Йога - [57]

В настоящее время наука признает тот факт, что все жизненные процессы имеют природу и так или иначе связаны с прохождением электрического тока. Все живые организмы, любая их клетка обладают раздражимостью, т. е. способностью отвечать на внешнее раздражение изменением обмена веществ. Возбуждение — это сложная биологическая реакция. Обязательным ее признаком является изменение электрического состояния и усиление обмена (повышение потребления кислорода, выделение углекислого газа и тепла), одновременно возникает деятельность, присущая данной ткани: мышца сокращается, железа выделяет секрет, нервная клетка генерирует электрические импульсы. Возбудимость — это свойство всего живого, это процесс, ответная реакция на раздражение. Главным звеном распространяющегося возбуждения является возникновение электрического потенциала действия, благодаря которому возбуждение проводится по возбудимым тканям,

Еще со времен Гальвани было установлено, что передаваемый нервными волокнами сигнал представляет собой кратковременный электрический импульс. Правда, дело обстоит не просто, как кажется на первый взгляд. Нерв не просто канал, как металлическая проволока электропроводки, скорее он напоминает релейную линию, где поступающий сигнал передается только соседним участкам. Там он усиливается и только после этого передается дальше. Именно поэтому сигнал передается без ослабления на большое расстояние.

Что же такое нерв? Тело нервной клетки, нейрон, не отличается от других клеток ни размерами, ни какими-либо другими особенностями. Однако в отличие от других клеток, нейрон имеет не только клеточное тело, но и длинный, до двух метров, отросток — аксон. Все нейроны центральной нервной системы собраны вместе в головном и спинном мозгу и образуют так называемое серое вещество. А вот аксоны, как линии связи, соединяют их с остальными частями тела, тканями и органами. Пучки аксонов, собранные вместе, как многожильный провод, образуют нервы. Упрощенно аксон можно представить как длинную трубку с поверхностной мембраной, разделяющей два раствора разного химического состава и разной концентрации. Мембрана подобна тонкой стенке с большим количеством полуоткрытых дверей, сквозь которые ионы растворов могут проходить с большим трудом. Усиление электрического поля прикрывает эти двери, а его ослабление открывает шире. В состоянии покоя внутри аксона находится избыток ионов калия, снаружи — ионов натрия. Отрицательные ионы сконцентрированы на внутренней поверхности мембраны, и поэтому она заряжена отрицательно, а наружная поверхность — положительно.

При раздражении нерва происходит частичная деполяризация мембраны (уменьшение зарядов на ее поверхности), это ведет к снижению электрического поля внутри нее. Двери для ионов натрия приоткрываются, и они начинают проникать внутрь волокна. В конце концов, происходит местная деполяризация мембраны. Так возникает нервный импульс — импульс напряжения, вызванный протеканием тока через мембрану. В этот момент открывается дверь для ионов калия; проходя на поверхность аксона, они постепенно восстанавливают то напряжение (около 0,05 вольта), которое было у возбужденного нерва. Самовоспроизводящееся состояние деполяризации распространяется по нервному волокну, не затухая, со скоростью 20 метров в секунду. Такая скорость проведения достаточна для поддержания гомеостаза всего организма. Жизненные процессы во всех клетках протекают сравнительно медленно, цикличность процессов постоянна. Поэтому команды, передаваемые по вегетативной системе, успевают вовремя поступать к иннервируемым органам.

Окружающий мир, в котором мы живем, с постоянно меняющейся обстановкой требует подчас мгновенной реакции на возникающую ситуацию. Вспомните хотя бы, как вы отдергиваете руку, нечаянно коснувшись горячего предмета. Рука реагирует мгновенно, оценка ситуации приходит позднее. И это вполне понятно: если бы реакция наступала после того, как мозг оценит опасность и примет решение, реакция бы запоздала. Для передачи команд такого рода тонкие безмякотные волокна с их скоростью распространения сигнала явно не подходят. В процессе эволюции у высших животных и человека образовались мякотные проводящие пути.

Как же устроен аскон с мякотной миелиновой оболочкой? Представьте себе такую же трубку с поверхностной мембраной, на которую намотана изоляция. Действительно, миелин, из которого состоит мякотная оболочка, обладает свойствами изолятора, его сопротивление, около 160 000 Ом на кв. см., в сотни раз превышаем сопротивление мембраны. Но это еще не все. Изоляция покрывает аскон не полностью, она прерывиста (как цепочка неразрезанных сосисок). Длина участков волокна между перехватами составляет 1–2 мм, эти места оголения изоляции называются перехватами Ранвье (по фамилии открывшего их ученого). Там, где есть миелиновая изоляция, возбуждение может возникнуть только в перехватах Ранвье, где волокно оголено. Поэтому в миелиновых волокнах возбуждение распространяется скачками, от одного перехвата к другому, и движется гораздо быстрее, чем в тонких безмякотных волокнах: скорость движения сигнала составляет 129 м/с.