Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ВРЕМЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОРГАНИЗМА И ЕГО СИСТЕМ





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

В клетках и тканях непрерывно протекают процессы ассимиляции и диссимиляции, которые складываются из дискретных химических реакций. Каждая из этих реакций име­ет свою временную характеристику. Все физиологические системы функционируют так­же дискретно: в виде замкнутых циклов (например, дыхание) или в виде последовательно протекающих этапов (например, пищеварение). При этом как циклы, так и этапы процес­сов имеют свои временные параметры. Так, для сердечно-сосудистой системы характер­ной временной мерой является сердечный цикл (в среднем 0,8 с), состоящий, в свою оче­редь из строго соотносящихся между собой фаз. Кровь протекает за единицу времени определенное расстояние по сосудам разного калибра с линейной и объемной скоростью, разной в различных отделах сосудистой системы. Скорость кругооборота крови, т. е. вре­мя, за которое частица крови пробегает большой и малый круг кровообращения, состав­ляет около 23—24 секунд. Дыхание складывается из циклической смены вдоха и выдоха и, в целом, дает свой ритм — около 12 дыханий в минуту. Пищеварительная система, включающая в себя, как говорил И. П. Павлов, цепь отдельных «лабораторий», также работает со своими временными показателями, характеризующими скорость переработ­ки пищи в каждом отделе и ее перемещение в последующий. Здесь ритмы более длитель­ные — от десятков минут до часов, что зависит и от характера пищи и от многообразия внешних и внутренних условий. Наиболее точную временную характеристику дает рит­мическая двигательная активность голодного желудка — сокращения его возникают 1 раз за 1—1,5 часа и длятся по нескольку десятков минут. Фильтрация плазмы почками проис­ходит со скоростью около 120 мл/мин. Для каждой железы внутренней секреции харак­терно выделение определенного количества гормона за единицу времени. Ткани погло­щают в среднем около 300 мл кислорода в минуту. Можно приводить и другие примеры, касающиеся дозировки функции во времени. и.

Ритмическая активность разных физиологических систем синхронизирована между со­бой неодинаково. Например, тесно связаны между собой ритмы работы сердца и внешнего дыхания. Изменения частоты сердечных сокращений всегда однонаправлены с частотой вдоха и выдоха. Связь этих систем с пищеварением почти не выражена. Связь во времени секре­ции того или иного гормона не столь стабильна и бывает нередко опосредованной. В двига­тельном аппарате временные параметры изначально многообразны. Из каждого мотоней­рона спинного мозга идут потоки импульсов к мышечным волокнам, включенным в данную двигательную единицу. В свою очередь, двигательные единицы каждой мышцы могут рабо­тать синхронно и асинхронно, вступать друг с другом в содружественные или антагонисти­ческие отношения.

В лабораторных условиях различную способность воспроизводить ритм наносимых раздра­жений проявляют нервное волокно, синапс, мышечное волокно. Временные параметры дея-


Рис. 108. Средняя продолжительность некоторых ритмических процессов в орга­низме человеке»

В состоянии покоя ритмы в значительной степени десинхронизированы. В процессе актив­ности ритмы отдельных систем в той или иной степени синхронизируются.

тельности нервно-мышечного аппарата и их изменения были хорошо изучены еще Н. Е. Вве­денским и А. А. Ухтомским. Они сформулировали понятие о физиологической лабильности — способности ткани воспроизводить определенное количество возбуждений за единицу време­ни, не теряя соответствия с ритмом наносимых раздражений. Лабильность нерва, синапса, ске­летной мышцы оказалась разной. В условиях лабораторного эксперимента нерв оказался спо­собным давать до 500 имп/с, синапс — около 100 имп/с, мышца — ISO—200 имп/с.

