Φυσιολογικά συστήματα του σώματος. Σανογενετική προστασία του εγκεφάλου
Στο σώμα μας, το οξυγόνο είναι υπεύθυνο για τη διαδικασία παραγωγής ενέργειας. Στα κύτταρά μας, μόνο χάρη στο οξυγόνο, συμβαίνει οξυγόνωση - η μετατροπή των θρεπτικών συστατικών (λίπη και λιπίδια) σε κυτταρική ενέργεια. Με τη μείωση της μερικής πίεσης (περιεκτικότητας) οξυγόνου στο εισπνεόμενο επίπεδο - το επίπεδό του στο αίμα μειώνεται - η δραστηριότητα του οργανισμού σε κυτταρικό επίπεδο μειώνεται. Είναι γνωστό ότι περισσότερο από το 20% του οξυγόνου καταναλώνεται από τον εγκέφαλο. Η έλλειψη οξυγόνου συμβάλλει Αντίστοιχα, όταν το επίπεδο του οξυγόνου πέφτει, η ευεξία, η απόδοση, ο γενικός τόνος και η ανοσία υποφέρουν.
Είναι επίσης σημαντικό να γνωρίζετε ότι είναι το οξυγόνο που μπορεί να απομακρύνει τις τοξίνες από το σώμα.
Λάβετε υπόψη ότι σε όλες τις ξένες ταινίες, σε περίπτωση ατυχήματος ή ατόμου σε σοβαρή κατάσταση, πρώτα από όλα οι γιατροί έκτακτης ανάγκης τοποθετούν το θύμα σε συσκευή οξυγόνου για να αυξήσουν την αντίσταση του σώματος και να αυξήσουν τις πιθανότητες επιβίωσής του.
Η θεραπευτική δράση του οξυγόνου είναι γνωστή και χρησιμοποιείται στην ιατρική από τα τέλη του 18ου αιώνα. Στην ΕΣΣΔ, η ενεργή χρήση οξυγόνου για προληπτικούς σκοπούς ξεκίνησε τη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα.
υποξία
Η υποξία ή η πείνα με οξυγόνο είναι μια μειωμένη περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο σώμα ή σε μεμονωμένα όργανα και ιστούς. Η υποξία εμφανίζεται όταν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον εισπνεόμενο αέρα και στο αίμα, κατά παράβαση των βιοχημικών διεργασιών της αναπνοής των ιστών. Λόγω της υποξίας, αναπτύσσονται μη αναστρέψιμες αλλαγές σε ζωτικά όργανα. Τα πιο ευαίσθητα στην ανεπάρκεια οξυγόνου είναι το κεντρικό νευρικό σύστημα, ο καρδιακός μυς, ο νεφρικός ιστός και το ήπαρ.
Οι εκδηλώσεις της υποξίας είναι αναπνευστική ανεπάρκεια, δύσπνοια. παραβίαση των λειτουργιών οργάνων και συστημάτων.
Η βλάβη του οξυγόνου
Μερικές φορές μπορείτε να ακούσετε ότι "Το οξυγόνο είναι ένας οξειδωτικός παράγοντας που επιταχύνει τη γήρανση του σώματος."
Εδώ εξάγεται το λάθος συμπέρασμα από τη σωστή υπόθεση. Ναι, το οξυγόνο είναι οξειδωτικός παράγοντας. Μόνο χάρη σε αυτόν, τα θρεπτικά συστατικά από τα τρόφιμα μετατρέπονται σε ενέργεια στο σώμα.
Ο φόβος του οξυγόνου συνδέεται με δύο από τις εξαιρετικές του ιδιότητες: τις ελεύθερες ρίζες και τη δηλητηρίαση με υπερβολική πίεση.
1. Τι είναι οι ελεύθερες ρίζες;
Μερικές από τον τεράστιο αριθμό οξειδωτικών (παραγωγών ενέργειας) και αναγωγικών αντιδράσεων του σώματος που ρέουν συνεχώς δεν ολοκληρώνονται μέχρι το τέλος και στη συνέχεια σχηματίζονται ουσίες με ασταθή μόρια που έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια στα εξωτερικά ηλεκτρονικά επίπεδα, που ονομάζονται «ελεύθερες ρίζες». . Επιδιώκουν να συλλάβουν το ηλεκτρόνιο που λείπει από οποιοδήποτε άλλο μόριο. Αυτό το μόριο γίνεται μια ελεύθερη ρίζα και κλέβει ένα ηλεκτρόνιο από την επόμενη, και ούτω καθεξής.
Γιατί χρειάζεται αυτό; Μια ορισμένη ποσότητα ελεύθερων ριζών, ή οξειδωτικών, είναι ζωτικής σημασίας για το σώμα. Πρώτα απ 'όλα - για την καταπολέμηση επιβλαβών μικροοργανισμών. Οι ελεύθερες ρίζες χρησιμοποιούνται από το ανοσοποιητικό σύστημα ως «βλήματα» κατά των «εισβολέων». Κανονικά, στο ανθρώπινο σώμα, το 5% των ουσιών που σχηματίζονται κατά τις χημικές αντιδράσεις γίνονται ελεύθερες ρίζες.
Οι κύριοι λόγοι για την παραβίαση της φυσικής βιοχημικής ισορροπίας και την αύξηση του αριθμού των ελεύθερων ριζών, οι επιστήμονες αποκαλούν συναισθηματικό στρες, βαριά σωματική καταπόνηση, τραυματισμούς και εξάντληση σε φόντο ατμοσφαιρικής ρύπανσης, κατανάλωση κονσερβοποιημένων και τεχνολογικά ακατάλληλα επεξεργασμένων τροφίμων, λαχανικών και φρούτα που καλλιεργούνται με τη βοήθεια ζιζανιοκτόνων και φυτοφαρμάκων, έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία και ακτινοβολία.
Έτσι, η γήρανση είναι μια βιολογική διαδικασία επιβράδυνσης της κυτταρικής διαίρεσης και οι ελεύθερες ρίζες που συνδέονται λανθασμένα με τη γήρανση είναι φυσικοί και απαραίτητοι αμυντικοί μηχανισμοί για το σώμα και οι επιβλαβείς επιδράσεις τους συνδέονται με παραβίαση των φυσικών διεργασιών στο σώμα από αρνητικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες και στρες.
2. «Το οξυγόνο είναι εύκολο να δηλητηριαστεί».
Πράγματι, το υπερβολικό οξυγόνο είναι επικίνδυνο. Η περίσσεια οξυγόνου προκαλεί αύξηση της ποσότητας οξειδωμένης αιμοσφαιρίνης στο αίμα και μείωση της ποσότητας μειωμένης αιμοσφαιρίνης. Και, καθώς η μειωμένη αιμοσφαιρίνη είναι αυτή που απομακρύνει το διοξείδιο του άνθρακα, η κατακράτηση του στους ιστούς οδηγεί σε υπερκαπνία - δηλητηρίαση από CO2.
Με περίσσεια οξυγόνου, αυξάνεται ο αριθμός των μεταβολιτών των ελεύθερων ριζών, εκείνων των πολύ τρομερών «ελεύθερων ριζών» που είναι ιδιαίτερα δραστικές, δρώντας ως οξειδωτικοί παράγοντες που μπορούν να βλάψουν τις βιολογικές μεμβράνες των κυττάρων.
Τρομερό, σωστά; Θέλω αμέσως να σταματήσω να αναπνέω. Ευτυχώς, για να δηλητηριαστείτε από οξυγόνο, απαιτείται αυξημένη πίεση οξυγόνου, όπως, για παράδειγμα, σε θάλαμο πίεσης (κατά τη διάρκεια της βαροθεραπείας οξυγόνου) ή κατά την κατάδυση με ειδικά αναπνευστικά μείγματα. Στη συνηθισμένη ζωή, τέτοιες καταστάσεις δεν συμβαίνουν.
3. «Υπάρχει λίγο οξυγόνο στα βουνά, αλλά υπάρχουν πολλοί αιωνόβιοι! Εκείνοι. το οξυγόνο είναι κακό».
Πράγματι, στη Σοβιετική Ένωση στις ορεινές περιοχές του Καυκάσου και στην Υπερκαυκασία, καταγράφηκε ένας ορισμένος αριθμός μακρόβιων συκωτιών. Αν κοιτάξετε τη λίστα των επαληθευμένων (δηλαδή επιβεβαιωμένων) αιωνόβιων του κόσμου σε όλη την ιστορία του, η εικόνα δεν θα είναι τόσο προφανής: οι παλαιότεροι αιωνόβιοι που είναι εγγεγραμμένοι στη Γαλλία, τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία δεν ζούσαν στα βουνά.
Στην Ιαπωνία, όπου ζει και ζει ακόμα η γηραιότερη γυναίκα στον πλανήτη Misao Okawa, η οποία είναι ήδη πάνω από 116 ετών, υπάρχει και το «νησί των αιωνόβιων» Okinawa. Το μέσο προσδόκιμο ζωής εδώ για τους άνδρες είναι 88 χρόνια, για τις γυναίκες - 92. αυτό είναι υψηλότερο από ό,τι στην υπόλοιπη Ιαπωνία κατά 10-15 χρόνια. Το νησί έχει συλλέξει δεδομένα για περισσότερους από επτακόσιους ντόπιους αιωνόβιους άνω των εκατό ετών. Λένε ότι: «Σε αντίθεση με τους Καυκάσιους ορεινούς, τους Χουντζακούτς του Βόρειου Πακιστάν και άλλους λαούς που καυχώνται για τη μακροζωία τους, όλες οι γεννήσεις στην Οκινάουα από το 1879 καταγράφονται στο ιαπωνικό οικογενειακό μητρώο - koseki». Οι ίδιοι οι άνθρωποι της Okinhua πιστεύουν ότι το μυστικό της μακροζωίας τους στηρίζεται σε τέσσερις πυλώνες: τη διατροφή, τον ενεργό τρόπο ζωής, την αυτάρκεια και την πνευματικότητα. Οι ντόπιοι δεν τρώνε ποτέ, τηρώντας την αρχή του "hari hachi bu" - οκτώ δέκατα γεμάτο. Αυτά τα «οκτώ δέκατα» αποτελούνται από χοιρινό, φύκια και τόφου, λαχανικά, ντάικον και ντόπιο πικρό αγγούρι. Οι παλαιότεροι κάτοικοι της Οκινάουα δεν κάθονται αδρανείς: εργάζονται ενεργά στη γη και η αναψυχή τους είναι επίσης ενεργή: πάνω απ 'όλα τους αρέσει να παίζουν μια τοπική ποικιλία κροκέ.: Η Οκινάουα ονομάζεται το πιο χαρούμενο νησί - δεν υπάρχει εγγενής βιασύνη και άγχος στα μεγάλα νησιά της Ιαπωνίας. Οι ντόπιοι είναι αφοσιωμένοι στη φιλοσοφία του yuimaru - «ευγενική και φιλική συλλογική προσπάθεια».
Είναι ενδιαφέρον ότι μόλις οι κάτοικοι της Οκινάουα μετακομίσουν σε άλλα μέρη της χώρας, δεν υπάρχουν μακρόβια συκώτια μεταξύ αυτών των ανθρώπων.Έτσι, οι επιστήμονες που μελετούν αυτό το φαινόμενο διαπίστωσαν ότι ο γενετικός παράγοντας δεν παίζει ρόλο στη μακροζωία των νησιωτών. Και εμείς, από την πλευρά μας, θεωρούμε εξαιρετικά σημαντικό ότι τα νησιά Οκινάουα βρίσκονται σε μια ενεργά ανεμοδαρμένη ζώνη στον ωκεανό και το επίπεδο περιεκτικότητας σε οξυγόνο σε τέτοιες ζώνες καταγράφεται ως το υψηλότερο - 21,9 - 22% οξυγόνο.
Καθαρότητα αέρα
«Αλλά ο αέρας έξω είναι βρώμικος και το οξυγόνο μεταφέρει όλες τις ουσίες μαζί του».
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα συστήματα OxyHaus διαθέτουν σύστημα φιλτραρίσματος εισερχόμενου αέρα τριών σταδίων. Και ήδη καθαρός αέρας εισέρχεται στο μοριακό κόσκινο του ζεόλιθου, στο οποίο διαχωρίζεται το οξυγόνο του αέρα.
«Είναι δυνατόν να δηλητηριαστείς από το οξυγόνο;»
Η δηλητηρίαση από οξυγόνο, η υπεροξία, εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της αναπνοής μειγμάτων αερίων που περιέχουν οξυγόνο (αέρας, νιτρόξ) σε αυξημένη πίεση. Η δηλητηρίαση από οξυγόνο μπορεί να συμβεί κατά τη χρήση συσκευών οξυγόνου, αναγεννητικών συσκευών, κατά τη χρήση τεχνητών μιγμάτων αερίων για αναπνοή, κατά την επανασυμπίεση οξυγόνου και επίσης λόγω υπερβολικών θεραπευτικών δόσεων στη διαδικασία της βαροθεραπείας οξυγόνου. Σε περίπτωση δηλητηρίασης από οξυγόνο, αναπτύσσονται δυσλειτουργίες του κεντρικού νευρικού συστήματος, των αναπνευστικών και κυκλοφορικών οργάνων.
Πώς επηρεάζει το οξυγόνο το ανθρώπινο σώμα;
Περισσότερο από αυτό απαιτείται από ένα αναπτυσσόμενο σώμα και όσους ασχολούνται με έντονη σωματική δραστηριότητα. Γενικά, η δραστηριότητα της αναπνοής εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από πολλούς εξωτερικούς παράγοντες. Για παράδειγμα, εάν στέκεστε κάτω από ένα αρκετά δροσερό ντους, τότε η ποσότητα οξυγόνου που καταναλώνετε θα αυξηθεί κατά 100% σε σύγκριση με τις συνθήκες σε θερμοκρασία δωματίου. Δηλαδή, όσο περισσότερο εκπέμπει θερμότητα ένας άνθρωπος, τόσο πιο συχνά γίνεται η συχνότητα της αναπνοής του. Εδώ είναι μερικά ενδιαφέροντα γεγονότα σχετικά με αυτό:
- σε 1 ώρα ένα άτομο καταναλώνει 15-20 λίτρα οξυγόνου.
- η ποσότητα οξυγόνου που καταναλώνεται: κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης αυξάνεται κατά 30-35%, κατά τη διάρκεια ενός ήσυχου περιπάτου - κατά 100%, κατά τη διάρκεια ελαφριάς εργασίας - κατά 200%, κατά τη διάρκεια βαριάς σωματικής εργασίας - κατά 600% ή περισσότερο.
- Η δραστηριότητα των αναπνευστικών διεργασιών εξαρτάται άμεσα από την ικανότητα των πνευμόνων. Έτσι, για παράδειγμα, για τους αθλητές είναι 1-1,5 λίτρο περισσότερο από το συνηθισμένο, αλλά για τους επαγγελματίες κολυμβητές μπορεί να φτάσει και τα 6 λίτρα!
- Όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα των πνευμόνων, τόσο χαμηλότερος είναι ο αναπνευστικός ρυθμός και τόσο μεγαλύτερο είναι το βάθος της εισπνοής. Ενδεικτικό παράδειγμα: ένας αθλητής παίρνει 6-10 αναπνοές ανά λεπτό, ενώ ένας φυσιολογικός άνθρωπος (μη αθλητής) αναπνέει με ρυθμό 14-18 αναπνοές ανά λεπτό.
Γιατί λοιπόν χρειαζόμαστε οξυγόνο;
Είναι απαραίτητο για όλη τη ζωή στη γη: τα ζώα το καταναλώνουν κατά τη διαδικασία της αναπνοής καιφυτά απελευθερώνεται κατά τη φωτοσύνθεση. Κάθε ζωντανό κύτταρο περιέχει περισσότερο οξυγόνο από οποιοδήποτε άλλο στοιχείο - περίπου 70%.
Βρίσκεται στα μόρια όλων των ουσιών - λιπίδια, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα και ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους. Και η ανθρώπινη ζωή θα ήταν απλά αδιανόητη χωρίς αυτό το σημαντικό στοιχείο!
Η διαδικασία του μεταβολισμού του είναι η εξής: πρώτον, εισέρχεται μέσω των πνευμόνων στο αίμα, όπου απορροφάται από την αιμοσφαιρίνη και σχηματίζει οξυαιμοσφαιρίνη. Στη συνέχεια «μεταφέρεται» μέσω του αίματος σε όλα τα κύτταρα των οργάνων και των ιστών. Στη δεσμευμένη κατάσταση, έρχεται με τη μορφή νερού. Στους ιστούς, δαπανάται κυρίως για την οξείδωση πολλών ουσιών κατά τον μεταβολισμό τους. Μεταβολίζεται περαιτέρω σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα και στη συνέχεια αποβάλλεται από το σώμα μέσω των οργάνων του αναπνευστικού και του απεκκριτικού συστήματος.
Περίσσεια οξυγόνου
Η μακροχρόνια εισπνοή αέρα εμπλουτισμένου με αυτό το στοιχείο είναι πολύ επικίνδυνη για την ανθρώπινη υγεία. Οι υψηλές συγκεντρώσεις Ο2 μπορούν να προκαλέσουν την εμφάνιση ελεύθερων ριζών στους ιστούς, οι οποίες είναι «καταστροφείς» των βιοπολυμερών, πιο συγκεκριμένα, της δομής και των λειτουργιών τους.
Ωστόσο, στην ιατρική, για τη θεραπεία ορισμένων ασθενειών, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται μια διαδικασία κορεσμού οξυγόνου υπό αυξημένη πίεση, η οποία ονομάζεται υπερβαρική οξυγόνωση.
Η περίσσεια οξυγόνου είναι εξίσου επικίνδυνη με την υπερβολική ηλιακή ακτινοβολία. Στη ζωή, ένα άτομο απλά καίγεται αργά σε οξυγόνο, όπως ένα κερί. Η γήρανση είναι μια διαδικασία καύσης. Στο παρελθόν, οι αγρότες, που ήταν συνεχώς στον καθαρό αέρα και τον ήλιο, ζούσαν πολύ λιγότερο από τα αφεντικά τους - τους ευγενείς, που έπαιζαν μουσική σε κλειστά σπίτια και περνούσαν χρόνο παίζοντας παιχνίδια με χαρτιά.
Ρύζι. 1. Η δομή της σπονδυλικής στήλης.
Οι αρθρώσεις των σπονδύλων πραγματοποιούνται με τη βοήθεια χόνδρινων, ελαστικών μεσοσπονδύλιων δίσκων και αρθρικών διεργασιών. Οι μεσοσπονδύλιοι δίσκοι αυξάνουν την κινητικότητα της σπονδυλικής στήλης. Όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος τους, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευελιξία. Εάν οι κάμψεις της σπονδυλικής στήλης είναι έντονα έντονες (με σκολίωση), η κινητικότητα του θώρακα μειώνεται. Μια επίπεδη ή στρογγυλεμένη πλάτη (καμπούρα) υποδηλώνει αδυναμία των μυών της πλάτης. Η διόρθωση της στάσης του σώματος πραγματοποιείται με γενικές ασκήσεις ανάπτυξης, ενδυνάμωσης και διατάσεων. Η σπονδυλική στήλη σάς επιτρέπει να λυγίζετε προς τα εμπρός και προς τα πίσω, προς τα πλάγια, περιστροφικές κινήσεις γύρω από τον κατακόρυφο άξονα.
Κλουβί των πλευρώναποτελείται από το στέρνο (στερνό), 12 θωρακικούς σπονδύλους και 12 ζεύγη πλευρών (Εικ. 2).
Ρύζι. 2. Ανθρώπινος σκελετός.
Οι νευρώσεις είναι επίπεδα τοξοειδώς καμπύλα μακριά οστά, τα οποία, με τη βοήθεια εύκαμπτων χόνδρινων άκρων, συνδέονται με κινητά στο στέρνο. Όλες οι συνδέσεις νευρώσεων είναι εξαιρετικά ελαστικές, κάτι που είναι απαραίτητο για την αναπνοή.
Ο θώρακας προστατεύει την καρδιά, τους πνεύμονες, το συκώτι και μέρος του πεπτικού συστήματος. Ο όγκος του θώρακα μπορεί να αλλάξει κατά την αναπνοή με τη σύσπαση των μεσοπλεύριων μυών και του διαφράγματος.
Σκελετός άνω άκραπου σχηματίζεται από την ωμική ζώνη, που αποτελείται από δύο ωμοπλάτες και δύο κλείδες, και ένα ελεύθερο άνω άκρο, συμπεριλαμβανομένου του ώμου, του αντιβραχίου και του χεριού. Ο ώμος είναι ένα σωληνοειδές οστό του βραχιονίου. ο πήχης σχηματίζεται από την ακτίνα και την ωλένη. Ο σκελετός του χεριού χωρίζεται στον καρπό (8 οστά διατεταγμένα σε δύο σειρές), στο μετακάρπιο (5 κοντά σωληνοειδή οστά) και στις φάλαγγες των δακτύλων (5 φάλαγγες).
Σκελετός κατώτερο άκροπεριλαμβάνει την πυελική ζώνη, που αποτελείται από δύο οστά της λεκάνης και το ιερό οστό, και τον σκελετό του ελεύθερου κάτω άκρου, που αποτελείται από τρία κύρια τμήματα - τον μηρό (ένα μηριαίο), το κάτω πόδι (κνήμη και περόνη) και το πόδι (ταρσός - 7 οστά, μετατάρσιο - 5 οστά και 14 φάλαγγες).
Όλα τα οστά του σκελετού συνδέονται με αρθρώσεις, συνδέσμους και τένοντες. . αρθρώσειςπαρέχουν κινητικότητα στα αρθρικά οστά του σκελετού. Οι αρθρικές επιφάνειες καλύπτονται με ένα λεπτό στρώμα χόνδρου, το οποίο εξασφαλίζει ότι οι αρθρικές επιφάνειες γλιστρούν με μικρή τριβή. Κάθε άρθρωση είναι πλήρως κλεισμένη σε έναν αρθρικό σάκο. Τα τοιχώματα αυτού του σάκου εκκρίνουν αρθρικό υγρό, το οποίο λειτουργεί ως λιπαντικό. Η συνδεσμική-καψική συσκευή και οι μύες που περιβάλλουν την άρθρωση την ενισχύουν και τη σταθεροποιούν. Οι κύριες κατευθύνσεις κίνησης που παρέχουν οι αρθρώσεις είναι: κάμψη-έκταση, απαγωγή-προσαγωγή, περιστροφή και κυκλικές κινήσεις.
Οι κύριες λειτουργίες του μυοσκελετικού συστήματος είναι η υποστήριξη και η κίνηση του σώματος και των μερών του στο χώρο.
Η κύρια λειτουργία των αρθρώσεων είναι να συμμετέχουν στην υλοποίηση των κινήσεων. Παίζουν επίσης το ρόλο των αμορτισέρ, μειώνοντας την αδράνεια της κίνησης και σας επιτρέπουν να σταματήσετε αμέσως στη διαδικασία της κίνησης.
Τα σωστά οργανωμένα μαθήματα φυσικής αγωγής δεν βλάπτουν την ανάπτυξη του σκελετού, γίνεται πιο ανθεκτικός ως αποτέλεσμα της πάχυνσης του φλοιώδους στρώματος των οστών. Αυτό είναι σημαντικό όταν εκτελείτε σωματικές ασκήσεις που απαιτούν υψηλή μηχανική αντοχή (τρέξιμο, άλμα κ.λπ.). Η λανθασμένη κατασκευή των προπονητικών συνεδριών μπορεί να οδηγήσει σε υπερφόρτωση της συσκευής υποστήριξης. Η μονομέρεια στην επιλογή των ασκήσεων μπορεί επίσης να προκαλέσει σκελετική παραμόρφωση.
Σε άτομα με περιορισμένη κινητική δραστηριότητα, των οποίων η εργασία χαρακτηρίζεται από τη διατήρηση μιας συγκεκριμένης στάσης για μεγάλο χρονικό διάστημα, συμβαίνουν σημαντικές αλλαγές στον ιστό των οστών και του χόνδρου, οι οποίες επηρεάζουν ιδιαίτερα δυσμενώς την κατάσταση της σπονδυλικής στήλης και των μεσοσπονδύλιων δίσκων. Οι σωματικές ασκήσεις ενισχύουν τη σπονδυλική στήλη και, λόγω της ανάπτυξης του μυϊκού κορσέ, εξαλείφουν διάφορες καμπυλότητες, γεγονός που συμβάλλει στην ανάπτυξη της σωστής στάσης και στην επέκταση του στήθους.
Οποιαδήποτε κινητική δραστηριότητα, συμπεριλαμβανομένων των αθλητικών, εκτελείται με τη βοήθεια των μυών, λόγω της συστολής τους. Επομένως, η δομή και η λειτουργικότητα των μυών πρέπει να είναι γνωστή σε κάθε άτομο, αλλά κυρίως σε όσους ασχολούνται με σωματικές ασκήσεις και αθλήματα.
Ανθρώπινοι σκελετικοί μύες.
Ένα άτομο έχει περίπου 600 μύες. Οι κύριοι μύες φαίνονται στο Σχ. 3.
Εικ.3. Ανθρώπινοι μύες.
μύες του στήθουςσυμμετέχουν στις κινήσεις των άνω άκρων και παρέχουν επίσης αυθαίρετες και ακούσιες αναπνευστικές κινήσεις. Οι αναπνευστικοί μύες του θώρακα ονομάζονται εξωτερικοί και εσωτερικοί μεσοπλεύριοι μύες. Το διάφραγμα ανήκει επίσης στους αναπνευστικούς μύες.
μύες της πλάτηςαποτελείται από επιφανειακούς και βαθείς μύες. Επιφανειακά παρέχουν κάποια κίνηση των άνω άκρων, του κεφαλιού και του λαιμού. Τα βαθιά ("ανορθωτές κορμού") συνδέονται με τις ακανθώδεις διεργασίες των σπονδύλων και τεντώνονται κατά μήκος της σπονδυλικής στήλης. Οι μύες της πλάτης συμμετέχουν στη διατήρηση της κατακόρυφης θέσης του σώματος, με έντονη τάση (σύσπαση) προκαλούν το σώμα να λυγίζει προς τα πίσω.
κοιλιακοι μυςδιατηρεί την πίεση μέσα στην κοιλιακή κοιλότητα (κοιλιακή πίεση), συμμετέχει σε κάποιες κινήσεις του σώματος (κάμψη του κορμού προς τα εμπρός, κλίσεις και στροφές προς τα πλάγια), στη διαδικασία της αναπνοής.
Μύες κεφαλής και λαιμού- μίμηση, μάσημα και κίνηση του κεφαλιού και του λαιμού. Οι μιμικοί μύες συνδέονται στο ένα άκρο στο οστό, στο άλλο - στο δέρμα του προσώπου, μερικοί μπορεί να αρχίσουν και να τελειώσουν στο δέρμα. Οι μύες παρέχουν κίνηση του δέρματος του προσώπου, αντανακλούν διάφορες ψυχικές καταστάσεις ενός ατόμου, συνοδεύουν την ομιλία και είναι σημαντικοί στην επικοινωνία. Οι μασητικοί μύες κατά τη σύσπαση προκαλούν την κίνηση της κάτω γνάθου προς τα εμπρός και προς τα πλάγια. Οι μύες του λαιμού εμπλέκονται στις κινήσεις του κεφαλιού. Η οπίσθια ομάδα μυών, συμπεριλαμβανομένων των μυών του πίσω μέρους του κεφαλιού, κατά τη διάρκεια της τονωτικής (από τη λέξη «τόνος») συστολή κρατά το κεφάλι σε όρθια θέση.
Μύες των άνω άκρωνπαρέχουν κίνηση της ζώνης ώμου, του αντιβραχίου και θέτουν σε κίνηση το χέρι και τα δάχτυλα. Οι κύριοι ανταγωνιστές μύες είναι οι δικέφαλοι (καμπτήρες) και οι τρικέφαλοι (εκτεινόμενοι) μύες του ώμου. Οι κινήσεις του άνω άκρου, και κυρίως του χεριού, είναι εξαιρετικά ποικίλες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το χέρι χρησιμεύει ως όργανο εργασίας για ένα άτομο.
Μύες των κάτω άκρωνσυμβάλλουν στις κινήσεις του ισχίου, της κνήμης και του ποδιού. Οι μύες των μηρών παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της κάθετης θέσης του σώματος, αλλά στον άνθρωπο είναι πιο ανεπτυγμένοι από ό,τι σε άλλα σπονδυλωτά. Οι μύες που κινούν το κάτω πόδι βρίσκονται στον μηρό (για παράδειγμα, ο τετρακέφαλος μυς, του οποίου η λειτουργία είναι να εκτείνει το κάτω πόδι στην άρθρωση του γόνατος· ο ανταγωνιστής αυτού του μυός είναι ο δικέφαλος μηριαίος). Το πόδι και τα δάχτυλα τίθενται σε κίνηση από τους μύες που βρίσκονται στο κάτω πόδι και το πόδι. Η κάμψη των δακτύλων πραγματοποιείται με τη σύσπαση των μυών που βρίσκονται στο πέλμα και την επέκταση - με τη σύσπαση των μυών της πρόσθιας επιφάνειας του κάτω ποδιού και του ποδιού. Πολλοί μύες του μηρού, της κνήμης και του ποδιού εμπλέκονται στη διατήρηση του ανθρώπινου σώματος σε όρθια θέση.
Υπάρχουν δύο τύποι μυών: λείος(ακούσια) και γραμμωτός(αυθαίρετος). Οι λείοι μύες βρίσκονται στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων και σε ορισμένα εσωτερικά όργανα. Συστέλλουν ή διαστέλλουν τα αιμοφόρα αγγεία, μετακινούν την τροφή μέσω του γαστρεντερικού σωλήνα και συστέλλουν τα τοιχώματα της ουροδόχου κύστης. Οι γραμμωτοί μύες είναι όλοι οι σκελετικοί μύες που παρέχουν μια ποικιλία κινήσεων του σώματος. Οι γραμμωτοί μύες περιλαμβάνουν επίσης τον καρδιακό μυ, ο οποίος εξασφαλίζει αυτόματα τη ρυθμική εργασία της καρδιάς σε όλη τη ζωή.
Η βάση των μυών είναι οι πρωτεΐνες, οι οποίες αποτελούν το 80-85% του μυϊκού ιστού (εκτός του νερού). Η κύρια ιδιότητα του μυϊκού ιστού είναι συσταλτικότητα, παρέχεται από συσταλτικές μυϊκές πρωτεΐνες - ακτίνη και μυοσίνη. Ο μυϊκός ιστός είναι πολύ περίπλοκος. Ο μυς έχει μια ινώδη δομή, κάθε ίνα είναι ένας μικροσκοπικός μυς, ο συνδυασμός αυτών των ινών σχηματίζει τον μυ στο σύνολό του. μυϊκή ίνα, με τη σειρά του, αποτελείται από μυοϊνίδιο. Κάθε μυοϊνίδιο χωρίζεται σε εναλλασσόμενες φωτεινές και σκοτεινές περιοχές. Οι σκοτεινές περιοχές αποτελούνται από μακριές αλυσίδες μορίων μυοσίνη, τα ελαφριά σχηματίζονται από λεπτότερα πρωτεϊνικά νημάτια ακτίνη.
Η μυϊκή δραστηριότητα ρυθμίζεται από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Ένα νεύρο εισέρχεται σε κάθε μυ, διασπώντας σε λεπτά και λεπτότερα κλαδιά. Οι νευρικές απολήξεις φτάνουν σε μεμονωμένες μυϊκές ίνες. Οι κινητικές νευρικές ίνες μεταδίδουν παρορμήσεις από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό (διέγερση), οι οποίες φέρνουν τους μύες σε κατάσταση λειτουργίας, προκαλώντας τη συστολή τους. Οι αισθητηριακές ίνες μεταδίδουν ώσεις προς την αντίθετη κατεύθυνση, ενημερώνοντας το κεντρικό νευρικό σύστημα για τη μυϊκή δραστηριότητα.
Οι σκελετικοί μύες αποτελούν μέρος της δομής του μυοσκελετικού συστήματος, συνδέονται με τα οστά του σκελετού και, όταν συστέλλονται, θέτουν σε κίνηση μεμονωμένους συνδέσμους του σκελετού, μοχλούς. Συμμετέχουν στη διατήρηση της θέσης του σώματος και των τμημάτων του στο χώρο, παρέχουν κίνηση κατά το περπάτημα, το τρέξιμο, το μάσημα, την κατάποση, την αναπνοή κ.λπ., ενώ παράγουν θερμότητα.
Οι σκελετικοί μύες έχουν την ικανότητα να διεγείρονται υπό την επίδραση νευρικών ερεθισμάτων. Η διέγερση πραγματοποιείται σε συσταλτικές δομές (μυοϊνίδια), οι οποίες, ως απόκριση, εκτελούν μια συγκεκριμένη κινητική ενέργεια - κίνηση ή τάση.
Όλοι οι σκελετικοί μύες αποτελούνται από γραμμωτούς μύες. Στους ανθρώπους, υπάρχουν περίπου 600 από αυτά, και τα περισσότερα από αυτά είναι ζευγαρωμένα. Οι μύες αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μέρος της ξηρής μάζας του ανθρώπινου σώματος. Στις γυναίκες, οι μύες αντιπροσωπεύουν έως και το 35% του συνολικού σωματικού βάρους και στους άνδρες έως και το 50%, αντίστοιχα. Η ειδική προπόνηση δύναμης μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη μυϊκή μάζα. Η σωματική αδράνεια οδηγεί σε μείωση της μυϊκής μάζας, και συχνά σε αύξηση της λιπώδους μάζας.
Οι σκελετικοί μύες καλύπτονται εξωτερικά με ένα πυκνό περίβλημα συνδετικού ιστού. Σε κάθε μυ διακρίνεται το ενεργό μέρος ( μυϊκό σώμα) και παθητικό ( τένοντας). Οι τένοντες έχουν ελαστικές ιδιότητες και αποτελούν το σταθερό ελαστικό στοιχείο του μυός. Οι τένοντες έχουν μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό από τον μυϊκό ιστό. Οι πιο αδύναμες και επομένως πιο συχνά τραυματισμένες περιοχές του μυός είναι οι μεταβάσεις του μυός στον τένοντα. Επομένως, πριν από κάθε προπόνηση είναι απαραίτητη μια καλή προκαταρκτική προθέρμανση.
Οι μύες χωρίζονται σε μακρύς, σύντομοςΚαι πλατύς.
Οι μύες που δρουν σε αντίθετες κατευθύνσεις ονομάζονται ανταγωνιστέςκαι ταυτόχρονα - συνεργιστών.
Σύμφωνα με τον λειτουργικό σκοπό και την κατεύθυνση της κίνησης στις αρθρώσεις, διακρίνονται οι μύες καμπτήρεςΚαι εκτατές, κύριοςΚαι εκτροπή, σφιγκτήρες(συμπιεστική) και διαστολείς.
Όλοι οι μύες διαποτίζονται από ένα πολύπλοκο σύστημα αιμοφόρων αγγείων. Το αίμα που ρέει μέσα από αυτά τους τροφοδοτεί με θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο.
Λειτουργίες της μηχανής:
Υποστήριξη - στερέωση μυών και εσωτερικών οργάνων.
Προστατευτική - προστασία ζωτικών οργάνων (εγκέφαλος και πλάτη, εγκέφαλος, καρδιά κ.λπ.).
Κινητήρας - παροχή κινητικών ενεργειών.
Άνοιξη - μετριασμός κραδασμών και δονήσεων.
Αιμοποιητική - αιμοποίηση;
Συμμετοχή στον μεταβολισμό των μετάλλων.
Φυσιολογικά συστήματα του σώματος.
Νευρικό σύστημα.Το ανθρώπινο νευρικό σύστημα συνδυάζει όλα τα συστήματα του σώματος σε ένα ενιαίο σύνολο και αποτελείται από πολλά δισεκατομμύρια νευρικά κύτταρα και τις διαδικασίες τους. Οι μακρές διεργασίες των νευρικών κυττάρων, που ενώνονται, σχηματίζουν νευρικές ίνες που είναι κατάλληλες για όλους τους ανθρώπινους ιστούς και όργανα.
Νευρικό σύστημαπεριλαμβάνει κεντρικός(εγκέφαλος και νωτιαίος μυελός) και περιφερειακός(νεύρα που εκτείνονται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό και βρίσκονται στην περιφέρεια των νευρικών κόμβων) τμήματα.
Το κεντρικό νευρικό σύστημα συντονίζει τη δραστηριότητα διαφόρων οργάνων και συστημάτων του σώματος και ρυθμίζει αυτή τη δραστηριότητα σε ένα μεταβαλλόμενο εξωτερικό περιβάλλον σύμφωνα με τον αντανακλαστικό μηχανισμό. Οι διεργασίες που συμβαίνουν στο κεντρικό νευρικό σύστημα αποτελούν τη βάση κάθε ανθρώπινης νοητικής δραστηριότητας.
Εγκέφαλοςείναι μια συσσώρευση τεράστιου αριθμού νευρικών κυττάρων. Αποτελείται από το πρόσθιο, το ενδιάμεσο, το μεσαίο και το οπίσθιο τμήμα. Η δομή του εγκεφάλου είναι ασύγκριτα πιο περίπλοκη από τη δομή οποιουδήποτε οργάνου του ανθρώπινου σώματος. Ο εγκέφαλος είναι ενεργός όχι μόνο κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης, αλλά και κατά τη διάρκεια του ύπνου. Ο εγκεφαλικός ιστός καταναλώνει 5 φορές περισσότερο οξυγόνο από την καρδιά και 20 φορές περισσότερο από τους μύες. Αποτελώντας μόνο το 2% περίπου του σωματικού βάρους ενός ατόμου, ο εγκέφαλος απορροφά το 18-25% του οξυγόνου που καταναλώνεται από ολόκληρο το σώμα. Ο εγκέφαλος ξεπερνά σημαντικά τα άλλα όργανα στην κατανάλωση γλυκόζης. Χρησιμοποιεί το 60-70% της γλυκόζης που παράγεται από το συκώτι, παρά το γεγονός ότι ο εγκέφαλος περιέχει λιγότερο αίμα από άλλα όργανα. Η επιδείνωση της παροχής αίματος στον εγκέφαλο μπορεί να σχετίζεται με υποδυναμία. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει πονοκέφαλος διαφορετικού εντοπισμού, έντασης και διάρκειας, ζάλη, αδυναμία, μειώνεται η πνευματική απόδοση, η μνήμη επιδεινώνεται, εμφανίζεται ευερεθιστότητα.
Νωτιαίος μυελόςβρίσκεται στο νωτιαίο κανάλι που σχηματίζεται από τα τόξα των σπονδύλων. Σε διάφορα σημεία του νωτιαίου μυελού υπάρχουν κινητικοί νευρώνες (κινητικά νευρικά κύτταρα) που νευρώνουν τους μύες των άνω άκρων, της πλάτης, του θώρακα, της κοιλιάς και των κάτω άκρων. Στην ιερή περιοχή βρίσκονται τα κέντρα αφόδευσης, ούρησης και σεξουαλικής δραστηριότητας. Ο τόνος των κέντρων του νωτιαίου μυελού ρυθμίζεται από τα ανώτερα μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος. Όλα τα είδη τραυματισμών και παθήσεων του νωτιαίου μυελού μπορεί να οδηγήσουν σε διαταραχή πόνου, ευαισθησία στη θερμοκρασία, διαταραχή της δομής πολύπλοκων εκούσιων κινήσεων, μυϊκό τόνο.
Περιφερικό νευρικό σύστημασχηματίζεται από νεύρα που διακλαδίζονται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Υπάρχουν 12 ζεύγη κρανιακών νεύρων από τον εγκέφαλο και 31 ζεύγη νωτιαίων νεύρων από το νωτιαίο μυελό.
Σύμφωνα με τη λειτουργική αρχή, το νευρικό σύστημα χωρίζεται σε σωματικό και αυτόνομο. Σωματικόςτα νεύρα νευρώνουν τους γραμμωτούς μύες του σκελετού και ορισμένα όργανα (γλώσσα, φάρυγγας, λάρυγγας κ.λπ.). Βλαστικόςτα νεύρα ρυθμίζουν το έργο των εσωτερικών οργάνων (συστολή της καρδιάς, εντερική περισταλτικότητα κ.λπ.).
Οι κύριες νευρικές διεργασίες είναι η διέγερση και η αναστολή που συμβαίνουν στα νευρικά κύτταρα. Διέγερση- την κατάσταση των νευρικών κυττάρων όταν μεταδίδουν ή κατευθύνουν τα ίδια νευρικά ερεθίσματα σε άλλα κύτταρα. Φρενάρισμα- την κατάσταση των νευρικών κυττάρων, όταν η δραστηριότητά τους στοχεύει στην αποκατάσταση.
Το νευρικό σύστημα λειτουργεί με βάση την αρχή του αντανακλαστικού. Αντανάκλαση- αυτή είναι η αντίδραση του σώματος στον ερεθισμό, τόσο εσωτερικό όσο και εξωτερικό, που πραγματοποιείται με τη συμμετοχή του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ).
Υπάρχουν δύο τύποι αντανακλαστικών: άνευ όρων(συγγενής) και υποθετικός(που αποκτάται στη διαδικασία της ζωής).
Όλες οι ανθρώπινες κινήσεις είναι νέες μορφές κινητικών πράξεων που αποκτώνται στη διαδικασία της ατομικής ζωής. κινητική δεξιότητα- μια κινητική ενέργεια που εκτελείται αυτόματα χωρίς τη συμμετοχή προσοχής και σκέψης.
Στη διαδικασία της φυσικής προπόνησης, το ανθρώπινο νευρικό σύστημα βελτιώνεται, πραγματοποιώντας μια πιο λεπτή αλληλεπίδραση των διαδικασιών διέγερσης και αναστολής διαφόρων νευρικών κέντρων. Η προπόνηση επιτρέπει στα αισθητήρια όργανα να εκτελούν μια κινητική δράση πιο διαφοροποιημένη, διαμορφώνει την ικανότητα να αποκτήσουν πιο γρήγορα νέες κινητικές δεξιότητες. Η κύρια λειτουργία του νευρικού συστήματος είναι να ρυθμίζει την αλληλεπίδραση του σώματος ως συνόλου με το εξωτερικό του περιβάλλον και να ρυθμίζει τη δραστηριότητα μεμονωμένων οργάνων και τη σύνδεση μεταξύ των οργάνων.
Υποδοχείς και αναλυτές.Η ικανότητα του σώματος να προσαρμόζεται γρήγορα στις περιβαλλοντικές αλλαγές επιτυγχάνεται χάρη σε ειδικούς σχηματισμούς - υποδοχείς, που έχοντας αυστηρή ειδικότητα μετατρέπουν τα εξωτερικά ερεθίσματα (ήχο, θερμοκρασία, φως, πίεση) σε νευρικές ώσεις που εισέρχονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα μέσω των νευρικών ινών.
Οι ανθρώπινοι υποδοχείς χωρίζονται σε δύο κύριες ομάδες: εξωτερικά- (εξωτερικό) και intero- (εσωτερικοί) υποδοχείς. Κάθε τέτοιος υποδοχέας είναι αναπόσπαστο μέρος του συστήματος ανάλυσης, το οποίο ονομάζεται αναλυτής. Αναλυτήςαποτελείται από τρία τμήματα - τον υποδοχέα, το αγώγιμο μέρος και τον κεντρικό σχηματισμό στον εγκέφαλο. Το υψηλότερο μέρος του αναλυτή είναι το φλοιώδες τμήμα του εγκεφάλου. Παραθέτουμε τα ονόματα των αναλυτών, ο ρόλος των οποίων στην ανθρώπινη ζωή είναι γνωστός σε πολλούς:
Δέρμα (απτική, πόνος, θερμότητα, ευαισθησία στο κρύο).
Κινητήρας (οι υποδοχείς στους μύες, τις αρθρώσεις, τους τένοντες και τους συνδέσμους, διεγείρονται υπό την επίδραση της πίεσης και του τεντώματος).
Αιθουσαία (βρίσκεται στο εσωτερικό αυτί και αντιλαμβάνεται τη θέση του σώματος στο διάστημα).
Οπτικό (φως και χρώμα).
Ακουστικός (ήχος);
οσφρητική (οσμή);
Γευστικό (γεύση);
Σπλαχνικό (κατάσταση ενός αριθμού εσωτερικών οργάνων).
Σύνθεση και λειτουργίες του αίματος.Αίμα- υγρός τροφικός συνδετικός ιστός του σώματος, που κυκλοφορεί στα αγγεία και εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:
Μεταφορά - παρέχει θρεπτικά συστατικά στα κύτταρα. παρέχει χυμική ρύθμιση.
Αναπνευστικό - παρέχει οξυγόνο στους ιστούς.
Απεκκριτικό - αφαιρεί τα μεταβολικά προϊόντα και το διοξείδιο του άνθρακα από αυτά.
Προστατευτικό - εξασφάλιση ανοσίας και θρόμβωσης κατά την αιμορραγία.
Θερμορυθμιστικό - ρυθμίζει τη θερμοκρασία του σώματος.
Η σύνθεση του αίματος είναι σχετικά σταθερή και έχει ασθενή αλκαλική αντίδραση. Το αίμα αποτελείται από πλάσμα (55%) και σχηματισμένα στοιχεία (45%).
Πλάσμα αίματος- το υγρό μέρος του αίματος (90-92% νερό), που περιέχει οργανικές ουσίες και άλατα (8%), καθώς και βιταμίνες, ορμόνες, διαλυμένα αέρια.
Σχηματισμένα στοιχεία: ερυθροκύτταρα, λευκοκύτταρα και αιμοπετάλια. Ο σχηματισμός αιμοσφαιρίων πραγματοποιείται σε διάφορα αιμοποιητικά όργανα - μυελό των οστών, σπλήνα, λεμφαδένες.
ερυθρά αιμοσφαίρια- τα ερυθρά αιμοσφαίρια (4-5 εκατομμύρια ανά κυβικό mm), είναι ο φορέας της κόκκινης χρωστικής - αιμοσφαιρίνης. Η κύρια φυσιολογική λειτουργία των ερυθροκυττάρων είναι η δέσμευση και η μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες σε όργανα και ιστούς. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται λόγω των δομικών χαρακτηριστικών των ερυθροκυττάρων και της χημικής σύνθεσης της αιμοσφαιρίνης. Η αιμοσφαιρίνη είναι μοναδική στο ότι έχει την ικανότητα να σχηματίζει ουσίες σε συνδυασμό με οξυγόνο. Υπάρχουν 750-800 g αιμοσφαιρίνης στον οργανισμό, η συγκέντρωσή της στο αίμα στους άνδρες είναι 14-15%, στις γυναίκες 13-14%. Η αιμοσφαιρίνη καθορίζει τη μέγιστη χωρητικότητα του αίματος (τη μέγιστη ποσότητα οξυγόνου που μπορεί να περιέχεται σε 100 ml αίματος). Κάθε 100 ml αίματος μπορεί να δεσμεύσει έως και 20 ml οξυγόνου. Ο συνδυασμός αιμοσφαιρίνης με οξυγόνο ονομάζεται οξυαιμοσφαιρίνη. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια σχηματίζονται στα κύτταρα του ερυθρού μυελού των οστών.
Λευκοκύτταρα- λευκά αιμοσφαίρια (6-8 χιλιάδες ανά 1 κυβικό mm αίματος). Η κύρια λειτουργία τους είναι να προστατεύουν το σώμα από τα παθογόνα. Προστατεύουν τον οργανισμό από τα ξένα βακτήρια, είτε καταστρέφοντάς τα άμεσα μέσω φαγοκυττάρωσης (κατάρριψη) είτε σχηματίζοντας αντισώματα για την καταστροφή τους. Η διάρκεια ζωής τους είναι 2-4 ημέρες. Ο αριθμός των λευκοκυττάρων αναπληρώνεται συνεχώς λόγω των νεοσχηματισθέντων κυττάρων από το μυελό των οστών, τον σπλήνα και τους λεμφαδένες.
αιμοπετάλια- τα αιμοπετάλια (200-400 χιλιάδες / mm 3), συμβάλλουν στην πήξη του αίματος και, κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης, εκκρίνουν μια αγγειοσυσταλτική ουσία - σεροτονίνη.
