人体とその環境との相互作用に関する一般的な情報。労働安全衛生

人体とその環境との相互作用に関する一般的な情報。労働安全衛生

労働保護

「自分自身」を知らなければ、外界の脅威から「自分自身」をどのように守るべきかを理解することは不可能であるため、人体解剖学と生理学に関するいくつかの基本的なデータを思い出してみましょう。

現代人は環境に適応する長い進化の道を歩んできました。人体は単一の全体であり、そのすべてのシステムと器官は相互に依存し、条件付きで発達し、機能します。生物は全体として機能しますが、特にこれらのシステムが循環系や消化器系のように解剖学的に十分に区別されている場合、または生理学的に機能している場合には、外部環境における生物の機能を理解するには、それをさまざまなシステムに分割する必要があります。体温調節や免疫システムなど。

人間の体は非常に複雑であるため、多くの科学分野で研究されています。私たちはこれを非常に単純化して、労働過程における人間の安全を確保するという観点からのみ検討します。

人体のこれらの位置から、ある程度慣習的に、条件付きで (1) 整形システム、(2) 生命維持システム、および (3) 制御システムに名前を付けることができます。

整形システムには、骨および筋肉システムのほか、皮膚および多数の粘膜が含まれます。

生命維持システムには、外部環境との交換システム (呼吸器系、消化器系、排泄系) および体内のさまざまな器官間の物質の分配 (心血管系) のすべてのシステムが含まれます。

制御システムには、自律神経系と中枢神経系が含まれます。

すべての身体システムは、機能的に相互接続されているさまざまな器官で構成されています。臓器はさまざまな組織から構築されます。組織は細胞と細胞間物質で構成され、そこでさまざまな生化学的プロセスが行われます。すべての臓器には血管があり、ほとんどの臓器にはリンパ管があります。神経はあらゆる臓器に近づき、枝分かれしています。

筋骨格系は人間の筋骨格系を形成し、体の自律性、さまざまな動作を実行し、空間内を移動する能力を確保します。さらに、骨、筋肉、皮膚は、他のいわゆる内臓を外部環境への直接曝露から保護します。皮膚は保護機能に加えて、代謝と体温調節にも関与しています。

心臓と血管は閉鎖系を形成しており、心筋と血管壁の収縮により血液が通過します。血管は、動脈、毛細血管、静脈の XNUMX つの主な種類に分類されます。動脈は心臓から血液を運びます。それらはさらに小さな直径の血管に分岐し、そこを通って血液が体のあらゆる部分に流入します。心臓から最も遠い体の部分の血管は非常に小さいため、顕微鏡でしか見ることができません。細胞に酸素と栄養素を供給するのは、これらの微細な血管、毛細血管です。送達後、代謝最終産物を含む血液は、静脈と呼ばれる血管網を通って心臓に送られ、心臓から肺に送られ、そこでガス交換が行われ、その結果、血液は酸素で飽和されます。

呼吸器系、消化器系、排泄系は、生命に必要な物質を環境から消費し、代謝産物（生命の生化学的プロセス）を除去する役割を果たします。

皮膚からの発汗は、体の水分、塩分、酸塩基のバランスを維持するのに重要な役割を果たします。人は平均して600日あたり270mlの水を汗とともに排出します。汗とともに、大量（約XNUMX）の化学物質が排泄されます。

解剖学的には、神経系は中枢系と末梢系から構成されます。中枢神経系には脳と脊髄が含まれ、末梢神経系には脳神経と脊髄神経、さらに脊髄と脳の外側にある神経節と神経叢が含まれます。

入ってくる感覚情報は、痛み、視覚または聴覚の神経線維などの特定の経路を通過することによって処理されます。敏感な経路は脳の中心に向かって上向きに伸びています。中枢神経系の活動の結果は、筋肉の収縮または弛緩、または腺の分泌または分泌の停止に基づく活動です。

自律神経系は、不随意筋、心筋、およびさまざまな腺の活動を調節します。その構造は中枢神経系と末梢神経系の両方に存在します。

自律神経系の活動は、体の内部環境の比較的安定した状態、つまり体のニーズを満たす一定の体温や血圧を維持することを目的としています。自律神経は交感神経と副交感神経に分かれます。

交感神経系は、極限状況やストレス下で体の力を動員することを目的としたプロセスを刺激します。副交感神経系は、体のエネルギー資源の蓄積または回復に貢献します。

交感神経系と副交感神経系は協調して作用しており、拮抗しているとは考えられません。これらは共に、ストレスの強さや人の感情状態に応じたレベルで内臓や組織の機能をサポートします。どちらのシステムも継続的に機能しますが、その活動レベルは状況に応じて変動します。

