс. до 1 млн. волос. Исключение составляют ладони, подошвы, переходная часть губ, головка полового члена и малые половые губы. Наибольшее число волос обычно на голове. Характер оволосения зависит от пола, возраста и относится к вторичным половым признакам. Волос имеет выступающий над поверхностью кожи стержень и корень, лежащий в толще кожи. Длина стержня колеблется от 1-2 мм до 1,5 м, а толщина от 0,005 до 0,600 мм. Корень волоса расположен в волосяном фолликуле. Волосы меняются в сроки от 2-3 мес. до 2-3 лет. Длина волос изменчива, связана с генетическими факторами, полом, возрастом, волосы растут со скоростью около 0,2 мм в сутки.

Подобно волосам ногти также являются производными эпидермиса. Ноготь представляет собой роговую пластинку, лежащую на ногтевом ложе, ограниченную у основания и с боков ногтевыми валиками. Ногти чувствительностью не обладают и кажутся поэтому, как и волосы, «мертвыми», т.е. как бы живущими независимо от тела. По форме и естественному цвету пытаются зачастую определить свойства человека, его судьбу Ногти растут со скоростью около 0,15 мм в сутки, на пальцах кистей сменяются каждые 3, а на пальцах стоп – каждые 4,5 мес. На протяжении жизни человек отстригает примерно 4 метра ногтей!

К железам кожи относятся потовые, сальные и молочные. Последние описаны ранее. Количество потовых желез около 2,0-2,5 млн. они представляют собой простые трубчатые железы. Секрет потовых желез – пот, который на 98% состоит из воды и на 2% – из органических и неорганических веществ (минеральные соли, мочевина, мочевая кислота). С потом теряется большое количество воды, микроэлементов. При испарении пота теплоотдача усиливается, что является одним из важных механизмов терморегуляции. Потовая система – это не только наша система охлаждения, но и своеобразный половой признак, несущий запаховую информацию. В течение суток при обычном режиме человек выделяет около 0,7 л пота, однако в жарком климате потоотделение может достигнуть 4 л в сутки, при интенсивной физической нагрузке – до 10 л.

Сальные железы отсутствуют лишь на ладонях и подошвах, наибольшее количество их на голове и спине. Вырабатываемое ими кожное сало, будучи бактерицидным, не только смазывает волосы и эпидермис, но в известной мере предохраняет его от микробов. В периоде полового созревания у мальчиков функция сальных желез активизируется, что связано с влиянием мужских половых гормонов.

Кожа иннервируется чувствительными нервами, отходящими от спинномозговых и черепных нервов, а также волокнами вегетативных нервов, подходящих к сосудам, гладким мышечным волокнам и железам. Кожа весьма обильно снабжена нервными окончаниями. В зависимости от характера воспринимаемого раздражения различают терморецепторы, механорецепторы и ноцирецепторы. Первые воспринимают изменения температуры, вторые – прикосновения к коже, ее сдавливание, третьи – болевые раздражения. Эти виды кожной чувствительности в совокупности с проприорецепцией и болевой чувствительностью всего тела могут быть объединены в соматовисцеральную чувствительность, которая отличается от описанных выше признаков (зрение, слух, обоняние, вкус). Рецепторы соматовисцеральной чувствительности разбросаны по всему телу и не образуют обособленных органов чувств. Афферентные нервные волокна, по которым распространяются импульсы от указанных рецепторов, являются дендритами чувствительных клеток, залегающих в спинномозговых узлах и чувствительных узлах черепных нервов.

Осязание (механорецепцин) включает в себя восприятие ощущений давления, прикосновения, вибрации, щекотки, которые воспринимаются лишь в определенных осязательных точках кожи. В среднем на 1см³ кожи приходится около 170 чувствительных нервных окончаний. Наибольшая плотность осязательных точек в коже губ и подушечках пальцев, наименьшая – на спине, плечах, бедрах. В коже человека преобладают рецепторы прикосновения. По-видимому, каждый отдельный рецептор воспринимает определенное осязательное ощущение, но при воздействии на кожу различных механических стимулов одновременно реагирует несколько типов рецепторов. Терморецепторы воспринимают соответствующие раздражения, причем различные точки кожи воспринимают тепло или холод, последние преобладают. Наиболее чувствительна к температурным раздражителям кожа лица, на 1 см² которой приходится от 16 до 19 холодовых точек, в то время как вся кожа лица воспринимает тепло. На 1 см кожи кисти приходится 1-5 холодовых точек и лишь 0,4-0,5 тепловых. Количество болевых точек кожи значительно больше, чем тактильных (примерно в 9 раз) и температурных (примерно в 10 раз). Болевые ощущения воспринимаются ноцирецепторами. Время реагирования кожи различно для разных ощущений: 0,9 с для боли; 0,12 с для осязания; 0,16 с для температурных. Особенно развита чувствительность кисти и пальцев; так, кожа пальца способна воспринять вибрацию с амплитудой 0,02 мкм.

Здоровье человека определяется несколькими составляющими. Одними из очень важных являются состояние нервной системы и характер процессов, протекающих в ней. Особенно важную роль в этом выполняет та часть нервной системы, которая называется центральной, или мозгом. Процессы, которые идут в мозгу, взаимодействуя с сигналами окружающего мира, играют решающее значение в формировании психики.

ПСИХИКА – это свойство мозга воспринимать и оценивать окружающий мир, воссоздавать на основе этого внутренний субъективный образ мира и образ самого себя в нем (мировоззрение), определять, исходя из этого, стратегию и тактику своего поведения и деятельности.

Психика человека устроена таким образом, что образ мира, формирующийся в ней, отличается от истинного, объективно существующего прежде всего тем, что обязательно эмоционально, чувственно окрашен. Человек всегда пристрастен в построении внутренней картины мира, поэтому в ряде случаев возможно значительное искажение восприятия. Кроме того, на восприятие влияют желания, потребности, интересы человека и его прошлый опыт (память).

По формам отражения (взаимодействия) с окружающим миром в психике можно выделить два компонента, в какой-то степени самостоятельных и вместе с тем тесно взаимосвязанных, – сознание и бессознательное (неосознаваемое). Сознание – высшая форма отражательной способности мозга. Благодаря ему человек может отдавать себе отчет в своих мыслях, чувствах, поступках и т.д. и при необходимости контролировать их.

Значительный удельный  вес в психике человека составляет форма бессознательного, или неосознаваемого. В нем представлены привычки, различные автоматизмы (например, ходьба), влечения, интуиция. Как правило, любой психический акт начинается как бессознательный и лишь потом осознается. Во многих случаях сознание не является необходимостью, и соответствующие образы остаются в неосознаваемом (например, неясные, «смутные» ощущения внутренних органов, скелетной мускулатуры и т.д.).

Психика проявляет себя в форме психических процессов, или функций. К ним относятся ощущения и восприятия, представления, память, внимание, мышление и речь, эмоции и чувства, воля. Эти психические процессы часто называют компонентами психики.

Психические процессы проявляются у разных людей по-разному, характеризуются определенным уровнем активности, формирующим фон, на котором протекает практическая и психическая деятельность личности. Такие проявления активности, создающие определенный фон, называются психическими состояниями. Это – вдохновение и пассивность, уверенность в своих силах и сомнение, тревожность, стресс, утомление и т.д. И, наконец, для каждой личности характерны устойчивые психические особенности, которые проявляются в поведении, деятельности, – психические свойства (особенности): темперамент (или тип), характер, способности и т.д.

Таким образом, психика человека – это сложная система осознаваемых и неосознаваемых процессов и состояний, которые по-разному реализуются у различных людей, создавая определенные индивидуальные особенности личности.

Материальной основой психики являются процессы, протекающие и структурно-функциональных образованиях головного мозга, формирующихся в онтогенезе.

