Функції тактильної, температурної, вісцеральної

Чутливості, больового відчуття, рухового аналізатора

У сприйнятті небезпечних факторів та забезпеченні

Безпеки людини.

 

Руховий (кінестетичний) аналізатор.

 

Рухові реакції, пов’язані з м’язовими скороченнями, є однією з найбільш поширених видів рефлекторних реакцій організму, котрі забезпечують орієнтацію та переміщення тіла в просторі. М’язова рухова активність практично безперервно супроводжує всі вияви людської діяльності. Коли людина рухається, спокійно стоїть, сидить і навіть лежить чи спить її скелетна мускулатура не буває ніколи в стані цілковитого спокою.

Всі рухові реакції за характером м’язових скорочень поділяються на дві категорії: реакції, котрі забезпечують тонус м’язових волокон – тривалі тонічні скорочення; реакції, які забезпечують локальні рухи.

Сила скорочення м’язів людини лежить в широких межах. Наприклад, номінальна сила кисті – 450¸650 Н. Після відповідного тренування вона може бути доведена до 900 Н.

Діапазон швидкостей, котрі розвиваються руками людини, які рухаються, знаходиться в межах 0,01¸8000 см/с. Найчастіше використовуються швидкості 5¸800 см/с. Швидкість рухів руками залежить від напрямку руху. Вертикальні рухи руками здійснюються швидше, ніж горизонтальні, рухи до себе здійснюються швидше, ніж від себе.

Людина має три види рецепторів кінестетичного аналізатора, які сприймають:

1. Розтягнення м’язів під час їх розслаблення – “м’язові веретена”;

2. Скорочення м’язів – сухожильні органи Гольджі;

3. Положення суглобів (що обумовлюють так зване “суглобне почуття”). Передбачається, що їх функції виконують глибинні рецептори тиску.

 

Вісцеральний аналізатор.

 

Аналізатор внутрішніх органів, або вісцеральний аналізатор, відіграє надзвичайно важливу роль у здоров’ї і житті людини. Якщо зовнішні аналізатори попереджають людини про явну небезпеку, то цей аналізатор визначає небезпеки прихованого, неявного характеру. Проте ці небезпеки серйозно впливають на життєдіяльність людського організму. Для розуміння біологічної значущості внутрішнього аналізатора необхідно визначити поняття «внутрішнє середовище організму». Коли ми говоримо про поганий стан здоров’я, то це стосується передусім порушення рівноваги внутрішнього середовища організму.

Людина є складовою частиною природного середовища, й протягом тривалого періоду еволюції її організм адаптувався до будь-яких змін цього середовища і перебуває в стані стійкої динамічної рівноваги. Це виражається у сталості температури тіла (36,5¸37°С), атмосферного тиску (приблизно 760 мм рт. ст.), вмісту води в організмі, складі повітря, чергуванні біоритмів тощо.

Уявлення про існування двох середовищ (зовнішнього і внутрішнього) та про найважливіше значення сталості внутрішнього середовища (при очевидній мінливості зовнішнього) були сформульовані французьким фізіологом К. Бернаром (1813-1878). Як відомо, параметри зовнішнього середовища існування людини мають різноманітні і часто значні коливання, що створюють загрозу для здоров’я і життя людини. Наприклад, добові, сезонні коливання температури, тиску, вологості повітря, освітленості, звукового тиску, електромагнітних характеристик тощо. Ці показники неоднакові на різноманітних висотах і широтах. До цього варто додати зміни у зовнішньому середовищі, викликані урбанізацією та антропогенним впливом на зміну хімічного складу води, повітря, ґрунту, бактеріально-вірусного оточення і т.д., а також перебування людини в екстремальних ситуаціях.

Внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина, з якими контактує кожна клітина живого організму), незважаючи на всі зміни зовнішнього середовища, зберігає відносну сталість. «Сталість середовища припускає таку досконалість організму, щоб зовнішні зміни в кожну мить компенсувалися і врівноважувалися», – писав К. Бернар. Американський фізіолог У. Кеннон(1871-1945) цю властивість назвав гомеостазом.

