Podstawowe funkcje organizmu człowieka. Ciało ludzkie stanowi jedną całość. Poziomy organizacji organizmu. Regulacja funkcji w organizmie

administrator - pon. 30.11.2009 - 10:41

Musimy rozważyć, jak pole magnetyczne może wpływać na organizm ludzki, jakie są jego skutki możliwe sposoby(mechanizmy) tego oddziaływania. Aby to zrobić, musimy zrozumieć, jaką rolę odgrywają elektryczność i magnetyzm w życiu organizmu. W końcu zewnętrzne pole magnetyczne może działać na oba prądy elektryczne i ładunków elektrycznych lub magnesów obecnych w organizmie człowieka.

Zastanówmy się, jak z tego punktu widzenia funkcjonuje organizm ludzki, a mianowicie: jaką rolę w jego życiu odgrywają prądy i ładunki elektryczne oraz pola magnetyczne.

Fakt, że w człowieku, jak w każdym żywym organizmie, występują prądy elektryczne zwane bioprądami (czyli prądami elektrycznymi w systemy biologiczne), stało się znane już dawno temu. Prądy te, jak każdy prąd elektryczny, reprezentują uporządkowany ruch ładunki elektryczne i w tym sensie nie różnią się one od prądu w sieci elektrycznej. Rola bioprądów w funkcjonowaniu organizmu człowieka jest bardzo duża.

Bardzo ważna jest także rola ładunków elektrycznych (elektronów i jonów) w funkcjonowaniu organizmu. Są regulatorami przejść błon komórkowych prowadzących z komórki na zewnątrz i z zewnątrz do komórki, determinując w ten sposób wszystkie podstawowe procesy życiowe komórki.

Oprócz prądów elektrycznych i ładunków elektrycznych w żywym organizmie występują małe magnesy. Są to cząsteczki tkanek organizmu, przede wszystkim cząsteczki wody. Wiadomo, że dwa magnesy oddziałują na siebie. Dlatego igła magnetyczna w polu innego magnesu - Ziemi - obraca swój południowy koniec w kierunku północnym od magnesu ziemskiego. Podobnie małe magnesy w ciele – cząsteczki – mogą się obracać pod wpływem zewnętrznego magnesu. Zewnętrzne pole magnetyczne będzie w określony sposób orientować cząsteczki, co będzie miało wpływ na funkcjonowanie organizmu. W żywym organizmie występują ogromne cząsteczki składające się z tysięcy i milionów zwykłych cząsteczek. Właściwości tych makrocząsteczek zależą również od ich orientacji w przestrzeni. Od tego zależy wykonywanie przez nie określonych funkcji w organizmie. Jeżeli takie makrocząsteczki posiadają moment magnetyczny (czyli są magnesami), jak np. cząsteczki DNA, to pod wpływem zmiany pole magnetyczne Ziemi lub jakiegokolwiek innego zewnętrznego pola magnetycznego, cząsteczki będą zorientowane inaczej niż w przypadku braku tego pola. Ponieważ odbiegają od właściwy kierunek, wówczas nie mogą już normalnie wykonywać swoich funkcji. Cierpi na tym ludzkie ciało.

Układ krwionośny to układ przewodzący prąd elektryczny, czyli będący przewodnikiem. Z fizyki wiadomo, że jeśli przewodnik porusza się w polu magnetycznym, to w tym przewodniku powstaje prąd elektryczny. Prąd występuje również wtedy, gdy przewodnik jest nieruchomy, a pole magnetyczne, w którym się znajduje, zmienia się w czasie. Oznacza to, że poruszając się w polu magnetycznym, oprócz przydatnych bioprądów w organizmie człowieka (i każdego zwierzęcia), powstają dodatkowe prądy elektryczne, które wpływają na normalne funkcjonowanie samego organizmu. Kiedy ptak w locie przekracza linie sił magnetycznych, następuje to układ krążenia Powstają prądy elektryczne, które zależą od kierunku jego ruchu względem kierunku pola magnetycznego. W ten sposób ptaki poruszają się w przestrzeni kosmicznej dzięki ziemskiemu polu magnetycznemu. Kiedy panuje burza magnetyczna, pole magnetyczne zmienia się w czasie, co powoduje bioprądy w organizmie.

Używając terminologii radioamatorów, można powiedzieć, że w organizmie człowieka powstają prądy elektryczne. Radioamatorzy i specjaliści radiowi znają tajniki eliminacji tych zakłóceń w obwodach radiowych, ponieważ tylko eliminując te zakłócenia można osiągnąć normalną pracę sprzętu radiowego.

Ludzkie ciało, którego pod względem złożoności nie da się porównać z żadnym z najbardziej skomplikowanych obwodów radiowych, nikt nie chroni przed zakłóceniami powstającymi w nim podczas procesów słonecznych i burze magnetyczne.

A. L. Chizhevsky napisał w 1936 r.: „Teraz stajemy przed kolejnym pytaniem: jak chronić człowieka przed śmiercionośnym wpływem środowiska, jeśli jest ono związane z elektrycznością atmosferyczną i promieniowaniem elektromagnetycznym? Jak chronić osobę chorą przechodzącą przez proces chorobowy? Przecież jasne jest, że jeśli kryzys minie bezpiecznie – a kryzys trwa czasami tylko dzień lub dwa, to dana osoba będzie żyła jeszcze kilkadziesiąt lat… Tak, fizyka zna sposoby, aby uchronić człowieka przed tego typu sytuacjami szkodliwe wpływy Słońce i tym podobne, niezależnie od tego, skąd pochodzą. Wybawicielem jest tutaj metal...”

A.L. Chizhevsky, proponując umieszczanie pacjentów w okresach burz słonecznych na oddziałach osłoniętych blachą, pisze dalej: „Oddział taki powinien być pokryty ze wszystkich sześciu stron warstwą metalu o odpowiedniej grubości i odpowiedniej nieprzepuszczalności, bez ani jednej dziury. Wejście i wyjście z niego musi zapewniać, że szkodliwe promieniowanie nie przedostanie się do środka, co łatwo osiągnąć dzięki dobrze opancerzonemu frontowi z dwojgiem drzwi. Toaleta musi być również opancerzona ze wszystkich stron i ściśle przylegać do oddziału pancernego…”

Ale w realne warunki pacjenci pozostają bez ochrony w okresach burz słonecznych i magnetycznych. Czy można się dziwić, że w tych okresach liczba zawałów serca wzrasta kilkukrotnie, liczba przypadków nagłej śmierci wzrasta kilkukrotnie, wzrasta częstość występowania jaskry itp. itd.

Przyjrzyjmy się teraz szczegółowo budowie i funkcjonowaniu głównych części ludzkiego ciała z elektrycznego punktu widzenia. Zacznijmy od komórki. Wszystkie żywe organizmy składają się z komórek i mają ze sobą wiele wspólnego, ponieważ ich komórki mają tę samą strukturę. Komórki potrafią się rozmnażać, zmieniać i reagować na bodźce zewnętrzne.

Budowę komórki bardzo jasno i przystępnie opisał E. A. Liberman w swojej książce „Living Cell” (M., Nauka, 1982). Będziemy postępować zgodnie z tym opisem. Wyobraźmy sobie celę w formie średniowiecznego miasta-państwa.

Zewnętrzną granicę tego miasta (celi) otacza mur twierdzy, który utrzymuje mieszkańców w obrębie murów miejskich i pozwala im wchodzić i wychodzić z miasta tylko za określonym hasłem. Ten mur miejski jest błoną komórkową. Funkcje błon komórkowych są bardzo poważne; wiele w organizmie zależy od nich. Obecnie powstała cała nauka badająca błony komórkowe - membranologia. Rozważmy dalej wewnętrzna organizacja komórki. Wewnątrz tego miasta-klatki znajduje się pałac, z którego wychodzą wszystkie rozkazy do mieszkańców miasta. Pałac (rdzeń celi) otoczony jest drugim murem twierdzy.

Jeśli spojrzysz na miasto (klatkę) z lotu ptaka, zobaczysz oddzielne grupy budynków otoczone murami twierdzy. Mieszczą się w nich instytucje posiadające własne, specjalne funkcje. Te grupy budynków są również otoczone murami twierdzy. Ale te mury nie służą jako ochrona przed wrogiem zewnętrznym znajdującym się poza miastem (celą); zawierają w swoich granicach mieszkańców samych instytucji. Na przykład komórka ma kolonie otoczone podwójną błoną (ścianą) zwaną lizosomami. Jeśli lizosomy wyjdą poza granice swojej instytucji, wówczas jak szalone zaczną niszczyć wszystkie substancje tworzące komórkę, które napotkają. Poprzez Krótki czas są w stanie zniszczyć całą komórkę.

