ЛЕКЦИЯ 4 Тема 22 Физиологические особенности организма человека

Изучение этой темы позволяет студенту:

- расширить и углубить знания в области анатомо-физиологических свойств человека;

- выяснить физиологические возможности организма человека при взаимодействии с окружающей средой;

- усвоить устройство и характеристики основных анализаторов безопасности жизнедеятельности;

- осознать значение гомеостаза и нервной системы для обеспечения безопасности организма человека;

- иметь общие представления об обмене веществ и энергии, основные виды пищевых веществ

В результате изучения темы студент должен осознать, что влияние опасностей на человека зависит от физиологического состояния организма человека

1 Анатомо-физиологическая структура человека

2 Строение, свойства анализаторов

3 Характеристика анализаторов безопасности жизнедеятельности

4 Значение гомеостаза для обеспечения безопасности организма

Контрольные вопросы

1 Значение органов чувств для безопасности жизнедеятельности человека и их строение

2 Психофизиологический закон Вебера-Фехнера

3 Роль органов чувств в обеспечении безопасности человека

4 Общее представление об обмене веществ

Литература

1 Шостак ВЫ Природа наших ощущений - М: Просвещение, 1983 - 127 с

2 Бакка МТ, Мельничук АС Сивко ВИ Охрана и безопасность жизнедеятельности человека: Конспект лекций - М.: Ленок, 1995 - 165 с

3 Словарь-справочник по экологии / КМ Сытник, АВ Брайон, АВ Городецкий и др - М.: Научная мысль, 1994 - 666 с

4 Вернадский ВС Биосфера и ноосфера - М: Наука, 1989 - 262 с

5 Васильев ВН Здоровье и стрессы - М: Знание, 1991 - 160 с

6 Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под общей ред СВ Белова - 2-е изд, испр и доп - М: Высшая шк, 1999 - 448 с

Ученые установили, что за всю историю эволюции человека она в анатомо-физиологическом отношении мало изменился Что же представляет собой организм человека? и психических систем: нервной, сердечно-сосудистой, кровообращения, пищеварения, дыхания, сенсорной, опорно-двигательной и др. Одной из наиболее важных систем человека есть нервная система, связывающая между собой все системы и части тела в единое целое Центральная нервная система принимает особое участие в приеме, обработке и анализе любой информации, поступающей от внешнего и внутренней среды выше При возникновении пе-ревантажень на организм человека нервная система определяет степень их влияния и формормує защитно-адаптационные реакции Антропологи и физиологи отмечают чрезвычайно важную физиологическую особенность человеческого организма, его большие потенциальные и часто использованы жизненные возможности и.

Эволюция обеспечила человеческий организм высокими резервами устойчивости и надежности, которые обусловлены взаимодействием всех систем, целостностью, способностью к адаптации и компенсации во всех звеньях и состояние ном относительной динамической стабильности Достаточно привести несколько примеров В первую очередь, это касается человеческого мозга Некоторые исследователи считают, что он используется на 2-3%, другие - 5 - 6% от потенциальных возможностей Запас прочности \"конструкции человека\" имеет коэффициент 10, то есть организм человека может выдерживать нагрузку в 10 раз больше, чем в практической деятельности Сердце лю ловека представляет собой орган кровообращения, оно в течение всей жизни оказывает более 109 сокращений, в то время как современная система обеспечивает 107, то есть в 100 раз меньше Из приведенных примеров видно, щ в резервы организма человека чрезвычайно высоки Это дает возможность выживать человеку как биологическому виду в сложных условиях существования В результате своей бурной трудовой деятельности человек на рубеже столетий достигла огромных успехов в преобразовании окружающего мира Однако достижение человека в области науки, техники, производства при создании комфортных условий жизни привели к образованию новых видов опасности и к деградации резервов организма человекму людини.

Строение и свойства анализаторов

Одной из основных задач учебной дисциплины \"Безопасность жизнедеятельности\" является выяснение вопроса идентификации опасностей, определения уровня и путей воздействия этих опасностей на организм человека, разработка а средств предотвращения или снижения их последствий до таких пределов, которые не создавали бы угрозу здоровью и жизни человека Для решения этих вопросов необходимо прежде всего рассмотреть физиологические способен ости организма человека и пути взаимодействия человека с окружающей средой и как все изменения окружающей среды отражаются в его сознании.

Человек получает разнообразную информацию об окружающем мире, воспринимает все разнообразные стороны с помощью органов чувств

С позиций безопасности жизнедеятельности особенно важным является то, что органы чувств воспринимают и сигнализируют о различных видах и уровне опасности Например: человек видит на своем пути автомобиль движущегося и отходит в сторону: шум грома, приближающейся заставляет человека укрыться, - и таких примеров можно привести множество Полученная информация передается в мозг человека, он ее анализирует, си нтезуе и выдает соответствующие команды исполнительным органам зависимости от характера получаемой ин-формации, ее ценности, решающей будет следующее действие человека Вместе с тем, для выяснения средств отражением ния в сознании человека объектов и процессов, происходящих во внешней среде, необходимо знать, каким образом устроены органы чувств и иметь представление об их взаимодействиидію.

