НФ лекции. подготовка к НФ. Лекции по физиологии человека

• Название: Лекции по физиологии человека
• Анкор: НФ лекции
• Дата: 27.12.2021
• Размер: 1.12 Mb.
• Имя файла: подготовка к НФ.doc
• Тип: Лекции; #319935
• страница: 25 из 27

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Физиология труда, является прикладным разделом физиологии человека и изучает физиологические явления, сопровождающие различные виды физического и умственного труда.

Умственный труд делится на следующие виды:

1.Операторский труд. Это труд профессиональных групп, связанный с управлением автоматизированными системами (операторы технологических установок, авиадиспетчеры и т.д.).

2.Управленческий труд (руководители). Наиболее эмоционально напряженный.

3.Творческий труд (научные работники, писатели, артисты и т.д.). Наиболее квалифицированный, так как требует многолетней подготовки.

4.Труд медицинских работников. Характеризуется повышенными психоэмоциональными нагрузками.

5.Педагогический труд. Педагоги учебных заведений.

6.Труд учащихся и студентов. Требует напряжения таких психических функций, как память, внимание, мышление.

Умственная работа включает мыслительный и эмоциональный компоненты. При решении научных и конструкторских задач преобладает мыслительный компонент. Художественному творчеству свойственно преобладание эмоционального компонента.

При умственном труде мозг является не только регулирующим, но и работающим органом. Поэтому он в первую очередь отражается на функциональном состоянии ЦНС. Происходит локальная активация коры и подкорковых структур. Установлено, что при умеренных умственных нагрузках уменьшается амплитуда и увеличивается частота -ритма электроэнцефалограммы. При перегрузках на ЭЭГ появляются - и -ритмы. Любая умственная работа вызывает определенное психоэмоциональное напряжение. Обостряются восприятие, внимание, память. Для каждого вида умственной деятельности необходим свой оптимум эмоционального напряжения. Это связано с тем, что эмоции выступают в роли организатора целенаправленной деятельности. Они выполняют оценочную, программирующую и подкрепляющую функции (примеры).

Физиологическое значение висцеральных систем при умственной деятельности состоит в обеспечении энергетического обмена в мозге. Кора влияет на висцеральные функции через лимбическую систему, гипоталамус и ретикулярную формацию и симпатическую нервную систему. В результате активируются симпатоадреналовая, гипоталамо-гипофизарная система и усиливается образование гормонов надпочечников. Чем выше уровень психоэмоционального напряжения, тем больше содержание адреналина и глюкокортикоидов в крови. В результате этих воздействий повышается артериальное давление, частота сердечных сокращений, минутный объем крови, учащается дыхание, повышается содержание глюкозы и кислорода в крови и т.д..

В результате интенсивной умственной работы развивается нервно-психическое утомление. Его признаками являются ухудшение восприятия, внимания, памяти, мышления, а также слабость и сонливость. Снижается умственная работоспособность, возникают раздражительность. Однако нервно-психическое утомление, в отличие от мышечного, быстро исчезает при определенных условиях. Это смена вида деятельности, обстановки и даже изменение настроения. Следовательно нервно-психическое утомление связано не с нарушением метаболизма в нейронах ЦНС, а со снижением активирующего влияния ретикулярной формации на кору.

При чрезмерно интенсивной умственной работе возникает выраженное психоэмоциональное напряжение, вызывающее информационный или эмоциональный стресс и истощение резервов нервной системы. Появляются тревожность, отвращение к работе, развивается депрессия. Более того, вследствие ухудшения трофики миокарда уменьшается амплитуда зубца Т электрокардиограммы. Это свидетельствует и о перенапряжении функций сердечно-сосудистой системы. Поэтому у людей, занимающихся интенсивным умственным трудом, часто развиваются гипертоническая болезнь и ишемическая болезнь сердца.

Для оценки интенсивности умственного труда используются данные электроэнцефалографии, а также психологических тестов на внимание, память, восприятие, скорость сенсомоторных реакций.

Физическая работа разделяется на динамическую и статическую. Динамическая выполняется в том случае, если в результате нее происходит периодическое изменение длины скелетных мышц. Статическая, если их длина длительное время не изменяется (примеры). При физической работе в первую очередь изменяются функции висцеральных систем. Усиливаются дыхание, кровообращение, изменяются терморегуляция и состав крови. Частота сердечных сокращений возрастает в течение первых 10 минут работы и в дальнейшем остается на этом уровне. Ударный объем крови также возрастает в начале работы и после не повышается. В норме систолическое давление растет, а диастолическое нет или несколько снижается. Все эти параметры деятельности сердечно-сосудистой системы изменяются в соответствии с интенсивностью труда. Возрастает минутный объем дыхания и потребление кислорода. Однако усиление дыхания не покрывает потребности организма в кислороде. Поэтому развивается кислородная задолженность. Одновременно, вследствие гипервентиляции возникает гипокапния. Легкая и умеренная работа не влияют на рН крови. При тяжелой наблюдается метаболический ацидоз из-за накопления лактата в крови. Повышается содержание лейкоцитов и эритроцитов в крови. Физическая работа изменяет процессы терморегуляции. Главным является усиление потоотделения. Оно обусловлено ростом теплопродукции в мышцах. В основе изменений висцеральных функций организма лежит активация симпатоадреналовой и гипоталамогипофизарной систем. Выброс адреналина и глюкокортикоидов стимулирует сердечную деятельность, дыхание, распад гликогена, образование глюкозы.