Особенно сложны и многообразны по временным характеристикам разряды различных внутрицентральных нейронов. В мозгу одни из них генерируют разряды самопроизвольно — спонтанно, другие — принимают импульсы извне и в свою очередь посылают их определен­ным клеткам — адресатам. В норме пулы или ансамбли нервных клеток работают синхрон­но и взаимодействуют с другими ансамблями. Наиболее изучены ритмы разрядов нервных клеток в коре больших полушарий, формирующиеся в ассоциациях с биопотенциалами под­корковых образований. В состоянии покоя в энцефалограмме коры, как правило, записыва­ется альфа-ритм (8—13 Гц), при возбуждении возникает так называемая десинхронизация альфа-ритма: появляются бета-волны с частотой 13—30 Гц. В условиях обычного спокойного сна в коре регистрируются медленные волновые колебания типа гамма-волн (1,5—3 Гц). Их считают признаком синхронизации активности ансамблей нейронов. Есть и другие типы


Рис. 109. Суточные ритмы некоторыхфизиологических функций. ,

(колебания относительно среднесуточного уровня)

А — показатели деятельности сердечно-сосудистой системы;

6 — показатели свертывания крови (системы PACK) (по Р. Заславской, 1979 г.)

активности. Важно отметить, что пространственно-временное взаимодействие нервных эле­ментов в ЦНС предопределяет различные состояния организма и формы поведенческих реакций.

Таким образом, все элементы внутри центральной нервной системы и элементы дви­гательного аппарата отличаются своими временными характеристиками. Такое свойство А.А. Ухтомский назвал гетерохронизмом.

СИНХРОНИЗАЦИЯ РАБОТЫ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ

Казалось бы, все это не создает условий для согласованности в работе и препятствует координированным движениям, однако в процессе совместной деятельности системы нерв — синапс — мышца вырабатывается общий оптимальный ритм (по А.А. Ухтомскому, про­исходит «усвоение ритма» — наименее лабильные структуры подтягиваются'до уровня наиболее лабильных). На этом основана любая мышечная деятельность. В начале работы, когда такая синхронизация только еще устанавливается, мы замечаем неуверенность, дис­комфорт, а затем, как говорится, «врабатываемся» и дело идет успешно. «Усвоение ритма» подобного рода характерно и для сердца. Синусный узел — пейсмекер — автоматически


генерирует импульсы с частотой около 70 в минуту. Атриовентрикулярный узел, будучи изолирован от синусного, обладает более низкой лабильностью: он способен возбуждаться не больше 40 раз в минуту, волокна миокарда обладают еще более низкой лабильностью. Но что же получается, если эти элементы не изолированы, а сердце функционирует как единый орган? Оказывается, все перечисленные структуры усваивают единый ритм — 70 возбуждений в минуту.

Для двигательной активности в условиях целостного организма необходима сложная иерархическая организация нервных центров, управляющих данными мотонейронами, а также сомато-висцеральная синхронизация, т. е. приспособление кровообращения и дыха­ния к темпам выполняемой скелетными мышцами деятельности. К работающей мышце при­носится кислород и от нее выводится углекислый газ. Следовательно, вовлекается дыха­ние, кровообращение, обмен веществ, выделение и т. д. В конечном итоге к двигательной активности подключаются все вегетативные функции.

. Без согласования во времени невозможно функционирование целостного организма, состоящего из-неоднородных по своим временным параметрам систем. В общем, усвоение ритмов — это характерное универсальное свойство всего живого. Ритмичная по своему характеру работа, например, косьба — идет легко. Бег без изменения скорости эффектив­ней, чем бег с варьирующей скоростью. Музыка облегчает ходьбу на большие расстоя­ния. «С песней весело шагать по просторам», по-видимому, именно благодаря синхрони­зации — усвоению ритмов.

Определенными временными характеристиками обладают и показатели внутренней сре­ды. Клод Бернар, а за ним и Уолтер Кеннон развили представление о постоянстве внутрен­ней среды — гомеостазисе, который характеризуется рядом более или менее жестких кон­стант. Любой показатель крови, как например, рН, осмотическое давление, вязкость, содер­жание того или иного катиона или аниона является конечным выражением сложно сочетан-ных интегративных процессов. Например, содержание Na в крови зависит от поступления его с пищей, от выделения с мочой и потом, что, в свою очередь, связано с интенсивностью работы гипофиза и надпочечников, выделяющих гормоны, регулирующие концентрацию в крови Na. Наблюдая волнообразные изменения уровня различных параметров крови, а так­же изменение таких интегративных показателей как температура тела, исследователи на­шли закономерность: колебания различных гомеостатических констант зависят от времени суток, имеют закономерный повторяющийся характер. Выявлено было также, что показа­тели деятельности таких систем как сердечно-сосудистая, дыхательная, выделительная так­же претерпевают закономерные колебательные изменения. Т. о., собственные ритмы орга­низма не являются самостоятельными и независимыми, а связаны с колебаниями внешней среды, главным образом, определяющимися сменой дня и ночи. Помимо этого были выяв­лены колебания с циклом, соответствующим месяцу, сезону года и т. д.

Таким образом, была показана тесная связь колебательных ритмических явлений, ха­
рактерных для организма с его многообразными системами, и колебаний внешней среды
(смена света и темноты, смена низкой и высокой температуры, влажности и др. метеофак­
торов, наконец, смена времени года, солнечной активности и других факторов). Упомяну­
тые связи процессов, протекающих в организме и во внешней среде, потребовали для свое­
го осмысливания взаимодействия ученых разных специальностей, что привело к рождению
новой науки—хронобиологии.

Корни хронобиологии восходят к древней медицине — ученые древнего мира не могли не отметить изменений, протекающих в организме на протяжении суток, сезонов года. Не­даром еще представители натурфилософии считали, что «макрокосм» — мир и «микро­косм» — человек — едины.

Для подведения научных основ под это понятие понадобились, столетия работы физиков и астрономов, медиков и физиологов. Потребовалось развитие аналитического представле­ния в физиологии — характерного Исследования отдельных функций, выявление количест-


венных и временных параметров их деятельности. Для подхода к изучению биоритмов ор­ганизма необходимо было сформулировать представление о его целостности и его взаимо­связи с внешней средой. В этой проблеме особая роль принадлежала русским ученым-физи­ологам И.М. Сеченову, И.П. Павлову. Роль в жизнедеятельности организма различных метеорологических и космических факторов на примере магнитного поля Земли с его коле­баниями процессов, происходящих с определенной периодичностью на солнце, особенно наглядно показана В. И. Вернадским, К.Е. Тимирязевым, А.Л. Чижевским.

ВНЕШНИЕ «ЗАДАВАТЕЛИ ВРЕМЕНИ»

В терминологии, характеризующей внешние факторы и порождаемые ими внутренние колебания, нет единообразия. Так, например, имеются названия: «внешние и внутренние датчики времени» или «задаватели» времени и внутренние биологические часы. Генерато­ры внутренних колебаний на­зывают также внутренними осцилляторами. Мы будем пользоваться терминами «за­даватели ритмов» или «зада­ватели времени» в отношении внешних условий, вызываю­щих те или иные закономер­ные колебания функций, а сами эти колебания будем от-' носить к биоритмам.

Существует много раз­личных классификаций био­ритмов в зависимости от внешних задавателей време­ни. Наиболее распространен­ная классификация биорит­мов принадлежит Ф. Халбер-гу, который выделяет следу­ющие группы ритмов:

1. Ритмы высокой часто­
ты. К ним относятся все ко­
лебания с длительностью цик­
ла не более 0,5 часа.

2. Ритмы средней частоты:
ультрадвый (ультрадианный)

 

с длительностью от 0,5 до
20 часов, циркадный (цирка-
дианный) — 20—28 часов,
инфрадный (инфрадианный)

с длительностью от 28 ча­
сов до 6 дней.

Рис. 110. Спектр физиологических ритмов (по Н.А.Агаджаняну, 1990 г).

3. Ритмы низкой частоты:
циркавижинтанный (с 20-
дневной длительностью),
циркатригинтанный (соответ­
ствует лунному месяцу —
около 30 дней), цирканнуаль-
ный (годичный).


411


В таблице представлена в сокращенном виде классификация биоритмов.
Таблица 20.

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.