Рассуждение о морфомеханике. 6.4.23 «!!!»

  

6.4.23 «!!!»

Если детально рассмотреть возникновения приспособительных биологических процессов можно выделить несколько этапов. На первом, имеется некий оптимальный уровень среднесуточных напряжений для данной конкретной ткани. При этом заметных приспособительных биологических процессов не наблюдается. На втором этапе может измениться величина фактических среднесуточных напряжений или оптимальный уровень среднесуточных напряжений в данной точке живой системы. Например, вследствие некого внутреннего или внешнего воздействия – химического, гуморального, механического, приводящих к нарушению структуры или свойств межклеточного вещества. Возможно одновременное изменение оптимального и фактического среднесуточного напряжения.

В первом случае при изменении фактического уровня среднесуточных напряжений, оптимальный уровень среднесуточных напряжений остается прежним. Во втором случае, при изменении оптимального уровня среднесуточных напряжений в данной точке живой системы, величина фактических среднесуточных напряжений не меняется. В третьем варианте разнонаправлено изменяется как оптимальный уровень среднесуточных напряжений в данной точке живой системы, так и величина фактического среднесуточного напряжения.

Вследствие описанных изменений между оптимальным уровнем среднесуточных напряжений в данной точке живой системы, и величиной фактических среднесуточных напряжений возникает некая разность среднесуточных напряжений. Данную разность можно обозначить как градиент среднесуточных напряжений. По нашему мнению, именно при их появлении и начинаются приспособительные биологические процессы. Иными словами, можно утверждать, что градиент среднесуточных напряжений индуцирует биологические процессы, а значит, является биологически эффективным. Это, положение мы считаем основным в морфомеханике. Для упрощения терминологии разность между фактическим и оптимальным среднесуточным напряжением, в виде градиента среднесуточных напряжений, предлагается именовать биоэффективным напряжением.

На третьем этапе развития приспособительных реакций, начавшиеся биологические процессы приводят к коррекции либо уровня оптимальных среднесуточных напряжений, либо фактической величины среднесуточных напряжений, иногда и тех, и других одновременно. Конечной целью процессов «механической» адаптации является уравнивание фактических и оптимальных среднесуточных напряжений, достижение механического гомеостаза. Сближение их величины происходит по принципу обратной связи. Как только фактические и оптимальные среднесуточные напряжения сравниваются, приспособительные процессы приостанавливаются. Связано это с тем, что нивелируется градиент среднесуточных напряжений или, другими словами, исчезают биоэффективные напряжения. До тех пор, пока в тканях наблюдается механический гомеостаз, а значит, и отсутствуют биоэффективные напряжения, биологические приспособительные процессы не зарождаются, а ткань не изменяется.

Возникающие в тканях градиенты среднесуточных напряжений – биоэффективные напряжения, не только индуцируют различного рода приспособительные процессы, но и влияют на их интенсивность. Именно эти биологические процессы приводят к трансформации тканей, адаптируя их к фактическим среднесуточным напряжениям, и / или изменяют их величину. Приспособительные процессы нивелируют биоэффективные напряжения, возникающие при действии каждого из потоков внутренних сил вне зависимости от их направления.

Изначально, при повышении величины действующих напряжений запускаются процессы срочной адаптации. Здесь ведущую роль играет нервная система. Механорецепторы тканей генерируют сигнал, который обрабатывается на уровне центральной нервной системы. Согласно имеющейся в ней программы срочной адаптации посылается импульс мышечным группам, изменяющим положение тела, конечности, или же формы внутреннего органа. Иными словами, предпринимается попытка снизить величину действующего напряжения до оптимального значения.

Аналогичные явления наблюдаются при понижении действующих напряжений. В данном случае, посредством мышечной ткани, организм пытается, наоборот, повысить их величину. Это может быть рефлекторное сокращение скелетной мышцы, мышц внутреннего органа или сосуда. В результате повышения тонуса мышц, возрастают действующие напряжения в органах и тканях. Кроме этого, повышается давление в полом органе, которое также влияет на интенсивность внутренних сил.

Уровень действующих напряжений соотносится с оптимальным значением среднесуточных напряжений. Именно действующие напряжения определяют величину среднесуточных. Соответственно, чем дольше существуют высокие действующие напряжения, тем выше уровень среднесуточных. И наоборот, низкие действующие напряжения формируют низкий уровень среднесуточных напряжений. Становится понятным, что срочная коррекция действующих напряжений важна не только для исключения механических повреждений, но и необходима для поддержания среднесуточных напряжений на оптимальном уровне.

Однако коррекция уровня среднесуточных напряжений посредством мышечной ткани достаточно энергоемкий путь. Мышечная активность требует значительных расходов энергии и вещества. Для длительной работы мышц необходимо подключение других систем организма – сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной, пищеварительной, нервной. Их работа, обеспечивающая мышечную систему, также сопряжена с масс-энергетическими затратами. Несомненно, тренированность мышц имеет большое значение, но рано или поздно наступает период их утомления. Тогда, при сохранении прежней нагрузки, величина действующих напряжений либо возрастает, либо уменьшается еще больше, чем до реакции мышц. Сохранение работоспособности мышцы обеспечивает живой системе «путь к отступлению», позволяет в срочном порядке устранить критическое повышение нагрузки. Отсутствие контроля над уровнем напряжений может стать фатальным и привести к механическому повреждению как самих сухожильно-мышечных органов, так и смежных с ними структур. Необходимо отметить, что механическое повреждение само по себе приводит к изменению уровня действующих, а, следовательно, и среднесуточных напряжений.

Обратная связь, сигнализирующая о достижении предела компенсации посредством мышц, обеспечивается нервными волокнами и целым комплексом рецепторных приборов. Это и механорецепторы, и хеморецепторы, и барорецепторы расположенные, как в элементах ОДС, так и во внутренних органах. Действительно, мышечная деятельность приводит к существенным гуморальным сдвигам, нарушению химического состава жидких сред организма и межклеточного пространства. Истощаются запасы энергии и вещества, из которого она извлекается, энергетически «обкрадываются» жизненно важные органы, прежде всего ЦНС и сердце. На основании происходящих изменений в живой системе, ЦНС запускает другие приспособительные реакции. Это может быть отдых, изменение стратегии поведения, применение дополнительных внешних элементов, устройств и тому подобное.

Отсутствие стабилизации среднесуточных напряжений нейромышечными процессами, инициирует процессы нейрогуморальные. Опять-таки, в соответствии с сигналами от различных рецепторов органов и тканей, ЦНС подключает к биологическому ответу гуморальную систему. В кровь и другие жидкие среды организма выделяются биологически активные вещества, включая гормоны, посредством которых оказывается воздействие на ткани. В-последних, тем или иным образом активизируются клетки, «претворяющие в жизнь» тканевые приспособительные процессы. Клетка двигатель – биологических процессов, эффектор, реализующий адаптацию на уровне тканей. Биологические процессы направлены на непосредственную адаптацию тканей к существующему уровню среднесуточных напряжение, путем коррекции оптимального среднесуточного напряжения и / или изменение величины фактического среднесуточного напряжения. В обоих случаях целью является нивелирование градиентов среднесуточных напряжений, т.е. ликвидацию биоэффективных напряжений. Особенностями гуморального воздействия является то, что оно пролонгированное, сложно регулируемо, неспецифично и глобально. Вместе с тем это достаточно экономичный путь приспособления. Затраты энергии и вещества на продукцию биологически активных соединений минимальны. Доставка их с током крови дополнительно не нагружает сердечно-сосудистую систему, выведение осуществляется естественным путем.

Клетки, имеющие мембранные рецепторы, так же реагируют на появление биоэффективных напряжений. Непосредственное влияние на клетки, возможность их реакции на градиенты среднесуточных напряжений, позволяет последние нивелировать локально. Подобный путь следует признать наиболее оправданным с энергетической точки зрения. Не требуется подключение деятельности других систем органов, ответ ткани специфичен, целенаправлен и хорошо регулируем. Отрицательной стороной является относительная длительность достижения адаптации. Клеточная дифференцировка, синтез иных элементов межклеточного вещества, переориентация имеющихся, требует много времени. Следует отметить, что не всегда организм имеет достаточно времени для приспособления. Его дефицит один из факторов развития болезней и патологических реакций. Если посредством местных качественных и количественных трансформаций ткани удается добиться ликвидации биоэффективных напряжений, то индуцированные ими биологические процессы прекращаются сами собой. Клеточные рецепторы не получают внешней стимуляции, соответственно не запускают цепные внутриклеточные реакции.

Наряду с биоэффективными напряжениями на биологические процессы в клетках существенное влияние оказывает генетический код. Им регулируется направление и вид внутриклеточных реакций, скорость их течения, а также чувствительность клетки и оптимальный для нее уровень среднесуточных напряжений. Генетический код представляет собой программу клеточного анализатора механического фактора. Градиенты среднесуточных напряжений выступают в роли инициаторов приспособительных биологических процессов, индуцируя их в клетке. Они разворачиваются и постоянно корректируются генетической информацией, имеющейся в клетках. Отсюда становиться понятным важность единства генетической информации во всех клетках живой системы. Общность генетической информации позволяет миллионам клеток одинаково реагировать на внешнее воздействие. Это обеспечивает целостность живой системы и ее приспособляемость.

Биологические процессы приспособительного характера текут в организме постоянно. Они начинаются во внутриутробном периоде и завершаются только после смерти. Связано это с постоянным присутствием в живых системах биоэффективных напряжений.

В течение жизни происходит естественная гибель клеток, износ и повреждение структур межклеточного вещества. Соответственно при той же внешней нагрузке повышаются величины фактических напряжений, а также изменяются уровни оптимальных среднесуточных напряжений. Величина фактических среднесуточных напряжений не постоянна в течение жизни. Она может, как повышаться, так и понижаться, и зависит от физической активности, области обитания, сезона и множества других природных и социальных факторов. Изменение фактических среднесуточных напряжений при неизменной величине оптимальных среднесуточных напряжений обуславливает возникновение биоэффективных напряжений.

Живые организмы изменяются в течение жизни, их иногда поражают болезни, возникают мутации, травмы, они стареют. На их ткани воздействуют различные физические, химические и биологические факторы внешней среды. Это влияет на оптимальный уровень среднесуточных напряжений, что при неизменном фактическом среднесуточном напряжении, так же приводит к появлению биоэффективных напряжений.

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика