Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Обмен веществ в организме и защитные механизмы

Белки, жиры, углеводы и другие высокомолекулярные соединения расщепляются в пищеварительном тракте на более простые низкомолекулярные вещества. Поступая в кровь и ткани, они подвергаются дальнейшим превращениям - аэробному окислению, окислительному фосфорилированию и другим. В процессе этих превращений (наряду с окислением до СО₂ и Н₂О) происходит использование продуктов окисления для синтеза аминокислот и других важных метаболитов. Таким образом, аэробное окисление сочетает в себе элементы распада и синтеза и является связующим звеном в обмене белков, жиров, углеводов и других веществ.

Хотя обмен веществ происходит непрерывно, видимая неизменность нашего тела вводила в заблуждение не только неискушенных в науке людей, но и некоторых учёных. Полагали, что в организме имеются два вида веществ, одни из которых идут на строительство тела, они неподвижны, статичны; другие же, используемые в качестве источника энергии, быстро перерабатываются.

Внедрение в биологические исследования меченых атомов позволило в экспериментах на животных установить, что во всех тканях и клетках обмен веществ происходит непрерывно: никакой разницы между «строительными» и «энергетическими» молекулами не существует. В организме все молекулы равным образом участвуют в обмене веществ. В среднем у человека каждые 80 дней меняется половина всех тканевых белков, ферменты печени (в ней идут особенно интенсивные реакции) обновляются через 2-4 часа, а некоторые даже через несколько десятков минут.

Обмен веществ обеспечивает присущее живому организму как системе динамическое равновесие, при котором взаимно уравновешиваются синтез и разрушение, размножение и гибель. В основе реакций обмена веществ лежат физико-химические взаимодействия между атомами и молекулами, подчиняющиеся единым для живой и неживой материи законам. Сказанное, разумеется, не означает, что жизнь сводится полностью к физико-химическим процессам. Живым организмам присущи свои особенности.

С обменом веществ неразрывно связан обмен энергии в организме. Живые организмы могут существовать только при условии непрерывного поступления энергии извне. И потому они постоянно нуждаются в энергии для выполнения различного рода работы: механической - передвижение тела, сердечная деятельность и т.д.; гальванической - создание разности потенциалов в тканях и клетках; химической - синтез веществ и т.д.

Первичным косвенным источником энергии для человека, как и для всего живого на Земле, за очень редким исключением, служит солнечное излучение. Пища образуется благодаря той же энергии Солнца. Начальное звено пищевой цепи - растения, аккумулирующие в процессе фотосинтеза солнечную энергию. В зелёном пигменте растений - хлорофилле под воздействием квантов света из воды и углекислого газа синтезируются органические вещества - основа жизни.

Состав пищи сложен и разнообразен. В ней больше всего главных пищевых веществ, к которым относятся белки, жиры, углеводы. Содержатся в пище и минеральные элементы - кальций, фосфор, натрий и другие, их называют макроэлементами в отличие от микроэлементов, содержащихся в ней в ничтожно малых количествах - медь, кобальт, йод, цинк, марганец, селен и другие. Есть в пище и вкусовые вещества, которые придают ей особые свойства.

1.2 Организм и его адаптивно-защитные механизмы

· социальную (семейные взаимоотношения, жилищные условия, материальное обеспечение);

· психофизиологическую (коммуникабельность, взаимоотношения с товарищами по группе и курсу, с преподавателями, личностные особенности, уровень притязаний, характер, психофизиологическая совместимость в коллективе);

· к среде обитания (адекватная реакция организма на климат, температуру, влажность, газовый состав атмосферы и т.д.);

· физиологическую (состояние учащихся, тип высшей нервной деятельности и др.).

Большое значение в процессе адаптации имеют индивидуальные особенности организма. Оптимизация процессов адаптации и высокий уровень функционирования организма происходят в случае, когда собственная организация индивида соответствует и согласуется с окружающими социальными и климатическими условиями.

Среди адаптивно-защитных механизмов организма особое место занимает иммунитет.

Иммунитет - это защитная способность организма противостоять болезнетворным микробам и вирусам, а также инородным телам и веществам. Результатом этой реакции является возникновение невосприимчивости организма к повторному воздействию этого же возбудителя.

