73. Повышенное и пониженное барометрическое давление и его действие на организм.

Пониженное атмосферное давление - человек испытывает по мере подъема на высоту в самолете, в горах.

При значительной гипобарии - газовая эмболия пузырьками газа, выходящими из ткани в результате снижения растворимости газов при понижении давления. Пузырьки газа проникают в капилляры и разносятся по организму, вызывая эмболию сосудов. При более высоком давлении → тканевая/подкожная эмфизема. Накопление газов в слюне и моче создает впечатление«закипания».

Патологические изменения: уменьшение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе(гипоксия) и понижение атм. давления(декомпрессия), ↓процент насыщения гемоглобина кислородом. Снижение кислорода → гипоксия(кислородное голодание тк)К гипоксии особенно чувствительны нервные клетки и хеморецепторы сосудов-каротидного клубочка и дуги аорты. Раздражение рецепторов → стимуляция дых, сосудодвигательного и др. центров. Возникают одышка, ↓АД, отн. эритроцитоз, возбуждение корковых клеток (эйфория). Гипервентиляция способствует выведению из организма CO2-гипокапнии и алкалозу → снижается возбудимость дых центра. Прогрессирование приводит к параличу центра.

Повышенное атмосферное давление - при погружении под воду во время водолазных и кессонных работ.

Гипербарическая оксигенация - вдыхание кислорода под повышенным давлением создает перенасыщение кислородом - гипероксия. Гипербарическую оксигенацию используют с терапевтической целью, но избыток кислорода в тканях может оказывать токсическое действие.

Механизм действия гипероксии: начальные реакции - приспособительный характер: увеличивается pO2 в артериальной крови → понижается возбуждение хеморецепторов сосудов, ослаблению импульсации с них в вегетативные центры ствола мозга→замедление дыхания и сердечного ритма, уменьшение объема легочной вентиляции, систолического и минутного объёма сердца, кровь депонируется в паренхиматозных органах, ОЦК снижается. Приспособительные реакции направлены на предотвращение возможного токсического действия избыточного растворенного кислорода.

Кислородное отравление проявляется:

- легочная форма-раздражение верхних дых путей(гиперемия, набухание слиз оболочек, ощущение жжения и сухость во рту, боль за грудиной, сухой кашель, трахеобронхит)

- судорожная-вегетативные нарушения(тахикардия, тошнота, головокружение), парестезии, локальные мыш подергивания, генерализованные тонические и клонические судороги, протекающие как эпилептический приступ.

74. Адаптация к передвижениям и мышечной деятельности

Мышечная активность наземных млекопитающих отличается исключительным разнообразием и включает, кроме собственно перемещения тела, многие формы «деятельности».

Низшие млекопитающие — однопроходные, сумчатые и неполнозубые — представляют в этом отношении крайне пеструю картину. Среди однопроходных утконос сравнительно малоподвижен на суше и более подвижен в воде; он хорошо плавает, ныряет и роет землю. Мышечная сила утконоса (особенно спинных мышц) очень значительна, что позволяет ему быстро передвигаться во время плавания и при зарывании в землю. Ехидна — ночное наземное животное, более подвижна. Для нее характерны ходьба, бег и особенно рытье земли.

Сумчатые млекопитающие включают очень разнообразные формы, начиная от малоподвижных сумчатых кротов и кончая сумчатыми копытными. К последней группе относятся кенгуру. Наряду с малыми скоростями у сумчатых наблюдаются и большие, которые развивает кенгуру, способный делать прыжки 6—10 м длиной. Бег и прыжки у большого кенгуру настолько интенсивны, что по скорости передвижения (до 90 км/ч) с ним не может сравниться ни одно животное.

Чрезвычайно большой интерес представляет мышечная деятельность представителя американских неполнозубых (Edentata) — ленивцев. Их отличительная особенность— исключительная медленность движений, причем каждый шаг может продолжаться до минуты и более.

Как древесные животные, ленивцы висят вниз головой и в такой же позе совершают переходы по ветвям. Для ленивцев характерна низкая температура тела —31,5— 36,0° С. У беременной самки ленивца значительно более постоянная температура тела, не понижающаяся даже при охлаждении (наружная температура 10°С); разница между температурой тела беременной и небеременной самки достигает 12° С. При введении американскому ленивцу (Bradypus tridactilis) экстрактов щитовидной железы и гипофиза не обнаружилось повышения двигательной активности и повышения температуры тела. Таким образом, медлительность, с которой совершаются мышечные сокращения у ленивца, не зависит от гормональных влияний, а связана, по-видимому, с особенностями его нервной системы.

Насекомоядные (Insectivora) — большей частью ночные животные — обладают очень небольшой скоростью движения. Тем не менее мышечная деятельность насекомоядных довольно разнообразна. Так, для ежа и землероек характерны ходьба, бег и роющая деятельность; для крота — исключительно развитая роющая деятельность, для выхухоли — плавание.

Чрезвычайно большую мышечную работу выполняет крот, питание которого осуществляется только под землей путем выкапывания дождевых червей и личинок насекомых. Эта исключительно интенсивная мышечная деятельность крота находит свое отражение в высоком содержании Нb в теле — до 11,8 г на 1 кг веса тела, тогда как у полевок всего около 7,0 г.