Po co komórce te lizosomy, które są umieszczone w specjalnych izolatorach za podwójnym murem twierdzy – podwójną membraną? Są potrzebne w przypadku konieczności usunięcia z komórki zbędnych, rozkładających się substancji. Następnie na polecenie pałacu (rdzenia) to robią. Często te pęcherzyki w komórce nazywane są „zmiataczami”. Jeśli jednak z jakiegoś powodu powstrzymująca je błona ulegnie zniszczeniu, ci „padliniarze” mogą zamienić się w „grabarzy” całej celi. Takim niszczycielem błon zatrzymujących lizosomy może być pole magnetyczne. Pod jego działaniem błony ulegają zniszczeniu, a lizosomy zyskują swobodę działania. Istnieją inne czynniki, które mogą zniszczyć te membrany. Ale nie będziemy ich tutaj rozważać. Zwracamy tylko uwagę, że jeśli lizosomy niszczą komórki nowotwory złośliwe, to w tym przypadku można ich nazwać sanitariuszami.

Cały aparat administracyjny mieści się w pałacu (rdzeń celi), który zajmuje jedną trzecią całego miasta (cela). Jest to głównie słynny DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy). Jest przeznaczony do przechowywania i przesyłania informacji podczas podziału komórki. Jądro zawiera również znaczną ilość podstawowych białek - histonów i trochę RNA (kwasu rybonukleinowego).

Komórki pracują, budują, rozmnażają się. To wymaga energii. Komórka sama wytwarza potrzebną energię. W komórce znajdują się stacje energetyczne. Stacje te zajmują powierzchnię 50 – 100 razy mniejszą od powierzchni zabudowań pałacowych, czyli rdzenia celi. Elektrownie są również otoczone podwójnym murem twierdzy. Ale ma ona nie tylko ograniczać stację, ale jest jej integralną częścią. Dlatego projekt ściany odpowiada proces technologiczny pozyskiwanie energii.

Komórki otrzymują energię od układu oddychania komórkowego. Uwalnia się w wyniku rozkładu glukozy, Kwasy tłuszczowe i aminokwasy otrzymane w przewód pokarmowy oraz w wątrobie z węglowodanów, tłuszczów i białek. Jednak najważniejszym dostawcą energii w komórce jest glukoza.

Jasne jest, jak ważna jest produkcja energii w komórce. Powiedzmy z góry, że na proces ten wpływa również zewnętrzne pole magnetyczne. Dzieje się tak przede wszystkim dlatego, że proces przemiany glukozy w dwutlenek węgla (utlenianie biologiczne) zachodzi przy udziale elektrycznie naładowanych jonów. Proces, który zachodzi z udziałem elektronów i jonów, w końcowej fazie tworzy cząsteczki wody. Jeśli z jakiegoś powodu na tym ostatnim etapie nie ma atomów tlenu, woda nie będzie mogła się uformować. Wodór pozostanie wolny i będzie gromadził się w postaci jonów. Potem cały proces utlenianie biologiczne przestanie. Oznacza to, że zakończy się także praca elektrowni i nastąpi kryzys energetyczny.

Co ciekawe, energia w komórce wytwarzana jest w małych porcjach – proces utleniania glukozy obejmuje łącznie aż 30 reakcji. Każda z tych reakcji uwalnia niewielką ilość energii. Tak małe „opakowanie” jest bardzo wygodne w zużyciu energii. W tym przypadku komórka ma możliwość jak najbardziej racjonalnego wykorzystania uwalnianej w małych porcjach energii na bieżące potrzeby, a nadmiar zmagazynowanej energii zostaje przez nią odłożony w postaci ATP (kwasu adenozynotrójfosforowego). Energia zmagazynowana przez komórkę w postaci ATP stanowi swego rodzaju rezerwę awaryjną, NS.

ATP jest złożonym związkiem, którego cząsteczka zawiera trzy reszty kwasu fosforowego. Dodanie każdej pozostałości wymaga energii około 800 kalorii. Proces ten nazywa się fosforylacją. Energię można odzyskać z ATP, rozkładając ATP na dwie inne substancje: ADP (difosforan adenozyny) i fosforan nieorganiczny.

Podobnie, gdy złożone jądra atomowe ulegają rozszczepieniu, uwalniana jest energia atomowa. Oczywiście ta analogia nie jest kompletna, ponieważ hydroliza (rozszczepienie) cząsteczek ATP pozostaje niezmieniona jądra atomowe. Rozkład ATP następuje w obecności specjalnej substancji, która nie bierze udziału w samej reakcji, ale przyspiesza jej przebieg i przez chemików nazywana jest enzymem. W tym przypadku enzymem jest trifosfaza adenozyny (ATPaza). Ta substancja się zdarza różne rodzaje i występuje wszędzie tam, gdzie zachodzą reakcje wymagające zużycia energii.

ATP jest uniwersalną formą magazynowania energii. Korzystają z niego nie tylko wszystkie komórki zwierzęce, ale także komórki roślinne.

ATP powstaje w procesie biologicznego utleniania z tych samych substancji, na które ulega rozkładowi podczas fosforylacji, czyli: nieorganicznego fosforanu i ADP. Aby zatem doszło do utleniania biologicznego, konieczna jest obecność na wszystkich etapach tego procesu ADP i nieorganicznego fosforanu, które w miarę postępu procesu utleniania są w sposób ciągły zużywane, gdyż stanowią źródło energii w postaci ATP.

Proces fosforylacji oksydacyjnej zachodzi jednocześnie z utlenianiem biologicznym. Obydwa te procesy są ze sobą ściśle powiązane i wiąże się z nimi cała technologia pozyskiwania energii w ogniwach. Sprzężenie tych procesów jest kluczem do istnienia i funkcjonowania komórki. W komórce pod wpływem jakiegokolwiek wewnętrznego lub przyczyny zewnętrzne utlenianie może trwać niezależnie od fosforylacji. Proces wytwarzania energii okazuje się niezależny, niezwiązany z procesem jej uwalniania. Normalna operacja i nawet istnienie komórki jest niemożliwe.

Opisany proces wytwarzania i zużycia energii przez ogniwo jest procesem elektrycznym na wszystkich swoich etapach. Opiera się na reakcjach, w których biorą udział cząstki naładowane elektrycznie – elektrony i jony. Pole magnetyczne dowolnego pochodzenia działa na ładunki elektryczne i w ten sposób może wpływać na proces wytwarzania i wydatkowania energii przez komórki. Oznacza to, że stacje energetyczne ogniwa są słabo chronione przed działaniem zewnętrznego pola magnetycznego, pomimo otaczającego je podwójnego muru twierdzy.

Obecnie intensywnie, w wielu dziedzinach naukowych i ośrodki lecznicze Prowadzone są badania nad wpływem pola magnetycznego na proces biologicznego utleniania i fosforylacji (czyli wytwarzania energii przez komórkę i jej zużycia) i wykazano, że pole magnetyczne może dysocjować ten proces i tym samym doprowadzić do komórka na śmierć.

Niektóre mają taki sam efekt dysocjujący leki, antybiotyki, trucizny, a także hormony Tarczyca- tyroksyna.

Powiedzieliśmy powyżej, że wejście i wyjście z komórki regulowane jest przez energię elektryczną. Rozważmy to bardziej szczegółowo, ponieważ na proces ten wpływa również pole magnetyczne. Ściana twierdzy celi – membrana – zbudowana jest z dwóch cegieł. Cegły to cząsteczki fosfolipidów, które tworzą cienką warstwę znajdującą się w ciągłym ruchu. Cząsteczki białka przylegają do tej ściany po obu stronach (wewnątrz i na zewnątrz). Można powiedzieć, że jest wyłożony cząsteczkami białka. Cząsteczki białek nie są ciasno upakowane, ale tworzą stosunkowo rzadki wzór. Ten wzór jest taki sam we wszystkich komórkach tkanki jednorodnej, np. tkanki wątroby. Komórki nerek mają inny wzór itp. Z tego powodu odmienne komórki nie sklejają się ze sobą. Przez pory obecne we wzorze cząsteczek białka duże cząsteczki mogą przenikać do komórki i rozpuszczać się w tłuszczach tworzących ścianę.

Białka produkowane są wewnątrz komórki. Dlatego są obecne na zewnątrz komórki, jeśli istnieją przejścia w samej ścianie (a nie we wzorze białkowym). Cząsteczki białka przedostają się przez nie. Te przejścia są bardzo małe. Ich wielkość jest taka sama jak wielkość atomów i cząsteczek. Te przejścia, lub jak się je nazywa, służą do usuwania niepotrzebnych cząsteczek i jonów z komórki. Przypominają tunele; ich długość jest 10 razy większa od ich szerokości. Takich przejść w błonie komórkowej jest niewiele; w niektórych komórkach zajmują one tylko jedną milionową całej powierzchni błony. Kanały te są zaprojektowane w taki sposób, że są w stanie przepuszczać pewne cząsteczki i jony, a zatrzymywać inne. Hasłem jest wielkość cząsteczek i jonów, a w przypadku jonów także ich ładunek elektryczny. Faktem jest, że sama membrana jest pod napięciem, tak jakby była do niej podłączona bateria elektryczna z minusem wewnętrzna strona membrana, a plus po jej zewnętrznej, zewnętrznej stronie. Co to za bateria? Tworzą go ładunki elektryczne przenoszone przez jony potasu i jony sodu rozpuszczone w wodzie i znajdujące się po obu stronach membrany. Jeśli w dowolnym miejscu rozwiązania liczba dodatnich i ujemnych ładunków elektrycznych jest równa, wówczas całkowity ładunek elektryczny wynosi zero, a potencjał elektryczny również wynosi zero. Oznacza to, że akumulator nie jest naładowany. Aby się naładował, trzeba w jednym miejscu zebrać więcej jonów naładowanych dodatnio, a w innym więcej jonów naładowanych ujemnie. Miejsca te to nic innego jak bieguny akumulatora – plus i minus. Jak powstaje ta bateria i jak funkcjonuje w ogniwie?

