Взаимосвязь человека со средой обитания

Организм человека, представляя собой саморегулирующуюся систему, обладает определенными возможностями адаптации, обеспечивающими при изменении среды способность поддерживать физиологические функции на свойственном им уровне. Вступающие в действие адаптационные и компенсаторные механизмы повышают при этом резистентность физиологических систем, активируя либо понижая их реактивность. Диапазон адаптационных возможностей человека достаточно широк, хотя и не беспределен. В связи с этим при воздействии на человека ОВПФ ответная реакция организма может характеризоваться как функциональными сдвигами в диапазоне нормальных колебаний функции (с учетом тренируемости), так и предпатологическими и патологическими изменениями, определяющими развитие заболевания.

Оценка функциональных возможностей организма в процессе трудовой деятельности и степени его адаптированности к повреждающим факторам производства рассматривается как важнейшая проблема сохранения здоровья и эффективности труда. Свойство организма человека адекватно реагировать на разнообразные производственные факторы, включая межличностное взаимодействие, физическое и (или) интеллектуальное напряжение, физические, химические и биологические воздействия и т.п., т.е. на все агенты производственной среды в своей совокупности, определяется состоянием и свойствами нервной системы. Этой системе принадлежит определяющая роль в формировании адаптированности организма и сохранении его функциональных возможностей на высоком уровне в процессе любого вида деятельности.

Своеобразие производственных факторов состоит в том, что они часто являются разнообразными по модальности, интенсивности и месту приложения действия, оказывают влияние в своей совокупности преимущественно в течение длительного времени, с перерывами в середине и после рабочего дня, а также в отпускной период. При этом, как правило, сразу не возникает грубых нарушений в организме, за исключением, конечно, производственных катастроф. Обычно в процессе производственной деятельности исподволь формируется ограничение функциональных возможностей организма, связанное, в первую очередь со снижением защитно-приспособительных процессов, формируемых нервной системой. В результате, развиваются промежуточные состояния между здоровьем и болезнью, протекающие без манифестирующих проявлений патологии и характеризующиеся изменением реактивности организма и его устойчивости к тем или другим нагрузкам. Лишь позднее, в случае продолжения воздействия и усугубления изменений в организме, формируются те или иные профессиональные заболевания.

Понятие о гомеостазе

Каждый биологический объект находится в постоянном взаимодействии с окружающей средой. При не слишком длинных временах рассмотрения биологического объекта его состояние можно считать стационарным, т.е. характеризующимся относительным постоянством окружающей среды организма и устойчивостью основных физиологических функций. Это состояние называется гомеостазом. Иными словами, гомеостаз - это способность биологического объекта к авторегуляции при изменении условий окружающей среды.

Термин "гомеостаз" ввёл американский физиолог У. Кэннон. В 1929 г. он написал: "Постоянные условия, поддерживаемые в организме, можно было бы назвать равновесием.

Гомеостаз включает в себя не только динамическое постоянство биологического объекта, но и устойчивость его основных физиологических функций. Воздействие вещества может заключаться не только в изменении определённых параметров биологического объекта, но и в повреждении систем регулирования гомеостаза.

При воздействии вещества на биологический объект в конечном итоге происходит нарушение гомеостаза, причем выраженность нарушений гомеостаза находится в прямой зависимости от степени взаимодействия веществ. Однако такое нарушение наступает не всегда. Для сохранения гомеостаза в условиях разнообразных химических воздействий в процессе эволюции выработалась специальная система биохимической детоксикации. При относительно малых воздействиях веществ нарушения состояния гомеостаза не происходит (рис. 1).

Область Х_ГХ₂ - это область гомеостаза. Относительное постоянство функции У в этой области называется гомеостатическим плато. Это плато, как правило, более выпукло у биологических объектов низшего иерархического уровня. Кроме того, это плато в действительности представляет собой несколько "размытую" область, так как оптимальные параметры биологического объекта (Y) не строго постоянны во времени, а колеблются в определённых пределах. Вне области Х_ГХ₂ происходит нарушение гомеостаза, т.е. резкое изменение значений Y. Х₀ - значение X, характерное для нормального функционирования объекта, оно находится внутри области Х_ГХ₂. Значение Х_; и Х₂ называются критическими (пороговыми) значениями X. Область гомеостаза - это область отрицательной обратной связи, так как организм работает в сторону возвращения системы в исходное стационарное состояние. При сильных нарушениях гомеостаза объект может перейти в область положительной обратной связи, когда изменения, вызванные воздействием веществ, могут стать необратим ми, и объект всё дальше и дальше будет отклоняться от стационарного состояния. Способность организма переносить воздействия определённых количеств веществ без развития токсических эффектов иногда называют толерантностью.

Процессы гомеостаза, характеризующиеся отрицательной обратной связью, могут быть смоделированы на основе уравнений затухающих колебаний при соответствующем выборе параметров. В целом, чем выше иерархический уровень биологического объекта, тем более ярко выраженным гомеостазом он обладает.

Существенным для анализа состояния гомеостаза является то, что оно формируется в результате изменения наиболее чувствительных механизмов управления деятельностью органов и физиологических систем, куда следует отнести в первую очередь интегративные нервные связи, определяющие системность реагирования на те или иные экологические факторы, а также производственные воздействия. Обнаружение этих звеньев, лимитирующих функциональные возможности систем разного уровня сложности и организма в целом, является наиболее значимым в гигиене профессиональной деятельности.