Вопрос 2. Микроорганизмы как фактор опасности

Вопрос 1. Условные и безусловные рефлексы

Рефлексы - ответные реакции организма на изменения в окружающей или внутренней средах; проявляются возникновением или прекращением какой-либо деятельности организма, сокращением пли расслаблением мышц, сужением или расширением сосудов и т.д. Рефлексы, или рефлекторные акты, свойственны только организмам, имеющим нервную систему. "В жизни сложного организма, - писал великий русский физиолог И.П. Павлов, - рефлекс есть существеннейшее и наиболее частое нервное явление. При помощи его устанавливается постоянное, правильное и точное соотношение частей организма между собой и отношение целого организма к окружающим условиям".

Принято делить все рефлексы на условные и безусловные. Живой организм появляется на свет с набором врожденных рефлексов. Например, у новорожденного сосательные движения возникают в тот момент, когда что-то коснется его рта, будь то грудь матери, соска-пустышка или палец. Врожденные рефлексы отличаются большим постоянством: в ответ на одно и тоже раздражение независимо от остальных условий происходит строго определенная реакция. И.П. Павлов назвал такие рефлексы безусловными. С течением времени на базе безусловных рефлексов строится более сложное поведение: сосательные движения, например, возникают уже только на подкрепляемые пищей раздражения. Ребенок привыкает к определенным часам кормления, и соответствующая количеству и характеру пищи слюна начинает выделяться уже не только после, но и до попадания пищи в рот. Каждый знает, что у взрослого человека слюноотделение может возникать уже при одном только виде или запахе пищи. Достаточно увидеть кусок лимона или даже мысленно представить себе как его режут, и во рту появляется обильная слюна. Такого рода рефлексы приобретаются в процессе индивидуального опыта каждого отдельного животного или человека, они полностью зависят от специфических для каждого условий существования. Эти рефлексы И.П. Павлов назвал условными. С изменениями в окружающей среде рефлексы также изменяются. Именно благодаря условным рефлексам организм способен быстро перестраивать свое поведение[1].

Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность - сложная форма жизнедеятельности, обеспечивающая индивидуальное поведенческое приспособление человека и высших животных к изменяющимся условиям окружающей среды.

Понятие "высшая нервная деятельностью введено великим русским физиологом И.П. Павловым в связи с открытием условного рефлекса как новой, не известной до этого формы нервной деятельности. И.П. Павлов противопоставил высшую нервную деятельность низшей нервной деятельности, направленной в основном на поддержание гомеостаза организма в процессе его жизнедеятельности.

При этом нервные элементы, осуществляющие взаимодействие внутри организма, объединены нервными связями уже к моменту рождения. И, наоборот, нервные связи, обеспечивающие В. н. д., реализуются лишь в процессе жизнедеятельности организма в форме жизненного опыта. Поэтому низшую нервную деятельность можно определить как врожденную форму, а высшую нервную деятельность - как приобретаемую в индивидуальной жизни человека или животного.

Истоки противопоставления высшей и низшей форм нервной деятельности восходят к идеям древнегреческого мыслителя Сократа о существовании у животных "низшей формы души", отличающейся от души человека, обладающей " мыслительной силой"[2]. Долгие столетия представления о "душе" человека и непознаваемости его психической деятельности оставались в умах людей неразрывными. Лишь в 19 в. в трудах отечественного ученого, основоположника современной физиологии И.М. Сеченова был раскрыт рефлекторный характер деятельности головного мозга. В книге "Рефлексы головного мозга", вышедшей в 1863 г., он первым сделал попытку объективного изучения психических процессов. Само первоначальное название книги "Попытка ввести физиологические основы в психические процессы", измененное под влиянием цензуры, говорит о том, что И.М. Сеченов давал в руки исследователей объективный метод изучения сложных процессов психической деятельности.

Идеи И.М. Сеченова блестяще развил И.П. Павлов. На основе разработанного ил метода условных рефлексов он показал пути и возможности экспериментального изучения функций коры больших полушарий, играющих ключевую роль в сложных процессах психической деятельности.

Безусловные рефлексы

Низшая нервная деятельность получила название безусловно рефлекторной, а ее отдельные реакции называют безусловными рефлексами. Безусловные рефлексы, сформировавшиеся за миллионы лет эволюции, одинаковы для всех представителей данного вида животного и мало зависят от сиюминутных условий существования конкретного организма.