Различают клеточный и гуморальный иммунитет.

Клеточный иммунитет осуществляют Т-лимфоциты и фагоциты. Т-лимфоциты обнаруживают в организме болезнетворные бактерии, клетки, пораженные вирусами, а также чужеродные белки, клетки и ткани. Вступив в контакт с ними, Т-лимфоциты выделяют особые вещества, вызывающие их уничтожение, или передают информацию фагоцитам. Фагоциты напрямую взаимодействуют с чужеродными клетками, переваривая их.

Гуморальный иммунитет осуществляют Б-лимфоциты, вырабатывающие особые вещества - антитела. Выделяют естественный и искусственный гуморальный иммунитет.

Врожденный естественный иммунитет сформирован у плода к моменту рождения и обусловлен наличием в крови антител.

Приобретенный естественный иммунитет возникает после перенесенных инфекционных заболеваний, например, кори, коклюша, ветрянки и др. К некоторым инфекционным заболеваниям, например, гриппу, он создается на непродолжительное время, а к ангине - не развивается вообще.

К искусственному иммунитету относятся активный и пассивный иммунитет.

Искусственный активный иммунитет создается под действием вакцины. Вакцина - культура ослабленных микроорганизмов, формирующих иммунитет против заболевания, которое они вызывают. Вакцинация спасла миллионы людей от полиомиелита, кори, дифтерии, сибирской язвы и многих других инфекционных заболеваний.

Для срочной борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний используют готовые антитела - сыворотки. Лечебная сыворотка - препарат антител, образовавшихся в крови животного, которое раньше специально заражалось этим возбудителем. Введение лечебной сыворотки помогает организму бороться с инфекцией, пока его собственная иммунная система не начнет вырабатывать достаточное количество антител. Это - искусственный пассивный иммунитет.

Для предотвращения инфекционных заболеваний и их тяжелейших последствий следует соблюдать правила вакцинации.

Организм человека эволюционно наделен рядом приспособительных и компенсаторных возможностей, позволяющих ему сохранять и поддерживать общее состояние здоровья человека. При этом от человека требуется положительная мотивация здоровья и здорового образа жизни.

Основополагающим условием сохранения, коррекции и приумножения здоровья является определенная активность человека в отношении к своему здоровью:

· во-первых, необходимо сформировать потребность в здоровье как один из ведущих мотивов поведения;

· во-вторых, поставить задачи, определить пути и методы решения проблем своего здоровья;

· в-третьих, следует стремиться к самосовершенствованию и постоянному поддержанию здорового образа жизни.

Таким образом, одним из ключевых выступает понятие «здоровый образ жизни». Образ жизни связан практически со всеми видами жизнедеятельности человека и напрямую обуславливает состояние его здоровья. Это активная деятельность людей, целенаправленно формирующаяся в течении всей их жизни.

Среди определений понятий здорового образа жизни человека наиболее приемлемой является формулировка академика Ю.П. Лисицына:

«Здоровый образ жизни - способ жизнедеятельности человека, направленный на сохранение и укрепление его здоровья».

Здоровый образ жизни - это не только медико-биологическая деятельность, но и разумное удовлетворение физических и духовных потребностей, формирование личной культуры и образованности человека. Это высокая медицинская активность, возможность выполнять свои профессиональные и социальные функции независимо от политической и экономической ситуации в стране.

Формирование здорового образа жизни имеет целью совершенствование условий жизнедеятельности человека на основе его валеологической грамотности, обучения гигиеническим навыкам, знании основных факторов, ухудшающих его здоровье.

Сохранение здоровья во многом зависит от среды обитания человека. Выделяют три группы факторов, влияющих на здоровье человека:

§ физические (загрязнение воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, шум, электромагнитные поля, радиация и др.);

§ психологические (трудовые, семейные, личностные, культурные отношения, психоэмоциональные воздействия и др.);

§ социальные (социальные и политические перемены, безработица, дефицит времени, энергии и др.).

Формирование среды обитания человека напрямую связано с его валеологической культурой, умением противостоять воздействию физического, психологического и социального прессинга.

