Романов - Биологическое действие вибрации и звука - 1991 (947298), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Задача ученых заключается в том, чтобы познать основные закономерности реакции клеток, тканей, организма на действия этих факторов, исключить возможность их патологического действия и по возможности использовать их в интересах человека. БИОЛОГИЧЕ1 .Я ПОТРЕБНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЧЕСКЫХ КОЛЕБАНИЙ Потребность в механической энергии является фундаментальным свойством только живой материи. Законы природы мстят человеку за его невежество, но, понятые, они становятся его могучим союзником. Эта истина подтверждается всей многовековой практикой человека. Она касается всех явлений физического мира, всех видов энергии, в том числе, разумеется, н энергии механических колебаний. В природе нет н теоретически немыслимо существование такого вида энергии, действие которого было бы несовместимо с жизнью на Земле. Догадка философов древности о единстве мира подтверждена всем ходом развития естествознания.
Элементы живой материи — те же элементы Вселенной. Виды энергии, действующей на живую материю в земных условиях, те же, что н в других мирах Вселенной. Следовательно, в условиях наличия всех видов энергии зарождалась, развивалась и ныне существует живая материя на Земле. Из этого также следует, что в мире нет таких видов энергии, которые были бы чужды жизненным процессам в земных условиях, Напротив, как мы уже отмечали, механическая энергия звука и вибрации в определенной степени необходима для жизни. К сожалению, проблема необходимости действия различных видов энергии для биологических систем до сих пор не является предметом исследований, и, насколько нам известно, такой проблемы в биологии нет.
Между тем она должна быть! Ее необходимость может быть постулирована именно тем, что жизнь развивалась в условиях действия всех существующих в природе видов энергии. Дефицит того или иного вида энергии непременно будет сказываться на биологических процессах. Например, недостаточная освещенность полярных районов нашей планеты оказывается далеко небезразличной для биологии животных и человека. Нас в данном случае интересует дефицит механической энергии, поскольку развитие жизни на Земле шло в условиях постоянного действия механических колебаний. 11В Механическая энергия в виде теплового (броуновского) движения проявляется в самой основе жизненных процессов.
Животный мир любого уровня организации от одноклеточных до высших животных н человека нуждается в генерации механической энергии для осуществления самых различных процессов жизнедеятельности. Потребность (необходимость) в механической энергии и была причиной появления в процессе эволюции структуры, способной генерировать этот вид энергии.
Такой структурой является мышца. Структуры, способные генерировать механическую энергию, наблюдаются на самых ранних этапах эволюции. Хотя книга посвящена проблеме действия звука и вибрации и непосредственно не связана с мышечной тканью, однако речь идет о механической энергии, биологическая роль которой нас интересует. Поэтому необходимо отметить особенности мышцы как источника н носителя механической энергии. Мышца — это уникальное и ни с чем не сравнимое творение природы не только потому, что при определенных условиях она сама себя обеспечивает механической энергией. Но, может быть, биологически еще более важной особенностью ее является потребность в механической деятельности.
Мышца, лишенная возможности проявлять только ей присущую деятельность, уже перестает быть носителем жизни. В этих условиях все процессы, связанные с мышечной деятельностью, перестают функционировать, система становится обреченной. Такую опасность для себя человек давно уже заметил. Дефицит движения, гиподинамия (гипокинезия)— явление биосоциальное. Его причины социальные. Дефицит движений человека связан с образом его жизни, новыми производственными условиями, с его трудовой деятельностью, когда мускульная энергия заменяется энергией внешней. Гиподинамия — одна из издержек современной цивилизации, негативная сторона НТР.
Важно осознать и отдать себе отчет, что с дальнейшим развитием НТР гиподинамия будет непрерывно расти, угрожая пока еще трудно предсказуемыми последствиями в биологической судьбе человека. С точки зрения эволюции живой материи это явление парадоксальное, противоестественное. Жизнь есть движение, и не только в философском понятии, но и в сугубо физическом смысле.
Вопрос о причинах гиподинамии, о ее последствиях для человека будет рассмотрен ниже. Здесь целесообразно остановиться на причинах, побуждающих мышцы к деятельности. Казалось бы, в этом нет ничего загадочного. Например, действие различных физико- химических факторов вызывает у мышцы ответную реакцию в виде периодических сокращений. В простейшем случае это так и есть.
Мышца, в силу своей природы, должна совершать работу в каком-то определенном ритме. Но для этого должен быть постоянно присутствующий раздражитель, которым в принципе может быть любой физико-химический фактор: свет, температура, электрический ток, химический, механический. Создается взаимозависимая ситуация: мышцы нуждаются в постоянном действии, действие же вызывается постоянно присутствующим раздражителем. Возможно ли такое состояние в живых системах, когда потребность в действии мышцы имеется (как и положено ей по природе), а стимулятора этого действия нет? Раздражителя нет, а мышца сокращается?1 Может быть, в силу своего невежества, это сокращение мы называем самопроизвольным.
Но что это значит— сокращение мышцы без причины? Явлений без причин не бывает. Скорее, сокращение без видимых причин, о которых мы мало или почти ничего не знаем. Конечно же, периодические, иногда со строгой ритмикой сокращения есть, причины их реально существуют, но о них мы мало что знаем. Одна из возможных причин самопроизвольного сокращения мышц заложена в самой мышце. Именно потребность в деятельности и является причиной этой деятельности. Физиологам хорошо известен самопроизвольный тремор мышц. Часто мышцы и ин витро, н ин ситу при низких температурах начинают сокращаться в определенном ритме.
Этот тремор сопровождается повышением температуры, целесообразной реакцией для данного объекта. В этом случае потребность в активном движении мышцы и является раздражителем. Самораздражение или, что то же, самовозбуждение— исключительное явление в биологии, присущее только живым объектам. Оно, возможно, свойственно живому всех уровней организации, от клетки организма про- !20 стейших до человека.
Человеку понятно самовозбуждение самого человека, что нередко наблюдается и кажется, на первый взгляд, возникает без видимых причин; какие-то внутренние, в нем самом лежащие причины вызывают возбужденное состояние. Это еще можно понять. Однако труднее представить себе самовозбуждение (самораздражение) клетки или органа. В действительности же нет никаких оснований отрицать наличие (в том числе и у человека) неких внутренних побудительных причин, вызывающих возбуждение клетки или органа, как определенной самостоятельной системы.
Здесь господствует неумолимый биологический закон, диктующий и состояние, и поведение системы любого уровня органиэации живой материи. Это явление (самораздражение) как общебиологическую закономерность мы попытались показать экспериментально около 30 лет тому назад. Работая над проблемой реакции клеток на внешние раздражения, возникла мысль: почему только внешние факторы могут быть раздражителями, которые, по данным школы Д.
Н. Насонова, должны приводить к паранекрозу (состоянию, близкому к смерти). Логично допустить наличие и некоего внутреннего, находящегося в самой клетке раздражителя. Естественно предположить, что наиболее мощным и, конечно же, самым биологическим раздражителем должен быть голод. Потребность в пище, как сама жизнь, наиболее властные побудители к действию. Эта идея была проверена экспериментально иа мышах с использованием методики прижизненного окрашивания. О степени повреждения клеток и ткани организма судили по интенсивности их окрашивания.
Априори мы ожидали, что основной эффект голодания проявится в клетках слизистой оболочки — пищеварительного тракта. В действительности же наиболее резкая реакция на голод проявилась на клетках головного мозга. Голод животного оказался могучим раздражителем нервных элементов головного мозга. Это фундаментальный факт. Здесь, однако, необходимо отметить следующее. Печальный опыт ленинградской блокады побудил врачей, физиологов различного профиля провести всестороннее исследование последствий голода — этого страшного для человека явления. Было и раньше известно, а в этот период вновь подтверждено, что при голодании мозг дольше других органов сохраняет неизменность своего веса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