Вследствие тяжелой или длительной физической работы наступает утомление, являющееся защитной реакцией. Это временное снижение работоспособности, выражающееся снижением количества и качества работы. Признаки физического утомления делятся на субъективные и объективные. Субъективным является чувство усталости. Объективные критерии - это уменьшение мощности выполняемой работы, а также нарушение рабочего стереотипа, т.е. стандартной последовательности действий.

В отличие от умственной, физическую работу можно оценить в физических величинах. В качестве критерия тяжести физического труда используется показатель мощности. Легкая работа выполняется при мощности до 20 Вт, средней тяжести до 45 Вт, тяжелая до 90 Вт и очень тяжелая более 90 Вт.
БИОРИТМЫ
Биоритмами называются циклические изменения функций органов, систем и организма в целом. Главной характеристикой циклической активности является ее периодичность, т.е. время за которое совершается один полный цикл. В соответствии с временем периодов циклической активности все биологические ритмы делятся на три группы:

1.Циркадианные. Это ритмы с суточной периодичностью. К циркадианным ритмам относятся циклы сон-бодрствование, циклические суточные колебания температуры тела, содержания электролитов в жидкостях организма, уровня гормонов в крови и т.д..

2.Инфрадианные. Циклы с большей, чем сутки, длительностью. Это недельные, месячные, годовые ритмы. Ими являются менструальный цикл, сезонные изменения функций организма, жизненный цикл.

3.Ультрадианные. Ритмы с периодичность меньше суток. Выделяют часовые, минутные, секундные ритмы. К этой группе биоритмов относятся потребление пищи, периодическая деятельность органов пищеварения, дыхание, сердечный ритм, ритмы активности различных клеток-пейсмекеров и т.д..

Наиболее заметными являются циркадианные ритмы. У большинства животных цикл покой-активность тесно связан со сменой дня и ночи. При этом не имеет значения, в какой отрезок времени суток наблюдаются максимальная и минимальная активность. Например у ночных животных максимум двигательной активности ночью, у других утром и т.д.. Для человека характерны высока активность днем и низкая ночью. Циркадианный ритм обеспечивает каждому виду максимальную способность к приспособлению. Это является следствием его эволюции. Наиболее важную роль в синхронизации циркадианных ритмов играют суточные колебания освещенности. Поэтому особой функцией зрительной сенсорной системы является их регуляция. Циркадианные ритмы, регулируемые посредством зрительной сенсорной системы, определяются лишь уровнем освещенности. Этот процесс происходит без участия сознания. Главным элементом, обеспечивающим синхронизацию ритма, является тонкий пучок нервных волокон, отходящий от зрительного нерва и заканчивающийся на небольшом ядре переднего гипоталамуса. Этот пучок называется ретиногипоталамическим трактом. Ядро, расположенное под перекрестом зрительных нервов, супрахиазменным. Установлено, что его двустороннее разрушение приводит к рассогласованию циркадианных и многих функций организма. В частности, нарушается цикл сон-бодрствование, суточная цикличность потребления воды, уровня гормонов, температуры тела и т.д.. Кроме того в поддержании циркадианных ритмов определенное значение и подкорковые зрительные центры - верхние бугры четверохолмия, наружные коленчатые тела.

Одним из важных образований, участвующих в поддержании циркадианных ритмов является эпифиз. Он вырабатывает гормон мелатонин, образующийся в процессе метаболизма серотонина. Концентрация мелатонина в эпифизе совпадает с частотой этих ритмов. Установлено, что активность синтеза мелатонина регулируется симпатическим верхним шейным ганглием, которое в свою очередь находится под влиянием супрахиазменного. В темное время суток возрастает содержание в эпифизе мелатонина, а в светлое серотонина. В свою очередь мелатонин угнетает выработку гонадотропных гормонов гипофиза.

В формировании циркадианных ритмов принимают участие клеточные и генетические механизмы. В частности цикл синтеза клеточного белка длится около 24 часов. С такой же периодичность действуют ферментные комплексы, обеспечивающие метаболизм углеводов в клетках.