Roztwór wodny zawiera jony potasu i jony sodu po obu stronach błony, przy czym wnętrze komórek zawiera głównie potas, a płyn pozakomórkowy zawiera sód. Jony potasu są znacznie mniejsze od jonów sodu, dlatego przedostają się przez przejścia w błonie na zewnątrz łatwiej niż jony sodu do wnętrza komórki. A ponieważ w komórce pozostaje taka sama liczba ładunków ujemnych, jak jony potasu zgromadziły się na zewnątrz membrany, w membranie powstaje pole elektryczne. Pole elektryczne powstające w wyniku różnicy stężenia potasu wewnątrz i na zewnątrz komórki utrzymuje różnicę potencjałów, która nie zmienia się wraz z ruchem jonów sodu, ponieważ przepuszczalność membrany dla nich jest znikoma. Pole elektryczne zwiększa przepływ potasu do komórki i zmniejsza jego wypływ. Kiedy do komórki przedostanie się tyle samo jonów potasu, co na zewnątrz, nastąpi równowaga dynamiczna, w wyniku czego na zewnątrz komórki pojawi się plus, a na wewnętrznej ścianie membrany minus. Jeśli na skutek zewnętrznego podrażnienia komórka otrzyma impuls prądu elektrycznego (czyli bioprądu), wówczas błona na krótki czas staje się bardziej przepuszczalna dla jonów sodu, a więc jonów sodu, których zawartość w przestrzeni zewnątrzkomórkowej jest 100-krotna większe niż jony potasu, pędzą przez przejścia w błonie do komórki lub, powiedzmy, włókna nerwowego, w wyniku czego zmienia się ładunek membrany, tj. podczas wzbudzenia bieguny akumulatorów zmieniają miejsce; gdzie był minus, stał się plusem i odwrotnie. Po pewnym czasie od ustania bodźca przepuszczalność błony dla jonów potasu ponownie wzrasta (jak przed bodźcem), a dla jonów sodu maleje. Prowadzi to do szybkiego odzyskiwania potencjał elektryczny, który znajdował się na membranie przed działaniem bodźca.

Głównym wnioskiem dla nas z tego wszystkiego, co zostało powiedziane, jest to, że przejścia (pory) w błonach, przez które komórka wymienia się ze „światem” zewnętrznym, zmieniają się pod wpływem prądów elektrycznych (biologicznych) i umożliwiają przejście jonów różnie w zależności od wielkości tych prądów. Powiedzieliśmy już nie raz, że pole magnetyczne może oddziaływać na prądy elektryczne i na ruch ładunków elektrycznych (jonów). Oznacza to, że łatwo zrozumieć, że na proces komunikacji pomiędzy komórką a światem zewnętrznym istotny wpływ ma pole magnetyczne. Może zakłócić przepływ tej komunikacji oraz zakłócić warunki istnienia i funkcjonowania komórki.

Wchodzi w grę opisany powyżej proces system nerwowy i leży u podstaw pobudzenia nerwowego, które w swej fizycznej istocie jest procesem elektrycznym.

Przyjrzyjmy się pokrótce działaniu układu nerwowego. Główną jednostką układu nerwowego jest komórka nerwowa – neuron. Składa się z ciała i procesów. Wiele procesów nerwowych wychodzących z komórki jest krótkich i nazywa się dendrytami, a jeden proces z reguły jest długi i nazywany jest aksonem. Akson jest wypełniony galaretowatym płynem, który stale tworzy się w komórce i powoli przemieszcza się wzdłuż włókna. Od głównego pnia aksonu odchodzi wiele włókien bocznych, które wraz z włóknami sąsiadujących neuronów tworzą złożone sieci. Włókna te pełnią funkcje komunikacyjne, podobnie jak dendryty. Aksony komórek nerwowych łączą się we włókna nerwowe, przez które przepływają prądy elektryczne (biologiczne). Te impulsy elektryczne są przesyłane na duże odległości. Na przykład aksony komórek motorycznych kory mózgowej mają długość około 1 m. Prędkość propagacji prądu elektrycznego wzdłuż włókna nerwowego zależy od przekroju przewodnika (tj. włókna nerwowego) i od jego długości. osłona. Im cieńsze włókno nerwowe, tym mniejsza prędkość, z jaką przemieszcza się przez nie impuls elektryczny. Elektrycy używają kabli o różnych przekrojach, o różnej izolacji i innych parametrach do różnych celów. Ciało ma również różne włókna nerwowe, ponieważ do normalnego funkcjonowania organizmu konieczne jest przekazywanie impulsów elektrycznych w różnych częściach układu nerwowego z różnymi prędkościami. Dostępne grube przewodniki nerwowe(typ A) o średnicy 16 - 20 mikronów, wzdłuż których impulsy czułe i motoryczne rozchodzą się z prędkością 50 - 140 m/s. Są otoczone osłonką zwaną mieliną. Są to włókna nerwów somatycznych, które zapewniają organizmowi natychmiastową adaptację do warunków zewnętrznych, w szczególności szybkie reakcje motoryczne.

Oprócz tego typu ciało ma cieńsze włókna o średnicy 5 - 12 mikronów, które również są pokryte mieliną (typ B), ale cieńszą warstwą. Prąd elektryczny przepływa przez te włókna z mniejszą prędkością - 10 - 35 m/s. Włókna te zapewniają wrażliwe unerwienie narządów wewnętrznych i nazywane są trzewnymi.

Istnieją również jeszcze cieńsze włókna nerwowe (około 2 mikronów, typ C), które nie mają osłony, to znaczy nie są kablami, ale gołymi drutami. Przewodzą impulsy elektryczne z prędkością zaledwie 0,6 - 2 m/s i łączą komórki nerwowe zwojów współczulnych z narządami wewnętrznymi, naczyniami krwionośnymi i sercem.

Co to jest osłonka mielinowa włókna nerwowego? Tworzą go specjalne komórki w taki sposób, że komórki te wielokrotnie owijają się wokół włókna nerwowego i tworzą rodzaj sprzężenia. W tych miejscach zawartość komórki jest wyciskana. Sąsiedni odcinek włókna nerwowego (akson) jest izolowany w ten sam sposób, ale przez inną komórkę, więc osłonka mielinowa jest systematycznie przerywana; pomiędzy sąsiadującymi połączeniami sam akson nie ma izolacji, a jego błona styka się ze środowiskiem zewnętrznym . Te obszary pomiędzy sprzężeniami nazywane są węzłami Ranviera (nazwa pochodzi od naukowca, który je opisał). Odgrywają niezwykle ważną rolę w procesie przekazywania impulsu elektrycznego wzdłuż włókna nerwowego.

Włókna nerwowe tworzą ze sobą częste połączenia, w wyniku czego każde włókno nerwowe ma połączenia z wieloma innymi włóknami. Cały ten złożony system jest ze sobą połączony włókna nerwowe przeznaczony do percepcji, przetwarzania i przekazywania informacji przez komórki nerwowe. Pole magnetyczne oddziałuje na prąd elektryczny. Dokładniej, zewnętrzne pole magnetyczne oddziałuje z polem magnetycznym prądu elektrycznego (biologicznego). W ten sposób pole magnetyczne zakłóca funkcjonowanie komórki nerwowej.

Przypomnijmy, jak po raz pierwszy odkryto wpływ burz magnetycznych na pacjentów cierpiących na choroby układu krążenia i inne. W latach 1915 - 1919 Francuscy lekarze wielokrotnie zaobserwowali, że pacjenci cierpiący na okresowe bóle (reumatyzm, choroby układu nerwowego, serca, żołądka i choroby jelit) doświadczali napadów bólu w tym samym czasie, niezależnie od warunków w jakich żyli. Stwierdzono, że ataki nerwobólów, dusznica bolesna u wielu różnych pacjentów pokrywały się one w czasie z dokładnością do dwóch do trzech dni. Podobną serię zaobserwowano w wielu wypadkach.

Lekarze prowadzący, którzy odkryli te fakty zupełnie przypadkowo, zauważyli, że łączność telefoniczna w tych okresach również zaczęła działać z przerwami lub nawet przestała działać na kilka godzin. Jednocześnie w aparatach telefonicznych nie zaobserwowano żadnych uszkodzeń i po tych okresach ich prawidłowe działanie powróciło samoczynnie, bez ingerencji ludzkiej ręki. Zadziwiające okazało się, że dni zakłóceń w pracy aparatów telefonicznych zbiegły się ze wspomnianym pogorszeniem w trakcie różne choroby. Jednoczesna awaria sprzętu elektrycznego i mechanizmy fizjologiczne w organizmie człowieka było spowodowane wzmożoną aktywnością słoneczną i związanymi z nią burzami słonecznymi. W 84% wszystkich przypadków zaostrzeń różne objawy choroby przewlekłe a wystąpienie poważnych lub wyjątkowych powikłań w ich przebiegu zbiegło się w czasie z przejściem plam słonecznych przez centralny południk Słońca, czyli w momencie, gdy prawdopodobieństwo wystąpienia burz magnetycznych jest największe.