内分泌系は、排泄管を持たない内分泌腺で構成されます。それらはホルモンと呼ばれる化学物質を生成し、血液中に直接入り、それぞれの腺から離れた臓器に調節効果をもたらします。

中枢神経系は、すべての器官、システム、および生物全体の活動を全体として制御しており、神経細胞とそこから伸びるプロセスの集合体です。頭蓋骨 (脳) と脊柱管 (脊髄) に位置するこの一連の細胞体では、感覚神経を介して入ってくる情報が処理され、感覚神経から運動器 (筋肉へ) と自律神経 (内臓へ) を介して実行器官へ送られます。臓器）神経。すべての神経とその枝は末梢神経系を形成します。

中枢神経系は、外部環境の条件に応じて生命活動のプロセスを組織し、個々の器官やシステムの働きの機能を変化させます。同時に、すべてのシステムの機能は密接に絡み合っています。たとえば、血液循環を介して物質を輸送する過程では、心血管系に加えて、血流が腎臓を通過するため泌尿器系も関与し、血流が肺を通過するため呼吸器系も関与します。そして消化器系と造血系。消化器系が心血管系に及ぼす影響の基礎は、水と電解質の代謝を通じた消化器系の密接な関係にあります。筋骨格系は血液の機械的な動きに非常に大きな影響を与えます。

すべてのシステムを作動させるには、中枢神経系 (およびそれに伴う人) が外部環境の状態に関する情報を持っている必要があります。これは、いわゆる感覚器官のさまざまな分析装置や受容体の助けを借りて達成されます。

どの分析装置も、受容体、神経経路、および脳端で構成されています。受容体の一部は環境の変化を認識するように適応されており（外部受容体）、また一部は内部受容体（内部受容体）です。受容体は、刺激のエネルギーを神経プロセスに変換します。経路は神経インパルスを大脳皮質に伝達します。受容体と脳末端の間には双方向の接続があり、これによりアナライザーの自己制御が保証されます。

視覚分析装置は、人の人生と外界との関係において例外的な役割を果たします。その助けを借りて、私たちは情報の大部分 (約 90%) を得ることができます。視覚を通して、私たちは物体の形、大きさ、色、私たちからの方向と距離を、ほぼ瞬時に、そしてかなりの距離からでも知ることができます。視覚分析装置には、目、視神経、および大脳皮質の後頭葉に位置する視覚中枢が含まれます。

視覚アナライザーの次に重要なのは聴覚アナライザーです。それによってのみ、例えば後ろから、または暗闇の中でさまざまな距離から、ほぼ瞬時に視界の外で情報を受け取ることができます。光と音の速度の違いは、遠くの雷雨や爆発などを観察するときに知覚できます。

別の分析装置 - 嗅覚を使用すると、遠く離れた場所から情報を受け取ることもできますが、動物界の代表者は人間よりもはるかに優れています。嗅覚受容体は鼻にあり、空気中の微量の物質を感知し、匂いとして感じられます。

もう XNUMX つのアナライザー - 味覚を使用すると、食品の品質に関する情報を得ることができます。私たちは舌や口腔粘膜にある受容体によって味を感じます。

もし人が自然について熟考するのであれば、見たり、聞いたり、匂いを嗅いだり、味わったりするだけでおそらく十分でしょう。しかし、人は食べて増やしたいので、そのためには行動する必要があります（棒を拾う必要があり、石に足を置く必要があり、自分の種類に寄り添う必要があります）。

そして、触覚がなければ、これらすべては不可能です。触覚では、皮膚表面への刺激の直接的な影響から生じる感覚を理解しています。皮膚には文字通り、さまざまな分析装置の受容体が詰め込まれています。

触覚アナライザーは、皮膚受容体への接触と圧力を感知します。

皮膚の温度感受性は、冷たさと熱という XNUMX 種類の受容体によって提供されます。

痛み受容体の空間分布は興味深いものです。触覚受容器がほとんどない場所も多くあり、その逆も同様です。痛みを伴う刺激は危険であるため、疼痛受容体はその刺激からの離脱反射を引き起こします。痛みの影響下では、体は危険と戦うためにすぐに動員され、すべての体のシステムの働きが再構築されます。

上で考察した分析器は非常に重要であり、人類には長い間知られていたため、それらを視覚、聴覚、嗅覚、触覚、味覚という感覚器官と呼んでいました。しかし、それらに加えて、人は他の分析装置と受容体を持っています。

人間の脳は環境だけでなく身体からも情報を受け取ります。敏感な神経装置はすべての内臓に存在します。内臓では、外部条件の影響下で、信号を生成する特定の感覚が生じます。これらの信号は、内臓の活動を調節するために必要な条件です。

重要な分析装置は固有受容器であり、筋肉の緊張や体と四肢の空間配置を感じることができます。

多様な受容体と分析器の違いにもかかわらず、それらはすべて危険から身を守るために進化の過程で発達したため、その機能には多くの共通点があります。

地上生活の実際の状況では、人はさまざまな、多くの場合弱い刺激物の影響を受けます。進化の過程で、人はその強度が一定の値に達した刺激のみを知覚する能力を発達させてきました。このような適切に知覚される最小値は、通常、感度の下限絶対閾値または知覚閾値と呼ばれます。同時に、知覚は常に、潜伏（潜伏）期間と呼ばれるしばらくの間、刺激の開始より遅れます。

知覚の閾値を超えると、刺激の強度が増加するにつれて感覚の強度もゆっくりと増加し、それらの関係はウェーバー・フェヒナーの対数法則で近似的に表すことができます。刺激と感覚の間のこのようなつながりは偶然ではありません。これにより、非常に広範囲の刺激をはるかに狭い範囲の感覚に減らすことができ、刺激の最大の値が最大の変換を受けるからです。

高い値の刺激は自然界ではまれであり、原則として危険を伴い、その発生について生物に「警告」する必要があります。したがって、刺激の強度が増加すると、感覚が特別な危険信号、つまり体が取り除きたい痛みはただ一つであるという信号に置き換わる瞬間が必ず来ます。それは自分自身を危険から救います。このように適切に知覚される刺激の最大値は、通常、感度の絶対上限閾値または痛みの閾値と呼ばれます。

適切に感じられる最小値から最大値までの間隔 (知覚閾値から痛み閾値まで) が、分析装置の感度範囲を決定します。

感度範囲内では、アナライザーは XNUMX つの異なる、しかし強度が近い刺激を区別できなくなる場合があります。分析者のこの能力を評価するために、彼らは差分閾値（または識別閾値）について話しています。これは、感覚にほとんど気付かない違いを引き起こす、XNUMXつの刺激の強度間の最小の差として理解されています。

生物界のあらゆるものと同様、しきい値は厳密には安定していません。これらは多くの要因に依存しますが、多くの場合、考慮するのは困難です。したがって、すべてのしきい値は統計的な平均として考慮される必要があります。

実際の活動状況では、複数の刺激が人の各アナライザーに同時に作用します。したがって、分析装置の機能だけでなく、人が作業する条件も考慮する必要があります。したがって、機能するための最適な条件を決定するときは、すべての人間の分析装置に作用する刺激システム全体を考慮する必要があります。

アナライザーのセット全体を個別のシステムに分割することはかなり条件付きであることを強調します。これらのシステムは明らかに、受容体のみが異なります。ほとんどの場合、環境条件の変化に応じた生物の生命活動の性質の変化は、複数の分析装置の参加によって発生しますが、それらの間に明確な線を引くことは事実上不可能です。たとえば、前庭器官、筋肉の重力受容器と固有受容器、皮膚の触覚受容器、視覚器官の受容器が姿勢の調節に関与しています。さらに、この場合、すべての分析システムは同じアクチュエータ、つまり筋骨格系を備えています。外部妨害に対する反応の選択が意識的に行われる場合、個々の分析装置を選び出すことはさらに困難です。

進化の過程で、外部条件の不利な変化を補うように設計された、人の解剖学的構造と生理学的機能に固定された多数の特殊なシステムが人体内で発達してきました。環境条件が変化すると、それに対応する変化が体内の生命プロセスに自動的に生じます。これは、この外部変化が体の損傷や死につながらないようにすることを目的としています。

外部環境の変化の影響下で起こる身体の内部環境の変化は、一方では新しい環境条件への適応（順応）を目的とし、他方では比較的変化のない環境を維持することを同時に目的としています。身体の内部環境とその機能の状態（ホメオスタシスまたはホメオスタシス）。

適応と恒常性は相互に関連し、補完的なプロセスであり、すべての生命システムの最も重要な特徴の XNUMX つです。誇張することなく、これらは人体の安全な機能の主要なメカニズムであり、それが健康、さらには生命を決定すると言えます。

通常変化する外部環境の通常の条件下では、適応して恒常性を維持する必要性にうまく対処できる生物は健康です。

身体が恒常性を維持するために代償反応のメカニズムをオンにするとき、私たちはいわゆる病前の状態、つまり病気になる前の状態について話さなければなりません。この状態では、現代医学が理解しているように、この病気の臨床症状はまだありませんが、残念ながら、人が健康であると言うのは不可能です。

生物が環境条件に適応できない場合、病気になったり死亡したりします。

前述のことから、人間の安全を確保することは、外部環境 (労働条件) と労働者の身体の内部環境の機能の制御からなり、この外部環境の影響下で身体がその内部にとどまることを可能にするということになります。適応能力を高め、健康と働く能力を維持します。

著者: Fainburg G.Z.、Ovsyankin A.D.、Potemkin V.I.

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