Чудесные механизмы

Организм человека, равно как и любого животного, постоянно находится под воздействием различных раздражителей (сигналов) внутренней и внешней среды. Они в определенной степени изменяют обычное течение физиологических процессов, однако в норме любой живой организм легко приспосабливается к этим воздействиям, оставаясь здоровым. Как это объяснить?

На этот вопрос дал ответ И. П. Павлов. В конце прошлого века он открыл особые механизмы, которые получили название механизмов саморегуляции. Вот один из них, обнаруженный и подтвержденный многочисленными экспериментами.

Ученый искусственно изменял величину артериального давления у животных путем небольших кровопусканий, введения всевозможных растворов в кровь, раздражения того или иного нерва и т. п. И всякий раз через какое-то время давление крови снова возвращалось к исходному уровню. Так был установлен принцип саморегуляции, как форма взаимодействия внутри организма, при которой "само отклонение от нормы является причиной (стимулом) возвращения к норме". Этот принцип впоследствии стали называть золотым правилом саморегуляции.

Причем самым интересным оказалось то, что принцип саморегуляции может быть распространен на работу целого организма, на его "поведение".

В статье "Ответ физиолога психологам" (1932 г.) И. П. Павлов, полемизируя с американским психологом К. С. Лешли, писал: "Человек есть, конечно, система (грубо говоря - машина), как всякая другая в природе, подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам, но система... в высочайшей степени саморегулирующаяся, сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и даже совершенствующая..."

Этими словами ученый ясно указал на применимость принципа саморегуляции ко всем функциям организма. Он подчеркивал также, что саморегуляция обеспечивает тонкое уравновешивание со средой его обитания. И если это уравновешивание, то есть взаимодействие, нарушается, можно наблюдать необычайные реакции, резкое изменение в поведении.

Рассмотрим последовательно действие на организм основных раздражителей внешней среды. Этими сведениями, на наш взгляд, должен располагать каждый, чтобы умело управлять своим состоянием.

Прежде всего о раздражителях, возбуждающих нервную систему. На первое место следует поставите свет. Благодаря органу зрения и зрительному анализатору мы в форме света воспринимаем до 90 процентов всех ощущений и образов. Эти проценты и составляют основную долю возбуждающего влияния внешней среды.

Орган зрения составляют три отдела: воспринимающий - само глазное яблоко, его придатки; проводящий - зрительные нервы, то есть нервы и некоторые образования мозга, и третий - зрительные центры. Они-то и перерабатывают зрительные образы в понятия и представления этих образов.

Оптическая прозрачная система глаза, через которую проходят световые лучи, состоит из роговицы, камерной влаги, хрусталика и стекловидного тела. Свет, отраженный от предметов внешнего мира, действует па сетчатую оболочку глаза, состоящую из специальных клеток, получивших название палочек и колбочек. Эти световые рецепторы, возбуждаясь, передают импульсы в мозг, его кору, где возникают и ощущения света и зрительные образы. В сетчатке каждого глаза насчитывается до 120 миллионов палочек и колбочек. Первые, функционирующие при слабом освещении, воспринимают черно-белые тона, вторые, проявляющие свою деятельность при ярком освещении, - разные цвета.

Теперь известно каждому школьнику, что свет - электромагнитное излучение. Распространяется он в форме мельчайших материальных корпускул и волн электромагнитных колебаний.

Из общего спектра волновых электромагнитных колебаний глаз человека воспринимает в форме белого цвета только узкий диапазон волн длиной от 750 до 390 миллимикрон. Каждый из цветных лучей спектра имеет свою длину волны. Наиболее длинноволновые лучи спектра воспринимаются глазом в виде красных лучей, а коротковолновые - в виде фиолетовых.

Свет, воздействуя на нервную систему через органы зрения и кожу, поддерживает в нас длительное бодрствующее (возбужденное) состояние. Он является основным синхронизатором суточных ритмов. Как показали исследования, освещенность за время дня и ночи меняется в определенных точках земного шара 300 миллионов раз. Благодаря этому в организме человека происходят существенные изменения в течении многих биологических процессов,

Меняется ритм работы системы кровообращения, кроветворения, аппарата, регулирующего уровень артериального давления, дыхания, пищеварения, обмена веществ и др.

Значение ритма убедительно подтверждается наблюдениями за обезьянами. Стоило в опыте принудить их спать днем, а бодрствовать ночью, как у них появились заболевания типа невроза, А через некоторое время наблюдалось возникновение микроинфарктов в мышце сердца. Недаром И. П. Павлов говорил, что ритм есть властное требование природы. Следовательно, нельзя одобрить привычку некоторых людей работать допоздна при искусственном освещении, а утром спать при ярком солнечном свете. Такие люди живут вне гармонии с природой, что небезразлично для здоровья.

Имеет значение интенсивность светового потока. Очень яркий свет раздражает, утомляет и даже истощает силы организма. Известно, что в США практикуется так называемый "допрос третьей Степени". Допрашиваемого помещают в комнату без окон, пол, потолок и стены в которой окрашены в безукоризненно белый цвет. И в ней одновременно включают множество прожекторов. Мы такой допрос назовем изощренной пыткой: каждый, кого допрашивают в такой камере, тут же "раскрывается", без применения каких-либо средств воздействия. Таково значение силы света.

Разумное использование потока световых лучей, например прием солнечных ванн, по графику, разработанному врачами, улучшает общее состояние, повышает обмен веществ, тонус нервной системы и сопротивляемость к инфекциям.

Влияние на психику человека света, а также цвета и красок пристально изучается физиологами, врачами-гигиенистами, архитекторами. Уже стало законом в комнатах, обращенных окнами на юг, стены окрашивать в холодную гамму красок - сиреневых, синих, голубых, зеленых, чтобы смягчить ощущение палящего зноя и блеска солнца. А в комнатах, окнами выходящих на север, в теплые тона - желтый, бежевый, розоватых и красноватых оттенков.

Из всего сказанного можно сделать вывод: свет - сильнейший раздражитель природы - может быть хорошим союзником психической саморегуляции. Его можно использовать для стимуляции (повышения) деятельности и ее снижения, когда надо полноценно отдохнуть.

Второй мощный раздражитель внешней среды - это звук. Звуки окружают нас: в комнате тикают часы, переливается вода в трубах водопровода, за стеной приглушенные звуки рояля. Шуршит газета, скрипит перо.

А на улице шум машин, гул людских голосов. Существуют еще шум леса, говор ручьев и горных рек, стоны ветра, грохот грома и снежных лавин...

Короче говоря, мы живем в мире звуков и тяготимся, если нас окружает полная тишина.

Звуки воспринимаются ухом. Как глаз высоко чувствителен к свету, так ухо чувствительно к звуковым колебаниям.

Чем выше частота колебаний, тем короче длина волны, а следовательно, и выше звук. Высокий тон вызывается короткими волнами, измеряемыми миллиметрами, а низкий - метрами. Если записать звуки с помощью приборов, регистрирующих колебания, то в одном случае получатся четкие одинаковые ритмичные колебания, в другом - неправильные. Первые называются тонами, вторые шумами. Влияние их на нервную систему неодинаково.

Но прежде несколько слов о физиологии восприятия звуков.

Волна колебания воздуха, вызванная тем или другим звучащим телом, концентрируется ушной раковиной, как рупором, и по наружному слуховому проходу проникает до барабанной перепонки. Последняя вовлекается в эти колебания и передает их в полость среднего уха на слуховые косточки - молоточек, наковальню и стремя, соединенные между собой связками и суставами. Эти косточки, как рычаги, своими движениями возбуждают колебания во внутреннем ухе - в улитке, в ее перепончатом лабиринте, заполненном особой жидкостью. В нем расположена самая сложная часть аппарата слуха, получившая название кортиевого органа.

В лабиринте имеется множество волокон, напоминающих струны микроскопического рояля. Каждая из групп таких струн вовлекается в резонанс на звук только определенной частоты колебаний. В лабиринте размещается до 25 тысяч нервных клеток, выполняющих роль рецепторов, снабженных чувствительными волосками. Колебательные движения жидкости в лабиринте производят сгибание этих волосков, чем вызывают возбуждение нервных клеток. Их возбуждение в форме биотоков передается по слуховому нерву в продолговатый и средний мозг, а оттуда в кору височной области больших полушарий. Таким образом, нервные клетки - рецепторы, слуховые нервы и мозговой центр составляют слуховой анализатор, способный перерабатывать звуковые колебания разных частот в звуковые ощущения, четко различать характер звуковых явлений по их силе, тембру и высоте.

Звук, так же как и свет, может быть союзником и даже инструментом психической саморегуляции. Он же может вызывать и нервное раздражение. Это объясняется тем, что одни звуки вызывают тормозной процесс в нервной системе - убаюкивают человека, другие (очень высокого тембра и громкие) - до крайности раздражают. Недаром борьба с шумами проводится в государственном масштабе.

Чувство обоняния играет очень важную роль в жизни. Запахи цветов привлекают насекомых, питающихся цветочной пыльцой и нектаром. Лиса, волк и другие хищные животные выслеживают по запаху свою добычу. Первобытный человек и охотился и спасался от врагов, пользуясь не только зрением и слухом, но и обонянием.

Умение различать запахи необходимо и современному человеку. Оно предупреждает о примеси вредных газов во вдыхаемом воздухе, о недоброкачественной, испорченной пище. С обонянием связано множество эмоций человека.

Органы обоняния расположены внутри носа, полость которого разделена продольной и поперечными перегородками. Слизистая оболочка носовых раковин содержит обонятельные клетки, в которых имеются тонкие нервные окончания (обонятельные нити). Входя в полость черепа, эти нити формируют обонятельные нервы. Мельчайшие частицы пахучих веществ вместе с током воздуха попадают в полость носа, раздражают нервные окончания. По обонятельным нервам раздражения поступают в кору больших полушарий и воспринимаются человеком как разнообразные запахи.

Как показывает практика, запахи нам не безразличны. У одних они могут ухудшить настроение, у других даже спровоцировать приступ такого тяжелого аллергического заболевания, как бронхиальная астма. А иные не могут пользоваться услугами, скажем, парикмахерских из-за всегда присутствующего там специфического запаха.

Насчитывают до 400 тысяч различных запахов, воспринимаемых человеком. Но до сих пор отсутствует научная их классификация, подобная, например, той, какая имеется для световых и звуковых ощущений, где качество цвета или звука определяется длиной волны (световой или звуковой). Запах же в большинстве своем называют по имени вещества, которое его издает: "морской запах", "запах сена", "запах розы" и т. д.

Нельзя сбрасывать со счетов влияние раздражителей внешней среды, воспринимаемых нами благодаря осязанию. Орган осязания, как известно, - кожа. Окончания чувствительных нервов образуют специальные осязательные тельца, заложенные в толще кожи. Различают следующие виды кожной чувствительности: тепловую, холодовую, тактильную (к прикосновению) и болевую. Каждому виду соответствует особый раздражитель, и только болевая чувствительность вызывается многими раздражителями большой силы.

Итак, кожа помогает нам чувствовать тепло или холод, нежное дуновение ветра и удар, боль от укола иглы или прикосновение горячего утюга. Все эти многообразные ощущения порождаются раздражением кожных органов чувств. Их очень много. Подсчитано, что на 1 квадратный сантиметр кожи приходится 100-200 болевых, 12-15 Холодовых, 1-2 тепловых и около 25 точек давления.

Эти кожные органы чувств дают нам возможность ориентироваться в окружающей среде, помогают нашим рукам, пальцам выполнять тонкие и сложные работы. Они предупреждают нас об опасности. Трудно представить, что случилось бы с человеком, потеряй он кожную чувствительность!

Органы чувств - это "связные" нервной системы. Всякий нервный процесс начинается с действия на наш организм какого-то раздражения, вызывающего потоки импульсов, идущих в головной мозг. Дозируя силу раздражителей, люди научились регулировать нервно-психическое состояние. В лабораториях экспериментально были систематизированы эти приемы, дано научное объяснение механизмам их действия. Вот несколько примеров.

Легко вызвать процессы торможения в мозгу, если, например, долго смотреть в одну точку. Сначала отмечается зрительное, а затем и общее утомление, позже наступает сонливость и сон. Такой же эффект наблюдается, если пристально смотреть на блестящий предмет (что делали йоги) или световую точку голубого или зеленого цвета. Развитию тормозного процесса способствуют и неторопливые ритмичные мигания указанных световых точек или их маятникообразные покачивания перед глазами усыпляемого.

Торможение возникает и при воздействии на слуховой анализатор, если, к примеру, нарочно спокойно и монотонно произносить слова, выражающие суть тех ощущений, которые мы испытываем в период погружения в сон. Можно воздействовать и на кожный анализатор: хороший эффект производят ритмичные поглаживания теплой рукой, а также пассы рукой над телом, чтобы вызвать слабое раздражение движением воздуха. Пассы можно производить пучком теплых лучей или дуновением воздуха из фена. Как показали наблюдения, тормозящим эффектом обладают все раздражители, частота которых меньше 60 в минуту.

Одни и те же раздражители - слово, стук, мигание света - способны вызвать у человека и возбуждение и торможение. Это естественно, ведь оба нервных процесса, как уже говорилось, тесно взаимодействуют. Поэтому становится понятным, почему одни люди, скажем, в поезде не могут уснуть, а другие под мерное постукивание колес спят глубже обычного. Понятно, почему одних убаюкивает ритмичный шум морского прибоя или падающих капель дождя, а других - раздражает. Ребенок еще не понимает смысла слов колыбельной песни, но она звучит монотонно, успокаивает, усыпляет. Таких примеров в жизни можно видеть немало.

Есть также раздражители, влияющие на нервно-психическое состояние, которые поступают не из внешней среды, а от внутренних органов. К их числу относятся биотоки, порождаемые возбуждением скелетных мышц.

В теле человека более 600 мышц. Все вместе они составляют до 40 процентов веса человека среднего возраста (у новорожденных - 20 процентов, у людей старшего возраста - 30 процентов).

Мышечная ткань обладает замечательными способностями: она может возбуждаться, сокращаться, растягиваться. Ей присуща и эластичность, не сравнимая со свойствами лучших сортов резины. Она характеризуется способностью принимать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызывающих ее деформацию.

По своему строению и функции мышцы в основном подразделяются на две группы: поперечно-полосатые и гладкие. Первые так названы из-за микроскопической по перечной исчерченности. Эта ткань и составляет главную массу мышц. Каждая мышца прикреплена к костям, и благодаря присущей ей функции сокращения и расслабления позволяет нам по своему желанию производить необходимые движения. Вот почему эту группу мышц принято называть скелетной или произвольной мускулатурой.

Гладкая мускулатура участвует в построении многих внутренних органов и систем. Ее клетки находятся в толще стенок кровеносных сосудов, пищевода, желудка и всех других отделов кишечного тракта, мочевого пузыря и протоков желез. Такие клетки размещены и у корней волос.

В отличие от скелетной мускулатуры сокращения гладких мышц характеризуются выраженной медлительностью, они могут оставаться в сокращенном состоянии часами, сутками и дольше. Гладкие мышцы не подчинены нашим прямым волевым усилиям, поэтому их называют непроизвольными. Правда, и на них можно найти "управу", только действовать надо не обычно, а через посредство образных чувственных представлений.

Нас особо интересует вопрос о механизме возбуждения скелетных мышц, их воздействии на нервную систему и кору головного мозга. Наукой установлено, что мышцам, как и нервным тканям, присуще активное возбуждение. Оно протекает в тесном взаимодействии с нервной системой.

Функцию скелетных мышц отвечать на раздражение возбуждением и движением И. М. Сеченов картинно выразил в следующих словах: "Все бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению - мышечному движению. Смеется ли ребенок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге - везде окончательным фактом является мышечное движение".

Мышечному сокращению всегда предшествует возбуждение. Оно характеризуется прохождением по волокнам мышцы электрического тока, который принято называть биологическим током или током действия. Не сразу это было познано наукой. Открытие этого явления связано с именами ученых Луиджи Гальвани (1780 г.) и Александра Вольта.

Убедителен опыт Гальвани. Он приложил волокна нерва от работающей мышцы ко второй, неработающей, и она стала сокращаться вслед за первой. Этот опыт доказал, что в работающей мышце возник ток. Его легко улавливают современные чувствительные аппараты. Теперь всем известно, что каждому сокращению сердечной мышцы предшествует волна возбуждения. Это явление, например, используется для диагностики состояния сердечной мышцы с помощью электрокардиографии.

Поступает ли часть биотоков от работающих мышц в центральную нервную систему и кору мозга? Да, конечно. Наше тело, особенно его нервные волокна и нервные стволы, - неплохой проводник для тока. А как влияет биоток на состояние мозговой деятельности?

От работающих мышц нервные импульсы идут в кору головного мозга. Чем сильнее и продолжительнее движения, тем выше тонус коры, а значит, и выше уровень бодрствования. Но вот человек устал. Пока были силы двигаться, ему удавалось бороться со сном, но стоило присесть и расслабить часть мышц, как его сразу же стало неудержимо клонить в сон. А уж если представилась возможность прилечь, то сон и вовсе не побороть. Причем у физически утомленного человека расслабление мышц может быть очень глубоким, вплоть до степени относительной "электрической тишины", или "биоэлектрического молчания", в мышцах. Понятна индийская пословица: "Усталость - лучшая подушка".

Итак, биотоки, возникающие в мышцах в период их возбуждения, являются мощным раздражителем для нервной системы. Вот почему так важно овладеть способами произвольного регулирования этим раздражителем.