М'язова діяльність як спосіб підтримання гомеостазу внутрішнього середовища організму

Общая характеристика задач электростатики и методов их решения.

Теорема единственности решения.

Электрическое поле описывается уравнением Лапласа - Пуассона. Оба они являются уравнениями в частных производных, для которых допускается множество линейно независимых друг от друга решений. В любой же практической задаче есть единственная картина поля, т.е. единственное решение, выбор которого производят с помощью граничных условий.

Если есть некоторая функция, удовлетворяющая уравнению Лапласа – Пуассона и граничным условиям в данном поле, то эта функция представляет собой то единственное решение конкретной задачи, которое ищут.

Это есть теорема единственности решения.

Задачи электростатики можно подразделить на три типа.

1. Задача первого типа. По заданному закону распределения потенциала в пространстве ϕ(x,y,z) найти распределение свободных зарядов, вызвавших поле. Такие задачи решаются с помощью уравнения Пуассона.

‒ в данной точке поля равняется сумме частных производных второго порядка от ϕ.

2. Задача второго типа. Задан закон распределения свободных зарядов в пространстве (x,y,z). Нужно найти закон изменения потенциала в пространстве ϕ(x,y,z). Эта задача является обратной по отношению к первой и значительно сложнее её. Задача состоит в решении дифференциального уравнения второго порядка (уравнения Пуассона) относительно ϕ.

3. Задача третьего типа. Известны потенциалы (или полные заряды) и геометрия тел, создающих поле. Требуется найти закон изменения Е или ϕ во всех точках поля.

Если среда является неоднородной, то ее подразделяют на однородные области и решение уравнения Лапласа производят для каждой области в отдельности. Решения уравнения Лапласа для отдельных областей должны быть согласованы друг с другом, должны выполняться граничные условия.

Задачи третьего типа можно решать аналитически или графически, либо путем электромоделирования.

В самых простейших случаях задачи на аналитический расчет полей решают путем использования теоремы Гаусса в интегральной форме. В более сложных случаях используют уравнение Лапласа.

Аналитические методы могут быть подразделены на две подгруппы. В первой из них производят интегрирование уравнения Лапласа без вспомогательных приемов, во второй подгруппе используют искусственный прием – метод зеркальных отображений.

На всіх етапах історичного розвитку суспільства, починаючи з первіснообщинного, людина повинна була бути винятково витривалою і сильною. Напружена фізична праця для первісної людини була визначальним чинником у її боротьбі за існування. Вона і зумовила відповідний розвиток інших функцій організму, підкоривши їх головній функції – руху.

Здатність тварин до руху в просторі - основна умова їх нього пристосування до постійно змінних умов довкілля, – передумова підтримання постійності складу і фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища. Стосовно людини, здатність до руху розглядається ширше. Рухаючись, людина активно впливає на навколишній світ, змінюючи його для своїх гомеостатичних потреб. При цьому рухова активність вже виступає не просто як засіб переміщення в просторі, що характерно для тварин, а як тонкий механізм реалізації усіх форм трудової і творчої (перетворюючої природу) діяльності.

Активно перетворюючи довкілля для своїх, досить часто егоїстичних, потреб, людина час від часу допускає серйозні помилки. Забруднення води, повітря, харчових продуктів, порушення режиму праці і відпочинку (постійне недовідновлення з одного боку і гіподинамія з іншого), перезбудження нервової системи – усе це чинники, які призводять до зниження фізіологічної реактивності організму і зростання смертності від неінфекційних захворювань – хвороб цивілізації (порушення обміну речовин, інфаркти, інсульти, неврози, гіпертонії тощо). У виникненні цих захворювань значну роль відіграє гіподинамія як чинник ризику. Тому фізичні вправи за даних умов є ефективним засобом оздоровлення.

Фізична робота завжди пов'язана з підвищенням енергетичних затрат і збільшенням засвоєння кисню. Забезпечення цих підвищених вимог призводить до стимулювання функції всіх органів і систем організму і, в першу чергу, серцево-судинної, дихальної, нервової та ендокринної. Таким чином, скорочення скелетних м'язів, спричинене виконанням фізичних вправ, є основним чинником активізації механізмів, спрямованих на збільшення обсягу функціональних резервів киснезабезпечуючих систем, а отже – збереження і зміцнення здоров'я людини.

Нормальне функціонування м'язової системи можливе лише при наявності тісних зв'язків із нервовою і ендокринною системами. Без таких взаємозв'язків було б неможливим підтримання постійності внутрішнього середовшца як обов'язкової умови «повноцінного» життя індивіду в постійно змінному довкіллі (К.Бернар). Порушення вказаного взаємозв'язку, викликане гіподинамією, призводить до порушень функцій не лише опорно-рухового апарату, а й інших систем організму, що спричиняє розвиток різних захворювань.

Функції м'язів. Скелетні м'язи виконують опорно-рухову, інтерорецептивну, депонуючу (глікоген, водно-сольові розчини), теплотворну та насосну (нагнітально-присмоктувальну) функції. Скелетні м'язи, як і серцевий м'яз, здатні виконувати роль потужної, постійно діючої присмоктувально-нагнітальної помпи крові та лімфи. Для виконання своєї нагнітальної функції по перекачуванню крові і лімфи серцевий м'яз мав би бути в 40 разів потужнішим, ніж є. Допомагають серцю рухати кров по судинах поперечносмугасті скелетні м'язи – «внутрішньо-м'язові серця». Особливо виразний вплив м'язових скорочень на венозний кровообіг.

«Внутрішньом'язові серця» функціонують як в умовах фізичних навантажень, так і в стані спокою, що зумовлено постійною мікровібрацією м'язових волокон.

Активна внутрішньоорганна присмоктувально-нагнітальна функція притаманна не лише для поперечносмугастих скелетних м'язів, а і для серцевого м'яза (наявність в серці функціонуючого додаткового «серця»). Та ким чином, серцевий м'яз одночасно виконує дві насосні функції; перша забезпечує нагнітання крові в судини малого і великого кіл кровообігу, друга зумовлює рух крові у власних судинах. Ефективність внутрішньоорганної насосної функції серця і скелетних м'язів не однакова в різні вікові періоди. Поступово дозріваючи з моменту народження дитини, внутрішньом'язові серця найбільш ефективно функціонують в зрілому віці. У чоловіків ефективність насосної функції скелетних м'язів більш висока, ніж у жінок. У процесі старіння людини внутрішньоорганна насосна функція поперечносмугастих м'язів згасає. Особливо помітне це згасання в осіб, які ведуть малорухливий спосіб життя.

Найбільш високі показники роботи периферійних м'язових помп характерні для школярів, які мають великі резерви киснезабезпечуючих систем (Г.Д.Медвецька, 1987). Таким чином, довільно регулюючи інтенсивність та обсяг рухової активності, можна направлено змінювати ефективність насосної функції скелетних м'язів, а отже, керувати центральним та периферійним кровообігом.

Дата добавления: 2014-01-04