Считается что в организме имеется иерархическая система генерации биоритмов. Она образована часами-осцилляторами нескольких уровней. Нижним является генетический, а верхними осцилляторы центральной нервной системы. Нескольких осцилляторов обеспечивают и циркадианные ритмы. Но они синхронизируются единым механизмом в 24 часовой цикл.

При быстром изменении параметров ритмичности геофизических процессов (например продолжительности светового дня, времени суток) нормальная циркадианная ритмичность нарушается. Возникает десинхроноз. Например состояние десинхроноза возникает у людей в связи с профессиональной деятельность (люди работающие посменно). Десинхроноз приводит к обострению хронических и возникновению других заболеваний.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕТСКОГО ОРГАНИЗМА

Периоды онтогенеза человека

Выделяют следующие периоды онтогенеза человека:

Антенатальный онтогенез:

1.Герминальный или зародышевый период. Первая неделя после зачатия.

2.Эмбриональный период. Вторая - пятая неделя беременности.

3.Фетальный период.32 недели.

Постнатальный онтогенез:

1.Неонатальный или период новорожденности. 1-10 дни.

2.Грудной возраст. 10 дней - 1 год.

3.Раннее детство. 1-3 года.

4.Первое детство. 4-7 лет.

5.Второе детство. 8-12 лет для мальчиков, 8-11 лет девочек.

6.Подростковый возраст. 13-16 лет для мальчиков, 12-15 лет девочек.

7.Юношеский возраст. 17-21 год для юношей, 16-20 лет девушек.

8.Зрелый возраст:

I период: 22-35 лет мужчины, 21-35 лет женщины.

II период: 36-60 лет мужчины, 36-55 лет женщины.

9.Пожилой возраст. Мужчины 61-74 года, женщины 56-74 года.

10.Старческий возраст. 75-90 лет.

12.Период долгожительства. Свыше 90 лет.

Герминальный период это момент от начала зачатия до формирования зародыша. Эмбриональный период делится на 2 фазы: фазу гистотрофного питания и фазу желточного кровообращения. В фетальном периоде происходит переход от желточного к гемо-амниотрофному питанию. В неонатальном периоде ребенок питается молозивным молоком. В период грудного вскармливания зрелым, а затем к материнскому молоку подключается прикорм и реализуется сенсомоторная схема стояния. В период раннего детства происходит освоение навыков ходьбы и речи. В первое детство возрастает словарный запас и протекает первая фаза формирования мышления. Во втором детстве усложняется аналитико-синтетическая деятельность мозга и формируется 2-я фаза мышления. В подростковом возрасте в основном завершается созревание висцеральных систем м протекает 3-я фаза организации мышления. Период юношества или адолесцентный является переломным, когда происходит завершение формирования личности и полового созревания. Период зрелости или стабильности является наиболее продуктивным в социальном плане и организованности физиологических функций. В период пожилого возраста начинаются инволюционные изменения, которые являются следствием физиологических перестроек гомеостаза. В последующие периоды они активизируются.

Развитие нервно-мышечной системы детей.

У новорожденных анатомически имеются все скелетные мышцы. Количество мышечных волокон с возрастом в них не увеличивается. Рост мышечной массы происходит за счет увеличения размеров миофибрилл. Они оттесняют ядра на периферию. Количество ядер уменьшается, а их размеры возрастают. Одновременно утолщается сарколемма. Размеры мышечных волокон стабилизируются к 20 годам. Мышцы детей эластичнее, чем взрослых, т.е. сильнее укорачиваются при сокращении и удлиняются в момент растяжения. В 4-5 лет быстрее развиваются мышцы предплечья. Усиленное развитие мышц кисти происходит в 6-7 лет. При этом скорость развития сгибателей превышает созревание разгибателей. В раннем детском возрасте повышен тонус мышц сгибателей кистей рук и разгибателей бедра. В дальнейшем распределение тонуса нормализуется. У новорожденных меньше активность натрий-калиевого насоса, поэтому в скелетных миоцитах больше натрия и меньше калия. Поэтому меньше мембранный потенциал. Становление ионных градиентов и мембранного потенциала происходит ко второму году. У новорожденных амплитуда потенциалов действия меньше, а длительность больше, чем в зрелом возрасте. Возбудимость мышц также возрастает.

Показатели силы, работы и выносливости мышц в процессе развития

С возрастом сила мышечных сокращений увеличивается. Это объясняется не только увеличением длины и диаметра миоцитов, ростом общей мышечной массы, но и совершенствованием двигательных рефлексов. Например сила кисти с 5 до 16 лет возрастает в 5-6 раз, сила мышц ног в 2-2,5 раза. В то же время, скорость развития разных групп мышц неодинакова. В 6-7 лет наиболее быстро возрастает сила сгибателей туловища, бедра, стопы. В 9-11 лет больше увеличивается сила разгибателей туловища, бедра стопы. У девочек в этот период сила разгибателей туловища, меньше чем у мальчиков. Но к 10-12 годам сила их мышц больше, чем у мальчиков. Максимум роста мышечной силы у мальчиков приходится на 14-17 лет, а у девочек на 12 лет. Быстрота движений с возрастом также увеличивается. Наибольшей величины она достигает к 15 годам и дальше возрастает незначительно. По мере роста увеличивается и максимальная выполняемая работа. Это объясняется не только ростом мышечной силы, но и лучшей координацией движений, совершенствованием деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и других висцеральных систем. В 10-11 лет ребенок может выполнять работу в 100 Вт, а в 18-19 лет до 300 Вт. Выносливость, то есть способность выполнять мышечную работу до утомления, в 13-16 лет составляет 40-50% взрослого, а в 16-19 лет 85%. Максимума она достигает в 20-29 лет.

Физико-химические свойства крови детей

Относительное количество крови по мере взросления уменьшается. У новорожденных оно составляет 15% массы тела. У 11-ти летних 11%, 14-ти летних 9%, а у взрослых 7%. Удельный вес крови у новорожденных больше, около 1,07 г/см³, но быстро приходит удельному весу зрелого человека. Вязкость крови новорожденного очень высокая - 10-15 пуаз. Однако к концу 1-го месяца жизни уменьшается до 5 и остается на этом уровне всю жизнь. Скорость оседания эритроцитов у новорожденных 1-2 мм/час. У детей 2-3 лет 5-17 мм/час, а в возрасте 7-12 лет она такая же как у взрослых. Скорость свертывания крови у новорожденных в 2-3 раза больше, чем в зрелом возрасте. У новорожденных рН крови 7,13-7,23. Но в течение нескольких суток после рождения этот метаболический ацидоз сменяется нормальной реакцией крови. Количество белков в плазме новорожденного меньше 5,6%. К 3-4 годам оно достигает взрослой нормы. У новорожденных относительно больше -глобулинов. К 2-3 годам их соотношение соответствует крови взрослых.

Изменения клеточного состава крови в процессе постнатального онтогенеза

У новорожденных количество эритроцитов относительно больше, чем у взрослых и колеблется от 5,9-6,1 * 10¹²/л. К 12 дню после рождения оно составляет в среднем 5,4 * 10¹²/л, а к концу первого месяца 4,7 * 10¹²/л. Снижение количества эритроцитов в этот период объясняется их интенсивным разрушением. Причем максимальная скорость разрушения приходится на 2-3 день послеродового периода. Этот процесс необходим для замены эритроцитов содержащих фетальный гемоглобин на эритроциты со зрелым. Разрушение эритроцитов в капиллярах ретикуло-эндотелиальной системы обусловлено их низкой способностью к деформации. В среднем продолжительность жизни эритроцитов в это время 12 дней. Поэтому у новорожденных может наблюдаться физиологическая желтуха на 2-3 день. Затем снижение количества эритроцитов продолжается. Особенно этот процесс усиливается при дефектах вскармливания и малом количестве прогулок. В 5-6 месяцы жизни содержание эритроцитов минимальное - 4,1 * 10¹² /л. К середине второго года количество эритроцитов возрастает до 4,2 - 4,6 * 10¹²/л и на этом уровне остается до 15 лет. Число лейкоцитов у новорожденных колеблется от 10 до 30 * 10⁹/л. Этот физиологический лейкоцитоз снижается между 4-9 днями после рождения. В период грудного вскармливания их количество в среднем 9,0 * 10⁹/л. Нормы взрослых оно достигает к 15 годам. Лейкоцитарная формула с возрастом претерпевает значительные изменения. У новорожденных нейтрофилы составляют около 68%, лимфоциты 25%. Со 2-го дня количество нейтрофилов начинает уменьшаться, а лимфоцитов увеличиваться. На 5-6 день их содержание уравнивается. Это явление называется первым перекрестом кривых содержания нейтрофилов и лимфоцитов. Снижение количества нейтрофилов и увеличения лимфоцитов продолжается. Максимума содержание лимфоцитов и минимума нейтрофилов достигает на 2-3 месяцы. Количество лимфоцитов составляет 60-63%, а нейтрофилов 25-27%. После этого начинается рост содержания нейтрофилов и снижения лимфоцитов. В возрасте 5-6 лет их количество вновь уравнивается. Это называется вторым перекрестом кривых. Содержание тромбоцитов у новорожденных меньше и к 7-9 дню составляет 160-180 * 10⁹/л.