У сучасному розумінні гомеостаз – стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи, що підтримується регулярним поновленням основних її структур, матеріально-енергетичного складу і постійною функціональною саморегуляцією у всіх ланках.

Слід зазначити, що це досить складне визначення свідчить про те, що дотепер ще не зрозумілі закономірності існування внутрішнього середовища і його мінливості.

Зовнішнє і внутрішнє середовища діалектично єдині. Коли на організм діють надзвичайні подразники, він сам активно формує таке внутрішнє середовище, яке дозволяє оптимізувати фізіологічні процеси в нових умовах існування.

Для стабілізації внутрішнього середовища існує спеціальний регуляторний апарат, що вирівнює, компенсує всі зміни внутрішнього середовища. Однією із складових такого апарата є інтероцептивний аналізатор, що сприймає і передає в центральну нервову систему сигнали не тільки про стан внутрішнього середовища, але і про діяльність внутрішніх органів людини. Цей апарат координує діяльність внутрішніх органів і приводить їх у відповідність з потребами всього організму. В даний час відомо, що внутрішні органи мають величезну кількість різноманітних рецепторів. Вони знаходяться на внутрішній поверхні судин, у слизистих оболонках майже у всіх порожнинах внутрішніх органів, у товщині їхніх стінок і на їхній поверхні.

Необхідно відзначити, що механізм дії інтероцептивного аналізатора ще розкритий далеко не повністю і пояснюється складністю і непевністю відчуттів, проте це не зменшує значення аналізаторів внутрішніх органів для життєдіяльності всього організму людини.

Тактильний аналізатор.

 

Тактильнийаналізатор відіграє безумовно виняткову роль у житті людини, особливо при його взаємодії із зоровим і слуховим аналізаторами при формуванні в людини цілісного сприйняття навколишнього світу. Передусім це стосується трудової діяльності людини. При втраті зору і слуху людина за допомогою тактильного аналізатора за рахунок тренування і різноманітних технічних пристосувань може “чути”, “читати”, тобто діяти і бути корисним суспільству. Тактильною чутливістю людина зобов’язана функціонуванню механорецепторів шкірного аналізатора. Джерелом тактильних відчуттів є механічні впливи у вигляді дотику або тиску.

Дотик – складне відчуття, яке виникає при подразненні рецепторів шкіри, зовнішніх поверхонь слизових оболонок та м’язово-суглобового апарату.

У шкірі розрізняють три прошарки: зовнішній (епідерміс), з’єднувально-тканинний (власне шкіра – дерма) і підшкірна жирова клітковина. У шкірі дуже багато нервових волокон і нервових закінчень, що розподілені вкрай нерівномірно і забезпечують різним ділянкам тіла різну чутливість. Наявність на шкірі волосяного покриву значно підвищує чутливість тактильного аналізатора.

Механізм дії тактильного аналізатора можна описати в такий спосіб. Механічна дія на шкіру викликає деформацію нервового закінчення, у результаті якого виникає рецепторний потенціал і нервовий імпульс. Цей імпульс (або порушення нервового імпульсу), що несе інформацію подразника, передається до центральної нервової системи, у її вищий відділ – кору головного мозку, де і формуються відчуття. Відмінна риса цього аналізатора полягає в тому, що рецепторна площа дотику більша, ніж у інших органів чуття. Це забезпечує шкірному аналізатору високу чутливість. Закономірності в будові провідних шляхів є такими ж, як і для інших аналізаторів.

У цьому поділі ми розглядаємо шкірний аналізатор як один із представників сенсорної системи, проте шкіра виконує ще низку важливих функцій у забезпеченні життєдіяльності людського організму. По-перше, шкіра охороняє людину від шкідливих зовнішніх впливів: механічних ушкоджень, сонячних променів, мікроорганізмів і хімічних речовин. По-друге, шкіра виконує секреторну, обмінну й інші функції, бере участь у підтримці постійної температури тіла, тобто в процесах терморегуляції. Секреторна функція забезпечується сальними і потовими залозами. Обмінна функція шкіри полягає в процесах регуляції загального обміну речовин в організмі, особливо водяного, мінерального і вуглеводів.

На тильній частині кисті щільність розміщення чуттєвих рецепторів становить 14 на квадратний сантиметр поверхні; на грудній клітці відповідно – 29.

Абсолютний поріг тактильної чутливості характеризується мінімальним тиском предмета на поверхню шкіри, який викликає ледь помітне відчуття дотику. Приклади меж чутливості тактильного аналізатора:

— для кінчиків пальців руки – 3 г/мм²;

— зворотна сторона пальця – 5 г/мм²;

— для поверхні кисті – 12 г/мм²;

— живіт – 26 г/мм²;

— для п’яти – 250 г/мм².

Поріг розрізнення складає приблизно 0,07 початкової величини тиску. Особливістю тактильного аналізатора є швидка адаптація. Зниження відчуття дотику або тиску залежить від сили подразника і для різних частин тіла знаходиться в межах від 2 до 20 с (час адаптації). Тактильний аналізатор має високу здатність до локалізації у просторі. Часова межа тактильного відчуття становить менше 0,1 сек.

 

Температурна чутливість.

 

Температурно-сенсорну систему звичайно розглядають як частину шкірного аналізатора, завдяки збігу, розташуванню рецепторів і провідникових шляхів. Оскільки людина є теплокровною істотою, то всі біохімічні процеси в її організмі можуть протікати з необхідною швидкістю і напрямком при визначеному діапазоні температур. На підтримку цього діапазону температур і спрямовані теплорегуляційні процеси (теплопродукція і тепловіддача). При високій температурі зовнішнього середовища судини шкіри розширюються і тепловіддача посилюється (почервоніння шкіри), при низькій температурі – судини звужуються і тепловіддача зменшується (збліднення шкіри). Запуск цих механізмів в організмі людини відбувається лише після отримання інформації від термочутливих структур.

Температурна чутливість має особливості при аналізі зовнішнього середовища: добре виражена адаптація і наявність температурного контрасту.

Температура шкіри нижча, ніж температура тіла загалом, і на окремих ділянках складає, °С:

— чоло – 34÷35 °С;

— обличчя – 20÷25 °С;

— живіт – 34 °С;

— ноги – 25÷27 °С.

Середня температура ділянок шкіри, які не вкриті одягом, – 30÷32 °С.

В шкірі людини є два види рецепторів, один з яких реагує на холод, а другий – на тепло. Загальна кількість точок холоду на тілі людини становить приблизно 250 000, а тепла всього 30 000.

Температурна чутливість є суто суб’єктивним сприйняттям людиною холоду чи тепла. Так, наприклад, металевий предмет при 30 °С чолом та шиєю сприймається як холодний, а пальцями ніг як теплий. Коли відповідна ділянка шкіри адаптується і стає нечутливою до зовнішньої температури, говорять, що температура середовища знаходиться на рівні фізіологічного нуля.

Латентний період температурного відчуття складає приблизно 250 мс. Просторовий поріг температурної чутливості при контактному впливі складає 1 мм², при променистому – 700 мм².

На тильній частині кисті щільність розміщення холодових і теплових рецепторів становить 7 і 0,5 на квадратний сантиметр поверхні; на грудній клітці відповідно – 9 і 0,3.

Абсолютний поріг температурної чутливості, який визначається за мінімальною зміною температури ділянок шкіри відносно власної температури даної ділянки тіла для теплових рецепторів – 0,2 °С, для холодових – 0,4 °С. Абсолютний диференціальний поріг чутливості – близько 1 °С.

Збалансованість процесів терморегуляції дає можливість людині виконувати предметну діяльність та підтримувати високий рівень життєдіяльності, як в умовах дуже високих, так і дуже низьких температур.

 

Больова чутливість.

 

В будь-якому аналізаторі, під впливом механічних, теплових, хімічних, електричних та інших подразників, виникають больові відчуття, якщо величина подразнювача перевищує верхню абсолютну межу чутливості (верхній абсолютний поріг). На цій підставі заперечувалося існування спеціальних рецепторів больової чутливості. Згодом було виявлено вільні нервові закінчення в епітеліальному шарі шкіри, котрі і є спеціалізованими больовими рецепторами.

