Естественные системы защиты человека

     Периферическая  нервная система (ПНС) осуществляет связь ЦНС с кожей, мышцами и внутренними органами. ПНС условно подразделяется на соматическую и вегетативную. Периферические нервные волокна, связывающие ЦНС с кожей* слизистыми оболочками, мышцами, сухожилиями и связками относятся к соматической нервной системе (СНС). Нервные волокна, связывающие ЦНС с внутренними органами, кровеносными сосудами, железами принадлежат к вегетативной нервной системе (ВНС). В отличие от соматической вегетативная система обладает определенной самостоятельностью и поэтому ее называют автономной. ВНС не подчиняется воле человека. Вегетативную нервную систему подразделяют на симпатическую и парасимпатическую, которые оказывают противоположное действие на органы. Например, симпатическая нервная система расширяет зрачок, вызывает учащение пульса и повышение кровяного давления, парасимпатическая система суживает зрачок, замедляет пульс, снижает кровяное давление.

     Нервная система функционирует по принципу рефлекса. Рефлексом называют любую ответную реакцию организма на изменения во внешнем мире или внутренней среде и осуществляющуюся с участием нервной системы. Путь нервного импульса от рецептора через ЦНС до исполнительного органа называют рефлекторной дугой.

     В случаях экстремального воздействия  на организм опасных и вредных  факторов нервная система формирует защитно-приспособительные реакции, определяет соотношение воздействующего и защитного эффектов. 

     1.3. Гомеостаз и адаптация 

     Человек постоянно приспосабливается к изменяющимся условиям окружающей среды благодаря гомеостазу — универсальному свойству сохранять и поддерживать стабильность работы различных систем организма в ответ на воздействия, нарушающие эту стабильность.

     Гомеостаз — относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Любые физиологические, физические, химические или эмоциональные воздействия, будь то температура воздуха, изменение атмосферного давления или волнение, радость, печаль могут быть поводом к выходу организма из состояния динамического равновесия. Автоматически, при помощи гуморальных и нервных механизмов регуляции осуществляется саморегуляция физиологических функций, обеспечивающая поддержание жизнедеятельности организма на постоянном уровне. Гуморальная регуляция осуществляется через жидкую внутреннюю среду организма с помощью молекул химических веществ, выделяемых клетками или определенными тканями и органами (гормонов, ферментов и т. д.). Нервная регуляция обеспечивает быструю и направленную передачу сигналов со скоростью до 80... 120 м/с в виде нервных импульсов, поступающих к объекту регуляции. Важным свойством живого организма, влияющим на эффективность механизмов регуляции, является реактивность.

     Реактивность  — способность организма отвечать (реагировать) изменениями обмена веществ и функций на раздражители внешней и внутренней среды.

     Компенсация изменений факторов среды обитания оказывается возможной благодаря  активации систем, ответственных  за адаптацию (приспособление).

     Гомеостаз и адаптация — два конечных результата, организующих функциональные системы. Вмешательство внешних факторов в состояние гомеостаза приводит к адаптивной перестройке организма, в результате которой одна или несколько функциональных систем компенсируют возможные нарушения и восстанавливают равновесие. Вначале происходит мобилизация функциональной системы, чувствительной к данному раздражителю, затем на фоне некоторого снижения резервных возможностей организма включается система специфической адаптации и обеспечивает необходимое повышение функциональной активности организма. В безвыходных ситуациях, когда раздражитель чрезмерно силен, эффективная адаптация не формируется и сохраняется нарушение гомеостаза. Вызываемый этими нарушениями стресс достигает чрезвычайной интенсивности и длительности, в такой ситуации возможно развитие заболеваний.

     В процессе трудовой деятельности человек  расплачивается за адаптацию к производственным факторам. Расплата за эффективный труд или оптимальный результат трудовой деятельности носит название «цена адаптации», причем нередко расплата формируется в виде перенапряжения или длительного снижения функциональной активности механизмов нервной регуляции как наиболее легко ранимых>и ответственных за постоянство внутренней среды.

     Таким образом, защитные приспособительные  реакции имеют три стадии:

     — нормальная физиологическая реакция (гомеостаз);

     — нормальные адаптационные изменения;

     — патофизиологические адаптационные  изменения (развитие заболевания). 

     1.4. Естественные системы защиты организма 

     В организме человека функционирует  ряд естественных защитно-приспособительных  систем, обеспечивающих его безопасность, сохранение постоянства внутренней среды и адаптацию к условиям существования. К ним относятся некоторые органы чувств: глаза, уши, нос; костно-мышечная система; кожа; кровь, система иммунной защиты; боль, а также защитно-приспособительные реакции, такие как воспаление и лихорадка. Например, глаза имеют веки —две кожно-мышечные складки, закрывающие глазное яблоко при смыкании. Веки защищают глаза, рефлекторно предохраняя орган зрения от чрезмерного светового потока и механического повреждения, способствуют увлажнению их поверхности и удалению со слезой инородных тел. Уши при чрезмерно громких звуках обеспечивают защитную реакцию: две самые маленькие мышцы нашего среднего уха резко сокращаются и три самые маленькие косточки (молоточек, наковальня и стремечко) перестают колебаться совсем, наступает блокировка, и система косточек не пропускает во внутреннее ухо чрезмерно сильных звуковых колебаний. Скрытый период возникновения акустического рефлекса приблизительно равен 10 мс.

     Чихание относится к группе защитных реакций и представляет форсированный выдох через нос (при кашле — форсированный выдох через рот). Благодаря высокой скорости воздушная струя уносит из полости носа попавшие туда инородные тела и раздражающие агенты.

     Слезотечение  возникает при попадании раздражающих веществ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей: носа, носоглотки, трахеи и бронхов. Слеза выделяется не только наружу, но и попадает через слезоносный канал в полость носа, смывая тем самым раздражающее вещество (поэтому «хлюпают» носом при плаче).

     Боль  возникает при нарушении нормального течения физиологических процессов в организме при раздражении рецепторов при повреждении органов и тканей вследствие воздействия вредных факторов. Боль является сигналом опасности для организма и одновременно боль — это защитное приспособление, вызывающее специальные защитные рефлексы и реакции. Субъективно человек воспринимает боль как тягостное, гнетущее ощущение. Объективно боль сопровождается некоторыми вегетативными реакциями (расширение зрачков, повышение кровяного давления, бледность кожных покровов лица и др.). При боли увеличивается выделение биологически активных веществ (например, в крови увеличивается концентрация адреналина). Боль заставляет человека принять меры для сохранения здоровья. Боль могут вызвать и механические, и тепловые, и электрические, и химические воздействия. Болевая чувствительность присуща практически всем частям нашего тела. Характер болевых ощущений зависит от особенностей конкретного органа и силы разрушительного воздействия. Например, боль при повреждении кожи отличается от головной боли. Болевое ощущение как защитная реакция нередко указывает на локализацию процесса и наиболее отчетливо выполняет функцию естественной защиты информационным способом.

     Лихорадка, повышение температуры — тоже защитная реакция организма. Некоторые микроорганизмы (кокки, спирохеты) и вирусы гибнут при повышении температуры, так как активизируются ферменты, способствующие подавлению воспроизводства вирусов.

     Метод искусственного повышения температуры (пиротерапия) повышает устойчивость организма, применяется для ускорения заживляющих процессов после травм, ожогов, для рассасывания рубцов, спаек, при некоторых нервных заболеваниях и при онкологии.

     Однако  длительное повышение температуры  выше 40,5 °С отрицательно влияет на человека, вызывая дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему, денатурацию (разрушение) некоторых жизненно важных белков.

     Поверхностные покровы человека (кожа и слизистые оболочки) являются барьером для проникновения микроорганизмов. На чистой коже через 10...12 мин гибнут все микроорганизмы, грязная кожа не обладает такими свойствами. Слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта защищены от микроорганизмов секретами этих желез.

     Во  рту защитой является слюна, содержащая лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. В желудке антибактериальным и противогрибковым действием обладает соляная кислота. Каждый день с твердыми отходами человек теряет 10 г болезнетворных бактерий, для которых слизистая оболочка кишечника оказалась непроницаемой. Печень обезвреживает ядовитые вещества, образующиеся в организме и поступающие из желудочно-кишечного тракта в организм человека. В крови, лимфе и тканевой жидкости находятся «гуморальные факторы защиты» — это антитела, биологически активные вещества и гормоны. При недостаточности гормонов щитовидной железы и надпочечников ослабляются защитные силы организма.

     Еще один пример естественной системы защиты — движение. Активное движение нередко приглушает душевную и физическую боль. Этот механизм бдительно стоит на страже нервного благополучия, готовый в случае надобности защитить мозг от слишком большого горя и слишком большой радости.

     Воспаление  — патологический процесс, эволюционно сформировавшийся как защитно-приспособительная реакция организма на воздействие патогенных факторов. Организм активно локализует очаг повреждения с помощью так называемого «защитного вала», препятствуя распространению вредного раздражителя. Чем более локально протекает реакция воспаления, тем благоприятнее исход для организма.

     Фагоцитоз — тоже эволюционно выработанная защитно-приспособительная реакция организма, заключающаяся в узнавании, активном поглощении и переваривании микроорганизмов, инородных частиц, разрушенных клеток специализированными клетками фагоцитами. Поглощая чужеродные тела и поврежденные клетки, фагоциты гибнут в больших количествах, превращаясь в гной.

     В организме человека функционирует  система иммунной защиты. Иммунитет — это свойство организма, обеспечивающее его устойчивость к действию чужеродных белков, болезнетворных (патогенных) микробов и ядовитых продуктов. Иммунитет — способность организма защищать собственную целостность и биологическую индивидуальность. Иммунитет защищает от инфекционных заболеваний, уничтожает раковые клетки, отторгает чужеродные ткани. Защитные функции иммунитета осуществляются лимфоидной системой. В ее состав входят: костный мозг, вилочковая железа (тимус), селезенка, лимфатические узлы и пейеровы (лимфоидные) бляшки кишечника.

     Различают естественный и искусственный иммунитет. Естественный иммунитет может быть врожденный и приобретенный. Врожденный иммунитет наследуется потомством от родителей (люди с рождения имеют в крови антитела), это видовой признак, например люди не заражаются чумой рогатого скота. Приобретенный иммунитет вырабатывается после попадания в кровь чужеродных белков, например, после перенесения инфекционного заболевания (корь, ветрянка и др.).

     Искусственный иммунитет может быть активный и  пассивный. Искусственный активный иммунитет появляется после прививки (введения в организм ослабленных или убитых возбудителей инфекционного заболевания). Впервые прививки применил Дженнер в 1796 г., предупреждая заболевания людей оспой путем введения в их организм жидкого содержимого пузырьков с кожи больных оспой коров. Прививка может вызвать заболевание в ослабленной форме. После прививки человек не заболевает или слабо болеет.

     Искусственный пассивный иммунитет появляется после применения лечебных сывороток, полученных из плазмы крови болевших животных или людей. Сыворотки содержат необходимые антитела, которые вызывают появление искусственного пассивного иммунитета, который быстро исчезает.

     В процессе активной иммунизации (вакцинации) изменяется чувствительность организма к повторному введению соответствующего антигена, т. е. изменяется иммунореактивность организма в форме повышения или понижения чувствительности отдельных органов и тканей к микробам, ядам и другим антигенам. Изменение иммуноре-активности не всегда полезно для организма: при повышении чувствительности к какому-нибудь антигену могут развиваться аллергические заболевания.

     Иммунологическая  реактивность существенно зависит  от возраста, у новорожденных она  резко снижена, у пожилых развита  слабее, чем у лиц среднего возраста.

     Между механизмами устойчивости организма  и иммунитета существует своеобразное взаимодействие, которое усиливает защиту.

     Надежность  биологических систем — это свойство клеток, органов, систем организма выполнять специфические функции, сохраняя характерные для них величины в течение определенного времени, составляющего, как правило, продолжительность жизни. Основной характеристикой надежности систем служит вероятность безотказной работы. Организм повышает свою надежность различными способами:

     — путем усиления регенеративных процессов, восстанавливающих погибшие клетки;