Современный этап развития физиологии органов чувств связан с именами таких ученых, как ИМ Сеченов (1829-1905) и ИП Павлов (1849-1936) ИП Павлов развил труд ИМ Сеченова о рефлексах головног го мозга, создал учение об анализаторах как о совокупности нервно-рецепторных структур, обеспечивающих восприятие внешних раздражителей, трансформацию их энергии в процесс нервного возбуждения и проведения его в центральную нервную систему По мнению ИП Павлова, любой анализатор состоит из трех частей: периферической (или рецепторной), проводниковой и центральной, где завершаются ан алитично-синтетические процессы оценки биологической значимости раздражителя подразника.

В настоящее время наука о чувстве использует несколько терминов, очень близких по значению: \"органы чувств\", \"анализаторы\", \"афферентные системы\", \"сенсорные системы\", часто рассматриваются как ров внозначни

В современной физиологии, учитывая анатомическую единство и общность функций, различают восемь анализаторов (хотя, конечно, человек считает, что их у нее только 5, предполагая, что шестое чувство близкое д к интуиции): зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный, кожный (или тактильный), вестибулярный, двигательный и висцеральный (или анализатор внутренних органов) Однако в системе взаимодействия человека с объекта мы окружающей среды главными или доминирующими при обнаружении опасности все же выступают зрительный, слуховой и кожный анализаторы Другие выполняют вспомогательную или дополняющую действие Но необходимость но учитывать также и то обстоя-вину, что в современных условиях есть целый ряд опасных факторов, которые чрезвычайно биологическое действие на человеческий организм, но для их восприятия нет от соответствующих природных анализаторов Это прежде всего касается к ионизирующим излучениям и электромагнитных полей сверхвысоких диапазонов время-тот (так называемые СВЧ-излучения) Человек не способен й х почувствовать непосредственно, а начинает чувствовать только их косвенные (в основном очень опасные для здоровья) последствия Для устранения этого пробела разработаны разнообразные технические средства, к ляет чувствовать ионизирующее излучение, \"слышать\" радиоволны и ультразвук, \"видеть\" инфракрасные излучения и т дт. д.

Строение анализаторов В целом анализаторы представляют собой совокупность взаимодействующих образований периферической и центральной нервной системы, осуществляющие восприятие и анализ информации о явлениях, в происходят как в окружающей среде, так и внутри самого организма Все анализаторы в принципиальном структурном отношении однотипны Они имеют своей периферии аппараты, воспринимающие - рецепторы, в которых и отбывает ться преобразование энергии раздражения в процесс возбуждения От рецепторов по сенсорным (чувствительным) нейронам и синапсах (контактам между нервными клетками) поступают в ц ентральну нервную систему Различают следующие основные виды рецепторов: механорецеп-торы, воспринимающие механическую энергию: к ним относятся рецепторы слуховой, вестибулярной, двигательной, тактильной, время тично вис-церальнои чувствительности; хеморецепторы - обоняние, вкус сосудов и внутренних органов; терморецепторы, имеющих кожаный анализатор; фоторецепторы - зрительный анализатор и другие виды Каждый рецептор выделяет из множества раздражителей внешней и внутренней сре-ды свой адекватный раздражитель Этим и объясняется очень высокая чувствительность рецепторовпторів.

Свойства анализаторов Все анализаторы, благодаря своей однотипной строении, имеют общие психофизиологические свойства:

1 Чрезвычайно высокую чувствительность к адекватным раздражителям Эта чувствительность близка к теоретическому пределу и в современной технике пока не достигнута Количественной мерой чувствительности является предельная интенсивнис во, есть наименьшая интенсивность раздражителя, воздействие которой дает ощущениетя.

2 Абсолютное, дифференциальную и оперативную пределы чувствительности к раздражителю Абсолютная граница имеет верхний и нижний уровни Нижняя абсолютная граница чувствительности - это минимальный размер раздражителя, вызывающего ч чувствительность Верхняя абсолютная граница - максимально допустимая величина раздражителя, который не вызывает у человека боли Дифференциальная чувствительность определяется наименьшим размером, на котором следует изменить силу по дразника, чтобы вызвать минимальное изменение ощущения Это положение впервые было вве-дено немецким физиологом А Вебером и количественно описано немецким физиком Г Фехнером Основной психофизический закон физ иологии Вебера - Фехнера: интенсивность ощущений пропорциональна логарифму-м интенсивности раздражителя В математической форме закон Вебера - Фехнера выражается так: S = C х lgI, где S - интенсивность ( или сила) ощущения; I - размер действующего раздражителя, С - коэффициент пропорциональности В последующих исследованиях закон Вебера - Фехнера был дополнен американским ученым С Стивенсом Подробно исследовав зависимость между интенсивностью ощущения и размером раздражителя, непосредственно влияет, он пришел к выводу, что она выражается степенной кривой Согласно учению С Стивенса зависимость мы же интенсивностью ощущения (S) и значением зов значенням зовні шнього раздражителя (I) можно представить так: S = K х in, где К - константа, зависящая от выбранной единицы измерения, n - по-казатель, зависит от модальности ощущения Дискуссия о том, какой закон боль ьш полно отражает связь интенсивности ощущения и силы раздражителя, продолжается и сейчас Однако, углубляясь в тонкости этой дискуссии, можно сказать, что по своему содержанию они очень близки: 1) существуют количественные отношения между интенсивностью ощущения и интенсивностью раздражителя, 2) чувство изменяются непропорционально интенсивности раздражителя, 3) интенсивность ощущения растет гораздо сооб льнише, чем сила раздражителяів.

3 Способность к адаптации, то есть возможность приспосабливать уровень своей чувствительности к раздражителям При высокой интенсивности раздражителей чувствительность снижается и, наоборот, при низких - повыш ется Это довольно часто мы встречаем в повседневной жизни и не требует комментариирів.

4 Возможность тренироваться Данное свойство выражается как в повышении чувствительности, так и ускорении адаптации (например, часто говорят о музыкальный слух, чувственные органы дегустаторов и т д))д.).

5 Способность определенное время сохранять ощущение после прекращения действия раздражителя Например, человек может восстановить в своем сознании на мгновение увиденную характеристику или услышанные звуковые интонация ции Такая \"инерция\" ощущений определяется как следствие Продолжительность последовательного образа значительно зависит от интенсивности раздражителя и в некоторых случаях даже ограничивает возможность анализатортора.

6 Постоянное взаимодействие друг с другом Известно, что окружающий нас мир - многогранный, и только благодаря свойству анализаторов взаимодействовать осуществляется полное восприятие человеком объектов и явлений внешн средыа.

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с проявлением закона Вебера - Фехнера Например, тень от свечи незаметна при свете солнца, при сильном шуме мы не слышим тихих звуков и т. Такая реакция я человеческого организма обусловлена ??процессом тысячелетнего отбора, в ходе которого наше сознание произвела мощную систему самосохранения и самозащиты организма бы организм человека фиксировал все без исключения, внешние раздражители, то была бы утрачена защитная реакция всей нервной системы Именно поэтому внешние раздражители фиксируются не по их абсолютной величине, а только за относительносною.

Существует порог, запрещена граница внешнего воздействия на организм человека, в рамках которой происходит ее физическая и психическая деградация вплоть до полного разрушения генофонда Такие явления наблюдаются я в зонах стихийного бедствийа.

Характеристика анализаторов безопасности жизнедеятельности

Итак, мы выяснили общие свойства анализаторов, а теперь кратко рассмотрим некоторые характеристики четырех основных анализаторов, имеющих наибольшее значение в обеспечении безопасности жизнедеятельности ности

Зрительный анализатор В жизни человека зрение играет перво-рядную роль Достаточно сказать, что более 90% информации о внешнем мире мы получаем через зрительный анализатор Ощущение света возникает в результате воздействия электромагнитных волн длиной 380 - 780 нанометров (нм) на рецепторные структуры зрительного анализатора есть первым этапом в формировании светоощущения является трансформация энергии по дразника в процесс нервного возбуждения Это происходит в сетчатой ??оболочке глаза Характерной чертой со-рового анализатора являются ощущения света, т.е. спектрального состава светового (солнечного) ис инюваннявання.

Человек различает около 150 оттенков цветов В технике, согласно ГОСТу 1204026-76, установлено 4 сигнальных цвета: красный, желтый, зеленый и синий Красный цвет сигнализирует есть о непосредственной опасности, желтый применяется для предупреждения опасности, зеленый применяется для знаков, предписывающих делать именно так, синий - для указательных знаков Для транспорта зелен е свет разрешает движение Покраска в определенные различные цвета для благоприятного (полноценного) ощущение восприятия образа очень часто используется при строительстве домов, квартир, офисов Особенно большое значение имеет цвет при подборе одежды Психологи подтверждают, что цвет одежды может влиять не только на настроение, но и на самочувствие человека: зеленый - действует успокаивающе на нервную систему, снимает головную боль, усталость, раздражительность, красный - увеличивает содержание адреналина в крови, повышает работоспособность, желтый - стимулирует мозговую деятельность; фиолетовый - улучшает работу августе эта, сосудов, легких, этот цвет увеличивает выносливость организма, оранжевый - повышает настроение и поэтому незаменим в стрессовых ситуацияхтуаціях.

Для гигиенической оценки условий труда используются светотехнические единицы, применяемые в физике: световой поток, освещенность, яркость поверхности (Подробную информацию о светотехнические размеры можно получить в курсе \"Охрана труда\") Зрительный анализатор имеет наибольшую адаптацию, она длится 8-10 минут Относительно восприятия объектов, в трехмерном пространстве различают понятия \"остро и зрения \",\" глубина зрения \",\" поле зрения \"Бинокулярное поле зрения по горизонтали - 120 ... 160о, по вертикали вверх - 55 ... 60 °, вниз - 65 ... 72о Зона оптимальной видимости составляет: вверх - 25 °, вниз - 35о в и влево - по 32о Ошибка оценки удаленности объектов (на расстоянии до 30 м) станлвить примерно 12% расстояниястані.

Следует отметить, что зрительный анализатор имеет некоторые своеобразные характеристики: инерцию зрения, зрительное отображение (миражи, гало, иллюзии и др.), видимость Последнее говорит о сложности процессов, е идбуваються в зрительной системе по восприятию реальной действительности и безусловной участия в этой деятельности нашего мышленияя.

Слуховой анализатор - второй по значимости восприятия человеком окружающей среды и безопасности жизнедеятельности В то время как глаз чувствителен к электромагнитной энергии, ухо реагирует на механические оп плыви, связанные с периодическими изменениями атмосферного давления в соответствующем диапазоне Колебания воздуха, которые действуют с определенной частотой, характеризуются периодическими проявлениями областей высокого и низкого давления, воспринимаются нами как звукии.

