ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ З ФІЗІОЛОГІЇ М'ЯЗОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ
М'язова діяльність пов'язана з основною властивістю м'язів — здатністю до скорочень, або скоротливістю. Однак м'язи не могли б скорочуватись, якби м'язова тканина не мала ще й таких фізіологічних властивостей, як збудливість і провідність.
Властивість скоротливості виявляється в здатності м'язів до поодиноких або сумарних (тетанічних) скорочень. В організмі завжди відбуваються тетанічні, відносно довгі скорочення м'язів, бо до них надходить не одинокий імпульс, а потік ритмічних імпульсів із центральної нервової системи (ЦНС), причому кожний із них викликає новий скоротливий ефект ще до закінчення скорочення від попереднього імпульсу. Однак в експериментальних умовах можна відтворити поодиноке скорочення; графічне зображення такого скорочення (міограма) дає можливість виділити в ньому три фази: приховану, або латентну (тисячні частки секунди), фазу скорочення і фазу розслаблення (десяті або соті частки секунди).
Найслабше поодиноке скорочення може відбутись тільки при певній мінімальній силі подразнення — по-роговому подразненні; при цьому скорочуються тільки найзбудливіші волокна. Збільшення сили збудження (до певної межі) приводить до посилення скоротливого ефекту, бо при цьому скорочуються і менш збудливі волокна.
Тетанічні скорочення завжди сильніші від поодиноких, проте кожен скелетний м'яз має певний оптимальний режим подразнень (від 100 до 200 імпульсів в сек), при якому його скорочення є найсильнішим.
М'язи зберігають певний ступінь напруження, або тонус, і тоді, коли скорочення не відбуваються. Тонус м'язів має значення для забезпечення стійкого положення тіла в просторі; тільки під час сну, як природного, так і наркотичного, настає повне розслаблення м'язів, за винятком дихальних м'язів, які продовжують ритмічно скорочуватися (тільки при деяких видах наркозу розслабляються і дихальні м'язи). Стан тонічного напруження м'язів підтримується завдяки надходженню із ЦНС поодиноких імпульсів, які навперемінно збуджують різні м'язові волокна.
Харчування. Обмін енергії
понеділок, 1 серпня 2011 р.
Організмові потрібна енергія; вона необхідна для підтримання упорядкованої структури клітин, осмотичних процесів, рухових і секреторних реакцій, синтезу речовин та інших потреб.
Необхідність у додатковому використанні організмом відносно великої кількості енергії може виникнути будь-коли в якій-небудь з його структурних організацій. Це вимагає зберігання значних енергетичних запасів у ви-гідній для швидкого використання формі — в хімічних зв'язках АТФ і деяких інших фосфорних сполук (на-приклад, креатинфосфата). Запас енергії цих зв'язків дуже великий, через що АТФ та інші подібні сполуки дістали назву макроергічних сполук. Як було зазначено раніше, накопичення енергії в АТФ. а також в інших макроергічних сполуках відбувається за рахунок окислювальних процесів.
В ході дальшого використання енергія виявляється у вигляді біохімічних реакцій (хімічна), м'язових скорочень (механічна), біострумів дії (електрична), тепла, променистої енергії тощо. Використовуючи енергію для різних потреб, організм не знищує її (закон збереження і перетворення енергії); врешті-решт всі види використаної енергії перетворюються на еквівалентну кількість тепла, що розсіюється в зовнішньому середовищі. Таким чином, всі енергетичні затрати організму можна визначити експериментальним шляхом, вимірюючи кількість виділеного тепла (метод калориметрії), і виразити їх в одиницях теплоємності — калоріях. В цих одиницях ви¬значається й енергетична цінність їжі з розрахунку, що при біологічному окисленні 1 г білків або вуглеводів звільняється близько 4,1 ккал, а при біологічному окис¬ленні 1 г жирів — близько 9,3 ккал тепла. На цій основі можна виразити в кілокалоріях добовий енергетичний баланс організму, тобто «вхід» і «вихід» енергії. Цей баланс має бути врівноважений, тобто енергетична цінність їжі повинна дорівнювати величині затрат енергії.
Величина добових затрат організмом енергії залежить від різних факторів та індивідуальних особливостей організму (стану нейро-ендокринної регуляції обмін¬них процесів, виконуваної роботи, віку, статі, кліматичних умов тощо).
Необхідність у додатковому використанні організмом відносно великої кількості енергії може виникнути будь-коли в якій-небудь з його структурних організацій. Це вимагає зберігання значних енергетичних запасів у ви-гідній для швидкого використання формі — в хімічних зв'язках АТФ і деяких інших фосфорних сполук (на-приклад, креатинфосфата). Запас енергії цих зв'язків дуже великий, через що АТФ та інші подібні сполуки дістали назву макроергічних сполук. Як було зазначено раніше, накопичення енергії в АТФ. а також в інших макроергічних сполуках відбувається за рахунок окислювальних процесів.
В ході дальшого використання енергія виявляється у вигляді біохімічних реакцій (хімічна), м'язових скорочень (механічна), біострумів дії (електрична), тепла, променистої енергії тощо. Використовуючи енергію для різних потреб, організм не знищує її (закон збереження і перетворення енергії); врешті-решт всі види використаної енергії перетворюються на еквівалентну кількість тепла, що розсіюється в зовнішньому середовищі. Таким чином, всі енергетичні затрати організму можна визначити експериментальним шляхом, вимірюючи кількість виділеного тепла (метод калориметрії), і виразити їх в одиницях теплоємності — калоріях. В цих одиницях ви¬значається й енергетична цінність їжі з розрахунку, що при біологічному окисленні 1 г білків або вуглеводів звільняється близько 4,1 ккал, а при біологічному окис¬ленні 1 г жирів — близько 9,3 ккал тепла. На цій основі можна виразити в кілокалоріях добовий енергетичний баланс організму, тобто «вхід» і «вихід» енергії. Цей баланс має бути врівноважений, тобто енергетична цінність їжі повинна дорівнювати величині затрат енергії.
Величина добових затрат організмом енергії залежить від різних факторів та індивідуальних особливостей організму (стану нейро-ендокринної регуляції обмін¬них процесів, виконуваної роботи, віку, статі, кліматичних умов тощо).
Регуляція дихання і легенева вентиляція. Видозмінене дихання.
середа, 27 липня 2011 р.
Легеневе дихання постійно пристосовується до споживання кисню в процесі клітинного дихання і регулюється автоматично (саморегулюється). Це здійснюється за допомогою від'ємних зворотних зв'язків: збільшення концентрації вуглекислого газу та недостача кисню (разом із рефлекторними впливами) є факторами, які збуджують дихальний центр. Свідома затримка дихання може тільки ненадовго протидіяти автоматичному механізмові.
Регулюється не тільки частота, але й глибина дихання. Глибиною і частотою дихання визначається об'єм повітря, яке на протязі одної хвилини проходить через легені (об'єм легеневої вентиляції). У дорослих осіб (в стані спокою) цей об'єм дорівнює близько 8 л повітря (16—18 дихань по 0,4—0,5 л повітря), причому організм споживає близько 0,4 л кисню; при важкому фізичному навантаженні об'єм легеневої вентиляції і кількість спожитого організмом кисню можуть збільшуватись десятикратно. Природно, що доставка тканинам збільшеної кількості кисню вимагає відповідного збільшення хвилинного об'єму серця.
В змінах дихання і кровообігу значна роль належить рефлекторним впливам із працюючих м'язів, а на початку роботи —умовним сигналам.
Видозмінене дихання викликається також рефлекторно, що буває при кашлі, чханні, гикавці та сміху. Кашель і чхання — це захисні рефлекторні акти, при яких сильним струменем повітря видаляються з дихальних шляхів випадкові подразники (часточки їжі, пилинки, подразнюючі гази, мокротиння тощо). Однак слід зазначити, що кашльовий рефлекс не завжди досягає мети (наприклад, сухий втомлюючий кашель при запальних процесах в дихальних шляхах) і водночас може негативно впливати на стан організму, що іноді вимагає призначення засобів, які знижують збудливість кашльового центра.
Близкістю в розташуванні кашльового і дихального центрів пояснюється одночасний пригнічувальний вплив протикашльових засобів на дихання .(особливо в дітей). Пригнічувально впливають на дихання і протибольові засоби (типу морфіну), що діють на центральну нервову систему. З другого боку, дихальний центр збу-джується карбогеном — сумішшю 95% кисню і 5% вуглекислого газу і рядом інших фармакологічних засобів (цитітоном, лобеліном, кардіазолом та ін.).
Регулюється не тільки частота, але й глибина дихання. Глибиною і частотою дихання визначається об'єм повітря, яке на протязі одної хвилини проходить через легені (об'єм легеневої вентиляції). У дорослих осіб (в стані спокою) цей об'єм дорівнює близько 8 л повітря (16—18 дихань по 0,4—0,5 л повітря), причому організм споживає близько 0,4 л кисню; при важкому фізичному навантаженні об'єм легеневої вентиляції і кількість спожитого організмом кисню можуть збільшуватись десятикратно. Природно, що доставка тканинам збільшеної кількості кисню вимагає відповідного збільшення хвилинного об'єму серця.
В змінах дихання і кровообігу значна роль належить рефлекторним впливам із працюючих м'язів, а на початку роботи —умовним сигналам.
Видозмінене дихання викликається також рефлекторно, що буває при кашлі, чханні, гикавці та сміху. Кашель і чхання — це захисні рефлекторні акти, при яких сильним струменем повітря видаляються з дихальних шляхів випадкові подразники (часточки їжі, пилинки, подразнюючі гази, мокротиння тощо). Однак слід зазначити, що кашльовий рефлекс не завжди досягає мети (наприклад, сухий втомлюючий кашель при запальних процесах в дихальних шляхах) і водночас може негативно впливати на стан організму, що іноді вимагає призначення засобів, які знижують збудливість кашльового центра.
Близкістю в розташуванні кашльового і дихального центрів пояснюється одночасний пригнічувальний вплив протикашльових засобів на дихання .(особливо в дітей). Пригнічувально впливають на дихання і протибольові засоби (типу морфіну), що діють на центральну нервову систему. З другого боку, дихальний центр збу-джується карбогеном — сумішшю 95% кисню і 5% вуглекислого газу і рядом інших фармакологічних засобів (цитітоном, лобеліном, кардіазолом та ін.).
Кілька слів про процес дихання
понеділок, 25 липня 2011 р.
Життя нерозривно пов'язане з окисленням молекул складних органічних речовин. Окислення відбувається постійно (але з різною інтенсивністю) у всіх клітинах організму. Ці процеси дістали назву «клітинного дихання». Вони розглядатимуться у розділі «Обмін речовин і енергії». Тут слід тільки відзначити, що внаслідок клітинного дихання споживається кисень та утворюється вуглекислий газ та ряд інших продуктів окислення.
Клітинне дихання забезпечується дихальною функцією крові (транспортування газів кров'ю) і легеневим диханням, внаслідок якого кров насичується киснем та звільняється від вуглекислого газу. Інші продукти окислення виділяються в основному нирками.
Всі органи, що беруть безпосередню участь у легеневому диханні, утворюють систему органів дихання. За функціональною ознакою ця система поділяється на повітроносні шляхи і легені (альвеоли), в яких відбувається газообмін.
Однак, для здійснення легеневого дихання недостатньо тільки дихальних шляхів і легень.
Так, чергування вдиху і видиху не може відбуватися без участі скелета грудної клітки і дихальних м'язів, нервової системи, плеври і плевральної порожнини, що разом утворюють апарат зовнішнього дихання.
Клітинне дихання забезпечується дихальною функцією крові (транспортування газів кров'ю) і легеневим диханням, внаслідок якого кров насичується киснем та звільняється від вуглекислого газу. Інші продукти окислення виділяються в основному нирками.
Всі органи, що беруть безпосередню участь у легеневому диханні, утворюють систему органів дихання. За функціональною ознакою ця система поділяється на повітроносні шляхи і легені (альвеоли), в яких відбувається газообмін.
Однак, для здійснення легеневого дихання недостатньо тільки дихальних шляхів і легень.
Так, чергування вдиху і видиху не може відбуватися без участі скелета грудної клітки і дихальних м'язів, нервової системи, плеври і плевральної порожнини, що разом утворюють апарат зовнішнього дихання.
Порівняння кількості теплоти при змішуванні води різної температури
четвер, 2 червня 2011 р.
Мета: дослідним шляхом переконатися, чи справджується рівняння теплового балансу під час змішування води різної температури.
Обладнання: калориметр, термометр, мірний циліндр чи мензурка, склянка, посудини з водою.
Теоретичні відомості
Як відомо, рівняння теплового балансу передбачає врахування у теплообмінному процесі всіх тіл, що взаємодіють. Проте на практиці це вдається зробити не завжди, оскільки можливі втрати теплоти в навколишнє середовище або інші процеси, тепловий ефект яких важко врахувати. Через це, досліджуючи теплообмінні процеси, зокрема під час змішування води різної температури, важливо якомога зменшити такі втрати теплоти. Тоді й результат буде надійнішим, і дослід більш досконалим.
Для цього найчастіше використовують калориметр, у якого подвійні стінки, і тому теплопровідність мала порівняно з іншими тілами. Це зменшує обмін теплотою між калориметром і навколишнім середовищем, що дозволяє спростити рівняння, оскільки можна знехтувати одним із доданків. Крім того, виконувати дослід слід чітко, не гаючи часу на підготовчу роботу. Головне — це зафіксувати стан теплової рівноваги, про що свідчать сталі покази термометра.
Оскільки в шкільних умовах важко забезпечити високу точність вимірювань калориметричним методом, обчислення краще робити з двома значущими цифрами.
Виконання роботи
1. За допомогою мірного циліндра чи мензурки відміряйте в склянку приблизно 100 г холодної води і виміряйте її температуру (бажано мати воду кімнатної температури).
2. Налийте в калориметр приблизно стільки ж гарячої води і виміряйте її температуру.
3. Обережно влийте зі склянки в калориметр холодну воду і після встановлення теплової рівноваги виміряйте температуру суміші.
4. Результати вимірювань занесіть до таблиці.
Обладнання: калориметр, термометр, мірний циліндр чи мензурка, склянка, посудини з водою.
Теоретичні відомості
Як відомо, рівняння теплового балансу передбачає врахування у теплообмінному процесі всіх тіл, що взаємодіють. Проте на практиці це вдається зробити не завжди, оскільки можливі втрати теплоти в навколишнє середовище або інші процеси, тепловий ефект яких важко врахувати. Через це, досліджуючи теплообмінні процеси, зокрема під час змішування води різної температури, важливо якомога зменшити такі втрати теплоти. Тоді й результат буде надійнішим, і дослід більш досконалим.
Для цього найчастіше використовують калориметр, у якого подвійні стінки, і тому теплопровідність мала порівняно з іншими тілами. Це зменшує обмін теплотою між калориметром і навколишнім середовищем, що дозволяє спростити рівняння, оскільки можна знехтувати одним із доданків. Крім того, виконувати дослід слід чітко, не гаючи часу на підготовчу роботу. Головне — це зафіксувати стан теплової рівноваги, про що свідчать сталі покази термометра.
Оскільки в шкільних умовах важко забезпечити високу точність вимірювань калориметричним методом, обчислення краще робити з двома значущими цифрами.
Виконання роботи
1. За допомогою мірного циліндра чи мензурки відміряйте в склянку приблизно 100 г холодної води і виміряйте її температуру (бажано мати воду кімнатної температури).
2. Налийте в калориметр приблизно стільки ж гарячої води і виміряйте її температуру.
3. Обережно влийте зі склянки в калориметр холодну воду і після встановлення теплової рівноваги виміряйте температуру суміші.
4. Результати вимірювань занесіть до таблиці.
Поклик батьківщини
середа, 7 жовтня 2009 р.
Іноді він бачив усе так виразно, що аж моторошно ставало, і тоді йшов до солдатів-земляків і слухав їхні.балачки, в яких часто згадувались то Рудька, то Бабайківка, звідки були хлопці, і говорили вони знайомими з дитинства словами, а не тими, яких уже вивчилися в казармі.
А іноді він просто силував себе, щоб виплив із закапелків пам'яті отой крутий вигин Орелі біля насипу, примушував себе пригадати, як пахне розімлілий очерет у спеку, і не міг.
А може, не тоді почалося, може, пізніше? Як випадково в одного з солдатів побачив томик віршів рідною мовою, навмання розгорнув сторінки і прочитав: «...падає з дерев пожовкле листя, день уже в обіди догорів, кажуть, що вночі на передмістя осінь приблукала з хуторів».
Він так і не повернув солдатові ті вірші.
І ось він вдома, і все, що приходило до Ладька у спогадах, поруч, та, дивна річ, воно виявилося блідішим у порівнянні з тим, що згадувалося: і степ не так виразно пахне, як уявлялося,, і тісніший він. Може, розорали за останні роки? А Оріль не змінилася. Зараз зверне вона праворуч до Бабайківки. До рідного села можна через діброву піти, а можна і кам'яним полтавським шляхом.
А іноді він просто силував себе, щоб виплив із закапелків пам'яті отой крутий вигин Орелі біля насипу, примушував себе пригадати, як пахне розімлілий очерет у спеку, і не міг.
А може, не тоді почалося, може, пізніше? Як випадково в одного з солдатів побачив томик віршів рідною мовою, навмання розгорнув сторінки і прочитав: «...падає з дерев пожовкле листя, день уже в обіди догорів, кажуть, що вночі на передмістя осінь приблукала з хуторів».
Він так і не повернув солдатові ті вірші.
І ось він вдома, і все, що приходило до Ладька у спогадах, поруч, та, дивна річ, воно виявилося блідішим у порівнянні з тим, що згадувалося: і степ не так виразно пахне, як уявлялося,, і тісніший він. Може, розорали за останні роки? А Оріль не змінилася. Зараз зверне вона праворуч до Бабайківки. До рідного села можна через діброву піти, а можна і кам'яним полтавським шляхом.
Підтримка