Мозг – это огромное количество клеток (нейронов), которые связаны друг с другом многочисленными связями. Функциональной единицей деятельности мозга является группа клеток, выполняющая определенную функцию и определяемая как нервный центр. Сходные образования в коре больших полушарий именуют нервными сетями, колонками. Среди таких центров есть врожденные образования, которых относительно немного, но они имеют важнейшее значение в контроле и регуляции жизненно важных функций, например, дыхательный, лактации, терморегуляции, некоторые двигательные и многие другие. Структурная организация таких центров задается в значительной степени генами. Некоторые группы клеток приобретают свои функции уже в онтогенезе благодаря установлению новых связей между новыми клетками и имеют, следовательно, функциональную природу.

Нервные центры сосредоточены в разных отделах головного и спинного мозга. Высшие функции, сознательное поведение больше связано с передним отделом мозга, нервные клетки которого располагаются в виде тонкого (примерно 3 мм) слоя, образуя кору больших полушарий. Определенные участки коры получают и обрабатывают информацию, получаемую от органов чувств, причем каждый из последних связан с определенной (сенсорной) зоной коры. Кроме того, есть зоны, управляющие движением, в том числе и голосовым аппаратом (моторные зоны). Самые обширные участки мозга не связаны с конкретной функцией – это ассоциативные зоны, которые выполняют сложные операции по связи между разными участками мозга. Именно эти зоны отвечают за высшие психические собственно человеческие функции.

Особая роль в реализации психики принадлежит лобным долям переднего мозга, который считают первым функциональным блоком мозга. Как правило, их поражение сказывается на интеллектуальной деятельности и эмоциональной сфере человека. При этом лобные доли коры больших полушарий считают блоком программирования, регуляции и контроля деятельности. В свою очередь, регуляция повеления человека тесно связана с функцией речи, в осуществлении которой также участвуют лобные доли (у большинства людей – левая).

Второй функциональный блок мозга – блок приема, переработки и хранения информации (память). Он расположен в задних отделах коры головного мозга и включает затылочные (зрительные), височные (слуховые) и теменные доли.

Третий функциональный блок мозга – регуляции тонуса и бодрствования – обеспечивает полноценное активное состояние человека. Блок образован так называемой ретикулярной формацией (РФ), структурно расположенной в центральной части ствола головного мозга, то есть она является подкорковым образованием и обеспечивает изменения тонуса коры больших полушарий. Важно отметить, что лишь совместная работа всех трех блоков мозга обеспечивает осуществление любой психической функции человека.

Возникшие в эволюции гораздо раньше и расположенные ниже коры головного мозга образования называют подкорковыми. Эти структуры больше связаны с врожденными функциями, в том числе с врожденными формами поведения и с регуляцией деятельности внутренних органов. Такая же важная часть подкорки, как промежуточный мозг, связана с регуляцией деятельности желез внутренней секреции и сенсорными функциями мозга.

Стволовые структуры головного мозга переходят в спинной, который непосредственно управляет мышцами тела, контролирует деятельность внутренних органов, передает все команды головного мозга к исполнительным звеньям и, в свою очередь, передает всю информацию от внутренних органов и скелетных мышц высшим отделам головного мозга.

Основным, базовым механизмом деятельности нервной системы является рефлекс – ответ организма на раздражение. Рефлексы могут быть врожденными и приобретенными. Первых у человека относительно немного, и, как правило, они обеспечивают выполнение наиболее важных жизненных функций. Врожденные рефлексы, передаваемые по наследству и генетически обусловленные, – довольно, жесткие системы поведения, которые могут меняться только в узких пределах биологической нормы реакции. Приобретенные же рефлексы образуются в процессе жизни, накопления жизненного опыта и целенаправленного обучения и имеют несколько форм: условные рефлексы, импринтинг, экстраполяционные рефлексы и т.д.

ИММУНИТЕТ (от латинского immunitas – освобождение от чего-либо) – это защита организма от веществ и существ, несущих признаки генетически чужеродной информации. К ним относятся микроорганизмы, вирусы, грибки, простейшие, различные белки, клетки, в том числе и свои собственные – стареющие и модифицированные, злокачественные и пересаженные. Иммунитет связан с оплодотворением, участвует в эмбриональном развитии, защищает человека после родов, осуществляет механизм развития, принимает участие в обмене веществ и т.д.

Иммунитет – это система организма, направленная на поддержание генетической целостности клеточного состава живых существ.

