Физиология

Усвояемость смешанной пищи 82—90%. Норма белка в питании при легкой работе 80—1 00 г в сутки. Калорический коэффициент 1 г белка — около 1 7 Дж (4,1 кал). Калорический коэффициент 1 г жира — около 38 Дж (9,3 кал). Калорический коэффициент 1 г углевода — около 1 7 Дж (4,1 кал). С у то ч н а я п о тр е б н о с ть в в и та м и н а х : аскорбиновая кислота — 25—50 мг; в итамин В — о ко ло 1 мг; никотиновая кислота — около 50 мг; каротин — около 1 мг;

Противоположностью близорукости является дальнозоркость — гиперметропия. В дальнозорком глазу продольная ось глаза короткая, и поэтому парал­лельные лучи, идущие от далеких предметов, собираются сзади сетчатки, а на ней получается неясное, расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован путем аккомодационного усилия, т. е. увеличения выпуклости хрусталика. Поэтому дальнозоркий человек напрягает аккомодационную мышцу, смотря не только вблизи, но и вдаль. У дальнозорких людей ближайшая точка ясного видения отстоит от глаза дальше, чем у лиц с нормальным зрением. Поэтому аккомодационные усилия при рассматривании близких предметов являются недостаточными. В результате для чтения дальнозоркие люди должны надевать двояковыпуклые очки, усиливающие преломление лучей. Гиперметропию не следует смешивать со старческой дальнозоркостью. Эти два недостатка имеют общим только то, что при них необходимо пользоваться двояковы­пуклыми очками.

Всем анализаторным системам высших позвоночных животных и человека свой­ственны следующие основные принципы строения: 1. Многослойность, т. е. наличие нескольких слоев нервных клеток, первый из кото рых связан с рецепторными элементами, а последний — с нейронами ассоциативных отделов коры полушарий большого мозга. Между собой слои связаны проводящими путями, образованными аксонами их нейронов. Такое построение анализаторов обеспе чивает возможность специализации разных слоев по переработке отдельных видов информации, что позволяет организму более быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на промежуточных уровнях. Кроме того, это создает условия для тонкого регулирования этих процессов путем влияний, исходящих из более высоких слоев данной системы и других отделов мозга. 2. Многоканальность анализаторных систем означает наличие в каждом из их слоев множества (обычно десятки тысяч, а иногда до миллионов) нервных элементов, связан ных со множеством элементов следующего слоя, которые в свою очередь посылают нервные импульсы к элементам более высокого уровня. Наличие множества каналов обеспечивает анализаторам животных большую надежность и тонкость анализа. 3. Неодинаковое число элементов в соседних слоях, так называемых сенсорных «воронок». Примером может служить зрительная система, где слой фоторецепторов в каждой из двух сетчаток человека имеет 130 млн. элементов, а в слое выходных — ганг-лиозных клеток сетчатки — всего 1 млн. 250 тыс. нейронов. Это пример суживающейся «воронки». Однако на более высоких уровнях зрительной системы формируется расширяющаяся «воронка»: число нейронов в первичной проек­ционной области зрительной коры в тысячи раз больше, чем в подкорковом зрительном центре или на выходе сетчатки. В слуховом и ряде других анализаторов представлена только расширяющаяся «воронка» по направлению от рецепторов к коре. Физиологический смысл явления суживающихся воронок сводится к уменьшению количества информации, передаваемой в мозг, а в расширяющихся «воронках» — к обеспечению более дробного и сложного анализа разных признаков сигналов. 4. Дифференциация анализаторов по вертикали и по горизонтали. Дифференциация по вертикали заключается в образовании отделов, состоящих обычно из того или иного числа слоев нервных элементов. Отдел — более крупное морфофункциональное образова ние, чем слой элементов. Каждый такой отдел (например, обонятельные луковицы, кохлеарные ядра или коленчатые тела) имеет определенную функцию. Различают обычно рецепторный, или периферический, отдел анализаторной системы, один или чаще несколько промежуточных отделов и корковый отдел анализатора.

Чувствительность кожи и ощущение движения связаны с проведением в мозг сигналов от рецепторов по двум основным путям (трактам): лемнисковому и спинотала-мическому, значительно различающимся по своим морфологическим и функциональным свойствам. В последнее время описан и третий путь — латеральный тракт Морина, близкий по ряду характеристик к лемнисковой системе. Лемнисковый путь на всех уровнях состоит из относительно толстых и быстропро-водящих миелинизированных нервных волокон. Он передает в мозг сигналы о прикосно­вении к коже, давлении на нее и движениях в суставах. Отличительная особенность этого пути — быстрая передача наиболее тонкой информации, дифференцированной по силе и месту воздействия. Первые нейроны этого пути находятся в спинальном ган­глии, их аксоны в составе задних столбов восходят к топкому (Голля) и клиновидному (Бурдаха) ядрам продолговатого мозга, где сигналы передаются на вторые нейроны лемнискового пути. Часть волокон, в основном несущих сигналы от суставных рецепто­ров, оканчивается на мотонейронах сегментарного спинального уровня. Проприоцептивная чувствительность передается в спинном мозге также по дорсальному спиномозжечковому, спиноцервикальному трактам и некоторым другим путям.

Структура миофибрилл и ее изменения при сокращении. Миофибриллы представляют собой сократительный аппарат мышечного волокна. В поперечнополосатых мышечных волокнах миофибриллы разделены на правильно чередующиеся участки (диски), обладающие разными оптическими свойст­вами. Одни участки анизотропны, т. е. обла­дают двойным лучепреломлением. В обыкно­венном свете они выглядят темными, а в поляризованном — прозрачными в продольном направлении и непрозрачными в поперечном. Другие участки в обыкновенном свете выглядят светлыми — они изотропны, т. с. не обладают двойным лучепреломлением ( 34, а). Анизотропные участки обозначают 34.

Исследование интерорецепторов (интероцепторов), путей проведения и центров переработки афферентных сигналов позволяет говорить о существовании висцеральной сенсорной системы или висцерального анализатора (В. Н. Черниговский). Началом таких исследований явилась разработка проблемы кортико-висцеральных взаимоотношений. Оказалось, что на раздражение рецепторов внутренних органов можно выработать разнообразные условные рефлексы. Это свидетельствует о возможности коркового ана­лиза интероцептивных сигналов (К. М. Быков). Морфологами описаны разнообразные интероцепторы, которые представлены сво­бодными нервными окончаниями (дендриты нейронов спинальных ганглиев или клеток Догеля II типа периферических ганглиев вегетативной нервной системы), инкапсу­лированными [пластинчатые тельца (тельца Фатера-Пачини), колбы Краузе)], распо­ложенными на особых гломусных клетках (рецепторы каротидного и аортального клубочков). Механорецепторы реагируют на изменение давления в полых органах и сосудах, их растяжение и сжатие. Хеморецепторы сообщают ЦНС об изменениях химизма органов и тканей. Их роль особенно велика в рефлекторном регулировании и поддержа­нии постоянства внутренней среды организма. Возбуждение хеморецепторов головного мозга может быть вызвано высвобожде­нием из нервных окончаний его структур гистамина, индольных соединений, изменением содержания в желудочках двуокиси углерода и другими факторами. Рецепторы каротид­ных клубочков реагируют на недостаток в крови кислорода, на снижение величины рН (в пределах 6,9—7,6) и повышение напряжения углекислоты. Терморецепторы ответственны за начальный, афферентный этап процесса терморе­гуляции. Сравнительно малоисследованными остаются пока осморецепторы, они обнару­жены в интерстициальной ткани вблизи капилляров.

Таким образом, в живой клетке существует две системы движения ионов через мембрану. Один из них осуществляется по градиенту концентрации ионов и не требует затраты энергии, поэтому его называют пассивным ионным транспортом. Он ответствен за возникновение потенциала покоя и потенциала действия и ведет в конечном итоге к выравниванию концентрации ионов по обе стороны клеточной мембраны. Второй тип движения ионов через мембрану, осуществляющийся против концентрационного гра­диента, состоит в «выкачивании» ионов натрия из цитоплазмы и «нагнетании» ионов калия внутрь клетки. Этот тип ионного транспорта возможен лишь при условии затраты энергии обмена веществ. Его называют активным ионным транспортом. Он ответствен за поддержание постоянства разности концентраций ионов между цитоплазмой и омы­вающей клетку жидкостью. Активный транспорт — результат работы натриевого насоса, благодаря которому восстанавливается исходная разность ионных концентраций, нару­шающаяся при каждой вспышке возбуждения.

Обнаружение и различение сигналов (I, II) обеспечивается прежде всего рецептора­ми, а детектирование и опознание (V, VI) сигналов высшими корковыми уровнями ана­лизаторов. Между тем передача, преобразование и кодирование (III, IV) сигналов свойственны всем слоям анализаторов. I. Обнаружение сигналов начинается в рецепторах — специализированных клетках, эволюционно приспособленных к восприятию из внешней или внутренней среды организ­ма того или иного раздражителя и преобразованию его из физической или химической формы в форму нервного возбуждения. Классификация рецепторов. Все рецепторы разделяют на две большие группы: внеш­ние, или экстерорецепторы, и внутренние, или интерорецепторы. К экстерорецепторам относятся: слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы, к интерорецепторам — висцерорецепторы (сигнализирующие о состоянии внутренних органов), вестибуло- и проприорецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата).