2. Сходство и отличие человека и животных
В науке накоплено достаточно большое число фактов, свидетельствующих о поразительном сходстве человека и животных, что позволяет сделать вывод о единстве происхождения живых существ. Элементный состав живых организмов на Земле одинаков, то есть в составе тел живых организмов присутствуют одни и те же химические элементы. В клетках животных содержатся похожие белки и нуклеиновые кислоты, выполняющие одинаковые функции. Особенно большое сходство выявлено между человеком и обезьянами: так, ДНК человека и макаки содержат 66 % сходных генов, а ДНК человека и шимпанзе – 92 %. Сходны и иммунологические свойства крови: и у человека, и у человекообразных обезьян различаются группы крови и имеется резус-фактор.
В строении тела человека и животных выделяют аналогичные органы и части тела. Сходство общего плана строения человека и животных доказывает родство и общность происхождения животных. Причем чем выше на эволюционной лестнице находится животное, тем большее сходство с человеком можно наблюдать. Как и у всех обезьян, передние конечности человека хватательные, имеют кисть, свободно сгибающуюся и разгибающуюся; большой палец противопоставлен остальным; концевые фаланги снабжены сводчатыми ногтями. В плечевом поясе хорошо развиты ключицы, обеспечивающие разнообразные и сложные движения передних конечностей. Черепная коробка крупная. Глазницы расположены на фронтальной стороне черепа и обращены вперед. Поля видимости каждого глаза не изолированы, как у большинства млекопитающих, а перекрываются одно другим, что обеспечивает бинокулярное, объемное зрение.
Человек и приматы, в отличие от других млекопитающих, обладают высокоразвитым головным мозгом, имеющим затылочную долю и выделяющиеся лобные доли. Наличие затылочных долей связано с развитием зрения, а лобных – с интеллектуальными способностями. Весь же комплекс – способные к манипуляциям передние конечности, высокоразвитые органы зрения и головной мозг обезьян – фундаментальная предпосылка способности к труду.
Развитие зародышей животных одного типа во многом сходно. У всех хордовых на ранних стадиях эмбриогенеза закладывается осевой скелет (хорда), появляется нервная трубка, образуются жаберные щели. Строение сердца зародыша человека напоминает строение сердца рыб – одно предсердие и один желудочек. Исследование эмбрионального развития различных животных привело к выводу, что человек в своем эмбриональном развитии проходит все стадии эволюции вида. Такая особенность была сформулирована во второй половине XIX в. немецкими учеными Ф. Мюллером и Э. Геккелем как биогенетический закон – «в онтогенезе повторяется филогенез», согласно которому индивидуальное развитие особи (онтогенез) представляет собой краткое повторение филогенеза (исторического развития вида).
Черты поведения человека и животных во многом схожи. У животных, так же как у человека, развита система общения с помощью соответствующих сигналов. Механизмы поведения человека как биологического вида и животных едины. Выдающиеся русские ученые И. М. Сеченов (1863) и И. П. Павлов (1926) создали рефлекторную теорию поведения, базирующуюся на сложных и многообразных проявлениях деятельности нервной системы, функциональной единицей которой является рефлекс.
Вместе с тем в строении и физиологии человека имеются существенные отличия от животных. Прямохождение стало возможным вследствие сильного развития мускулатуры нижних конечностей, появления в позвоночнике выраженных изгибов (шейный, грудной, поясничный, крестцово-копчиковый), изменения положения таза (под углом 60° к горизонтали), формирования сводчатой стопы с хорошо развитым первым пальцем. В соответствии с вертикальным положением тела изменилось и расположение внутренних органов.
Следует отметить функциональное разделение верхних и нижних конечностей человека. Рука человека характеризуется высокой степенью развития – гибкая подвижная кисть руки, наличие большого количества мелких мышц, большой палец противопоставлен ладони, что позволяет крепко удерживать предметы. Рука человека неспецифична, она может выполнять разнообразные сложные и тонкие движения.
Главным отличием в строении человека и животного является развитие головного мозга – материальной основы мышления, сознания, речи. Головной мозг человека не только значительно крупнее, но и гораздо более сложно устроен, чем мозг животных. Это связано с появлением новых структур, ансамблей нейронов, регулирующих сложные движения, речь, мышление. Полушария головного мозга человека неравноценны, они функционально асимметричны. Ученые доказали, что левое полушарие связано с логическим мышлением, целенаправленностью действий, а правое – с эмоциональной сферой, с интуицией.