Безусловные рефлексы позволяют решать важнейшие биологические задачи надежными, проверенными веками способами и решать успешно при условии, что факторы окружающей среды остаются в общем такими же, как и миллионы лет назад. При резком же изменении этих условий безусловный рефлекс становится плохим помощником. Например, для ежей характерен оборонительный безусловный рефлекс: свернуться в клубок и выставить колючки[3]. На протяжении многих тысячелетий он их выручал, но во второй половине 20 в., по мнению зоологов, этот рефлекс поставил их на грань вымирания, т. к. ежи, выходящие ночью на долго сохраняющие тепло автодороги, чтобы погреться, при приближении автомобиля не убегают, а пытаются защищаться как встарь теми же колючками и, конечно, гибнут под колесами.

Значит, попытка приспособиться к резко изменившимся условиям с помощью беззусловно рефлекторного поведения может привести организм к гибели. Более того, поскольку у всех представителей данного биологического вида безусловные рефлексы одинаковы, при резкой перемене климата или других факторов может гибнуть не один организм, а множество особей. У одноклеточных организмов, червей, моллюсков и членистоногих, например, гибель большого числа особей восполняется огромной скоростью размножения.

Совсем иначе приспосабливаются к изменившимся условиям высшие животные и человек. У этих видов на основе низшей нервной деятельности сформировались новые механизмы приспособления - высшая нервная деятельность. С ее помощью живые организмы приобрели способность реагировать не только на непосредственное действие биологически значимых агентов (пищевых, половых, оборонительных), но и на их отдаленные признаки, выявляя из хаоса окружающей среды связи во времени между биологически важным явлением и закономерно предшествующими ему событиями[4].

Условные рефлексы

Условный рефлекс - явление чрезвычайно сложное. Вырабатывается он на базе безусловных рефлексов. Для образования его необходимо сочетание во времени какого-либо изменения в окружающей среде (или во внутреннем состоянии организма), воспринятого животным, с осуществлением какого-либо безусловного рефлекса. Только при этом условии само это изменение может стать раздражителем, вызывающим условный рефлекс. Такой раздражитель называют условным или сигналом.

Например, стук миски, из которой кормили собаку, вызывает выделение слюны только в том случае, когда эти звуки совпадали с едой, т.е. первоначально нейтральные раздражители (звуки) подкреплялись кормлением - безусловным раздражением. Такова классическая схема образования условного рефлекса. Однако наблюдения показывают, что для этого требуется еще ряд условий. Например, накормленная собака не будет реагировать на условный раздражитель.

Это значит, что условный рефлекс может возникнуть только на фоне соответствующей биологической потребности. В частности, для реализации пищевого условного рефлекса необходимо ощущение голода.

Такие состояния субъективно выражают объективную потребность, и именно в них содержится мотивировка дальнейшего поведения, направленного на удовлетворение потребности (в данном случае пищевой). Поэтому их называют мотивациями. Таким образом, не объективный условный раздражитель, а в первую очередь преобладающая мотивация обеспечивает возможность реализации условного рефлекса[5].

Структурную основу всех рефлексов составляет так называемая рефлекторная дуга. Она состоит из воспринимающих раздражение рецепторов, чувствительных, или афферентных, волокон, по которым сигналы поступают в центральную нервную систему; вставочных нейронов, обрабатывающих полученную информацию; эфферентных нервных волокон, осуществляющих передачу двигательных команд на периферию.

Представление о рефлекторной дуге более 300 лет назад ввел в науку французский ученый Р. Декарт.

Время шло, уточнялись представления о нервной и мышечной системе, уточнялось и понятие "рефлексы". Если Декарт рассматривал рефлексы только как простейшие движения, то основоположник отечественной физиологии И.М. Сеченов распространил идеи рефлекторной теории и на психическую деятельность человека, а И.П. Павлов доказал, что рефлекторная деятельность лежит в основе всех форм обучения человека (трудовым навыкам, речи и т.д.) [6].

Вопрос 2. Микроорганизмы как фактор опасности

Действие биологического (бактериологического) оружия (БО) основано на использовании болезнетворных микроорганизмов, способных вызывать массовые заболевания людей, животных и растений.

По данным зарубежных авторов, из огромного числа болезнетворных микроорганизмов в качестве бактериальных средств (БС) поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений могут быть использованы лишь некоторые, отвечающие особым требованиям, а именно: способностью возбудителя (болезнетворного микроорганизма) вызывать массовые заболевания и возможностью его культивирования (производства) в неограниченных количествах.