Jeśli podczas burzy magnetycznej zawodzi łączność telefoniczna, to czy można się dziwić, że ciało ludzkie, będące systemem prądów elektrycznych i potencjałów elektrycznych, odmawia normalnej pracy w warunkach burzy magnetycznej. Obecnie na średnich szerokościach geograficznych (gdzie wpływ burz magnetycznych jest mniejszy niż na dużych szerokościach geograficznych) łączność telefoniczna nie zawodzi podczas burz magnetycznych. Nauczyli się, jak zbudować sieć telefoniczną z wystarczającym marginesem bezpieczeństwa. W ciągu ostatnich dziesięcioleci człowiekowi nie zaproponowano nic, co mogłoby chronić jego ciało przed burzami słonecznymi i magnetycznymi.

Wróćmy teraz do rozważenia układu nerwowego.

Co to jest impuls nerwowy? Impuls nerwowy to prąd elektryczny wytwarzany przez różnicę potencjałów pomiędzy wewnętrzną częścią włókna nerwowego a jego częścią zewnętrzną, tj. środowisko. Omówiliśmy już powyżej, skąd bierze się różnica potencjałów między ścianą wewnętrzną i zewnętrzną Błona komórkowa. Jony sodu i jony potasu występują w roztwór wodny, a cząsteczki wody przenoszą zarówno dodatnie, jak i ujemne ładunki elektryczne. Ładunki elektryczne oddziałują ze sobą: podobne ładunki elektryczne odpychają się, a odmienne przyciągają. Dlatego ujemnie naładowane końce cząsteczek wody przyciągają dodatnie jony potasu, sodu, wapnia itp., Tworząc na nich skorupę jak futro. Jony te poruszają się wraz z otoczką cząsteczek wody zorientowanych w określony sposób. Im większy ładunek elektryczny jonu, tym duża ilość jest w stanie wiązać cząsteczki wody. Oznacza to, że taki jon tworzy największy płaszcz wodny (powłokę). Najmniejszy płaszcz wodny przeznaczony jest dla jonów potasu, a znacznie większy dla jonów sodu.

Jeśli akumulator zostanie zwarty przewodem, bardzo szybko się wyczerpie, zaniknie jego potencjał i nie będzie mógł wytwarzać prądu elektrycznego. Bateria jonowo-potasowo-sodowa również ulega zwarciu. Dlaczego ona nie usiądzie? Na pierwszy rzut oka powinien „usiąść”, ponieważ wraz ze wzrostem liczby dodatnich ładunków elektrycznych w jednym miejscu, a ujemnych w innym, powstają siły, które mają tendencję do przywracania wszystkiego do pierwotnego równomiernego rozkładu jonów w wodzie. Aby temu zapobiec, czyli zapobiec wyczerpaniu się baterii, konieczne jest wymuszenie utrzymywania różnicy w stężeniach jonów po różnych stronach błony komórkowej, a co za tym idzie, różnicy potencjału elektrycznego, czyli zdolności do wytworzenia prądu elektrycznego. Oznacza to, że jony muszą zostać wypompowane na siłę. Funkcję tę pełnią specjalne mechanizmy komórkowe umieszczone w membranie – „pompy jonowe”. Zmuszają jony do ruchu w kierunku przeciwnym do tego, w którym siła je popycha, próbując wszystko wyrównać. Jak zbudowane są te pompy? Ustalono, że przepływy jonów potasu w obu kierunkach (na zewnątrz i wewnątrz komórki) są w przybliżeniu równe. Wyjaśnia to fakt, że dla jonów potasu różnica potencjałów elektrochemicznych pomiędzy ogniwem a otoczeniem jest bardzo mała. Inaczej jest w przypadku jonów sodu. Tutaj siły elektryczne a siły dyfuzyjne są skierowane w jednym kierunku, a ich działania sumują się. Dlatego różnica potencjałów elektrochemicznych dla sodu jest większa niż dla potasu.

Pompa jonowa pompująca jony musi wykonać określoną pracę. A praca wymaga energii. Skąd to pochodzi?

Źródłem tej energii jest znany już ATP. Uwalniana jest z niej energia przy udziale enzymu transportującego ATPazy (trinofosfataza adenozyny); Co ciekawe, aktywność enzymu wzrasta w obecności jonów sodu i potasu, dlatego nazywany jest „ATPazą zależną od sodu i potasu”. Ta ATPaza rozkłada ATP poprzez wstępną fosforylację, która jest stymulowana przez wewnątrzkomórkowe jony sodu, a następnie defosforylację w obecności zewnątrzkomórkowych jonów potasu. Właśnie w ten sposób jony sodu przemieszczają się w kierunku, gdzie jest ich więcej, czyli wbrew sile mającej na celu wyrównywanie ich stężeń. Pompa wypompowująca jony sodu została zaprojektowana tak prosto i mądrze.

Jak działają impulsy nerwowe? Impuls nerwowy wchodzi do włókna nerwowego w wzbudzonym węźle Ranviera i wychodzi przez niewzbudzony węzeł. Jeśli prąd wyjściowy przekracza pewną wartość minimalną (progową), wówczas przechwytywanie jest wzbudzane i wysyła nowy impuls elektryczny wzdłuż światłowodu. Zatem węzły Ranviera są generatorami impulsów prądu elektrycznego. Pełnią rolę pośrednich stacji wzmacniających. Każdy kolejny generator jest wzbudzany przez impuls prądowy, który rozprzestrzenia się od poprzedniego przechwycenia i wysyła dalej nowy impuls.

Węzły Ranviera znacznie przyspieszają propagację impulsów nerwowych. W tych samych włóknach nerwowych, które nie mają osłonki mielinowej, rozprzestrzeniają się impuls nerwowy zachodzi wolniej ze względu na duży opór prądu elektrycznego.

Z wszystkiego, co powiedziano powyżej, jasne jest, że siły napędowe impulsu elektrycznego nerwu wynikają z różnicy stężeń jonów. Prąd elektryczny powstaje w wyniku selektywnych i sekwencyjnych zmian przepuszczalności membrany dla jonów sodu i potasu, a także w wyniku procesów energetycznych.

Zwróćmy uwagę na jeszcze jedną okoliczność. Komórki są wzbudzane tylko w środowisku, w którym obecne są jony wapnia. Wielkość impulsu elektrycznego nerwu, a zwłaszcza wielkość przejścia porów w błonie, zależy od stężenia jonów wapnia. Im mniej jonów wapnia, tym niższy próg wzbudzenia. A kiedy w środowisku otaczającym komórkę jest już bardzo mało wapnia, generowanie impulsów elektrycznych zaczyna powodować niewielkie zmiany napięcia na membranie, które mogą powstać na skutek szumu termicznego. Nie można tego oczywiście uważać za normalne.

Jeśli jony wapnia zostaną całkowicie usunięte z roztworu, zdolność włókien nerwowych do wzbudzania zostaje utracona. Jednak stężenie potasu nie ulega zmianie. W konsekwencji jony wapnia zapewniają membranie selektywną przepuszczalność dla jonów sodu i jonów potasu. Być może dzieje się to w ten sposób, że jony wapnia zamykają pory dla jonów sodu. W tym przypadku małe jony potasu przechodzą przez inne pory lub penetrują w pobliżu jonów wapnia (pomiędzy „liście bramy”). Im wyższe stężenie wapnia, tym więcej porów zamkniętych dla sodu i wyższy próg wzbudzenia.

Kontynuujmy rozważania na temat układu nerwowego. Składa się z działu autonomicznego, który dzieli się na współczulny i przywspółczulny oraz somatyczny. Ten ostatni dzieli się na obwodowy (receptory nerwowe i nerwy) i centralny (mózg i rdzeń kręgowy).

Mózg jest anatomicznie podzielony na pięć części: przodomózgowie z półkulami duży mózg, międzymózgowie, śródmózgowie, móżdżek i rdzeń z pon.

Najważniejszą częścią ośrodkowego układu nerwowego jest przodomózgowie z półkulami mózgowymi. Warstwa istoty szarej pokrywająca półkule mózgowe składa się z komórek i tworzy korę, najbardziej złożoną i wyrafinowaną część mózgu.

W grubości mózgu znajdują się również skupiska komórek nerwowych zwane ośrodkami podkorowymi. Ich działanie jest powiązane z indywidualnymi funkcjami naszego organizmu. Biała materia Tkanka mózgowa składa się z gęstej sieci włókien nerwowych, które jednoczą i łączą różne ośrodki, a także ścieżek nerwowych, które wychodzą i wchodzą do komórek kory mózgowej. Kora mózgowa tworzy głębokie rowki i skomplikowane zwoje. Każda półkula jest podzielona na sekcje zwane płatami - czołowy, ciemieniowy, potyliczny i skroniowy.