У ежа сильно развита кожная мускулатура, имеющая первостепенное значение при осуществлении оборонительного рефлекса — скручивания в шар. Это поперечнополосатая мускулатура большой мощности. Еж имеет три мышечные системы: поддерживающую позу, стягивающую кожный покров и тело ежа в шар, и стягивающую кожу над головой. Исследование роющей деятельности ежей разных видов — европейского и ушастого — показало, что ушастый еж вырывает в два раза меньше земли, чем обыкновенный, но роет вдвое дольше и при этом затрачивает в 1,5 раза меньше энергии на 1 кг вырытой земли. По-видимому, значительная способность к длительному рытью, свойственная степным формам, накладывает отпечаток на физиологические реакции этих близких видов животных. В таблице 38 приведены некоторые из данных, полученных при сравнении двух видов ежей. Длительное рытье создает и особый тип выполнения этой работы — с небольшой интенсивностью потребления кислорода в единицу времени и с более экономным расходованием энергии.

Хищные млекопитающие (Carnivora) представляют со стороны их мышечной деятельности большой интерес, поскольку некоторые их представители (собаки и кошки) служат наиболее распространенными лабораторными животными.

Наземные хищные отличаются необычайным приспособлением к выполнению различной по интенсивности мышечной работы. У них прекрасно развиты механизмы распределения крови, регуляции дыхания, изменения дыхательной функции крови, обеспечивающие очень интенсивный и дифференцированный перенос кислорода. У хищных встречаются очень разнообразные формы мышечной деятельности (рытье, грызение, прыжки, бег, ползание, плавание). По скорости .выполнения движений хищные неоднородны. Так, барсук, медведь обладают медленными движениями, а волк, собака, лисица развивают при беге очень большую скорость. Максимальная скорость бега у волка достигает 45 км/ч, причем такая скорость может поддерживаться 15 км подряд. У лисицы скорость бега не превышает (по тем же данным) 35 км/ч (Зверев, 1948).

Среди копытных встречаются представители с большой скоростью движения: кабарга, сайга, передвигаясь прыжками, могут развивать скорость 70—80 км/ч

Очень большой интерес представляют наиболее близкие к человеку млекопитающие — обезьяны. Переходные формы между приматами и прочими млекопитающими—полуобезьяны (тупайи, лемуры) Prosimiae — отличаются крайне однообразным типом движений, мало подвижны. Эти по преимуществу ночные лазающие животные с очень узким ареалом, по существу, связаны с очень ограниченными условиями обитания. Физиология почти не изучена. Низшие обезьяны по сравнению с человеком и хищниками отличаются чрезвычайным непостоянством условий внутренней среды. Такие константы, как температура тела, уровень сахара в крови, дыхание подвержены у низших обезьян закономерным изменениям в течение суток (что связано с суточными изменениями возбудимости центральной нервной системы), а также с большими колебаниями при выполнении даже кратковременной мышечной деятельности.

Средний путь, проделываемый обезьяной в большой клетке (объемом 7,7 м3), составляет около 10—12 км в сутки, т. е. около 1 км/ч активности (Щербакова, 1949). Обезьяны-гамадрилы способны за 6 ч пробежать в третбане около 38 км (Г. М. Черкович). При этом, однако, наблюдалось значительное утомление, выразившееся в повышении температуры в ночные часы. Моторная функция обезьян чрезвычайно разнообразна и складывается из сложного сочетания врожденных и приобретенных в течение индивидуальной жизни движений. Среди обезьян не все виды отличаются богатством движений. Особенно разнообразны движения у древесных видов (макак). Наземные виды (павианы) отличаются более однообразными движениями и несколько большим постоянством физиологических функций.

Наиболее важный момент в эволюции моторики обезьян — переход их к передвижению на задних конечностях. При этом передние конечности освобождаются для более сложной, но у низших обезьян еще достаточно примитивной деятельности. Передвижение обезьян происходит в основном на четырех ногах (особенно убегание от опасности); движения кисти, а также ряд других, связанных с жизнью стада и воспитанием детенышей, происходят при стоянии на двух ногах. Важно отметить, что скорость передвижения на двух ногах в 4 раза меньше скорости передвижения на четырех. В эволюции такое падение скорости компенсировалось развитием передних конечностей и образованием более сложных жизненно важных форм движения (поиски и лучшее выбирание пищи, сложные прыжки и т. п.).

Полное отсутствие физиологических данных о мышечной деятельности высших человекообразных обезьян не позволяет продолжать обзор и связать его непосредственно с особенностями физиологии мышечной деятельности человека. Можно отметить малую интенсивность и скорость мышечной деятельности у высших обезьян, являющихся животными также с узким ареалом, с трудом приспосабливающихся к изменениям условий среды, питания и существования.

Мышечная деятельность человека отличается значительным разнообразием, причем характерны большие возможности тренировки скорости и выносливости. Вся мышечная работа человека протекает при относительно неглубоких изменениях постоянства внутренней среды, а чрезмерная чувствительность высокоорганизованной нервной системы человека ко всяким колебаниям последней не мешает проведению работы в крайних пределах.

По своим возможностям к осуществлению мышечной деятельности человек, разумеется, уступает многим из рассмотренных животных форм, но по многообразию форм движений он их значительно превосходит.