ГОМЕОСТАЗ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СОВОКУПНОСТЬ УСТОЙЧИВЫХ СОСТОЯНИЙ, ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА.
Лекции.ИНФО


ГОМЕОСТАЗ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СОВОКУПНОСТЬ УСТОЙЧИВЫХ СОСТОЯНИЙ, ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА.



Гомеостаз включает в себя достижение устойчивого равновесия и саморегуляцию, которые находятся во взаимосвязи. Любая угроза нарушения равновесия порождает процессы, направленные к нейтрализации этой угрозы.

Человек обитает в определенной среде. Классификация типов среды обитания должна учитывать:

1.климатические особенности;

2.рельеф;

3.характер флоры и фауны.

Классификация экономических и общественных групп должна характеризовать образ жизни и степень сложности сообщества. Грубой характеристикой экономического уклада может служить распространенный для данного сообщества способ производства:

объем производимой продукции;

способ организации труда;

сложность социальной структуры сообщества.

В результате внедрения человеческих сообществ в природные экосистемы может установиться состояние:

1. устойчивого равновесия;

2. динамического равновесия.

В случае устойчивого равновесия основные биологические признаки человеческой группы остаются более или менее неизменными в течение длительного времени: сохраняется размер популяции, плотность и состав, энергетический и пищевой баланс, общий уровень жизни. Сохраняется также общественная организация и способ производства.

Та или иная близость к экологическому равновесию достигается в различных условиях среды, при различных формах хозяйственного уклада и в популяциях разной плотности.

В случае динамического равновесия, что характерно для большинства расселяющихся и быстро развивающихся сообществ, возрастающие потребности в продуктах питания, водных ресурсах, сырье, размещении отходов удовлетворяются за счет увеличения полезной деятельности сообщества, затраты энергии и более интенсивного использования компонентов среды. Этот тип равновесия показателен для человеческих сообществ в индустриальную эпоху.

Нарушение экологического баланса влечет за собой социальные и биологические последствия.

Процессы, поддерживающие равновесие в системе условно можно разделить на:

1.передачу энергии;

2.транспортирование пищи и воды;

3.распространение заболеваний в экосистеме.

 

 

ЭНЕРГИЯ И ВЕЩЕСТВА

 

Энергия

 

Рассмотрим анализ жизнедеятельности человека как биосистемы, в которой происходит обмен веществами и энергией.

Поддержание общего баланса энергии у взрослого индивидуума, исключающее резкие колебания веса тела, связано с регуляцией, осуществляемой нервной системой. Энергия, получаемая из пищи необходима для поддержания обмена веществ в состоянии покоя (ОСНОВНОЙ ОБМЕН), для мышечной деятельности, роста и размножения.

К ОСНОВНОМУ ОБМЕНУ относят энергию, расходуемую организмом во время сна, в покое или сидячем положении, во время беременности и лактации, а также в процессе роста. В среднем в состоянии “покоя” расходуется около 300 кДж/час. Расход энергии при беременности и кормлении грудью составляет около 400 кДж/час. Расход энергии ребенком составляет 150 - 250 кДж/час.

При МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ расход энергии составляет:

пешая прогулка - около 450 кДж/час;

тяжелая работа - 1600 - 2000 кДж/час.

Работа, сопровождаемая такими энергозатратами может выполняться в течение нескольких часов в день.

Наиболее тяжелая физическая работа в промышленности требует затрат около 10000 кДж для мужчин (1250 кДж/час) и 6700 кДж для женщин (838 кДж/час) за 8-ми часовой рабочий день.

Оценка иных видов деятельности с энергетической стороны весьма затруднительна. В различных видах деятельности человек затрачивает в полтора раза больше энергии, чем необходимо для поддержания обмена в состоянии покоя, то есть 460 - 500 кДж/ч Многие виды развлечений (танцы и др.) требуют не меньшей затраты, чем иной вид трудоемкой работы.

На холоде тратится избыточная энергия на 30% больше обычной.

Фактор размера также влияет на энергетическую стоимость работы, выраженную в кДж.

Например, пешая прогулка со скоростью 3 км/час требует независимо от пола и возраста затраты:

 

 

Q = 0,127W + 4,284 кДж/мин. ,

 

где W - вес тела в кг.

В среднем можно считать, что в любом обществе на каждого человека необходимо от 8500 до 12750 кДж в день. Здесь учитываются следующие факторы:

1. размер тела;

2. климат;

3. трудность работы.

Между экосистемами существуют различия в доле энергии, затрачиваемой на производство продуктов питания, что характеризуется БАЛАНСОМ ЭНЕРГИИ (рис.3.1).

 
 

 

 

Рисунок 3.1. - Баланс энергии

 

Для примитивных обществ, занятых в основном добыванием средств существования, из каждых 40 кДж, расходуемой семьей для всех нужд, 10 - 15 кДж затрачивается на деятельность, связанную с добыванием пищи, что составляет 30 - 40 %. Для первобытных людей эта величина составляла около 70 %; в эффективном сельском хозяйстве доля энергии, затрачиваемая для добывания пищи для человека составляет примерно 5 %, то есть один работающий может прокормить примерно 20 человек.

Энергетический состав основных компонентов продуктов питания для человека составляет:

ЖИРЫ ............................ 38 кДж/г;

УГЛЕВОДЫ .................. 17 кДж/г;

БЕЛКИ ........................... 17 кДж/г.

Среднее суточное потребление на душу населения жиров, белков и углеводов различно в зависимости от типа экономики данной страны. Ассортимент продуктов зависит от окружающей среды и способа добывания пищи.

Источниками необходимых компонентов являются:

ЖИРЫ - растительные и животные жиры и масла;

УГЛЕВОДЫ - злаки, корнеплоды, плоды и сахар;

БЕЛКИ - животная пища (в том числе рыба и молоко), орехи и бобовые растения.

Доля энергии, поступающей в организм в виде жиров в европейских странах колеблется от 21 % в странах Средиземноморья до 31 % в странах Западной Европы и США (у эскимосов - 47 %).

Доля белков в рационе различных сообществ примерно постоянна и составляет по относительному белковому эквиваленту энергии 9 - 12 %.

Предположение о том, что специфика питания у разных человеческих популяций так или иначе связана с генетическими особенностями этих групп, подтверждается лишь некоторыми данными.

Люди могут относительно легко физиологически переносить существенные изменения в составе своего рациона.

Группа, численность которой на данной территории остается постоянной в течение длительного времени (в течение жизни нескольких поколений), очевидно способна сохранять баланс расходуемой и потребляемой энергии.

Эффективность использования источников энергии и способность популяции сохранять энергетический баланс в системе определяется такими величинами, как:

1. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ ДОЛЯ РАСХОДУЕМОЙ ЭНЕРГИИ;

2. ПОТОК ЭНЕРГИИ В СООБЩЕСТВЕ.

Пищевые вещества

Жиры, белки и углеводы помимо той роли, которую они играют в качестве источников энергии, выполняют также особые функции в процессах обмена веществ.

БЕЛКИ - входящие в состав белков аминокислоты необходимы для роста тканей, их восстановления, а также для синтеза многих белков, выполняющих в организме разнообразные функции.

ЖИРЫ - необходимы как форма хранения энергии в организме, для обеспечения теплоизоляции тела.

УГЛЕВОДЫ - участвуют во всех процессах превращения энергии.

Этим требованиям удовлетворяют самые разнообразные соотношения белков, жиров и углеводов.

Различные вещества, участвующие в процессах обмена, взаимозаменяемы: источниками углеводов могут служить и белки и жиры.

Если пища богата углеводами и бедна жирами, то организм способен пополнять запасы жиров за счет углеводов и тем самым компенсировать недостаток жиров в пище. Правда некоторый минимум жиров особенно ненасыщенных все же необходим при любых условиях.

Биологическая ценность продуктов, содержащих белки животного происхождения, несравненно выше, чем продуктов, в состав которых входят только растительные белки.

Однако, потребляя пищу, содержащую животные и растительные белки в различных соотношениях, можно обеспечить полноценное белковое питание. Поскольку белковая недостаточность чревата серьезными последствиями, определенный минимум животных белков следует считать необходимым.

Потребность в белках составляет:

· для ребенка в возрасте до 4 лет ..........30-50г/сутки;

· для ребенка в возрасте до 12 лет.........50-80г/сутки;

· для взрослого мужчины .......................50-90г/сутки;

· для взрослой женщины ........................40-70г/сутки;

· для женщины во второй половине беременности и в период кормления грудью ......................……………………………....55-90г/сутки.

 

 

Минеральные соли и вода

 

Среди веществ, относящихся к этой группе, наибольшее значение в процессах жизнедеятельности организма имеет Fe (железо), NaCl (хлористый натрий), I (иод), Ca (кальций) и Н2О (вода).

В организме устанавливается устойчивое равновесие между поступлением каждого из этих веществ и его выведением.

Если потребность организма в том или ином веществе резко возрастает и ее не удается удовлетворить за счет внешних источников, организм вынужден компенсировать отрицательный баланс, используя собственные внутренние резервы. Как только вещество начинает поступать извне в достаточном количестве, запасы его пополняются и устанавливается вновь положительный баланс.

Вода: количество воды в организме у разных индивидуумов изменяется в довольно широких пределах и зависит в основном от содержания жиров.