В среде, окружающей человека, постоянно проходят различные механические процессы, вызывающие колебания воздуха Поэтому большинство таких колебаний имеют большое сигнальное значение есть несут ь информацию о явлениях, происхождение которых стало причиной этих колебаний Благодаря слуховому анализатору человек воспринимает (ощущает) колебания воздухаря.

Слуховой анализатор представляет собой специальную систему для восприятия звуковых колебаний, формирование слуховых ощущений и опознавания звуковых образов Вспомогательный аппарат периферической части анализатора а - ухо Различают внешнее ухо (ушная раковина, внешняя слуховая и барабанная перепонки), среднее ухо (молоточек, наковальня и стремя) и внутреннее ухо (где расположены рецепторы, сприймают ь звуковые колебания)).

Физическая единица, с помощью которой оценивается частота колебаний воздуха в секунду - герц (Гц), численно равная 1 полному колебанию, которое осуществляется за одну секунду Чем больше частота колебаний ты иску, тем сильнее высотой звук воспринимается Человек может слышать звуки, при которых частота колебаний давления воздуха находится в диапазоне от 16 до 20 тыс. Гц Диапазон колебания воздуха, что способствует ймаеться различными живыми существами, разнообразный Например, летучие мыши и собаки способны воспринимать более высокие звуки, чем человек, то есть им доступный диапазон волн звукового порядке, частота которых многократно ато выше, чем у человека Высота звука, субъективно воспринимается, зависит не только от частоты колебаний давления воздуха На нее влияет и сила звука, или его интенсивность, т.е. диапазон, амплиту да или разность давлений между самой высокой и самой низкой точками, отражающими размер давления воздухаовітря.

Для оценки субъективной громкости воспринимаемого звука предложена специальная шкала, единицей измерения которой является децибел

Кожаный или тактильный анализатор играет, безусловно, исключительную роль в жизни человека, осо бенно при его взаимодействии со зрительным и слуховым анализаторами при формировании у человека целостного восприятия окружающего мира В первую очередь, это касается трудовой деятельности человека При утере зрения и слуха человек с помощью тактильного анализатора за счет тренировки и различных технических приспособлений может \"слышать\", \"читать\", то есть действовать и быть полезным обществу Тактильная чувствительности весть обязан функционированию механорецепторов кожного анализатора Источником тактильных ощущений являются механические воздействия в виде прикосновения или давленияску.

В коже различают три слоя: наружный (эпидермис), соединительно-тканевую (собственно кожа - дерма) и подкожная жировая клетчатка В коже очень много нервных волокон и нервных окончаний, которые распределены крайне неравномерно и обеспечивают разным участкам тела различную чувствительность Наличие на коже волосяного покрова значительно повышает чувствительность тактильного анализатораа.

Механизм действия тактильного анализатора можно описать следующим образом Механическое воздействие на кожу вызывает деформацию нервного окончания, в результате которого возникает рецепторный потенциал и появление нерв вового импульса Этот импульс (или нарушения нервного импульса), несущий информацию раздражителя, передается в ЦНС в ее высший отдел - кору головного мозга, где и формируются ощущение Отличительная черта этого анализатора заключается в том, что рецепторная площадь соприкосновения больше, чем у других органов чувств Это обеспечивает кожаном анализатору высокую чувствительность Закономерности в будо е проводящих путей является такими же, как и для других анализатороворів.

В этом разделе мы рассматриваем кожаный анализатор как один из представителей сенсорной системы, однако кожа выполняет еще ряд важных функций в обеспечении жизнедеятельности человеческого организма По-пе ерше, кожа предохраняет человека от вредных внешних воздействий: механических повреждений, солнечных лучей, микроорганизмов и химических веществ Во-вторых, кожа выполняет секреторную, обменную и другие функции й, участвует в поддержании постоянной температуры тела, т.е. в процессах терморегуляции Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми железами Обменная функция кожи заключается в процессах ре яции общего обмена веществ в организме, особенно водного, минерального и углеводовдів.

Температурно-сенсорную систему рассматривают как часть кожного анализатора благодаря совпадению расположения рецепторов и проводящих путей Поскольку человек является теплокровным существом, то все биохимические и процессы в его организме могут протекать с необходимой скоростью и направлением при определенном диапазоне температур В поддержку этого диапазона температур и направлены терморегуляционные процессы (то плопродукция и теплоотдача) При высокой температуре окружающей среды сосуды кожи расширяются и теплоотдача усиливается, при низкой температуре - сосуды сужаются и теплоотдача убыв уеться Температурная чувствительность имеет интересные особенности при анализе внешней среды: хорошо выраженная адаптация и наличие температурного контрастасту.

Анализатор внутренних органов Чрезвычайно важную роль для здоровья и жизни человека играет анализатор внутренних органов или висцеральный анализатор Если внешние анализаторы предупреждают человек на о явной опасности, то этот анализатор определяет опасности скрытого, неявного характера Однако эти опасности оказывают серьезное влияние на жизнедеятельность человеческого организма Для понимания биологических ной значимости внутреннего анализатора необходимо определить понятие \"внутренняя среда организма\" Когда мы говорим о плохом состоянии здоровья, то это говорит, в первую очередь, о нарушении рав аги внутренней среды организмаізму.

Человек является составной частью природной среды и в течение длительного периода эволюции организм адаптировался к любым изменениям этой среды и находится в состоянии устойчивого динамического равновесий ги В чем это выражается? . д.