Kora półkule mózgowe Mózg jest połączony ścieżkami nerwowymi ze wszystkimi leżącymi poniżej częściami centralnego układu nerwowego, a przez nie ze wszystkimi narządami ciała. Impulsy docierające z obwodu docierają do jednego lub drugiego punktu w korze mózgowej. Kora ocenia informacje dochodzące z peryferii do na różne sposoby, ich porównanie z wcześniejszymi doświadczeniami, zostaje podjęta decyzja, podyktowane są działania.

Kora mózgowa odgrywa główną rolę w percepcji i świadomości bólu. To w korze mózgowej powstaje uczucie bólu.

Wszystkie narządy i tkanki, nawet pojedyncze komórki żywego organizmu, wyposażone są w specjalne urządzenia, które odbierają podrażnienia pochodzące zarówno ze źródeł zewnętrznych, jak i wewnętrznych. środowisko wewnętrzne. Nazywa się je receptorami i wyróżnia je duża różnorodność struktur, co odzwierciedla różnorodność ich funkcji. Odczuwane przez nie podrażnienia przenoszone są wrażliwymi (dośrodkowymi) przewodnikami w nerwach somatycznych i korzeniach grzbietowych do rdzenia kręgowego, który jest głównym kablem organizmu. Przez ścieżki w górę rdzeń kręgowy Pobudzenie nerwowe dociera do mózgu, a zstępujące sygnały wysyłają polecenia na obwód. Przewodniki nerwów ruchowych (eferentnych) z reguły docierają do narządów w ramach tych samych nerwów somatycznych, wzdłuż których przemieszczają się przewodniki czuciowe. Wewnętrzna część rdzenia kręgowego zawiera liczne ciała komórek nerwowych, które w przekroju poprzecznym tworzą strukturę przypominającą motyla. szare komórki. Wokół niego znajdują się promienie i sznury, które tworzą potężny system wznoszących się i zstępujących ścieżek.

Oprócz nerwów somatycznych ścieżki efektorowe (tj. przewodzące instrukcje z centrum na obwód) biegną wzdłuż nerwów współczulnych i przywspółczulnych. W tym przypadku współczulne komórki nerwowe, których aksony tworzą te nerwy, są zgrupowane w zwojach współczulnych, czyli węzłach, rozmieszczonych wzdłuż kręgosłupa po obu stronach w postaci łańcuchów. Neurony przywspółczulne tworzą węzły w narządach, które unerwiają lub w ich pobliżu (jelita, serce itp.) i nazywane są śródściennymi. Zależność działania jednego lub drugiego jest dobrze znana organ wewnętrzny na stan mózgu. W chwilach podniecenia i po prostu na wspomnienie czegoś przyjemnego lub nieprzyjemne serce bije inaczej, oddech się zmienia. Silny lub powtarzający się lęk może powodować niestrawność, ból itp.

Ważny etap w rozwoju koncepcji roli struktury podkorowe w regulacji zachowania i innych funkcji było odkrycie właściwości fizjologiczne siateczkowatość mózgu. Dzięki temu systemowi główny ośrodek informacyjny mózgu - wzgórze wzrokowe lub wzgórze - jest połączony ze wszystkimi innymi częściami oraz z korą mózgową. Wzgórze jest najbardziej masywną i złożoną formacją podkorową półkul mózgowych, która otrzymuje wiele impulsów. Tutaj są niejako filtrowane i tylko niewielka ich część wchodzi do kory. Na większość impulsów odpowiada samo wzgórze, często poprzez ośrodki znajdujące się pod nim, zwane podwzgórzem lub podwzgórzem.

W podwzgórzu, tym niewielkim obszarze mózgu, koncentruje się ponad 150 jąder nerwowych, mających liczne połączenia zarówno z korą mózgową, jak i innymi częściami mózgu. Dzięki temu podwzgórze może odgrywać kluczową rolę w regulacji podstawowych procesów życiowych i utrzymaniu homeostazy.

W podwzgórzu impulsy nerwowe przełączane są na mechanizmy regulacji hormonalno-humoralnej; W ten sposób powstaje ścisłe połączenie układu nerwowego i hormonalnego regulacja humoralna. Istnieją zmodyfikowane komórki nerwowe, które wytwarzają neurosekrecję. Różnią się one m.in. duże rozmiary w porównaniu do zwykłych neuronów. Neurosecret wchodzi mały naczynia włosowate a następnie przez układ żył wrotnych do tylnego płata przysadki mózgowej.

Zmiany w procesach fizycznych i chemicznych w komórkach mogą mieć wpływ różne formy aktywności całego organizmu, szczególnie jeśli zmiany te dotyczą struktur związanych z regulacją funkcji całego organizmu.

Z powyższego, bardzo krótkiego rozważenia budowy i funkcjonowania organizmu ludzkiego z elektrycznego punktu widzenia, jasne jest, że główne procesy zachodzące w organizmie człowieka są związane z prądami elektrycznymi (biologicznymi), elektrycznie naładowanymi jonami dodatnimi i ujemnymi. Układ nerwowy kontroluje prawie wszystkie procesy zachodzące w organizmie człowieka. I jest to układ prądów elektrycznych, potencjałów elektrycznych, ładunków elektrycznych. Po takiej analizie staje się oczywiste, że na organizm ludzki nie może oddziaływać zewnętrzne pole magnetyczne i ogólnie promieniowanie elektromagnetyczne.

Rozważaliśmy jedynie ogólne aspekty wpływu pola magnetycznego na człowieka. Nie wszystkie z nich zostały obecnie równie dokładnie zbadane. Literatura na ten temat jest obszerna i zainteresowani będą mogli do niej sięgnąć. Na temat przestrzeni i jej wpływu na człowieka napisano wiele książek, a jeszcze więcej artykułów naukowych, które nie zawsze są dostępne dla szerokiego grona czytelników.

Kiedy zaczynaliśmy pisać tę książkę, przyświecało nam kilka celów. Najważniejszym z nich jest po raz kolejny pokazanie, że wszystko w przyrodzie jest ze sobą powiązane. Prawie każde działanie ma wpływ na wszystkie części naszego wszechświata, różni się jedynie stopień tego wpływu. Jesteśmy w swoim Życie codzienne z reguły bierzemy pod uwagę jedynie bardzo ograniczony zestaw czynników na nią działających. Ten Ciśnienie atmosferyczne, temperatura powietrza, czasem także obecność stresujące sytuacje. Rzadko kto z nas łączy swój stan z faktem, że panuje globalna burza magnetyczna, że ​​dwa, trzy dni temu miał miejsce rozbłysk chromosferyczny na Słońcu, że przepływają nad nami kolosalne prądy elektryczne itp. Obecnie prowadzone są różne badania medyczne ośrodki zgromadziły już ogromny materiał pokazujący, że nasze zdrowie w dużej mierze zależy od czynników kosmicznych. Można przewidzieć niesprzyjające dla nas okresy i podjąć w tym czasie odpowiednie środki, aby uchronić się przed ich wpływem. Jakie są te środki? Oczywiście są one różne dla różnych pacjentów, ale ich istotą jest pomóc człowiekowi przetrwać trudy związane ze złą pogodą kosmiczną.

Obecnie opracowywane są prognozy burz słonecznych i geomagnetycznych różne krajeświata i są z powodzeniem stosowane w rozwiązywaniu różnorodnych zagadnień związanych ze stanem jonosfery i przestrzeni okołoziemskiej, w szczególności zagadnień związanych z propagacją fal radiowych. Istnieją prognozy o różnym czasie realizacji – długoterminowym i krótkoterminowym. Oba są wysyłane do zainteresowanych organizacji, a operacyjna komunikacja telegraficzna jest szeroko stosowana. W najbliższej przyszłości na podstawie tych prognoz zostaną opracowane prognozy medyczne, z których będzie można wywnioskować, jakich zmian w stanie zdrowia można się spodziewać w wyniku burz słonecznych. Prognozy medyczne zostaną niezwłocznie przekazane wszystkim, w tym lokalnym lekarzom. Ich zadaniem jest pomaganie swoim pacjentom w przetrwaniu skutków burz magnetycznych przy minimalnych trudnościach.

Ale w tym celu trzeba jeszcze wiele zrobić. Przede wszystkim dobrze jest wyobrazić sobie problem. I ta książka pomoże, dając obraz procesy fizyczne w przestrzeni kosmicznej i ich wpływ na zdrowie.

Procesy fizjologiczne i funkcje fizjologiczne badane są w organizmie jako całości, w jego układach, narządach, tkankach i komórkach.

Organizm jest otwartą, niezależnie istniejącą, samoregulującą się jednostką świata organicznego, która jako całość reaguje na zmieniające się warunki otoczenia. Ciało można badać na poziomie systemowym, narządowym, tkankowym, komórkowym i molekularnym.

Komórka– elementarne żywy system, podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmu. Jest zdolny do samoodnawiania, samoregulacji i samoreprodukcji. Komórki łączą się, tworząc tkanki.

Włókienniczy– to zbiór komórek i substancji międzykomórkowej, które mają to samo pochodzenie, strukturę i wykonują określone czynności w organizmie (np. mięsień wykonuje aktywność skurczowa). Tkanki tworzą narządy.