Суточные колебания воды в организме будут сохраняться на уровне 1 % от веса тела. Одно из важнейших требований в любом сообществе - ПОДДЕРЖАНИЕ РАВНОВЕСИЯ МЕЖДУ НАЛИЧНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ВОДЫ И ЕЕ ПОТРЕБЛЕНИЕМ ДЛЯ ЛЮБЫХ НУЖД.

Организм может справиться с нехваткой воды, выделяя более концентрированную мочу, однако способность выжить при количестве воды менее 500 мл в сутки - скорее приспособление к экстремальным условиям существования.

Кальций: поступление кальция в организм может изменяться в широких пределах. При этом устанавливается простой баланс между потреблением и выведением. Если в пище содержится мало кальция, то интенсивность его всасывания в кишечнике повышается, что позволяет поддерживать постоянный уровень этого вещества в организме взрослого и даже удовлетворять потребности, связанные с ростом в организме ребенка.

Другой фактор, способствующий поддержанию нормального баланса кальция, связан с действием ультрафиолетового излучения Солнца. Поглощение ультрафиолетовых лучей поверхностными слоями кожи содействует превращению содержащихся в подкожных тканях веществ в активное начало витамина D. Кальций содержится в молоке, сыре, молочных продуктах и др.

Железо: суточная потребность в железе не велика и ее легко удовлетворить. В организме легко восстанавливается равновесие между поступлением и выведением железа, и временный дефицит его легко восстанавливается за счет имеющихся запасов. Железо содержится во многих пищевых продуктах. Географические различия в этом отношении не имеют значения. При смешанной диете с достаточным количеством овощей дефицит железа в организме развивается редко.

Потребность в Fe значительно выше при анемии, вызванной некоторыми болезнями (малярия), которые очень широко распространены в тропических странах.

Хлористый натрий: человек не может обойтись без минимальной ежедневной дозы хлористого натрия (поваренной соли). У лиц, попавших в страну с жарким климатом, в течение некоторого времени наблюдается недостаточность хлористого натрия, но после акклиматизации у них, так же как у коренных жителей, устанавливается необходимое равновесие на весьма умеренном уровне (около 8-10 г в сутки).

Источники соли имеют довольно ограниченное распространение (главные из них - море, соленые источники и солончаки).

Иод: для нормального роста и жизнедеятельности организма необходим некоторый суточный минимум иода. На Земле есть некоторые районы, где содержание иода в почве, воде и растениях оказывается недостаточным, что приводит к заболеваниям. Способность организма приспосабливаться к недостаточному поступлению иода - ограничена. Например, в Заире имеется недостаток иода, что сказывается на деятельности щитовидной железы. Это приводит к задержке роста из-за недостатка иода.

Витамины: организм не способен вырабатывать витамины; подобно незаменимым аминокислотам, они должны поступать извне. Диета круглый год должна быть разнообразной, чтобы обеспечить поступление хотя бы в минимальных количествах примерно 12 витаминов, необходимых человеку. Если пища бедна продуктами животного происхождения, то организм испытывает недостаток в витаминах A и D (но они содержатся в свежих овощах). Это относится к витаминам групп B и C.

Употребление в пищу больших количеств маиса связано с дефицитом никотиновой кислоты и ведет к пеллагре. Употребление только пшеничной муки и риса приводит к недостатку ТИАМИНА и РИБОФЛАВИНА. Недостаток животных жиров и свежих овощей может привести к авитаминозу D, что усиливается при недостатке ультрафиолетовых лучей.

 

 

КЛИМАТИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ

 

Общие сведения

 

Климатические условия на земном шаре очень разнообразны и только благодаря наличию у человека определенных приспособлений он способен существовать в среде более разнородной, чем у других видов млекопитающих (табл.3.1).

Таблица 3.1

Классификация типов среды обитания

№ п/п Среда обитания % от общей площади суши % от насел­ения Земного шара Отно­сительная плот­ность насе­ления
Экваториальные леса Тропические леса и кустарники 1.9
Тропические степи /саванны/ Степи умеренного пояса 0.6
Пустыни и засушливые области 0.2
Леса умеренного пояса 5.6
Леса средиземноморского типа 4.0
Северные леса /тайга/ 0.1
Полярные области и тундра (менее 1) 0.01
Горные районы 1.00

 

СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ в условиях сильной жары или холода действует таким образом, чтобы поддерживать температуру тела в относительно узких пределах. Повышенные требования к организму предъявляют:

1.тепловые факторы;

2.барометрическое давление;

3.ультрафиолетовое излучение;

4.ионизирующее излучение.

 

 

Температурная среда

 

. Состояние атмосферы характеризуется терминами “КЛИМАТ” и “ПОГОДА”. КЛИМАТ представляет собой сезонное среднее условий погоды в данной местности. Погоду и климат характеризуют следующие данные:

1. ТЕМПЕРАТУРА и ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА;

2. СКОРОСТЬ и НАПРАВЛЕНИЕ ВЕТРА;

3. ВЕЛИЧИНА и ХАРАКТЕР ОБЛАЧНОСТИ;

4. ЧИСЛО СОЛНЕЧНЫХ ДНЕЙ В ГОДУ;

5. ОБЩАЯ ДОЗА ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ;

6. КОЛИЧЕСТВО ОСАДКОВ В ВИДЕ ДОЖДЯ И СНЕГА;

7. СОДЕРЖАНИЕ ПЫЛИ В АТМОСФЕРЕ

и другие параметры.

Климат, в котором живет человек состоит из ряда оболочек:

географический макроклимат;

микроклимат жилых и производственных помещений;

микроклимат одежды.

Среди всех географических факторов первостепенную физиологическую роль играют те, которые оказывают прямое влияние на интенсивность теплового обмена между поверхностью тела (обнаженной или закрытой одеждой) и окружающей средой.

Для полной характеристики условий температурной среды должны быть представлены данные о температуре, влажности воздуха, скорости ветра и средней температуре окружающей среды. В помещении к этой среде относятся: стены, печи и другие поверхности, которые излучают тепло в направлении субъекта. Вне помещений эту роль играют солнце, небо и почва.

Все эти элементы в совокупности определяют то количество тепла, которое тело отдает во внешнюю среду. Возможна ситуация, когда тепло, наоборот, поступает из окружающей среды в организм, добавляясь к тому “внутреннему” теплу, которое выделяется в результате мышечной деятельности и обмена веществ.

Эффективность адаптации организма зависит от степени нарушения “ГОМОЙТЕРМИИ”.

Адаптивные приспособления человеческого организма к температурной среде бывают трех типов:

1. ОБЩИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ - связанные с функцией терморегуляторной, метаболической и циркуляторной систем, которые обеспечивают возможность жить и работать в самых разнообразных условиях температурной среды. Эти условия могут быть кратковременными и длительными.

2. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И АНАТОМИЧЕСКИЕ АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ, в основе которых лежат особенности генотипа.

3. КУЛЬТУРНЫЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ - связаны с обеспечением человека жильем, одеждой, теплом, системой вентиляции

Эффективная адаптация человеческого организма к климату необходима для:

1. обеспечения состояния комфорта;

2. выполнения физической работы без повышенной утомляемости;

3. выполнения различных видов квалифицированной работы, требующей внимания и сноровки, с минимумом ошибок;

4. обеспечения нормальных условий для роста и развития.

Суточные колебания температуры тела человека не превышают 2 оС. Причем максимальное значение температуры наблюдается вечером, а минимальное - примерно в 4 часа утра. В тропических странах этот цикл сдвинут вверх примерно на 0,2 градуса.

Организм не может перенести значительных отклонений от средней суточной температуры и существование столь узкого интервала колебаний для различных условий (суточных, сезонных и географических) подразумевает наличие весьма чувствительной системы внутренней регуляции. Регуляция осуществляется в первую очередь термостатическим механизмом мозга - ГИПОТАЛАМУСОМ.

ГОМОЙТЕРМИЯ определяется следующим уравнением:

+- S = M +- C +- R - E ,

где S - суммарный теплообмен (накопление тепла),

M - количество тепла, производимое в процессе мышечной работы и обмена веществ;

C - приток или отдача тепла за счет конвекции;

R - приток или отдача тепла за счет излучения;

E - отдача тепла за счет испарения влажной поверхности кожи.

 









Читайте также:

  1. S: Категория, обозначающая совокупность отношений, выражающих координацию существующих объектов, их расположение друг относительно друга и относительную величину
  2. Административное право – это совокупность правовых норм, регулирующих управленческую деятельность органов исполнительной власти.
  3. Административный процесс в узком (правоохранительном) смысле представляет административно-юрисдикционную деятельность, деятельность по рассмотрению и разрешению административно-правовых споров.
  4. Аппроксимация сложных объектов совокупностью нескольких типовых звеньев
  5. База данных – это поименованная совокупность структурированных данных некоторой предметной области.
  6. Бессознательное в психике человека. Установки и их исследования в школе Д. Н. Узнадзе
  7. Биосфера – арена жизни живых существ, а также жизни и хозяйственной деятельности человека.
  8. Будьте откровенны с самим собой и живите дальше
  9. Буровые растворы для бурения неустойчивых глинистых отложений
  10. Виды электротравм. Механизм смерти от электрического тока. Электрическое сопротивление тела человека. Живая ткань как проводник электрического тока.
  11. Влияние трав на организм человека.
  12. Влияние эмоций на физиологические процессы в организме ребенка


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 88;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная