Кожа - один из четырех элементов, от которых зависит здоровье организма в целом. Тема: Особенности системы функционирования органов живого организма

Энергетическая система организма

К ак видно из предыдущего материала, этот во­прос является центральным при решении про­блемы взаимодействия человека с Космосом, а сама эта проблема главная среди всех про­блем, с которыми мы сталкиваемся при созда­нии в своем мозгу единой картины Мира. Поэ­тому рассмотрим энергетическую систему ор­ганизма подробнее.

Как вы уже убедились, эта система пря­мым образом связана с таким свойством жи­вого организма, как электропроводность. Поэтому надо начинать с нее.

Выдающийся американский ученый Альберт Сент-Дьерди писал, что жизнь пред­ставляет собой непрерывный процесс погло­щения, преобразования и перемещения энер­гии различных видов и различных значений. Этот процесс самым непосредственным об­разом связан с электрическими свойствами живого вещества, а конкретнее, с его способ­ностью проводить электрический ток (электропроводностью).

Электрический ток - это упорядочен­ное движение электрических зарядов. Носи­телями электрических зарядов могут быть электроны (заряжены отрицательно), ионы (как положительные, так и отрицательные) и дырки. О "дырочной" проводимости ста­ло известно не очень давно, когда были от­крыты материалы, которые получили название полупроводников. До этого все вещества (материалы) де­лили на проводники и изоляторы. Затем были открыты полу­проводники. Это открытие оказалось впрямую связанным с по­ниманием процессов, протекающих в живом организме. Ока­залось, что многие процессы в живом организме могут быть объяснены благодаря применению электронной теории полу­проводников. Аналогом молекулы полупроводника является макромолекула живого. Но явления, происходящие в ней, зна­чительно сложнее. Прежде чем рассмотреть эти явления, напо­мним основные принципы работы полупроводников.

Электронная проводимость осуществляется электронами. Она реализуется в металлах, а также в газах, где электроны имеют возможность двигаться под действием внешних причин (электрического поля). Это имеет место в верхних слоях зем­ной атмосферы - ионосфере.

Ионная проводимость реализуется движениями ионов. Она имеет место в жидких электролитах. Имеется третья раз­новидность проводимости. Она возникает в результате разры­ва валентной связи. При этом появляется вакантное место с от­сутствующей связью. Там, где отсутствуют электронные связи, образуется пустота, ничто, дырка. Так в кристалле полупро­водника возникает дополнительная возможность для переноса электрических зарядов потому, что образуются дырки. Эта про­водимость получила название дырочной. Так, полупроводни­ки обладают и электронной, и дырочной проводимостью.

Изучение свойств полупроводников показало, что эти ве­щества сближают живую и неживую природу. Что в них напо­минает свойства живого? Они очень чувствительны к действию внешних факторов, под их влиянием изменяют свои электро­физические свойства. Так, при повышении температуры элект­рическая проводимость неорганических и органических полу­проводников очень сильно увеличивается. У металлов в этом случае она уменьшается. На проводимость полупроводников оказывает влияние свет. Под его действием на полупроводни­ке возникает электрическое напряжение. Значит, происходит превращение энергии света в энергию электрическую (солнеч­ные батареи). Полупроводники реагируют не только на свет, но и на проникающую радиацию (в том числе и на рентгенов­ское излучение). На свойства полупроводников влияют давле­ние, влажность, химический состав воздуха и т.д. Аналогич­ным образом мы реагируем на изменение условий во внешнем мире. Под действием внешних факторов меняются биопотен­циалы тактильных, вкусовых, слуховых, зрительных анализа­торов.

Дырки являются носителями положительного электричес­кого заряда. Когда объединяются электроны и дырки (рекомбинируют), то заряды исчезают, а точнее нейтрализуют друг друга. Ситуация меняется в зависимости от действия внешних факторов, например, температуры. Когда валентная зона це­ликом заполнена электронами - вещество является изолято­ром. Таким является полупроводник при температуре -273 гра­дуса С (нулевая температура по Кельвину). В полупроводни­ках действуют два конкурирующих процесса: объединение (ре­комбинация) электронов и дырок и их генерация за счет тер­мического возбуждения. Электропроводность полупроводников определяется соотношением между этими процессами.

Электрический ток зависит от количества переносимых за­рядов и от скорости этого переноса. В металлах, где проводи­мость является электронной, скорость переноса невелика. Эту скорость называют подвижностью. Подвижность зарядов (в дырке) в полупроводниках значительно больше, чем в метал­лах (проводниках). Поэтому у них даже при относительно малом числе носителей зарядов проводимость может быть существен­ней.

Полупроводники можно образовать и другим способом. В вещество можно внести атомы других элементов, у которых уровни энергии расположены в запрещенной зоне. Эти внесен­ные атомы являются примесями. Так можно получить вещест­во - полупроводник с примесной проводимостью. Провод­ники с примесной проводимостью широко используются как преобразователи первичной информации, поскольку их про­водимость зависит от многих внешних факторов (температу­ры, интенсивности и частоты проникающего излучения).

В организме человека имеются вещества которые облада­ют и примесной проводимостью. Одни примесные вещества при их введении в кристаллическую решетку поставляют электро­ны в зону проводимости. Поэтому их называют донорами. Другие примеси захватывают электроны из валентной зоны, то есть образуют дырки. Их называют акцепторами.

В настоящее время установлено, что в живом веществе име­ются атомы и молекулы как доноры, так и акцепторы. Но живое вещество обладает и такими свойствами, которых нет у органи­ческих и неорганических полупроводников. Это свойство - очень малые значения энергии связи. Так, для гигантских биоло­гических молекул энергия связи составляет всего несколько элек­трон-вольт, тогда как энергия связи в растворах или жидких крис­таллах находится в пределах 20-30 эВ.

Это свойство очень принципиально, поскольку позволя­ет обеспечить высокую чувствительность. Проводимость осу­ществляется электронами, которые переходят от одной моле­кулы к другой благодаря туннельному эффекту. В белковых и других биологических объектах очень высокая подвижность зарядоносителей. В системе углеродно-кислородных и водородно-азотных связей электрон (возбужденный) благодаря тун­нельному эффекту перемещается по всей системе белковой мо­лекулы. Поскольку подвижность таких электронов очень вы­сокая, это обеспечивает высокую проводимость белковой сис­темы.

В живом организме реализуется и ионная проводимость. Образованию и разделению ионов в живом веществе способст­вует наличие воды в белковой системе. От него зависит ди­электрическая постоянная белковой системы. Носителями заря­дов в этом случае являются ионы водорода - протоны. Толь­ко в живом организме все виды проводимости (электронная, дырочная, ионная) реализуются одновременно. Соотношение между разными проводимостями меняется в зависимости от ко­личества воды в белковой системе. Чем меньше воды, тем мень­ше ионная проводимость. Если белки высушены (воды в них нет), то проводимость осуществляют электроны.

Вообще влияние воды не только в том, что она является источником ионов водорода (протонов) и таким образом обес­печивает возможность ионной проводимости. Вода играет бо­лее сложную роль в изменении общей проводимости. Дело в том, что вода является примесью -донором. Она поставляет электроны (каждый атом водорода разрывается на ядро, то есть протон и один орбитальный электрон). В результате электро­ны заполняют дырки, поэтому уменьшается дырочная прово­димость. Она уменьшается в миллион раз. В дальнейшем эти электроны передаются белкам, и положение восстанавливает­ся, но не полностью. Общая проводимость после этого все же остается в 10 раз меньше, чем до добавления воды.

Можно добавить к белковым системам не только донор (воду), но и акцептор, который приводил бы к увеличению чис­ла дырок. Установлено, что таким акцептором является, в част­ности, хлоранил - вещество, содержащее хлор. В результате дырочная проводимость увеличивается настолько, что общая проводимость белковой системы растет в миллион раз.

Нуклеиновые кислоты также играют важную роль в жи­вом организме. Несмотря на то, что их структура, водородные связи и т.д. отличаются от таковых и у биологических систем, имеются вещества (небиологические) с принципиально подоб­ными электрофизическими свойствами. В частности, таким ве­ществом является графит. Энергия связи у них так же, как и у белков, мала, а удельная проводимость велика, хотя и на не­сколько порядков меньше, чем у белков. Подвижность элек­троносителей, от которой зависит проводимость, у аминокис­лот меньше, чем у белков. Но электрофизические свойства ами­нокислот в целом принципиально такие же, как и свойства бел­ков.

Но аминокислоты в составе живого организма обладают и свойствами, которыми белки не обладают. Это очень важ­ные свойства. Благодаря им механические воздействия в них превращаются в электричество. Это свойство вещества в физи­ке называется пьезоэлектрическим. В нуклеиновых кислотах живого организма тепловое воздействие также приводит к об­разованию электричества (термоэлектричество). То и другое свойство аминокислот определяется наличием в них воды. Ясно, что указанные свойства меняются в зависимости от количест­ва воды. Использование этих свойств в организации и функци­онировании живого организма очевидно. Так, на зависимости проводимости от освещенности (фотопроводимость) основа­но действие палочек зрительной сетчатки. Но молекулы жи­вых организмов обладают и электронной проводимостью, как и металлы.

Электрофизические свойства белковых систем и нуклеи­новых молекул проявляются только в динамике, только в жи­вом организме. С наступлением смерти электрофизическая ак­тивность очень быстро пропадает. Это происходит потому, что прекратилось движение зарядоносителей (ионов и электронов и др.). Можно не сомневаться, что именно в электрофизичес­ких свойствах живого вещества заложена возможность быть живым. Об этом Сент-Дьерди писал так: "Я глубоко убежден, что мы никогда не сможем понять сущность жизни, если огра­ничимся молекулярным уровнем. Ведь атом - это система электронов, стабилизируется ядром, а молекулы не что иное, как атомы, удерживаемые вместе валентными электронами, то есть электронными связями".

Из сопоставления электрофизических свойств белковых систем и аминокислот с полупроводниками может создаться впечатление о том, что электрофизические свойства тех и дру­гих одинаковы. Это не совсем так. Хотя в белковых системах живого организма имеется и электронная, и дырочная, и ион­ная проводимость, но они связаны между собой более сложно, чем в неорганических и органических полупроводниках. Там эти проводимости просто складываются и получается суммар­ная, итоговая проводимость. В живых системах такое арифме­тическое сложение проводимостей недопустимо. Здесь надо пользоваться не арифметикой (где 1 +1 =2), а алгеброй комплекс­ных чисел. При этом 1 + 1 не равно 2. Ничего странного в этом нет. Это говорит о том, что эти проводимости не являются не­зависимыми друг от друга. Взаимные их изменения сопровож­даются процессами, которые меняют общую проводимость по более сложному закону (но не произвольно!). Поэтому, говоря об электронной (или другой) проводимости белковых систем, добавляют слово "специфическая". То есть имеется электрон­ная (и другие) проводимость, которая свойственна только жи­вому. Процессы, определяющие электрофизические свойства живого, очень сложны. Одновременно с движением электри­ческих зарядов (электронов, ионов, дырок), которое определя­ет собой электропроводимость, действуют друг на друга и электромагнитные поля. Элементарные частицы обладают маг­нитными моментами, т.е. являются магнитиками. Поскольку эти магнитики взаимодействуют друг с другом (а они обязаны это делать), то в результате этого воздействия устанавливается определенная ориентация этих частиц. Непрерывно молекулы и атомы меняют свое состояние - они осуществляют непре­рывные и скачкообразные (дискретные) переходы из одного электрического состояния в другое. Получая дополнительную энергию, они возбуждаются. Когда они от нее освобождаются, то переходят в основное энергетическое состояние. Эти пере­ходы оказывают влияние на подвижность зарядоносителей в живом организме. Таким образом, действие электромагнитных полей меняет движение электронов, ионов и других зарядоносителей. С помощью этих зарядоносителей осуществляется пере­дача информации в центральной нервной системе. Сигналы в центральной нервной системе, обеспечивающие работу всего организма как единого целого, являются электрическими им­пульсами. Но они распространяются значительно медленнее, чем в технических системах. Это обусловлено сложностью все­го комплекса процессов, которые оказывают влияние на дви­жение зарядоносителей, на их подвижность, а значит, и на ско­рость распространения электрических импульсов. Организм отвечает действием на определенное внешнее воздействие толь­ко после того, как он получил информацию об этом воздейст­вии. Ответная реакция организма очень замедлена потому, что сигналы о внешнем воздействии распространяются медленно. Таким образом, скорость защитных реакций живого организ­ма зависит от электрофизических свойств живого вещества. Если же действуют извне электрические и электромагнитные поля, то эта реакция еще больше замедляется. Это установлено как в лабораторных опытах, так и при изучении влияния электромагнитных полей во время магнитных бурь на живые системы, в том числе и на человека. Кстати, если бы реакция живого организма на внешнее воздействие была во много раз быстрее, то человек был бы способен защититься от многих воздействий, от которых он сейчас погибает. Примером может служить отравление. Если бы организм мог ответить сразу на попадание в организм яда, то он мог бы принять меры для его нейтрализации. В реальной ситуации этого не происходит и организм погибает даже при очень малых количествах яда, вве­денного в него.

Конечно, мы сегодня еще не знаем всех свойств комплекс­ной электропроводности живого вещества. Но ясно то, что именно от них зависят те принципиально отличные свойства, ко­торые присущи только живому. Именно прежде всего путем воз­действия на комплексную электропроводность животе реализу­ется влияние электромагнитных излучений искусственного и ес­тественного происхождения. Чтобы углубиться в понимание био­энергетики, необходимо его конкретизировать. Для раскрытия сущности электрических явлений в живом организме необходи­мо понять смысл потенциала биологической системы, биопотен­циала. В физике понятие потенциала имеет следующий смысл.

Потенциал - это возможность. В данном случае - энер­гетическая возможность. Для того, чтобы оторвать орбиталь­ный электрон из атома водорода,надо преодолеть силы, кото­рые удерживают его в атоме, то есть надо обладать энергети­ческой возможностью эту работу выполнить. Энергия в атом­ных и ядерных процессах, а также при изучении элементарных частиц и процессов, в которых они участвуют, измеряется в специальных единицах - электрон-вольтах. Если приложить разность потенциалов в 1 вольт, то электрон в таком электри­ческом поле приобретает энергию, равную одному электронвольту (1 эВ). Величина этой энергии по техническим масшта­бам очень невелика. Она равна всего 1,6 х 1019 Дж (джоулей).

Энергия, затраченная на отрыв электрона от ядра атома, называется ионизационным потенциалом, поскольку сам про­цесс отрыва называется ионизацией. Кстати, для водорода он равен 13 эВ. Для атомов каждого элемента он имеет свое значе­ние. Одни атомы легко ионизовать, другие не очень легко, а третьи очень сложно. На это требуются большие энергетичес­кие возможности, поскольку их ионизационный потенциал большой (электроны сильнее удерживаются внутри атома).

Для того, чтобы произвести ионизацию атомов и моле­кул живого вещества, надо приложить значительно меньшую энергию, чем при воздействии на неживые вещества. В живых веществах, как уже говорилось, энергия связи в молекулах со­ставляет единицы и даже сотые доли электрон-вольт. В нежи­вых молекулах и атомах эта энергия находится в пределах не­скольких десятков электрон-вольт (30-50). Тем не менее прин­ципиально этот процесс в обоих случаях имеет одну и ту же физическую основу. Измерить ионизационные потенциалы в биологических молекулах очень сложно из-за малости мини­мальных значений энергии электронов в этом случае. Поэтому лучше их характеризовать не абсолютными величинами (элек­трон-вольтами), а относительными. Можно принять за единицу измерения ионизационного потенциала в молекулах живых сис­тем ионизационный потенциал молекулы воды. Это тем более оправдано, что вода с энергетической точки зрения является глав­ной в живом организме. Это основа жизни биологической систе­мы. Важно понять, что здесь речь идет не о любой воде, а о воде, которая содержится в биологических системах. Приняв иониза­ционный потенциал воды в живом веществе за единицу, можно определить в этих единицах ионизационные потенциалы всех других биологических соединений. Тут еще одна тонкость. У атома водорода имеется всего один орбитальный электрон. Поэ­тому его ионизационный потенциал равен одной величине энер­гии. Если атом и молекула более сложные, то их орбитальные электроны находятся в смысле возможности их отрыва в нерав­ных условиях. Наиболее легко оторвать от ядра те электроны, которые имеют наименьшие энергии связи с ядром, то есть кото­рые находятся на самых внешних электронных оболочках. Поэ­тому, говоря об ионизационных потенциалах сложных биологи­ческих систем, имеют в виду те электроны, которые оторвать наиболее легко, у которых энергия связи минимальна.

В биологических системах в результате определенного рас­пределения электрических зарядов (их поляризации) имеются электрические поля, поскольку между электрическими заряда­ми действуют электрические силы (силы Кулона) отталкива­ния и притяжения в зависимости от того, являются ли эти заря­ды одноименными или разноименными соответственно. Энер­гетической характеристикой электрического поля является раз­ность потенциалов между разными точками этого поля. Раз­ность потенциалов определяется электрическим полем, кото­рое, в свою очередь, определяется распределением заряженных частиц. Распределение заряженных частиц определяется взаи­модействием между ними. Разность потенциалов в биологичес­ких системах (биопотенциалов) может составлять единицы мил­ливольт. Величина биопотенциалов является однозначным по­казателем состояния биосистемы или ее частей. Она меняется в том случае, если организм находится в патологическом состо­янии. В этом случае меняются реакции живого организма на факторы внешней среды. Возникают реакции, которые наносят вред организму, его функционированию и структуре.

Электрофизическими свойствами биологических соедине­ний определяется и быстрота реакции живого организма как единого целого, так и его отдельных анализаторов на действие внешних факторов. От этих свойств зависит и быстрота обра­ботки информации в организме. Ее оценивают по величине электрической активности. Без движения зарядоносителей все эти функции организма были бы невозможны. Таким образом, биоэнергетические явления на уровне элементарных частиц являются основой главных функций живого организма, без этих функций жизнь невозможна. Энергетические процессы в клет­ках (преобразование энергии и сложнейшие биохимические обменные процессы) возможны только благодаря тому, что в этих процессах участвуют легкие заряженные частицы - элек­троны.

Биопотенциалы тесно связаны с электрической активнос­тью данного органа. Так, электрическая активность мозга ха­рактеризуется спектральной плотностью биопотенциалов и им­пульсами напряжения различной частоты. Установлено, что для человека характерны следующие биоритмы мозга (в герцах): дельта-ритм (0,5-3); тета-ритм (4-7), альфа-ритм (8-13), бета-ритм (14-35) и гамма-ритм (36-55). Имеются, хотя и нерегу­лярно, и некоторые ритмы с большей частотой. Амплитуда элект­рических импульсов мозга человека достигает значительной величины -до 500 мкВ.

Кто знаком с электроникой, тот знает, что при передаче информации и ее обработке важна не только частота следова­ния импульсов и их амплитуда, но и форма импульсов.

Как формируются эти импульсы? Их характеристики го­ворят о том, что они не могут создаваться изменениями ион­ной проводимости. В этом случае процессы развиваются более медленно, то есть они более инерционны. Эти импульсы могут формироваться только движением электронов, масса (а значит и инерционность) которых значительно меньше.

Роль формы электрических импульсов можно понять на примере эффективности дефибрилляции сердца (возвращение к нормальному функционированию сердца в случае его оста­новки путем воздействия на него электрическими импульсами). Оказалось, что эффективность восстановления работы сердца зависит от формы импульса подаваемого электрического напря­жения. Важна и его спектральная плотность. Только при опреде­ленной форме импульсов происходит восстановление обычного движения зарядоносителей в живом организме, то есть восста­навливается обычная электропроводность, при которой возмож­но нормальное функционирование организма (сердца).

В этом методе электроды прикладываются к телу человека в области груди. Но электрические импульсы в данном случае действуют не только непосредственно на сердечную мышцу, но и на центральную нервную систему. Видимо, второй путь наибо­лее эффективен, поскольку возможности центральной нервной системы по воздействию на все органы (в том числе и на сердце) самые широкие. Команды всем органам поступают через цент­ральную нервную систему быстрее всего, поскольку ее электро­проводность (а значит и скорость распространения информации) значительно выше, чем электропроводность мышечных тканей и кровеносной системы. Таким образом, возвращение к жизни ор­ганизма человека происходит в том случае, если удастся восста­новить электрофизические свойства живого вещества, а точнее специфические движения электрических зарядов с теми особен­ностями, которые присущи живым системам.

Решающее значение для жизни и функционирования живо­го организма имеют именно электрофизические свойства живо­го. Об этом свидетельствуют и такие факты.

Установлено, что если на человека внезапно действуют раздражающие факторы, то сопротивление тела человека элект­рическому току (чем больше сопротивление, тем меньше электропроводность) резко изменяется. Принципиально важ­но, что неожиданные внешние воздействия могут иметь раз­личную физическую природу. Это может быть и яркий свет, и прикосновение горячим предметом, и сообщение человеку не­ожиданной, важной для него информации. Во всех случаях ре­зультат один - электропроводность тела человека увеличива­ется. Изменение во времени электропроводности зависит как от самого действующего внешнего фактора, так и от его силы. Но во всех случаях увеличение электропроводности происхо­дит очень быстро, а ее восстановление к нормальным величи­нам - значительно медленнее. Быстрое изменение электропро­водности может происходить только за счет электронной (той или иной), которая является наименее инерционной.

Возьмем, к примеру, поражение живого организма элект­рическим током. Последствия этого поражения зависят не столь­ко от величины тока, сколько от состояния нервной системы че­ловека в этот момент. Смерть под действием внешнего электри­ческого напряжения наступает в том случае, если нарушается электропроводность центральной нервной системы. Проходящий по телу человека ток разрушает связи электронной структуры нервной системы. Но энергии этих связей очень невелики. Поэ­тому можно их разорвать даже при очень малых напряжениях и токах от внешних источников напряжения. Если под действием этих токов движение зарядоносителей в клетках головного моз­га (в клетках периферийной и центральной нервной систем и их связях) нарушается, то происходит полное или частичное пре­кращение питания клеток кислородом.

Губительные изменения электропроводности центральной нервной системы и вообще электрофизических характеристик организма происходят и под действием отравляющих веществ. По-видимому, медицина в будущем будет лечить человека от # различных недугов прежде всего восстановлением электрофи­зических свойств центральной нервной системы.

Конечно, этот вопрос очень непростой. Уже сейчас уста­новлено, что электропроводность разных живых организмов и разных систем в одном живом организме различна. Органы и системы организма, которые должны для обеспечения выжи­вания реагировать на внешние раздражители быстрее всего, об­ладают наименее инерционной проводимостью - электрон­ной и электронно-дырочной.

Теперь рассмотрим энергетическую систему организма.

Извне в организм поступает энергия, которая обеспечи­вает его функционирование как целого, а также всех составля­ющих его частей. Заряды энергии могут иметь как положитель­ный, так и отрицательный знаки. Необходимо иметь в виду, что речь идет не об электрических зарядах. В здоровом орга­низме имеется равновесие положительных и отрицательных элементов энергии. Это означает равновесие между процесса­ми возбуждения и торможения (элементы энергии одного зна­ка возбуждают работу органа, а противоположного знака - тормозят ее). Когда же равновесия между потоками положитель­ной и отрицательной энергии нарушены, то организм (или от­дельный его орган) переходит в состояние болезни, поскольку нарушено равновесие процессов возбуждения и торможения. При этом одни заболевания обусловлены чрезмерным возбуждением функций (синдром избытка), а другие их угнетением (синдром недостатка). Для излечения организма необходимо восстановить равновесие (баланс) положительного и отрицательного видов энергии в нем. Этого можно достичь воздействием иглой на био­логически активные точки кожи.

Энергия из воздуха поступает в различные органы и сис­темы организма через определенную энергопроводящую сис­тему. Каждый орган имеет свои каналы для поступления этой энергии. Правда, в данном случае каждый орган надо пони­мать не узкоанатомически, а шире, исходя из его функций. Так, в орган "сердце" надо включать всю систему, которая обеспе­чивает как все функции кровообращения, так и некоторые эле­менты психической деятельности человека. В орган "почки" включаются наряду с системой мочеобразования и мочевыде­ления и все железы внутренней секреции. В орган "легкие" вклю­чается и кожа. Орган "печень" включает не только систему обес­печения обменных процессов, но и их регуляцию центральной нервной и вегетативной системами. Система, обеспечивающая все процессы восприятия и переработки в организме пищи, ас­социируется с "селезенкой".

Таким образом, для понимания работы организма более правильно рассматривать не узкоанатомические органы, а оп­ределенные функциональные системы. Важен не орган сам по себе, а его функция. Важно знать, как настроить эту функцию, если она нарушена. Каждая такая функциональная система (ор­ган) получает энергию из воздуха (из космоса) через опреде­ленные каналы движения энергии на поверхности кожи. Эти каналы называют меридианами. Каждый орган потребляет энергию, которая поступает через определенный меридиан. Меридианы являются главными каналами, магистралями, по которым энергия извне поступает к данному органу (в описан­ном выше широком смысле этого слова). Наряду с ними име­ются и менее важные пути поступления энергии. Они в свою очередь разветвляются, и так вся кожа оказывается покрытой сетью эти каналов.

Весь путь, по которому энергия поступает из воздуха к органу, делится на два этапа. На первом ее этапе происходит ее захват. Эта часть меридиана располагается на руках и ногах. Через последующую часть меридиана происходит транспорти­ровка энергии к данному органу или системе организма.

Важно понимать, что захват энергии из воздуха (который осуществляется системой кожи рук и ног) более эффективен в том случае, если под кожей имеется активная мускулатура. Это значит, что на количество энергии, получаемой организмом из воздуха, оказывает влияние интенсивность энергетических из­лучений находящейся под кожей мускулатуры. На коже кон­центрируется необходимая органу энергия, потому что процес­сы возбуждения и торможения в данном органе притягивают к себе элементы энергии извне (разных знаков соответственно). Так в результате внутренней активности организма на коже концентрируются частицы необходимой энергии. Это находит отражение в названиях меридианов (энергоканалов) специалис­тами: они говорят - меридиан руки и легких, меридиан ноги и почек и т.п. По одним меридианам к органу поступает энер­гия возбуждения, а по другим - энергия противоположного знака -то есть торможения.

"Работают" меридианы не независимо друг от друга, а очень согласованно. Так же согласованно работают органы (в здоровом организме). При этом все каналы (меридианы), а зна­чит и органы, составляют единую согласованную систему, по которой проходит энергия в организме. Все органы и системы в организме работают в определенном ритме. Точнее, имеется много ритмов. К этому уже пришла и европейская медицина. А по учению акупунктуры следует, что энергия через организм должна проходить ритмически, с периодом в 24 часа. Это пе­риод вращения Земли вокруг своей оси.

Энергия проходит все энергетические магистрали в орга­низме последовательно. Поэтому каждому органу (меридиану) наступает свой черед в свое время суток. В это время лучше всего воздействовать на данный орган, лечить его. Для систе­мы печени это время суток от часу до трех часов ночи, для сис­темы дыхания - от трех до пяти утра, для желудка -с семи до девяти утра, для сердца - с одиннадцати до тринадцати часов и т.д.

Поскольку все энергетические каналы (меридианы) соеди­нены в единую систему, то есть являются своего рода сообща­ющимися сосудами, то на любой орган можно воздействовать не только через его "собственный" меридиан, но и через меридианы других органов. Так можно действовать возбуждающе или угне­тающе. На печень можно воздействовать со стороны меридиана почек. Такое воздействие будет возбуждающим. Но если дейст­вовать на селезенку со стороны печени (через ее меридиан), то работа селезенки будет угнетаться. Воздействуя на печень со сто­роны легких, мы будем угнетать ее работу. Воздействие же на сердце со стороны печени приводит к возбуждению его работы. Это взаимодействие используют специалисты в практике лече­ния. Так, нет необходимости воздействовать на систему легких между тремя и пятью часами утра. Это же воздействие можно осуществить через точки меридиана сердца в удобное время от одиннадцати до тринадцати часов. И так далее.

Каждый энергетический канал не является однородным. На нем располагаются физиологические активные точки. Их может быть от 9 до 68 на данном меридиане. Всего меридианов - 12. На каждом из них специалисты выделяют среди активных точек так называемые стандартные. Они обладают определенными функциями. Таких точек на каждом меридиане по 6.

Из сказанного выше для описываемой нами проблемы наи­более важно то, что организм и космос представляют собой еди­ную систему. В живой организм поступает энергия непосредст­венно из космоса, то есть происходит прямой энергообмен между организмом и окружающей средой. Для большинства это пока­жется необычным, поскольку мы воспитаны на том, что энергия в организме возникает в результате распада веществ (пищи). На самом деле имеется и прямое влияние энергетики космоса на энер­гетику организма.

Важно обратить внимание и на другой вывод из сказан­ного выше. Функционирование всех органов и систем организ­ма не только взаимосвязано (что является естественным и не вызывает сомнения), но и управляется некоей энергетической (лучше сказать информационно-энергетической) службой орга­низма. Она обеспечивает всю регуляцию в организме. Мы доба­вили слово - "информационная" потому, что без информации, ее получения, анализа, переработки и передачи управлять ничем и никем нельзя. Поэтому эта служба, связанная с потоками энер­гии из космоса в организм и в самом организме, является инфор­мационной. Если эта служба по каким-то причинам нарушается (например, состояние среды препятствует поступлению энергии извне), то нарушается и ход регуляторных процессов в системах организма. Это может стать основой нарушения правильной ра­боты организма, то есть причиной заболевания. Исправить это нарушение, устранить его можно путем правильного иглоука­лывания, как об этом уже говорилось.

Поток энергии из космоса внутрь организма не может быть произвольным, нерегулируемым. В организм должно поступать столько энергии, сколько ее требуется для правильного его функ­ционирования. Это количество зависит от выполняемой (физи­ческой и умственной) работы, от психоэмоционального напря­жения и т.д. и т.п. Поэтому естественно, что в организме должны быть регуляторы, которые на основании анализа о состоянии ор­ганизма и его потребностях в энергии регулировали бы поступ­ление в него энергии из космоса.

Человеческий организм является системой электромагнит­ной. Практически все главные его функции связаны с электри­чеством и магнетизмом. С помощью электрических потенциа­лов регулируются вход и выход из каждой клетки. Электричес­кие заряды обеспечивают перенос кислорода кровью. Нервная система представляет собой своего рода сложную электричес­кую цепь. Измерены электрические поля всех органов, харак­тер которых меняется в зависимости от работы организма, его состояния и нагрузки. Каналы энергии - меридианы - оп­ределяются по тому, что вдоль их электропроводность кожи выше. Кожа человека представляет собой что-то вроде печат­ной платы телевизора или радиоприемника: на ней имеется сложная сеть каналов, хорошо проводящих электрический ток. Мы уже видели, что поток энергии из космоса в организм так­же регулируется электрической системой.

| |

Физическое здоровье человека – это естественное состояние организма, обусловленное нормальным функционированием всех его органов и систем. Стрессы, вредные привычки, несбалансированное питание, недостаток физических нагрузок и другие неблагоприятные условия оказывают влияние не только на социальную сферу деятельности человека, но и являются причиной появления различных хронических заболеваний.

Для их профилактики необходимо вести здоровый образ жизни, основу которого составляет физическое развитие. Регулярные занятия фитнесом, йогой, бегом, плаванием, катанием на коньках и другими видами физической культуры помогают поддерживать тело в хорошей форме и способствуют поддержанию позитивного настроя. Здоровый образ жизни отражает определенную жизненную позицию, направленную на развитие культуры и гигиенических навыков, сохранение и укрепление здоровья, поддержание оптимального качества жизни.

Факторы физического здоровья человека

Основным фактором физического здоровья человека является его образ жизни.

Здоровый образ жизни – это разумное поведение человека, включающее:

• Оптимальное соотношение труда и отдыха;
• Правильно рассчитанная физическая активность;
• Отказ от вредных привычек;
• Сбалансированное питание;
• Позитивное мышление.

Здоровый образ жизни обеспечивает полноценное выполнение социальных функций, активное участие в трудовой, общественной, семейно-бытовой сфере, а также непосредственно влияет на продолжительность жизни. По оценкам экспертов, физическое здоровье человека зависит от образа жизни более чем на 50%.

Факторы влияния окружающей среды на человеческий организм можно разделить на несколько групп воздействия:

• Физические – влажность и давление воздуха, а также солнечная радиация, электромагнитные волны и многие другие показатели;
• Химические – различные элементы и соединения природного и искусственного происхождения, входящие в состав воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, строительных материалов, одежды, электроники;
• Биологические – полезные и вредные микроорганизмы, вирусы, грибки, а также животные, растения и продукты их жизнедеятельности.

Воздействие совокупности этих факторов на физическое здоровье человека, по подсчетам специалистов, составляет около 20%.

В меньшей степени на здоровье оказывает влияние наследственность, которая может быть как прямой причиной заболеваний, так и принимать участие в их развитии. С точки зрения генетики все болезни можно разделить на три типа:

• Наследственные – это болезни, возникновение и развитие которых связано с дефектами переданных по наследству клеток (синдром Дауна, болезнь Альцгеймера, гемофилия, кардиомиопатия и другие);
• Условно наследственные – с генетической предрасположенностью, но спровоцированные внешними факторами (гипертония, атеросклероз, диабет, экзема и другие);
• Ненаследственные – обусловленные влиянием окружающей среды, и не связанные с генетическим кодом.

Все люди имеют генетическую предрасположенность к различным заболеваниям, именно поэтому врачи всегда интересуются болезнями родителей и других родственников пациента. Влияние наследственности на физическое здоровье человека оценивается исследователями в 15%.

Медицинское обслуживание, по экспертным данным, почти не влияет на здоровье (менее 10%). По исследованиям ВОЗ, основной причиной как ухудшения качества жизни, так и преждевременной смерти являются хронические болезни, которые можно разделить на четыре основных типа:

• Сердечно-сосудистые (инфаркт, инсульт);
• Хронические респираторные (обструктивная болезнь легких, астма);
• Онкологические;
• Диабет.

Развитию хронических болезней способствует употребление алкоголя, курение, нездоровое питание и недостаточная физическая активность.

Следовательно, главный показатель физического здоровья человека – это такой образ жизни, который должен быть направлен на предотвращение болезней, укрепление здоровья, достижение духовной и физической гармонии.

Физическое развитие человека и здоровье

Основу здорового образа жизни составляет физическое развитие человека, и здоровье напрямую зависит от оптимального соотношения физической активности и отдыха. Регулярные упражнения обеспечивают высокий уровень иммунитета, улучшают обмен веществ и кровообращение, нормализуют давление, увеличивают силу и выносливость. При планировании физических нагрузок обязательно нужно исходить из возрастных и физиологических особенностей человека, учитывать состояние здоровья, консультироваться с врачом о вероятных противопоказаниях. Нагрузки должны быть оптимальными: недостаточные – неэффективны, чрезмерные – вредят организму. Кроме того, со временем нагрузки становятся привычными и их необходимо постепенно увеличивать. Их интенсивность определяется количеством повторений упражнений, амплитудой движений и темпом выполнения.

Физическая культура и здоровье человека

Физическая культура – это сфера социальной деятельности, направленная на укрепление здоровья и развитие физических способностей человека. Поэтому врачами особо подчеркивается связь физической культуры и здоровья человека. Существует несколько типов физкультуры:

Последние два вида особенно важны, так как оперативно нормализуют состояние организма и способствуют созданию благоприятных условий жизнедеятельности.

Здоровый образ жизни – важнейший показатель физического здоровья человека. Вести его, значит, с одной стороны, сохранять социальную активность и позитивное отношение к миру, а с другой – отказаться от вредных привычек, сбалансировать питание и регулярно выполнять физические упражнения. Занятия физкультурой обеспечивают мотивацию к профилактике болезней, поддержанию тела в хорошей физической форме, увеличению продолжительности жизни. Физические упражнения улучшают настроение, повышают самооценку и снимают стресс, увеличивают работоспособность и благоприятно влияют на работу организма в целом.

Видео с YouTube по теме статьи:

Как уже известно, предметом изучения санологии есть здоровье, а объектом - человек здоров и человек в «третьем» состоянии. Чтобы исследовать здоровье, нужно знать феномен человека, принципы ее организации.

Исследования последних лет на основе квантовой физики, нейрофизиологии и психологии (Бом, Прибрам, Пригожин, Вульф и другие) позволили рассмотреть человека как микрокосм с понятием голограммной принципа строения Вселенной, голограммной модели сознания, представления о человеке как носителе всей информации о Вселенной.

"Познай себя, и ты познаешь мир" - говорил Сократ.

Человек - это целостная система. Система - совокупность элементов и связей между ними, функционирующих как единое целое и имеют единую цель - функционирование.

Человек - это система с пирамидальным принципом строения, которая имеет три уровня:

1. Нижний, соматический (soma - тело).

2. Средний, психическое (psyche - душа).

3. Верхний, духовный (греческое nous - дух). Последний уровень сверхсознание - иррациональная творческая сфера.

Пирамида имеет свои законы. Организация эта иерархическая и определяется тем, что задает режим деятельности всей системы, есть вершина (духовный уровень).

Взаимоотношения между уровнями и элементами подлежат законам гармонии (правило золотого среза). Эта особенность и обеспечивает динамическую устойчивость системы и ее развитие.

Человек является частью мира, а потому его подсистемой. В свою очередь в себе, в своей биологической структуре человек имеет минисистемы, в которых отражен весь организм. Это радужная оболочка глаза, ушная раковина, язык, кожа, слизистая носа, особенности ладони, ступни. По изменению этих структур можно определять состояние здоровья, а через них и влиять на здоровье, например, иридодиагностика, хиромантия и т.

Элементарной микросистема организма является каждая его клетка.

Каждый из трех уровней системы "Человек" рассматривается как отдельная подсистема, организованная по тому же принципу, что и целостная система. Подсистемы функционируют относительно автономно, но взаимосвязано и иерархически.

Системообразующим фактором каждой системы есть конечный результат, цель функционирования системы. Структура системы определяется целью. Различают три базовые цели жизни человека:

1) выживание (на соматическом уровне), то есть формирование и хранение индивидуальной биологической структуры, сохранение популяции;

2) реализация себя как личности (психически), то есть потребность прожить полноценную жизнь в обществе;

3) развитие альтруизма, стремление понять себя и Мир, себя в Мире, прожить жизнь в согласии со своими индивидуальными стремлениями, способностями, проявить себя творцом (на высшем уровне).

Преимущество может отдаваться различным намерениям (целям) в зависимости от интеллекта человека, условий его жизни.

Согласно структуре жизненной цели человека обнаруживают отдельные аспекты валеологии как науки:

1) индивидуальное физическое здоровье (его диагностика, прогнозирование, формирование, сохранение, закрепление) и адаптация выживания;

2) репродуктивное здоровье;

3) психическое здоровье и управление им;

4) роль высших аспектов сознания в сохранении здоровья.

Принципы функционирования системы "Человек"

Каждая живая система строится на основе: вещества, энергии и информации.

Информация организует систему в пространстве и времени, определяет форму, в которой находятся вещество и энергия. Наукой накоплен большой материал по биологической структуры человека и значительно меньше - по психической. Более высокий уровень (сфера сверхсознания) только начинает исследоваться.

Информационная матрица биологической структуры - это генетический код.

Информационными структурами адаптационного назначения является регуляторы системы - нейрогуморальный и иммунный комплекс, направляют функции организма на обеспечение выживания и продолжения вида, то есть на репродукцию.

Информационная матрица психики - это психическое код, архетипы человека.

Человек приходит в жизнь с определенным набором архетипов (по К. Юнгу), проявляющиеся в течение всей жизни в ее поведении. "Х проявление зависит от самосознания и сознательного отношения к жизни, отличает человека от животных. При этом человек имеет свободу воли, свободу выбора. Через сознание человек организует свою психику на сохранение индивидуального, физического, репродуктивного здоровья, обеспечивает социальную адаптацию и свое психическое развитие.

Энергетический принцип. Каждая система может функционировать при наличии соответствующей энергии. Энергия человеку нужна для роста и развития, поддержания нужной температуры тела, функционирование его органов и систем, адаптации к условиям среды. Недостаток энергии приводит к нарушению функций организма, снижение его жизнедеятельности.

Структурный принцип. Человек по происхождению является биологической системой. Она имеет определенное строение. Структурной единицей является клетка. В организме человека есть более двухсот различных по строению и функции форм клеток, а общее количество достигает 75 трлн. Из клеток строятся ткани, а ткани формируют органы. Это структурная сторона человеческого организма, на которой основываются его функции. От функциональной активности органов и систем, всего организма зависит состояние его структуры, то есть тела, а также здоровья.

С помощью системного подхода глубоко проанализированы биологический уровень человека. Именно целостный организм обладает такими интегральными качествами, которыми не обладают его отдельные части (системы, органы, ткани, клетки), что вне организма не имеют возможности поддерживать свое индивидуальное существование. В целом организме они взаимодействуют, взаимообуславливают друг друга, что обеспечивает принцип экономии структур и подстраховку функций. Интегральным элементом, вершиной пирамидной системы биологического (физического) уровня является нейрогуморально-иммунный ансамбль.

Как биосистема организм обладает следующими свойствами "качества: 1. Способность к сохранению индивидуального существования за счет самоорганизации. Это, прежде всего, самовозобновлению, что связано с постоянным обменом с окружающей средой веществом, энергией и информацией.

Организм человека - это открытая система, которая поддерживает свою упорядоченность, если вступает в противоречие со вторым законом термодинамики. Упорядоченность проявляется гомеостазом. Непрерывность обмена со средой обеспечивает динамическую устойчивость системы, то есть ее сохранения во времени. Именно нарушение этого процесса в динамике вызывает заболевание.

Самоорганизация обеспечивается также саморегуляцией. Она основывается на взаимонаправленности информации между элементами. Особая роль при этом принадлежит обратным связям, которые могут быть отрицательными (тормозными) и положительными (возбуждающими). Как правило, малой силы обратные связи являются положительными, а большой - отрицательными. Примерами таких процессов в центральной нервной системе является индукция (или наведения, когда торможение клеток в одних нервных центрах вызывает возбуждение у других), иррадиация (или излучения, когда торможение или возбуждение распространяется от одних нервных центров на другие), доминанта (или господствующий, когда временно господствующий центр возбуждения в центральной нервной системе способен тормозить работу других).

Организация регуляции по принципу контура (прямых и обратных связей) и принципом дозозависимости регуляторных эффектов (от различной силы обратных стимулов) лежат в основе саморегуляции и самовозобновлению человеческого организма.

Третьим проявлением самоорганизации является самовидповлення - регенерация и наличие параллельных регуляторных воздействий, которые обеспечивают компенсацию и надежность биосистемы.

2. Способность к саморазвитию (онтогенеза) происходит на основе положительных связей, асимметрии пространства живых систем (правизна и левизна). Поскольку пространство и время взаимосвязаны, то и время жизни является асимметричным и движется только в одном направлении. Эта универсальная свойство организма проявляется закономерностью в старении и смерти.

При развитии организма через генетический аппарат одна генетическая программа сменяет другую по принципу цепных связей. Большое значение асимметрии предусматривал В.И. Вернадский.

3. Самовоспроизведение. Именно В.И. Вернадский подчеркивал две главные свойства живого: асимметрию пространства и времени и колоссальную энергию размножения. Последнюю называют квинтэссенцией жизни (А. Ленинджер, 1976). При этом генетическим путем передается информация следующим поколениям.

Способность одновременно реализовать все вышеприведенные качества определяет феномен биологической жизни. Некоторые из них, например, открытость, способность к самовосстановлению, саморегуляции и саморазвитию, свойственны и психическому уровню. Но они еще недостаточно изучены.

Биологическая сущность человека связывает ее с животным миром, но свою эволюцию человек совершает прежде всего в психической сфере, расширяя сознание, осваивая ее новые уровни.

Вся психическая сфера человека делится на осознанную (сознание) - 10% и неосознанную (подсознание, сверхсознание) - 90%. Именно эволюция психической сферы предусматривает увеличение части сознательного и расширение высшего уровня сознания.

Биологическое поле человека (биополе)

Вместе с биологическим телом у человека есть биополе, которое возможно зарегистрировать (электроэнцефалограмма, электрокардиограмма и т.п.). Человек находится в течении информации и энергии, потребляет их, трансформирует и излучает в виде волн. Биополе образуется благодаря объединению всех волн, которые излучает организм.

Живой человек - это своеобразный колебательный контур.

Наиболее активные генераторы энергии - мозг, сердце, мышцы.

Биополе имеет волновую природу. Его нельзя отождествлять с известными физическими полями тел неживой природы (электромагнитным, гравитационным, слабым). Оно включает так называемые спинторзийни, или спин-угловые моменты вращения микрочастиц.

Изменение биополя связана с изменениями в физическом теле и наоборот. Действие биополя и физического тела обратно обусловлена, поэтому корректируют биополе с целью оздоровления человека. Видимая часть биополя называется аурой (аура - веяние). Наиболее интенсивной она есть вокруг головы. С помощью ауры диагностируют психоэмоциональное состояние человека, существует такое направление - ауродиагностика.

Под влиянием информационно-энергетических течений меняется человек, что сказывается на состоянии ее биополя. На основе этого создана представление об общем биополе, предусматривающий существование коллективного разума.

О существовании биополя у человека известно с давних времен. На известной картине, демонстрирует правило золотого сечения, Леонардо да Винчи изобразил не только человеческое тело, но и энергетическую информационную структуру - биополе.

Существует несколько форм обмена веществом, информацией и энергией между человеком и внешней средой, а именно питание, дыхание, движение, психо- и биоэнергоинформационных обмен.

Оптимизация обмена способствует оздоровлению системы, широко используется медициной, гигиеной, валеологией.

Но нужно, чтобы экология большого и малого жизненного пространства соответствовала требованиям организма человека.

Для сохранения здоровья следует учитывать биоритмы, т.е. временную организацию жизни. Нарушение биоритмов негативно сказывается на здоровье человека.

Таким образом, в современной науке человек выступает как биоэнергоинформационная открытая система пирамидального типа, имеющий определенные пространственно-временные аспекты функционирования. Системное представление является научным аналогом холистического (целостного) подхода к человеку. С этих позиций следует "лечить больного", а не "болезнь".

Введение

Онтогенез - это процесс развития организма от момента его зарождения до конца жизни. Организм живого существа - единое целое, а человек с его сложным анатомическим строением, физиологическими и психическими особенностями представляет собой высший этап эволюции органического мира. Нельзя представить себе организм как набор отдельных органов, выполняющих свои собственные функции и не подвергающихся влиянию соседних. Организм представляет собой единое целое, составные части которого являют наиболее совершенное и гармоничное создание из всех тех, которые только могла создать природа. Все органы и их назначения взаимосвязаны. Организм - биологическая система, состоящая из взаимосвязанных и соподчинённых элементов, взаимоотношения которых и особенности их строения подчинены их функционированию как единого целого. Знание организма и его систем помогут оказать реальную помощь его функционированию. Это придает актуальность данному исследованию.

Цель данной работы - выявить особенности системы функционирования органов живого организма.

Объект исследования - живой организм.

Предмет исследования - организм как единое целое. Механизм регуляции.

В рамках достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

Определить систему органов живого организма на примере человека;

Выявить механизм регуляции и управления в живых организмах.

В работе над темой использовались методы: наблюдение, сопоставление данных, контент - анализ.

Исследование базировалось на литературных источниках по данной теме следующих авторов: Л.А. Бельченко, В.А. Лавриненко, Г.И. Миловзоров, В.М. Смирнова и др.

1. Понятие и сущность онтогенеза организмов

Термин «онтогенез» («онтогения») был введен немецким зоологом Э. Геккедлем в 1866 году как противопоставление филогении - историческому (эволюционному) развитию данного вида. Геккель полагал, что онтогенез исчерпывающе определяется филогенией («филогения есть механическая причина онтогении»).

Онтогенез - это индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до конца жизни. Онтогенез включает рост, т.е. увеличение массы тела, его размеров, дифференцировку. Термин «онтогенез» введён Э. Геккелем (1866) при формулировании им биогенетического закона.

У животных и растений, размножающихся половым путём, зарождение нового организма осуществляется в процессе оплодотворения, а онтогенез начинается с оплодотворённой яйцеклетки, или зиготы. У организмов, которым свойственно бесполое размножение, онтогенез начинается с образования нового организма путём деления материнского тела или специализированной клетки, путём почкования, а также из корневища, клубня, луковицы и т.п.

В ходе онтогенеза каждый организм закономерно проходит последовательные фазы, стадии или периоды развития, из которых основными у организмов, размножающихся половым путём, являются: зародышевый (эмбриональный, или пренатальный), послезародышевый (постэмбриональный, или постнатальный) и период развития взрослого организма.

В основе онтогенеза лежит сложный процесс реализации на разных стадиях развития организма наследственной информации, заложенной в каждой из его клеток. Обусловленная наследственностью программа онтогенеза осуществляется под влиянием многих факторов (условия внешней среды, межклеточные и межтканевые взаимодействия, гуморально-гормональные и нервные регуляции и т.д.) и выражается во взаимосвязанных процессах размножения клеток, их роста и дифференцировки.

Онтогенез делится на следующие периоды: предзародышевое развитие, или гаметогенез - развитие женских и мужских половых клеток до того момента, когда они станут способными к оплодотворению; развитие зародыша, или эмбриогенез, от момента оплодотворения до вылупления или рождения (в медицинской литературе этот период обозначается как пренатальное развитие); постэмбриональное (постнатальное) развитие, включающее метаморфоз (там, где он присутствует), рост (увеличение линейных размеров и массы организма), физиологическую (спонтанно протекающую) и репаративную (вызванную искусственными травмами) регенерацию; старение. Изучение старения является предметом специальной дисциплины - геронтологии.

Познание онтогенеза, его движущих сил и механизмов - одна из основных проблем современной биологии, да и естественных наук в целом. Эта проблема важна также и в прикладном отношении. Сердцевину науки об онтогенезе составляет эмбриология - раздел биологии, изучающий развитие зародышей. Современная эмбриология тесно связана с другими разделами биологии, в первую очередь - с учением о наследственности (генетикой), клеточной и молекулярной биологией. Вместе с тем, онтогенез требует для своего понимания и более широких, междисциплинарных подходов. Особое значение для понимания онтогенеза имеет новый раздел физики и математики - теория самоорганизации. Развивающиеся зародыши, с самой общей точки зрения, являются примерами самоорганизующихся систем. Современное синтетическое учение об онтогенезе часто называют биологией развития.

В число главных проблем онтогенеза входит выяснение факторов клеточного размножения (исследование этого вопроса, однако, обычно выводят за рамки учения об онтогенезе и относят к цитологии), морфогенеза и клеточной дифференцировки.

Яйцеклетки всех многоклеточных животных после оплодотворения сперматозоидами (или после искусственной активации к развитию - партеногенеза) последовательно делятся на несколько тысяч дочерних клеток, суммарный объем которых равен объему яйцеклетки. Этот начальный период развития называется дроблением яйца. После окончания дробления зародыши различных животных имеют форму плотного комка клеток, полой сферы или многоклеточного диска.

В результате морфогенеза зародыш приобретает двух- или трехслойное строение, формируется кишечник, а у позвоночных животных затем - и центральная нервная система. Позже начинается специализация отдельных органов и клеток зародыша. В результате возникает от нескольких десятков (у низших животных) до сотен (а по другим классификациям - миллионов) специализированных (дифференцированных) клеток. Данный процесс называется клеточной дифференцировкой (цитодифференцировкой).

2. Система органов живого организма на примере человека

Орган представляет собой часть тела, которая занимает в нем постоянное положение, имеет определенное строение и форму и выполняет одну или несколько функций. Орган состоит из нескольких видов тканей, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную, ведущую функцию. В состав скелетной мышцы, например, входит поперечнополосатая мышечная и рыхлая соединительная ткань. В ней имеются кровеносные и лимфатические сосуды и нервы.

Органы представляют собой рабочие аппараты организма, специализированные на выполнении сложных видов деятельности, необходимых для существования целостного организма. Сердце, например, выполняет функцию насоса, перекачивающего кровь из вен в артерии; почки - функцию выделения из организма конечных продуктов обмена веществ; костный мозг - функцию кроветворения и т.д. Орган - это исторически сложившаяся система различных тканей, объединенных общей для данного органа основной функцией, структурой и развитием.

В теле человека имеется много органов, но каждый из них является частью целостного организма. Несколько органов, совместно выполняющих определенную функцию, образуют систему органов. Все системы органов находятся в сложном взаимодействии друг с другом и составляют в анатомическом и функциональном отношении единое целое - организм.

Нередко две или несколько систем органов объединяют в понятие аппарат. Но, обладая сложной организацией, живой организм представляет собой единое целое, в котором деятельность всех его структур - клеток, тканей, органов и их систем - согласована и подчинена этому целому.

В анатомической и функциональной связи между всеми системами органов человека проявляется целостность организма. Живой организм, состоящий из множества органов, существует как единое целое.

Система органов движения обеспечивает передвижение организма в пространстве и участвует в образовании полостей тела (грудной, брюшной), в которых располагаются внутренние органы. Эта система образует также полости, в которых находятся головной и спинной мозг.

Система органов пищеварения осуществляет механическую и химическую переработку поступающей в организм пищи, а также всасывание во внутреннюю среду организма питательных веществ. Эта система выводит из организма оставшиеся неусвоенными вещества в окружающую среду.

Пищеварительный аппарат человека представлен пищеварительной трубкой, крупными железами пищеварительного тракта, а также множеством мелких желез, залегающих в слизистой оболочке всех отделов пищеварительного тракта. Общая длина пищеварительного тракта от полости рта до заднего прохода составляет 8-10 м. По большей части он представляет собой изогнутую в виде петель трубку и состоит из переходящих одна в другую частей: полости рта, глотки, пищевода, желудка, тонкой, толстой и прямой кишки.

Чтобы произошло переваривание пищи, сначала необходимо ее разжевать и проглотить. Затем пища попадает в желудок и кишечник, где выделяются пищеварительные соки. Только слаженная работа всех органов пищеварения дает возможность полностью переварить пищу. Каждый орган в данном случае выполняет часть сложного процесса, а все вместе они осуществляют пищеварение. Значит и между отделами одной системы органов существует физиологическая зависимость.

Для нормальной работы пищеварительной системы требуется поступление к клеткам ее органов питательных веществ, кислорода. Из клеток должны удаляться углекислый газ и другие вредные вещества. Иначе говоря, система органов пищеварения теснейшим образом связана физиологически с системой органов кровообращения, дыхания, выделения и др.

Система органов дыхания обеспечивает газовый обмен, т.е. доставку кислорода из внешней среды в кровь и выведение из организма углекислого газа, одного из конечных продуктов обмена веществ, а также принимает участие в обонянии, голосообразовании, водно-солевом и липидном обмене, вырабатывании некоторых гормонов. В дыхательном аппарате легкие выполняют газообменную функцию, а полость носа, носоглотка, гортань, трахея и бронхи - воздухопроводящую. Попадая в воздухоносные пути, воздух согревается, очищается и увлажняется. Кроме того, здесь же происходит восприятие температурных, механических и обонятельных раздражений.

Система мочевых органов выводит из крови и организма продукты обмена веществ. Мочеобразующие органы, которые также называются органами выделения, очищают организм от шлаков, образующихся в результате обмена веществ.

Систему половых органов поддерживает жизнь вида, т.е. несет специальную функцию размножения. Половые органы подразделяются на наружные и внутренние. Внутренние мужские половые органы образуют яички, придатки, семенные пузырьки, семявыносящие протоки, предстательная и бульбоуретральные железы. Наружными мужскими половыми органами являются мошонка и половой член.

К внутренним женским половым органам относятся яичники, матка, маточные трубы, влагалище, а к наружным - большие и малые половые губы, клитор, луковицы преддверия влагалища и большие железы преддверия. Наружные женские половые органы располагаются в переднем отделе промежности, в области мочеполового треугольника.

Сердечно-сосудистая система, состоящая из кровеносной и лимфатической систем, доставляет питательные вещества и кислород к органам и тканям, удаляет из них продукты обмена веществ, а также обеспечивает транспортировку этих продуктов к выделительным органам (почкам, коже), а углекислого газа - к легким. Кроме того, продукты жизнедеятельности эндокринных органов (гормоны) также разносятся с помощью кровеносных сосудов по всему организму, чем обеспечивается влияние гормонов на деятельность отдельных частей и организма в целом.

Система органов внутренней секреции осуществляет при помощи гормонов регуляцию жизнедеятельности организма.

Система органов размножения - это семенники у мужчин, яичники и матка - у женщин. Система органов размножения обеспечивает воспроизведение потомства.

Нервная система объединяет все части организма в единое целое и уравновешивает его деятельность соответственно меняющимся условиям внешней среды. Будучи теснейшим образом связана с эндокринными органами, она обеспечивает совместно с последней нейрогуморальную регуляцию жизнедеятельности отдельных частей и организма в целом. Нервная система (кора полушарий головного мозга) является материальным субстратом психической деятельности человека, а также составляет важнейшую часть органов чувств.

Так как передвижение в пространстве и чувствительность свойственны животным организмам (это и отличает их от растений), соматическая часть нервной системы получила также название анимальной («анималь» - животное).

Вегетативная нервная система названа так потому, что она оказывает влияние на «внутреннее хозяйство» организма: обмен веществ, кровообращение, выделение, размножение («вегетатио» - растительность).

Органы и системы организма находятся между собой в столь тесной связи и взаимозависимости, что патологические изменения в одном из них не могут не отразиться на других, что приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности организма в целом. Даже незначительные изменения, не говоря уже о постоянном влиянии патогенных факторов окружающей среды, приводят к ухудшению общего состояния, возникновению дисфункции различных органов и как итог - к болезни. И не одного только органа, а всего организма.

Еще в 30-е годы XX века известный отечественный терапевт Д. Д. Плетнев утверждал, что «врач имеет дело не с органопатологией, то есть не с болезнью какого-либо органа, а с атропологией, то есть болезнью человека». Современная медицина, теоретически провозглашая данное утверждение, на практике его игнорирует.

Современная наука рассматривает организм человека как единое целое, в котором все органы и системы находятся в тесной связи между собой, а их функции регулируются и направляются центральной нервной системой. В силу этого воздействие физических упражнений на мышечную систему оказывает также влияние на сердечно-сосудистую, дыхательную, нервную систему, на пищеварение, обмен веществ, выделение и т.д., иначе говоря, на весь организм. Установление учеными того факта, что вокруг тела человека существует фиксированное энергетическое поле, влияющее на его физическую структуру, убедительно доказывает существование организма как единого целого.

Таким образом, организм человека, его единое целое, составляют несколько уровней организации по возрастанию, а именно: молекулярный уровень, клеточный уровень, тканевой уровень, органный уровень, системно-органный уровень и организменный уровень. Причем единицей считается клетка, а более высокие уровни за счет сложного взаимодействия осуществляют существование организма.

3. Механизм регуляции и управления в живых организмах

Организм как единое целое может существовать только при условии, когда составляющие его органы и ткани функционируют с такой интенсивностью и в таком объеме, которые обеспечивают адекватное уравновешивание со средой обитания. По словам И. П. Павлова, живой организм - сложная обособленная система, внутренние силы которой постоянно уравновешиваются с внешними силами окружающей среды. В основе уравновешивания лежат процессы регуляции, управления физиологическими функциями.

И.П. Павлов в своем учении о высшей нервной деятельности человека и животных убедительно показал, что взаимодействие и взаимозависимость внутренних и внешних проявлений жизнедеятельности организма координирует центральная нервная система. Он установил, что в организме нет ни одного органа и функции, которые не находились бы в той или иной мере под контролем центральной нервной системы.

Организм человека постоянно связан с внешней средой, из которой он получает питательные вещества, кислород и одновременно выделяет в нее отработанные продукты жизнедеятельности. На организм воздействуют все изменения внешней среды - колебания температуры, движение и влажность воздуха, солнечная инсоляция и т.д. Связь и активное приспособление организма к окружающей его внешней среде обеспечиваются корой больших полушарий головного мозга, которая одновременно является высшим регулятором всей деятельности организма.

Целостность организма выражается и в том, что при заболевании и травме страдают не только больные, поврежденные органы или части тела, но всегда проявляется и общая реакция организма. Это выражается в изменении функций нервных клеток и нервных центров, что ведет к поступлению в кровь необходимых гормонов, витаминов, солей и других веществ, участвующих в регулировании жизнедеятельности организма. В результате повышаются его энергетические и защитные возможности. Это помогает преодолевать возникшие нарушения, способствует их компенсации или восстановлению.

Управление, или регуляция, в живых организмах представляет собой совокупность процессов, обеспечивающих необходимые режимы функционирования, достижение определенных целей или полезных для организма приспособительных результатов. Управление возможно при наличии взаимосвязи органов и систем организма. Процессы регуляции охватывают все уровни организации системы: молекулярный, субклеточный, клеточный, органный, системный, организменный, надорганизменный (популяционный, экосистемный, биосферный).

Способы управления в организме. Основные способы управления в живом организме предусматривают запуск (инициацию), коррекцию и координацию физиологических процессов.

Запуск представляет собой процесс управления, вызывающий переход функции органа от состояния относительного покоя к деятельному состоянию или от активной деятельности к состоянию покоя. Например, при определенных условиях центральная нервная система инициирует работу пищеварительных желез, фазные сокращения скелетной мускулатуры, процессы мочевыведения, дефекации и др.

Коррекция позволяет управлять деятельностью органа, осуществляющего физиологическую функцию в автоматическом режиме или инициированную поступлением управляющих сигналов. Примером может служить коррекция работы сердца центральной нервной системой посредством влияний, передаваемых по блуждающим и симпатическим нервам. онтогенез организм человек регуляция

Координация предусматривает согласование работы нескольких органов или систем одновременно для получения полезного приспособительного результата. Например, для осуществления акта прямохождения необходима координация работы мышц и центров, обеспечивающих перемещение нижних конечностей в пространстве, смещение центра тяжести тела, изменение тонуса скелетных мышц.

Механизмы управления. В организме клетки, ткани, органы и системы органов работают как единое целое. Их согласованная работа регулируется двумя способами: гуморальным (лат. гумор - жидкость) - с помощью химических веществ через жидкие среды организма (кровь, лимфу, межклеточную жидкость) и с помощью нервной системы.

Гуморальный механизм управления предусматривает изменение физиологической активности органов и систем под влиянием химических веществ, доставляемых через жидкие среды организма (интерстициальная жидкость, лимфа, кровь, цереброспинальная жидкость и др.). Гуморальный механизм управления является древнейшей формой взаимодействия клеток, органов и систем, поэтому в организме человека и высших животных можно найти различные варианты гуморального механизма регуляции, отражающие в известной мере его эволюцию. Одним из простейших вариантов является изменение деятельности клеток под влиянием продуктов обмена веществ. Последние могут изменять работу клетки, из которой происходит выделение этих продуктов, и других органов, расположенных на достаточном удалении.

Например, под влиянием СО2, образующегося в тканях в результате утилизации кислорода, изменяется активность центра дыхания и как следствие - глубина и частота дыхания. Под влиянием адреналина, выделяемого в кровь из надпочечников, изменяются частота и сила сердечных сокращений, тонус периферических сосудов, ряд функций центральной нервной системы, интенсивность обменных процессов в скелетных мышцах, увеличиваются коагуляционные свойства крови.

Для гуморального механизма управления характерны относительно медленное распространение и диффузный характер управляющих воздействий, низкая надежность осуществления связи.

В естественных условиях нервный и гуморальный механизмы работают как единый нейрогуморальный механизм управления. Нейрогуморальный механизм управления представляет собой комбинированную форму, в которой одновременно используются гуморальный и нервный механизмы; оба взаимосвязаны и взаимообусловлены. Так, передача управляющих воздействий с нерва на иннервируемые структуры осуществляется с помощью химических посредников - медиаторов, действующих на специфические рецепторы.

Еще более тесная и сложная связь обнаружена в некоторых ядрах гипоталамуса. Нервные клетки этих ядер приходят в активное состояние при изменении химических и физико-химических показателей крови. Активность этих клеток вызывает образование и выделение химических факторов, стимулирующих восстановление исходных характеристик крови.

Так, на повышение осмотического давления плазмы крови реагируют специальные нервные клетки супраоптического ядра гипоталамуса, активность которых приводит к выделению в кровь антидиуретического гормона, усиливающего реабсорбцию воды в почках, что обусловливает снижение осмотического давления.

Взаимодействие гуморального и нервного механизмов создает интегративный вариант управления, способный обеспечить адекватное изменение функций от клеточного до организменного уровней при изменении внешней и внутренней среды.

Управление физиологическими функциями осуществляется посредством передачи информации. Информация может содержать сообщение о наличии возмущающих воздействий, отклонение функций. Она передается по афферентным (чувствительным) каналам связи. Информация, передаваемая по эфферентным (исполнительным) каналам связи, содержит сообщение о том, какие функции и в каком направлении следует изменять.

Гуморальный механизм в качестве средств управления и передачи информации использует химические вещества - продукты обмена веществ, простагландины, регуляторные пептиды, гормоны и др. Так, накопление молочной кислоты в мышцах при физической нагрузке является источником информации о недостатке кислорода.

Нервный механизм в качестве средства управления, передачи информации использует потенциалы возбуждения, которые объединяются в определенные паттерны по частоте, набору, характеристикам межимпульсных интервалов и кодируют необходимую информацию. Показано, что паттерны возбуждений гипоталамических нейронов при формировании мотивации голода специфичны и существенно отличаются от столь же специфичных паттернов возбуждений нейронов, ответственных за формирование мотивации жажды.

Гуморальный и нервный механизмы предусматривают использование нескольких форм управления. Аутокринная, паракринная и гуморальная формы характерны для эволюционно более древнего механизма. Аутокринная форма управления предполагает изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в межклеточную среду самой клеткой. Паракринная форма управления основана на выделении клетками химических средств управления в межтканевую жидкость. Химические субстраты, распространяясь по межтканевым пространствам, могут управлять функцией клеток, расположенных на некотором удалении от источника управляющих воздействий.

Гуморальная форма управления реализуется при выделении биологических веществ в кровь. С током крови эти вещества достигают всех органов и тканей. В основе нервного механизма управления лежит рефлекс - ответная реакция организма на изменения внутренней и внешней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы. Управление посредством рефлексов предусматривает использование двух форм.

Местные рефлексы осуществляются через ганглии автономной нервной системы, которые рассматриваются как нервные центры, вынесенные на периферию. За счет местных рефлексов происходит управление, например моторной и секреторной функциями тонкой и толстой кишки.

Центральные рефлексы протекают с обязательным вовлечением различных уровней центральной нервной системы (от спинного мозга до коры большого мозга). Примером таких рефлексов является выделение слюны при раздражении рецепторов полости рта, опускание века при раздражении склеры глаза, отдергивание руки при раздражении кожи пальцев и др.

Таким образом, в естественных условиях нервный и гуморальный механизмы едины и, образуя нейрогуморальный механизм, реализуются в разнообразных комбинациях, наиболее полно обеспечивающих адекватное уравновешивание организма со средой обитания.

Заключение

Онтогенез - это индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до конца жизни. В настоящее время живой организм принято рассматривать не просто как многоклеточную колонию, а как сложноорганизованную систему, имеющую несколько уровней организации. Самый низкий - базовый уровень, это клеточный. Совокупность клеток, сходных по строению и свойствам, образует более высокий уровень - тканевый.

Из совокупности тканей состоят органы, - это еще более высокий уровень организации. Наконец, совокупность органов, выполняющих сходные функции, формирует системы органов и позволяет многоклеточной колонии существовать как единому целому.

Таким образом, организм человека - это сложноорганизованная система, в которой каждый её элемент сам представляет собой систему, т.е. многоклеточный организм - это система систем.

Каждая система органов выполняет свою, конкретную функцию, но в целом организме она приобретает новое свойство - осуществлять связь с внешней средой для того, чтобы на любое изменение окружающей среды так изменить работу органов и систем органов, чтобы химический состав и физические свойства внутренней среды не изменились. Это необходимо для сохранения и поддержания постоянства внутренней среды.

Таким образом, системы органов работают не изолированно, а объединяются для достижения полезного результата, образуя временное объединение - функциональную систему. Функционирование организма как единого целого обеспечивается взаимодействием нервной и гуморальной регуляции.

Библиографический список литературы Цели живого существа

И высших млекопитающих может породить теорию, что все органы служат лишь для обслуживания мозга и нервной системы, кои являются престолом сознания.
Не означает ли это, что у функционирования живого организма все-таки есть какой-то скрытый общий...

О млекопитающих

Жданова Т. Д. Особенности строения организма. Класс млекопитающие, или звери, насчитывает 4000...
...связано с устройством их организма, включая строение и функционирование таких жизненно важных систем и органов, как нервная и сенсорные системы...

Занятия физическими упражнениями и спортом вызывают в организме человека многосторонние и глубокие изменения в соответствии с общими биологическими принципами. Поэтому, естественнонаучную основу физического воспитания составляют медико-биологические науки: биология, анатомия, физиология, морфология и др.

Организм человека является целостной открытой саморегулирующейся живой системой, реагирующей на изменения внешней и внутренней среды, имеет автономную систему регуляции и управления жизненными функциями при различных ситуациях.

Современная наука рассматривает организм человека как единое целое, в котором все органы находятся в тесной взаимосвязи и взаимодействии и образуют сложную саморегулирующую, саморазвивающуюся систему. Жизнедеятельность организма можно рассматривать как согласованную активность его анатомо-физиологических систем: нервной, сердечнососудистой, дыхательной, пищеварительной, выделительной, а также опорно-двигательного аппарата. Организм может существовать только при постоянном взаимодействии с окружающей средой и обновляться за счёт такого взаимодействия.

Выработанное в процессе эволюции важнейшее свойство живого организма – поддерживать постоянство внутренней среды, получило название гомеостаз. Явление гомеостаза состоит в том, что живые организмы при изменении факторов внешней и внутренней среды стремятся обеспечить оптимальные условия своего существования (температура, артериальное и осмотическое давление и т.д.). Жизнедеятельность всех частей организма человека возможна только при условии сохранения относительного физико-химического постоянства его внутренней среды, которая включает три компонента: кровь, лимфу и межтканевую жидкость. Важную роль в сохранении гомеостаза играет гуморальная и нервная регуляция функций

В процессе приспособления в животном мире создавались доминирующие нервные и гуморальные реакции, которые постепенно трансформировались в соответствующие механизмы регуляции функций организма. Нервный механизм регулирования осуществляется через нервные импульсы, идущие по определённым нервным волокнам к строго определённым органам или частям организма. Основным нервным механизмом регуляции функций является рефлекс – ответная реакция организма на раздражение, поступающее из внешней или внутренней среды. Он реализуется по рефлекторной дуге: пути, по которому идёт возбуждение от рецепторов до исполнительных органов (мышцы, железы и т.д.). Различают два вида рефлексов: а) безусловные – врождённые и б) условные – приобретённые.

Нервная регуляция функций складывается из сложнейших взаимоотношений двух видов рефлексов. При любом отклонении состояния среды организм реагирует физиологической реакцией, направленной на его восстановление. Регуляция функций организма осуществляется посредством нервной системы, а также гуморальным (в том числе гормональным) путём. В обеспечении взаимодействия между органами и тканями ведущая роль принадлежит нервной регуляции: её действие в 250-300 раз выше, она всегда строго направлена к определённому эффектору и может быстро прекращаться.

Гуморальный механизм регулирования осуществляется за счёт химических веществ, которые содержатся в циркулирующих в организме жидкостях (кровь, лимфа, тканевая жидкость). Выделяемые железами внутренней секреции химические вещества (гормоны), попадая в кровоток, поступают по всем органам и тканям, независимо от того, участвуют они в регуляции функций или нет. Нервная и гуморальная функции тесно взаимосвязаны и образуют единую нейрогуморальную регуляцию. При двигательной деятельности сокращаются мышцы, изменяет свою работу сердце, железы выделяют в кровь гормоны, которые, в свою очередь, оказывают усиливающее или ослабляющее действие на те же мышцы, сердце и другие органы .

Основным свойством организма, как биологической системы, является саморегуляция. Под влиянием занятий физическими упражнениями и спортом в мышечной, костной, сердечнососудистой и других системах происходят прогрессивные морфофункциональные изменения, которые обеспечивают приспособляемость организма человека к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Без знания закономерностей функционирования органов и систем организма, особенностей сложных процессов жизнедеятельности нельзя правильно организовать процесс физического воспитания, определить объём и

интенсивность физических упражнений, обеспечить оздоровительный эффект занятий. Разберём подробнее эти изменения.

2.3. Мышечная система и её функции

Мышечная система человека объединяет около 400 различных мышц, которые составляют до 40% веса тела. У спортсменов этот показатель может достигать 50%. При помощи мышц осуществляется опорная роль скелета и движение человека. Они способствуют более полному дыханию и кровообращению, поддерживают внутренние органы в определённом положении, защищают их от воздействия внешней среды и т.д. Мышцы отличаются высокой работоспособностью и экономичностью. Это свойство мышц находится в прямой зависимости от умения человека расслаблять неработающие мышцы. Этой способностью, в большей мере, владеют спортсмены. Своим тонусом мышцы в значительной мере обуславливают форму и способ держания тела. Только благодаря работе мышц возможно удержание тела в вертикальном положении при наличии небольшой площади опоры .

Мышцы делятся на три вида: а) гладкие, покрывающие стенки кровеносных сосудов и внутренних органов; б) сердечная мышца; в) мышцы скелета. Первые два вида мышц работают независимо от воли человека. Работа скелетной мускулатуры контролируется произвольно и осуществляется она за счёт напряжения или сокращения. Скелетная мышца состоит из различного количества мышечных волокон.

При выполнении дифференцированных движений число вовлекаемых в работу мышечных волокон невелико, а при нарастании мышечных усилий их число увеличивается.

Например, глазные мышцы имеют пять волокон, а мышцы туловища, нижних конечностей имеют до 200 волокон в каждой двигательной единице. Если в активную деятельность вовлекаются свыше 2/3 скелетных мышц, то такую работу называют глобальной. Если во время работы функционируют от 1/3 до 2/3 мышц, то речь идёт о региональной работе, а если меньше 1/3 – локальной мышечной работе.

При возбуждении мышцы, не изменяющей длины (изометрический режим), выполняется статическая работа. Сокращение же мышцы при уменьшении её длины (изотонический режим) обеспечивает динамическую работу. Чаще всего мышцы работают в смешанном (ауксотоническом) режиме.

Мышцы при своём сокращении и напряжении развивают определённую силу, которую можно измерить. Сила отдельной мышцы зависит от количества и толщины мышечных волокон, а также от исходной её длины.

Какие же из мышц имеют наибольшее значение и какие мышечные группы следует развивать в первую очередь? У разных людей сила отдельных мышечных групп различна. У людей, не занимающихся спортом, обычно лучше развиты мышцы, противодействующие силе тяжести: разгибатели спины и ног, а также сгибатели рук. У спортсменов увеличение силы отдельных мышц зависит от вида спорта. Так, у штангистов более всего развиты разгибатели рук, ног и туловища; у гимнастов – приводящие мышцы плечевого пояса; у боксёров – мышцы плечевого пояса, шеи, груди, брюшного пресса, передней поверхности бедра; у пловцов – мышцы плеча, груди, живота, боковые мышцы туловища и т.д..

Работоспособность мышц зависит от уровня кровообращения. Количество действующих капилляров в усиленно работающей мышце возрастает в 60-70 раз по сравнению с мышцей, находящейся в покое. При динамической работе мышца в кровообращении выполняет роль «насоса». Во время расслабления мышца наполняется кровью и получает кислород, а также питательные вещества. При сокращении мышцы кровь и продукты обмена выталкиваются. При статической работе мышца напряжена и непрерывно давит на кровеносные сосуды. Она не получает ни кислорода, ни питательных веществ, а использует собственные запасы гликогена, чтобы получить энергию для работы. В этих условиях продукты распада не удаляются, в мышцах накапливается молочная кислота, которая способствует быстрому развитию утомления .

При статических нагрузках наряду с возрастанием объёма мышц увеличивается поверхность их прикрепления к костям, удлиняется сухожильная часть. Интенсивные метаболические процессы в мышцах способствуют увеличению количества капилляров, образующих густую сеть, что ведёт к утолщению мышечных волокон.

Нагрузки динамического характера меньше, чем статические, способствуют увеличению веса и объёма мышц. В мышцах происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Количество нервных волокон в мышцах, влияющих преимущественно на выполнение динамической функции, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих статическую функцию.

Часть молодых людей, в т. ч. и студенты, увлекаются т.н. атлетизмом, который ставит своей целью развитие мышечной силы и рельефности мускулатуры, используя главным образом, статические упражнения.

Действительно, такие упражнения помогают увеличить объёмы мышц, которые отстают в развитии, но они не развивают точности, ловкости, быстроты движений, не помогают ориентироваться и приспосабливаться к изменяющимся условиям. Кроме того, требуют больших нервных усилий, затрудняют дыхание, ограничивают возможности развития выносливости. Статические упражнения могут быть лишь дополнением к динамическим и эффективны лишь тогда, когда не превышают 1/3 общего числа упражнений.

2.4. Костная система и её функции

Костная система состоит из более 200 костей, соединённых с помощью суставов в подвижные сочленения, с помощью которых могут работать мышцы. Костная ткань представляет собой сложный орган, пронизанный кровеносными и лимфатическими сосудами, нервными волокнами.

Кости на 50% состоят из воды, в состав же остальной половины входят органические (12,4%) и неорганические (21,85%) вещества, а также жиры (15,75%). За весь период роста масса костного скелета увеличивается почти в 24 раза. Чем моложе организм, тем больше в его костях органических веществ и тем большей эластичностью они обладают.

Основной частью твёрдой опоры туловища является позвоночный столб, который состоит из 24 позвонков, крестца и копчика. Шейный отдел позвоночника состоит из 7 позвонков, грудной – из 12, поясничный из 5, крестцовый из 5 и копчиковый из 4 или 5. Позвоночный столб имеет естественные изгибы: шейный и поясничный лордоз, грудной и крестцовый кифоз, которые выполняют роль амортизаторов . Занятия физическими упражнениями способствуют выработке более высоких механических свойств костей. Под влиянием упражнений кости развиваются, делаются крупнее, прочнее и тяжелее, богаче кальцием. Прочность костей, особенно тех, которые выдерживают большую физическую нагрузку, можно проследить на примере бедренной и большой берцовой костей. Бедренная кость может выдержать нагрузку до 1500 кг, а вторая – до 1800 кг. Кости соединяются с помощью суставов, главная функция которых – выполнение движений. Каждый сустав заключён в суставную сумку, укреплённую связками.