κυκλοφορικό σύστημα.Η δραστηριότητα όλων των συστημάτων του ανθρώπινου σώματος πραγματοποιείται με τη διασύνδεση της χυμικής (υγρής) και της νευρικής ρύθμισης. Η ρύθμιση του χυμού πραγματοποιείται από το εσωτερικό σύστημα μεταφοράς μέσω του αίματος και του κυκλοφορικού συστήματος, το οποίο περιλαμβάνει την καρδιά, τα αιμοφόρα αγγεία, τα λεμφικά αγγεία και τα όργανα που παράγουν ειδικά κύτταρα - στοιχεία σε σχήμα.
Το νευρικό σύστημα ενισχύει ή αναστέλλει τη δραστηριότητα όλων των οργάνων όχι μόνο με κύματα διέγερσης ή νευρικές ώσεις, αλλά και μέσω της εισόδου μεσολαβητών, ορμονών και μεταβολικών προϊόντων στο αίμα, τη λέμφο, τα εγκεφαλονωτιαία και τα υγρά των ιστών. Αυτές οι χημικές ουσίες δρουν στα όργανα και στο νευρικό σύστημα. Έτσι, σε φυσικές συνθήκες δεν υπάρχει αποκλειστικά νευρική ρύθμιση της δραστηριότητας των οργάνων, αλλά νευροχυμική.
Η κίνηση του αίματος και της λέμφου μέσω των αγγείων γίνεται συνεχώς, λόγω της οποίας τα όργανα, οι ιστοί, τα κύτταρα λαμβάνουν συνεχώς τα θρεπτικά συστατικά και το οξυγόνο που χρειάζονται κατά τη διαδικασία της αφομοίωσης και τα προϊόντα αποσύνθεσης απομακρύνονται συνεχώς κατά τη διαδικασία του μεταβολισμού.
Κυκλοφορίαείναι η διαδικασία της κατευθυνόμενης ροής του αίματος. Εμφανίζεται λόγω της δραστηριότητας της καρδιάς και των αιμοφόρων αγγείων. Οι κύριες λειτουργίες της κυκλοφορίας του αίματος είναι η μεταφορά, η ανταλλαγή, η απέκκριση, η ομοιοστατική και η προστατευτική. Το κυκλοφορικό σύστημα παρέχει μεταφορά αναπνευστικών αερίων, θρεπτικών και βιολογικά δραστικών ουσιών, ορμονών, μεταφορά θερμότητας μέσα στο σώμα.
Το αίμα στο ανθρώπινο σώμα κινείται σε ένα κλειστό σύστημα, στο οποίο διακρίνονται δύο μέρη - οι μεγάλοι και οι μικροί κύκλοι της κυκλοφορίας του αίματος. Η δεξιά πλευρά της καρδιάς προωθεί το αίμα μέσω της πνευμονικής κυκλοφορίας, η αριστερή πλευρά της καρδιάς - μέσω της συστηματικής κυκλοφορίας (Εικ. 4).
Ρύζι. 4. Μεγάλοι και μικροί κύκλοι κυκλοφορίας του αίματος.
Μικρός κύκλος κυκλοφορίας αίματοςξεκινά από τη δεξιά κοιλία της καρδιάς. Στη συνέχεια, το αίμα εισέρχεται στον πνευμονικό κορμό, ο οποίος χωρίζεται σε δύο πνευμονικές αρτηρίες, οι οποίες με τη σειρά τους χωρίζονται σε μικρότερες αρτηρίες που περνούν στα τριχοειδή των κυψελίδων, όπου γίνεται ανταλλαγή αερίων (στους πνεύμονες, το αίμα εκπέμπει διοξείδιο του άνθρακα και εμπλουτίζεται με οξυγόνο). Δύο φλέβες αναδύονται από κάθε πνεύμονα και αδειάζουν στον αριστερό κόλπο.
Συστημική κυκλοφορίαξεκινά από την αριστερή κοιλία της καρδιάς. Το αίμα εμπλουτισμένο με οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά εισέρχεται σε όλα τα όργανα και τους ιστούς, όπου λαμβάνει χώρα η ανταλλαγή αερίων και ο μεταβολισμός. Λαμβάνοντας διοξείδιο του άνθρακα και προϊόντα αποσύνθεσης από τους ιστούς, το αίμα συγκεντρώνεται στις φλέβες και μετακινείται στον δεξιό κόλπο.
Η ασταμάτητα κίνηση του αίματος μέσα από τα αγγεία οφείλεται σε ρυθμικές συσπάσεις της καρδιάς, που εναλλάσσονται με τη χαλάρωση της. Λόγω της λειτουργίας άντλησης της καρδιάς, η οποία δημιουργεί διαφορά πίεσης στα αρτηριακά και φλεβικά τμήματα του αγγειακού συστήματος ως αποτέλεσμα της περιοδικής εναλλαγής των συσπάσεων και των χαλαρώσεων των κοιλιών και των κόλπων, το αίμα κινείται μέσω των αγγείων συνεχώς, σε ορισμένη κατεύθυνση. Η συστολή του καρδιακού μυός ονομάζεται συστολήκαι η χαλάρωση του - διαστολή. Η περίοδος που περιλαμβάνει συστολή και διαστολή είναι καρδιακός κύκλος.
Η δραστηριότητα της καρδιάς χαρακτηρίζεται από κολπικές συστολές (0,1 δευτ.) και κοιλίες (0,35 δευτ.) και διαστολή (0,45 δευτ.).
Υπάρχουν τρεις τύποι αιμοφόρων αγγείων στον άνθρωπο: αρτηρίες, φλέβες και τριχοειδή αγγεία. Οι αρτηρίες και οι φλέβες διαφέρουν μεταξύ τους ως προς την κατεύθυνση της ροής του αίματος σε αυτές. Οι αρτηρίες μεταφέρουν αίμα από την καρδιά στους ιστούς, ενώ οι φλέβες το επιστρέφουν από τους ιστούς στην καρδιά. Τα τριχοειδή είναι τα πιο λεπτά αγγεία, είναι 15 φορές πιο λεπτά από μια ανθρώπινη τρίχα.
Η καρδιά είναι το κεντρικό όργανο του κυκλοφορικού συστήματος.Η καρδιά είναι ένα κοίλο μυϊκό όργανο που χωρίζεται από ένα διαμήκη διάφραγμα σε δεξιό και αριστερό μισό. Κάθε ένα από αυτά αποτελείται από έναν κόλπο και κοιλίες που χωρίζονται από ινώδη διαφράγματα (Εικ. 5).
Ρύζι. 5. Ανθρώπινη καρδιά.
Βαλβιδοειδική συσκευή της καρδιάς- σχηματισμός που εξασφαλίζει τη διέλευση του αίματος μέσω του αγγειακού συστήματος προς μία κατεύθυνση. Στην καρδιά, υπάρχουν βαλβίδες αυλακιού μεταξύ των κόλπων και των κοιλιών και ημισεληνιακές βαλβίδες - στην έξοδο του αίματος από τις κοιλίες προς την αορτή και την πνευμονική αρτηρία.
Αυτόματη καρδιά- την ικανότητα της καρδιάς να διεγείρει ρυθμικά χωρίς τη συμμετοχή της ρύθμισης του κεντρικού νευρικού συστήματος. Η κίνηση του αίματος μέσω των αγγείων παρέχεται, εκτός από τη λειτουργία άντλησης της καρδιάς, από τη δράση αναρρόφησης του θώρακα και τη δυναμική συμπίεση των αγγείων των μυών κατά τη σωματική εργασία.
Το αρτηριακό αίμα κινείται μέσω των αγγείων από την καρδιά υπό την επίδραση της πίεσης που δημιουργείται από τον καρδιακό μυ τη στιγμή της συστολής του. Η επιστροφή του αίματος μέσω των φλεβών επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες:
Πρώτον, το φλεβικό αίμα κινείται προς την καρδιά υπό την επίδραση συσπάσεων των σκελετικών μυών, οι οποίες, όπως ήταν, ωθούν το αίμα έξω από τις φλέβες προς την καρδιά, ενώ η αντίστροφη κίνηση του αίματος αποκλείεται, καθώς οι βαλβίδες στις φλέβες επιτρέπουν στο αίμα να περνούν μόνο προς την καρδιά. Ο μηχανισμός της αναγκαστικής κίνησης του φλεβικού αίματος προς την καρδιά, ξεπερνώντας τις δυνάμεις της βαρύτητας υπό την επίδραση ρυθμικών συσπάσεων και χαλάρωσης των σκελετικών μυών, ονομάζεται μυϊκή αντλία. Έτσι, κατά τη διάρκεια των κυκλικών κινήσεων, οι σκελετικοί μύες βοηθούν σημαντικά την καρδιά να κυκλοφορεί το αίμα στο αγγειακό σύστημα.
Δεύτερον, κατά την εισπνοή, το στήθος διαστέλλεται και δημιουργείται μια μειωμένη πίεση σε αυτό, η οποία εξασφαλίζει την αναρρόφηση του φλεβικού αίματος στη θωρακική περιοχή.
Τρίτον, τη στιγμή της συστολής (σύσπασης) του καρδιακού μυός, όταν οι κόλποι χαλαρώνουν, εμφανίζεται σε αυτούς ένα φαινόμενο αναρρόφησης, το οποίο συμβάλλει στην κίνηση του φλεβικού αίματος προς την καρδιά.
Η καρδιά λειτουργεί αυτόματα υπό τον έλεγχο του κεντρικού νευρικού συστήματος, το κύμα των ταλαντώσεων που διαδίδεται κατά μήκος των ελαστικών τοιχωμάτων των αρτηριών ως αποτέλεσμα της υδροδυναμικής πρόσκρουσης ενός τμήματος αίματος που εκτοξεύεται στην αορτή κατά τη συστολή της αριστερής κοιλίας ονομάζεται ΠΑΛΜΟΣ ΚΑΡΔΙΑΣ(ΠΑΛΜΟΣ ΚΑΡΔΙΑΣ).
Ο ρυθμός της καρδιάς εξαρτάται από την ηλικία, το φύλο, το σωματικό βάρος, τη φυσική κατάσταση. Σε νεαρά υγιή άτομα, ο καρδιακός ρυθμός (HR) είναι 60-80 παλμούς ανά λεπτό. Σε ένα ενήλικο αρσενικό σε κατάσταση ηρεμίας, είναι 65-75 παλμούς / λεπτό, στις γυναίκες είναι 8-10 παλμούς περισσότερο από ό,τι στους άνδρες. Σε προπονημένους αθλητές, ο καρδιακός ρυθμός σε ηρεμία μπορεί να φτάσει τους 40-50 παλμούς / λεπτό.
Ονομάζεται καρδιακός ρυθμός μικρότερος από 60 παλμούς/λεπτό βραδυκαρδίακαι περισσότερα από 90 - ταχυκαρδία.
Η ποσότητα αίματος που ωθείται προς τα έξω από την κοιλία της καρδιάς στην αορτή κατά τη διάρκεια μιας συστολής ονομάζεται συστολικός (εγκεφαλικό) όγκος αίματος, σε ηρεμία είναι 60-80 ml. Κατά τη διάρκεια της σωματικής άσκησης σε μη προπονημένους, αυξάνεται στα 100-130 ml και σε προπονημένους στα 180-200 ml.
Η ποσότητα αίματος που εκτοξεύεται από μια κοιλία της καρδιάς σε ένα λεπτό ονομάζεται λεπτός όγκος αίματος (MOV).Σε κατάσταση ηρεμίας, ο αριθμός αυτός είναι κατά μέσο όρο 4-6 λίτρα. Κατά τη διάρκεια της σωματικής καταπόνησης αυξάνεται σε μη προπονημένους στα 18-20 λίτρα και σε προπονημένα άτομα έως 30-40 λίτρα.
Η πίεση του αίματος που κινείται μέσω του καρδιαγγειακού συστήματος οφείλεται κυρίως στο έργο της καρδιάς, στην αντίσταση των τοιχωμάτων των αιμοφόρων αγγείων και στις υδροστατικές δυνάμεις. Στην αορτή και τις κεντρικές αρτηρίες της συστηματικής κυκλοφορίας, η αρτηριακή πίεση (αρτηριακή πίεση) σε ηρεμία κατά τη συστολή (τη στιγμή της καρδιακής συστολής) είναι 115-125 mm Hg. Art., με τη διαστολή (πίεση τη στιγμή της χαλάρωσης του καρδιακού μυός) είναι 60-80 mm Hg. Τέχνη.
Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, οι βέλτιστες μετρήσεις της αρτηριακής πίεσης είναι 120/80.
Το κανονικό χαμηλό για έναν ενήλικα είναι 100-110 / 60-70. Κάτω από αυτές τις τιμές, η πίεση είναι υποτονικός.
Συνήθως οι υψηλοί αριθμοί είναι 130-139/85-89. Πάνω από αυτές τις τιμές, η πίεση είναι υπερτονικό.
Οι ηλικιωμένοι έχουν υψηλότερη αρτηριακή πίεση από τους νεότερους. στα παιδιά είναι χαμηλότερη από ότι στους ενήλικες.
Η τιμή της αρτηριακής πίεσης εξαρτάται από τη συσταλτική δύναμη του μυοκαρδίου, την τιμή του IOC, το μήκος, τη χωρητικότητα και τον τόνο των αγγείων, το ιξώδες του αίματος.
Υπό την επίδραση της φυσικής προπόνησης, το μέγεθος και η μάζα της καρδιάς αυξάνονται λόγω της πάχυνσης των τοιχωμάτων του καρδιακού μυός και της αύξησης του όγκου του. Ο μυς μιας εκπαιδευμένης καρδιάς διαπερνάται πιο πυκνά από αιμοφόρα αγγεία, γεγονός που εξασφαλίζει καλύτερη θρέψη του μυϊκού ιστού και την απόδοσή του.
Αναπνοή.Αναπνοήονομάζεται ένα σύμπλεγμα φυσιολογικών, βιοχημικών και βιοφυσικών διεργασιών που εξασφαλίζουν την παροχή οξυγόνου στο σώμα, τη μεταφορά του σε ιστούς και όργανα, καθώς και το σχηματισμό, την απελευθέρωση και την απέκκριση διοξειδίου του άνθρακα και νερού από το σώμα. Διακρίνονται οι ακόλουθοι σύνδεσμοι του αναπνευστικού συστήματος: εξωτερική αναπνοή, μεταφορά αερίων με αίμα και αναπνοή ιστών.
εξωτερική αναπνοήπραγματοποιείται με τη βοήθεια αναπνευστικής συσκευής, που αποτελείται από αεραγωγούς (ρινική κοιλότητα, ρινοφάρυγγα, λάρυγγα, τραχεία, τραχεία και βρόγχους). Τα τοιχώματα της ρινικής οδού είναι επενδεδυμένα με ακτινωτό επιθήλιο, το οποίο συγκρατεί τη σκόνη που έρχεται με τον αέρα. Μέσα στη ρινική οδό, ο αέρας θερμαίνεται. Κατά την αναπνοή από το στόμα, ο αέρας εισέρχεται αμέσως στον φάρυγγα και από αυτόν στον λάρυγγα, χωρίς να καθαριστεί και χωρίς να ζεσταθεί (Εικ. 6).
Ρύζι. 6. Η δομή της ανθρώπινης αναπνευστικής συσκευής.
Όταν εισπνέετε, ο αέρας εισέρχεται στους πνεύμονες, καθένας από τους οποίους βρίσκεται στην υπεζωκοτική κοιλότητα και λειτουργεί μεμονωμένα ο ένας από τον άλλο. Κάθε πνεύμονας έχει σχήμα κώνου. Από την πλευρά που βλέπει στην καρδιά, ένας βρόγχος εισέρχεται σε κάθε πνεύμονα, που χωρίζεται σε μικρότερους βρόγχους, σχηματίζεται το λεγόμενο βρογχικό δέντρο. Μικροί βρόγχοι καταλήγουν σε κυψελίδες, οι οποίες είναι πλεγμένες με ένα πυκνό δίκτυο τριχοειδών αγγείων μέσω των οποίων ρέει το αίμα. Όταν το αίμα διέρχεται από τα πνευμονικά τριχοειδή αγγεία, γίνεται ανταλλαγή αερίων: το διοξείδιο του άνθρακα, που απελευθερώνεται από το αίμα, εισέρχεται στις κυψελίδες και δίνουν οξυγόνο στο αίμα.
Δείκτες της υγείας του αναπνευστικού συστήματος είναι ο παλιρροϊκός όγκος, ο αναπνευστικός ρυθμός, η ζωτική ικανότητα, ο πνευμονικός αερισμός, η κατανάλωση οξυγόνου κ.λπ.
Παλιρροιακός όγκος- ο όγκος του αέρα που διέρχεται από τους πνεύμονες σε έναν αναπνευστικό κύκλο (εισπνοή, εκπνοή), ο αριθμός αυτός αυξάνεται σημαντικά σε εκπαιδευμένα άτομα και κυμαίνεται από 800 ml ή περισσότερο. Σε μη εκπαιδευμένο παλιρροϊκό όγκο σε ηρεμία είναι στο επίπεδο των 350-500 ml.
Εάν, μετά από μια κανονική εισπνοή, γίνει μια μέγιστη εκπνοή, τότε θα βγουν άλλα 1,0-1,5 λίτρα αέρα από τους πνεύμονες. Αυτός ο τόμος ονομάζεται Αποθεματικό.Η ποσότητα του αέρα που μπορεί να εισπνεύσει περισσότερο από τον παλιρροϊκό όγκο ονομάζεται πρόσθετος όγκος.
Το άθροισμα τριών όγκων: αναπνευστικό, πρόσθετο και εφεδρικό είναι η ζωτική χωρητικότητα των πνευμόνων. Ζωτική χωρητικότητα (VC)- ο μέγιστος όγκος αέρα που μπορεί να εκπνεύσει ένα άτομο μετά από μια μέγιστη εισπνοή (μετρούμενο με σπιρομέτρηση). Η ζωτική ικανότητα των πνευμόνων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ηλικία, το φύλο, το ύψος, την περιφέρεια του θώρακα και τη σωματική ανάπτυξη. Στους άνδρες, το VC κυμαίνεται από 3200-4200 ml, στις γυναίκες 2500-3500 ml. Σε αθλητές, ιδιαίτερα σε όσους ασχολούνται με κυκλικά αθλήματα (κολύμβηση, σκι, κ.λπ.), η VC μπορεί να φτάσει τα 7000 ml ή περισσότερο στους άνδρες και τα 5000 ml ή περισσότερο στις γυναίκες.
Ρυθμός αναπνοήςείναι ο αριθμός των αναπνοών ανά λεπτό. Ένας κύκλος αποτελείται από εισπνοή, εκπνοή και αναπνευστική παύση. Ο μέσος ρυθμός αναπνοής σε ηρεμία είναι 15-18 κύκλοι ανά λεπτό. Σε εκπαιδευμένα άτομα, αυξάνοντας τον παλιρροϊκό όγκο, ο αναπνευστικός ρυθμός μειώνεται σε 8-12 κύκλους ανά λεπτό. Κατά τη διάρκεια της άσκησης, ο αναπνευστικός ρυθμός αυξάνεται, για παράδειγμα, σε κολυμβητές έως και 45 κύκλους ανά λεπτό.
Πνευμονικός αερισμόςείναι ο όγκος του αέρα που διέρχεται από τους πνεύμονες ανά λεπτό. Η τιμή του πνευμονικού αερισμού προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας την τιμή του παλιρροϊκού όγκου με τον αναπνευστικό ρυθμό. Ο πνευμονικός αερισμός σε ηρεμία είναι στα επίπεδα των 5000-9000 ml. Με τη σωματική δραστηριότητα, ο αριθμός αυτός αυξάνεται.
Κατανάλωση οξυγόνου- την ποσότητα οξυγόνου που χρησιμοποιεί το σώμα σε ηρεμία ή κατά την άσκηση σε 1 λεπτό. Σε κατάσταση ηρεμίας, ένα άτομο καταναλώνει 250-300 ml οξυγόνου ανά λεπτό. Με τη σωματική δραστηριότητα, αυτή η τιμή αυξάνεται. Η μέγιστη ποσότητα οξυγόνου που μπορεί να καταναλώσει το σώμα ανά λεπτό κατά τη διάρκεια της μέγιστης μυϊκής εργασίας ονομάζεται μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου(IPC).
Το αναπνευστικό σύστημα αναπτύσσεται πιο αποτελεσματικά από τα κυκλικά αθλήματα (τρέξιμο, κωπηλασία, κολύμπι, σκι, κ.λπ.) (Πίνακας 1)
Αυτί. 1. Μερικοί μορφολειτουργικοί δείκτες καρδιαγγειακών
Ε. ΖΒΥΑΓΙΝΑ.
Οι φυσιολόγοι υποστηρίζουν ότι η έλλειψη οξυγόνου σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να είναι ευεργετική για τον οργανισμό και μάλιστα βοηθά στη θεραπεία πολλών ασθενειών.
Η έλλειψη οξυγόνου σε όργανα και ιστούς (υποξία) εμφανίζεται για διάφορους λόγους.
Βραβευμένος με το Κρατικό Βραβείο της Ουκρανίας Καθηγητής A. 3. Kolchinskaya. Υπό την ηγεσία της, δημιουργήθηκε ένα πρόγραμμα υπολογιστή που αξιολογεί την εργασία των αναπνευστικών οργάνων και αναπτύχθηκε ένα σύστημα υποξικής εκπαίδευσης.
Υποξική προπόνηση. Για αρκετά λεπτά, ο ασθενής αναπνέει μέσω του υποξικά, στη συνέχεια αφαιρεί τη μάσκα και αναπνέει συνηθισμένο αέρα. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται τέσσερις έως έξι φορές.
Μπορείτε να ξεχάσετε πώς να κολυμπήσετε ή να κάνετε ποδήλατο, αλλά η αναπνοή είναι μια διαδικασία που λαμβάνει χώρα εκτός από τη συνείδησή μας. Ειδική εκπαίδευση εδώ, δόξα τω Θεώ, δεν απαιτείται. Ίσως αυτός είναι ο λόγος που οι περισσότεροι από εμάς έχουμε πολύ πρόχειρες ιδέες για το πώς αναπνέουμε.
Αν ρωτήσετε για αυτό ένα άτομο που απέχει πολύ από τις φυσικές επιστήμες, η απάντηση είναι πιθανό να είναι η εξής: αναπνέουμε με τους πνεύμονές μας. Στην πραγματικότητα αυτό δεν είναι αλήθεια. Η ανθρωπότητα χρειάστηκε περισσότερα από διακόσια χρόνια για να καταλάβει τι είναι η αναπνοή και ποια είναι η ουσία της.
Σχηματικά, η σύγχρονη έννοια της αναπνοής μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής: οι κινήσεις του θώρακα δημιουργούν συνθήκες για εισπνοή και εκπνοή. εισπνέουμε αέρα, και μαζί του οξυγόνο, το οποίο, περνώντας από την τραχεία και τους βρόγχους, εισέρχεται στις πνευμονικές κυψελίδες και στα αιμοφόρα αγγεία. Χάρη στο έργο της καρδιάς και την αιμοσφαιρίνη που περιέχεται στο αίμα, το οξυγόνο παρέχεται σε όλα τα όργανα, σε κάθε κύτταρο. Τα κύτταρα περιέχουν μικροσκοπικούς κόκκους - μιτοχόνδρια. Σε αυτά λαμβάνει χώρα η επεξεργασία του οξυγόνου, δηλαδή πραγματοποιείται η πραγματική αναπνοή.
Το οξυγόνο στα μιτοχόνδρια «συλλαμβάνεται» από τα αναπνευστικά ένζυμα, τα οποία το παρέχουν με τη μορφή αρνητικά φορτισμένων ιόντων σε ένα θετικά φορτισμένο ιόν υδρογόνου. Όταν συνδυάζονται ιόντα οξυγόνου και υδρογόνου, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας, η οποία είναι απαραίτητη για τη σύνθεση της κύριας αποθήκευσης βιολογικής ενέργειας - ATP (αδενοσίνη-τριφωσφορικό οξύ). Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάσπαση του ATP χρησιμοποιείται από το σώμα για να πραγματοποιήσει όλες τις διαδικασίες της ζωής, για οποιαδήποτε από τις δραστηριότητές του.
Έτσι προχωρά η αναπνοή υπό κανονικές συνθήκες: δηλαδή, ο αέρας περιέχει επαρκή ποσότητα οξυγόνου και το άτομο είναι υγιές και δεν βιώνει υπερφόρτωση. Τι γίνεται όμως όταν ανατρέπεται η ισορροπία;
Το αναπνευστικό σύστημα μπορεί να συγκριθεί με έναν υπολογιστή. Ο υπολογιστής διαθέτει ευαίσθητα στοιχεία μέσω των οποίων μεταδίδονται πληροφορίες για την πρόοδο της διαδικασίας στο κέντρο ελέγχου. Τα ίδια ευαίσθητα στοιχεία υπάρχουν και στην αναπνευστική αλυσίδα. Αυτοί είναι χημειοϋποδοχείς της αορτής και των καρωτιδικών αρτηριών, οι οποίοι μεταδίδουν πληροφορίες σχετικά με μείωση της συγκέντρωσης οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα ή αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα σε αυτό. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν μειώνεται η ποσότητα οξυγόνου στον εισπνεόμενο αέρα. Το σήμα σχετικά με αυτό μεταδίδεται μέσω ειδικών υποδοχέων στο αναπνευστικό κέντρο του προμήκη μυελού και από εκεί πηγαίνει στους μύες. Το έργο του θώρακα και των πνευμόνων εντείνεται, το άτομο αρχίζει να αναπνέει πιο συχνά, αντίστοιχα, βελτιώνεται ο αερισμός των πνευμόνων και η παροχή οξυγόνου στο αίμα. Η διέγερση των υποδοχέων των καρωτιδικών αρτηριών προκαλεί επίσης αύξηση του καρδιακού ρυθμού, η οποία αυξάνει την κυκλοφορία του αίματος και το οξυγόνο φτάνει πιο γρήγορα στους ιστούς. Αυτό διευκολύνεται από την απελευθέρωση νέων ερυθρών αιμοσφαιρίων στο αίμα και, κατά συνέπεια, της αιμοσφαιρίνης που περιέχεται σε αυτά.
Αυτό εξηγεί την ευεργετική επίδραση του αέρα του βουνού στη ζωτικότητα ενός ατόμου. Φτάνοντας σε ορεινά θέρετρα -ας πούμε, στον Καύκασο- πολλοί παρατηρούν ότι η διάθεσή τους βελτιώνεται, το αίμα φαίνεται να τρέχει πιο γρήγορα. Και το μυστικό είναι απλό: ο αέρας στα βουνά είναι σπάνιος, υπάρχει λιγότερο οξυγόνο σε αυτόν. Το σώμα λειτουργεί στη λειτουργία «αγώνα για οξυγόνο»: προκειμένου να διασφαλιστεί η πλήρης παροχή οξυγόνου στους ιστούς, χρειάζεται να κινητοποιήσει εσωτερικούς πόρους. Η αναπνοή επιταχύνεται, η κυκλοφορία του αίματος αυξάνεται και ως αποτέλεσμα ενεργοποιούνται οι ζωτικές δυνάμεις.
Αλλά αν ανεβείτε ψηλότερα στα βουνά, όπου ο αέρας περιέχει ακόμα λιγότερο οξυγόνο, το σώμα θα αντιδράσει στην έλλειψή του με εντελώς διαφορετικό τρόπο. Η υποξία (επιστημονικά - έλλειψη οξυγόνου) θα είναι ήδη επικίνδυνη και το κεντρικό νευρικό σύστημα θα υποφέρει πρώτα απ 'όλα.
Εάν δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο για να συνεχίσει να λειτουργεί ο εγκέφαλος, το άτομο μπορεί να χάσει τις αισθήσεις του. Η σοβαρή υποξία μερικές φορές οδηγεί ακόμη και σε θάνατο.
Αλλά η υποξία δεν προκαλείται απαραίτητα από χαμηλά επίπεδα οξυγόνου στον αέρα. Μπορεί να προκληθεί από ορισμένες ασθένειες. Για παράδειγμα, στη χρόνια βρογχίτιδα, στο βρογχικό άσθμα και σε διάφορες πνευμονικές παθήσεις (πνευμονία, πνευμοσκλήρωση), δεν εισέρχεται όλο το εισπνεόμενο οξυγόνο στο αίμα. Το αποτέλεσμα είναι ανεπαρκής παροχή οξυγόνου σε ολόκληρο το σώμα. Εάν υπάρχουν λίγα ερυθρά αιμοσφαίρια και η αιμοσφαιρίνη που περιέχονται σε αυτά (όπως συμβαίνει με την αναιμία), η όλη διαδικασία της αναπνοής υποφέρει. Μπορείτε να αναπνέετε συχνά και βαθιά, αλλά η παροχή οξυγόνου στους ιστούς δεν θα αυξηθεί σημαντικά: τελικά, η αιμοσφαιρίνη είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για τη μεταφορά της. Γενικά, το κυκλοφορικό σύστημα σχετίζεται άμεσα με την αναπνοή, επομένως οι διακοπές της καρδιακής δραστηριότητας δεν μπορούν παρά να επηρεάσουν την παροχή οξυγόνου στους ιστούς. Ο σχηματισμός θρόμβων αίματος στα αιμοφόρα αγγεία οδηγεί επίσης σε υποξία.
Έτσι, το έργο του αναπνευστικού συστήματος πάει στραβά με σημαντική έλλειψη οξυγόνου στον αέρα (για παράδειγμα, ψηλά στα βουνά), καθώς και με διάφορες ασθένειες. Αλλά αποδεικνύεται ότι ένα άτομο μπορεί να εμφανίσει υποξία ακόμα κι αν είναι υγιές και αναπνέει οξυγονωμένο αέρα. Αυτό συμβαίνει όταν το φορτίο στο σώμα αυξάνεται. Το γεγονός είναι ότι σε μια ενεργή κατάσταση ένα άτομο καταναλώνει πολύ περισσότερο οξυγόνο από ό, τι σε μια ήρεμη κατάσταση. Οποιαδήποτε εργασία - σωματική, πνευματική, συναισθηματική - απαιτεί συγκεκριμένο ενεργειακό κόστος. Και η ενέργεια, όπως διαπιστώσαμε, παράγεται από το συνδυασμό οξυγόνου και υδρογόνου στα μιτοχόνδρια, δηλαδή κατά την αναπνοή.
Φυσικά, το σώμα διαθέτει μηχανισμούς που ρυθμίζουν την παροχή οξυγόνου με αυξανόμενο φορτίο. Εδώ, εφαρμόζεται η ίδια αρχή όπως στην περίπτωση του αραιωμένου αέρα, όταν οι υποδοχείς της αορτής και των καρωτιδικών αρτηριών καταγράφουν μείωση της συγκέντρωσης οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα. Η διέγερση αυτών των υποδοχέων μεταδίδεται στον εγκεφαλικό φλοιό και σε όλα τα τμήματα του. Ο αερισμός των πνευμόνων και η παροχή αίματος ενισχύονται, γεγονός που εμποδίζει τη μείωση του ρυθμού παροχής οξυγόνου στα όργανα και τα κύτταρα.
Είναι αξιοπερίεργο το γεγονός ότι σε ορισμένες περιπτώσεις το σώμα μπορεί να λάβει μέτρα κατά της υποξίας εκ των προτέρων, ιδίως που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της άσκησης. Η βάση αυτού είναι η πρόβλεψη μελλοντικών αυξήσεων φορτίου. Σε αυτή την περίπτωση, το σώμα έχει επίσης ειδικά ευαίσθητα στοιχεία - αντιδρούν στον ήχο, τα χρωματικά σήματα, τις αλλαγές στην οσμή και τη γεύση. Για παράδειγμα, ένας αθλητής, έχοντας ακούσει την εντολή "Για να ξεκινήσει!", λαμβάνει ένα σήμα για να αναδομήσει το έργο του αναπνευστικού συστήματος. Περισσότερο οξυγόνο εισέρχεται στους πνεύμονες, το αίμα και τους ιστούς.
Ωστόσο, ένας μη εκπαιδευμένος οργανισμός συχνά αδυνατεί να δημιουργήσει μια πλήρη παροχή οξυγόνου με σημαντικό φορτίο. Και τότε το άτομο πάσχει από υποξία.
Το πρόβλημα της υποξίας έχει προσελκύσει από καιρό την προσοχή των επιστημόνων. Σοβαρές εξελίξεις πραγματοποιήθηκαν υπό την καθοδήγηση του Ακαδημαϊκού N. N. Sirotinin στο Ινστιτούτο Φυσιολογίας. A. A. Bogomolets, Ακαδημία Επιστημών της Ουκρανικής ΣΣΔ. Η συνέχιση αυτών των σπουδών ήταν έργο της καθηγήτριας, βραβευμένης με το Κρατικό Βραβείο της Ουκρανίας A. 3. Kolchinskaya και των μαθητών της. Δημιούργησαν ένα πρόγραμμα υπολογιστή που σας επιτρέπει να αξιολογήσετε το έργο του ανθρώπινου αναπνευστικού συστήματος σύμφωνα με διάφορους δείκτες (όγκος εισπνεόμενου αέρα, ρυθμός εισόδου οξυγόνου στο αίμα, καρδιακός ρυθμός κ.λπ.). Η εργασία έγινε αφενός με αθλητές και ορειβάτες και αφετέρου με άτομα που πάσχουν από ορισμένες παθήσεις (χρόνια βρογχίτιδα, βρογχικό άσθμα, αναιμία, διαβήτης, αιμορραγία της μήτρας, εγκεφαλική παράλυση, μυωπία κ.λπ.) . Η ανάλυση σε υπολογιστή έδειξε ότι ακόμη και εκείνες οι ασθένειες που, όπως φαίνεται, δεν σχετίζονται άμεσα με το αναπνευστικό σύστημα, το επηρεάζουν αρνητικά. Είναι λογικό να υποθέσουμε μια ανατροφοδότηση: η λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος μπορεί να επηρεάσει την κατάσταση ολόκληρου του οργανισμού.
Και τότε γεννήθηκε η ιδέα της υποξικής προπόνησης. Θυμηθείτε: με μια ελαφρά μείωση της ποσότητας οξυγόνου στον αέρα (για παράδειγμα, στους πρόποδες), το σώμα ενεργοποιεί τη ζωτικότητα. Το αναπνευστικό σύστημα ξαναχτίζεται, προσαρμόζεται στις νέες συνθήκες. Ο όγκος της αναπνοής αυξάνεται, η κυκλοφορία του αίματος αυξάνεται, τα ερυθροκύτταρα και η αιμοσφαιρίνη αυξάνονται, ο αριθμός των μιτοχονδρίων αυξάνεται. Τέτοια αποτελέσματα μπορούν να επιτευχθούν στο κλινικό περιβάλλον παρέχοντας στον ασθενή παροχή αέρα με μειωμένη περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Για αυτό, δημιουργήθηκε μια ειδική συσκευή - ένας υποξικωτής.
Αλλά ένα άτομο δεν μπορεί πάντα να είναι συνδεδεμένο στη συσκευή. Είναι απαραίτητο να επιτευχθούν βιώσιμα αποτελέσματα, ποιοτικές αλλαγές στο αναπνευστικό σύστημα. Για το σκοπό αυτό, αποφασίστηκε να σπάσει η συνεδρία της έκθεσης σε υποξία σε σειρά: αποδείχθηκε ότι σε αυτόν τον τρόπο καθορίζονται οι μηχανισμοί που αναπτύσσει το σώμα για να προσαρμοστεί στην υποξία. Για αρκετά λεπτά, ο ασθενής αναπνέει μέσω ενός υποξικά (η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον παρεχόμενο αέρα είναι 11-16%), στη συνέχεια αφαιρεί τη μάσκα και αναπνέει συνηθισμένο αέρα για κάποιο χρονικό διάστημα. Αυτή η εναλλαγή επαναλαμβάνεται τέσσερις ή έξι φορές. Ως αποτέλεσμα, από συνεδρία σε συνεδρία εκπαιδεύονται τα αναπνευστικά, κυκλοφορικά, αιμοποιητικά όργανα και εκείνα τα κυτταρικά οργανίδια που συμμετέχουν στη χρησιμοποίηση του οξυγόνου - μιτοχόνδρια.
Για κάθε ασθενή, ο τρόπος διαλειμματικής υποξικής προπόνησης επιλέγεται ξεχωριστά. Είναι σημαντικό να προσδιοριστεί η συγκέντρωση του οξυγόνου στον εισπνεόμενο αέρα, στην οποία θα αρχίσουν να λειτουργούν στο σώμα οι μηχανισμοί προσαρμογής στην υποξία. Φυσικά, για έναν αθλητή και για έναν ασθενή με βρογχικό άσθμα, αυτές οι συγκεντρώσεις δεν είναι ίδιες. Επομένως, πριν από τη συνταγογράφηση μιας πορείας θεραπείας, γίνεται μια δοκιμή υποξίας, η οποία καθορίζει την ανταπόκριση του σώματος στην εισπνοή αέρα με χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο.
Σήμερα, η υποξική προπόνηση έχει ήδη αποδείξει την αποτελεσματικότητά της στη θεραπεία μιας μεγάλης ποικιλίας ασθενειών. Πρώτα από όλα βέβαια σε παθήσεις του αναπνευστικού, όπως π.χ
αποφρακτική χρόνια βρογχίτιδα και βρογχικό άσθμα. Αυτό από μόνο του δικαιολογεί το έργο των επιστημόνων που ανέπτυξαν τη μέθοδο. Αλλά το πιο εκπληκτικό είναι ότι με τη βοήθειά του μπορούν επίσης να αντιμετωπιστούν εκείνες οι ασθένειες που, με την πρώτη ματιά, δεν έχουν καμία σχέση με την αναπνοή.
Για παράδειγμα, όπως έδειξε ο B. Kh. Khatsukov, η μέθοδος ήταν αποτελεσματική στη θεραπεία της μυωπίας. Πάνω από το 60% των παιδιών με μυωπία, με τα οποία πραγματοποιήθηκε κύκλος εκπαίδευσης για υποξία, αποκατέστησαν πλήρως την όρασή τους, στα υπόλοιπα βελτιώθηκε σημαντικά. Γεγονός είναι ότι η αιτία της μυωπίας είναι η κακή παροχή αίματος και παροχή οξυγόνου στον ακτινωτό μυ του ματιού και στους ινιακούς λοβούς του εγκεφαλικού φλοιού που ρυθμίζουν την όραση. Στα παιδιά με μυωπία, το αναπνευστικό σύστημα υστερεί σε ηλικιακή ανάπτυξη. Και με την εξομάλυνσή του, η όραση αποκαθίσταται.
Α. 3. Η Kolchinskaya και οι μαθητές της M. P. Zakusilo και 3. X. Abazova πραγματοποίησαν ένα επιτυχημένο πείραμα σχετικά με τη χρήση υποξικής προπόνησης για τη θεραπεία του υποθυρεοειδισμού (χαμηλή δραστηριότητα του θυρεοειδούς αδένα). Όταν ο ασθενής εισέπνευσε αέρα με μειωμένη περιεκτικότητα σε οξυγόνο, ο θυρεοειδής αδένας του άρχισε να παράγει περισσότερες ορμόνες. Μετά από μερικές συνεδρίες, η περιεκτικότητα σε ορμόνες στο αίμα έγινε φυσιολογική.
Επί του παρόντος, αρκετά εξειδικευμένα κέντρα θεραπείας υποξίας λειτουργούν ήδη στη Ρωσία και τις χώρες της ΚΑΚ. Αυτά τα κέντρα αντιμετωπίζουν με επιτυχία ασθενείς με αναιμία, στεφανιαία νόσο, υπέρταση στο αρχικό στάδιο, νευροκυκλοφορική δυστονία, σακχαρώδη διαβήτη και ορισμένες γυναικολογικές παθήσεις.
Καλά αποτελέσματα έχουν επιτευχθεί στην προπόνηση των αθλητών. Μετά από μια πορεία 15 ημερών υποξικής προπόνησης, η μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου σε ποδηλάτες, κωπηλάτες και σκιέρ αυξάνεται κατά 6%. Με κανονική συστηματική αθλητική προπόνηση, αυτό διαρκεί περίπου ένα χρόνο. Αλλά η αναπνοή σε τέτοια αθλήματα είναι το κλειδί της επιτυχίας. Επιπλέον, όπως γνωρίζουμε, η γενική κατάσταση του σώματος, οι δυνατότητές του εξαρτάται από αυτό.
Το αποτέλεσμα της υποξικής προπόνησης μοιάζει με σκληρύνσεις ή πρωινές ασκήσεις. Με τον ίδιο τρόπο που εκπαιδεύουμε τους μύες ή αυξάνουμε την ανοσία, το λούσιμο με κρύο νερό μπορεί να «εκπαιδεύσει» το αναπνευστικό σύστημα. Είναι κρίμα που δεν μπορείτε να κάνετε τέτοια γυμναστική στο σπίτι. Υπάρχει ακόμα ένα τίμημα για την υγεία.
Η προέλευση του εγκεφάλου Saveliev Sergey Vyacheslavovich
§ 6. Κατανάλωση οξυγόνου από τον εγκέφαλο
Είναι εντελώς λάθος να συνδέουμε την ένταση του μεταβολισμού του εγκεφάλου με τη συνολική κατανάλωση οξυγόνου του σώματος (Schmidt-Nielsen, 1982). Πράγματι, σε ένα στριφογυριστή, η κατανάλωση οξυγόνου ανά 1 kg σωματικού βάρους είναι 7,4 l / h και σε έναν ελέφαντα - 0,07 l / h. Ωστόσο, αυτή είναι η συνολική κατανάλωση οξυγόνου, η οποία διαφέρει κατά τάξεις μεγέθους σε διάφορα μέρη του σώματος τόσο του ελέφαντα όσο και της γριάς. Επιπλέον, σε ζώα με διαφορετική βιολογία, η ποσότητα της κατανάλωσης οξυγόνου από τα ίδια όργανα του σώματος ποικίλλει επίσης σημαντικά. Η έννοια της αλλαγής στην κατανάλωση οξυγόνου του εγκεφάλου ανάλογη με το μέγεθος του σώματος παραμένει μια περίεργη παρανόηση. Εάν σε οποιοδήποτε θηλαστικό η κατανάλωση οξυγόνου του εγκεφάλου γίνει μικρότερη από 12,6 l / (kg-h), επέρχεται θάνατος. Σε αυτό το επίπεδο οξυγόνου, ο εγκέφαλος μπορεί να παραμείνει ενεργός μόνο για 10-15 δευτερόλεπτα. Μετά από 30-120 δευτερόλεπτα, η αντανακλαστική δραστηριότητα εξασθενεί και μετά από 5-6 λεπτά αρχίζει ο θάνατος των νευρώνων. Με άλλα λόγια, ο νευρικός ιστός πρακτικά δεν έχει ίδιους πόρους. Ούτε η γριούλα, ούτε καν ο ελέφαντας, δεν θα είχαν καμία πιθανότητα να επιβιώσουν αν η κατανάλωση οξυγόνου του εγκεφάλου δεν παρείχε ειδικούς μηχανισμούς. Ο εγκέφαλος λαμβάνει οξυγόνο, νερό με διαλύματα ηλεκτρολυτών και θρεπτικά συστατικά σύμφωνα με νόμους που δεν έχουν καμία σχέση με τον μεταβολικό ρυθμό άλλων οργάνων. Οι τιμές κατανάλωσης όλων των «αναλώσιμων» συστατικών είναι σχετικά σταθερές και δεν μπορούν να είναι κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο, γεγονός που εξασφαλίζει τη λειτουργική δραστηριότητα του εγκεφάλου.
Πρέπει να σημειωθεί ότι ο εγκέφαλος έχει συχνά καθοριστική επίδραση στο μεταβολισμό ολόκληρου του ζώου. Η κατανάλωση ενέργειας του εγκεφάλου δεν μπορεί να είναι κάτω από μια ορισμένη τιμή. Η διασφάλιση αυτού του επιπέδου επιτυγχάνεται σε διαφορετικές συστηματικές ομάδες αλλάζοντας τον ρυθμό κυκλοφορίας του αίματος στα αγγεία του νευρικού συστήματος. Ο λόγος για αυτές τις διαφορές είναι οι αλλαγές στον αριθμό των τριχοειδών αγγείων σε 1 mm εγκεφαλικού ιστού. Φυσικά, σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου, το μήκος των τριχοειδών αγγείων μπορεί να ποικίλλει σημαντικά. Ανάλογα με το φυσιολογικό φορτίο, ο αυλός των τριχοειδών μπορεί επίσης να αλλάξει δυναμικά. Ωστόσο, αυτός ο πολύ μέσος δείκτης φωτίζει τους λόγους για την αύξηση του καρδιακού ρυθμού στα μικρά θηλαστικά. Όσο μικρότερο είναι το τριχοειδές δίκτυο του εγκεφάλου, τόσο μεγαλύτερη πρέπει να είναι η ταχύτητα ροής του αίματος για να παρέχεται η απαραίτητη παροχή οξυγόνου και θρεπτικών συστατικών. Μπορείτε να αυξήσετε το μεταβολισμό λόγω του καρδιακού παλμού, της αναπνοής και της ταχύτητας κατανάλωσης τροφής. Αυτό συμβαίνει στα μικρά θηλαστικά. Οι πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα των τριχοειδών αγγείων στον εγκέφαλο των ζώων είναι πολύ πρόχειρες. Ωστόσο, υπάρχει μια γενική τάση που δείχνει την εξελικτική ανάπτυξη του τριχοειδούς δικτύου του εγκεφάλου. Σε έναν βάτραχο λίμνης, το μήκος των τριχοειδών 1 mm 3 εγκεφαλικού ιστού είναι περίπου 160 mm· σε ένα ολοκέφαλο χόνδρινο ψάρι, 500· σε έναν καρχαρία, 100· ποντίκια 700, αρουραίους - 900, κουνέλια - 600, γάτες - 900 , σκύλοι - 900, και πρωτεύοντα θηλαστικά και άνθρωποι - 12001400 χλστ. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όταν μειώνεται το μήκος των τριχοειδών αγγείων, η περιοχή της επιφάνειας επαφής τους με τον νευρικό ιστό μειώνεται εκθετικά. Αυτό υποδηλώνει ότι για να διατηρηθεί ένα ελάχιστο επίπεδο παροχής οξυγόνου στον εγκέφαλο στα γρίκια, η καρδιά πρέπει να συστέλλεται πολλές φορές πιο συχνά από ό,τι στα πρωτεύοντα θηλαστικά και στους ανθρώπους. Πράγματι, για ένα άτομο αυτή η τιμή είναι 60-90 ανά λεπτό, και για ένα τρελό είναι 130-450. Η μάζα της καρδιάς της γριάς πρέπει να είναι αναλογικά μεγαλύτερη. Είναι περίπου 4% στους ανθρώπους, 8% στους καπουτσίνους και 14% στις γρίλιες του συνολικού σωματικού βάρους. Επομένως, ένα από τα βασικά όργανα που καθορίζουν τον μεταβολισμό των ζώων είναι ο εγκέφαλος.
Ας προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε το πραγματικό μερίδιο της ενέργειας που καταναλώνεται από το σώμα ζώων με διαφορετικά βάρη εγκεφάλου και σώματος. Η μεγάλη σχετική μάζα του νευρικού συστήματος των μικρών θηλαστικών επιβάλλει υψηλές απαιτήσεις στο επίπεδο του μεταβολισμού του ίδιου του εγκεφάλου. Το κόστος συντήρησής του είναι συγκρίσιμο με το κόστος συντήρησης του ανθρώπινου εγκεφάλου, το οποίο έχει ερευνηθεί καλά. Η βασική κατανάλωση θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου από τον ανθρώπινο εγκέφαλο είναι περίπου το 8-10% ολόκληρου του σώματος. Όταν ο οργανισμός είναι ανενεργός, αυτή η τιμή είναι λίγο πολύ σταθερή, αν και μπορεί να αυξομειωθεί σημαντικά σε μεγάλους και μικρούς εκπροσώπους αυτού του είδους. Ωστόσο, ακόμη και αυτή η τιμή είναι δυσανάλογα μεγάλη. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι το 1/50 του σωματικού βάρους και καταναλώνει το 1/10 όλης της ενέργειας - 5 φορές περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο όργανο. Αυτά είναι κάπως υποτιμημένα στοιχεία, καθώς η κατανάλωση οξυγόνου από μόνη της είναι 18%. Ας προσθέσουμε και τα έξοδα για τη συντήρηση του νωτιαίου μυελού και του περιφερικού συστήματος και παίρνουμε περίπου το 1/7. Κατά συνέπεια, σε ανενεργή κατάσταση, το ανθρώπινο νευρικό σύστημα καταναλώνει περίπου το 15% της ενέργειας ολόκληρου του οργανισμού. Σκεφτείτε τώρα την κατάσταση με τον εγκέφαλο που λειτουργεί ενεργά και το περιφερικό νευρικό σύστημα. Σύμφωνα με τις πιο συντηρητικές εκτιμήσεις, το ενεργειακό κόστος ενός εγκεφάλου υπερδιπλασιάζεται. Λαμβάνοντας υπόψη τη γενικευμένη αύξηση της δραστηριότητας ολόκληρου του νευρικού συστήματος, μπορούμε να υποθέσουμε με βεβαιότητα ότι περίπου το 25-30% όλων των δαπανών του σώματος καλύπτονται από τη συντήρησή του (Εικ. Ι-8).
