शरीर की शारीरिक प्रणालियाँ। मस्तिष्क की सैनोजेनेटिक सुरक्षा

हमारे शरीर में ऊर्जा उत्पादन की प्रक्रिया के लिए ऑक्सीजन जिम्मेदार है। हमारी कोशिकाओं में, ऑक्सीजनेशन केवल ऑक्सीजन के कारण होता है - परिवर्तन पोषक तत्व(वसा और लिपिड) कोशिका ऊर्जा में। जब साँस के स्तर में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव (सामग्री) कम हो जाता है, तो रक्त में इसका स्तर कम हो जाता है - सेलुलर स्तर पर शरीर की गतिविधि कम हो जाती है। यह ज्ञात है कि मस्तिष्क द्वारा 20% से अधिक ऑक्सीजन की खपत होती है। तदनुसार, ऑक्सीजन की कमी योगदान करती है, जब ऑक्सीजन का स्तर गिरता है, भलाई, प्रदर्शन, सामान्य स्वर और प्रतिरक्षा प्रभावित होती है।
यह जानना भी महत्वपूर्ण है कि यह ऑक्सीजन ही है जो शरीर से विषाक्त पदार्थों को निकाल सकती है।
कृपया ध्यान दें कि सभी विदेशी फिल्मों में, किसी दुर्घटना या गंभीर स्थिति में किसी व्यक्ति की स्थिति में, शरीर की प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने और उसके जीवित रहने की संभावना बढ़ाने के लिए आपातकालीन डॉक्टर सबसे पहले पीड़ित को ऑक्सीजन उपकरण लगाते हैं।
ऑक्सीजन के उपचारात्मक प्रभाव 18वीं शताब्दी के अंत से ज्ञात और चिकित्सा में उपयोग किए जाते रहे हैं। यूएसएसआर में, निवारक उद्देश्यों के लिए ऑक्सीजन का सक्रिय उपयोग पिछली शताब्दी के 60 के दशक में शुरू हुआ।

हाइपोक्सिया

हाइपोक्सिया या ऑक्सीजन भुखमरी- शरीर या व्यक्तिगत अंगों और ऊतकों में ऑक्सीजन की मात्रा कम होना। हाइपोक्सिया तब होता है जब साँस की हवा और रक्त में ऑक्सीजन की कमी हो जाती है, जब ऊतक श्वसन की जैव रासायनिक प्रक्रियाएं बाधित हो जाती हैं। हाइपोक्सिया के कारण महत्वपूर्ण अंगों में अपरिवर्तनीय परिवर्तन विकसित होते हैं। ऑक्सीजन की कमी के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, हृदय की मांसपेशियां, गुर्दे के ऊतक और यकृत हैं।
हाइपोक्सिया की अभिव्यक्तियाँ श्वसन विफलता, सांस की तकलीफ हैं; अंगों और प्रणालियों की शिथिलता।

ऑक्सीजन को नुकसान

कभी-कभी आप सुन सकते हैं कि "ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट है जो शरीर की उम्र बढ़ने को तेज करता है।"
यहां सही आधार से गलत निष्कर्ष निकाला जाता है। हाँ, ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट है। केवल इसके कारण ही भोजन से पोषक तत्व शरीर में ऊर्जा में परिवर्तित होते हैं।
ऑक्सीजन का डर इसके दो असाधारण गुणों से जुड़ा है: मुक्त कण और अतिरिक्त दबाव के कारण विषाक्तता।

1. मुक्त कण क्या हैं?
शरीर की कुछ बड़ी संख्या में लगातार होने वाली ऑक्सीडेटिव (ऊर्जा-उत्पादक) और कमी प्रतिक्रियाएं अंत तक पूरी नहीं होती हैं, और फिर अस्थिर अणुओं के साथ पदार्थ बनते हैं जिनमें बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिन्हें "मुक्त कण" कहा जाता है। . वे किसी अन्य अणु से गायब इलेक्ट्रॉन को पकड़ने की कोशिश करते हैं। यह अणु, एक मुक्त कण में परिवर्तित होकर, अगले कण से एक इलेक्ट्रॉन चुरा लेता है, इत्यादि।
इसकी आवश्यकता क्यों है? मुक्त कणों या ऑक्सीडेंट की एक निश्चित मात्रा शरीर के लिए महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, हानिकारक सूक्ष्मजीवों से निपटने के लिए। मुक्त कणों का उपयोग प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा "आक्रमणकारियों" के खिलाफ "प्रोजेक्टाइल" के रूप में किया जाता है। आम तौर पर मानव शरीर में 5% के दौरान बनता है रासायनिक प्रतिक्रिएंपदार्थ मुक्त कण बन जाते हैं।
वैज्ञानिक भावनात्मक तनाव, भारी शारीरिक परिश्रम, वायु प्रदूषण के कारण चोट और थकावट, डिब्बाबंद और तकनीकी रूप से गलत तरीके से संसाधित खाद्य पदार्थों का सेवन, शाकनाशी और कीटनाशकों के साथ उगाई गई सब्जियां और फल और पराबैंगनी विकिरण को प्राकृतिक जैव रासायनिक संतुलन के विघटन के मुख्य कारणों के रूप में बताते हैं। मुक्त कणों और विकिरण जोखिम की संख्या में वृद्धि।

इस प्रकार, उम्र बढ़ना कोशिका विभाजन को धीमा करने की एक जैविक प्रक्रिया है, और उम्र बढ़ने के साथ गलती से जुड़े मुक्त कण प्राकृतिक हैं और शरीर के लिए आवश्यकरक्षा तंत्र और उनके हानिकारक प्रभाव उल्लंघन से जुड़े हैं प्राकृतिक प्रक्रियाएँजीव में नकारात्मक कारकपर्यावरण और तनाव.

2. "ऑक्सीजन से जहर पाना आसान है।"
दरअसल, अतिरिक्त ऑक्सीजन खतरनाक है। ऑक्सीजन की अधिकता से रक्त में ऑक्सीकृत हीमोग्लोबिन की मात्रा बढ़ जाती है और कम हीमोग्लोबिन की मात्रा कम हो जाती है। और, चूंकि यह कम हीमोग्लोबिन है जो कार्बन डाइऑक्साइड को हटाता है, ऊतकों में इसके प्रतिधारण से हाइपरकेनिया - CO2 विषाक्तता होती है।
ऑक्सीजन की अधिकता के साथ, मुक्त कण मेटाबोलाइट्स की संख्या बढ़ जाती है, वही भयानक "मुक्त कण" जो अत्यधिक सक्रिय होते हैं, ऑक्सीकरण एजेंटों के रूप में कार्य करते हैं जो जैविक कोशिका झिल्ली को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

भयानक, है ना? मैं तुरंत साँस लेना बंद कर देना चाहता हूँ। सौभाग्य से, ऑक्सीजन विषाक्तता बनने के लिए, आपको बढ़े हुए ऑक्सीजन दबाव की आवश्यकता होती है, जैसे दबाव कक्ष में (ऑक्सीजन बैरोथेरेपी के दौरान) या विशेष श्वास मिश्रण के साथ गोता लगाते समय। सामान्य जीवन में ऐसी स्थितियाँ उत्पन्न नहीं होतीं।

3. “पहाड़ों में ऑक्सीजन कम है, लेकिन शतायु बहुत हैं! वे। ऑक्सीजन हानिकारक है।"
दरअसल, सोवियत संघ में, काकेशस और ट्रांसकेशिया के पहाड़ी क्षेत्रों में कई शताब्दी के लोग पंजीकृत थे। यदि आप दुनिया के पूरे इतिहास में सत्यापित (अर्थात् पुष्टि की गई) लंबी-लंबी नदियों की सूची देखें, तो तस्वीर इतनी स्पष्ट नहीं होगी: सबसे पुराने शतायु, फ़्रांस, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान में पंजीकृत पहाड़ों में नहीं रहते थे..

जापान में, जहां ग्रह पर सबसे बुजुर्ग महिला, मिसाओ ओकावा, जो पहले से ही 116 वर्ष से अधिक की है, अभी भी रहती है और रहती है, वहां "शताब्दी लोगों का द्वीप" ओकिनावा भी है। यहां पुरुषों के लिए औसत जीवन प्रत्याशा 88 वर्ष है, महिलाओं के लिए - 92 वर्ष; यह शेष जापान की तुलना में 10-15 वर्ष अधिक है। द्वीप ने सौ वर्ष से अधिक पुराने सात सौ से अधिक स्थानीय शताब्दीवासियों का डेटा एकत्र किया है। वे कहते हैं कि: "कोकेशियान हाइलैंडर्स, उत्तरी पाकिस्तान के हुन्ज़ाकुट्स और अन्य लोगों के विपरीत, जो अपनी लंबी उम्र का दावा करते हैं, 1879 के बाद से सभी ओकिनावान जन्मों को जापानी परिवार रजिस्ट्री - कोसेकी में दर्ज किया गया है।" ओकिनावांस स्वयं मानते हैं कि उनकी लंबी उम्र का रहस्य चार स्तंभों पर आधारित है: आहार, सक्रिय छविजीवन, आत्मनिर्भरता और आध्यात्मिकता। स्थानीय निवासी "हरि हची बू" के सिद्धांत का पालन करते हुए कभी भी अधिक भोजन नहीं करते - आठ-दसवां हिस्सा पूरा खाएं। इस "आठ-दसवें" में सूअर का मांस, समुद्री शैवाल और टोफू, सब्जियां, डेकोन और स्थानीय कड़वा ककड़ी शामिल हैं। सबसे पुराने ओकिनावावासी बेकार नहीं बैठते: वे सक्रिय रूप से जमीन पर काम करते हैं, और उनका मनोरंजन भी सक्रिय है: सबसे अधिक वे खेलना पसंद करते हैं स्थानीय किस्मक्रोक्वेटा: ओकिनावा को सबसे खुशहाल द्वीप कहा जाता है - इसकी कोई विशेषता नहीं है बड़े द्वीपजापान हड़बड़ाया हुआ और तनावग्रस्त है। स्थानीय लोग युइमारू के दर्शन के प्रति प्रतिबद्ध हैं - "एक दयालु और मैत्रीपूर्ण संयुक्त प्रयास।"
यह दिलचस्प है कि जैसे ही ओकिनावांस देश के अन्य हिस्सों में चले जाते हैं, ऐसे लोगों के बीच लंबे समय तक रहने वाले लोग नहीं रह जाते हैं, इस घटना का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने पाया है कि आनुवंशिक कारक द्वीपवासियों की लंबी उम्र में कोई भूमिका नहीं निभाते हैं . और हम, अपनी ओर से, इसे बेहद महत्वपूर्ण मानते हैं कि ओकिनावा द्वीप समूह समुद्र में सक्रिय रूप से हवा से उड़ने वाले क्षेत्र में स्थित हैं, और ऐसे क्षेत्रों में ऑक्सीजन का स्तर उच्चतम - 21.9 - 22% ऑक्सीजन के रूप में दर्ज किया गया है।

वायु शुद्धता

"लेकिन बाहर की हवा गंदी है, और ऑक्सीजन सभी पदार्थों को अपने साथ ले जाती है।"
यही कारण है कि ऑक्सीहॉस सिस्टम में तीन चरणों वाली आने वाली वायु निस्पंदन प्रणाली होती है। और पहले से ही शुद्ध हवा जिओलाइट आणविक छलनी में प्रवेश करती है, जिसमें वायु ऑक्सीजन अलग हो जाती है।

"क्या ऑक्सीजन से खुद को जहर देना संभव है?"

ऑक्सीजन विषाक्तता, हाइपरॉक्सिया, ऊंचे दबाव पर ऑक्सीजन युक्त गैस मिश्रण (वायु, नाइट्रॉक्स) को सांस लेने के परिणामस्वरूप होता है। ऑक्सीजन उपकरणों, पुनर्योजी उपकरणों का उपयोग करते समय, सांस लेने के लिए कृत्रिम गैस मिश्रण का उपयोग करते समय, ऑक्सीजन पुनर्संपीड़न के दौरान, और ऑक्सीजन बैरोथेरेपी की प्रक्रिया में चिकित्सीय खुराक से अधिक होने के कारण भी ऑक्सीजन विषाक्तता हो सकती है। ऑक्सीजन विषाक्तता के साथ, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, श्वसन और संचार प्रणाली की शिथिलता विकसित होती है।

ऑक्सीजन मानव शरीर को कैसे प्रभावित करती है?

बढ़ते शरीर और तीव्र शारीरिक गतिविधि में संलग्न लोगों को इसकी बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है। सामान्य तौर पर, श्वसन गतिविधि काफी हद तक कई बाहरी कारकों पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, यदि आप पर्याप्त ठंडे शॉवर में जाते हैं, तो आपके द्वारा उपभोग की जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा कमरे के तापमान की तुलना में 100% बढ़ जाएगी। यानी जो व्यक्ति जितनी अधिक गर्मी छोड़ता है, उसकी सांस लेने की आवृत्ति उतनी ही तेज हो जाती है। यहाँ कुछ हैं रोचक तथ्यइस मौके पर:

• 1 घंटे में एक व्यक्ति 15-20 लीटर ऑक्सीजन की खपत करता है;


• उपभोग की गई ऑक्सीजन की मात्रा: जागने के दौरान 30-35% बढ़ जाती है, शांत चलने के दौरान - 100%, हल्के काम के दौरान - 200%, भारी काम के दौरान शारीरिक कार्य- 600% या अधिक से;


• श्वसन प्रक्रियाओं की गतिविधि सीधे फेफड़ों की क्षमता पर निर्भर करती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एथलीटों के लिए यह सामान्य से 1-1.5 लीटर अधिक है, लेकिन पेशेवर तैराकों के लिए यह 6 लीटर तक पहुंच सकता है!


• फेफड़ों की क्षमता जितनी अधिक होगी, सांस लेने की दर उतनी ही कम होगी और प्रेरणा की गहराई उतनी ही अधिक होगी। एक उदाहरण: एक एथलीट प्रति मिनट 6-10 साँसें लेता है एक सामान्य व्यक्ति(गैर-एथलीट) प्रति मिनट 14-18 सांस की दर से सांस लेता है।

तो हमें ऑक्सीजन की आवश्यकता क्यों है?

यह पृथ्वी पर सभी जीवन के लिए आवश्यक है: जानवर सांस लेने की प्रक्रिया में इसका सेवन करते हैं, औरपौधे वे इसे प्रकाश संश्लेषण के दौरान छोड़ते हैं। प्रत्येक जीवित कोशिका में किसी भी अन्य तत्व की तुलना में अधिक ऑक्सीजन होती है - लगभग 70%।

यह सभी पदार्थों के अणुओं में पाया जाता है - लिपिड, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड और कम आणविक भार वाले यौगिक। और इस महत्वपूर्ण तत्व के बिना मानव जीवन की कल्पना ही नहीं की जा सकती!

इसके चयापचय की प्रक्रिया इस प्रकार है: सबसे पहले यह फेफड़ों के माध्यम से रक्त में प्रवेश करता है, जहां यह हीमोग्लोबिन द्वारा अवशोषित होता है और ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है। फिर इसे रक्त के माध्यम से अंगों और ऊतकों की सभी कोशिकाओं तक "परिवहन" किया जाता है। बंधी हुई अवस्था में यह जल के रूप में आता है। ऊतकों में यह मुख्य रूप से उनके चयापचय के दौरान कई पदार्थों के ऑक्सीकरण पर खर्च किया जाता है। इसे आगे पानी और कार्बन डाइऑक्साइड में चयापचय किया जाता है, फिर श्वसन और उत्सर्जन प्रणालियों के माध्यम से शरीर से उत्सर्जित किया जाता है।

अतिरिक्त ऑक्सीजन

इस तत्व से समृद्ध हवा का लंबे समय तक अंदर रहना मानव स्वास्थ्य के लिए बहुत खतरनाक है। O2 की उच्च सांद्रता ऊतकों में मुक्त कणों की उपस्थिति का कारण बन सकती है, जो बायोपॉलिमर के "विनाशक" हैं, अधिक सटीक रूप से, उनकी संरचना और कार्य।

हालाँकि, चिकित्सा में, ऑक्सीजन के तहत ऑक्सीजन संतृप्ति की प्रक्रिया अभी भी कुछ बीमारियों के इलाज के लिए उपयोग की जाती है। उच्च रक्तचापजिसे हाइपरबेरिक ऑक्सीजन थेरेपी कहा जाता है।

अतिरिक्त ऑक्सीजन उतना ही खतरनाक है जितना कि अतिरिक्त सौर विकिरण। जीवन में इंसान बस मोमबत्ती की तरह धीरे-धीरे ऑक्सीजन में जलता है। बुढ़ापा एक दहन प्रक्रिया है। अतीत में, जो किसान लगातार ताजी हवा और धूप में रहते थे, वे अपने मालिकों - रईसों, जो बंद घरों में संगीत बजाते थे और कार्ड गेम खेलने में समय बिताते थे, की तुलना में बहुत कम रहते थे।

चावल। 1. रीढ़ की हड्डी की संरचना.

कशेरुक कार्टिलाजिनस, लोचदार इंटरवर्टेब्रल डिस्क और आर्टिकुलर प्रक्रियाओं द्वारा जुड़े हुए हैं। इंटरवर्टेब्रल डिस्क रीढ़ की गतिशीलता को बढ़ाती है। उनकी मोटाई जितनी अधिक होगी, लचीलापन उतना ही अधिक होगा। यदि रीढ़ की हड्डी के स्तंभ के वक्र दृढ़ता से व्यक्त किए जाते हैं (स्कोलियोसिस के साथ), गतिशीलता छातीघट जाती है. चपटी या गोल पीठ (कूबड़) कमजोर पीठ की मांसपेशियों को इंगित करती है। आसन सुधार सामान्य विकासात्मक विशेषज्ञों द्वारा किया जाता है, शक्ति व्यायामऔर स्ट्रेचिंग व्यायाम। रीढ़ की हड्डी का स्तंभ आगे और पीछे, किनारों पर झुकने और ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर घूमने की अनुमति देता है।

पंजरशामिल उरास्थि(स्टर्नम), 12 वक्षीय कशेरुक और 12 जोड़ी पसलियाँ (चित्र 2)।

चावल। 2. मानव कंकाल.

पसलियाँ चपटी, धनुषाकार-घुमावदार होती हैं लंबी हड्डियाँ, जो लचीले कार्टिलाजिनस सिरों की मदद से उरोस्थि से गतिशील रूप से जुड़े होते हैं। सभी पसलियों के जोड़ बहुत लचीले होते हैं, जो सांस लेने के लिए महत्वपूर्ण है।

पसली का पिंजरा हृदय, फेफड़े, यकृत और पाचन तंत्र के हिस्से की रक्षा करता है। सांस लेने के दौरान इंटरकोस्टल मांसपेशियों और डायाफ्राम के संकुचन के साथ छाती का आयतन बदल सकता है।

कंकाल ऊपरी छोरकंधे की कमरबंद द्वारा गठित, जिसमें दो कंधे के ब्लेड और दो हंसली, और कंधे, अग्रबाहु और हाथ सहित मुक्त ऊपरी अंग शामिल हैं। कंधा एक ट्यूबलर ह्यूमरस हड्डी है; अग्रबाहु का निर्माण त्रिज्या और उल्ना हड्डियों से होता है; हाथ का कंकाल कलाई (दो पंक्तियों में व्यवस्थित 8 हड्डियाँ), मेटाकार्पस (5 छोटी ट्यूबलर हड्डियाँ) और उंगलियों के फालेंज (5 फालेंज) में विभाजित है।

कंकाल कम अंगइसमें पेल्विक मेर्डल शामिल है, जिसमें दो पेल्विक हड्डियां और त्रिकास्थि शामिल हैं, और मुक्त निचले अंग का कंकाल, जिसमें तीन मुख्य खंड होते हैं - फीमर (एक) जांध की हड्डी), निचला पैर (बड़ा और छोटा टिबिअ) और पैर (टारसस - 7 हड्डियां, मेटाटार्सस - 5 हड्डियां और 14 फालेंज)।

कंकाल की सभी हड्डियाँ जोड़ों, स्नायुबंधन और टेंडन के माध्यम से जुड़ी हुई हैं . जोड़कंकाल की जोड़दार हड्डियों को गतिशीलता प्रदान करें। आर्टिकुलर सतहें ढकी हुई हैं पतली परतउपास्थि, जो कम घर्षण के साथ आर्टिकुलर सतहों की फिसलन सुनिश्चित करती है। प्रत्येक जोड़ पूरी तरह से घिरा हुआ है संयुक्त कैप्सूल. इस बर्सा की दीवारें संयुक्त द्रव का स्राव करती हैं, जो स्नेहक के रूप में कार्य करता है। लिगामेंटस-कैप्सुलर उपकरण और जोड़ के आसपास की मांसपेशियां इसे मजबूत और ठीक करती हैं। जोड़ों द्वारा प्रदान की जाने वाली गति की मुख्य दिशाएँ हैं: लचीलापन-विस्तार, अपहरण-आकर्षण, घूर्णन और गोलाकार गति।

मस्कुलोस्केलेटल के बुनियादी कार्य हाड़ पिंजर प्रणाली- अंतरिक्ष में शरीर और उसके अंगों का समर्थन और गति।

मुख्य समारोहजोड़ - आंदोलनों में भाग लेते हैं। वे डैम्पर्स की भूमिका भी निभाते हैं, गति की जड़ता को कम करते हैं और आपको चलते समय तुरंत रुकने की अनुमति देते हैं।

उचित रूप से आयोजित शारीरिक शिक्षा कक्षाएं कंकाल के विकास को नुकसान नहीं पहुंचाती हैं, यह हड्डियों की कॉर्टिकल परत के मोटे होने के परिणामस्वरूप मजबूत हो जाती है। यह उन शारीरिक व्यायामों को करते समय महत्वपूर्ण है जिनमें उच्च यांत्रिक शक्ति (दौड़ना, कूदना आदि) की आवश्यकता होती है। प्रशिक्षण सत्रों के अनुचित निर्माण से सहायक उपकरण का अधिभार हो सकता है। व्यायाम के चुनाव में एकतरफापन भी कंकाल विकृति का कारण बन सकता है।

सीमित शारीरिक गतिविधि वाले लोगों में, जिनके काम की विशेषता लंबे समय तक एक निश्चित मुद्रा बनाए रखना है, हड्डी और उपास्थि ऊतक में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं, जो विशेष रूप से रीढ़ की हड्डी के स्तंभ और इंटरवर्टेब्रल डिस्क की स्थिति पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं। कक्षाओं शारीरिक व्यायामरीढ़ की हड्डी को मजबूत करें और, मांसपेशी कोर्सेट के विकास के कारण, विभिन्न वक्रता को खत्म करें, जो उत्पादन में योगदान देता है सही मुद्राऔर छाती का विस्तार.

खेल सहित कोई भी मोटर गतिविधि, मांसपेशियों की मदद से, उनके संकुचन के कारण की जाती है। इसलिए, मांसपेशियों की संरचना और कार्यक्षमता किसी भी व्यक्ति को पता होनी चाहिए, लेकिन विशेष रूप से उन लोगों को जो शारीरिक व्यायाम और खेल में संलग्न होते हैं।

मानव कंकाल की मांसपेशियाँ।

एक व्यक्ति में लगभग 600 मांसपेशियाँ होती हैं। मुख्य मांसपेशियों को चित्र में दिखाया गया है। 3.

चित्र 3. मानव मांसपेशियाँ।

छाती की मांसपेशियाँऊपरी अंगों की गतिविधियों में भाग लेते हैं, और स्वैच्छिक और अनैच्छिक भी प्रदान करते हैं साँस लेने की गतिविधियाँ. छाती की श्वसन मांसपेशियों को बाहरी और आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां कहा जाता है। को श्वसन मांसपेशियाँयह बात डायाफ्राम पर भी लागू होती है।

पीठ की मांसपेशियाँसतही और गहरी मांसपेशियों से मिलकर बनता है। सतही ऊपरी अंगों, सिर और गर्दन की कुछ गतिविधियां प्रदान करते हैं। गहरे ("ट्रंक के रेक्टिफायर") कशेरुकाओं की स्पिनस प्रक्रियाओं से जुड़े होते हैं और रीढ़ की हड्डी के साथ खिंचते हैं। पीठ की मांसपेशियां बनाए रखने में शामिल होती हैं ऊर्ध्वाधर स्थितिशरीर, तीव्र तनाव (संकुचन) के कारण शरीर पीछे की ओर झुक जाता है।

पेट की मांसपेशियांउदर गुहा (पेट) के अंदर दबाव बनाए रखें, सांस लेने की प्रक्रिया के दौरान शरीर की कुछ गतिविधियों (धड़ को आगे की ओर झुकाना, झुकना और बगल की ओर मुड़ना) में भाग लें।

सिर और गर्दन की मांसपेशियाँ-चेहरा, चबाना और सिर और गर्दन को हिलाना। चेहरे की मांसपेशियाँ एक सिरे पर हड्डी से जुड़ी होती हैं, दूसरे सिरे पर चेहरे की त्वचा से, कुछ त्वचा में शुरू और समाप्त हो सकती हैं। चेहरे की मांसपेशियां चेहरे की त्वचा को गति प्रदान करती हैं, व्यक्ति की विभिन्न मानसिक स्थितियों को दर्शाती हैं, भाषण के साथ-साथ संचार में महत्वपूर्ण होती हैं। चबाने वाली मांसपेशियाँसंकुचन करते समय, वे निचले जबड़े को आगे और बगल की ओर खिसका देते हैं। गर्दन की मांसपेशियां सिर की गतिविधियों में शामिल होती हैं। पिछला समूहसिर के पीछे की मांसपेशियों सहित मांसपेशियाँ, टॉनिक ("टोन" शब्द से) संकुचन के साथ, सिर को सीधी स्थिति में रखती हैं।

ऊपरी अंगों की मांसपेशियाँकंधे की कमर, अग्रबाहु को गति प्रदान करें और हाथ और उंगलियों को हिलाएं। मुख्य प्रतिपक्षी मांसपेशियां कंधे की बाइसेप्स (फ्लेक्सर) और ट्राइसेप्स (एक्सटेंसर) मांसपेशियां हैं। ऊपरी अंग और विशेष रूप से हाथ की गतिविधियां बेहद विविध होती हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि हाथ मानव श्रम अंग के रूप में कार्य करता है।

मांसपेशियों निचले अंग कूल्हे, निचले पैर और पैर की गति को बढ़ावा दें। जांघ की मांसपेशियां खेलती हैं महत्वपूर्ण भूमिकाशरीर की सीधी स्थिति बनाए रखने में, लेकिन मनुष्यों में वे अन्य कशेरुकियों की तुलना में अधिक विकसित होते हैं। निचले पैर की गतिविधियों को अंजाम देने वाली मांसपेशियां जांघ पर स्थित होती हैं (उदाहरण के लिए, क्वाड्रिसेप्स मांसपेशी, जिसका कार्य घुटने के जोड़ पर निचले पैर को फैलाना है; इस मांसपेशी का प्रतिपक्षी बाइसेप्स फेमोरिस मांसपेशी है)। पैर और पैर की उंगलियां निचले पैर और पैर पर स्थित मांसपेशियों द्वारा संचालित होती हैं। पैर की उंगलियों का लचीलापन तलवों पर स्थित मांसपेशियों के संकुचन द्वारा किया जाता है, और विस्तार - पैर और पैर की पूर्वकाल सतह की मांसपेशियों के संकुचन द्वारा किया जाता है। जांघ, पैर और पैर की कई मांसपेशियां मानव शरीर को सीधी स्थिति में बनाए रखने में शामिल होती हैं।

मांसपेशियाँ दो प्रकार की होती हैं: चिकना(अनैच्छिक) और धारीदार(मनमाना)। चिकनी मांसपेशियाँ रक्त वाहिकाओं की दीवारों और कुछ आंतरिक अंगों में पाई जाती हैं। वे रक्त वाहिकाओं को संकुचित या फैलाते हैं, भोजन को जठरांत्र संबंधी मार्ग से ले जाते हैं और दीवारों को सिकोड़ते हैं मूत्राशय. धारीदार मांसपेशियाँ सभी कंकालीय मांसपेशियाँ हैं जो विभिन्न प्रकार की शारीरिक गतिविधियाँ प्रदान करती हैं। धारीदार मांसपेशियों में हृदय की मांसपेशी भी शामिल होती है, जो जीवन भर हृदय की लयबद्ध कार्यप्रणाली को स्वचालित रूप से सुनिश्चित करती है।

मांसपेशियों का आधार प्रोटीन है, जो मांसपेशियों के ऊतकों (पानी को छोड़कर) का 80-85% हिस्सा बनाता है। मांसपेशी ऊतक का मुख्य गुण है सिकुड़ना, यह संकुचनशील मांसपेशी प्रोटीन - एक्टिन और मायोसिन के कारण प्रदान किया जाता है। मांसपेशी ऊतक बहुत जटिल होता है। मांसपेशियों में एक रेशेदार संरचना होती है, प्रत्येक फाइबर लघु रूप में एक मांसपेशी होती है, इन तंतुओं के संयोजन से संपूर्ण मांसपेशी बनती है। मांसपेशी तंतु, बदले में, से मिलकर बनता है पेशीतंतुओं. प्रत्येक मायोफाइब्रिल को वैकल्पिक प्रकाश और अंधेरे क्षेत्रों में विभाजित किया गया है। अंधेरे क्षेत्र अणुओं की लंबी श्रृंखलाओं से बने होते हैं मायोसिन, हल्के वाले पतले प्रोटीन धागों से बनते हैं एक्टिन.

मांसपेशियों की गतिविधि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र द्वारा नियंत्रित होती है। प्रत्येक मांसपेशी में एक तंत्रिका होती है जो पतली और सूक्ष्म शाखाओं में विभाजित होती है। तंत्रिका सिराव्यक्तिगत मांसपेशी फाइबर तक पहुँचें। मोटर तंत्रिका तंतु मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी (उत्तेजना) से आवेग संचारित करते हैं, जो मांसपेशियों को अंदर लाते हैं काम की परिस्थिति, जिससे वे अनुबंधित हो गए। संवेदी तंतु विपरीत दिशा में आवेगों को संचारित करते हैं, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को मांसपेशियों की गतिविधि के बारे में सूचित करते हैं।

कंकाल की मांसपेशियां मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली की संरचना का हिस्सा हैं, कंकाल की हड्डियों से जुड़ी होती हैं और, जब सिकुड़ती हैं, तो कंकाल और लीवर के अलग-अलग हिस्सों को स्थानांतरित करती हैं। वे अंतरिक्ष में शरीर और उसके हिस्सों की स्थिति को बनाए रखने में शामिल होते हैं, गर्मी पैदा करते हुए चलने, दौड़ने, चबाने, निगलने, सांस लेने आदि के दौरान गति प्रदान करते हैं।

कंकाल की मांसपेशियों में तंत्रिका आवेगों के प्रभाव में उत्तेजित होने की क्षमता होती है। उत्तेजना सिकुड़ी हुई संरचनाओं (मायोफाइब्रिल्स) तक पहुंचाई जाती है, जो प्रतिक्रिया में, एक निश्चित मोटर क्रिया - गति या तनाव करती है।

सभी कंकालीय पेशियाँ धारीदार माँसपेशियों से बनी होती हैं। मनुष्यों में इनकी संख्या लगभग 600 होती है और उनमें से अधिकांश युग्मित होते हैं। मांसपेशियां मानव शरीर के शुष्क द्रव्यमान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होती हैं। महिलाओं में, मांसपेशियां 35% तक होती हैं कुल द्रव्यमानशरीर में, और पुरुषों में क्रमशः 50% तक। विशेष शक्ति प्रशिक्षण से मांसपेशियों में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है। शारीरिक निष्क्रियता से मांसपेशियों में कमी आती है और अक्सर वसा द्रव्यमान में वृद्धि होती है।

कंकाल की मांसपेशियां बाहर की ओर घने संयोजी ऊतक झिल्ली से ढकी होती हैं। प्रत्येक पेशी का एक सक्रिय भाग होता है ( मांसपेशीय शरीर) और निष्क्रिय ( पट्टा). टेंडन में लोचदार गुण होते हैं और ये मांसपेशियों का एक सुसंगत लोचदार तत्व होते हैं। मांसपेशियों के ऊतकों की तुलना में टेंडन में अधिक तन्य शक्ति होती है। मांसपेशियों के सबसे कमजोर और इसलिए अक्सर घायल क्षेत्र मांसपेशियों और कण्डरा के बीच संक्रमण होते हैं। इसलिए, प्रत्येक प्रशिक्षण सत्र से पहले, एक अच्छा प्रारंभिक वार्म-अप आवश्यक है।

मांसपेशियों को विभाजित किया गया है लंबा छोटाऔर चौड़ा।

वे मांसपेशियाँ जिनकी क्रिया विपरीत दिशा में निर्देशित होती है, कहलाती हैं एन्टागोनिस्ट, और उस समय पर ही - सहक्रियावादी.

कार्यात्मक उद्देश्य और जोड़ों में गति की दिशा के अनुसार मांसपेशियों को प्रतिष्ठित किया जाता है फ्लेक्सर्सऔर विस्तारक, अग्रणीऔर मनोरंजक, स्फिंक्टर्स(संपीड़ित) और विस्तारक.

सभी मांसपेशियाँ रक्त वाहिकाओं की एक जटिल प्रणाली द्वारा प्रवेश करती हैं। उनके माध्यम से बहने वाला रक्त उन्हें पोषक तत्व और ऑक्सीजन प्रदान करता है।

मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली के कार्य:

समर्थन - मांसपेशियों का निर्धारण और आंतरिक अंग;

सुरक्षात्मक - महत्वपूर्ण सुरक्षा महत्वपूर्ण अंग(मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी, हृदय, आदि);

मोटर - मोटर कृत्यों को सुनिश्चित करना;

वसंत - झटके और झटके को नरम करना;

हेमेटोपोएटिक - हेमटोपोइजिस;

खनिज चयापचय में भागीदारी.

शरीर की शारीरिक प्रणालियाँ।

तंत्रिका तंत्र।मानव तंत्रिका तंत्र सभी शरीर प्रणालियों को एक पूरे में जोड़ता है और इसमें कई अरब तंत्रिका कोशिकाएं और उनकी प्रक्रियाएं शामिल होती हैं। तंत्रिका कोशिकाओं की लंबी प्रक्रियाएं एकजुट होकर तंत्रिका तंतु बनाती हैं जो सभी मानव ऊतकों और अंगों से जुड़ती हैं।

तंत्रिका तंत्रशामिल केंद्रीय(मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी) और परिधीय(मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी से निकलने वाली और परिधि पर स्थित नसें तंत्रिका गैन्ग्लिया) विभाग।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र शरीर के विभिन्न अंगों और प्रणालियों की गतिविधियों का समन्वय करता है और बदलते बाहरी वातावरण में रिफ्लेक्स तंत्र का उपयोग करके इस गतिविधि को नियंत्रित करता है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में होने वाली प्रक्रियाएं सभी का आधार हैं मानसिक गतिविधिव्यक्ति।

दिमागतंत्रिका कोशिकाओं की एक बड़ी संख्या का संचय है। इसमें पूर्वकाल, मध्यवर्ती, मध्य और शामिल हैं पश्च भाग. मस्तिष्क की संरचना किसी भी अंग की संरचना से अतुलनीय रूप से अधिक जटिल है। मानव शरीर. मस्तिष्क न केवल जागते समय, बल्कि नींद के दौरान भी सक्रिय रहता है। मस्तिष्क के ऊतक हृदय की तुलना में 5 गुना अधिक और मांसपेशियों की तुलना में 20 गुना अधिक ऑक्सीजन की खपत करते हैं। मानव शरीर के वजन का केवल 2% मस्तिष्क बनाता है, जो पूरे शरीर द्वारा खपत ऑक्सीजन का 18-25% अवशोषित करता है। ग्लूकोज खपत में मस्तिष्क अन्य अंगों से काफी बेहतर है। यह यकृत द्वारा उत्पादित 60-70% ग्लूकोज का उपयोग करता है, इस तथ्य के बावजूद कि मस्तिष्क में अन्य अंगों की तुलना में कम रक्त होता है। मस्तिष्क में रक्त की आपूर्ति में गिरावट शारीरिक निष्क्रियता से जुड़ी हो सकती है। इस मामले में, वहाँ है सिरदर्दअलग-अलग स्थानीयकरण, तीव्रता और अवधि, चक्कर आना, कमजोरी, कमी आई मानसिक प्रदर्शन, याददाश्त कमजोर हो जाती है, चिड़चिड़ापन आ जाता है।

मेरुदंडकशेरुक मेहराब द्वारा निर्मित रीढ़ की हड्डी की नहर में स्थित है। रीढ़ की हड्डी के विभिन्न हिस्सों में मोटर न्यूरॉन्स (मोटर तंत्रिका कोशिकाएं) होती हैं जो ऊपरी छोरों, पीठ, छाती, पेट और निचले छोरों की मांसपेशियों को संक्रमित करती हैं। में त्रिक क्षेत्रशौच, पेशाब और यौन क्रिया के केंद्र स्थित हैं। रीढ़ की हड्डी के केंद्रों का स्वर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के उच्च भागों द्वारा नियंत्रित होता है। रीढ़ की हड्डी की सभी प्रकार की चोटों और बीमारियों से दर्द और तापमान संवेदनशीलता के विकार, जटिल संरचना में व्यवधान हो सकता है स्वैच्छिक गतिविधियाँ, मांसपेशी टोन।

उपरीभाग का त़ंत्रिकातंत्रमस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी से निकलने वाली तंत्रिकाओं द्वारा निर्मित। मस्तिष्क से 12 जोड़ी कपाल तंत्रिकाएं और रीढ़ की हड्डी से 31 जोड़ी रीढ़ की हड्डी निकलती हैं।

द्वारा कार्यात्मक सिद्धांततंत्रिका तंत्र को दैहिक और स्वायत्त में विभाजित किया गया है। दैहिकनसें कंकाल और कुछ अंगों (जीभ, ग्रसनी, स्वरयंत्र, आदि) की धारीदार मांसपेशियों को संक्रमित करती हैं। वनस्पतिकनसें आंतरिक अंगों (हृदय संकुचन, आंतों की गतिशीलता, आदि) के कामकाज को नियंत्रित करती हैं।

मुख्य तंत्रिका प्रक्रियाएं उत्तेजना और निषेध हैं जो तंत्रिका कोशिकाओं में होती हैं। उत्तेजना- तंत्रिका कोशिकाओं की वह स्थिति जब वे तंत्रिका आवेगों को अन्य कोशिकाओं तक संचारित या निर्देशित करती हैं। ब्रेकिंग- तंत्रिका कोशिकाओं की स्थिति जब उनकी गतिविधि का उद्देश्य बहाली होता है।

तंत्रिका तंत्र रिफ्लेक्स के सिद्धांत पर कार्य करता है। पलटा- यह जलन के प्रति शरीर की आंतरिक और बाहरी प्रतिक्रिया है, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) की भागीदारी से की जाती है।

प्रतिवर्त दो प्रकार के होते हैं: बिना शर्त(जन्मजात) और सशर्त(जीवन की प्रक्रिया में अर्जित)।

सभी मानवीय गतिविधियाँ व्यक्तिगत जीवन की प्रक्रिया में अर्जित मोटर क्रियाओं के नए रूपों का प्रतिनिधित्व करती हैं। मोटर का कौशल- ध्यान और सोच की भागीदारी के बिना स्वचालित रूप से की जाने वाली एक मोटर क्रिया।

शारीरिक प्रशिक्षण की प्रक्रिया में, मानव तंत्रिका तंत्र में सुधार होता है, जिससे विभिन्न तंत्रिका केंद्रों की उत्तेजना और निषेध की प्रक्रियाओं का अधिक सूक्ष्म संपर्क होता है। प्रशिक्षण इंद्रियों को मोटर क्रियाओं को अधिक विभेदित तरीके से करने की अनुमति देता है और नए मोटर कौशल में अधिक तेज़ी से महारत हासिल करने की क्षमता बनाता है। तंत्रिका तंत्र का मुख्य कार्य पूरे शरीर की उसके पर्यावरण के साथ अंतःक्रिया को विनियमित करना है। बाहरी वातावरणऔर व्यक्तिगत अंगों की गतिविधियों और अंगों के बीच संचार के नियमन में।

रिसेप्टर्स और विश्लेषक.पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति शीघ्रता से अनुकूलन करने की शरीर की क्षमता विशेष शिक्षा की बदौलत साकार होती है - रिसेप्टर्स, जो सख्त विशिष्टता रखते हुए, बाहरी उत्तेजनाओं (ध्वनि, तापमान, प्रकाश, दबाव) को आने वाले तंत्रिका आवेगों में बदल देता है स्नायु तंत्रकेंद्रीय तंत्रिका तंत्र में.

मानव रिसेप्टर्स को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है: बाह्य- (बाहरी) और इंटरो- (आंतरिक) रिसेप्टर्स। प्रत्येक ऐसा रिसेप्टर है अभिन्न अंगविश्लेषण प्रणाली, जिसे विश्लेषक कहा जाता है। विश्लेषकइसमें तीन खंड होते हैं - रिसेप्टर, प्रवाहकीय भाग और मस्तिष्क में केंद्रीय गठन। विश्लेषक का सबसे ऊंचा भाग मस्तिष्क का कॉर्टिकल भाग है। आइए उन विश्लेषकों के नाम सूचीबद्ध करें जिनकी मानव जीवन में भूमिका कई लोगों को ज्ञात है:

त्वचा (स्पर्श, दर्द, गर्मी, ठंड संवेदनशीलता);

मोटर (मांसपेशियों, जोड़ों, टेंडन और स्नायुबंधन में रिसेप्टर्स दबाव और खिंचाव के प्रभाव में उत्तेजित होते हैं);

वेस्टिबुलर (आंतरिक कान में स्थित है और अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति को समझता है);

दृश्य (प्रकाश और रंग);

श्रवण (ध्वनि);

घ्राण (गंध);

स्वाद (स्वाद);

आंत संबंधी (कई आंतरिक अंगों की स्थिति)।

रक्त की संरचना एवं कार्य.खून- शरीर का तरल ट्रॉफिक संयोजी ऊतक, वाहिकाओं में घूमता है और कार्य करता है निम्नलिखित कार्य:

परिवहन - कोशिकाओं को पोषक तत्व पहुंचाता है; हास्य विनियमन प्रदान करता है।

श्वसन - ऊतकों को ऑक्सीजन पहुंचाता है;

उत्सर्जन - चयापचय उत्पादों और उनसे कार्बन डाइऑक्साइड को हटा देता है;

सुरक्षात्मक - रक्तस्राव के दौरान प्रतिरक्षा और थ्रोम्बस गठन सुनिश्चित करना;

थर्मोरेगुलेटरी - शरीर के तापमान को नियंत्रित करता है।

रक्त की संरचना अपेक्षाकृत स्थिर होती है और इसमें कमजोर क्षारीय प्रतिक्रिया होती है। रक्त में प्लाज्मा (55%) और होता है आकार के तत्व (45 %).

प्लाज्मा- रक्त का तरल भाग (90-92% पानी), जिसमें कार्बनिक पदार्थ और लवण (8%), साथ ही विटामिन, हार्मोन और घुली हुई गैसें होती हैं।

आकार के तत्व: लाल रक्त कोशिकाएं, श्वेत रक्त कोशिकाएं और प्लेटलेट्स। रक्त कोशिकाओं का निर्माण विभिन्न हेमटोपोइएटिक अंगों - अस्थि मज्जा, प्लीहा, लिम्फ नोड्स में होता है।

लाल रक्त कोशिकाओं- लाल रक्त कोशिका(4-5 मिलियन प्रति घन मिमी), लाल रंगद्रव्य - हीमोग्लोबिन के वाहक होते हैं। लाल रक्त कोशिकाओं का मुख्य शारीरिक कार्य फेफड़ों से अंगों और ऊतकों तक ऑक्सीजन को बांधना और पहुंचाना है। यह प्रक्रिया लाल रक्त कोशिकाओं की संरचनात्मक विशेषताओं और हीमोग्लोबिन की रासायनिक संरचना के कारण की जाती है। हीमोग्लोबिन इस मायने में अद्वितीय है कि इसमें ऑक्सीजन के साथ मिलकर पदार्थ बनाने की क्षमता होती है। शरीर में 750-800 ग्राम हीमोग्लोबिन होता है, पुरुषों में रक्त में इसकी सांद्रता 14-15%, महिलाओं में 13-14% होती है। हीमोग्लोबिन अधिकतम रक्त क्षमता (100 मिलीलीटर रक्त में मौजूद ऑक्सीजन की अधिकतम मात्रा) निर्धारित करता है। प्रत्येक 100 मिलीलीटर रक्त 20 मिलीलीटर तक ऑक्सीजन को बांध सकता है। ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन के संयोजन को ऑक्सीहीमोग्लोबिन कहा जाता है। लाल रक्त कोशिकाएं लाल अस्थि मज्जा कोशिकाओं में बनती हैं।

ल्यूकोसाइट्स- श्वेत रक्त कोशिकाएं (1 घन मिमी रक्त में 6-8 हजार)। इनका मुख्य कार्य शरीर को रोगज़नक़ों से बचाना है। वे शरीर को विदेशी जीवाणुओं से या तो फागोसाइटोसिस (अवशोषण) के माध्यम से सीधे नष्ट करके या उन्हें नष्ट करने के लिए एंटीबॉडी का उत्पादन करके बचाते हैं। इनका जीवनकाल 2-4 दिन का होता है। अस्थि मज्जा, प्लीहा और लिम्फ नोड्स की कोशिकाओं से नवगठित ल्यूकोसाइट्स के कारण ल्यूकोसाइट्स की संख्या लगातार भरी जाती है।

प्लेटलेट्स- रक्त प्लेटलेट्स (200-400 हजार/मिमी3), रक्त के थक्के जमने को बढ़ावा देते हैं और टूटने पर एक वैसोकॉन्स्ट्रिक्टर पदार्थ - सेराटोनिन छोड़ते हैं।

संचार प्रणाली।मानव शरीर की सभी प्रणालियों की गतिविधि ह्यूमरल (द्रव) और तंत्रिका विनियमन की परस्पर क्रिया के माध्यम से होती है। हास्य नियमनरक्त और संचार प्रणाली के माध्यम से एक आंतरिक परिवहन प्रणाली द्वारा किया जाता है, जिसमें हृदय भी शामिल है, रक्त वाहिकाएं, लसीका वाहिकाएँ और अंग जो विशेष कोशिका-निर्मित तत्वों का उत्पादन करते हैं।

तंत्रिका तंत्र न केवल उत्तेजना की तरंगों या तंत्रिका आवेगों द्वारा, बल्कि रक्त, लसीका, रीढ़ की हड्डी में प्रवेश करके भी सभी अंगों की गतिविधि को बढ़ाता या रोकता है। ऊतकों का द्रवमध्यस्थ, हार्मोन और चयापचय उत्पाद। ये रसायन अंगों और तंत्रिका तंत्र पर कार्य करते हैं। इस प्रकार, प्राकृतिक परिस्थितियों में अंग गतिविधि का कोई विशेष रूप से तंत्रिका विनियमन नहीं होता है, बल्कि एक न्यूरोहुमोरल होता है।

वाहिकाओं के माध्यम से रक्त और लसीका की गति लगातार होती रहती है, जिसके कारण अंगों, ऊतकों और कोशिकाओं को लगातार वह प्राप्त होता है जो उन्हें आत्मसात करने की प्रक्रिया में चाहिए होता है। पोषक तत्वऔर ऑक्सीजन, और क्षय उत्पाद चयापचय प्रक्रिया के दौरान लगातार हटा दिए जाते हैं।

प्रसार- यह निर्देशित रक्त संचलन की प्रक्रिया है। यह हृदय और रक्त वाहिकाओं की गतिविधि के कारण होता है। रक्त परिसंचरण के मुख्य कार्य परिवहन, चयापचय, उत्सर्जन, होमोस्टैटिक, सुरक्षात्मक हैं। परिसंचरण तंत्र परिवहन प्रदान करता है श्वसन गैसें, पोषक तत्व और जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ, हार्मोन, शरीर के भीतर गर्मी हस्तांतरण।

मानव शरीर में रक्त प्रवाहित होता है बंद प्रणाली, जिसमें दो भाग प्रतिष्ठित हैं - रक्त परिसंचरण के बड़े और छोटे वृत्त। दाहिनी ओरहृदय फुफ्फुसीय परिसंचरण के माध्यम से रक्त को स्थानांतरित करता है, हृदय का बायां भाग - प्रणालीगत परिसंचरण के माध्यम से (चित्र 4)।

चावल। 4. प्रणालीगत और फुफ्फुसीय परिसंचरण।

पल्मोनरी परिसंचरणहृदय के दाहिने निलय से शुरू होता है। फिर रक्त प्रवेश करता है फेफड़े की मुख्य नस, जो दो भागों में विभाजित है फेफड़ेां की धमनियाँ, जो बदले में छोटी धमनियों में विभाजित हो जाती हैं जो एल्वियोली की केशिकाओं में गुजरती हैं, जहां गैस विनिमय होता है (फेफड़ों में, रक्त कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है और ऑक्सीजन से समृद्ध होता है)। प्रत्येक फेफड़े से दो नसें निकलती हैं और बाएं आलिंद में प्रवाहित होती हैं।

प्रणालीगत संचलनहृदय के बाएँ निलय से शुरू होता है। ऑक्सीजन और पोषक तत्वों से समृद्ध रक्त उन सभी अंगों और ऊतकों में प्रवाहित होता है जहां गैस विनिमय और चयापचय होता है। ऊतकों से कार्बन डाइऑक्साइड और क्षय उत्पादों को लेते हुए, रक्त नसों में इकट्ठा होता है और दाएं आलिंद में चला जाता है।

वाहिकाओं के माध्यम से रक्त की बिना रुके गति हृदय के लयबद्ध संकुचन के कारण होती है, जो इसके विश्राम के साथ वैकल्पिक होती है। हृदय के पंपिंग कार्य के कारण, धमनी में दबाव अंतर पैदा होता है शिरापरक अनुभागसंवहनी तंत्र, निलय और अटरिया के संकुचन और विश्राम के आवधिक विकल्प के परिणामस्वरूप, रक्त वाहिकाओं के माध्यम से एक निश्चित दिशा में लगातार चलता रहता है। हृदय की मांसपेशी का संकुचन कहलाता है धमनी का संकुचन, और उसका विश्राम - पाद लंबा करना. सिस्टोल और डायस्टोल सहित अवधि है हृदय चक्र.

हृदय की गतिविधि अलिंद सिस्टोल (0.1 सेकेंड) और वेंट्रिकुलर (0.35 सेकेंड) और डायस्टोल (0.45 सेकेंड) द्वारा विशेषता है।

मनुष्यों में तीन प्रकार की रक्त वाहिकाएँ होती हैं: धमनियाँ, शिराएँ और केशिकाएँ। धमनियाँ और शिराएँ उनमें रक्त की गति की दिशा में एक दूसरे से भिन्न होती हैं। धमनियां रक्त को हृदय से ऊतकों तक ले जाती हैं, और शिराएं इसे ऊतकों से हृदय तक वापस लाती हैं। केशिकाएँ - बेहतरीन जहाज, वे पतले हैं मानव बाल 15 बार.

हृदय परिसंचरण तंत्र का केंद्रीय अंग है।दिल खोखला है मांसपेशीय अंग, एक अनुदैर्ध्य विभाजन द्वारा दाएं और बाएं हिस्सों में विभाजित। उनमें से प्रत्येक में एक अलिंद और निलय होते हैं, जो रेशेदार सेप्टा द्वारा अलग होते हैं (चित्र 5)।

चावल। 5. मानव हृदय.

हृदय का वाल्व उपकरण- गठन जो रक्त को गुजरने की अनुमति देता है नाड़ी तंत्रएक दिशा में। हृदय में, अटरिया और निलय के बीच लीफलेट वाल्व और सेमिलुनर वाल्व होते हैं - निलय से महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी में रक्त के निकास पर।

हृदय की स्वचालितता- केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विनियमन की भागीदारी के बिना हृदय की लयबद्ध रूप से उत्तेजित होने की क्षमता। हृदय के पंपिंग कार्य के अलावा, शारीरिक कार्य के दौरान छाती की चूषण क्रिया और मांसपेशी वाहिकाओं के गतिशील संपीड़न द्वारा वाहिकाओं के माध्यम से रक्त की गति सुनिश्चित की जाती है।

संकुचन के समय हृदय की मांसपेशियों द्वारा बनाए गए दबाव के प्रभाव में धमनी रक्त हृदय से वाहिकाओं के माध्यम से चलता है। शिराओं के माध्यम से रक्त की वापसी की गति कई कारकों से प्रभावित होती है:

सबसे पहले, शिरापरक रक्त कंकाल की मांसपेशियों के संकुचन की क्रिया के तहत हृदय की ओर बढ़ता है, जो रक्त को नसों से हृदय की ओर धकेलता प्रतीत होता है, जबकि रक्त की विपरीत गति को बाहर रखा जाता है, क्योंकि नसों में स्थित वाल्व रक्त को गुजरने की अनुमति देते हैं केवल हृदय की दिशा में. जबरन पदोन्नति तंत्र नसयुक्त रक्तहृदय लयबद्ध संकुचन और कंकाल की मांसपेशियों की छूट के प्रभाव में गुरुत्वाकर्षण की शक्तियों पर काबू पाता है, जिसे मांसपेशी पंप कहा जाता है। इस प्रकार, चक्रीय गतिविधियों के दौरान कंकाल की मांसपेशियां हृदय को संवहनी तंत्र में रक्त परिसंचरण सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण रूप से मदद करती हैं;

दूसरे, साँस लेते समय, छाती फैलती है और उसमें कम दबाव बनता है, जो वक्षीय क्षेत्र में शिरापरक रक्त के अवशोषण को सुनिश्चित करता है;

तीसरा, हृदय की मांसपेशियों के सिस्टोल (संकुचन) के समय, जब अटरिया शिथिल हो जाता है, तो उनमें एक चूषण प्रभाव उत्पन्न होता है, जो हृदय में शिरापरक रक्त की गति को बढ़ावा देता है।

हृदय केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के नियंत्रण में स्वचालित रूप से काम करता है; बाएं वेंट्रिकल के संकुचन के दौरान महाधमनी में छोड़े गए रक्त के एक हिस्से के हाइड्रोडायनामिक झटके के परिणामस्वरूप धमनियों की लोचदार दीवारों के साथ फैलने वाली दोलन की लहर को कहा जाता है। हृदय दर(हृदय दर)।

हृदय की लय उम्र, लिंग, शरीर के वजन और फिटनेस पर निर्भर करती है। युवा स्वस्थ लोगों में हृदय गति (एचआर) 60-80 बीट प्रति मिनट होती है। विश्राम के समय एक वयस्क पुरुष में यह 65-75 बीट/मिनट होता है, महिलाओं में यह पुरुषों की तुलना में 8-10 बीट अधिक होता है। प्रशिक्षित एथलीटों में, आराम करने पर हृदय गति 40-50 बीट/मिनट तक पहुंच सकती है।

60 बीट/मिनट से कम हृदय गति कहलाती है मंदनाड़ी, और 90 से अधिक - tachycardia.

एक संकुचन के दौरान हृदय के निलय द्वारा महाधमनी में धकेले गए रक्त की मात्रा को कहा जाता है सिस्टोलिक (स्ट्रोक) रक्त की मात्रा, शेष अवस्था में यह 60-80 मि.ली. पर शारीरिक गतिविधिअप्रशिक्षित लोगों में यह बढ़कर 100-130 मिली और प्रशिक्षित लोगों में 180-200 मिली तक हो जाती है।

एक मिनट में हृदय के एक निलय द्वारा निकाले गए रक्त की मात्रा कहलाती है मिनट रक्त की मात्रा (एमबीवी)।आराम के समय यह आंकड़ा औसतन 4-6 लीटर है। शारीरिक गतिविधि के दौरान, अप्रशिक्षित लोगों में यह 18-20 लीटर तक और प्रशिक्षित लोगों में 30-40 लीटर तक बढ़ जाता है।

हृदय प्रणाली के माध्यम से चलने वाले रक्त का दबाव मुख्य रूप से हृदय के काम, रक्त वाहिकाओं की दीवारों के प्रतिरोध और हाइड्रोस्टैटिक बलों द्वारा निर्धारित होता है। महाधमनी में और केंद्रीय धमनियाँप्रणालीगत परिसंचरण, सिस्टोल (हृदय संकुचन का क्षण) के दौरान आराम के समय रक्तचाप (रक्तचाप) 115-125 मिमी एचजी है। कला।, डायस्टोल के साथ (हृदय की मांसपेशियों के विश्राम के समय दबाव) 60-80 मिमी एचजी है। कला।

विश्व स्वास्थ्य संगठन के अनुसार, इष्टतम प्रदर्शन रक्तचापसंख्याएँ 120/80 हैं।

एक वयस्क के लिए सामान्य निम्न मान 100-110/60-70 है हाइपोटोनिक.

सामान्य उच्च मानों में संख्याएँ 130-139/85-89 शामिल हैं। इन मूल्यों के ऊपर दबाव है उच्च रक्तचाप से ग्रस्त.

वृद्ध लोगों में युवा लोगों की तुलना में उच्च रक्तचाप होता है; बच्चों में यह वयस्कों की तुलना में कम है।

रक्तचाप का मान मायोकार्डियम की सिकुड़न शक्ति, आईओसी के आकार, रक्त वाहिकाओं की लंबाई, क्षमता और टोन और रक्त की चिपचिपाहट पर निर्भर करता है।

शारीरिक प्रशिक्षण के प्रभाव में, हृदय की मांसपेशियों की दीवारों के मोटे होने और इसकी मात्रा में वृद्धि के कारण हृदय का आकार और द्रव्यमान बढ़ जाता है। एक प्रशिक्षित हृदय की मांसपेशियों में रक्त वाहिकाएं अधिक सघनता से प्रवेश करती हैं, जो मांसपेशियों के ऊतकों का बेहतर पोषण और उसका प्रदर्शन सुनिश्चित करती है।

साँस।साँस लेनेशारीरिक, जैव रासायनिक और जैव-भौतिकीय प्रक्रियाओं का एक जटिल है जो शरीर में ऑक्सीजन की आपूर्ति, ऊतकों और अंगों तक इसके परिवहन के साथ-साथ इसके गठन, रिलीज और शरीर से निष्कासन को सुनिश्चित करता है। कार्बन डाईऑक्साइडऔर पानी। श्वसन तंत्र के निम्नलिखित भाग प्रतिष्ठित हैं: बाह्य श्वसन, रक्त द्वारा गैस परिवहन और ऊतक श्वसन।

बाह्य श्वास का उपयोग करके किया गया श्वसन उपकरणवायुमार्ग (नाक गुहा, नासोफरीनक्स, स्वरयंत्र, श्वासनली, श्वासनली और ब्रांकाई) से मिलकर बनता है। नासिका मार्ग की दीवारें सिलिअटेड एपिथेलियम से पंक्तिबद्ध होती हैं, जो आने वाली धूल भरी हवा को रोक लेती हैं। नासिका मार्ग के अंदर की हवा गर्म हो जाती है। मुंह से सांस लेते समय हवा सीधे ग्रसनी में और वहां से स्वरयंत्र में प्रवेश करती है, बिना साफ या गर्म किए (चित्र 6)।

चावल। 6. मानव श्वसन तंत्र की संरचना।

जब आप सांस लेते हैं, तो हवा फेफड़ों में प्रवेश करती है, जिनमें से प्रत्येक फेफड़ों में होता है फुफ्फुस गुहाऔर एक दूसरे से अलग रहकर काम करते हैं। प्रत्येक फेफड़े का आकार शंकु जैसा होता है। हृदय की ओर की ओर से, एक ब्रोन्कस प्रत्येक फेफड़े में प्रवेश करता है, छोटी ब्रांकाई में विभाजित होकर, तथाकथित ब्रोन्कियल वृक्ष का निर्माण करता है। छोटी ब्रांकाई एल्वियोली में समाप्त होती है, जो केशिकाओं के घने नेटवर्क से जुड़ी होती है जिसके माध्यम से रक्त बहता है। जैसे ही रक्त फुफ्फुसीय केशिकाओं से गुजरता है, गैस विनिमय होता है: रक्त से निकलने वाला कार्बन डाइऑक्साइड एल्वियोली में प्रवेश करता है, जो रक्त में ऑक्सीजन छोड़ता है।

श्वसन अंगों के प्रदर्शन के संकेतक ज्वारीय मात्रा, श्वसन दर, महत्वपूर्ण क्षमता, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन, ऑक्सीजन की खपत आदि हैं।

ज्वार की मात्रा- एक श्वसन चक्र (साँस लेना, छोड़ना) में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा की मात्रा, प्रशिक्षित लोगों में यह संकेतक काफी बढ़ जाता है और 800 मिलीलीटर या उससे अधिक तक होता है। अप्रशिक्षित लोगों में विश्राम के समय ज्वारीय मात्रा 350-500 मिली के स्तर पर होती है।

यदि, सामान्य साँस लेने के बाद, आप जितना संभव हो सके साँस छोड़ते हैं, तो फेफड़ों से 1.0-1.5 लीटर हवा बाहर निकल जाएगी। इस वॉल्यूम को आमतौर पर कहा जाता है संरक्षित।ज्वारीय आयतन से परे साँस के रूप में ली जा सकने वाली वायु की मात्रा कहलाती है अतिरिक्त मात्रा.

तीन मात्राओं का योग: श्वसन, अतिरिक्त और आरक्षित फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता है। फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी)- हवा की अधिकतम मात्रा जो एक व्यक्ति अधिकतम साँस लेने के बाद छोड़ सकता है (स्पाइरोमेट्री द्वारा मापा जाता है)। फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता काफी हद तक उम्र, लिंग, ऊंचाई, छाती की परिधि, पर निर्भर करती है। शारीरिक विकास. पुरुषों में, महत्वपूर्ण क्षमता 3200-4200 मिलीलीटर, महिलाओं में 2500-3500 मिलीलीटर तक होती है। एथलीटों में, विशेष रूप से चक्रीय खेलों (तैराकी, क्रॉस-कंट्री स्कीइंग, आदि) में शामिल लोगों में, पुरुषों में महत्वपूर्ण क्षमता 7000 मिलीलीटर या अधिक, महिलाओं में 5000 मिलीलीटर या अधिक तक पहुंच सकती है।

सांस रफ़्तार- प्रति मिनट श्वसन चक्रों की संख्या. एक चक्र में साँस लेना, छोड़ना और साँस रोकना शामिल है। औसत विश्राम श्वसन दर 15-18 चक्र प्रति मिनट है। प्रशिक्षित लोगों में ज्वारीय मात्रा में वृद्धि के कारण श्वसन दर घटकर 8-12 चक्र प्रति मिनट हो जाती है। शारीरिक गतिविधि के दौरान, श्वसन दर बढ़ जाती है, उदाहरण के लिए, तैराकों में प्रति मिनट 45 चक्र तक।

गुर्दे को हवा देना- एक मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा की मात्रा। फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा श्वसन दर द्वारा ज्वारीय मात्रा को गुणा करके निर्धारित की जाती है। आराम के समय पल्मोनरी वेंटिलेशन 5000-9000 मिली के स्तर पर होता है। शारीरिक गतिविधि से यह आंकड़ा बढ़ता है।

प्राणवायु की खपत- आराम के समय या व्यायाम के दौरान 1 मिनट में शरीर द्वारा उपयोग की जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा। आराम के समय एक व्यक्ति प्रति मिनट 250-300 मिली ऑक्सीजन की खपत करता है। शारीरिक गतिविधि से यह मान बढ़ता है। सबसे बड़ी मात्रावह ऑक्सीजन जो शरीर प्रति मिनट अधिकतम उपभोग कर सकता है मांसपेशियों का काम, बुलाया अधिकतम ऑक्सीजन की खपत(आईपीसी)।

श्वसन प्रणाली चक्रीय खेलों (दौड़ना, नौकायन, तैराकी, स्कीइंग, आदि) द्वारा सबसे प्रभावी ढंग से विकसित होती है (तालिका 1)

मेज़ 1. हृदय संबंधी कुछ रूपात्मक कार्यात्मक संकेतक

ई. ज़व्यागिना।

शारीरिक वैज्ञानिकों का दावा है कि कुछ मामलों में ऑक्सीजन की कमी शरीर के लिए फायदेमंद हो सकती है और कई बीमारियों को ठीक करने में भी मदद कर सकती है।

अंगों और ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी (हाइपोक्सिया) विभिन्न कारणों से होती है।

यूक्रेन के राज्य पुरस्कार के विजेता, प्रोफेसर ए.जेड. कोलचिंस्काया। उनके नेतृत्व में, एक कंप्यूटर प्रोग्राम बनाया गया जो श्वसन प्रणाली के कामकाज का मूल्यांकन करता है, और एक हाइपोक्सिक प्रशिक्षण प्रणाली विकसित की गई थी।

हाइपोक्सिक प्रशिक्षण सत्र. रोगी कई मिनटों तक हाइपोक्सिकेटर के माध्यम से सांस लेता है, फिर मास्क हटा देता है और सामान्य हवा में सांस लेता है। प्रक्रिया को चार से छह बार दोहराया जाता है।

आप तैरना या बाइक चलाना भूल सकते हैं, लेकिन सांस लेना एक ऐसी प्रक्रिया है जो हमारी चेतना के बाहर होती है। भगवान का शुक्र है, यहां विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं है। शायद इसीलिए हममें से अधिकांश लोगों के पास इस बारे में बेहद अपरिष्कृत विचार हैं कि हम कैसे सांस लेते हैं।

अगर आप किसी दूर के व्यक्ति से इस बारे में पूछें प्राकृतिक विज्ञान, उत्तर संभवतः यह होगा: हम अपने फेफड़ों से सांस लेते हैं। वास्तव में यह सच नहीं है। साँस लेना क्या है और इसका सार क्या है, यह समझने में मानवता को दो सौ साल से अधिक समय लग गया।

योजनाबद्ध रूप से, साँस लेने की आधुनिक अवधारणा को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है: छाती की गतिविधियाँ साँस लेने और छोड़ने की स्थितियाँ बनाती हैं; हम हवा में सांस लेते हैं, और इसके साथ ऑक्सीजन लेते हैं, जो श्वासनली और ब्रांकाई से गुजरते हुए फुफ्फुसीय एल्वियोली और रक्त वाहिकाओं में प्रवेश करती है। हृदय के काम और रक्त में मौजूद हीमोग्लोबिन के कारण, सभी अंगों, हर कोशिका तक ऑक्सीजन पहुंचाई जाती है। कोशिकाओं में छोटे-छोटे दाने होते हैं - माइटोकॉन्ड्रिया। इनमें ऑक्सीजन का प्रसंस्करण होता है, यानी सांस लेना स्वयं होता है।

माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीजन को श्वसन एंजाइमों द्वारा "उठाया" जाता है, जो इसे नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के रूप में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए हाइड्रोजन आयन तक पहुंचाता है। जब ऑक्सीजन और हाइड्रोजन आयन संयोजित होते हैं, तो वे मुक्त हो जाते हैं एक बड़ी संख्या कीजैविक ऊर्जा के मुख्य भंडारण उपकरण - एटीपी (एडेनोसिन फॉस्फोरिक एसिड) के संश्लेषण के लिए आवश्यक ऊष्मा। एटीपी के टूटने के दौरान निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग शरीर द्वारा सभी जीवन प्रक्रियाओं और अपनी किसी भी गतिविधि के लिए किया जाता है।

इस प्रकार श्वास अंदर आती है सामान्य स्थितियाँ: अर्थात्, हवा में पर्याप्त मात्रा में ऑक्सीजन होती है, और व्यक्ति स्वस्थ होता है और उसे अधिभार का अनुभव नहीं होता है। लेकिन जब संतुलन बिगड़ जाए तो क्या होता है?

श्वसन तंत्र की तुलना कंप्यूटर से की जा सकती है। कंप्यूटर में संवेदनशील तत्व होते हैं जिनके माध्यम से प्रक्रिया की प्रगति की जानकारी नियंत्रण केंद्र तक पहुंचाई जाती है। श्वसन शृंखला में भी वही संवेदनशील तत्व मौजूद होते हैं। ये महाधमनी के रसायनग्राही हैं और मन्या धमनियों, धमनी रक्त में ऑक्सीजन सांद्रता में कमी या उसमें कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री में वृद्धि के बारे में जानकारी प्रसारित करना। ऐसा होता है, उदाहरण के लिए, ऐसे मामलों में जहां साँस की हवा में ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है। इसके बारे में संकेत विशेष रिसेप्टर्स के माध्यम से मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र तक प्रेषित होता है, और वहां से यह मांसपेशियों तक जाता है। छाती और फेफड़ों का काम बढ़ जाता है, व्यक्ति अधिक बार सांस लेना शुरू कर देता है और तदनुसार, फेफड़ों के वेंटिलेशन और रक्त में ऑक्सीजन की डिलीवरी में सुधार होता है। कैरोटिड धमनियों में रिसेप्टर्स की उत्तेजना से हृदय गति में भी वृद्धि होती है, जिससे रक्त परिसंचरण बढ़ता है और ऑक्सीजन ऊतकों तक तेजी से पहुंचती है। यह रक्त में नई लाल रक्त कोशिकाओं की रिहाई और इसलिए उनमें मौजूद हीमोग्लोबिन द्वारा भी सुविधाजनक होता है।

यह बताता है लाभकारी प्रभावपहाड़ की हवा चालू जीवर्नबलव्यक्ति। पर्वतीय सैरगाहों पर - मान लीजिए, काकेशस में - पहुँचकर बहुत से लोग देखते हैं कि उनके मूड में सुधार होता है, उनका रक्त तेजी से बहने लगता है। और रहस्य सरल है: पहाड़ों में हवा पतली है, इसमें ऑक्सीजन कम है। शरीर "ऑक्सीजन के लिए संघर्ष" मोड में काम करता है: ऊतकों को ऑक्सीजन की पूरी डिलीवरी सुनिश्चित करने के लिए, इसे आंतरिक संसाधनों को जुटाने की आवश्यकता होती है। श्वास तेज हो जाती है, रक्त संचार बढ़ जाता है और परिणामस्वरूप, महत्वपूर्ण शक्तियां सक्रिय हो जाती हैं।

लेकिन यदि आप ऊंचे पहाड़ों पर जाते हैं, जहां हवा में और भी कम ऑक्सीजन होती है, तो शरीर इसकी कमी पर बिल्कुल अलग तरीके से प्रतिक्रिया करेगा। हाइपोक्सिया (वैज्ञानिक शब्दों में - ऑक्सीजन की कमी) पहले से ही खतरनाक होगा, और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र सबसे पहले इससे पीड़ित होगा।

यदि मस्तिष्क के कार्य को समर्थन देने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं है, तो व्यक्ति चेतना खो सकता है। गंभीर हाइपोक्सिया से कभी-कभी मृत्यु भी हो जाती है।

लेकिन जरूरी नहीं कि हाइपोक्सिया का कारण ही हो कम सामग्रीहवा में ऑक्सीजन. यह किसी न किसी बीमारी के कारण हो सकता है। उदाहरण के लिए, क्रोनिक ब्रोंकाइटिस, ब्रोन्कियल अस्थमा आदि के साथ विभिन्न रोगफेफड़े (निमोनिया, न्यूमोस्क्लेरोसिस), साँस की सारी ऑक्सीजन रक्त में प्रवेश नहीं करती है। इसका परिणाम पूरे शरीर में ऑक्सीजन की अपर्याप्त आपूर्ति है। यदि रक्त में लाल रक्त कोशिकाएं और उनमें मौजूद हीमोग्लोबिन कम हो (जैसा कि एनीमिया के साथ होता है), तो पूरी सांस लेने की प्रक्रिया प्रभावित होती है। आप बार-बार और गहरी सांस ले सकते हैं, लेकिन ऊतकों तक ऑक्सीजन की डिलीवरी में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होगी: आखिरकार, हीमोग्लोबिन इसके परिवहन के लिए जिम्मेदार है। सामान्य तौर पर, संचार प्रणाली का सीधा संबंध सांस लेने से होता है, इसलिए हृदय गतिविधि में रुकावट ऊतकों तक ऑक्सीजन की डिलीवरी को प्रभावित नहीं कर सकती है। रक्त वाहिकाओं में रक्त के थक्के बनने से भी हाइपोक्सिया होता है।

तो, हवा में ऑक्सीजन की महत्वपूर्ण कमी (उदाहरण के लिए, ऊंचे पहाड़ों में) के साथ-साथ विभिन्न बीमारियों के कारण श्वसन प्रणाली की कार्यप्रणाली ख़राब हो जाती है। लेकिन यह पता चला है कि एक व्यक्ति स्वस्थ होने और ऑक्सीजन युक्त हवा में सांस लेने पर भी हाइपोक्सिया का अनुभव कर सकता है। ऐसा तब होता है जब शरीर पर भार बढ़ जाता है। तथ्य यह है कि सक्रिय अवस्था में एक व्यक्ति शांत अवस्था की तुलना में काफी अधिक ऑक्सीजन की खपत करता है। किसी भी कार्य - शारीरिक, बौद्धिक, भावनात्मक - के लिए कुछ ऊर्जा लागतों की आवश्यकता होती है। और ऊर्जा, जैसा कि हमने पाया, माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के संयोजन से उत्पन्न होती है, अर्थात श्वसन के दौरान।

बेशक, शरीर में ऐसे तंत्र हैं जो भार बढ़ने पर ऑक्सीजन की आपूर्ति को नियंत्रित करते हैं। वही सिद्धांत यहां भी लागू होता है जैसे दुर्लभ वायु के मामले में, जब महाधमनी और कैरोटिड धमनियों के रिसेप्टर्स धमनी रक्त में ऑक्सीजन एकाग्रता में कमी दर्ज करते हैं। इन रिसेप्टर्स की उत्तेजना कॉर्टेक्स में संचारित होती है प्रमस्तिष्क गोलार्धमस्तिष्क और उसके सभी भाग. फेफड़ों का वेंटिलेशन और रक्त आपूर्ति बढ़ जाती है, जो अंगों और कोशिकाओं तक ऑक्सीजन वितरण की दर में कमी को रोकती है।

यह दिलचस्प है कि कुछ मामलों में शरीर हाइपोक्सिया के खिलाफ पहले से ही उपाय कर सकता है, विशेष रूप से व्यायाम के दौरान होने वाली हाइपोक्सिया के खिलाफ। इसका आधार भविष्य में लोड बढ़ने का पूर्वानुमान है। इस मामले में, शरीर में विशेष संवेदनशील तत्व भी होते हैं - वे ध्वनि, रंग संकेतों, गंध और स्वाद में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, एक एथलीट, जिसने "जाओ!" आदेश सुना है, श्वसन प्रणाली के कामकाज को पुनर्गठित करने के लिए एक संकेत प्राप्त करता है। फेफड़ों, रक्त और ऊतकों में अधिक ऑक्सीजन प्रवाहित होने लगती है।

हालाँकि, एक अप्रशिक्षित शरीर अक्सर महत्वपूर्ण भार के तहत पर्याप्त ऑक्सीजन वितरण स्थापित करने में असमर्थ होता है। और फिर व्यक्ति हाइपोक्सिया से पीड़ित हो जाता है।

हाइपोक्सिया की समस्या ने लंबे समय से वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है। फिजियोलॉजी संस्थान के नाम पर शिक्षाविद् एन.एन. सिरोटिनिन के नेतृत्व में गंभीर विकास किए गए। यूक्रेनी एसएसआर के ए. ए. बोगोमोलेट्स एकेडमी ऑफ साइंसेज। इन अध्ययनों की निरंतरता यूक्रेन के राज्य पुरस्कार के विजेता प्रोफेसर ए.जेड. कोलचिंस्काया और उनके छात्रों का काम था। उन्होंने एक कंप्यूटर प्रोग्राम बनाया जो विभिन्न संकेतकों (सांस लेने वाली हवा की मात्रा, रक्त में ऑक्सीजन की प्रवेश दर, हृदय गति, आदि) का उपयोग करके मानव श्वसन प्रणाली के कामकाज का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है। यह कार्य एक ओर, एथलीटों और पर्वतारोहियों के साथ किया गया और दूसरी ओर, कुछ बीमारियों (क्रोनिक ब्रोंकाइटिस, ब्रोन्कियल अस्थमा, एनीमिया, मधुमेह) से पीड़ित लोगों के साथ किया गया। गर्भाशय रक्तस्राव, सेरेब्रल पाल्सी, मायोपिया, आदि)। कंप्यूटर विश्लेषण से पता चला है कि वे बीमारियाँ जिनका श्वसन तंत्र से सीधा संबंध नहीं है, वे भी इस पर नकारात्मक प्रभाव डालती हैं। यह मान लेना तर्कसंगत है प्रतिक्रिया: श्वसन तंत्र की कार्यप्रणाली पूरे शरीर की स्थिति को प्रभावित कर सकती है।

और फिर हाइपोक्सिक ट्रेनिंग का विचार आया। आइए याद रखें: हवा में ऑक्सीजन की मात्रा में थोड़ी कमी के साथ (उदाहरण के लिए, तलहटी में), शरीर महत्वपूर्ण शक्तियों को सक्रिय करता है। नई परिस्थितियों के अनुकूल श्वसन प्रणाली का पुनर्निर्माण किया जाता है। श्वसन की मात्रा बढ़ जाती है, रक्त परिसंचरण बढ़ जाता है, लाल रक्त कोशिकाएं और हीमोग्लोबिन बढ़ जाता है और माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या बढ़ जाती है। ऐसे परिणाम रोगी को वायु का प्रवाह प्रदान करके नैदानिक ​​​​सेटिंग में प्राप्त किए जा सकते हैं कम सामग्रीऑक्सीजन. इस उद्देश्य के लिए, एक विशेष उपकरण बनाया गया - एक हाइपोक्सिकेटर।

लेकिन कोई व्यक्ति लगातार डिवाइस से कनेक्ट नहीं रह सकता. श्वसन प्रणाली में स्थायी परिणाम और गुणात्मक परिवर्तन प्राप्त करना आवश्यक है। इस प्रयोजन के लिए, हाइपोक्सिक एक्सपोज़र सत्र को श्रृंखला में विभाजित करने का निर्णय लिया गया: यह पता चला कि यह इस शासन के तहत था कि हाइपोक्सिया के अनुकूल शरीर द्वारा विकसित तंत्र को मजबूत किया गया था। रोगी कई मिनटों तक हाइपोक्सिकेटर के माध्यम से सांस लेता है (आपूर्ति की गई हवा में ऑक्सीजन की मात्रा 11 - 16% है), फिर मास्क हटा देता है और कुछ समय के लिए सामान्य हवा में सांस लेता है। यह परिवर्तन चार से छह बार दोहराया जाता है। परिणामस्वरूप, सत्र दर सत्र, श्वसन, संचार, हेमटोपोइएटिक अंगों और उन कोशिकांगों को प्रशिक्षित किया जाता है जो ऑक्सीजन के उपयोग में भाग लेते हैं - माइटोकॉन्ड्रिया -।

प्रत्येक रोगी के लिए, अंतराल हाइपोक्सिक प्रशिक्षण आहार को व्यक्तिगत रूप से चुना जाता है। साँस की हवा में ऑक्सीजन की सांद्रता निर्धारित करना महत्वपूर्ण है जिस पर शरीर में हाइपोक्सिया के अनुकूलन के तंत्र काम करना शुरू कर देंगे। बेशक, ये सांद्रता एक एथलीट और ब्रोन्कियल अस्थमा वाले रोगी के लिए समान नहीं हैं। इसलिए, उपचार का एक कोर्स निर्धारित करने से पहले, एक हाइपोक्सिक परीक्षण किया जाता है, जो कम ऑक्सीजन सामग्री के साथ हवा में साँस लेने के लिए शरीर की प्रतिक्रिया निर्धारित करता है।

आज, हाइपोक्सिक प्रशिक्षण ने पहले ही विभिन्न प्रकार की बीमारियों के इलाज में अपनी प्रभावशीलता साबित कर दी है। सबसे पहले, निश्चित रूप से, श्वसन पथ के रोगों के लिए, जैसे

प्रतिरोधी क्रोनिक ब्रोंकाइटिस और ब्रोन्कियल अस्थमा। यह अकेले ही इस पद्धति को विकसित करने वाले वैज्ञानिकों के काम को उचित ठहराने से कहीं अधिक है। लेकिन सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि इसकी मदद से उन बीमारियों का इलाज किया जा सकता है जिनका पहली नज़र में सांस लेने से कोई लेना-देना नहीं है।

उदाहरण के लिए, जैसा कि बी. ख. खात्सुकोव ने दिखाया, यह विधि मायोपिया के उपचार में प्रभावी साबित हुई। हाइपोक्सिक प्रशिक्षण का कोर्स करने वाले 60% से अधिक निकट दृष्टि वाले बच्चों की दृष्टि पूरी तरह से बहाल हो गई, बाकी की दृष्टि में उल्लेखनीय सुधार हुआ; तथ्य यह है कि मायोपिया का कारण आंख की सिलिअरी मांसपेशी और सेरेब्रल कॉर्टेक्स के ओसीसीपिटल लोब में खराब रक्त आपूर्ति और ऑक्सीजन की आपूर्ति है, जो दृष्टि को नियंत्रित करते हैं। निकट दृष्टिदोष वाले बच्चों में श्वसन प्रणाली पिछड़ जाती है आयु विकास. और जब यह सामान्य हो जाता है, तो दृष्टि बहाल हो जाती है।

ए. 3. कोलचिंस्काया और उनके छात्र एम. पी. ज़कुसिलो और 3. ख. अबाज़ोवा ने संचालन किया सफल प्रयोगहाइपोथायरायडिज्म (अंडरएक्टिव थायरॉयड ग्रंथि) के उपचार के लिए हाइपोक्सिक प्रशिक्षण के उपयोग पर। जब रोगी ने कम ऑक्सीजन सामग्री वाली हवा में सांस ली, तो उसकी थायरॉयड ग्रंथि अधिक हार्मोन का उत्पादन करने लगी। कई सत्रों के बाद रक्त में हार्मोन का स्तर सामान्य हो गया।

वर्तमान में, रूस और सीआईएस देशों में पहले से ही कुछ विशेष हाइपोक्सिक थेरेपी केंद्र संचालित हो रहे हैं। ये केंद्र प्रारंभिक चरण में एनीमिया, कोरोनरी हृदय रोग, उच्च रक्तचाप के रोगियों का सफलतापूर्वक इलाज करते हैं। न्यूरोसर्क्युलेटरी डिस्टोनिया, मधुमेह, कुछ स्त्रीरोग संबंधी रोग।

एथलीटों के प्रशिक्षण में भी अच्छे परिणाम प्राप्त हुए हैं। हाइपोक्सिक प्रशिक्षण के 15-दिवसीय पाठ्यक्रम के बाद, साइकिल चालकों, नाविकों और स्कीयर की अधिकतम ऑक्सीजन खपत 6% बढ़ जाती है। सामान्य व्यवस्थित खेल प्रशिक्षण के साथ, इसमें लगभग एक वर्ष का समय लगता है। लेकिन ऐसे खेलों में सांस लेना ही सफलता की कुंजी है। इसके अलावा, जैसा कि हम जानते हैं, यह इस पर निर्भर करता है सामान्य स्थितिजीव, उसकी क्षमता.

हाइपोक्सिक प्रशिक्षण का प्रभाव सख्त या सुबह के व्यायाम के समान होता है। ठीक वैसे ही जैसे हम भीगकर अपनी मांसपेशियों को प्रशिक्षित करते हैं या अपनी प्रतिरक्षा बढ़ाते हैं। ठंडा पानी, आप श्वसन प्रणाली को "प्रशिक्षित" कर सकते हैं। यह अफ़सोस की बात है कि आप घर पर ऐसी जिम्नास्टिक नहीं कर सकते। आपको अभी भी अपने स्वास्थ्य के लिए भुगतान करना होगा।

सेवेलिव सर्गेई व्याचेस्लावोविच के मस्तिष्क की उत्पत्ति

§ 6. मस्तिष्क ऑक्सीजन की खपत

मस्तिष्क के चयापचय की दर को शरीर की कुल ऑक्सीजन खपत से जोड़ना पूरी तरह से गलत है (श्मिट-नील्सन, 1982)। दरअसल, एक छछूंदर में, शरीर के वजन के प्रति 1 किलोग्राम ऑक्सीजन की खपत 7.4 लीटर/घंटा है, और एक हाथी में यह 0.07 लीटर/घंटा है। हालाँकि, यह कुल ऑक्सीजन खपत है, जो हाथी और छछूंदर दोनों के शरीर के विभिन्न हिस्सों में परिमाण के क्रम के अनुसार भिन्न होती है। इसके अलावा, विभिन्न जीवविज्ञान वाले जानवरों में, समान शरीर के अंगों द्वारा ऑक्सीजन की खपत की मात्रा भी काफी भिन्न होती है। यह विचार कि मस्तिष्क में ऑक्सीजन की खपत शरीर के आकार के अनुसार आनुपातिक रूप से बदलती है, एक अजीब ग़लतफ़हमी बनी हुई है। यदि किसी स्तनपायी के मस्तिष्क में ऑक्सीजन की खपत 12.6 लीटर/(किलो-घंटा) से कम हो जाती है, तो मृत्यु हो जाती है। ऑक्सीजन के इस स्तर पर मस्तिष्क केवल 10-15 सेकंड तक ही सक्रिय रह सकता है। 30-120 सेकंड के बाद, प्रतिवर्त गतिविधि ख़त्म हो जाती है, और 5-6 मिनट के बाद न्यूरॉन्स की मृत्यु शुरू हो जाती है। दूसरे शब्दों में, तंत्रिका ऊतक के पास व्यावहारिक रूप से अपना कोई संसाधन नहीं होता है। यदि मस्तिष्क द्वारा ऑक्सीजन की खपत विशेष तंत्र द्वारा सुनिश्चित नहीं की जाती, तो न तो किसी धूर्त और न ही हाथी के जीवित रहने की कोई संभावना होती। मस्तिष्क को नियमों के अनुसार ऑक्सीजन, इलेक्ट्रोलाइट समाधान के साथ पानी और पोषक तत्व प्राप्त होते हैं जिनका अन्य अंगों की चयापचय दर से कोई लेना-देना नहीं है। सभी "उपभोज्य" घटकों का उपभोग मूल्य अपेक्षाकृत स्थिर है और मस्तिष्क की कार्यात्मक गतिविधि सुनिश्चित करने वाले एक निश्चित स्तर से नीचे नहीं हो सकता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मस्तिष्क अक्सर पूरे जानवर के चयापचय पर निर्णायक प्रभाव डालता है। मस्तिष्क की ऊर्जा खपत एक निश्चित मूल्य से कम नहीं हो सकती। इस स्तर को प्रदान करना तंत्रिका तंत्र की वाहिकाओं में रक्त परिसंचरण की गति को बदलकर विभिन्न व्यवस्थित समूहों में प्राप्त किया जाता है। इन अंतरों का कारण मस्तिष्क ऊतक के प्रति 1 मिमी केशिकाओं की संख्या में परिवर्तन है। बेशक, में विभिन्न विभागमस्तिष्क में, केशिकाओं की लंबाई काफी भिन्न हो सकती है। शारीरिक भार के आधार पर, केशिकाओं का लुमेन भी गतिशील रूप से बदल सकता है। फिर भी, यह औसत संकेतक छोटे स्तनधारियों में हृदय गति में वृद्धि के कारणों पर प्रकाश डालता है। मस्तिष्क का केशिका नेटवर्क जितना छोटा होगा, ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के आवश्यक प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए रक्त प्रवाह दर उतनी ही अधिक होनी चाहिए। आप हृदय गति, श्वास और भोजन की खपत की दर के कारण चयापचय बढ़ा सकते हैं। छोटे स्तनधारियों में यही होता है। जानवरों के मस्तिष्क में केशिकाओं के घनत्व के बारे में जानकारी बहुत खंडित है। हालाँकि, विकासवादी विकास को दर्शाने वाली एक सामान्य प्रवृत्ति है केशिका नेटवर्कदिमाग एक तालाब मेंढक में, मस्तिष्क ऊतक के 1 मिमी3 में केशिकाओं की लंबाई लगभग 160 मिमी होती है, पूरे सिर वाले मेंढक में कार्टिलाजिनस मछली- 500, शार्क में - 100, एम्बिस्टोमा में - 90, कछुए में - 350, टुएटेरिया में - 100 मिमी, छछूंदर में - 400, चूहे में 700, चूहे में - 900, खरगोश में - 600 , एक बिल्ली में - 900, एक कुत्ते में - 900, और प्राइमेट्स और मनुष्यों में - 1200-1400 मिमी। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि जब केशिकाओं की लंबाई कम हो जाती है, तो उनकी संपर्क सतह का क्षेत्रफल कम हो जाता है तंत्रिका ऊतकतेजी से घटता है. यह इंगित करता है कि मस्तिष्क में ऑक्सीजन की आपूर्ति का न्यूनतम स्तर बनाए रखने के लिए, धूर्त का दिल प्राइमेट्स और मनुष्यों की तुलना में कई गुना अधिक तेज़ होना चाहिए। दरअसल, एक व्यक्ति के लिए यह मान 60-90 प्रति मिनट है, और एक धूर्त के लिए यह 130-450 है। धूर्त के हृदय का द्रव्यमान आनुपातिक रूप से अधिक होना चाहिए। मनुष्यों में यह लगभग 4%, कैपुचिन में - 8%, और छछूंदर में - शरीर के कुल वजन का 14% होता है। नतीजतन, जानवरों के चयापचय को निर्धारित करने वाले प्रमुख अंगों में से एक मस्तिष्क है।

आइए विभिन्न मस्तिष्क और शरीर द्रव्यमान वाले जानवरों के शरीर द्वारा खपत ऊर्जा के वास्तविक हिस्से का अनुमान लगाने का प्रयास करें। छोटे स्तनधारियों के तंत्रिका तंत्र का बड़ा सापेक्ष द्रव्यमान मस्तिष्क के चयापचय के स्तर पर उच्च मांग रखता है। इसे बनाए रखने की लागत मानव मस्तिष्क को बनाए रखने की लागत के बराबर है, जिस पर अच्छी तरह से शोध किया गया है। मानव मस्तिष्क की पोषक तत्वों और ऑक्सीजन की मूल खपत पूरे शरीर का लगभग 8-10% है। जब जीव निष्क्रिय होता है, तो यह मान कमोबेश स्थिर रहता है, हालाँकि किसी प्रजाति के बड़े और छोटे प्रतिनिधियों के बीच इसमें काफी उतार-चढ़ाव हो सकता है। हालाँकि, यह मान भी अनुपातहीन रूप से बड़ा है। मानव मस्तिष्क शरीर के वजन का 1/50 हिस्सा बनाता है, और सभी ऊर्जा का 1/10 उपभोग करता है - किसी भी अन्य अंग की तुलना में 5 गुना अधिक। ये आंकड़े कुछ हद तक कम आंके गए हैं, क्योंकि अकेले ऑक्सीजन की खपत 18% है। आइए रीढ़ की हड्डी और परिधीय प्रणाली को बनाए रखने की लागत जोड़ें और हमें लगभग 1/7 मिलता है। नतीजतन, निष्क्रिय अवस्था में मानव तंत्रिका तंत्र पूरे शरीर की लगभग 15% ऊर्जा की खपत करता है। अब सक्रिय रूप से काम कर रहे मस्तिष्क और परिधीय तंत्रिका तंत्र की स्थिति पर विचार करें। सबसे रूढ़िवादी अनुमानों के अनुसार, एक मस्तिष्क की ऊर्जा लागत दोगुनी से भी अधिक है। संपूर्ण तंत्रिका तंत्र की गतिविधि में सामान्यीकृत वृद्धि को देखते हुए, यह विश्वास के साथ माना जा सकता है कि शरीर के कुल व्यय का लगभग 25-30% इसके रखरखाव पर होता है (चित्र I-8)।

स्तनधारियों का तंत्रिका तंत्र एक बेहद "महंगा" अंग साबित होता है, इसलिए मस्तिष्क जितना कम समय गहन मोड में काम करता है, उसका रखरखाव उतना ही सस्ता होता है। समस्या का समाधान विभिन्न तरीकों से किया जाता है। तरीकों में से एक तंत्रिका तंत्र के गहन संचालन के समय को कम करने से जुड़ा है। यह जन्मजात, सहज व्यवहार कार्यक्रमों के एक बड़े सेट द्वारा प्राप्त किया जाता है जो निर्देशों के एक सेट के रूप में मस्तिष्क में संग्रहीत होते हैं। विभिन्न व्यवहारों के निर्देशों के लिए विशिष्ट परिस्थितियों के अनुरूप केवल मामूली समायोजन की आवश्यकता होती है। जानवर के व्यक्तिगत अनुभव के आधार पर व्यक्तिगत निर्णय लेने के लिए मस्तिष्क का उपयोग शायद ही किया जाता है। अस्तित्व बन जाता है सांख्यिकीय प्रक्रियाविशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में व्यवहार के तैयार रूपों का अनुप्रयोग। मस्तिष्क को बनाए रखने की ऊर्जा लागत छोटे जानवरों के लिए बौद्धिक गतिविधि को सीमित कर देती है।

उदाहरण के लिए, मान लें कि अमेरिकी स्कैलोपस मोल ने प्राइमेट्स या मनुष्यों की तरह अपने मस्तिष्क का उपयोग करने का निर्णय लिया। आइए प्रारंभिक स्थितियों पर विचार करें। 40 ग्राम वजन वाले एक तिल का वजन 1.2 ग्राम और एक रीढ़ की हड्डी होती है, साथ में एक परिधीय तंत्रिका तंत्र का वजन लगभग 0.9 ग्राम होता है, जिसमें एक तंत्रिका तंत्र होता है जो उसके शरीर के वजन का 5% से अधिक बनाता है, तिल लगभग 30% खर्च करता है इसके रखरखाव पर शरीर के कुल ऊर्जा संसाधन। यदि वह शतरंज की समस्या को हल करने के बारे में सोचता है, तो मस्तिष्क को बनाए रखने के लिए उसके शरीर का खर्च दोगुना हो जाएगा, और तिल स्वयं तुरंत भूख से मर जाएगा। भले ही एक तिल एक अंतहीन केंचुए को धक्का दे दे काला कैवियार, तो वह वैसे भी मर जायेगा। मस्तिष्क को इतनी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी कि ऑक्सीजन उत्पादन की दर और जठरांत्र पथ से प्रारंभिक चयापचय घटकों की डिलीवरी के साथ अघुलनशील समस्याएं उत्पन्न होंगी। तंत्रिका तंत्र से चयापचय उत्पादों को हटाने और इसके मूल शीतलन के साथ भी इसी तरह की कठिनाइयाँ उत्पन्न होंगी। इस प्रकार, छोटे कीटभक्षी और कृंतक शतरंज के खिलाड़ी न बनने के लिए अभिशप्त हैं। उनका मस्तिष्क सहज है, और इसकी सामग्री की ऊर्जावान समस्याएं व्यक्तिगत व्यवहार के विकास में दुर्गम बाधाएं पैदा करती हैं। व्यक्तिगत स्तर पर, जन्मजात व्यवहार कार्यक्रमों के अनुप्रयोग में केवल परिवर्तनशीलता उत्पन्न हो सकती है।

चावल। मैं-8. प्राइमेट्स के मस्तिष्क में चयापचय प्रक्रियाएं।

तंत्रिका तंत्र के चयापचय में, तीन मुख्य गतिशील प्रक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आदान-प्रदान, कार्बनिक पदार्थों की खपत और कैटोबोलिक उत्पादों की रिहाई, पानी और इलेक्ट्रोलाइट समाधानों का आदान-प्रदान। मानव मस्तिष्क द्वारा उपभोग किये जाने वाले इन पदार्थों का अनुपात नीचे दर्शाया गया है। पानी और इलेक्ट्रोलाइट समाधानों के आदान-प्रदान की गणना शरीर के सभी पानी को मस्तिष्क से गुजरने में लगने वाले समय के रूप में की जाती है। शीर्ष रेखा एक निष्क्रिय अवस्था है, निचली रेखा तंत्रिका तंत्र का गहन कार्य है।

हालाँकि, यह शरीर के आकार को थोड़ा बढ़ाने के लिए पर्याप्त है, और गुणात्मक रूप से भिन्न स्थिति उत्पन्न होती है। ग्रे चूहा (रैटस रैटस)एक तंत्रिका तंत्र का वजन उसके शरीर के वजन का लगभग 1/60 होता है। यह हासिल करने के लिए पहले से ही पर्याप्त है ध्यान देने योग्य कमीसापेक्ष मस्तिष्क चयापचय. चूहों के बौद्धिक प्रयोगों और टिप्पणियों के परिणामों को दोबारा बताने का कोई मतलब नहीं है, और व्यवहार के वैयक्तिकरण की डिग्री मोल्स और धूर्तों की तुलना में नहीं है। एक स्पष्ट लाभशरीर के वजन में वृद्धि मस्तिष्क के रखरखाव की लागत में कमी है। लगातार काम करने वाले परिधीय हिस्से मस्तिष्क जितने महंगे नहीं होते हैं, इसलिए शरीर के वजन में वृद्धि से मस्तिष्क अपेक्षाकृत "सस्ता" हो जाता है।

इसलिए, एक अनुकूलित मस्तिष्क बनाने के लिए, आपको पर्याप्त रूप से बड़े शरीर द्रव्यमान वाले जानवर की आवश्यकता होती है। दूसरे शब्दों में, एक प्रकार की बाधा है, जो शरीर के आकार और मस्तिष्क द्रव्यमान के माध्यम से, जानवरों की सीखने और व्यवहार को वैयक्तिकृत करने की क्षमता को सीमित करती है। बड़े मस्तिष्क वाला एक छोटा जानवर और इसके रखरखाव की उच्च लागत अपनी गतिविधि को बढ़ाने के लिए ऊर्जा लागत प्रदान करने में सक्षम नहीं होगी। इस प्रकार, कोई भी जटिल समस्याओं के समाधान या अनुकूली व्यवहार के गहन वैयक्तिकरण की उम्मीद नहीं कर सकता है। यदि जानवर बड़ा है और मस्तिष्क का आकार अपेक्षाकृत छोटा है, तो उसके रखरखाव की ऊर्जा लागत में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव स्वीकार्य हैं। इस स्थिति में, व्यवहार का वैयक्तिकरण और दोनों जटिल प्रक्रियाएँसीखना। हालाँकि, अच्छाई वाला एक बड़ा जानवर भी विकसित मस्तिष्कऊर्जा संबंधी समस्याएं हैं. तंत्रिका तंत्र का गहनता से उपयोग करना बहुत महंगा है। छोटा और गहन रूप से काम करने वाला तंत्रिका तंत्र शरीर के संसाधनों का एक बड़ा हिस्सा उपभोग करता है। यह स्थिति अलाभकारी है. एक ऊर्जावान रूप से उचित समाधान केवल विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए मस्तिष्क का अल्पकालिक उपयोग हो सकता है। बड़े स्तनधारियों में यही देखा जाता है। संक्षिप्त गतिविधि का स्थान शीघ्र ही दीर्घकालिक आराम ले लेता है।

इस प्रकार, छोटे और बड़े तंत्रिका तंत्र के अपने फायदे हैं। सहज व्यवहार को लागू करने के लिए, आपके पास एक छोटा मस्तिष्क हो सकता है, लेकिन इसकी अनुकूलन क्षमता वृत्ति के संशोधनों पर निर्भर करती है। बड़ा दिमागइसकी कीमत इसके मालिक को काफी अधिक पड़ती है, लेकिन उच्च ऊर्जा लागत काफी उचित है। एक बड़ा मस्तिष्क आपको उन जटिल कार्यों से निपटने की अनुमति देता है जिनके पास तैयार सहज समाधान नहीं होते हैं। अनुकूली व्यवहार के ऐसे तंत्र को लागू करने की लागत बहुत अधिक है, इसलिए जानवर और मनुष्य दोनों मस्तिष्क का यथासंभव कम उपयोग करने का प्रयास करते हैं।

तंत्रिका तंत्र का विशेषाधिकार

कई जानवरों (और विशेष रूप से स्तनधारियों) के तंत्रिका तंत्र में एक गुण होता है जो इसे असाधारण स्थिति में रखता है। यह गुण इसके शरीर के बाकी हिस्सों से अलग होने के कारण है। आंतरिक अंगों के काम और व्यवहार के आधार को एकीकृत करने का मुख्य तंत्र होने के नाते, यह किसी के अपने शरीर के लिए एक "विदेशी शरीर" है। प्रतिरक्षा प्रणाली तंत्रिका तंत्र को एक खपच्ची की तरह देखती है। यदि प्रतिरक्षा प्रणाली मस्तिष्क तक पहुंच जाती है, तो गंभीर ऑटोइम्यून प्रक्रियाएं शुरू हो जाती हैं जो जीवन के साथ असंगत होती हैं।

एक विरोधाभासी स्थिति उत्पन्न हो जाती है. तंत्रिका तंत्र पूरे शरीर के ऑक्सीजन और पोषक तत्वों का एक बड़ा हिस्सा उपभोग करता है, जो इसे रक्त के माध्यम से प्राप्त होता है। साथ ही, इसे संचार प्रणाली से सावधानीपूर्वक अलग किया जाना चाहिए, क्योंकि इसे प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाओं द्वारा एक विदेशी वस्तु माना जाता है।

जैविक समीचीनता की दृष्टि से स्पष्ट विरोधाभास दिखाई देता है। मुख्य एकीकृत अंग प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए विदेशी नहीं होना चाहिए। फिर भी, यह एक ऐसा तथ्य है जिसकी स्पष्ट व्याख्या पाना काफी आसान है। मस्तिष्क में बहुत सारे विशिष्ट कार्बनिक घटक होते हैं जिनका उपयोग शरीर में कहीं और नहीं किया जाता है। उन्हें "हमारी" कोशिकाओं के रूप में पहचानने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली में एक तंत्र बनाना बेहद कठिन और अनुचित है। तंत्रिका तंत्र को शरीर के बाकी हिस्सों से अलग करना बहुत "सस्ता" है। अलगाव का यह सिद्धांत वृषण, अंडाशय और तंत्रिका तंत्र में लागू किया जाता है। उसी में सामान्य रूप से देखेंतंत्रिका तंत्र का इन्सुलेशन रक्त-मस्तिष्क अवरोध द्वारा बनाए रखा जाता है, जिसमें कई प्रकार की विशेष कोशिकाएं होती हैं। शरीर के बाकी हिस्सों से तंत्रिका तंत्र के अलगाव को समझने के लिए, इसकी संरचना के प्राथमिक सिद्धांतों पर विचार करना आवश्यक है।

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मांसपेशियों में आराम की स्थिति में, खाली पेट, लेटकर किसी व्यक्ति द्वारा उपभोग की जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा आराम के समय शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों को बनाए रखने के लिए आवश्यक चयापचय, यानी बेसल चयापचय का एक संकेतक है। बुनियादी मानव चयापचय की विशेषता 200-250 मिली/मिनट की सीमा में ऑक्सीजन की खपत और लगभग 1-1.2 किलो कैलोरी/मिनट की ऊर्जा खपत है। बुनियादी चयापचय लिंग, आयु, वजन और शरीर की सतह, भोजन की संरचना से प्रभावित होता है। वातावरण की परिस्थितियाँ, परिवेश का तापमान, आदि। एक वयस्क के लिए बेसल ऊर्जा चयापचय दर 1 किलो कैलोरी प्रति 1 किलो वजन प्रति घंटा मानी जाती है।

काम के दौरान बढ़ी हुई ऑक्सीजन की खपत एरोबिक चरण (लैक्टिक एसिड), वसा, साथ ही एनारोबिक चरण में नाइट्रोजन युक्त पदार्थों के पुनर्संश्लेषण के लिए कार्बोहाइड्रेट के टूटने वाले उत्पादों के ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक है। शरीर को ऑक्सीजन की आवश्यकता उतनी ही अधिक होती है अधिक कठिन कार्य. कुछ सीमाओं के भीतर है रैखिक निर्भरताकिए गए कार्य की गंभीरता और ऑक्सीजन की खपत के बीच। यह अनुपालन हृदय प्रणाली के बढ़े हुए काम और फेफड़े के ऊतकों के माध्यम से ऑक्सीजन के प्रसार गुणांक में वृद्धि से सुनिश्चित होता है। 450 किग्रा/मिनट पर संचालन करते समय प्रसार गुणांक 50 से बढ़कर 1590 किग्रा/मिनट पर संचालन करते समय 61 हो जाता है।

क्षय उत्पादों के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए प्रति मिनट आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को ऑक्सीजन डिमांड या ऑक्सीजन डिमांड कहा जाता है, जबकि शरीर को प्रति मिनट प्राप्त होने वाली ऑक्सीजन की अधिकतम मात्रा को ऑक्सीजन सीलिंग कहा जाता है। शारीरिक कार्य के लिए अप्रशिक्षित लोगों के लिए ऑक्सीजन सीमा लगभग 3 लीटर/मिनट है, और प्रशिक्षित लोगों के लिए यह 4-5 लीटर/मिनट तक पहुंच सकती है।

गतिशील नकारात्मक कार्य के लिए ऊर्जा लागत गतिशील सकारात्मक कार्य के लिए ऊर्जा लागत का लगभग 50% है। इस प्रकार, किसी भार को क्षैतिज तल पर ले जाना, भार उठाने की तुलना में 9-16 गुना आसान है।

चावल। 1. शारीरिक कार्य के दौरान ऑक्सीजन की खपत की गतिशीलता। चेकर्ड हैचिंग - ऑपरेशन के दौरान ऑक्सीजन की खपत; क्षैतिज छायांकन - ऑक्सीजन अनुरोध; ऊर्ध्वाधर छायांकन - ऑक्सीजन ऋण। बायीं ओर का चित्र मध्यम-भारी कार्य का है; दाईं ओर की तस्वीर प्रगतिशील ऑक्सीजन ऋण के साथ काम दिखाती है।

गतिशील सकारात्मक कार्य के दौरान ऑक्सीजन की खपत चित्र में दिखाई गई है। 1. जैसा कि इस आंकड़े से देखा जा सकता है, काम की शुरुआत में ऑक्सीजन खपत वक्र बढ़ जाता है और केवल 2-3 मिनट के बाद यह एक निश्चित स्तर पर स्थापित हो जाता है, जिसे बाद में लंबे समय तक (स्थिर स्थिति) बनाए रखा जाता है। वक्र के इस पाठ्यक्रम का सार यह है कि सबसे पहले काम ऑक्सीजन की मांग की अधूरी संतुष्टि के साथ किया जाता है और परिणामस्वरूप, बढ़ते ऑक्सीजन ऋण के साथ, क्योंकि इसके संकुचन के दौरान मांसपेशियों में ऊर्जा प्रक्रियाएं तुरंत होती हैं, और हृदय और श्वसन प्रणाली की जड़ता के कारण ऑक्सीजन का वितरण धीमा है। और केवल तभी जब ऑक्सीजन वितरण पूरी तरह से ऑक्सीजन की मांग से मेल खाता है, ऑक्सीजन की खपत की एक स्थिर स्थिति होती है।

काम की शुरुआत में बना ऑक्सीजन ऋण काम बंद होने के बाद, पुनर्प्राप्ति अवधि के दौरान चुकाया जाता है, जिसके दौरान ऑक्सीजन की खपत प्रारंभिक स्तर तक पहुंच जाती है। यह हल्के और मध्यम काम के दौरान ऑक्सीजन की खपत की गतिशीलता है। भारी काम के दौरान, ऑक्सीजन की खपत की एक स्थिर स्थिति अनिवार्य रूप से कभी नहीं होती है; काम की शुरुआत में ऑक्सीजन की कमी इसके दौरान बनी ऑक्सीजन की कमी से पूरी होती है। इस मामले में, ऑक्सीजन की खपत हर समय ऑक्सीजन छत तक बढ़ जाती है। ऐसे काम से पुनर्प्राप्ति अवधि काफी लंबी है। ऐसे मामले में जब ऑपरेशन के दौरान ऑक्सीजन की मांग ऑक्सीजन सीमा से अधिक हो जाती है, तथाकथित झूठी स्थिर स्थिति होती है। यह ऑक्सीजन की सीमा को दर्शाता है, न कि वास्तविक ऑक्सीजन की मांग को। पुनर्प्राप्ति अवधि और भी लंबी है.

इस प्रकार, कार्य के संबंध में ऑक्सीजन की खपत के स्तर का उपयोग किए गए कार्य की गंभीरता का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। काम के दौरान ऑक्सीजन की खपत की एक स्थिर स्थिति यह संकेत दे सकती है कि ऑक्सीजन की मांग पूरी तरह से संतुष्ट है, कि मांसपेशियों और रक्त में लैक्टिक एसिड का संचय नहीं होता है, और यह ग्लाइकोजन में पुन: संश्लेषित होने का समय है। स्थिर अवस्था की अनुपस्थिति और काम के दौरान ऑक्सीजन की खपत में वृद्धि काम की गंभीरता, लैक्टिक एसिड के संचय का संकेत देती है, जिसके पुनर्संश्लेषण के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इससे भी अधिक कठिन कार्य एक झूठी स्थिर अवस्था की विशेषता है।

ऑक्सीजन की खपत के लिए पुनर्प्राप्ति अवधि की अवधि भी काम की अधिक या कम गंभीरता का संकेत देती है। हल्के काम के दौरान, ऑक्सीजन ऋण छोटा होता है। परिणामी लैक्टिक एसिड, अधिकांश भाग के लिए, काम के दौरान मांसपेशियों में ग्लाइकोजन में पुन: संश्लेषित होने का प्रबंधन करता है, पुनर्प्राप्ति अवधि की अवधि कई मिनटों से अधिक नहीं होती है; कड़ी मेहनत के बाद, ऑक्सीजन की खपत पहले तेजी से और फिर बहुत धीरे-धीरे कम हो जाती है, पुनर्प्राप्ति अवधि की कुल अवधि -30 मिनट या उससे अधिक तक पहुंच सकती है।

ऑक्सीजन की खपत को बहाल करने का मतलब पूरे शरीर के बिगड़े हुए कार्यों को बहाल करना नहीं है। शरीर के कई कार्य, उदाहरण के लिए श्वसन और हृदय प्रणाली की स्थिति, श्वसन गुणांक, जैव रासायनिक प्रक्रियाएं आदि, इस समय तक प्रारंभिक स्तर तक नहीं पहुंचे हैं।

गैस विनिमय प्रक्रियाओं के विश्लेषण के लिए, श्वसन गुणांक CO 2 /O 2 (RK) में परिवर्तन विशेष रुचि का हो सकता है।

ऑपरेशन के दौरान ऑक्सीजन की खपत की स्थिर स्थिति में, डीसी ऑक्सीकरण होने वाले पदार्थों की प्रकृति का संकेत दे सकता है। कड़ी मेहनत के दौरान डीसी बढ़कर 1 हो जाता है, जो कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण को इंगित करता है। काम के बाद, डीसी 1 से अधिक हो सकता है, जिसे रक्त के एसिड-बेस संतुलन के उल्लंघन और हाइड्रोजन आयनों (पीएच) की एकाग्रता में वृद्धि से समझाया गया है: बढ़ा हुआ पीएच उत्तेजित करना जारी रखता है श्वसन केंद्रऔर परिणामस्वरूप, रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड तीव्रता से बाहर निकल जाता है जबकि ऑक्सीजन की खपत कम हो जाती है, यानी, CO 2 /O 2 अनुपात में, अंश बढ़ जाता है और हर कम हो जाता है।

पुनर्प्राप्ति के बाद के चरण में, डीसी प्रारंभिक पूर्व-कार्य संकेतक से कम हो सकता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि में वसूली की अवधिक्षारीय रक्त भंडार जारी हो जाते हैं, और सामान्य पीएच बनाए रखने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड बरकरार रहता है।

स्थैतिक कार्य के दौरान, ऑक्सीजन की खपत एक अलग प्रकृति की होती है। श्रम प्रक्रिया में, स्थैतिक कार्य की सबसे ठोस अभिव्यक्ति किसी व्यक्ति की कामकाजी मुद्रा को बनाए रखना है। बाहरी ताकतों का सक्रिय रूप से प्रतिकार करने के लिए शरीर के संतुलन की स्थिति के रूप में काम करने की मुद्रा अपनाई जा सकती है; इस मामले में, लंबे समय तक धनुस्तंभीय मांसपेशी तनाव होता है। इस प्रकार का स्थैतिक कार्य संरक्षण और ऊर्जा की दृष्टि से बहुत ही अलाभकारी है। काम करने की मुद्रा, जिसमें गुरुत्वाकर्षण की दिशा को अपनाकर संतुलन बनाए रखा जाता है, बहुत अधिक किफायती है, क्योंकि इस मामले में टेटनिक मांसपेशियों में तनाव के बजाय टॉनिक तनाव नोट किया जाता है। व्यवहार में, दोनों प्रकार के स्थैतिक कार्य देखे जाते हैं, जो अक्सर एक-दूसरे की जगह लेते हैं, लेकिन श्रम शरीर क्रिया विज्ञान के दृष्टिकोण से, टेटैनिक तनाव के साथ स्थैतिक कार्य प्राथमिक महत्व का है। इस प्रकार के स्थैतिक कार्य के साथ ऑक्सीजन की खपत की गतिशीलता को चित्र में दिखाया गया है। 2.

आरेख से पता चलता है कि स्थैतिक तनाव के दौरान, ऑक्सीजन की खपत ऑक्सीजन की मांग से काफी कम होती है, यानी मांसपेशियां लगभग अवायवीय परिस्थितियों में काम करती हैं। काम के तुरंत बाद की अवधि में, ऑक्सीजन की खपत तेजी से बढ़ती है और फिर धीरे-धीरे कम हो जाती है (लिंगार्ड घटना), और पुनर्प्राप्ति अवधि लंबी हो सकती है, इसलिए काम के बाद लगभग सभी ऑक्सीजन की मांग पूरी हो जाती है। लिंगार्ड ने अपने द्वारा खोजी गई घटना के लिए निम्नलिखित स्पष्टीकरण दिया। टेटैनिक मांसपेशी संकुचन के साथ, रक्त वाहिकाओं के संपीड़न के कारण, रक्त प्रवाह में एक यांत्रिक बाधा उत्पन्न होती है और इस प्रकार ऑक्सीजन की डिलीवरी और टूटने वाले उत्पादों - लैक्टिक एसिड के बहिर्वाह में बाधा उत्पन्न होती है। स्थैतिक कार्य अवायवीय है, इसलिए, कार्य के बाद ऑक्सीजन की खपत बढ़ाने की दिशा में विशिष्ट छलांग कार्य के दौरान बनने वाले अपघटन उत्पादों के ऑक्सीकरण की आवश्यकता के कारण होती है।

यह स्पष्टीकरण संपूर्ण नहीं है. एन. ई. वेदवेन्स्की की शिक्षाओं के आधार पर, स्थैतिक कार्य के दौरान कम ऑक्सीजन की खपत किसी यांत्रिक कारक के कारण नहीं हो सकती है, बल्कि प्रेसर-रिफ्लेक्स प्रभावों के कारण चयापचय में कमी के कारण हो सकती है, जिसका तंत्र इस प्रकार है। स्थैतिक तनाव (मांसपेशियों से निरंतर आवेग) के परिणामस्वरूप, सेरेब्रल कॉर्टेक्स की कुछ कोशिकाएं लंबे समय तक मजबूत उत्तेजना की स्थिति में प्रवेश करती हैं, जिससे अंततः पैराबायोटिक ब्लॉक जैसी निरोधात्मक घटनाएं होती हैं। स्थैतिक कार्य (निराशाजनक स्थिति) की समाप्ति के बाद, उत्थान की अवधि शुरू होती है - उत्तेजना में वृद्धि और, परिणामस्वरूप, चयापचय में वृद्धि। बढ़ी हुई उत्तेजना की स्थिति श्वसन और तक फैली हुई है हृदय संबंधी केंद्र. वर्णित स्थैतिक कार्य का प्रकार कम-ऊर्जा-गहन है, ऑक्सीजन की खपत, यहां तक ​​​​कि बहुत महत्वपूर्ण स्थैतिक वोल्टेज के साथ, शायद ही कभी 1 एल/मिनट से अधिक होती है, लेकिन थकान काफी जल्दी हो सकती है, जिसे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में होने वाले परिवर्तनों द्वारा समझाया गया है। .

एक अन्य प्रकार का स्थैतिक कार्य - टॉनिक मांसपेशी संकुचन के माध्यम से मुद्रा बनाए रखना - कम ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है और कम थका देने वाला होता है। यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से दुर्लभ और अधिक या कम समान आवेगों, टॉनिक संक्रमण की विशेषता, और सिकुड़ा प्रतिक्रिया की विशेषताओं, दुर्लभ और कमजोर आवेगों, चिपचिपाहट और आवेगों की एकता, और प्रभाव की स्थिरता द्वारा समझाया गया है। एक उदाहरण किसी व्यक्ति की आदतन खड़े होने की स्थिति है।

चावल। 2. लिंगार्ड घटना की योजना।