Представление о существовании двух сред (внешнего и внутреннего) и о важнейшем значении постоянства внутренней среды (при очевидной изменчивости внешней среды) были сформульов ные французским физиологом К Бернаром (1813-1878) Как известно, параметры внешней среды существования человека имеют разнообразные и часто значительные колебания, создающие угрозу для здоровья и ж изнь человека Например, суточные, сезонные колебания температуры, давление, влажность воздуха, освещенность, звуковое давление, электромагнитные характеристики и т д Эти показатели не одинаковы на разных высотах и широтах К этому следует добавить изменения во внешней среде, вызванные урбанизацией и антропогенным воздействием на изменение химического состава воды, воздуха, почвы, бактериально-вирусного окружения и т д, а также пребывания человека в экстремальных ситуацияхтуаціях.

Внутренняя среда (кровь, лимфа, тканевая жидкость, с которыми контактирует каждая клетка живого организма), несмотря на все изменения внешней среды, сохраняет относительное постоянство \"Постоянство сере едовища предполагает такое совершенство организма, чтобы внешние изменения в каждый миг компенсировались и уравновешивались », - писал К Бернар Американский физиолог В Кэннон (1871-1945) это свойство наз вал гомеостазом Итак, в современном понимании «гомеостаз» - состояние внутреннего динамического равновесия природной системы, которая поддерживается регулярным возобновлением основных ее структур, материально-энер этическим составом и пос-ийною функциональной саморегуляцией во всех ее звеньях Следует отметить, что это довольно сложное определение говорит о том, что до сих пор не ясны закономерности существования внут реннего среды и его изменчивостивості.

Внешняя и внутренняя среда диалектически единые Когда на организм действуют чрезвычайные раздражители, он сам активно формирует такое внутренняя среда, позволяет оптимизировать физиологические процессы в в новых условиях существования.

Для стабилизации внутренней среды существует специальный регуляторный аппарат, выравнивающая компенсирует все изменения внутренней среды Одной из составляющих такого аппарата является Интероцептивные анал лизатор, что воспринимает и передает в центральную нервную систему сигналы не только о состоянии внутренней среды, но и о деятельности внутренних органов человека Этот аппарат координирует деятельность внут тренних органов и приводит их в соответствие с потребностями всего организма В настоящее время известно, что внутренние органы имеют огромное количество различных рецепторов Они находятся на внутренние и поверхности сосудов, в слизистых оболочках почти во всех полостях внутренних органов, в толщине их стенок и на их поверхности Они делятся на механорецепторы, химорецепторы, терморецепторы осморецепторы, рецепторы болиболю.

Необходимо отметить, что механизм действия Интероцептивные анализатора еще раскрыт не полностью и объясняется сложностью и неопределенностью ощущений, возникающих Однако это не уменьшает значимости анализа АТОР внутренних органов для жизнедеятельности всего организма человеки.

Общие представления об обмене веществ и энергии

Физиологические особенности организма человека необходимо рассматривать с учетом его взаимодействия с окружающей средой В этом случае возможно более полное представление об источниках опасностей для здор ния и жизни человека Такое взаимодействие осуществляется путем обмена веществамиин.

Жизненные процессы организма связаны с постоянным поглощением веществ из окружающей среды и выделением конечных продуктов распада в эту среду Совокупность этих двух процессов составляет обмен н веществ Именно обмен веществ создает то единение, которое существует между живыми организмами и окружающей средеем.

Обмен веществ присущ как живой, так и неживой природе Однако между ними существует принципиальная разница результате обмена веществ неживых тел последние необратимо разрушаются, тогда как обмен веществ живых организмов с окружающей средой является ос ной условием его существования

Обмен веществ состоит из двух процессов: ассимиляции, или стероиды, - усвоение веществ и синтез специфических для каждой ткани соединений, и диссимиляции, или катаболизма, - ферментативного ро озщеплення органических веществ и выведение из организ-м продуктов распад.

результате процессов диссимиляции питательных веществ образуются продукты распада и энергия, которые обеспечивают ход процессов ассимиляции Взаимосвязь этих процессов обеспечивает существование животного портала ганизма.

В основе обмена веществ лежит большое количество химических реакций, которые происходят в определенной последовательности и тесно связаны друг с другом Эти реакции катализируемой ферментами и находятся под кон нтролем нервной системи.

Обмен веществ можно условно разделить на внешний обмен, который включает поступления пищевых веществ в организм и удаление конечных продуктов распада, и внутренний, охватывает все преобразования я пищевых веществ в клетках организм.

Пищевые вещества, попавшие в организм, тратятся на энергетические и строительные процессы, протекающие одновременно При распаде пищевых веществ выделяется энергия, которая расходуется на синте эз специфических для данного организма соединений, на поддержание постоянной температуры тела, проведение нервных импульсов и ин.

Основным методом исследования обмена веществ является метод определения баланса веществ, попавших в организм и выдали-лись снаружи, а также их энергетической ценности Баланс энергии определяется на осн новые данные о калорийности пищевых веществ, которые используются, а также конечных продуктов, выводимых организму.

Потребность человека в энергии определяется опытным путем и выражается в калориях Количество калорий, которые поступают в организм с любыми продуктами, называется калорийностью пищи Енергозабезпечен ния пищи должно соответствовать энергозатратам организма, т.е. энергетические потребности человека должны полностью покрываться за счет энергетической ценности пищевых продуктов, входящих в рацион люди нни.