Генотип и наследственно детерминированные особенности организма и психики практически не поддаются коррекции в процессе индивидуального развития. Поэтому генетические дефекты и наследственные заболевания являются одной из сложнейших проблем современной науки. Человечество возлагает большие надежды на борьбу с этими заболеваниями с помощью методов генной инженерии.

2. Адаптация организма в стрессовых ситуациях

Связи организма с внешней средой многочисленны и многогранны. Он постоянно подвергается бесчисленным воздействиям различных по силе и качеству раздражителей. Слабые или кратковременно действующие раздражители вызывают локальные реакции организма, преимущественно воспалительного характера. Значительное по силе и продолжительности действие повреждающего агента, наряду с характерными для данного раздражителя эффектами, порождает ряд общих реакций организма, которые стереотипны и, значит, не зависят от качественных особенностей раздражителей. Стресс по своему характеру - синдром специфический, а по своему происхождению - неспецифический.

Если травмирующий агент настолько силен, что его кратковременное действие не совместимо с жизнью, то животное погибает во время реакции тревоги в первые часы или дни. Если же ему удастся выжить, то реакция тревоги непременно сменится второй стадией адаптационного синдрома - стадией резистентности. В тех случаях, когда действие вредного агента продолжается, достигнутая адаптация утрачивается вновь. Животное переходит в третью фазу - стадию истощения.

Первая фаза - первичный ответ организма на действие стрессоров - характерны увеличение и повышенная деятельность коры надпочечников, усиленная секреция адреналина, повышение концентрации сахара в крови (гипергликемия), а так же сморщивание тимуса (вилочковой железы, которая отвечает за иммунитет организма). В желудочно-кишечном тракте появляются кровоточащие язвочки. Активация системы гипоталамус - гипофиз - кора надпочечников (эти железы внутренней секреции связаны между собой, причем гипоталамус является также частью нервной системы) вызывают гормональные сдвиги и обеспечивают мобилизацию защитных сил организма в ответ на действие стрессоров. Происходящие на этой фазе изменения функционально неоднозначны, и не всегда полезны для организма (например, повышение артериального давления - необходимый компонент физиологической мобилизации - при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях может привести к инсульту или инфаркту).

В фазе сопротивления усиливается секреция кортикостероидов (гормоны, обладающие выраженным действием на водно-солевой (минералокортикоиды), углеводный и белковый (глюкокортикоиды) обмен), изъявления исчезают; организм проявляет повышенную устойчивость (адаптируется) к действию стрессора. При длительном и интенсивном действии стрессора фаза сопротивления сменяется фазой истощения, которая сопровождается рез снижением сопротивляемости организма, ухудшением его состояния, возникновением различных заболеваний; вновь появляются язвы в желудочно-кишечном тракте. При продолжающемся воздействии стрессора может наступить гибель. Механизмы, переводящие организм из фазы сопротивления в фазу истощения до сих пор неизвестны.

Стресс может быть вызван как серьезной опасностью, так и творческой удачей. Без некоторого уровня стресса никакая активная деятельность невозможна, и полная свобода от стресса, по утверждению Селье, равнозначна смерти. Таким образом, стресс может быть не только вреден, но и полезен организму (эустресс), он мобилизирует его возможности, повышает устойчивость к отрицательным воздействиям (инфекциям, кровопотере и др.), может приводить к облегчению течения и даже полному исчезновению многих заболеваний (язва, аллергия, бронхиальная астма, ишемическая болезнь сердца и др.).

2.2 Половые различия динамики ответных реакций на эмоциональные стрессорные воздействия

Перенасыщенность жизни современного человека стрессорными ситуациями повышает интерес исследователей к острому воздействию на организм стресс - факторов. Тенденция к увеличению разрыва в продолжительности жизни мужчин и женщин, по-видимому, в немалой степени связана с половыми особенностями адаптации именно к этим незначительным по силе и продолжительности стрессорам, составляющим жизненный фон человека. В этой связи следует принять актуальным исследование динамики ответных реакций у мужчин и женщин в ситуациях, моделирующих средовые стрессорные воздействия. Поскольку отрицательные эмоции являются субъективным компонентом практически любого стресса, наиболее адекватной моделью средовых стрессоров являются воздействия с преобладанием отрицательных эмоций.