Механизмы иммунитета удивительно точны; они способны выделить чужеродную клетку, содержащую всего один нуклеотид, отличающийся от генома собственного организма.

Иммунитет передается по наследству, это генотипическое явление. В связи с этим он имеет видовую специфичность, и у разных животных и у человека иммунитет различается, но в популяциях одного вида по выраженности и характеру проявления он довольно однотипный и отличается только степенью индивидуального проявления. Общим свойством любого наследственного иммунитета является то, что по напряженности он превосходит приобретенный иммунитет и незначительно меняется в процессе жизни – в этом смысле слова его можно считать абсолютно устойчивым.

Основоположниками иммунологии являются Л. Пастер, И. Мечников, П. Эрлих. В 1881 г. Л. Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний. И. Мечников создал фагоцитарную теорию иммунитета. В 1908 г. И. Мечников и П. Эрлих независимо друг от друга были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.

В организме существует три взаимодополняющие системы, обеспечивающие защиту от вредных агентов.

Специфическая иммунная система отвечает на внедрение чужеродных клеток, частиц или молекул (антигенов – АГ) образованием специфических защитных веществ, локализованных внутри клеток или на поверхности (специфический клеточный иммунитет), либо растворенных в плазме (антитела – AT; специфический гуморальный иммунитет). Эти вещества, соединяющиеся с чужеродными частицами (реакция АГ–AT), нейтрализуют их влияние.

Неспецифические гуморальные системы. К ним относятся система комплемента и другие белки плазмы, способные разрушать комплексы АГ-АТ, уничтожать инородные частицы и активировать клетки организма, участвующие в воспалительных реакциях.

Неспецифические клеточные системы включают лейкоциты и макрофаги, способные осуществлять фагоцитоз и благодаря этому уничтожающие болезнетворные агенты и комплексы АГ–AT. Тканевые макрофаги и грают также важную роль в распознавании специфической иммунной системой инородных частиц. Неспецифические системы иммунитета способны обезвреживать чужеродные агенты даже в том случае, если организм с ними ни разу предварительно не сталкивался. Что же касается специфических систем, то они формируются (иммунитет приобретается) лишь после начального взаимодействия с чужеродным фактором.

Специфическая иммунная система выполняет в организме две функции:

идентификация чужеродной биологической информации;

уничтожение генетически чужеродных элементов, посягающих на постоянство и целостность внутренней среды организма.

Ко второй функции относится защита организма от внешних патогенных факторов и собственных трансформированных клеток, образующихся в каждый конкретный момент времени к количестве 10⁶, которое есть «критическим масса», некоторый предел, начиная е которого эволюция многоклеточных была бы невозможна без эффективного контроля за естественным мутационным потоком. Функцию контроля за мутационным потоком взяла на себя как раз иммунная система.

Так называемые иммунокомпетентные клетки, способные вызывать иммунные реакции, распознают чужеродные тела по структуре их поверхности (антигенным детерминантам) и вырабатывают антитела соответствующей конфигурации, связывающиеся сданными чужеродными элементами.

Иммунная система способна также запоминать структуру антигенов, так что, когда эти антигены повторно внедряются в организм, иммунный ответ возникает быстрее и антител образуется больше, чем при первичном контакте (так называемая иммунологическая память). При этом защитные функции организма изменяются таким образом, что при повторном инфицировании тем или иным болезнетворным агентом симптомы заболевания чаще всего не возникают. Именно поэтому некоторые болезни, например, корь, ветряная оспа, эпидемический паротит, скарлатина и целый ряд других встречаются преимущественно у детей («детские инфекции»): при повторном внедрении их возбудителей организм уже имеет к ним иммунитет. То есть в этом случае иммунитет не наследуется, а приобретается.

Главную роль в образовании антител и клеток иммунной системы играет лимфатическая система. Морфологически формирующиеся здесь лимфоциты крови различаются лишь размерами, но по химическим особенностям цитоплазматических мембран и функциям можно выделить несколько типов лимфоцитов, среди которых три основных – В-лимфоциты, Т-лимфоциты и нулевые клетки.