Відчуття болю виникає внаслідок подразнення чутливих нервових закінчень, розташованих в органах та тканинах тіла. Характер больових відчуттів залежить від особливостей органа, котрий зазнав больового впливу та сили цього впливу.

Біологічний сенс болю полягає в тому, що він, як сигнал небезпеки, мобілізує організм на боротьбу за самозбереження. Під впливом больового сигналу перебудовується робота всіх систем організму і підвищується його реактивність.

Больове відчуття, як правило, характеризується невиразністю, може бути гострим, тупим, колючим, гнітючим, пекучим, пульсуючим, пронизливим, стріляючим, ниючим, глухим, миттєвим і т. ін. На розвиток больових реакцій та відчуттів впливає емоційний стан людини. Реакцію болю різко посилює страх, а агресивність навпаки зменшує реактивність організму.

Різні захворювання характеризуються болем, котрий вказує на наявність та локалізацію захворювання. Такий біль називається симптоматичним.

За місцем виникнення розрізняють два види симптоматичного болю:

1. вісцеральний біль виникає при ураженні патологічним процесом внутрішніх органів. Цей біль характеризується широкою іррадіацією, коли при ураженні внутрішнього органа біль відчувається в іншій частині тіла;

2. соматичний біль виникає при патологічних процесах в шкірі, кістках, м’язах. Цей вид болю точно локалізований.

Виявлено протиріччя між тактильними та больовими рецепторами. З’ясовано, що найменша щільність больових рецепторів припадає на ті ділянки шкіри, котрі найбільше містять тактильних рецепторів, і навпаки. Виявлене протиріччя зумовлене різними функціями рецепторів. Больові відчуття викликають захисні рефлекси, зокрема, рефлекс віддалення від подразника.

Тактильна чутливість пов’язана з орієнтувальними рефлексами, і це викликає рефлекс зближення з подразником.

Поріг больової чутливості шкіри живота – 15÷20 г/мм², кінчиків пальців – 300 г/мм². Латентний період – близько 370 мс.

На тильній частині кисті щільність розміщення больових рецепторів становить 188 на квадратний сантиметр поверхні; на грудній клітці відповідно – 196.

При відчутті болю спостерігається майже пряма залежність між відчуттям та інтенсивністю подразнення в діапазоні до порога чутливості.

 

Вібраційна чутливість.

 

Інтенсивна вібрація при тривалому впливі зумовлює суттєві зміни діяльності всіх систем організму людини і може викликати захворювання. Вібрація малої інтенсивності може бути корисною, знижує втомлюваність, підвищує обмін речовин, збільшує м’язову силу. Вібраційне відчуття обумовлене тими ж рецепторами, що і тактильне, тому топографія розподілу вібраційного відчуття на поверхні тіла аналогічна до тактильної.

Діапазон відчуття вібрацій – від 1 до 20000 Гц. Найбільш висока чутливість виявлена до частот 200¸250 Гц. Їх підвищення чи зменшення приводять до зниження вібраційного відчуття. В цьому випадку амплітуда вібрації мінімальна і дорівнює 1 мкм. Порогові значення вібраційної чутливості різні для різних ділянок тіла. Найбільшу чутливість мають дистальні ділянки тіла людини, тобто ті, що найбільш віддалені від його медіанної площини (наприклад, кисті рук).

 

 

Лекція № 4

 

Тема: „Середовище життєдіяльності людини”

 

ПЛАН

4.1. Система „людина – життєве середовище”.

4.1.1. Системний аналіз у безпеці життєдіяльності.

4.1.2. Система „людина – життєве середовище” та її компоненти.

4.2. Природне середовище.

4.2.1. Атмосфера.

4.2.2. Гідросфера.

4.2.3. Літосфера.

4.2.4. Біосферні зв’язки.

4.3. Техногенне середовище.

4.4. Соціально-політичне середовище.

4.5. Ноосфера.

 

4.1. Система „людина – життєве середовище”.