Основные виды пищевых веществ

Для нормального функционирования организма ежедневный рацион должен включать 6 основных составляющих: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и воду

Пищевые вещества, которые люди получают вместе с пищей, можно условно разделить на две группы: те, которые необходимы в больших количествах, или макрокомпоненты (белки, жиры, углеводы), и те, которые необходимы и в меньших количествах, или микрокомпоненты (витамины и минеральные вещества.

Белки Белки относятся к жизненно необходимых веществ, без которых невозможна жизнь, рост и развитие организма Это пластический материал для формирования клеток и межклеточного вещества Все составляющие частей ни человеческого организма состоят из белков (мышцы, сердце, мозг и даже кости содержат значительное количество белков) Белки входят в состав гормонов, ферментов, антител, которые обеспечивают иммунитет Во ни участвуют в обмене витаминов, минеральных веществ, в доставке кровью кислорода, жиров, углеводов, витаминов, гормонов Значение белков определяется не только разнообразием их функций, но и незаменимостью их другими веществами Если жиры и углеводы в той или иной степени взаимозаменяемы, то белки чем-либо компенсировать невозможно Поэтому белки считаются наиболее ценными компонентами ешьтами їжі.

Белки - это органические вещества, состоящие из аминокислот, соединяясь между собой в различных композициях, придают белкам различных свойств Пищевая и биологическая ценность белков опред лятся сбалансированностью аминокислот, входящих в их состав Определенная часть аминокислот расщепляется до органических кислот, из которых в организме вновь синтезируются новые аминокислоты, а затем белки Эти аминокислоты называются заменимыми Однако 8 аминокислот, а именно: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, треонин и валин - не могут образовываться в организме человека из других аминокислот и должны попадать с пищей Эти аминокислоты называются незаменимымнними.

Вообще, недостаток белка существенно влияет на состояние организма у детей при белковой недостатка задерживается рост, нарушается образование костей, замедляется умственное развитие У большинства людей нарушь нарушается кроветворение, обмен жиров и витаминов (возникают гиповитаминозы), снижается сопротивляемость организма к инфекциям, которые проходят с усложнениемми.

Также нужно указать на негативное влияние избытка белка в питании Особенно чувствительны к избытку белков маленькие дети и старики При этом в первую очередь страдают печень и почки Печень перегружается от избыточного количества аминокислот, а почки - от выделения с мочой повышенного количества продуктов обмена белков Эти органы увеличиваются в размерах, в них происходят нежелательные изменения Долгосрочный избыток белков в питании вызывает возбуждение нервной системы, при этом происходит нарушение обмена витаминов и может наступить гиповитаминоз (например, А, В6, В6).

Основным источником животного белка в питании являются мясо, яйца, молоко и молочные продукты Основными источниками растительного белка являются хлеб и крупы доступным источником белка являются бобовые Дополняя й их мясом, молоком, яйцами и хлебом, можно удовлетворить значительную долю потребности организма в белкеку.

Сочетание белков животного и растительного происхождения повышает ценность белкового питания Поэтому в питании человека целесообразно сочетать белки зерновых культур с белками молока и мяса (хлеб с с молоком, гречневую кашу с молоком, вареники с сыром, пирожки с мясом).

Жиры Роль жиров в питании определяется их высокой калорийностью и участием в процессах обмена Жиры обеспечивают в среднем 33% суточной энергоценности рациона С жирами в организм поступают необ бхидни для жизнедеятельности вещества: витамины А, D, Е, К и биологически важные фосфолипиды (лецитин, холин) Жиры обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых ви Тамина В виде соединений с белками жиры входят в состав клеточных оболочек и ядер, участвующих в регулировании обмена веществ в клеткатинах.

Дефицит жиров в пище ослабляет иммунитет, т.е. снижает сопротивляемость организма инфекциям Они улучшают вкус пищи и вызывают чувство сытости

При недостатке жиров в организме потребность в энергии удовлетворяется в основном за счет углеводов и частично - белков, увеличивает расходы белков и незаменимых аминокислот

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот, которые могут быть насыщенными и ненасыщенными Ненасыщенные жирные кислоты повышают эластичность и уменьшают проницаемость сосудистой стенки, образуют с с холестерином легкорастворимые соединения, которые легко выводятся из организма, обеспечивают нормальный рост и развитие организму.

Жиры могут быть растительного и животного происхождения Животные и растительные жиры имеют разные физические свойства и состав Животные жиры - это твердые вещества, в состав которых входит значительное количество ь насыщенных жирных кислот Растительные жиры, как правило, - жидкости, содержащие ненасыщенные жирные кислоты Источниками растительных жиров являются: масло (99,9%), орехи (53-65%), овсяная (6,9%) и гречневая %) крупы Источники животных жиров - сало (90-92%), сливочное масло (72-82%), жирная свинина (49%), колбасы (20-40%), сметана (30%), сыры (15 30 %).

Потребность организма человека в жирах зависит от характера работы, пола, возраста и других факторов Чем тяжелее физический труд, тем больше потребность в жирах При этом учитываются не только явные жиры, попадают в организм человека с жировыми продуктами, но и скрытые, которые содержатся в других продуктах питанияня.

Очень ценным для организма является лецитин - жироподобное вещество (липоид) Это вещество участвует в обмене холестерина, способствует выведению из организма Вообще, фосфолипиды, к которым относится и лецет плетень, способствуют лучшему всасыванию и усвоению пищевых веществ Особенно богаты ими клетки нервной системы Фосфолипиды улучшают окислительные процессыеси, стимулируют рост, повышают сопротивляемость организма кислородному голоданию и воздействия высокой температуры В значительном количестве фосфолипиды содержатся в яйцах, нерафинированном масле, мясе, птице, рыбе, сливочном масле, хлебе и других зерновых продуктах.

Чрезмерное потребление пищи, содержащей жиры, неблагоприятно влияет на состояние организма, приводит к развитию различных заболеваний, в том числе органов кровообращения и других, нарушаются функции печени, это ерця, развивается атеросклеро.

Выбирая жиры для питания, следует помнить, что они должны быть богатыми жизненно важные жирные кислоты и на растворимые в жирах витамины

Холестерин Постоянным компонентом жировых продуктов является холестерин Он присутствует во всех клетках и тканях организма, особенно его много в нервной ткани и головном мозге (4%), меньше в печи Инке (0,3%) и мышцах (0,2%%).

Какую же роль играет холестерин в организме человека? половых гормонов Кроме того, холестерин укрепляет иммунную систему Он участвует в поддержании определенного уровня воды в клетке, транспортировке различных веществ через клеточные мембраны Холестерин имеет вл астивисть связывать некоторые яды, способствует их обезвреживаниюенню.

Вместе с тем, холестерин при нарушении обменных процессов участвует в развитии атеросклероза и ишемической болезни сердца Высокое содержание холестерина в крови приводит к возникновению этих болезней Холе Есфири откладывается в стенках артерий и делает их плотнееше.

В организме человека в результате обмена веществ поддерживается постоянный уровень холестерина как за счет попадания его с пищей, так и благодаря синтезу из жиров и углеводов Источником пищевого холе Есфири являются продукты животного происхождения Особенно его много в желтках яиц, сливочном масле, говяжьем жире, сметане, мозга животин.

При нарушении жирового обмена еды, которая содержит повышенное количество холестерина, приводит к увеличению его уровня в крови Поэтому в питании больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, а а также в питании пожилых людей необходимо ограничивать продукты с высоким содержанием холестеринау.

Углеводы Углеводы - основная часть пищевого рациона Физиологическое значение углеводов определяется их энергетическими свойствами Они являются главным источником энергии организма (составляют 55%% энергоценности суточного рациона) Поэтому в организме их содержится только около 2%, хотя в еде их доля составляет 70% (400-500 г в сутки) Частично углеводы дают начало жирам, органическим ки там, белкам, используются в пластических и других процессах организма Чрезмерное потребление углеводов - распространенная причина нарушения обмена веществ, способствует развитию ряда заболеваний При рацион альном питании до 30% углеводов пищи способны переходить в жиры В случае же избыточного количества углеводов этот процент визжи вищий.

Углеводы подразделяют на группы: моносахариды - глюкоза, фруктоза, галактоза; олигосахариды - сахароза; полисахариды - крахмал, гликоген, клетчатка, пектиновые вещества Основным источником углеводы ов в питании человека является растительная пища, и только лактоза и гликоген содержатся в продуктах животного происхождения Моносахариды (простые углеводы) легко растворимы в воде, быстро всасываются в канале пищеварения и легко усваиваются Они обладают выраженным сладким вкусомак.

Сахароза в питании человека используется преимущественно в виде сахара Сладкие блюда и напитки полезно употреблять в конце еды, поскольку они тормозят выделение желудочного сока и создают ощущение я сытостиі.

Лактоза - молочный сахар - содержится только в молоке и молочных продуктах При наличии лактозы развиваются молочнокислые бактерии, которые подавляют рост других микроорганизмов в кишечнике

Полисахариды (сложные углеводы) плохо растворимы в воде и всасываются в организм постепенно, после расщепления соответствующими ферментами до простых углеводов В питании человека основным углевод дом является крахмал, он составляет 75-80% углеводов, которые человек употребляет в сутки Крахмал содержится в большом количестве в зернах пшеницы, ржи, риса, кукурузы, до 20% его содержит картофель Поэтому основ ними источниками крахмала являются: хлеб, крупы, картофельпля.

Гликоген, или животный крахмал, сложный углевод животного происхождения Он находится в небольшом количестве в печени и мясе В организме человека гликоген образуется из глюкозы Он накапливает ется в печени и мышцах При значительных физических нагрузках гликоген может использоваться как резервный энергетический материал Обычно гликоген поддерживает нормальные функции печеничінки.

Чрезмерное употребление сахара в течение значительного отрезка времени ведет к перенапряжению инсулинового аппарата поджелудочной железы и может способствовать развитию сахарного диабета Кроме того, сахар, который попадает в в организм в избыточном количестве, превращается в жир, при этом увеличивается синтез холестерина, способствует развитию ожирения и других заболеваь.

Наиболее богатыми источниками сахарозы в питании человека, кроме сахара, есть продукты и блюда, изготовленные с добавлением сахара: кондитерские изделия, компоты, джемы, мороженое и т.д. Реальн им источником простых сахаров являются овощи и фрукты, содержащие одновременно другие полезные пищевые вещества Во фруктах и ??овощах сахара \"защищены\" клетчаткой, поэтому они медленнее усваиваются, чем рафинированный и сахар, и меньше влияют на уровень глюкозы в крови, не используются для образования жира и синтеза холестеринау.

