Факторам среды обитания

Лекция 4

Социально-биологические основы адаптации организма человека к физической и умственной деятельности,

1. Двигательная активность и её влияние на устойчивость, и адаптационные возможности человека к умственным и физическим нагрузкам при различных воздействиях внешней среды.

2. Степень и условия влияния наследственности на физическое развитие и на жизнедеятельность человека.

 

 

Движение - естественная потребность организма человека. Двигательная активность принадлежит к числу основных факторов, определяющих уровень обменных процессов организма и состояние его костной, мышечной и сердечно-сосудистой системы. Она связана тесно с тремя аспектами здоровья: физическим, психическим и социальным и в течение жизни человека играет разную роль. Потребность организма в двигательной активности индивидуальна и зависит от многих физиологических, социально-экономических и культурных факторов. Уровень потребности в двигательной активности в значительной мере обуславливается наследственными и генетическими признаками. Для нормального развития и функционирования организма сохранения здоровья необходим определенный уровень физической активности. Этот диапазон имеет минимальный, оптимальный и максимальный уровни двигательной активности.

Минимальный уровень позволяет поддерживать нормальное функциональное состояние организма. При оптимальном достигается наиболее высокий уровень функциональных возможностей и жизнедеятельности организма; максимальные границы отделяют чрезмерные нагрузки, которые могут привести к переутомлению, резкому снижению работоспособности. При этом возникает вопрос о привычной физической активности, которую можно определить уровнем и характером потребления энергии в процессе обычной жизнедеятельности. Оценка этой двигательной активности проводится по двум составляющим, профессиональной и непрофессиональной.

Существует несколько методов количественной оценки двигательной активности: 1) по данным хронометража выполненного за сутки работы; 2) по показателям энергозатрат на основе непрямой калориметрии; 3) путем подсчета энергетического баланса. Поскольку ЧСС довольно точно отражает степень нагрузки на сердечно-сосудистую систему во время мышечной деятельности и находится в прямой зависимости от потребления кислорода. Поэтому величина ЧСС во время мышечной работы может служить количественным показателем физической активности, проверяемой во время проведения различных тестов.

Существует две разновидности недостаточной двигательной активности:

1. гипокинезия (греч. hypo - понижение, уменьшение, недостаточность; kinesis - движение) - особое состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности. В ряде случаев это состояние приводит к гиподинамии;

2. гиподинамия (греч. hypo - понижение; dinamis - сила) - совокупность отрицательных морфофункциональных изменений в организме вследствие длительной гипокинезии.

Это атрофические изменения в мышцах, общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости, изменение водно-солевого баланса, системы крови, деминерализация костей и т.д. В конечном счете снижается функциональная активность органов и систем, нарушается деятельность регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшается устойчивость к различным неблагоприятным факторам; уменьшается интенсивность и объем афферентной информации, связанной с мышечными сокращениями, нарушается координация движений, снижается тонус мышц (тургор), падает выносливость и силовые показатели.

Наиболее устойчивы к развитию гиподинамических признаков мышцы антигравитационного характера (шеи, спины). Мышцы живота атрофируются сравнительно быстро, что неблагоприятно сказывается на функции органов кровообращения, дыхания, пищеварения.

Объем двигательной активности достаточно точно измеряется в килокалориях. При потреблении 1 л кислорода, необходимого для любого вида мышечной работы, выделяется примерно 5 ккал энергии. Это позволяет определить энергозатраты на физические упражнения, трудовую деятельность, бытовые нагрузки.

Обобщенные исследования различных авторов показывают, что взрослому человеку на мышечную работу в сутки следует затрачивать от 1200 до 2000 ккал. Меньший расход энергии приводит к снижению жизнедеятельности организма, а затрачивать больше 4800 ккал могут лишь физически подготовленные люди молодого и среднего возрастов. Выход за эти пределы может вызвать истощение нервной системы, развитие неблагоприятных, а затем и патологических изменений в организме.

В оптимальный объем ежедневной мышечной работы (1200—2000 ккал/сут; входят бытовые, производственные и специально подобранные нагрузки, то есть физические упражнения.

Систематические занятия физическими упражнениями и учебно-тренировочные занятия в спорте, оказывают положительное воздействие на психические функции, формируют умственную и эмоциональную устойчивость к выполнению напряжённой интеллектуальной деятельности.

Исследования параметров мышления, памяти, устойчивости внимания, динамики умственной работоспособности в процессе производственной деятельности у адаптированных (тренированных) к систематическим физическим нагрузкам лиц и у не адаптированных к ним (нетренированных) показывают прямую зависимость всех названных параметров умственной работоспособности от уровня обшей и специальной физической подготовленности. Умственная деятельность подвержена влиянию неблагоприятных факторов. Данная дея­тельность улучшается, если в процессе её выполнения целена­правленно применять средства и методы физической культуры (например, физкультурные паузы, активный отдых и т. д.) Устойчивость внимания, восприятия, памяти, способности к устному счёту различной сложности, некоторых других сторон мышления может оцениваться по уровню сохранения этих параметров под влиянием утомления.

Работоспособность человека определяется его стойкостью к различным видам утомления - физическому, умственному и др. и характеризуется продолжительностью качественного выполнения соответствующей работы. Умственная работоспособность студентов, например, определяется успешностью усвоения учебного материала.

Умственная работоспособность в значительной мере зависит от состояния психофизиологических качеств студентов. К их числу следует отнести общую выносливость, в том числе и физическую, быстроту мыслительной деятельности, способность к переключению и распределению, концентрации и устойчивость внимания, эмоциональную устойчивость.

Важное значение для успешного профессионального обучения имеет состояние здоровья студентов, их стойкость к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

Утомление - это физиологическое состояние организма, проявляющееся во временном снижении его работоспособности в результате проведенной работы. Ведущими причинами утомления являются нарушения в слаженности функционирования органов и систем. Так, нарушается обмен веществ в периферическом нервно-мышечном аппарате, угнетается активность ферментативных систем, понижается возбудимость и проводимость сигналов, происходят биохимические и биофизические изменения рецептивных и сократительных элементов структуры мышц. В эндокринной системе наблюдается либо гиперфункция при эмоциональном напряжении, либо гиперфункция при длительной и истощающей мышечной работе.

Нарушения в вегетативных системах дыхания и кровообращения связаны с ослаблением сократительной способности мышц сердца и мышц аппарата внешнего дыхания. Ухудшается кислородно-транспортная функция крови.

Таким образом, утомление является сложнейшим физиологическим процессом, начинающимся в высших отделах нервной системы и распространяющимся на другие системы организма.

Различают субъективные и объективные признаки утомления. Утомлению, как правило, предшествует чувство усталости. Усталость - сигнал, предупреждающий организм о дезорганизации в первичной деятельности коры мозга. К чувствам, связанным с усталостью можно отнести: чувство голода, жажды, боли и т.д.

Физическая культура и спорт в учебном процессе используется как средство активного развития индивидуальных и профессионально значимых для студентов качеств, они используются как средство достижения ими физического совершенствования, как средство социального становления будущих специалистов.

При регулярных занятиях по физическому воспитанию и спортом накапливаются многолетние запасы волевых качеств, устойчивости к стрессам, умственной работоспособности. Все это неизбежно приводит к повышению эффективности обучения в вузе, адаптационных возможностей к умственным и физическим нагрузкам при различных воздействиях внешней среды.

Адаптация организма - физиологическая основа функционального и двигательного совершенствования человека

Адаптация (от лат. adaptatio) — приспособление органов чувств и организма к новым, изменившимся условиям существования. Это одна из важнейших особенностей живых систем. Различают биологическую, в частности психофизиологическую, адаптацию и социальную адаптацию. Более полное определение понятия «физиологическая адаптация» дается в Большой медицинской энциклопедии: «Адаптация физиологическая — совокупность физиологических реакций, лежащих в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направляемых к сохранению относительного постоянства его внутренней среды — гомеостаза».

Таким образом, адаптация и гомеостаз — взаимодействующие и взаимосвязанные понятия.

Структура физиологического приспособления носит динамичес­кий характер, она постоянно меняется. В нее могут входить различ­ные органы, разные физиологические и функциональные системы.

Механизм психофизиологической адаптации очень сложен. Он заключается в изменяющихся биохимических процессах на уровне клеток, в изменениях гуморальной и нервной регуляции работы отдельных органов и физиологических систем. Ключевым моментом этого приспособительного процесса, происходящего в организме, является восстановление в период отдыха затраченных организмом энергетических ресурсов на данную непривычную работу (нагрузку) с превышением того уровня энергетического потенциала, который был в организме до работы. То есть после периода необходимого отдыха израсходованные ресурсы не просто возобновляются, а восстанавливаются с превышением исходного уровня.

Таким образом, любая функциональная деятельность — физическая или умственная — обусловлена неразрывнымвзаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций. Разнообразные физические упражнения, занятия любым видом спорта являются типичными проявлениями воздействия внешней среды на организм человека. Реакция организма, его отдельных систем на физические бытовые, трудовые, спортивные нагрузки различного объема и интенсивности всегда направлена на сохранение постоянства внутренней среды. В то же время под влиянием этих нагрузок в организме происходит целый ряд перестроечных приспособительных процессов, повышающих функциональные возможности организма, его способности противостоять внешним воздействиям.

 

В основе передачи наследственных признаков всего живого (растений, животных и человека) лежат, прежде всего, законы наследования, открытые Г. Менделем в 1865 году. Они позволили сформулировать хромосомную теорию наследственности, согласно которой преемственность свойств в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом, находящихся в ядре клеток и заключающих в себе всю генетическую информацию.

В настоящее время твердо установлено, что вся наследственная информация о признаках растений, животных и человека, все разнообразие живого мира кодируется на нитях ДНК благодаря чередованию четырех нуклеотидов. Суть такого кода состоит в том, что каждые три рядом лежащих нуклеотида кодируют определенную аминокислоту, и таким образом “записывается” информация о последовательности аминокислот в белке. Всего известно 20 аминокислот, различные вариации которых определяют все разнообразие белков в живой материи. С этими белками, в свою очередь, связано формирование тех или иных особенностей организма (например, групповая принадлежность крови, цвет волос и глаз у человека и многие другие свойства).

