Романов - Биологическое действие вибрации и звука - 1991 (947298), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Если приложить вибродатчик к коленному суставу, то после !5 — 20 мин вибрации заметно повышается коленный рефлекс. Более того, как указывал Щербак, рефлекс повышается даже у лиц, страдающих полиомиелитом. Заслуживает внимания вывод автора, что механические вибрации, для восприятия которых служат особые периферические нервные аппараты в надкостнице и костях, являются биологическим фактором, имеющим важное значение для жизни и деятельности нервной системы.
Эти опыты подчеркивают важную роль для нервной системы механических раздражений, влияние которых почти игнорировалось до сих пор в нервной физиологии. Говоря о действии вибрации на мышцы, Щербак отмечает ее роль в удалении метаболитов, а также ее влияние на процессы в самом сократительном веществе. К сожалению, Щербак был одним из немногих авторов, который исследовал стимулирующее действие вибрации. Огромный же поток работ за последние 50 — 60 лет касается исследований лишь патологического действия вибрации и звука. Стимулирующий эффект действия механических колебаний наблюдался на биологических объектах, побывавших в космосе. Я.
Л. Глембоцкий с соавторами (1961) указывает, что жизнеспособность актиномицетов штамма 2577, побывавших на втором корабле-спутнике, значительно (в 6 раз!) повышается, судя по выживанию спор. Но это наблюдается лишь у радиоустойчивого штамма. Напротив у радиочувствительного штамма (8594) эта жизнеспособность оказалась резко пониженной. Авторы отмечали повышение темпа деления клеток у кукурузы и гороха. Напротив, у пшеницы темп деления несколько замедлен. Имеются данные о том, что вибрация и в земных, и в космических условиях стимулирует 126 биологические процессы: всхожесть, скорость роста.
Вибрация мышей с частотами 700 и 1500 Гц в течение часа достоверно повышает прибавку в весе. Показано, что всхожесть семян ячменя в контроле равна 42.85 %, а после полета — 68.57 %. Корешки контрольных семян достигают размера 2 см через 54 ч, а побывавших в космосе — через 45 ч. Наблюдается зашитный эффект вибрации. Так, число хромосомных перестроек клеток костного мозга мыши после облучения дозой 350 р составляет 19 — 24 о", а при облучении в сочетании с вибрацией (700 Гц) всего лишь 8.7 %.
Динамический фактор космического полета при определенных условиях повышает общую резистентность животных. Так, опыты, поставленные в земных условиях, показали, что, например, вибрация с ускорением в направлении грудь †спи равна 8 и, увеличивает время плавания крыс со 114 до 160 мин. Авторы наблюдали в высшей степени интересное явление: через 4 ч после действия перегрузки выносливость упала, судя по продолжительности плавания, со 170 мин до 211 Эффект действия перегрузки сохраняется несколько суток. Так, на 7-е сутки резистентность, напротив, увеличивается почти в 3 раза (3!О мин) по сравнению с контролем.
Вообще известно, что физиологические реакции на то или иное раздражение протекают волнообразно. Однако в данном случае пример кажется особенно выразительным, но, к сожалению, пока еше не имеюшим объяснения. Приведенные выше исследования биологических объектов побывавших в космосе, представляют интерес своей новизной условий, в которых находились эти объекты. Однако получаемые результаты являются эффектом суммарного действия всех факторов космического полета, и, конечно же, без специальных контрольных опытов, проведенных в земных условиях, нет оснований получаемые результаты относить за счет какого- либо отдельно взятого фактора: вибрации, перегрузки, невесомости, радиации и т.
д. Вообще же эффект стимуляции звуком и вибрацией встречается при исследовании животных различных уровней эволюции, на микроорганизмах и на растительных объектах. Ниже перечислены стимулируюшие эффекты действия вибрации и звука 1. Кратковременная низкочастотная вибрация повы- шает у человека интенсивность дыхания, увеличивает потребление Ом 2. Вибрация мышей с частотой 70 Гц, ускорением 5 и в течение часа и проведенная за 4 ч до облучения животных смертельной дозой (лучами Рентгена) сни- жает смертность; продолжительность жизни облучен- ных животных увеличивается на 40 Я по сравнению с животными, не подвергавшимися вибрации.
3. Вибрация мышей с частотой 70 Гц, ускорением 5 и в течение 30 мин повышает синтез белка в клет- ках костного мозга в !.5 — 2 раза; увеличивается вклю- чение ЗН-лейцина. 4. Вибрация крыс с частотой 50 Гц, амплитудой 0.8 мм в течение 30 мпн — повышает холинэстераз- ную активность слизистой желудка животных.
5. Локальная вибрация кролика (лапки) с часто- той 40 Гц, амплитудой 1.25 мм в течение 30 мии по. вышает активность фосфатазы в эпифизах костей на 37 ~4; повышает включение "Р. 6. Локальная вибрация (шейная область кроли- ка) частотой 100 Гц при амплитуде 0.5 мм в течение 15 — 20 мин в 2 раза увеличивает потребление кисло- рода мышцами бедра. 7. Локальная вибрация теплокровных живот- ных: а) ускоряет заживление ран; б) ускоряет ре- генерацию тканей; в) повышает интенсивность ме- таболизма, 8. Вибрация изолированных мышц крыс частотой 100 Гц при ускорении 5 и в течение 30 мин повышает нх резистентность к высокой температуре.
9. Вибрация крыс (самцов) с частотами: 25, 100 Гц, при ускорении 5 и, в течение 30 мин повышает фермен- тативпую активность белка мышц в 1.5 — 2 раза; так же значительно повышается резистентность белка к по- стоянному току. 1О. Вибрация изолированных мышц крыс частотой 100 Гц при ускорении 5 а в течение 10 мин резко повы- шает ферментативную активность и резистентность ак- томиозина. 128 11. При вибрации раствора белка частотой 200 Гц при ускорении 2 — 3 д в течение 30 мин наблюдается стимуляция ферментативной активности. 12. Вибрация бактерий звуковой частотой ускоряет рост (размножение) культуры.
13. Вибрация дрожжевых клеток ускоряет прирост биомассы. 14. Вибрация культуры коловраток частотой 700 Гц при ускорении 10 и повышает плодовитость особей в 2 раза. 15. Действие слышимого звука, имитируюшего звук японского перепела, на яйца после 15 сут их иикубации ускоряет вылупление птенцов. 16. Слышимый звук 60 — 70 дБ повышает АТФазную активность раствора актомиозина. 17.
Действие звука интенсивностью 85 дБ по 2 ч в сутки резко повышает окислительное фосфорелирование митохондрии мышц теплокровных. 18. Звук с частотой 500 — 8000 Гц интенсивностью 115 дВ в течение 30 мин вызывает у крыс: а) повышение интенсивности дыхания; б) увеличение потребления Ор различными отделами головного мозга; в) повышения интенсивности общего метаболизма.
19. Действие на культуру дрожжей ультразвуком с частотой 200 кГц интенсивностью 0.3 Вт/см ' в течение часа значительно ускоряет репродукцию (рост) биомассы. 20. Ультразвук 800 кГц мощностью 0.8 Вт/см' в течение 5 мин повышает интенсивность дыхания и интенсивность гликолиза головного мозга крыс, морских свинок, кроликов. 21. Ультразвук 800 кГц интенсивностью 0.3 Вт/см' повышает интенсивность потребления О~ митохондриями головного мозга. 22. Ультразвук 346 кГц, действует 1 — 3 мин на клубни картофеля, повышает урожайность в 1.5 — 2 раза; значительно увеличивается рост зеленой массы.
Теоретически нет оснований приписывать стимулирующее действие вибрации только с частотой 100 Гц и 5 и. Это лишь частный случай общей закономерности фазной реакции живого вещества на внешнее воздействие, установленной еще в школе Н. Е. Введенского— А. А. Ухтомского на возбудимых системах. Исходя из обшей закономерности реакций на раздражение, можно ожидать стимулирующий эффект вибрации и при других ее параметрах (частотах и ускорениях). Результаты многочисленных исследований стимулирующего действия вибрации на белковых комплексах оказались весьма информативными.
Они указывают на связь таких фундаментальных процессов, как белковый синтез и механическими раздражениями. При этом возникает ряд обгцебиологических вопросов, которые на современном уровне наших знаний пока еще не имеют удовлетворительных объяснений. Например, вибрация животного с частотой 100 Гц повышает резистентность белка к постоянному току только у самцов. На белке, полученном из мышц самок, этот эффект отсутствует.
Вибрация с частотой 25 Гц у самцов повышает резистентность белка, у самок — достоверно подавляет. Вибрация с частотой 200 Гц подавляет в обоих случаях резистентность белка (рис. 12). е/е ООО гоо гоо УХО тоо го тоо гоо моги Рис. НЬ Изменение резистеитиости белка под влиииием вибрации в зависимо- сти от пола животного. По осн абсцисс — частота енараннн; ле оси ординат — ферментатнанан активность. à — санни. л — самки. Мы пока мало знаем о различиях белка, связанных с полом животного.
Для начала, однако, важно иметь в виду сам факт различия в чувствительности к вибрации белка самцов и самок, поскольку уже давно известны факты различия чувствительности клеток и тканей самцов и самок различных животных к действию повреждающих факторов. Однако данные о различной чувствительности к вибрации белка из мышц самцов н самок публикуются впервые. !30 На протяжении всей книги мы старались показать, что звук и вибрация являлись и являются постоянными спутниками жизни животных и человека, причем не индифферентными для них, а сугубо необходимыми. Они, эти спутники, являются основной компонентой среды, в условиях действия которой шла эволюция жизни на Земле. Но на современном этапе эволюции звук и вибрация стали угрожать не только здоровью и благополучию человека, но и, быть может, его биологической судьбе. Явление несомненно парадоксальное и, к сожалению, довольно драматическое.
Виной тому научно-техническая революция, ее издержки, ее тень, которую она отбрасывает на все бытие человека. Но патологическое действие звука и вибрации отнюдь не является неизбежным, оно не заложено в природе действующих факторов. Напротив, они — союзники в жизни особей. Более того, в отличие, например, от биологического действия ядерных излучений здесь нет явлений суммации, накопления эффекта от малых доз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