Стресс у разных видов животных мало чем отличается, в то же время исследовать реакцию человека на стресс не всегда удается. Поэтому наиболее сложные исследования проводятся на белых крысах, кроликах и т.д. Мы сами были свидетелями нескольких из таких опытов. Исследования проводились на белых крысах в 5 корпусе СГУ.

Опыты поставлены на 210 самках и 200 самцах белых беспородных крыс. В разработанных сотрудниками кафедры «физиологии животных и человека» экспериментах, группа из 4 социально адаптированных животных одного пола подвергалась стрессорному воздействию по схеме «жертва - зритель». Две крысы подвергали эмоционально - болевому стрессу, привязывая их на дощечке спиной вниз на 10 минут, а положение на спине не характерно для большинства животных, что вызывает сильный стресс. Для двух других крыс вид и крики привязанных партнеров, помещенных перед открытой дверцей клетки, были эмоциональным стрессом. Все эксперименты проводились с 10 до 11 часов. Концентрацию кортикостерона в надпочечниках и плазме крови, а также катехоламинов в надпочечниках определяли через 5 и 10 минут после начала стрессорных воздействий, а также через 20, 40 и 60 минут после и их окончания. Последовательное умертвление 4 подопытных животных занимало не более 1 минуты, что исключало вмешательство дополнительных стрессорных воздействий.

Сопоставление динамики изменения уровней адаптивных гормонов в стрессорный послестрессорный периоды выявило половые особенности ее как в ситуации эмоционально - болевого, так и эмоционального стресса. Это проявилось в более высокой подвижности адаптивных систем у женских особей по сравнению с мужскими. Так, у самок уже через 5 минут после начала обездвиживания, содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови возрастало соответственно в 2.8 и 2.3 раза. В последующие 5 минут стресса уровень гормона в плазме крови превышал контрольные значения в 4 раза и достоверно отличался от предыдущего, измеренного через 5 минут после начала обездвиживания. Прекращение эмоционально - болевого стресса сопровождалось началом нормализации адаптивных систем. Уровень кортикостерона в надпочечниках через 20 минут после отвязывания животных уменьшался по сравнению с максимальной его концентрацией, наблюдавшейся через 5 минут после начала стресса. Концентрация гормонов в плазме была снижена по сравнению с максимальным его уровнем, проявившемся через 10 минут после начала стресса. Последующие 20 минут послестрессорного периода наблюдалась тенденция к дальнейшему снижению содержания кортикостерона в надпочечниках и плазме крови, что приводило к нормализации этих показателей к 60 - ой минуте после окончания стресса.

Наиболее яркое одновременное снижение содержания катехоламинов в надпочечниках, характерное для стресса, отмечалось в первые 5 минут обездвиживания. К 10 - ой минуте эмоционально - болевого стресса и в послестрессорный период, концентрация адреналина и норадреналина достоверно не отличалось от контрольных значений (за исключением пониженного уровня норадреналина через 20 минут после прекращения обездвиживания).

В ситуации эмоционального стресса у самок - «зрителей» в первые 5 минут содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови возрастало соответственно в 2.2 и 1.8 раза и поддерживалось примерно на таком же уровне в последующие 5 минут. Прекращение стресса вызывало в первую очередь снижение по сравнению с предыдущим уровнем содержания гормона надпочечников. Его концентрация в надпочечниках через 20 минут после окончания стресса превышало контрольный уровень лишь в 1.3 раза, а еще через 20 минут не отличалась от контрольных значений. В плазме содержание кортикостерона через 20 минут после окончания стресса практически не изменялась, однако в последующие 20 минут происходило резкое снижение его уровня до контрольных значений. Через 40 минут после прекращения эмоционального стресса содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови было в пределах нормы. Следовательно, амплитуда стрессорного увеличения уровней кортикостерона в надпочечниках и плазме крови при эмоциональном стрессе была ниже, чем при обездвижевание, а процессы нормализации протекали быстрее, заканчиваясь к 40-й минуте послестрессорного периода.

В ситуации эмоционального стресса в первые 5 минут отмечалось снижение уровня лишь адреналина в надпочечниках, сменившееся его нормализацией в последующие периоды наблюдений.

Таким образом, динамика изменения уровней кортикостерона и катехоламинов у самок в стрессорных ситуациях характеризует быструю и сопряженную реакцию мозгового и коркового вещества надпочечников на включение стресса и достаточно быструю их нормализацию при отмене стрессорных воздействий.

О динамичности адаптивных механизмов самок свидетельствует их поведение. Для самок - «зрителей» в ситуации эмоционального стресса были характерны высокая двигательная активность, большое количество вертикальных стоек, пищаний, попыток приблизиться к привязанному собрату и выбежать за пределы клетки. После отвязывания животных и возвращения их в клетку все самки довольно быстро успокаивались, группировались и, как правило, засыпали через 8-20 минут после окончания стресса глубоким сном.

У самцов выявлена иная динамика реагирования на стрессорные ситуации. При эмоционально-болевом стрессе содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови в первые 5 минут возрастало соответственно в 2.6 и 2.1 раза и существенно не изменялось в последующие 5 минут. После отвязывания животных, содержание кортикостерона в надпочечниках поддерживалось на повышенном уровне в первые 20 минут послестрессорного периода и достоверно снижалось в последующие 20 минут. К 60-й минуте после окончания стресса концентрация гормонов в надпочечниках достоверно не отличалась от контрольных значений. В плазме крови прекращение стресса сопровождалось дальнейшим возрастанием уровня кортикостенрона - его содержание через 20 минут после отвязывания было увеличено по сравнению с контрольными значениями в 3.1 раза. Это увеличение достоверно и по отношению к предыдущему «стрессорному» уровню гормона, наблюдавшемуся через 10 минут после начала стресса. В последующие 20 минут в плазме крови поддерживался повышенный уровень кортикостерона. И лишь в последующие 20 минут содержание этого гормона в плазме крови уменьшалось, однако в результате послестрессорной активации его уровень нормализовался лишь через 60 минут после окончания эмоционально-болевого стресса. Таким образом, максимальное увеличение концентрации кортикостерона в плазме крови наблюдалось у самцов не во время действия стресса, как у самок, а через 20-40 минут после его окончания.

У самцов, в отличие от самок, при обездвижевании не происходило быстрого уменьшения уровня адреналина в надпочечниках. Напротив, его концентрация возрастала к 10-й минуте стрессорного воздействия и лишь в последующие 20 минут после окончания стресса уменьшалась до исходных значений.

Послестрессорная активация коры надпочечников проявилась у самцов и в ситуации эмоционального стресса. Содержание кортикостерона в надпочечниках увеличивалось в 1.7 раза через 5 минут после начала стресса и поддерживалось на таком уровне в последующие 5 минут стресса, а также в течение 20 минут послестрессорного периода. В плазме крови уровень кортикостерона увеличивался в 1.4 раза лишь к 10-й минуте эмоционального стресса, а в последующие 20 минут послестрессорного периода наблюдалось дальнейшее увеличение концентрации гормона, достоверное по отношению к предыдущему «стрессорному» уровню. Через 40 минут после прекращения стресса его концентрация в крови была увеличена лишь в 1.4 раза, а в надпочечниках снижена по сравнению с контрольными значениями. Инерция снижения была достаточно велика, поскольку через 60 минут после окончания стресса уровень кортикостерона в надпочечниках был снижен по сравнению с предыдущим.

Как и в предыдущем опыте, концентрация адреналина возрастала к 10-й минуте стресса и снижалась до контрольных значений через 20 минут после отмены эмоционального стресса.

Поведение самцов в стрессорных ситуациях заметно отличалось от поведения самок. Для самцов - «зрителей» были характерны пассивность, малое количество передвижений по клетке, вертикальных стоек, пищаний. Животные замирали в отдаленном углу клетки и, за исключением отдельных особей, не подбегали к краю клетки, с внешней стороны которой лежали привязанные собратья. Зато в послестрессорный период у самцов наблюдалось повышение двигательной активности; сон, который у них наступал через 15 - 25 минут; был поверхностным и прерывистым.

Заключение