Синтез белка на основе генетического кода происходит в цитоплазме клетки. Посредниками между ядром и цитоплазмой являются рибонуклеиновые кислоты (РНК), значительно меньше по размерам, чем ДНК. Ген представляет собой группу рядом лежащих нуклеотидов, которыми закодирован один белок (фермент), определяющий один признак. Число генов очень велико — считают, что у человека их десятки тысяч. Один и тот же ген может оказывать влияние на развитие ряда признаков, равно как и на формирование единичного признака могут оказывать влияние много генов. Молекулы ДНК, из которых состоят гены, можно увидеть лишь в мощные электронные микроскопы с увеличением в 150 – 200 тысяч раз в отличие от хромосом, строение которых можно рассмотреть в обычный световой микроскоп.

Каждая клетка человеческого тела содержит 46 хромосом. Но так как в наборе почти все хромосомы представлены парами, то обычно указывается, что в каждую пару из 22 входят одинаковые по величине идентичные хромосомы, 23-я пара так называемых половых хромосом у женщин также состоит из одинаковых хромосом (ХХ), а у мужчин из разных (ХY).

За воспроизведение в поколениях растений, животных и человека наследственных свойств ответственны несколько эволюционно закрепленных универсальных процесса: размножение обычных (соматических) клеток организма — митоз, размножение половых клеток — мейоз и оплодотворение.

Единицы наследственности — гены — находятся на хромосомах в строго определенном порядке, а поскольку хромосомы у человека парные, то у каждого индивида имеются 2 копии гена: ген на хромосоме, полученной от матери, и ген на хромосоме, полученной от отца.

Каждый человек отличается от другого многочисленными физическими особенностями, которые формируются уже с самого его зарождения и на протяжении всей жизни. Однако с момента появления мужской и женской гамет, а затем при их слиянии и образовании оплодотворенной клетки зиготы наследственное начало человека может в определенной степени изменяться под влиянием внешнесредовых факторов. При взаимодействии генетических (наследственных) и внешнесредовых факторов в детском возрасте формируется большое число индивидуальных признаков человека.

Внешней средой для ребенка являются, прежде всего, те условия, которые создадут его родители и окружающие его люди, различные климатические, геофизические и другие факторы. Воздействие среды может существенно изменить характер наследственной информации. Она может реализоваться полностью или частично, от чего будет зависеть выраженность признака.

Весь комплекс признаков, сформировавшийся во время взаимодействия наследственных свойств организма — генотипа и внешнесредовых факторов, называется фенотипом. Сумма фенотипических признаков составляет основу конституциональных особенностей ребенка. То, что на характер наследственных признаков можно влиять факторами внешнесредового воздействия, имеет важное значение.

Основоположник русской физиологии И.М. Сеченов писал, что «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него». Следовательно, вне природы и социальной среды, по сути дела, нет и человека.

И.П. Павлов, развивая это положение, пришел к выводу, что о человеке необходимо говорить как о целостном организме, который тесно взаимосвязан с внешней средой и существует только до тех пор, пока сохраняется уравновешенное состояние его и окружающей среды. В связи с этим все рефлексы рассматривались Павловым как реакции постоянного приспособления к внешнему миру (например, приспособление человека к разным климатическим условиям или разной среде обитания).

Наследственность предполагает также формирование определенных способностей к какой-либо области деятельности на основе природных задатков ребенка. Согласно данным физиологии и психологии, врожденными у человека являются не готовые способности, а лишь потенциальные возможности для их развития, т.е. задатки. Проявление и развитие способностей ребенка во многом зависит от условий его жизни, образования и воспитания. Яркое проявление способностей принято называть одаренностью, или талантом.

Природные особенности (задатки) являются потенциальным условием формирования способностей. Они обусловлены индивидуальными структурно-функциональными различиями головного мозга и речедвигательных органов, органов чувств, и их следует рассматривать лишь как анатомо-морфологические предпосылки способностей.

Значительный теоретический интерес представляет вопрос о наследовании задатков и способностей к определенному виду, а вернее, к области деятельности (искусству, конструированию, математике и т. п.).

Люди рождаются свободными от моральных ценностей и представлений о формах поведения и отношения к другим людям, и процесс формирования этих личностных качеств для каждого человека начинается фактически с нуля. Поскольку же для каждого он протекает в индивидуально-неповторимых условиях, даже при одинаковых внешних условиях (ибо у каждого человека не одинаковы на них реакции), каждый из них развивается по-своему и формирует свое индивидуальное отношение к миру, что не отрицает общих закономерностей формирования личности человека в условиях целенаправленного воспитания.

Психика человека, его психические проявления формируются под воздействием внешних условий, всегда преломляясь через внутренние индивидуальные условия каждого, и являются результатом, продуктом этого взаимодействия.

Социальные стороны, личность человека формируются только посредством социальных условий и не могут быть предетерминированы биологическими основами человека.