Organ to część ciała o określonym kształcie...
składający się z różnych tkanek i struktur, które są połączone w celu wykonywania określonego rodzaju aktywności (na przykład nerki - narząd tworzenia moczu). Narządy łączą się w systemy.

Układ narządów jest stowarzyszeniem organów, które wspólnie wykonują wspólne funkcje.

Podstawy fizjologii komórki.

Narządy i tkanki składają się ze zbioru komórek, których wielkość, kształt i liczba różnią się w zależności od narządu i funkcji, jaką pełni.

komórka zwierzęca jest jednostką strukturalną i funkcjonalną organizmu żywego, zdolną do podziału i wymiany z otoczeniem. Przekazuje informację genetyczną poprzez samoreprodukcję. Aktywność komórek determinuje aktywność wszystkich tkanek i narządów.

Istnieje kilka typów komórek

- nabłonkowy

- muskularny

- zdenerwowany

- krwinki

- kość

- komórki tkanki łącznej.

Każda komórka ma złożoną strukturę i jest układem biopolimerów, zawierającym znajdujące się w niej jądro, cytoplazmę i organelle.

Z otoczenie zewnętrzne Komórka jest ograniczona błoną komórkową - plazmalemma, który transportuje niezbędne substancje do komórki i odwrotnie, oddziałuje z sąsiednimi komórkami i substancją międzykomórkową.

Wewnątrz komórki jest rdzeń, w którym zachodzi synteza białek, przechowuje informację genetyczną w postaci DNA. Jądro może być okrągłe lub jajowate, ale komórki płaskie jest nieco spłaszczony, a w leukocytach ma kształt pręcika lub fasoli. Nie występuje w erytrocytach i płytkach krwi. Z góry jądro pokryte jest otoczką jądrową, która jest reprezentowana przez błonę zewnętrzną i wewnętrzną. Rdzeń zawiera nukleoplazma, który jest substancją żelową i zawiera chromatynę i jąderko.

Rdzeń otacza cytoplazma, co zawiera hialoplazma, organelle i inkluzje.

Hialoplazma- jest to główna substancja cytoplazmy, w którą jest zaangażowana procesy metaboliczne komórek, zawiera białka, polisacharydy, Kwas nukleinowy itd.

Nazywa się stałe części komórki, które mają określoną strukturę i pełnią funkcje biochemiczne organelle. Należą do nich centrum komórkowe, mitochondria, kompleks Golgiego i siateczka endoplazmatyczna (cytoplazmatyczna).

Centrum komórek zwykle zlokalizowany w pobliżu jądra lub kompleksu Golgiego, składa się z dwóch gęstych formacji - centrioli, które są częścią wrzeciona dzielącej się komórki i tworzą rzęski i wici.

Mitochondria Mają postać ziarenek, nitek, pałeczek i zbudowane są z dwóch membran – wewnętrznej i zewnętrznej. Błona wewnętrzna tworzy fałdy (cristae), w których zlokalizowane są enzymy. W mitochondriach następuje rozkład glukozy i aminokwasów, utlenianie kwasów tłuszczowych i tworzenie ATP, głównego materiału energetycznego.

Kompleks Golgiego(aparat siatki wewnątrzkomórkowej) ma postać pęcherzyków, płytek, rurek rozmieszczonych wokół jądra. Jego funkcją jest transport substancji, ich obróbka chemiczna i usuwanie produktów przemiany materii z komórki na zewnątrz komórki.

Endoplazmatyczny (cytoplazmatyczny) siateczka Lub internet utworzony z sieci ziarnistej (gładkiej) i ziarnistej (granulowanej). Ziarnista siateczka śródplazmatyczna składa się głównie z małych cystern i kanalików biorących udział w wymianie lipidów i polisacharydów. Ziarnista siateczka śródplazmatyczna składa się z płytek, rurek, cystern, których ściany sąsiadują z małymi formacjami - rybosomami syntetyzującymi białka.

W cytoplazmie występują także trwałe nagromadzenia poszczególnych substancji, które nazywane są inkluzjami cytoplazmatycznymi i mają charakter białkowy, tłuszczowy i barwnikowy.

Komórka jako część organizmu wielokomórkowego spełnia główne funkcje: asymilację napływających substancji i ich rozkład z wytworzeniem energii niezbędnej do utrzymania funkcji życiowych organizmu. Komórki wykazują także drażliwość (reakcje motoryczne) i potrafią rozmnażać się przez podział. Podział komórek może być pośredni (mitoza) lub redukcyjny (mejoza).

Jak już powiedzieliśmy, komórka jest częścią tkanki tworzącej ciało ludzi i zwierząt.

W wyniku interakcji organizmu ze środowiskiem zewnętrznym, które rozwinęło się w procesie ewolucji, cztery rodzaje tkanin z pewnym cechy funkcjonalne: nabłonkowy, łączny, mięśniowy i nerwowy.

Każdy narząd składa się z różnych tkanek, które są ze sobą ściśle powiązane. Na przykład żołądek, jelita i inne narządy składają się z tkanki nerwowej nabłonkowej, łącznej i gładkiej.

Tkanka łączna wielu narządów tworzy zrąb, a tkanka nabłonkowa tworzy miąższ.

Zatem różne tkanki tworzące dany narząd zapewniają spełnienie główna funkcja tego ciała.

Jak już powiedzieliśmy, wszystkie komórki łączą się w tkanki, tkanki w narządy, a narządy w układy narządów.

Układy organizmu człowieka.

Ciało ludzkie to zbiór różnie zlokalizowanych struktur i procesów, połączonych w systemy zapewniające określone reakcje adaptacyjne. Pod tym względem w ludzkim ciele są następujące systemy: nerwowy, hormonalny (gruczoły dokrewne), analizatory (odbiór), układ mięśniowo-szkieletowy, krwionośny, odpornościowy, sercowo-naczyniowy, oddechowy, trawienny, metabolizm i energia, wydalniczy, seksualny.

Szczególne miejsce zajmuje układ nerwowy i hormonalny, które zapewniają regulację procesów życiowych oraz funkcjonowanie tkanek i narządów, a także łączą wszystkie układy organizmu w jedną całość. Regulacja realizowana przez układ nerwowy i hormonalny nazywana jest neurohormonalną. Funkcjonowanie układu nerwowego opiera się na odruchach, układ hormonalny reguluje biologicznie poprzez tworzenie i wydalanie substancje czynne, w szczególności hormony. Dostosowanie czynności narządów i organizmu do zmieniających się warunków środowiska zewnętrznego i wewnętrznego następuje w momencie, gdy zmiany zostaną dostrzeżone i ocenione przez analizatorów.

Układ mięśniowo-szkieletowy składa się ze szkieletu, mięśni szkieletowych, stawów, więzadeł i chrząstki; zapewnia pozycję i ruch ciała w przestrzeni, chroniąc narządy przed uszkodzeniem.

Krew wraz z płyn tkankowy i limfa tworzą wewnętrzne środowisko organizmu, zapewniając jego stałość, niezbędną do życia komórek, tkanek i narządów.

Układ odpornościowy (narządy i komórki limfoidalne) poprzez mechanizmy humoralne i komórkowe chroni organizm przed czynnikami obcymi i utrzymuje stałość środowiska wewnętrznego (homeostazę).

Zaopatruje układ krwionośny (serce i naczynia krwionośne). ciśnienie krwi oraz przepływ krwi w organizmie, zaopatrując w ten sposób tkanki i narządy składniki odżywcze i tlen.

Układ oddechowy ( Jama nosowa, nosogardło, krtań, tchawica, oskrzela, płuca, opłucna, klatka piersiowa, mięśnie wdechowe i wydechowe) zapewnia wymianę gazową pomiędzy organizmem a środowiskiem zewnętrznym, utrzymując stałe stężenie tlenu i dwutlenku węgla we krwi i tkankach.

Układ trawienny (narządy Jama ustna gardło, przełyk, żołądek, jelita, gruczoły trawienne) zapewnia przyjmowanie pokarmu, jego przemianę fizykochemiczną, wchłanianie składników odżywczych, minerały, witamin i wody, usuwając niestrawione resztki jedzenia.

Układ metaboliczny i energetyczny (wszystkie tkanki i narządy człowieka) zapewnia wykorzystanie wchłoniętych składników odżywczych i minerałów, witamin i wody w procesach życiowych, uwalnianiu, przekształcaniu i wykorzystaniu energii, usuwaniu powstałych produkty końcowe metabolizm i energia (ciepło) z organizmu.

Układ wydalniczy (nerki i dróg moczowych, skóra, narządy trawienne i płuca) zapewnia usunięcie z organizmu powstałych końcowych produktów metabolizmu i energii, a także substancji obcych.

Układ rozrodczy (męskie i żeńskie narządy płciowe) zapewnia reprodukcję i zachowanie człowieka jako gatunku w przyrodzie.

Strukturalne i funkcjonalne przesłanki rozwoju organizmu.

Rozwój organizmu obejmuje zarówno stopniowe zmiany ilościowe (na przykład wzrost liczby komórek podczas wzrostu i różnicowania tkanek), jak i skoki jakościowe. W trakcie rozwój wieku Komplikacje morfologiczne żywych struktur prowadzą do pojawienia się jakościowo nowych funkcji. W ten sposób rozwijający się mózg dziecka nabywa umiejętność abstrakcyjnego myślenia.

Podstawowe wzory zmiany związane z wiekiem organizmu związane są z nierównomiernym (heterochronicznym) dojrzewaniem poszczególnych narządów i układów, ze stopniowymi skokami wieku i przyspieszonym tempem dojrzewania rozwój biologiczny w epoce nowożytnej (przyspieszenie).

Dojrzewanie poszczególnych narządów i układów w ciągu życia jednostki przebiega nierównomiernie. Przede wszystkim systemy, które przyczyniają się do przetrwania organizmu podczas przejścia z rozwój wewnątrzmaciczny do wolnych warunków istnienia niezależnych od ciała matki.

Pod układ funkcjonalny komputer. Anokhin rozumiał funkcjonalne ujednolicenie różnych narządów, formacje strukturalne ciała, dzięki czemu osiąga się użyteczny wynik adaptacyjny. Zatem do chwili urodzenia system zapewniający czynność ssania osiąga dojrzałość funkcjonalną.

Heterochronia w rozwoju poszczególnych narządów i układów objawia się wyraźnie w różne etapy ontogeneza.

Przykład . Tym samym zróżnicowanie strukturalne części doprowadzającej układu nerwowego jest u dziecka zakończone w wieku 6-7 lat, natomiast część odprowadzająca ulega poprawie aż do dorosłości. Centralne występy analizatora motorycznego dojrzewają u nastolatka w wieku 13-14 lat, a jego części peryferyjne ulegają poprawie aż do końca okresu dojrzewania.

Na rozwój jednostki wpływa środowisko zewnętrzne i czynniki społeczne.

Główne etapy rozwoju wieku.

Program indywidualnego rozwoju wieku jest regulowany przez aparat genetyczny. Na pewno etapy wiekoweściśle określona część genomu ulega derepresji (odhamowaniu). Zewnętrznie wyraża się to w przyspieszone dojrzewanie(skok, okres krytyczny) określonej struktury i funkcji. Te kamienie milowe w rozwoju są dobrze znane, odzwierciedlone w periodyzacji współczesnego wieku.

W okresie noworodkowym (pierwsze 4 tygodnie po urodzeniu) w dzieciństwo(do 1 roku życia) oraz w pierwszym roku okresu przedszkolnego (od 1 do 3 roku życia) dziecko doświadcza przyspieszonej formacji i dojrzewania struktury nerwowe mózg. Poprawa struktury prowadzi do skoku funkcjonalnego: wzrostu możliwości poznawczych dziecka zarówno w wieku przedszkolnym, jak i zwłaszcza w wieku przedszkolnym. wiek przedszkolny(od 3 do 7 lat).

Z chwilą rozpoczęcia przez dziecko nauki w szkole kończy się okres pierwszego dzieciństwa. Tworzone są warunki morfologiczne i funkcjonalne do zapoznania się z nowymi, złożonymi formami światopoglądu i uczenia się. Okres szkolny okazuje się najbardziej nasycony związanymi z wiekiem skokami w rozwoju dziecka.

W wieku szkolnym (od 7 do 12 lat) kończy się różnicowanie morfologiczne komórek kory mózgowej i powstają warunki dla wyższych form analityczno-syntetycznej funkcji mózgu. W wieku 8-9 lat u dziewcząt i 10-11 lat u chłopców rozpoczynają się zmiany w okresie dojrzewania, które poprzedzają okres dojrzewania.

Dojrzewanie u dziewcząt trwa od 12 do 16 lat, u chłopców - od 13 do 17-18 lat. Dojrzewanie towarzyszy najintensywniejsze tempo rozwoju organizmu, złożone zmiany morfofunkcjonalne związane z przygotowaniem do funkcji rozrodczych.

Wraz z końcem okresu dojrzewania nie kończą się jednak procesy wzrostu i rozwoju. W adolescencja(17-21 lat dla chłopców i 16-20 lat dla dziewcząt) ciało nadal rośnie (1-2 cm rocznie), kończy się strukturalne i funkcjonalne dojrzewanie układu somatycznego i wegetatywnego.

Okres dojrzałości, w którym praktycznie kończy się formowanie i postępujący rozwój ciała, następuje dopiero w wieku 20 lat u kobiet i 21 lat u mężczyzn. Wiek dojrzały to wiek mężczyzn od 21 do 60 lat i kobiet od 20 do 55 lat. Już sama nazwa okresu dojrzałości zawiera w sobie ideę zakończenia przegrupowań funkcjonalnych i morfologicznych.

W wieku dorosłym wyróżnia się dwa okresy: okres rozkwitu i stabilizacji funkcji organizmu (od 20-21 do 35 lat) oraz okres początkowej inwolucji (35-60 lat dla mężczyzn i 35 055 lat dla kobiet).

Starość (od 60 do 75 lat u mężczyzn i od 55 do 75 lat u kobiet) charakteryzuje się przyspieszonym rozwojem przegrupowań inwolucyjnych i zmniejszeniem rezerw adaptacyjnych. Jedną z głównych oznak starzenia jest obniżenie poziomu podstawowej przemiany materii. Przez nowoczesne pomysły jest to jeden z czynników ograniczających długość życia. U ludzi w wieku około 60 lat zmniejszenie podstawowego metabolizmu prowadzi do głodu komórek i tkanek. Morfologicznym warunkiem zmniejszenia podstawowego metabolizmu jest zmniejszenie bezwzględnej liczby mitochondriów. Zatem u osoby w wieku 50–70 lat liczba mitochondriów w komórkach wątroby zmniejsza się o 30–35%.

Po 70. roku życia nadchodzi wiek. Poziom wszystkiego funkcje fizjologiczne, odporność organizmu maleje, typowe choroby wieku podeszłego - miażdżyca, niedokrwienie i nadciśnienie - zyskują korzystną podstawę morfologiczną.

Rytm funkcji fizjologicznych.

Procesy życiowe organizmu okresowo zwiększają się lub zmniejszają pod wpływem czynników egzogennych i endogennych (rytmiczność biologiczna). Zgodnie z klasyfikacją zaproponowaną przez F. Halberga, można wyróżnić biorytmy o wysokiej częstotliwości z okresem krótszym niż ½ godziny, od ½ do 20 godzin, dobowy (dobowy) - od 20 do 28 godzin i infradian - od 28 godzin do 6 dni. Biorytmy o niskiej częstotliwości obejmują circaseptan (co tydzień) - około 7 dni, circavigintane - około 20 dni i circatrigintane (około miesiąca). Identyfikuje się także rytmy sezonowe, roczne i długoterminowe.

Niemiecki lekarz W. Fliess zauważył, że niektóre choroby zaostrzają się z częstotliwością 23 dni (dla mężczyzn) i 18 dni (dla kobiet), a austriacki profesor A. Teltscher zwrócił uwagę na 33-dniowe wahania wyników uczniów. W kolejnych latach opracowano teorię biorytmów aktywności fizycznej, emocjonalnej i intelektualnej. w tej triadzie maksymalny poziom aktywności obserwuje się z częstotliwością odpowiednio 23, 28 i 33 dni.

Najbardziej badane są rytmy dobowe i dobowe. Czynniki działające w procesach powtarzalnych mają 24-godzinną cykliczność. Zwierzęta dostosowują swoje genetycznie zdeterminowane wzorce zachowania do warunków oświetleniowych i naprzemienności dnia i nocy. Bardzo wysoki poziom Aktywność fizjologiczną w ciągu dnia u człowieka obserwuje się pomiędzy 8-13 a 16-19 godzinami. Czas ten można określić w czasie gatunki złożone aktywność zawodowa lub ciężki ćwiczenia fizyczne. W tych samych godzinach występuje także większa efektywność wykonywania pracy w porównaniu do pory popołudniowej czy nocnej.

Dobrze znane są wahania aktywności fizjologicznej w ciągu roku lub kilku lat. Rytmy sezonowe i roczne związane są ze zmianami wysokości słońca nad horyzontem. podstawa rytmy biologiczne są wewnętrznymi (endogennymi) licznikami czasu.

Rytmy biologiczne są jednym z przejawów systematyczności pracy organizmu. Ostatecznie jest to wynikiem systemowego odzwierciedlania się przez organizm czynników egzogennych w oparciu o wewnętrzny, naturalny rytm aktywności biologicznej. Podejście systemowe w fizjologii pełni rolę elementu łączącego, który pozwala nam rozpatrywać funkcje żywego organizmu jako jedność struktury i funkcji, realizowaną w parametrach czasoprzestrzennych.

Dostosowanie.

Organizm jako całość i jego poszczególne układy reagują na czynniki środowiskowe reakcją fizjologiczną dostosowanie – aktywna adaptacja do działania bodźców. Każdy doskonale zdaje sobie sprawę z efektu adaptacji temperaturowej receptorów skóry. Receptory nacisku szybko się adaptują, po prostu nie zauważamy nacisku odzieży na skórę. Jednak nie wszystkie układy organizmu dostosowują się jednakowo. Receptory aparatu przedsionkowego i proprioceptory mięśniowe praktycznie nie przystosowują się do działania bodźców.

Fizjologiczną podstawą adaptacji jest zmniejszenie pobudliwości żywej tkanki, gdy działanie długoterminoweśrodek drażniący.

Korzystne znaczenie adaptacyjne przegrupowań adaptacyjnych jest oczywiste - zapewniają one zachowanie stałości środowiska wewnętrznego organizmu i zwiększają zdolność istot żywych do przeciwstawienia się destrukcyjnemu działaniu czynników środowiskowych.

Próg adaptacyjny to minimalne przesunięcie reakcji fizjologicznych o wyraźnym, adaptacyjnym charakterze, występujące pod wpływem bodźca o sile progowej. Aby scharakteryzować adaptację, stosuje się również wskaźniki reaktywności układów fizjologicznych i szybkości powstawania. odpowiedź na działanie bodźca.

W koncepcji zakres adaptacji W organizmie znajdują się zespoły reakcji fizjologicznych, które zapewniają indywidualne przeżycie, produktywność (w przypadku zwierząt hodowlanych) oraz zdolność populacji do utrzymania swojej struktury i utrzymania liczebności. Zgodnie z programem genetycznym organizm aż do momentu wykrycia wykorzystuje różne mechanizmy adaptacyjne najlepsza opcja. W szczególności, gdy zmienia się charakter żywienia, podczas przejścia z jednego stanu do drugiego, wraz z nową zawartością biologiczną (na przykład hibernacją u zwierząt), uruchamiane są biochemiczne mechanizmy adaptacyjne.

Ogólny schemat budowy ciała ludzkiego. Organizm ludzki to złożony system wielu i ściśle ze sobą powiązanych elementów, połączonych w kilka poziomów strukturalnych. Bardziej poprawne byłoby nazwanie tych poziomów poziomy organizacji, ponieważ są w relacjach hierarchicznych, tj. podrzędnych. Obecnie w organizmie człowieka zwyczajowo rozróżnia się poziomy organizacji komórkowe, tkankowe, narządowe i systemowe.

Najbardziej podstawowymi jednostkami strukturalnymi organizmu człowieka są komórki, które łączą się ze sobą, tworząc tkanki. Tkanki z kolei tworzą różne narządy: płuca, serce, wątrobę, żołądek itp. Nazywa się stowarzyszenia anatomicznie jednorodnych narządów, które zapewniają wszelkie złożone akty aktywności systemy fizjologiczne. W organizmie człowieka wyróżnia się: systemy fizjologiczne: krew, krążenie krwi i limfy, trawienie, kości i mięśnie, oddychanie i wydalanie, gruczoły wydzielina wewnętrzna lub układ hormonalny i nerwowy.

Wreszcie samo ciało jest z kolei, według słów I.P. Pawłowa, „systemem układów”, w którym działania wszystkich komórek, tkanek, narządów i układów są ściśle skoordynowane i mają na celu zapewnienie optymalnego funkcjonowania organizmu jako całość.

Podrzędne relacje pomiędzy poziomami organizacji naszego ciała stanowią znakomitą ilustrację filozofii filozoficznej, która od dawna istnieje w nauce koncepcje integralności, którego istotą jest twierdzenie, że kompleks jest nieredukowalny do prostego, a całość do swojej części.

Tkanki naszego ciała mają wiele właściwości, które różnią się od właściwości komórek, które je tworzą; z kolei właściwości żadnego narządu nie można sprowadzić do właściwości tworzących go tkanek, tak jak właściwości cząsteczki soli kuchennej (NC 1) nie można sprowadzić do właściwości wchodzących w jego skład pierwiastków chemicznych - N 3 i C 1.

Regulacja funkcji w organizmie. Połączone i normalne funkcjonowanie wszyscy składniki organizmu ludzkiego jest możliwe tylko przy zachowaniu względnej stałości fizykochemicznej jego środowiska wewnętrznego, na które składają się trzy składniki: krew, limfa i płyn śródmiąższowy bezpośrednio obmywający komórki.

Utrzymanie względnej stałości fizycznej i chemicznej środowiska wewnętrznego organizmu nazywa się homeostazą; humoralna i nerwowa regulacja funkcji odgrywa ważną rolę w utrzymaniu tej stałości.

humorystyczny, lub płyn (od łac. wynik-ciecz), regulacja funkcji pojawiła się w pierwszych etapach ewolucji organizmów zwierzęcych. Wiązano to ze zdolnością komórek do zmiany intensywności procesów życiowych w zależności od zmian parametrów fizykochemicznych środowiska. Przykładowo, zmieniając stężenie jonów wodorowych lub soli różnych metali we krwi i płynie śródmiąższowym, można stymulować lub hamować procesy życiowe w komórkach i tkankach. Ponadto regulacja humoralna jest powiązana ze zdolnością poszczególnych komórek do syntezy materia organiczna które mają istotny wpływ na przebieg procesów życiowych w organizmie. Do substancji biologicznie czynnych zalicza się w szczególności: mediatorzy, lub substancje pośredniczące, które biorą udział niemal we wszystkich procesach życiowych organizmu człowieka i przenoszą impulsy nerwowe z komórek nerwowych do innych komórek nerwowych i komórek narządów obwodowych. Znaczenie Hormony odgrywają również rolę w humoralnej regulacji funkcji i mogą aktywować lub hamować aktywność funkcjonalną narządów i układów.

Istotną wadą regulacji humoralnej jest jej „nieadresowalność”. Wiele substancji biologicznie czynnych przedostaje się do różnych części ciała i zmienia działanie wielu narządów, niezależnie od tego, czy jest to w danym momencie „korzystne” dla organizmu, czy nie. Dla bardziej odpowiedniej reakcji organizmu, oprócz regulacji humoralnej, w procesie ewolucji, system nerwowy, zapewnienie najbardziej adekwatnej i szybkiej reakcji na wszelkie wpływy zewnętrzne.

W organizmie humoralna i nerwowa regulacja funkcji jest ze sobą ściśle powiązana. Z jednej strony istnieje wiele substancji biologicznie czynnych, które mogą wpływać na aktywność życiową komórek nerwowych i funkcje układu nerwowego, z drugiej strony synteza i uwalnianie substancji humoralnych do krwi jest regulowane przez układ nerwowy.

Zatem w ciele jest pojedynczy regulacja neurohumoralna funkcje, które zapewniają najważniejszą cechę organizmu - zdolność do samoregulacji życia. To samoregulacja funkcji zapewnia utrzymanie homeostazy w organizmie. Bez samoregulacji niemożliwa byłaby stabilizacja procesów życiowych, a co za tym idzie samo istnienie organizmu.

Jak przebiega ten ważny proces? Jako przykład rozważ regulację temperatury ciała człowieka. Temperatura ciała człowieka może odbiegać od normalnego poziomu (36,5°C) w wyniku różnych czynników: procesy patologiczne, zimno, Praca fizyczna itp. Zmiany temperatury ciała, np. jej podwyższenie, są natychmiast rejestrowane przez specjalne urządzenia nerwowe w organizmach zwierzęcych - receptory. Z receptorów dochodzi „komunikat” o wzroście temperatury ciała departamenty centralne Układ nerwowy jest głównym narządem regulacyjnym. Mózg podejmuje „decyzję” i „wydaje” odpowiednie „instrukcje”, zmienia się aktywność organizmu: zmniejsza się metabolizm w komórkach i zmniejsza się produkcja energii, tj. produkcja ciepła maleje. Jednocześnie wzrasta wymiana ciepła w organizmie: naczynia krwionośne Skóra rozszerza się, a pocenie wzrasta, co powoduje, że organizm uwalnia więcej ciepła do otoczenia. Podjęte „środki” nie tylko przywracają normalną temperaturę ciała normalny poziom, ale prowadzą do jego spadku. Obniżenie temperatury ciała jest rejestrowane przez receptory i zachodzą zmiany odwrotne. Dzięki temu temperatura naszego ciała waha się w nieznacznych granicach i ma względnie stałą wartość. Stabilizację temperatury osiąga się poprzez dynamiczną równowagę dwóch przeciwstawnych procesów, które powodują jej spadek lub wzrost.

Główna funkcja organizmu. Jedną z głównych funkcji organizmu jest metabolizm i energia z otoczeniem, co jest ciągłym procesem przedostawania się do organizmu substancji niezbędnych do jego życia i uwalniania z niego produktów rozkładu. W komórkach i tkankach organizmu nieustannie zachodzą procesy syntezy jednych substancji i niszczenia innych, czemu towarzyszy pochłanianie lub uwalnianie energii.

Zatem metabolizm składa się z dwóch przeciwstawnych, ale powiązanych ze sobą procesów: syntezy substancji lub asymilacji (od łac. asymilacja– ja podobnie) oraz procesy ich rozpadu, czyli dysymilacji (od łac. dysymilacja- Uważam, że jest to niepodobne). Jedność tych przeciwstawnych procesów metabolicznych jest jednym z najwyraźniejszych dowodów słuszności dialektycznego prawa jedności i walki przeciwieństw. Rzeczywiście, w wyniku procesów dysymilacji uwalniana jest energia niezbędna do syntezy substancji złożonych w organizmie i budowy nowych komórek, czyli tworzenia materiału do kolejnych procesów dysymilacji.