Людям, работающим физически, не следует резко ограничивать употребление сахара, поскольку они тратят много энергии при малоподвижном работе, которая не требует больших энергозатрат, особенно людям, склонность ьним к полноте, необходимо избегать включения в рацион питания большого количества сахара В организм попадать столько сахара и сложных углеводов, сколько необходимо для покрытия потребностей в эн Эргиії.

Витамины Важное значение для организма человека имеют витамины Они регулируют процессы обмена веществ, необходимых для формирования ферментов, гормонов и др. Витамины участвуют в окислительных процессах, в результате которых из углеводов и жиров образуются многочисленные вещества, которые используются организмом как энергетический и пластический матеріал.

Важную роль играют витамины в поддержании иммунобиологических реакций организма, обеспечивающих его устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды, имеет существенное значение в профиль актици инфекционных заболеваний Витамины смягчают или устраняют неблагоприятное воздействие на организм человека многих лекарственных препаратов Они являются незаменимыми пищевыми веществами, недостаточное поступление которых обязательно приводит к нарушениям ферментативных процессов и физиологических функций организма Потребность человека в витаминах очень мала (выражается в миллиграммах или даже в микрограммах) Однако п ры долгосрочной отсутствия того или иного витамина в пище развиваются тяжелые заболевания (цинга, пеллагра и др.), которые называются авитаминозызами.

Когда в организм попадает недостаточное количество какого-либо витамина, развивается гиповитаминоз Так, при низкой температуре окружающей среды резко повышается потребность организма в витами инах Повышается она и во время пребывания в условиях высокой температуры, из-за того, что витамины выделяются с потом Особенно возрастает необходимость в витаминах при сочетании высокой температуры окр Олишна воздуха со значительным ультрафиолетовым излучением В значительных затрат витаминов приводят физическая нагрузка и нервно-психологическая напряженийруга.

зависимости от способности растворяться, витамины делятся на две группы: водорастворимые и жирорастворимые

К водорастворимым витаминам относятся: аскорбиновая кислота (витамин С); биотин (витамин Н) биофлавоноиды (витамин Р) никотиновая кислота (витамин РР) пантотеновая кислота (витамин В3) пиридокс сын (витамин В6) рибофлавинв итамин В2) тиамин (витамин В1) фолиевая кислота (фолацин, В9) цианокобаламин (витамин В12)

Жирорастворимыми витаминами являются: кальциферолы (витамин Д) ретинол (витамин А) токоферолы (витамин Е) филлохинон (витамин К)

Витамины почти не синтезируются в организме и должны поступать с пищей Отсутствие витаминов в рационе в течение длительного времени может вызвать различные заболевания В нашем климатическом поясе нап конце зимы и в начале весны наиболее часто встречается дефицит витаминов А, С, В1, В2 и РРР.

Минеральные вещества Минеральные вещества не имеют энергетической ценности, но необходимы для жизнедеятельности организма Попадают они в организм с продуктами питания в виде минеральных с солей Минеральные вещества, содержащиеся в пищевых продуктах и ??тканях организма в значительном количестве, относятся к макроэлементов Макроэлементы бывают основного и кислотного характера К основ их относятся кальций, магний, калий, натрий, к кислым - фосфор, сера, хлор К продуктам питания, которые содержат макроэлементы кислотного характера, относятся: мясо, птица, яйца, сычужный сыр, х ливы, бобовые, клюква В молоке, ке-подводе, овощах, многих ягодах, фруктах содержатся макроэлементы основного характера Основные свойства макроэлементов приведены в таблу табл. 1.

Микроэлементы - это группа химических элементов, которые присутствуют в организмах людей и животных в малых концентрациях Суточная потребность в них выражается в миллиграммах или долях миллиграмма Микроэлементы имеют ь высокую биологическую активность и необходимые для жизнедеятельности организма К таким микроэлементам относятся: железо, медь, кобальт, никель, марганец, стронций, цинк, хром, йод, фтор Недостаток этих ре ществ в питании может привести к структурным и функциональным изменениям в организме, а их избыток оказывает токсическое действие Основные свойства микроэлементов приведены в табл 2бл. 2.

Наиболее дефицитные минеральные элементы в пище человека - кальций и железо

Неправильное питание существенно снижает защитные силы организма и работоспособность, нарушает процессы обмена веществ, ведет к преждевременному старению и может способствовать возникновению многих заболеваний, в част ема инфекционного характера Избыточное питание, особенно в сочетании с нервно-психическим напряжением, малоподвижным образом жизни, употреблением алкогольных напитков и курением, может привести к возникнет ения многих заболеваний.

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в число заболеваний, связанных с избыточным весом, занесенные атеросклероз, сердечно-сосудистые нарушения, гипертония, ожирение, желчнокаменная болен оба, сахарный диабет и другие Переедание довольно часто бывает причиной заболеваний органов кровообращения.

Как же правильно питаться? тверджуваты, что рациональным считается такое питание, которое обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма, высокий уровень работоспособности и сопротивления влиянию неблагоприятных факторов окружающей среди овища, максимальную продолжительность активной жизнедеятельноститя.

Таблица 1

Значение макроэлементов для организма человека

Таблица 2

Значение микроэлементов для организма человека