Το νευρικό σύστημα των θηλαστικών αποδεικνύεται ένα εξαιρετικά «ακριβό» όργανο, επομένως όσο λιγότερος χρόνος λειτουργεί ο εγκέφαλος σε εντατική λειτουργία, τόσο φθηνότερη είναι η συντήρησή του. Το πρόβλημα λύνεται με διάφορους τρόπους. Μία από τις μεθόδους σχετίζεται με την ελαχιστοποίηση του χρόνου της εντατικής λειτουργίας του νευρικού συστήματος. Αυτό επιτυγχάνεται με ένα μεγάλο σύνολο εγγενών, ενστικτωδών προγραμμάτων συμπεριφοράς που αποθηκεύονται στον εγκέφαλο ως ένα σύνολο οδηγιών. Οι οδηγίες για τις διάφορες συμπεριφορές χρειάζονται μόνο μικρές προσαρμογές για συγκεκριμένες συνθήκες. Ο εγκέφαλος σχεδόν ποτέ δεν χρησιμοποιείται για τη λήψη ατομικών αποφάσεων με βάση την προσωπική εμπειρία του ζώου. Η επιβίωση γίνεται μια στατιστική διαδικασία εφαρμογής έτοιμων μορφών συμπεριφοράς σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Το ενεργειακό κόστος για τη συντήρηση του εγκεφάλου γίνεται περιοριστικό της πνευματικής δραστηριότητας για τα μικρά ζώα.
Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι ένας αμερικανικός τυφλοπόντικας χτενιού αποφασίζει να χρησιμοποιήσει τον εγκέφαλό του όπως κάνουν τα πρωτεύοντα ή οι άνθρωποι. Εξετάστε τις αρχικές συνθήκες. Ένας τυφλοπόντικας βάρους 40 g έχει εγκέφαλο βάρους 1,2 g και νωτιαίο μυελό, μαζί με ένα περιφερικό νευρικό σύστημα, που ζυγίζει περίπου 0,9 g. Έχοντας ένα νευρικό σύστημα που αποτελεί περισσότερο από το 5% του σωματικού βάρους, ο σπίλος ξοδεύει περίπου το 30% του όλους τους ενεργειακούς πόρους του σώματος για τη συντήρησή του. Αν σκεφτεί να λύσει ένα σκακιστικό πρόβλημα, τότε το κόστος του σώματός του για τη διατήρηση του εγκεφάλου θα διπλασιαστεί και ο τυφλοπόντικας θα πεθάνει αμέσως από την πείνα. Ακόμα κι αν ένας τυφλοπόντικας σπρώξει έναν ατελείωτο μαύρο γαιοσκώληκα χαβιαριού στα έντερα, θα πεθάνει. Ο εγκέφαλος θα χρειαστεί τόση πολλή ενέργεια που θα υπάρξουν άλυτα προβλήματα με τον ρυθμό παραγωγής οξυγόνου και την παροχή αρχικών μεταβολικών συστατικών από το γαστρεντερικό σωλήνα. Παρόμοιες δυσκολίες θα προκύψουν με την απέκκριση μεταβολικών προϊόντων του νευρικού συστήματος και τη στοιχειώδη ψύξη του. Έτσι, τα μικρά εντομοφάγα και τα τρωκτικά είναι καταδικασμένα να μην γίνουν σκακιστές. Ο εγκέφαλός τους είναι ενστικτώδης και τα ενεργειακά προβλήματα του περιεχομένου του θέτουν ανυπέρβλητα εμπόδια στην ανάπτυξη της ατομικής συμπεριφοράς. Σε ατομικό επίπεδο, μόνο μεταβλητότητα στην εφαρμογή έμφυτων συμπεριφορικών προγραμμάτων μπορεί να προκύψει.
Ρύζι. Ι-8. Μεταβολικές διεργασίες στον εγκέφαλο των πρωτευόντων.
Στον μεταβολισμό του νευρικού συστήματος, διακρίνονται τρεις κύριες δυναμικές διεργασίες: η ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα, η κατανάλωση οργανικών ουσιών και η απελευθέρωση προϊόντων καταβολισμού, η ανταλλαγή διαλυμάτων νερού και ηλεκτρολυτών. Η αναλογία κατανάλωσης αυτών των ουσιών από τον ανθρώπινο εγκέφαλο υποδεικνύεται στο κάτω μέρος. Η ανταλλαγή νερού και διαλυμάτων ηλεκτρολυτών υπολογίζεται ως ο χρόνος που χρειάζεται για να περάσει όλο το νερό του σώματος από τον εγκέφαλο. Η πάνω γραμμή είναι μια παθητική κατάσταση, η κάτω γραμμή είναι η έντονη εργασία του νευρικού συστήματος.
Ωστόσο, αρκεί να αυξήσετε ελαφρώς το μέγεθος του σώματος και προκύπτει μια ποιοτικά διαφορετική κατάσταση. γκρίζος αρουραίος (Rattus rattus)έχει νευρικό σύστημα που ζυγίζει περίπου το 1/60 του σωματικού βάρους. Αυτό είναι ήδη αρκετό για να επιτευχθεί αισθητή μείωση του σχετικού μεταβολισμού του εγκεφάλου. Δεν έχει νόημα να ξαναλέμε τα αποτελέσματα των πνευματικών πειραμάτων και των παρατηρήσεων σε αρουραίους και ο βαθμός εξατομίκευσης της συμπεριφοράς δεν είναι συγκρίσιμος με εκείνον των τυφλοπόντικων και των τυφλοπόντικων. Το προφανές όφελος από την αύξηση του σωματικού βάρους είναι η μείωση του κόστους διατήρησης του εγκεφάλου. Τα περιφερειακά μέρη που λειτουργούν συνεχώς δεν είναι τόσο δαπανηρά όσο ο εγκέφαλος, επομένως η αύξηση του σωματικού βάρους οδηγεί σε σχετική «φτηνοποίηση» του εγκεφάλου.
Επομένως, για να δημιουργηθεί ένας εξατομικευμένος εγκέφαλος, χρειάζεται ένα ζώο με αρκετά μεγάλη σωματική μάζα. Με άλλα λόγια, υπάρχει ένα είδος φραγμού που, μέσω του μεγέθους του σώματος και της μάζας του εγκεφάλου, περιορίζει την ικανότητα των ζώων να μαθαίνουν και να εξατομικεύουν τη συμπεριφορά. Ένα μικρό ζώο με μεγάλο εγκέφαλο και υψηλό κόστος συντήρησης δεν θα είναι σε θέση να παράσχει κόστος ενέργειας για την αύξηση της δραστηριότητάς του. Έτσι, δεν μπορούν να αναμένονται λύσεις σε σύνθετα προβλήματα ή βαθιά εξατομίκευση της προσαρμοστικής συμπεριφοράς. Εάν το ζώο είναι μεγάλο και το μέγεθος του εγκεφάλου είναι σχετικά μικρό, τότε επιτρέπονται σημαντικές διακυμάνσεις στο ενεργειακό κόστος για τη συντήρησή του. Σε αυτή την κατάσταση, είναι δυνατή τόσο η εξατομίκευση της συμπεριφοράς όσο και οι περίπλοκες διαδικασίες μάθησης. Ωστόσο, ακόμη και ένα μεγαλόσωμο ζώο με καλά ανεπτυγμένο εγκέφαλο έχει ενεργειακά προβλήματα. Το νευρικό σύστημα είναι πολύ ακριβό για εντατική εκμετάλλευση. Ένα μικρό και εντατικά λειτουργικό νευρικό σύστημα καταναλώνει ένα τεράστιο ποσοστό των πόρων του σώματος. Αυτή η κατάσταση είναι δυσμενής. Μια ενεργειακά δικαιολογημένη λύση μπορεί να είναι μόνο μια βραχυπρόθεσμη χρήση του εγκεφάλου για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων. Αυτό παρατηρείται σε μεγάλα θηλαστικά. Η σύντομη δραστηριότητα αντικαθίσταται γρήγορα από παρατεταμένη ανάπαυση.
Έτσι, ένα μικρό και ένα μεγάλο νευρικό σύστημα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα. Για να εφαρμόσετε την ενστικτώδη συμπεριφορά, μπορείτε να έχετε έναν μικρό εγκέφαλο, αλλά η προσαρμοστικότητά του περιορίζεται σε τροποποιήσεις του ενστίκτου. Ένας μεγάλος εγκέφαλος είναι αρκετά ακριβός για τον ιδιοκτήτη του, αλλά το υψηλό κόστος ενέργειας είναι απολύτως δικαιολογημένο. Ένας μεγάλος εγκέφαλος σας επιτρέπει να ανταπεξέλθετε σε πολύπλοκες εργασίες που δεν έχουν έτοιμες ενστικτώδεις λύσεις. Το κόστος εφαρμογής τέτοιων μηχανισμών προσαρμοστικής συμπεριφοράς είναι πολύ υψηλό, επομένως τόσο τα ζώα όσο και οι άνθρωποι προσπαθούν να χρησιμοποιούν τον εγκέφαλο όσο το δυνατόν λιγότερο.
Προνόμιο του νευρικού συστήματος
Το νευρικό σύστημα πολλών ζώων (και ειδικά των θηλαστικών) έχει μια ιδιότητα που το φέρνει σε εξαιρετική θέση. Αυτή η ιδιότητα συνδέεται με την απομόνωσή του από τον υπόλοιπο οργανισμό. Όντας ο κύριος μηχανισμός για την ενσωμάτωση της εργασίας των εσωτερικών οργάνων και η βάση της συμπεριφοράς, είναι ένα «ξένο σώμα» για το ίδιο το σώμα. Το ανοσοποιητικό σύστημα βλέπει το νευρικό σύστημα σαν κάτι σαν αγκάθι. Εάν το ανοσοποιητικό σύστημα «φτάσει» στον εγκέφαλο, τότε αρχίζουν σοβαρές αυτοάνοσες διεργασίες που είναι ασυμβίβαστες με τη ζωή.
Δημιουργείται μια παράδοξη κατάσταση. Το νευρικό σύστημα καταναλώνει ένα τεράστιο μέρος του οξυγόνου και των θρεπτικών συστατικών όλου του σώματος, τα οποία λαμβάνει μέσω του αίματος. Ταυτόχρονα, πρέπει να απομονώνεται προσεκτικά από το κυκλοφορικό σύστημα, αφού θεωρείται από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος ως ξένο αντικείμενο.
Από την άποψη της βιολογικής σκοπιμότητας υπάρχει σαφής αντίφαση. Το κύριο όργανο ολοκλήρωσης δεν πρέπει να είναι ξένο προς το ανοσοποιητικό σύστημα. Ωστόσο, αυτό είναι ένα γεγονός που είναι αρκετά εύκολο να βρεθεί μια σαφής εξήγηση. Υπάρχουν πάρα πολλά εξειδικευμένα οργανικά συστατικά στον εγκέφαλο που δεν χρησιμοποιούνται πουθενά αλλού στο σώμα. Είναι εξαιρετικά δύσκολο και αδικαιολόγητο να δημιουργηθεί ένας μηχανισμός για την αναγνώρισή τους ως «δικά τους» κύτταρα στο ανοσοποιητικό σύστημα. Είναι πολύ πιο «φθηνό» να διαχωρίζουμε απλώς το νευρικό σύστημα από τον υπόλοιπο οργανισμό. Αυτή η αρχή της απομόνωσης εφαρμόζεται στους όρχεις, τις ωοθήκες και το νευρικό σύστημα. Στην πιο γενική του μορφή, η απομόνωση του νευρικού συστήματος διατηρείται από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, ο οποίος αποτελείται από διάφορους τύπους εξειδικευμένων κυττάρων. Για την αντιμετώπιση της απομόνωσης του νευρικού συστήματος από τον υπόλοιπο οργανισμό, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι στοιχειώδεις αρχές της δομής του.
Από το βιβλίο The Newest Book of Facts. Τόμος 1 [Αστρονομία και αστροφυσική. Γεωγραφία και άλλες επιστήμες της γης. Βιολογία και Ιατρική] συγγραφέας Από το βιβλίο Eye of the Mind συγγραφέας Hofstadter Douglas Robert Από το βιβλίο Brain and Soul [Πώς η νευρική δραστηριότητα διαμορφώνει τον εσωτερικό μας κόσμο] από τον Frith Chris26 Douglas Hofstadter A Conversation with Einstein's Brain Ο Αχιλλέας και η Χελώνα συγκρούονται κατά λάθος στις όχθες μιας οκταγωνικής λίμνης στους κήπους του Λουξεμβούργου στο Παρίσι. Αυτή η λίμνη χρησίμευε πάντα ως αγαπημένο μέρος για εκδρομές με σκάφος νεαρών ζευγαριών. αυτές τις μέρες τα σκάφη τους είναι συχνά
Από το βιβλίο The Newest Book of Facts. Τόμος 1. Αστρονομία και αστροφυσική. Γεωγραφία και άλλες επιστήμες της γης. Βιολογία και ιατρική συγγραφέας Kondrashov Anatoly PavlovichΔεν αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο, αλλά το μοντέλο του που δημιουργήθηκε από τον εγκέφαλο Αυτό που αντιλαμβανόμαστε δεν είναι αυτά τα ακατέργαστα και διφορούμενα σήματα που έρχονται από τον έξω κόσμο στα μάτια, τα αυτιά και τα δάχτυλά μας. Η αντίληψή μας είναι πολύ πιο πλούσια - συνδυάζει όλα αυτά ωμά
Από το βιβλίο Blood: the river of life [Από τους αρχαίους θρύλους στις επιστημονικές ανακαλύψεις] συγγραφέας Asimov IsaacΠοια είναι η κατανάλωση ενέργειας του ανθρώπινου εγκεφάλου; Έχει διαπιστωθεί ότι σε κατάσταση εγρήγορσης ο ανθρώπινος εγκέφαλος καταναλώνει περίπου 20
Από το βιβλίο Εκτροφή ψαριών, καραβίδων και πουλερικών συγγραφέας Zadorozhnaya Lyudmila AlexandrovnaΓιατί η τακτική κατανάλωση αλκοόλ, έστω και μέτρια, είναι επιβλαβής για τον οργανισμό; Ο αλκοολισμός είναι μια από τις ποικιλίες του εθισμού στα ναρκωτικά. Ακόμη και η μέτρια κατανάλωση αλκοόλ μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρό, μερικές φορές σχεδόν ακαταμάχητο εθισμό. Ο μηχανισμός αυτού
Από το βιβλίο The Current State of the Biosphere and Environmental Policy συγγραφέας Kolesnik Yu. A.Κεφάλαιο 4 Εμπόδια στο οξυγόνο Σε μια κανονική ατμόσφαιρα, η αιμοσφαιρίνη δεσμεύει μόνο το οξυγόνο. Αυτό σημαίνει ότι η δέσμευση οξυγόνου δεν επηρεάζεται από άλλα συστατικά του αέρα όπως το άζωτο, το διοξείδιο του άνθρακα, οι υδρατμοί ή το αργό. Η αιμοσφαιρίνη συλλέγεται
Από το βιβλίο Βιολογική Χημεία συγγραφέας Λέλεβιτς Βλαντιμίρ Βαλεριάνοβιτς Από το βιβλίο του συγγραφέα7.5. Κύκλος οξυγόνου Από όλα τα αέρια που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, καθώς και εκείνα που διαλύονται στον Παγκόσμιο Ωκεανό, το οξυγόνο έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς παρέχει υψηλή ενεργειακή απόδοση κατά την αερόβια αφομοίωση για όλους σχεδόν τους οργανισμούς στη Γη και ουσιαστικά βρίσκεται σε
Από το βιβλίο του συγγραφέαΑντιδραστικά είδη οξυγόνου (ελεύθερες ρίζες) Στο σώμα, ως αποτέλεσμα αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, παράγονται συνεχώς αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) κατά τη διάρκεια της αναγωγής του οξυγόνου με ένα ηλεκτρόνιο (το μόριο έχει ένα ασύζευκτο ηλεκτρόνιο στο
Η ποσότητα οξυγόνου που καταναλώνεται από ένα άτομο με άδειο στομάχι σε κατάσταση μυϊκής ανάπαυσης, ξαπλωμένος, είναι ένας δείκτης της ανταλλαγής που είναι απαραίτητος για τη διατήρηση των ζωτικών λειτουργιών του σώματος σε ηρεμία, δηλαδή του βασικού μεταβολισμού. Ο βασικός ανθρώπινος μεταβολισμός χαρακτηρίζεται από κατανάλωση οξυγόνου της τάξης των 200-250 ml/min με κατανάλωση ενέργειας περίπου 1-1,2 kcal/min. Το φύλο, η ηλικία, το βάρος και η επιφάνεια του σώματος, η σύνθεση της τροφής, οι κλιματικές συνθήκες, η θερμοκρασία περιβάλλοντος κ.λπ. επηρεάζουν τον βασικό μεταβολισμό 1 kcal ανά 1 kg βάρους ανά ώρα λαμβάνεται ως κανόνας για τον ενεργειακό βασικό μεταβολισμό ενός ενήλικα.
