Адамзат болашақ энергия аштығына алдын ала дайындалуы керек. Біріншіден, электр энергиясын өндіретін ресурстар таусылады. Екіншіден, біз оны бұрынғы қарқынмен өндіруді жалғастыра алмаймыз, әйтпесе планеталық масштабта термиялық апат басталады. Мүмкін, екінші тармақ әлі де бізді алаңдатпайтын шығар, өйткені біздің әлем энергияға 100% тәуелді. Оның кем дегенде жартысынан бас тарту өркениеттің өлімін білдіреді. Сондықтан біз соңғы деміміз қалғанша жаңа электр көздерін іздейміз.
Жарты ғасырдан кейін планетада мұнай таусылады. Жарты ғасырдан кейін газ болмайды. Сонда ғана біз жаңа технологиялар мен мүмкіндіктермен сипатталатын дамудың жаңа деңгейіне көшеміз. Негізінде, біз мұны әлдеқашан жасай алар едік, бірақ сәл кейінірек талқыланатын таза коммерциялық мүдделерге байланысты технологиялық революция кейінге шегеріліп жатыр. Бұл көздер қандай болады, олардың табиғаты мен әлеуеті қандай болады - біз осы тарауда осының бәрін түсінуге тырысамыз.
Өзімізден бастайық. Жасыратыны жоқ, ең дұрысы, біздің денеміз бізді ең қарапайым электр ресурстарымен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Әрине, біз шәйнекті жылыту немесе түтік теледидарының жұмысы туралы айтып отырған жоқпыз, бірақ электр құрылғыларының едәуір бөлігі энергияны біздің денемізден тікелей ала алады.
Әдетте бұл тұрғыдан біз физикалық қозғалыстардың көмегімен генераторларда электр энергиясын өндіру қабілетімізді түсінеміз. Адамның іс-әрекетінде қаншалықты күшті және жігерлі екенін түсінгенде, бұл таңқаларлық ештеңе жоқ. Оның бұлшық еттерінің күші мен төзімділігі электр энергиясын өндіруге өте қолайлы, бұл әсіресе дәл осы электр энергиясын аз және азырақ қажет ететін құрылғылар дәуірінде. «Түсініксіз, бірақ факт» бағдарламасында адамның физикалық күшімен жұмыс істейтін бірқатар құрылғыларды көрсеткен өнертапқыш Мартын Нунупаровты байқауға болады:
Мартын Нунупаров – Ресей ғылым академиясының Жалпы физика институтының микроэлектроника зертханасының меңгерушісі; өнертапқыш; 2004 жылы Ресей инновациялық байқауының Гран-при иегері.
- Арнайы пернені механикалық басу арқылы алынатын құрылғыларда электр тогы пайда болуы мүмкін. Біз жасаған бұл өнертабыс розетка мен батареяны қажет етпейтін және мәңгілікке қызмет ете алатын көптеген электронды құрылғыларды жасауға мүмкіндік береді.
Ғалым адамның кез келген дерлік іс-әрекетінен, тіпті энергиясы 1Вт болатын тыныс алудан ток тудыратын бірқатар өнертабыстарды қолдануды ұсынады. Оның айтуынша, бұл процесте жүріп, қол бұлғаған адамның энергиясы да 60 Вт шамды қуаттандыруға жетеді.
Бірақ кейбір басқа өнертапқыштар одан да алға жылжыды, олар адамнан нағыз электр станциясын жасауды шешкен сияқты. Мысалы, Джорджия технологиялық институтының бір топ американдық ғалымдары адам ағзасына имплантацияланатын және біздің қозғалыстарымыз арқылы одан ток алатын цинк оксиді наногенераторының жұмыс прототипін жасады. Болашақта біз кез келген уақытта қажетті энергияны алуымыз үшін адамдарды осындай көптеген наноқұрылғылармен жабдықтау ұсынылады.
Мұның бәрі, негізінен, жаппай қолдануға арналған ұсыныстар. Дегенмен, әлемде адамды күнделікті өмірде ток көзі ретінде пайдаланатын бірнеше прецеденттер жасалды. Мысалы, Жапонияның технологиялық станцияларының бірінде электр қуатын өндіретін турникеттер бар. Әрбір жолаушы, және олардың күн сайын мыңдағаны бар, осындай жүйе арқылы өтіп, бүкіл терминалды қосымша таза электр қуатымен қамтамасыз етеді. Әрине, алынған энергияның үлкен көлемі туралы айтудың қажеті жоқ. Ол қажеттіліктің бірнеше пайызын қамтамасыз ете алмайды, бірақ прецеденттің өзі назар аударуға ғана емес, құрметке де лайық. Мүмкін, көптеген кәсіпорындар бір күні осы қағида бойынша жұмыс істейтін шығар.
Нунупаров және оның өнертабыстары сияқты құрамдастардың артында адамзаттың болашағы тұрса керек. Дегенмен, мұның бәрі бұрыннан белгілі болған нәрсеге көбірек қатысты, бірақ аз адамдар адамның физикалық әрекеттерінен электр энергиясын қалай дұрыс қабылдау және пайдалану керектігін түсінді. Шын мәнінде, біз импульстік қозғалыс пен қозғалыс генераторының өтпелі жүйелерін болдырмай, тікелей электр энергиясын өндіре аламыз. Өйткені, адамның емес, кез келген тірі ағзаның табиғаты - өз генераторлары, электр беру желілері және тұтынушылары бар жабық электр жүйесі. Неліктен токты тікелей ішімізден айдауға тырыспасқа?
Мұндай идея алғашында фантаст жазушылардың санасында ғана болды. Бұл мүмкін емес болып көрінді. «Матрица» культтік фильмін еске түсірейік, онда электр энергиясы бір үздіксіз генератор станциясына қосылған адам миы арқылы жасалған. Бірақ әлем алға жылжуда және оның қозғалысының басты рөлі - мүмкін емес нәрсені күнделікті шындыққа айналдыру. Дегенмен, алдымен адамның энергия көзі ретінде пайдаланылуы мүмкін себептерін және оның қайдан келетінін түсіну керек.