К морфофункциональным особенностям тела человека можно также отнести преимущественно развитый мозговой отдел черепа по сравнению с лицевым, большой объем головного мозга, бинокулярное зрение, кожу, лишенную волосяного покрова, малую плодовитость и другие.
Результатом эволюции стали фундаментальные биосоциальные отличия человека, которые появляются в процессе онтогенеза при условии жизни человека среди людей, в социуме. Эти особенности касаются и физиологии, и поведения, и образа жизни человека.
Развитие разума. Человек в отличие от животных обладает особой формой мышления – понятийным мышлением. В понятии заключаются наиболее важные существенные признаки и свойства, понятия абстрактны. Отражение действительности животными всегда конкретно, предметно, связано с определенными предметами окружающего мира. Только мышление человека может быть логичным, обобщающим, отвлеченным. Животные могут совершать очень сложные действия, но в их основе лежат инстинкты – генетические программы, передающиеся по наследству. Набор таких действий строго ограничен, определена последовательность, которая не меняется с изменением условий, даже если действие становится нецелесообразным. Человек же вначале ставит цель, составляет план, который может измениться при необходимости, анализирует результаты, делает выводы.
Речь. И. П. Павлов (1925), исследуя особенности высшей нервной деятельности человека, выявляет ее качественные отличия от нервной деятельности животных – наличие второй сигнальной системы, то есть речи. Органами чувств животные и человек способны улавливать различные изменения качеств и свойств окружающих предметов и явлений (звук, цвет, свет, запах, вкус, температуру и т. д.). Именно работа сенсорных механизмов лежит в основе действия первой сигнальной системы, общей у человека и животных. В то же время у человека развивается вторая сигнальная система. Сигналами здесь служат слова, речь, отделенная от самого предмета, абстрактная и обобщенная. Слово заменяет непосредственные раздражители, является «сигналом сигналов». Многочисленные наблюдения показали, что вторая сигнальная система может быть развита только при общении с людьми, то есть развитие речи имеет социальный характер.
Трудовая деятельность. Многие животные способны к определенной созидательной деятельности. Но только человек способен изготавливать сложные орудия труда, планировать трудовую деятельность, корректировать ее, предвидеть результаты и активно изменять окружающий мир.
Использование огня. Огромное значение для развития человека и общественных отношений имело освоение огня. Этот факт позволил человеку выделиться из мира природы, стать свободным, не зависеть от условий стихии. Положительным в развитии человечества стали тепловая обработка пищи и использование огня для изготовления более совершенных орудий труда.
Разделение труда. Уже на начальных этапах развития человеческого общества происходило разделение труда по возрастным и половым признакам. Это привело к развитию общественных отношений, к росту производительности труда, позволило передавать опыт и знания новому поколению.
Семейно-брачные отношения. Регулирование брачных отношений обществом явилось положительным фактором не только для развития социума, но и для биологической эволюции человека. Запрет родственных браков предупреждает накопление негативных мутаций, приводит к обогащению генофонда общества.
3. Здоро́вье — состояние любого живого организма, при котором он в целом и все его органы способны полностью выполнять свои функции; отсутствие недуга, болезни (подробное рассмотрение определений здоровья приведено ниже). К наукам, изучающим здоровье, относятся: диетология, фармакология, биология, эпидемиология, психология (психология здоровья, психология развития, экспериментальная и клиническая психология, социальная психология), психофизиология, психиатрия, педиатрия, медицинская социология и медицинская антропология, психогигиена, дефектология и другие
Одним из показателей социального благополучия общества является здоровье населения. Для обеспечения здоровья человек обязан знать индивидуальные особенности своего организма, уметь мобилизовать его резервные возможности, которые практически беспредельны. Однако нельзя забывать, что существует много так называемых факторов риска, создаваемых самим человеком, которые способствуют развитию заболеваний. Такими факторами являются нейропсихические перегрузки (при стрессовых ситуациях, экстремальных состояниях), вредные привычки (курение, злоупотребление алкоголем), нерациональное питание (особенно высокое содержание в пище животных жиров, соли, сахара, недостаток витаминов, нарушение режима приема пищи) и др. (1, 2).