Η αυξημένη κατανάλωση οξυγόνου κατά την εργασία είναι απαραίτητη για την οξείδωση των προϊόντων αποσύνθεσης των υδατανθράκων στην αερόβια φάση (γαλακτικό οξύ), των λιπών, καθώς και για την επανασύνθεση αζωτούχων ουσιών στην αναερόβια φάση. Οι ανάγκες του σώματος σε οξυγόνο είναι μεγαλύτερες, τόσο πιο σκληρή είναι η εργασία. Εντός ορισμένων ορίων, υπάρχει μια γραμμική σχέση μεταξύ της σοβαρότητας της εργασίας που εκτελείται και της κατανάλωσης οξυγόνου. Αυτή η αντιστοιχία εξασφαλίζεται με την ενίσχυση του έργου του καρδιαγγειακού συστήματος και την αύξηση του συντελεστή διάχυσης του οξυγόνου μέσω του πνευμονικού ιστού. Ο συντελεστής διάχυσης αυξάνεται από 50 στα 450 kg/min σε 61 στα 1590 kg/min.
Η ποσότητα οξυγόνου ανά λεπτό που απαιτείται για την πλήρη οξείδωση των προϊόντων διάσπασης ονομάζεται ζήτηση οξυγόνου ή ζήτηση οξυγόνου, ενώ η μέγιστη ποσότητα οξυγόνου που μπορεί να λάβει το σώμα ανά λεπτό ονομάζεται ανώτατο όριο οξυγόνου. Το ανώτατο όριο οξυγόνου για άτομα που δεν είναι εκπαιδευμένα για σωματική εργασία είναι περίπου 3 l/min και για εκπαιδευμένα άτομα μπορεί να φτάσει τα 4-5 l/min.
Το ενεργειακό κόστος για δυναμική αρνητική εργασία είναι περίπου το 50% του ενεργειακού κόστους για δυναμική θετική εργασία. Έτσι, η μετακίνηση ενός φορτίου κατά μήκος ενός οριζόντιου επιπέδου είναι 9-16 φορές ευκολότερη από την ανύψωση ενός φορτίου.
Ρύζι. 1. Δυναμική κατανάλωσης οξυγόνου κατά τη σωματική εργασία. Εκκόλαψη σε κλουβί - κατανάλωση οξυγόνου κατά τη λειτουργία. οριζόντια σκίαση - ζήτηση οξυγόνου. κάθετη σκίαση - χρέος οξυγόνου. Το σχέδιο στα αριστερά είναι μια δουλειά μεσαίου βάρους. η εικόνα στα δεξιά λειτουργεί με προοδευτικό χρέος οξυγόνου.
Η κατανάλωση οξυγόνου κατά τη δυναμική θετική εργασία φαίνεται στο σχ. 1. Όπως φαίνεται από αυτό το σχήμα, η καμπύλη κατανάλωσης οξυγόνου στην αρχή της εργασίας αυξάνεται και μόνο μετά από 2-3 λεπτά ρυθμίζεται σε ένα ορισμένο επίπεδο, το οποίο στη συνέχεια διατηρείται για μεγάλο χρονικό διάστημα (σταθερή κατάσταση). Η ουσία μιας τέτοιας πορείας της καμπύλης είναι ότι στην αρχή η εργασία εκτελείται με ελλιπή ικανοποίηση της ζήτησης οξυγόνου και, ως αποτέλεσμα, με αυξανόμενο χρέος οξυγόνου, καθώς οι ενεργειακές διεργασίες στον μυ κατά τη συστολή του συμβαίνουν αμέσως και το οξυγόνο η παράδοση λόγω της αδράνειας του καρδιαγγειακού και του αναπνευστικού συστήματος είναι αργή. Και μόνο όταν η παροχή οξυγόνου αντιστοιχεί στην πλήρη ζήτηση οξυγόνου, εμφανίζεται μια σταθερή κατάσταση κατανάλωσης οξυγόνου.
Η οφειλή οξυγόνου, που σχηματίστηκε κατά την έναρξη της εργασίας, αποπληρώνεται μετά τη διακοπή της εργασίας, κατά την περίοδο ανάκαμψης, κατά την οποία η κατανάλωση οξυγόνου φτάνει στο αρχικό της επίπεδο. Αυτή είναι η δυναμική της κατανάλωσης οξυγόνου κατά την ελαφριά και μέτρια εργασία. Στη βαριά εργασία, μια σταθερή κατάσταση κατανάλωσης οξυγόνου ουσιαστικά δεν εμφανίζεται ποτέ, η ανεπάρκεια οξυγόνου στην αρχή της εργασίας προστίθεται στην ανεπάρκεια οξυγόνου που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια αυτής. Σε αυτή την περίπτωση, η κατανάλωση οξυγόνου αυξάνεται συνεχώς μέχρι το ανώτατο όριο οξυγόνου. Η περίοδος αποκατάστασης με τέτοιες εργασίες επιμηκύνεται σημαντικά. Στην περίπτωση που η ζήτηση οξυγόνου κατά τη λειτουργία υπερβαίνει το ανώτατο όριο οξυγόνου, εμφανίζεται η λεγόμενη ψευδής σταθερή κατάσταση. Αντανακλά το ανώτατο όριο οξυγόνου, όχι την πραγματική ζήτηση οξυγόνου. Η περίοδος ανάρρωσης είναι ακόμη μεγαλύτερη.
Έτσι, το επίπεδο κατανάλωσης οξυγόνου σε σχέση με την εργασία μπορεί να κριθεί με βάση τη σοβαρότητα της εργασίας που εκτελείται. Μια σταθερή κατάσταση κατανάλωσης οξυγόνου κατά τη διάρκεια της εργασίας μπορεί να υποδηλώνει ότι η ζήτηση οξυγόνου ικανοποιείται πλήρως, ότι δεν υπάρχει συσσώρευση γαλακτικού οξέος στους μύες και το αίμα, ότι έχει χρόνο να επανασυντεθεί σε γλυκογόνο. Η απουσία σταθερής κατάστασης και η αύξηση της κατανάλωσης οξυγόνου κατά τη διάρκεια της εργασίας υποδηλώνουν τη σοβαρότητα της εργασίας, τη συσσώρευση γαλακτικού οξέος, το οποίο απαιτεί οξυγόνο για την επανασύνθεσή του. Ακόμη πιο σκληρή δουλειά χαρακτηρίζεται από μια ψευδή σταθερή κατάσταση.
Η διάρκεια της περιόδου αποκατάστασης για την κατανάλωση οξυγόνου υποδηλώνει επίσης μεγαλύτερο ή μικρότερο φόρτο εργασίας. Με ελαφριά εργασία, το χρέος οξυγόνου είναι μικρό. Το προκύπτον γαλακτικό οξύ, ως επί το πλείστον, έχει χρόνο να επανασυντεθεί στους μύες σε γλυκογόνο κατά τη διάρκεια της εργασίας, η διάρκεια της περιόδου αποκατάστασης δεν υπερβαίνει τα αρκετά λεπτά. Μετά από σκληρή δουλειά, η κατανάλωση οξυγόνου μειώνεται πρώτα γρήγορα και μετά πολύ αργά, η συνολική διάρκεια της περιόδου αποκατάστασης μπορεί να είναι έως -30 λεπτά ή περισσότερο.
Η αποκατάσταση της κατανάλωσης οξυγόνου δεν σημαίνει αποκατάσταση των εξασθενημένων λειτουργιών του οργανισμού συνολικά. Πολλές λειτουργίες του σώματος, όπως η κατάσταση του αναπνευστικού και του καρδιαγγειακού συστήματος, ο αναπνευστικός συντελεστής, οι βιοχημικές διεργασίες κ.λπ., δεν έχουν φτάσει ακόμη στο αρχικό επίπεδο μέχρι στιγμής.
Για την ανάλυση των διεργασιών ανταλλαγής αερίων, οι αλλαγές στον αναπνευστικό συντελεστή CO 2 / O 2 (RC) μπορεί να έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον.
Με μια σταθερή κατάσταση κατανάλωσης οξυγόνου κατά τη λειτουργία του DC, μπορεί να υποδεικνύει τη φύση των οξειδωμένων ουσιών. Με σκληρή δουλειά, το DC ανεβαίνει στο 1, πράγμα που δείχνει την οξείδωση των υδατανθράκων. Μετά την εργασία, το DC μπορεί να είναι περισσότερο από 1, γεγονός που εξηγείται από παραβίαση της οξεοβασικής ισορροπίας του αίματος και αύξηση της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου (pH): ένα αυξημένο pH συνεχίζει να διεγείρει το αναπνευστικό κέντρο και, όπως Ως αποτέλεσμα, το διοξείδιο του άνθρακα ξεπλένεται έντονα από το αίμα με ταυτόχρονη πτώση της κατανάλωσης οξυγόνου, δηλαδή στην αναλογία CO 2 / O 2, ο αριθμητής αυξάνεται και ο παρονομαστής μειώνεται.
Σε μεταγενέστερο στάδιο ανάκτησης, το DC μπορεί να είναι χαμηλότερο από τον αρχικό τελικό δείκτη απόδοσης. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι κατά την περίοδο ανάρρωσης, απελευθερώνονται αλκαλικά αποθέματα του αίματος και διατηρείται το διοξείδιο του άνθρακα για να διατηρηθεί το φυσιολογικό pH.
Κατά τη στατική λειτουργία, η κατανάλωση οξυγόνου είναι διαφορετική. Στη διαδικασία της εργασίας, η πιο συγκεκριμένη έκφραση της στατικής εργασίας είναι η διατήρηση της στάσης εργασίας ενός ατόμου. Η στάση εργασίας ως κατάσταση ισορροπίας του σώματος μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη σειρά ενεργητικής αντίθεσης σε εξωτερικές δυνάμεις. Ταυτόχρονα, εμφανίζεται παρατεταμένη τάση τετανικού μυός. Αυτός ο τύπος στατικής εργασίας είναι πολύ αντιοικονομικός όσον αφορά τη νεύρωση και την ενέργεια. Η στάση εργασίας, στην οποία διατηρείται η ισορροπία με την προσαρμογή στην κατεύθυνση της βαρύτητας, είναι πολύ πιο οικονομική, αφού σε αυτή την περίπτωση παρατηρείται τονωτική και όχι τετανική μυϊκή ένταση. Στην πράξη, παρατηρούνται και οι δύο τύποι στατικής εργασίας, συχνά αντικαθιστώντας ο ένας τον άλλον, αλλά η στατική εργασία, που συνοδεύεται από τετανική τάση, είναι πρωταρχικής σημασίας από την άποψη της φυσιολογίας της εργασίας. Η δυναμική της κατανάλωσης οξυγόνου σε αυτόν τον τύπο στατικής εργασίας φαίνεται στο Σχ. 2.
Μπορεί να φανεί από το διάγραμμα ότι κατά τη διάρκεια της στατικής καταπόνησης, η κατανάλωση οξυγόνου είναι πολύ μικρότερη από τη ζήτηση οξυγόνου, δηλαδή ο μυς λειτουργεί υπό σχεδόν αναερόβιες συνθήκες. Στην περίοδο αμέσως μετά την εργασία, η κατανάλωση οξυγόνου αυξάνεται απότομα και στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά (φαινόμενο Lingard) και η περίοδος αποκατάστασης μπορεί να είναι μεγάλη, επομένως σχεδόν όλη η ζήτηση οξυγόνου ικανοποιείται μετά την εργασία. Ο Λίνγκαρντ έδωσε την εξής εξήγηση για το φαινόμενο που ανακάλυψε. Με την τετανική «συστολή των μυών λόγω αγγειακής συμπίεσης, δημιουργείται μηχανική απόφραξη στη ροή του αίματος και ως εκ τούτου την παροχή οξυγόνου και την εκροή προϊόντων τερηδόνας - γαλακτικό οξύ. Η στατική εργασία είναι αναερόβια, επομένως, ένα χαρακτηριστικό άλμα προς την κατεύθυνση της αύξησης της κατανάλωσης οξυγόνου μετά την εργασία οφείλεται στην ανάγκη οξείδωσης των προϊόντων αποσύνθεσης που σχηματίζονται κατά την εργασία.
Αυτή η εξήγηση δεν είναι εξαντλητική. Με βάση τις διδασκαλίες του N. E. Vvedensky, η χαμηλή κατανάλωση οξυγόνου κατά τη στατική εργασία μπορεί να οφείλεται όχι τόσο σε μηχανικό παράγοντα όσο σε μείωση του μεταβολισμού λόγω επιρροών αντανακλαστικού πίεσης, ο μηχανισμός του οποίου είναι ο ακόλουθος. Ως αποτέλεσμα της στατικής τάσης (συνεχείς ωθήσεις από τον μυ), ορισμένα κύτταρα του εγκεφαλικού φλοιού έρχονται σε κατάσταση έντονης παρατεταμένης διέγερσης, οδηγώντας τελικά σε ανασταλτικά φαινόμενα όπως παραβιοτικό μπλοκ. Μετά τη διακοπή της στατικής εργασίας (απαισιόδοξη κατάσταση), αρχίζει μια περίοδος εξύψωσης - αυξημένη διεγερσιμότητα και, ως αποτέλεσμα, αύξηση του μεταβολισμού. Η κατάσταση της αυξημένης διεγερσιμότητας επεκτείνεται στα αναπνευστικά και καρδιαγγειακά κέντρα. Ο περιγραφόμενος τύπος στατικής εργασίας είναι χαμηλής ενέργειας, η κατανάλωση οξυγόνου, ακόμη και με πολύ σημαντική στατική καταπόνηση, σπάνια υπερβαίνει το 1 λίτρο / λεπτό, αλλά η κόπωση μπορεί να συμβεί αρκετά γρήγορα, γεγονός που εξηγείται από αλλαγές που έχουν συμβεί στο κεντρικό νευρικό σύστημα.
Ένας άλλος τύπος στατικής εργασίας - η διατήρηση μιας στάσης λόγω τονωτικής μυϊκής σύσπασης - απαιτεί λίγη ενεργειακή δαπάνη και είναι λιγότερο κουραστική. Αυτό εξηγείται από σπάνιες και λιγότερο ή περισσότερο ομοιόμορφες ώσεις από το κεντρικό νευρικό σύστημα, χαρακτηριστικές της τονικής νεύρωσης, και από τις ιδιαιτερότητες της ίδιας της συσταλτικής αντίδρασης, τις σπάνιες και ασθενείς παρορμήσεις, την ολκιμότητα και τη συρροή των παλμών και τη σταθερότητα του αποτελέσματος. Ένα παράδειγμα είναι η συνήθης όρθια στάση ενός ατόμου.
Ρύζι. 2. Σχήμα του φαινομένου Lingard.
