100 великих тайн человека - [17]

Дело в том, чтобы удерживать человеческое тело в состоянии покоя или во время перемещения, мышцы конечностей и брюшного пресса должны находиться в постоянном напряжении, или в тонусе. И именно этот мышечный тонус участвует в чисто механическом проталкивании крови по кровеносным сосудам. Если же этот тонус падает, возникают проблемы с проталкиванием крови.

Из всего вышесказанного следует, что функционирование сердечно-сосудистой системы зависит от мышечного тонуса. В таком случае, от чего же зависит сам мышечный тонус?

Прежде чем ответить на этот вопрос, заметим, что наибольшей чувствительностью к изменениям гравитации обладает камбал о-видная мышца. Она расположена в глубине системы мышц, которые находятся в задней части голени, между двумя головками икроножной мышцы.

Американские исследователи установили, что на камбаловидную мышцу при кратковременной механической нагрузке, например, во время прыжка, приходится до 10 масс тела человека.

А вот когда человек находится в невесомости или в экспериментальных условиях, приближенных к этому физическому состоянию, тонус камбаловидной мышцы очень быстро снижается. И вот тут возникает очередной вопрос: каким же образом мышца узнает об изменении уровня гравитации?

Конечно, в этом случае дело не обходится без сигналов из нервной системы. Однако и в самих мышцах, скорее всего, есть особые клеточные и молекулярные механизмы, контролирующие ситуацию с земным притяжением.

Несмотря на то, что ученые только в последнее время обратились к более интенсивному их изучению, уже появились сведения о наличии механочувствительных каналов в мембране клеток.

Кроме того, удалось установить присутствие в нашем теле абсолютно нового органа чувств: сенсорной системы, или системы восприятия опоры. Как раз-то именно она и реагирует на изменение гравитации.

Роль же чувствительных элементов в этих органах чувств играют так называемые рецепторы глубокой кожной чувствительности, или тельца Фатера-Пачини, которые находятся в подошвах ног. Но как именно работают эти структуры, пока неизвестно, хотя их открыли еще в XIX веке.

Физиологи считают, что особые структуры, реагирующие на опору, о любом механическом воздействии сигнализируют в определенные области головного мозга, а оттуда подаются команды в специальные клетки спинного мозга – мотонейроны, влияя на их состояние. И в зависимости от силы, с которой опора воздействует на тельца Фатера-Пачини, включаются или выключаются системы, управляющие работой тех мышц, которые поддерживают позу. Эту систему поддержки тела называют позотонической. А вот благодаря локомоторной мышечной системе осуществляются быстрые и резкие движения в пространстве.

Следует отметить, что гравитация влияет не только на положение тела в пространстве и передвижение крови в сосудах. От нее зависит и внутренний состав человеческого тела.

То, что человек на 70 % состоит из воды, факт хорошо известный. Но в процессе эволюции появились также механизмы, которые поддерживают еще и постоянный объем жидкости в теле.

А ведь до полетов человека в космос ученые даже не подозревали, что постоянство состава и объема жидкости в теле связано с гравитацией. Но вскоре космические биологи установили, что когда сила тяжести снижается, в организме начинает уменьшаться и объем внеклеточной и внутрисосудистой жидкости.

Если же космонавт проводит на орбите достаточно много времени, то по возвращении на Землю у него возникает состояние, при котором сердце не может нормально обеспечивать кровью головной мозг.

И причина этого даже не в том, что у космонавта существенно снижается мышечный тонус. Оказывается, в его сердечно-сосудистой системе просто слишком мало крови, чтобы заполнить основные кровеносные магистрали тела.

Казалось бы, из этой ситуации есть простой выход: космонавту просто-напросто необходимо выпить воды или раствора солей. Однако ученые выяснили, что системе регуляции водно-солевого обмена необходимо определенное время, чтобы восстановиться до нормального (земного) состояния. И поэтому в первое время жидкость в организме не задерживается.

Более того, в условиях космоса в коже и соединительных тканях человека накапливается натрий, но не в ионной форме, а в соединении с белком. Такой же способ «запасания» минеральных веществ характерен и для млекопитающих, которые погружаются в зимнюю спячку.

В связи с этим явлением возникает еще один вопрос: почему в условиях невесомости меняется состав костного скелета?

А все дело в том, что вымывание кальция из костей происходит неравномерно. Больше всего его теряют те участки кости, которые формируют суставы, то есть подверженные наибольшей нагрузке в земных условиях. Кроме того, установлено, что нижние конечности кальция теряют больше, чем верхние, а в черепе кальций и вовсе откладывается.

Установлено также, что на восстановление первоначального минерального состава требуется в 2–3 раза больше времени, чем длится космический полет, и после продолжительных космических экспедиций этот процесс может растянуться на годы.

СМЕРТЕЛЬНЫЕ ЗВУКИ

Известно, что человеческое ухо может улавливать звуковые колебания в диапазоне от 20 герц до 20 килогерц (1 герц – частота, при которой за одну секунду совершается один цикл колебаний). Звуки с частотами выше 20 килогерц – ультразвук – человек не слышит; с частотами ниже 20 герц – инфразвук – также не слышит, но ощущает их воздействие в виде различных физиологических эффектов. Так, попадая через открытые уши под черепную коробку, инфразвук может повышать давление в среднем ухе, нарушая работу вестибулярного аппарата и чувство равновесия.