Сегодня очевидно, что многие болезни взрослых формируются еще в детстве и часто являются следствием неправильного образа жизни. Обследования школьников в разных регионах страны свидетельствуют о низком уровне их здоровья. На основании комплексной медицинской оценки состояния здоровья выявлено, что число здоровых школьников не превышает 20%, а в старших классах — 14%. За последние 10 — 15 лет не только не выявлено положительной динамики в состоянии здоровья учащихся, а, напротив, прослеживается отрицательная тенденция: хронические заболевания диагностируются у 40-45% школьников. Аналогичная тенденция обнаруживается в состоянии здоровья учащихся ПТУ, студентов вузов и техникумов.
Распространенность хронических заболеваний у студенческой молодежи варьирует в пределах от 4, 3 до 55, 7% (4).
Серьезный урон здоровью человека наносит курение. Как показывают многочисленные исследования, тенденция роста приобщения молодежи к курению сохраняется. Так, если в 8 классе курят 25,2% школьников, в 9-м — 31%, то в 10-м классе число курящих достигает 40,9%, 8% из них составляют девочки. Борьба с курением в настоящее время приобретает особую актуальность в связи с тем, что с наступлением “рынка” наша страна стала “полигоном” для массированного наступления запрещенной или резко ограниченной в странах Запада рекламы табачной продукции крупнейших фирм мира, сделанной с присущим Западу высоким профессионализмом и мастерством и поэтому тем более опасной.
Несомненно, что факторы риска причиняют огромный ущерб здоровью. Между тем, многие аспекты их влияния на человека остаются еще недостаточно изученными. С целью выявления изменений, происходящих в различных системах организма, и, в частности, в системе кровообращения в результате острого и хронического воздействия неблагоприятных факторов, и разработки соответствующих профилактических мероприятий было проведено настоящее исследование.
В экспериментах на собаках, подвергавшихся действию экстремальных факторов (тяжелая физическая нагрузка, высокая температура окружающей среды, компрессия конечности) производилась комплексная оценка гемореологических показателей (вязкости крови и плазмы, гематокрита, концентраций гемоглобина и белков плазмы, деформируемости и агрегации эритроцитов).
Тяжелая физическая нагрузка заключалась в удержании на плечевом поясе груза величиной 80% от максимально выдерживаемого до многократного повисания на фиксирующих лямках через каждые 5 секунд. Такая нагрузка в опытах на собаках использовалась и другими исследователями (3). Перегревание животных достигалось пребыванием их в термокамере при температуре 55oС в течение 1 часа.
Сдавливание тканей с затруднением венозного оттока осуществлялось посредством 60-минутной компрессии конечности пневматической манжеткой с давлением 40 мм рт. ст. Были сформированы три группы животных, каждая из которых подвергалась воздействию какого-то одного экстремального фактора. Развитие экстремальных состояний в данных условиях, хотя и сопровождалось напряжением физиологических функций, не приводило к гибели экспериментальных животных.
Воздействие тяжелой физической нагрузки обусловило значительные изменения гемореологических свойств. Имело место увеличение вязкости крови при разных напряжениях сдвига (28-50%; P<0, 01). Повысились значения гематокрита на 19%, концентрации гемоглобина на 18%. Наблюдалось некоторое ухудшение собственной деформируемости эритроцитов. Об этом свидетельствовало повышение вязкости их суспензии с гематокритом 95% на 25%. Срочная адаптация к нагрузке сопровождалась снижением скоростей оседания эритроцитов, уменьшением индекса агрегации на 16%. В результате интенсивной мышечной деятельности возросла концентрация общего белка плазмы на 9% (P<0, 05).
Сходные изменения отмечались и при гипертермии. Установлено, что под влиянием выраженной тепловой нагрузки увеличивалась вязкость крови как при высоких, так и при низких напряжениях сдвига. Изменение текучести было обусловлено главным образом эритроцитарным компонентом крови. Имело место возрастание показателя гематокрита, количества эритроцитов в 1 мкл крови, концентрации гемоглобина в среднем на 20-22%. Вклад плазменного компонента в изменение текучести был менее выражен: вязкость плазмы увеличилась на 13%, концентрация общего белка — на 16%.
Сдавливание тканей конечности также привело к снижению текучести крови. Повышение вязкости крови было обусловлено как плазменным компонентом, так и эритроцитарным. Концентрация общего белка плазмы возросла на 8%. На 6% увеличился показатель гематокрита. Указанные изменения гемореологических параметров отмечались лишь в крови, взятой из вены конечности с наложенной манжеткой. В крови, полученной из вены интактной конечности, гемореологические сдвиги отсутствовали.
Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что под влиянием экстремального фактора в организме развивается состояние гипервязкости крови, наиболее значимым компонентом которого является гемоконцентрация. Известно, что возрастание вязкости крови может снижать сердечный выброс и ухудшать доставку кислорода тканям. Следовательно, в условиях снижения функциональных возможностей организма указанные гемореологические изменения могут играть патогенетическую роль и приводить к развитию заболеваний.
Нами обследовано 25 больных хроническим бронхитом, имевших пристрастие к курению. Наряду с оценкой гемореологических параметров проводилось исследование функции внешнего дыхания с помощью пневмотахографа. Биохимические показатели крови (общий белок и фракции, щелочная фосфатаза, липопротеины высокой плотности, холестерин, кальций) определялись на спектрофотометре. Контрольной группой явились 15 здоровых лиц.
В результате проведенного исследования установлено нарушение функции внешнего дыхания у больных хроническим бронхитом, проявлявшееся в снижении параметров спирограммы, по сравнению с должными. Характерной особенностью гемореологических изменений явилась гемоконцентрация. Значения гематокрита находились в пределах 48%-54%. Известно, что при высоких значениях гематокрита и вязкости крови общий эффект транспорта кислорода ухудшается (5).
Не случайно больные с гипервязкостью крови имели не только дыхательную, но и сердечную недостаточность. У некоторых пациентов отмечалось усиление агрегации эритроцитов. Очевидно, это было связано с повышенным содержанием в их крови общего белка плазмы и фибриногена. В ряде случаев обнаружены снижение уровня липопротеинов высокой плотности (менее 0, 95 ммоль/л) и гиперхолестеринемия. У этих пациентов зарегистрированы более высокие, по сравнению с контролем, значения вязкости суспензии эритроцитов с гематокритом (45%). Возрастание величины данного параметра свидетельствовало об ухудшении деформируемости эритроцитов. Несколько повышенной оказалась адгезия лейкоцитов. Известно, что увеличение степени прилипания лейкоцитов к сосудистому эндотелию способствует закупорке капилляров и ухудшению текучести крови на микроциркуляторном уровне.
Под влиянием проведенного лечения с использованием антагонистов кальция наблюдалось снижение вязкости крови наряду с улучшением функции внешнего дыхания. Уменьшалась гемоконцентрация и агрегация эритроцитов, увеличивалась деформируемость эритроцитов, снижалась адгезия лейкоцитов.
Оценка комплекса гемореологических параметров была проведена также у 44 больных с заболеваниями сосудов нижних конечностей (из них с болезнями вен — 28 чел., с облитерирующим атеросклерозом — 16 чел.). Факторами риска у этих пациентов являлись неправильное питание, избыточная масса тела, низкая двигательная активность, курение. Контрольную группу составили 36 здоровых лиц.
Установлено, что у больных с выраженной хронической венозной недостаточностью отмечалось снижение текучести крови по сравнению с контрольной группой. Повышение вязкости крови было обусловлено, главным образом, возрастанием концентраций общего белка плазмы и фибриногена на 30%, агрегации эритроцитов на 50%, степени адгезии лейкоцитов на 12%. В некоторых случаях наблюдалось повышение гематокрита и снижение деформируемости эритроцитов.
Результаты обследования больных с облитерирующим атеросклерозом показали, что при компенсации артериального кровообращения значения показателей гемореологии соответствовали нормальному уровню. По мере прогрессирования ишемии нарастали негативные изменения реологических свойств крови. У больных с декомпенсацией артериального кровообращения в покое отмечались высокие значения гематокрита (49, 8 7+0 0, 8) ; наблюдалось увеличение вязкости суспензии эритроцитов со стандартным гематокритом на 10%, что свидетельствовало об ухудшении деформируемости эритроцитов; регистрировалось повышение агрегации эритроцитов на 25%. Возрастание адгезии лейкоцитов было незначительным.
Полученные данные указывают на развитие синдрома гипервязкости крови при венозной и артериальной недостаточности нижних конечностей, который, очевидно, оказывает неблагоприятное воздействие на тканевую перфузию. Известно, что возрастание агрегации эритроцитов и концентрации белков плазмы затрудняет диффузионный перенос кислорода из крови в ткань, а повышение степени адгезии лейкоцитов и гемоконцентрация увеличивают сопротивление кровотоку на уровне микроциркуляции. В данных условиях указанные гемореологические сдвиги способствовали усилению гипоксии тканей и повышению риска тромбообразования. Об этом свидетельствовали трофические нарушения, отмечавшиеся у больных с синдромом гипервязкости крови.