Беркинблит, Глаголева - Электричество в живых организмах (Квант) - 1988 (947484), страница 48

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 48)

Букаускас из Каунаса, нарушения проведения через такие контакты являются одной из причин арнтмпй н даже ревербераторов, возникающих при операциях на охлажденном сердце. Вообще, следует сказать, что, как во всякой науке, в электрофизиологии выяснение причин какого-то явления позволяет на него целенаправленно влиять. Практически зто дает в руки врачей новые средства. Например, после того, как выяснилось, что работа сердца управляется элентрическим сигналом и что некоторые заболевания обьясняются дефектами того участка сердца,где возникает этот сигнал, появилась идея подавать такой электрический сигнал на сердце искусственно. Эта идея в конце концов привела к разработке электростимуляторов.

Это прибор, вырабатывающий периодический электрический импульс и через провода, вживленные в область синусного узла, подающий этот импульс на сердце. Сейчас благодаря появлению электростимуляторов десятки тысяч людей, ранее обреченных иа больничный рея<им и даже гибель, ведут практически нормальный образ жизни. Другой пример. Существует множество теоретических и экспериментальных работ о природе сердечных аритмий, в которых рассматривается, как будет влиять на арптмию измененпе того или иного клеточного параметра, блокада того или иного ионного канала и т. д. Много интересных работ в этом направлении было сделано сотрудником Кардиологического центра АМН СССР Л.

В. Розен- штраухом, который совместно со своими коллегами создал одно из лучших в настоящее время лекарств для лечения аритмий. Чуть-чуть о дыхании Рассмотрим теперь еще один важнейший биологический процесс — дыхание. Дыхание сходно с работой сердца в том отношении, что оно продоля<ается всю жизнь, п этпи оно отличается от ходьбы илп плавания, Но в то время как работа сердца обеспечивается коллективом клеток-пейсмекеров синусного узла, где каждая клетка — генератор, работа дыхательных мышц управляется нейронной се<по, расположенной в продолговатом мозге (вдыхательный центре), и нейроны этой сети по отдельности не способны к генерации ритма. Шведским ученым К. Эйлером на основании массы раанообрааных экспериментов предложена такая схема работы дыхательного центра (рис. 58, а).

В сети имеется группа возбуждающих нейронов, связанных многочисленными связями. серным мелим ам р о ф Рис. 58. Некоторые колебательные системм: а — нейронный генератор дыхания (слева нейронная сеть с сзмовозбугкдением, где развивается зцепная реакцняз, справа — тормозные нейранм, зсбрасывающне систему нз ноль>, внизу — график суммарной импульсации, поступающей к мышцам); 6 — кошка Когда некоторые нейроны втой сети возбуждаются, то в ней начинается цепная реакция, т. е. в последующие моменты времени возбуждается больше клеток, чем в предыдущий, и число импульсов в системе растет подобно тому, как растет число нейтронов в куске урана при ядерной цепной реакции.

Кроме того, в сети имеются тормозные клетки с" достаточно высоким порогом возбуждения и на них оканчиваются аксоны от возбуждающих нейронов сети. Когда уровень «цепной реакцииз станонптся достаточно высоким, тормозные нейроны срабатывают и 228 затормаживают воабуждающие нейроны, во всяком случае, большинство из них. Но от этого и сами тормозные нейроны замолкают, так как возбуждать их некому, и все начинается сначала.

Во время развития цепной реакции происходит вдох, а в то время, когда она заторможена, — пассивный выдох (рис. 58,а). Сотрудниками академика И. М. Гельфанда (Г. Н. Орловским и др.) показано, что такой же нейронной схемой управляются чесательные движения кошки. Мы надеемся, что теперь, когда вы увидите присевшую кошку, которая нагнула голову и чешет быстро колеблющейся вытянутой задней лапой ухо или шею (рис. 58, б), вы будете вспоминать о работе нейронных сетей. ГЛАВА «О ВОРОТА В МИР Не может ли он (елену»несений Флюид) быть лрнчиною всех ощущений е других (кроме лихие) органах тресте) А. Вохьжо Две тысячи лет назад Аристотель написал, что у человека существуют пять чувств: зрение, слух, осязание, обоняние и вкус.

За два тысячелетия ученые неоднократно открывали органы новых «шестых чувств», например вестибулярный аппарат (орган равновесия) или температурные роцепторы. Эти органы чувств часто называют «ворота в мир»: они позволяют )кивотным ориентироваться во внепуней среде и воспринимать сигналы себе подобных. Однако не меньшее значение в нсизпи животных играет и «взгляд внутрь себя»; ученые открыли разнообразные рецепторы, измеряющие кровяное давление, содержание сахара и углекислого газа в крови, осмотическое давление крови, степень растяжения мылщ и т.

д. Эти внутренние рецепторы, сигналы которых, как правило, не доходят до сознания (и не загружают его), позволяют нашей нервной системе управлять разнообразными процессами внутри организма. Из сказанного ясно, что классификация Аристотеля явно устарела и сегодня число разных «чувств» оказалось бы весьма велико, особенно если рассматривать органы чувств разнообразных организмов, насели)ощвх Землю.

Вместе с тем, по мере изучения этого разнообразия обнаружилось, что в основе работы всех органов чувств лежит один принцип. Внешнее воздействие (свет, нагревание, давление и т. д.) принимается специальными клетками — рецепторами и меняет МП этих клеток. Этот электрический сигнал называют рецепторным потенциалом. А дальше рецепторный потенциал управляет лиСо выделением медиатора из рецепторной клетки, либо частотой ее импульсации. Таким образом, рецептор — зто преобразователь внешних воздействий е) в электрические сигналы, как об етом гениально догадался Вольта. е) В некоторых книгах говорится, что рецептор лреобрезует энергию ниешиега воздействия н электроэнергию. Это утверждение, вообще гонарл, иенерио.

Возьыеы для примерз ыехллорецелтор, Ес. 230 Рецепторы передают сигналы в нервную систему, где происходит их дальнейшая обработка. (Как именно она происходит — это очень интересно, но, к сожалению, для расскааа об этом нужна другая книга, и мы коснемся обработки информации, идущей от рецепторов, весьма поверхностно.

Надо только подчеркнуть, что от понимания работы рецепторных клеток до понимания работы органов чувств — «дистанция огромного раамера». Мы можем в деталях знать, как работает фоторецептор, принимающий световые сигналы, но это, конечно, не позволяет нам понять, как мы узнаем своего знакомого.) В старые времена на производстве приборы располагались непосредственно у мест измерения. Например, каждый паровой котел был снабяген своим термометром и манометром. Однако в дальнейшем такие приборы, как правило, заменяли датчиками, нреобразугощими температуру или давление в электрические сигналы (например, ставили термопары и тензодатчики); ати сигналы можно было легко передать на расстояние, Теперь оператор смотрит на щит, где собраны приборы, показывающие температуру, давление, скорость вращения турбины и т.

д., и не должен обходить по очереди все агрегаты (пока пойдешь к одному котлу, с другим может что-то случиться). грактическк, живые организмы выработали такую прогрессивную систему измерения разных величин за сотни миллионов лет до воаникновения техники. Роль щита, на который поступают все сигналы, играет при этом мозг. Раанообразные рецепторы естественно классифицировать по типам воспринимаемых ими внешних воздействий. Например, такие разные рецепторы, как рецепторы органа слуха, рецепторы органа равновесия, рецепторы, обеспечивающие осязание, реагируют на внешние воадействня одного и того же типа — механические.

С этой точки зрения можно выделить следующие типы рецепторов. 1) Фоторецепторы, клетки, реагирующие на электромагнитные волны, частота которых лежит в определенном диапазоне (у разных организмов границы этого диапазона несколько отличны; например, насекомые, а как сейчас оказалось, и птицы видят невидимый для нас ультрафиолет). 2) Ыстаиорецептор»ц клетки, реагирующие на смеще- лп положить ка иеханорецепторпую клетку грузик, то возникнет сдвиг МП.

Э го« сдазп будет сохраннтьсн до тех пор, пока груанк но снюш. гак как грузик лежит неподвижно, то нгп(акой работы по совершается и пэкаыой энергии внешнего воздействия нет. ние их частей друг относительно друга (деформацию мембраны, растяжение дендритов и т. д.); к механорецепторам, как уже говорилось, относятся и клетки, воспринимающие звуки, т.

Характеристики

Список файлов книги