Өйткені, адамда кез келген толық электр тізбегінің барлық қажетті сілтемелері бар. Біріншіден, генераторлар бар. Олар ішкі (жүрек және ми) және сыртқы (сезім мүшелері) болып бөлінеді. Мида ток ретикулоэндотелиальды түзіліс орнында пайда болады, ол жерден биоток түрінде бүкіл денеге жүйкелер бойымен таралады. Жүректе биотоктар синатриалды түйінде пайда болады, одан импульстарды делдалдар арқылы жүрек бұлшықетіне береді, содан кейін денеде ериді. Дәл осы түйіннің арқасында жүрек біраз уақыт тіпті денеден тыс соғып тұра алады.
Көзде ток торшадан миға нервтер арқылы электрондар ағыны ретінде пайда болады. Электр энергиясы дыбыс толқындары арқылы ішкі құлақта жасалады. Тері рецепторларына физикалық және температуралық әсер ету олардағы биотоктарды құрайды, олар миға өңдеуге жіберіледі. Бұл адам ағзасындағы ең аз ток генераторлары. Мұрында электр қуатын митральды жасушалар шығарады, иістің әсері биоимпульстарды тудырады. Ауыз қуысында химиялық заттардың әсерінен ток дәм сезу бүршіктері арқылы пайда болады.
Өзіміз өндіретін барлық ішкі электр қуатын қорытындылайтын болсақ, жартысынан көбін жүрек қабылдайды екен. Токтың оннан бір бөлігін сезім мүшелері, ал қалғанын, шамамен 40% -ын ми шығарады. Дегенмен, қатты ауырсынумен сезім мүшелері, ауырсыну рецепторлары денедегі барлық электр энергиясының басым көпшілігін қамтамасыз ете алады. Жалпы, биотоктардың тірі тіршілік иесінің негізгі қозғаушы және тірек факторы екенін түсінсек, мұның бәрі таңқаларлық емес.
Кейбір ақыл-ойлар бүкіл адам ішіндегі токтың кем дегенде бір бөлігін қалай алып, оны адамның өз қажеттіліктеріне қалай пайдалану керек деген мәселені табандылықпен шешеді. Бәлкім, бұл өркениеттің даму деңгейіне елеулі өзгерістер әкелмейтін шығар, бірақ қандай да бір жағынан ол өзінің оң рөлін атқара алады. Мысалы, ішкі электр энергиясы болашақ адамның имплантацияланған чиптерін немесе жасанды органдарды қуаттай алады. Бірақ сол ауырсыну рецепторларын өнеркәсіптік ауқымда жасанды өсіру идеялары олардан үлкен көлемде ток шығару үшін одан да көп. Сөзсіз, бұл алыс болашақ идеясы. Бірақ кейбір заманауи жетістіктер кем емес фантастикалық көрінеді.
Осылайша, жапондық Matsushita Electric зертханасында олар адам қанынан тікелей ток қабылдауды үйренді. Өйткені, ол глюкозаның ферментативті тотығуынан электрондарға толы. Сол Нунупаров электр энергиясын өндіру үшін қозғалыстарымызды ғана емес, сонымен қатар айна мен фотосуреттерде бізді қатты тітіркендіретін майлы тіндердің қосымша шөгінділерін пайдалануды ұсынады. Оның есептеулері бойынша, мұндай майдың бір граммы төрт AA батареясын зарядтау үшін жеткілікті. Орташа еуропалық адамның қарны 40 мыңға дейін аккумуляторды қуаттай алатынын оңай есептей аласыз, бұл әсерлі электр қуаты. Адамға энергетикалық мақсатта май өндіру қаншалықты тиімді екенін шешу ғана қалады?
Бірақ жоғарыда айтылғандардың барлығы Лондонның ғылыми мұражайындағы энергия мәселесін қалай шешетінін салыстыруға келмейді. Нағыз ғалымға лайық болғандықтан, мұражай жылына үш миллион келушілер мен электр энергиясының үлкен төлемдері арасында консенсус табуды шешті. Теміржол вокзалының тұтынушылары олар арқылы өткен кезде электр қуатын өндіретін жапондық зиянсыз турникеттерден айырмашылығы, британдықтар келушілердің түскі асын пайдалануға шешім қабылдады. Дегенмен, таңғы және кешкі ас сияқты. Жалпы, ішекте қалғанның бәрі.
Бір ақылды адам дәретхана табақтарының мазмұнын ағынды суларға тастау тым ысырап деп шешті, өйткені бұл мазмұнды жылына үш миллион адам жасайды. Сіз қанша жақсылық жасай аласыз! Егер бұл қалдықтарды ұтымды пайдаланса, мұражай дәретханаларына келушілер «жарықтандыруға» болатын 15 мың шамасындағы электр шамдарын электр энергиясы төлемінен алып тастауға болатыны есептелген.
Осыған ұқсас нәрсені сингапурлық ғалымдар ойлап тапты. Олар өздерін кішкентай - зәрмен шектеуді шешті. Биотехнология және нанотехнология институтының бір тобы магний мен мыс жолақтары арасында мыс дихлоридіне малынған қағаз қабатынан тұратын қағазды ойлап тапты. Бұл керемет тек 0,2 мл алады. несеп, қатты қуатпен 1,5 вольтты кернеу пайда болады. Мұндай аккумуляторды электр энергиясын өнеркәсіптік өндіруде пайдалану туралы ешкім айтпайды. Бастапқыда бөтен энергия көздерінсіз зәр анализін дербес жүргізе алатын медициналық құрылғыларды жасау мақсаты тұрды.
Жануарлар ағзаларында электр генераторларының екі түрі бар: ішкі және сыртқы. Ішкі мүшелерге ми мен жүрек, сыртқы бес сезім мүшелері (көру, есту, дәм, иіс және сипап сезу) кіреді.
Мидабиотоктар ретикулоэндотелиальды түзіліс орналасқан жерде түзіледі. Мидан биотоктар жұлынға еніп, одан жүйке өрімдері арқылы барлық мүшелер мен ұлпаларға жіберіледі. Әрі қарай өте ұсақ нервтер кеуде және құрсақ қуысының барлық мүшелеріне, сүйектерге, бұлшықеттерге, қан тамырларына, дің және аяқ-қолдардың байламдарына енеді. Жүйке тіндері биотоктардың ерекше өткізгіштері болып табылады. Нервтер денеде электротехникада оқшаулағышы бар металл (алюминий, мыс) сымдары сияқты рөл атқарады. Ең жұқа тор түрінде олар дененің барлық ішкі мүшелеріне және жұмсақ тіндеріне енеді. Өздерінің саяхатының соңында биотоктар жүйке ұштарынан шығып, ішкі ағзалардың, бұлшықеттердің, қан тамырларының, терінің және т.б. спецификалық емес электр өткізгіштердің жасушааралық кеңістігіне өтеді. Адам ағзасының барлық ұлпалары құрамында еріген тұздары бар 95% судан тұрады. Сондықтан тірі ұлпалар электр тогын тамаша өткізеді.
Жүрегіндебиотоктар синус түйінінде пайда болады. Одан электрондардың шоғырланған ағыны Гисс шоғыры арқылы өтеді, оның жүйке тармақтары миокардта диффузиялық орналасқан Пуркинье жасушаларында аяқталады. Пуркинье жасушалары жүректің бұлшықет жасушаларына биоимпульстарды жібереді. Биоимпульстардың әсерінен жүрек бұлшықеті жиырылады – систола. Әрі қарай, жүрек биотоктары шоғырлану шегінен шығып, бүкіл денеге «таралады». Осының арқасында электрокардиограф көкіректің, аяқтың және қолдың терісіне тиетін жанасатын металл пластиналардағы биотоктардың болуын анықтайды.
Диастола (яғни жүректің кеңеюі және қарыншалар мен жүрекшелердің қуыстарының көлемінің ұлғаюы) жүрек бұлшықеттерінің қалың қабырғаларының резеңке тәрізді әрекетінен пайда болады. Егер сіз жұмсақ резеңкеден (немесе көбік резеңкеден) жасалған допты алып, оны қолыңызбен қыссаңыз, онда оның көлемін 5 есе азайтуға болады. Жүрек үшін бұл өз жүрек «электр станциясында» өндірілетін бұлшықет талшықтарына электрлік импульс әсерінен қысу (систола) болады. Қол резеңке шарды сығуды аяқтағаннан кейін ол ашылады, икемділікке байланысты (резеңке сияқты) доп бірден 5 есеге ұлғаяды. Бұл жүрек диастоласына ұқсас резеңке қылыштың таралу кезеңі. Жүректің диастоласы жүректің көлемін күштеп ұлғайту үшін миокардқа электрлік импульстардың бірнеше рет әсер етуінен емес, миокардтың «резеңке» серпімділігіне байланысты болады. Жүрек соғысы - жүрек бұлшықетінің шектеулі, спазмолитикалық аймағының пайда болуы, бұл аймақтың ішіндегі тамырлардың склерозына байланысты икемділігін жоғалтқан және қысуды тоқтатқаннан кейін көлемін арттырмаған, кеңеймеген. серпімді жолақ сияқты.
Қарттардың табиғи өлімі мидың «электр станциясының» немесе жүректің «электр станциясының» электр энергиясын шығаруды тоқтатуына байланысты болады. Электрофизиологтардың зерттеулері ретикулоэндотелиальды түзіліс адам ояу кезінде (яғни күндізгі жұмыс кезінде) ұйықтап жатқан адамның миында (яғни,) 5-10 есе көп электр энергиясын ваттпен өндіретінін көрсетті. түнде). Электр энергиясының негізгі мөлшері аяқ-қолдар мен дене бұлшықеттерінің жұмысына және мидың интеллектуалдық жұмысына жұмсалатыны белгілі. Егер ретикулоэндотелиальды түзіліс шығаратын электр энергиясын өлшейтін болсақ (тәулігіне ватт), онда оның мөлшері өмір бойы өзгереді (мысалы, 80 жылдан астам). Энергияның ең көп мөлшерін адам миы жасөспірім және жас кезеңде, яғни 18 – 27 жаста өндіреді. Бұл уақытта ерлер мен әйелдердің бұлшықет және интеллектуалдық күші ең жоғары. Ең аз электр энергиясы бір жасқа дейінгі балалар мен 70 жастан кейінгі қарттардың миында түзіледі. Сондықтан балалар мен қарттар физикалық тұрғыдан әлсіз және сырттан көмекке мұқтаж. Сондай-ақ балалар мен қарттардың да интеллектуалдық тұрғыдан әлсіз екені белгілі.
89% жағдайда қарт адамның өлімі инсульт, инфаркт, қатерлі ісік немесе басқа аурудың (пневмония, қант диабеті, бауыр циррозы және т.б.) болуына байланысты болады. Бірақ 11% жағдайда қарт адамның өлімі кәріліктен, яғни табиғи себептерден болады. Бұл себептер қандай? Қарттардың табиғи өлімі мидың «электр станциясының» немесе жүректің «электр станциясының» электр энергиясын шығаруды тоқтатуына байланысты болады. Мидағы және жүректегі электр генераторларының жүйке жасушалары жасталады және жұмысын тоқтатады, электрлік потенциалдарды генерациялауды тоқтатады. Тыныс алудың тоқтауы немесе жүректің тоқтауы бар, бұл сөзсіз бүкіл ағзаның өліміне әкеледі. Тыныс алудың тоқтап қалуынан қарт адамның табиғи өлімі 24% жағдайда, ал 76% жағдайда жүректің электр станциясының тоқтауынан, жүрек тоқтауынан болады. Қарт адамдардың өлімінің механизмі тыныс алуды тоқтатуданКелесі. Ретикулоэндотелиальды түзілістен биоимпульс ағыны сопақша миға түседі, одан тыныс алу орталығы кеуденің тыныс алу бұлшықеттеріне электрлік импульстарды жібереді. Кеуде мен өкпенің көлемінің ұлғаюы байқалады, яғни ингаляция пайда болады, ауа өкпелік «бронх ағашына» айдалады. Әрі қарай дем шығару келеді. Электрлік импульстар бұлшық еттерге - антагонисттерге барады, олар кеуде қуысының және өкпенің көлемін азайтады, яғни дем шығару пайда болады, ауа өкпенің «бронх ағашынан» итеріледі. Егде жастағы адамдарда мидың ретикулоэндотелиальды түзілісінің жасушалары өледі, ал электр тогының генерациясы (тәулігіне сандық, ваттпен) біртіндеп төмендейді. Өлім - бұл мидың ретикулоэндотелиальды формациясының жұмысының толық тоқтауы. Бұл жағдайда тыныс алу ең алдымен тоқтайды, өйткені ол кеуденің тыныс алу бұлшықеттерінің жұмысына байланысты жүзеге асырылады. Мидың тыныс алу орталығы тыныс алу бұлшықеттеріне биоимпульс беруді тоқтатқаннан кейін тұншығудан өлім пайда болады.
Егер адам тезірек қартаса жүректегі электр генераторы(ол да бірнеше мың жүйке жасушаларынан тұрады), содан кейін өлім жүректің «электр станциясының» ішіндегі электр энергиясын өндіруді тоқтатудан болады. Жүректегі электр генераторы электр тогының «атуын» тоқтатады, сондықтан жүрек тоқтауы орын алады. Жүрек систоласы болмайды, жүрек тоқтап, дене өледі.
Спорттық медицина күнделікті және тым қарқынды емес екенін дәлелдейді әуесқой спорт ретикулоэндотелий түзілісінің жоғары тонусын сақтайдыал жүрек «электр станциясы» әлдеқайда ұзағырақ (100 жылға дейін немесе одан да көп) электрлік импульстарды шығарады. Спортшы ерік күшімен бұлшық еттерді қатты жұмыс істеуге мәжбүр етеді және олардың жұмысы үшін ми мен жүректе олардың электр генераторлары арқылы өндірілетін көп мөлшерде электр энергиясы қажет. Жаттығу ми мен жүректің ішінде орналасқан «электр станцияларының» толық қуатында жұмыс істеуіне және оларды қартайған шағында да қуатты электр қуатын өндіруге мүмкіндік береді. Бұлшықеттердің тұрақты күш-жігері ми мен жүректің «энергетикалық станцияларында» ұзақ уақыт бойы (100 жыл немесе одан да көп) электр қуатын тудырады. Шамадан тыс физикалық стресс ми мен жүректегі электр генераторларының таусылуына әкеледі, бұл олардың қызметін тоқтату сәтін әкеледі, бұл дененің тез өлімін болжайды. Практикалық медицина ақыл-ой еңбегімен емес, күнделікті, қалыпты физикалық еңбекпен айналысатын адамның ұзақ өмір сүретінін дәлелдейді! Қазіргі адамдар, әсіресе қала тұрғындары аз қозғалады, қарқынды физикалық жұмыстарды сирек жасайды, сондықтан олардың «биологиялық электр станциялары» тез тозып қалады. Орманда немесе ашық стадионда (оттегінің мөлшері жоғары) күнделікті спорт ұзақ өмір сүрудің кепілі болып табылады.
Көздің ішіндесонымен қатар торлы қабық түріндегі биотоктардың белгілі бір генераторы бар. Жарық көздің тор қабығына түскенде, көру нерві бойымен әрі қарай таралатын және ми қыртысына берілетін электрондар ағыны пайда болады. Тор қабықтың биотоктарды өндіруінің арқасында адам қоршаған әлемді көру мүмкіндігіне ие болады. Көру адамға ақпараттың 80% -дан астамын береді.
ішкі құлақдыбыс толқындары әсер еткенде пайда болатын электрлік импульстардың генераторы болып табылады. Корти мүшесінің сезімтал есту жасушалары ішкі құлақтың негізгі қабығында (кохлея) орналасады және негізгі қабық дірілдегенде қозып тұрады. Кохлеадан биотоктар есту нерві арқылы сопақша миға, одан әрі ми қыртысына өтеді.
Тері рецепторларыжанасуды, қысымды, ауырсынуды тітіркенуді, суық және ыстық әсерлерді қабылдайды. Терінің гистологиялық зерттеуінде капсуламен қоршалған қылшықтар, себеттер, розеткалар түріндегі көптеген жүйке ұштары анықталды. Тактильді сезімталдықты Меркель жасушалары, Ватер-Пачини және Мейснер денелері қабылдайды. Нүкте түріндегі осьтік цилиндрлердің бос ұштары және қарын қалыңдауы ауырсыну сезімталдығын қабылдайды. Краузе колбалары, Мейснер денелері және Руффини денелері суық пен жылу сезімін қабылдайды. Терінің 1 шаршы сантиметрінде 200 ауырсыну рецепторлары, 20 тактильді, 12 суық және 2 жылу рецепторлары бар. Бұл тері рецепторларына қысымның, ыстықтың, суықтың, инъекциялық және басқа жарақат түрлерінің әсері шағын және үлкен жүйке діңдері арқылы жұлынға, содан кейін сопақша миға және миға берілетін биоимпульстардың пайда болуына әкеледі. қыртысы. Тері рецепторлары адам ағзасындағы ең кішкентай электр генераторларының бірі болып табылады.
Иіс сезу нервтеріиіс сезу шамының митральды жасушаларында пайда болады. Бұл жасушаларға иісті заттардың әсері биоимпульстардың пайда болуына әкеледі. Нерв иіс сезу жасушалары ми қыртысының пириформалы гируста аяқталады.
дәм бүршіктерітілде орналасады және дәм бүршіктеріне біріктірілген микроскопиялық «дәм бүршіктерімен» бейнеленген. Химиялық заттардың әсеріне ұшыраған кезде тілдің дәм бүршіктері биоимпульс тудырады, яғни. Дәм сезгіштері электр тогы генераторларының рөлін атқарады. Дәм сезу нервтері бет, жұтқыншақ және кезбе нервтердің талшықтарына жатады. Олар арқылы биоимпульстар таламусқа өтіп, ми қыртысының алыпсатарлық аймағында аяқталады. Бұл аймақта электрлік потенциалдар дәм бүршіктерін химиялық заттармен ынталандырғаннан кейін пайда болады.
Күні бойы санамаланған мүшелер (ми, жүрек, бес сезім мүшесі) өндіретін барлық электр энергиясы 100% қабылданса, онда бұл мөлшердің 50% -ы жүрек, 40% -ы, ал 10% -ы ғана өндіріледі. % сезім мүшелерімен (көздің тор қабығы – 7%, ішкі құлақ – 2% және 1% – тактильді, иіс сезу және дәм сезу бүршіктері). Әрине, егер адам ауыр жарақат алған болса, онда ауырсыну рецепторлары (тактильді сезім мүшелері) адам тәулігіне шығаратын биоимпульстардың жалпы санының 90% -на дейін шығара алады.
Айтылғандардан тұжырым жасауға болады биоэлектрофизиканың екінші заңы: адам ағзасында биотоктардың 7 биологиялық генераторы бар.Жүйке тіндерінің физиологиялық зерттеулері функционалдық белсенділігімен ерекшеленетін екі жүйке жасушаларының болуы фактісін ұзақ уақыт бойы анықтады: эфферентті және афферентті. Эфферентті электр тізбегінде биотоктар орталықтан (мидан) периферияға (теріге) таралады, барлық ішкі мүшелер мен ұлпалардан өтеді. Афферентті жолдарда биотоктар сыртқы электр генераторларынан (сезім мүшелері) орталық жүйке жүйесіне (алдымен жұлынға, содан кейін миға) таралады. Бұл ереже биоэлектрофизиканың екінші заңына сілтеме жасайды.
Түпнұсқадан алынған Риадмар В
Адам өндіретін электр қуаты ұялы телефонды зарядтауға жетеді. Біздің нейрондар тұрақты кернеуде, өмір мен өлім арасындағы айырмашылықты энцефалограммадағы электр толқындары арқылы анықтауға болады.
Стингро емдеу
Бірде ежелгі Римде бай сәулетші және ізденуші дәрігердің ұлы Клавдий Гален Жерорта теңізінің жағасында серуендеп жүрді. Содан кейін оның көз алдында өте біртүрлі көрініс пайда болды - жақын маңдағы ауылдардың екі тұрғыны басына электр пандусы байланған оған қарай келе жатты! Тірі электр қуатының көмегімен физиотерапияны қолданудың бізге белгілі алғашқы жағдайын тарих осылай сипаттайды. Бұл әдісті Гален атап өтті және ол осындай ерекше жолмен гладиаторлардың жараларынан кейін ауырсынудан құтқарды, тіпті император Марк Антонидің арқасын емдеді, көп ұзамай оны жеке дәрігер етіп тағайындады.
Осыдан кейін адам бірнеше рет түсініксіз «тірі электр» құбылысына тап болды. Ал тәжірибе әрқашан оң бола бермейді. Сонымен, бір рет, ұлы географиялық ашылулар дәуірінде, Амазонка жағалауында еуропалықтар суда 550 вольтқа дейін электр кернеуін тудыратын жергілікті электр жыланбалықтарын кездестірді. Үш метрлік қирау аймағына абайсызда құлаған адамға қасірет болды.
Әрқайсысында электр
Бірақ алғаш рет ғылым электрофизикаға, дәлірек айтсақ, тірі организмдердің электр энергиясын өндіру қабілетіне, 18 ғасырдағы бақа аяқтарымен болған қызықты оқиғадан кейін, жаңбырлы күні Болоньяның бір жерінде пайда болғаннан кейін назар аударды. темірмен жанасудан тартылу. Француздық нәзіктік үшін қасапханаға кірген Болондық профессор Луиджи Гальваттидің әйелі осы қорқынышты суретті көріп, күйеуіне маңайдағы зұлым рухтар туралы айтып берді. Бірақ Гальватти бұған ғылыми тұрғыдан қарап, 25 жылдық қажырлы еңбектен кейін оның «Бұлшықет қозғалысындағы электр қуаты туралы трактаттар» кітабы жарық көрді. Онда ғалым алдымен электр тогы әрқайсымыздың бойымызда, ал жүйкелер «электр сымдарының» бір түрі екенін айтқан.
Бұл қалай жұмыс істейді
Адам электр энергиясын қалай жасайды? Мұның себебі - жасуша деңгейінде болатын көптеген биохимиялық процестер. Біздің денемізде әртүрлі химиялық заттар бар - оттегі, натрий, кальций, калий және басқалары. Олардың бір-бірімен реакциясы және электр энергиясы. Мысалы, «жасушалық тыныс алу» процесінде жасуша судан, көмірқышқыл газынан және т.б. алынған энергияны бөлгенде. Ол, өз кезегінде, арнайы химиялық жоғары энергетикалық қосылыстарда тұндырылады, оны шартты түрде «қоймалар» деп атаймыз және кейіннен «қажет болғанша» қолданылады.
Бірақ бұл бір ғана мысал – біздің денемізде электр энергиясын өндіретін көптеген химиялық процестер бар. Әрбір адам нағыз күш иесі, оны күнделікті өмірде қолдануға әбден болады.
Біз қанша ватт өндіреміз?
Баламалы тамақтану көзі ретінде адам энергиясы көптен бері қиялдағы арман болудан қалды. Адамдардың электр энергиясының генераторы ретінде үлкен болашағы бар, оны біздің кез келген іс-әрекетімізден алуға болады. Сонымен, бір демнен 1 Вт алуға болады, ал 60 Вт шамды қуаттандыру үшін тыныш қадам жеткілікті және телефонды зарядтау үшін жеткілікті болады. Сонымен, ресурстар мен баламалы энергия көздері мәселесін адам өзі шеше алады.
Мәселе кішкентай - біз пайдасыз ысырап ететін энергияны «қажет жерде» беруді үйрену. Ал зерттеушілердің бұған қатысты ұсыныстары бар. Осылайша, механикалық әсерден кернеу тудыратын пьезоэлектрдің әсері белсенді түрде зерттелуде. Соның негізінде 2011 жылы австралиялық ғалымдар пернелерді басу арқылы зарядталатын компьютер үлгісін ұсынды. Кореяда олар сөйлесу арқылы, яғни дыбыс толқындарынан зарядталатын телефон жасап жатыр, ал Джорджия технологиялық институтының бір топ ғалымдары цинк оксидінің «наногенераторының» жұмыс үлгісін жасап шығарды. адам денесі және біздің әрбір қозғалысымыздан ток тудырады.
Бірақ бұл бәрі емес, кейбір қалалардағы күн батареяларына көмектесу үшін олар қарбалас уақыттан, дәлірек айтсақ, жаяу жүргіншілер мен көліктер жүрген кездегі дірілден қуат алып, содан кейін оны қаланы жарықтандыру үшін пайдаланады. Бұл идеяны Лондондағы Facility Architects сәулетшілері ұсынған. Олардың айтуынша: «Қызық уақытта Виктория станциясы арқылы 60 минутта 34 000 адам өтеді. Егер бұл энергияны қолдануға болатын болса, ол қазіргі уақытта босқа жұмсалып жатқан өте пайдалы энергия көзі бола алатынын түсіну үшін математикалық данышпанның қажеті жоқ. Айтпақшы, жапондықтар бұл үшін Токио метросындағы турникеттерді пайдаланып жатыр, олар арқылы күн сайын жүздеген мың адам өтеді. Десе де, темір жолдар Күншығыс елінің негізгі көлік артериясы болып табылады.
«Өлім толқындары»
Айтпақшы, тірі электр - бұл ғылым әлі түсіндіре алмайтын көптеген таңқаларлық құбылыстардың себебі. Мүмкін, олардың ең танымалы «өлім толқыны» болуы мүмкін, оның ашылуы жанның бар екендігі және кейде клиникалық өлімді бастан өткерген адамдар «өлуге жақын тәжірибе» табиғаты туралы даудың жаңа кезеңіне әкелді. туралы сөйлесу.
2009 жылы американдық ауруханалардың бірінде өліп жатқан тоғыз адамнан энцефалограмма алынды, оларды сол кезде құтқару мүмкін болмады. Эксперимент адамның қашан шынымен өлгені туралы бұрыннан келе жатқан этикалық дауды шешу үшін жасалды. Нәтижелері сенсациялық болды - барлық субъектілер қайтыс болғаннан кейін, өлтірілуі керек болған ми сөзбе-сөз жарылып кетті - онда тірі адамда ешқашан байқалмаған электрлік импульстардың керемет күшті жарылыстары пайда болды. Олар жүрек тоқтағаннан кейін екі-үш минуттан кейін пайда болды және шамамен үш минутқа созылды. Бұған дейін егеуқұйрықтарға ұқсас эксперименттер жүргізілді, онда дәл сол нәрсе өлгеннен кейін бір минуттан кейін басталып, 10 секундқа созылды. Ғалымдар мұндай құбылысты фаталистік түрде «өлім толқыны» деп атады.
«Өлім толқындарын» ғылыми тұрғыдан түсіндіру көптеген этикалық сұрақтарды тудырды. Экспериментаторлардың бірі, доктор Лахмир Чавланың айтуынша, ми белсенділігінің мұндай жарылыстары оттегінің жетіспеушілігінен нейрондар өздерінің электрлік әлеуетін жоғалтып, «қар көшкініне ұқсас» импульстарды шығаратын разрядталуымен түсіндіріледі. «Тірі» нейрондар үнемі шағын теріс кернеу астында болады - 70 мин вольт, ол сыртта қалған оң иондардан құтылу арқылы сақталады. Өлгеннен кейін тепе-теңдік бұзылады, ал нейрондар полярлықты «минустан» «плюсқа» тез өзгертеді. Осыдан «өлім толқыны» пайда болады.
Егер бұл теория дұрыс болса, энцефалограммадағы «өлім толқыны» өмір мен өлімнің арасындағы сол қиын шекараны сызады. Одан кейін нейронның жұмысын қалпына келтіру мүмкін емес, дене бұдан былай электр импульстарын қабылдай алмайды. Басқаша айтқанда, дәрігерлердің адам өмірі үшін күресуді жалғастыра беруінің мағынасы жоқ.
Бірақ мәселеге екінші жағынан қарасаңыз ше. «Өлім толқыны» мидың жұмысын қалпына келтіру үшін жүрекке электр разрядын беруге соңғы әрекеті деп есептейік. Бұл жағдайда «өлім толқыны» кезінде қолды біріктірмей, өмірді құтқару үшін осы мүмкіндікті пайдалану керек. Пенсильвания университетінің реаниматолог дәрігері Лэнс-Беккер адамның «толқыннан» кейін «өмірге келген» жағдайлары болғанын айтады, бұл адам ағзасындағы электрлік импульстардың жарқын толқынын білдіреді және онда төмендеу, әлі соңғы шек деп санауға болмайды.
Электр тогы – электр зарядтарының реттелген қозғалысы. Бөлімдегі ток күшітізбек потенциалдар айырмасына тура пропорционал, яғни. секцияның ұштарындағы кернеу және керісінше
тізбек бөлігінің кедергісіне пропорционал.
Орнатылған өткізгішке тию арқылы
кернеу астында адам өзін электрге қосады
электр тізбегі жерден жақсы оқшауланбаған болса
немесе бір уақытта басқа потенциалдық мәні бар нысанға тиеді. Бұл жағдайда адам денесі арқылы электр тогы өтеді.
Электр тоғының әсерінің сипаты мен тереңдігі
Адам ағзасындағы ток күші мен түріне байланысты
оның әрекет ету ағымы мен уақыты, адам ағзасынан өту жолы, физикалық және психологиялық
соңғысының жағдайы. Сонымен, адамның қарсылығы
қалыпты жағдайда құрғақ күйде
тері жүздеген кило-ом, бірақ қолайсыз жағдайларда ол 1 кило-омға дейін төмендеуі мүмкін.
Шекті (сезімді) - шамамен 1 мА ток.
Токтың жоғарылауымен адам өзін емес сезіне бастайды.
жағымды ауырсынатын бұлшықет жиырылуы, және бірге
12-15 мА ток енді оның бұлшық ет жүйесін басқара алмайды және өз бетінше алмайды
қуат көзінен үзіңіз. Бұл ток деп аталады
жібермей. 25 мА жоғары токтың әсері
бұлшықет тіндері тыныс алудың салдануына әкеледі
бұлшықеттер мен тыныс алудың тоқтауы. Токтың одан әрі жоғарылауымен жүректің фибрилляциясы (конвульсиялық жиырылуы) пайда болуы мүмкін. 100 мА ток күші қарастырылады.
өлімге әкелетін.
Айнымалы ток тұрақты токқа қарағанда қауіпті.
Адамның денесінің қандай бөліктері маңызды
тірі бөлікке тиеді. Ең қауіптісі – солар
бас немесе жұлын зақымданған жолдар
нох миы (бас – қол, бас – аяқ), жүрек және
өкпе (қол – аяқ). Кез келген электрлік жұмыс жерге тұйықталған жабдықтан (соның ішінде су құбырлары, құбырлар және
жылыту диаторлары) кездейсоқ болдырмау үшін
оларға қол тигізу.
Кернеудің төмен түсуінің әдеттегі жағдайы
контакт - бұл бір полюспен немесе
ток көзінің фазасы. Кернеудің әрекеті
адамда бір уақытта жанасу кернеуі деп аталады
. Әсіресе қауіпті храмдарда, арқада, қолдың артқы жағында орналасқан жерлер,
жіліншік, желке және мойын.
Қауіптің жоғарылауы металл, топырақ, дымқыл едендері бар үй-жайлар болып табылады.
Әсіресе қауіпті - қышқылдар мен булары бар бөлмелер
ауадағы сілтілер. Өмірге қауіпсіз
кернеу құрғақ, қыздырылған үшін 42 В жоғары емес
ток өткізбейтін едендері бар бөлмелер
қауіптілігі жоғары үй-жайлар үшін 36 В жоғары емес (металл,
жер, кірпіш еден, ылғалдылық, мүмкіндік
жерге тұйықталған құрылымдық элементтерге тию), жоқ
аса қауіпті бөлмелер үшін 12 В жоғары
химиялық белсенді орта немесе екі немесе одан да көп танылған
ков бөлмелері қауіптілігі жоғары.
Адам құлаған адамның жанында болған жағдайда
кернеу астында тұрған жерге сым
қозғалыс кезінде адым соғу қаупі бар
Вольтаж. Қадамдық кернеу – кернеу
ток тізбегінің екі нүктесінің арасында орналасқан,
бірінен бір қадам қашықтықта, онда
адам бір уақытта тұрады. Мұндай тізбекті жасайды
сымнан жерге түсетін ток. Ұсталды
ағымдағы таралу аймағында адам қосылуы керек
аяқтарын біріктіріп, қауіпті аймақтан баяу кетіңіз
сондықтан бір аяқтың аяғы қозғалмайды
екіншісінің аяғынан мүлдем асып кетті. Кейде-
nom fall, сіз қолдарыңызбен жерге тиюге болады
потенциалдар айырмасын және жарақат алу қаупін арттырады.
Ағзаға электр тогының әсері негізгі зақымдаушы факторлармен сипатталады -
mi:
- бұлшық еттерді қоздыратын электр тогының соғуы
дене, конвульсияға, тыныс алуды тоқтатуға әкеледі
және жүректер;
- нәтижесінде пайда болатын электрлік күйік
ток өткен кездегі жылу түзілу жылдамдығы
адам денесі; электр тоғының параметрлеріне байланысты
логикалық тізбек және адам жағдайы туындауы мүмкін
терінің қызаруын, тіндердің көпіршіктерімен немесе күйіп қалуымен күйіктерді жеңілдету; еріген кезде
металл, терінің металдануы оған металл бөліктерінің енуімен жүреді.
Токтың денеге әсері қыздыруға, электролизге және механикалық әсерге дейін төмендейді.
Бұл электр тогының зақымдануының әр түрлі нәтижесінің түсіндірмесі бола алады, қалғандарының бәрі бірдей.
Нерв тіндері мен миы электр тогына әсіресе сезімтал.
Механикалық әсер тіндердің жарылуына, қабаттасуына, буланудың шок әсеріне әкеледі
дене сұйықтықтары.
Термиялық әрекет қызып кетуді тудырады
және жолдағы органдардың функционалдық бұзылуы
өтетін ток. Токтың электролиттік әрекеті өрнектеледі
дененің тіндеріндегі сұйықтықтың электролизі, өзгеруі
қан құрамын зерттеу.
Токтың биологиялық әсері арқылы өрнектеледі
жүйке жүйесінің тітіркенуі және шамадан тыс қозуы.
Адамға электр тогының соғуы кезінде
көмегімен жәбірленушіні кондуктордан босату керек
ток. Ең алдымен, сымды токтан ажырату керек-
Ник. Оны өшіру мүмкін болмаса, шұғыл түрде қажет
Құрғақ арқылы жәбірленушіні одан ажыратыңыз
таяқтар, арқандар және басқа құралдар. арқылы алуға болады
киімі кеуіп, артта қалса, қиналған
корпус, металға тигізбестен
киіммен жабылмаған заттар мен дене бөліктері. Сағат
көмек көрсете отырып, өзін «жерден оқшаулау керек-
ма», ток өткізбейтін стендте тұру (құрғақ
тақтай, құрғақ резеңке аяқ киім және т.б.) және қолыңызды құрғақ шүберекпен ораңыз. Зардап шегушінің демалуын қамтамасыз етіңіз, импульс пен тыныс алуды бақылаңыз.
Мүмкіндігінен бастап
клиникалық өлімнің электрлік жарақаты бар никвания
ty, импульс және тыныс алу болмаған кезде қажет
реанимациялық шараларды жүргізу - бұл-
өкпені жасанды желдету (ең тиімді
тивно - ауыздан ауызға дейін) және жанама, немесе
жабық, жүрек массажы. Бұл әрекеттер қажет
жүрек жұмысы қалпына келгенше жүргізілуі керек
тса және спонтанды тыныс алу, кв- қамтамасыз етілгенге дейін.
білікті медициналық көмек немесе дейін
мәйіттік дақтардың құбылыстары (яғни тікелей
биологиялық өлім белгілері).
Әсер ету орнында тіндік өзгерістер болған кезде
электр тогының әсерлері, құрғақ жағыңыз
дененің зақымдалған бөлігіне асептикалық таңғыш
вишча.
Электр тогының соғуын болдырмау үшін,
com, электр жабдықтарымен барлық жұмыс қажет
өшірілгеннен кейін жүзеге асыру үшін ruvaniya және құрылғылар
niya оларды электр желісінен.
Біздің денеміздегі электр. Неліктен адам ағзасына электр тогы қажет
Біздің денемізде электрлік импульстар бар ма?
болуының арқасында ғана адам тірі организм ретінде қызмет ете алады
біздің «электр тогын» қамтамасыз ететін механизмдер
дене. Біздің жүйке жүйеміз электр қуатынсыз жасалған
ол жұмыс істемейді. Невропатологтардың науқасты үнемі тексеріп отыруы кездейсоқ емес
ауырсыну сезімталдығы үшін. Егер ол бұзылса - бұл сәтсіздік сигналы
мидың жұмысында.
Балық майы жүйке талшықтарын қорғайды
Біздің нервтеріміз құрылымы жағынан электр сымдарына ұқсас. миелин
қабық нервтерімізді бір-бірінен оқшаулайды. Бұл қабықты нығайту үшін
сіз өзіңізді осы қабықты құрайтын заттармен тамақтандыруыңыз керек. Бұл -
Омега-3 май қышқылдары және олардың көпшілігі балық майларында кездеседі. Үшін
жүйкеңізді қорғау үшін күніне 2000 миллиграмм балық майын қабылдау керек
май.
Жүректің электр өткізгіштігінің бұзылуы аритмияны тудырады
Электр тогы жүректің ырғақты жиырылуына жауап береді. Негізгі бар
синус түйіні деп аталатын кардиостимулятор, ол жиырылу ырғағын белгілейді
жүректер. Содан кейін электрлік импульс атриумның өткізгіш жүйесі арқылы өтеді.
және аттербитикулярлық түйінге жетеді, дәл осы түйін өту болып табылады
жүрекше мен қарынша арасындағы импульс. Кейін - импульс жүргізіледі
қарыншаға, ал қарынша жиырылып, қанды үлкен немесе ішіне шығарады
қан айналымының шағын шеңбері.
Біздің негізгі кардиостимулятор жұмысын тоқтататын жағдайлар бар (өткізгіш
жүйе қартаяды) және импульстік қабілеті төмендейді. Сосын жүрек
хаотикалық жұмыс істей бастайды - жүрекшелердің фибрилляциясы дамиды. Көпшілігі
қорқынышты: қарыншаларда қозу ошақтары пайда болуы мүмкін, бұл білдіреді
өлім қаупі.
Кардиостимулятор жүрек ырғағын қалыпқа келтіреді
Жүрекшелердің фибрилляциясы - адамдарда жиі кездесетін жүрек ырғағының бұзылуы.
21 ғасырда. Бұл планета халқының санына байланысты. Бірақ қазір медицинада
жасанды кардиостимулятор бар. Ол келесідей көрінеді: вена арқылы енгізіледі
электродты жүрекше мен қарыншаға енгізеді, кардиостимулятор ырғақты, импульсті орнатады
атриумға қоректенеді - жүрекше жиырылады, содан кейін импульс беріледі
қарыншаға түсіп, асқазан жиырылады.
Ұн мен тәтті ішек жұмысын бұзады
Электр тогы перистальтиканы тудырады. Перистальтикалық толқын сыртқа шығады
тамақ, оны насихаттайды. Егер ішек қозғалғыштығы болмаса, іш қату пайда болады, ол
жиі уыттылыққа әкеледі. Ішектің жұмысын қолдау үшін
дұрыс тамақтану маңызды. Ұнды тұтынудан алып тастау керек
және тәттілер: шұжықтар, ірімшік және нан, соның ішінде. Бұл тағам толығымен сіңеді
және тамақты ынталандыру үшін ішектерді мәжбүрлемейді.