К их числу относят: возбудителей чумы, сибирской язвы, натуральной оспы,, желтой лихорадки, сыпного тифа, Ку-лихорадки и др., а также токсины, продукты жизнедеятельности некоторых микроорганизмов (например, ботулизма) - для поражения людей; возбудителей ящура, чумы крупного рогатого скота, чумы свиней и др. - для поражения сельскохозяйственных животных; возбудителей ржавчины хлебных злаков, пирикуляриоза риса, фитофтороза картофеля и др. - для поражения сельскохозяйственных растений.

Способность некоторых инфекционных заболеваний передаваться от больного здоровому, возможность широкого эпидемического и эпизоотического их распространения, а также длительной сохранности во внешней среде (например, сибирская язва) обусловливают особенности БО, отличающие его от других видов ОМП. Особенностью инфекционных заболеваний является также наличие инкубационного периода развития болезни, колеблющегося от нескольких часов до 20 (реже более) суток[7].

Патогенные микроорганизмы не определяются органами чувств человека, так как они очень малы, не имеют запаха, цвета и вкуса. Они подразделяются в зависимости от размеров, строения и биологических свойств на классы[8].

Бактерии - это одноклеточные микроорганизмы, размеры которых колеблются от 0,5 до 8-10 мкм. Они могут иметь разнообразные формы: шаровидные, палочковидные, извитые. Размножаются бактерии простым поперечным делением - через каждые 30 минут. Образуются две самостоятельные клетки. Погибают бактерии под воздействием прямых солнечных лучей, дезинфицирующих средств и высокой температуры - свыше 60ºС. Замораживание до - 20ºС переносят свободно.

Определенные виды бактерий покрываются для выживания в не6лагооприятных условиях защитной капсулой или превращаются в спору, устойчивую к воздействию внешней среды. Патогенные бактерии могут вызывать у людей и животных такие тяжелые инфекционные заболевания, как чума, оспа, сибирская язва, сап и др. Ядовитые продукты их метаболизма получили название микробных токсинов. Наибольшее внимание микробиологов и инфекционистов привлекают ботулинический токсин и стафилококковый энтеротоксин.

Риккетсии - 6актериеподобные микроорганизмы, клетки-палочки от 0,4 до 1 мкм. Они размножаются только внутри живых тканей бинарным делением[9]. Спор не образуют, но устойчивы к высоким и низким температурам. Риккетсии вызывают такие тяжелейшие заболевания, как сыпной тиф, пятнистая лихорадка Скалистых гор, Ку-лихорадка и др.

Грибки являются одно - или многоклеточными организмами растительного происхождения. От бактерий они отличаются более сложным строением и способом размножения. Их споры очень устойчивы к высушиванию, действию солнечных лучей и дезинфицирующих средств. Вызываемые патогенными грибками заболевания поражают внутренние органы, протекают тяжело и длительно по времени. Это кокцидиоидомикоз, гистоплазмоз и друге микозы.

Вирусы - это большая группа биологических агентов, которые не имеют клеточной структуры. Они могут развиваться и размножаться только в живых клетках и используют для этого их биосинтетический аппарат. Внеклеточные формы вирусов имеют размеры от 0,02 до 0,4 мкм. Многие из них неустойчивы к различным факторам внешней среды: ультрафиолетовым лучам, высокой температуре и дезинфицирующим средствам (формалин, хлорамин и т.п.) [10].

Сложность установления факта применения БО, определения его вида, а также трудности диагностики заболеваний, особенно вызванных генетически измененными микроорганизмами, делают БО весьма эффективным средством массового поражения.

Основным способом применения БО, по данным зарубежной литературы, считается заражение приземных слоев атмосферы бактериальными аэрозолями при использовании ракет, самолетов, специальных распыливающих устройств, авиационных и артиллерийских боеприпасов и т.п. Площадь участка заражения БО зависит от способа применения и метеорологических условий. Однако применение БО предполагает заражение огромных площадей. Возможно даже использование зараженных членистоногих (клещей), насекомых - 6лох, комаров. Не исключено применение БО диверсионным путем (заражение водоисточников, водопровода, вентиляционных систем, продуктов питания и т.п.).

Поражение людей и животных может происходить через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, поврежденные и неповрежденные кожные покровы, при укусе насекомых и клещей. БО могут вызывать поражения не только в результате непосредственного их воздействия на организм человека (животного), но и в результате контакта здоровых с заболевшими, а также с различными предметами в очаге заражения[11].