Человек
Одной из важнейших составляющих живого вещества* на нашей планете является человечество. К концу XX века оно расселилось практически по всей поверхности суши Земли, частично проникло в толщу Мирового океана, работает в глубинах материков, перемещается в атмосфере, научилось выходить за ее пределы, а некоторые из землян уже побывали даже на Луне.
Но когда-то первобытные люди жили лишь в областях, в которых условия для их жизни были наиболее благоприятными. В поисках пищи и в борьбе за существование они постепенно расширяли площадь своего расселения, и к началу каменного века кочевали уже на всех материках (кроме Антарктиды).
Переселяясь из одних районов в другие и приспосабливаясь к новым условиям, люди в отличие от животных, не образовали каких-то разновидностей. Независимо от цвета кожи и других внешних различий все они принадлежат к одному и тому же виду живых существ, который в науке называют homo sapiens, что в переводе с латыни означает "человек разумный". За тысячелетия своего развития человечество осталось биологически единым. И только за счет разнообразия условий жизни у отдельных групп людей возникли некоторые внешние различия: в цвете кожи, волос и глаз, в форме головы, носа, губ, волос. Эти различия наследуются, переходя от родителей к детям. И даже, если они меняются, то очень медленно, на протяжении сотен поколений.
Наследственные телесные признаки, которые отличают между собой разные группы человечества, называют расовыми, а сами такие группы - расами. Вопрос о происхождении рас очень сложен и пока еще полностью не разрешен. Возможно, некоторые из расовых признаков сложились под влиянием природных условий. Например, у жителей жарких стран стал наследственным загар кожи, в сухом климате степей как защита глаз от пыли и песка мог развиться узкий разрез глаз.
Вероятно, расовые особенности возникали и закреплялись в самом начале формирования отдельных групп людей в результате их разобщенности и разделенности горными хребтами, ледниками, водными преградами, дремучими лесами. В дальнейшем, когда разрозненные племена смешивались между собой, появлялись смешанные и переходные расовые типы. Исследованием расовых типов и их распространением по земной поверхности занимается антропология.
В настоящее время в ней выделяют три основные расы*: экваториальную, европеоидную, монголоидную, - а также несколько переходных или промежуточных рас.
Люди европеоидной ("белой") расы населяют Европу и отчасти Западную Азию. За последние три века люди этой расы широко расселились в Северной и Южной Америке, Австралии, Новой Зеландии, Южной Африке. У европеоидов светлая (розоватая или смуглая) просвечивающая кожа, мягкие, часто волнистые волосы, узкий нос. У мужчин обильно растут усы и борода. Цвет волос и глаз бывает разный: волосы - от светлых до черных, глаза голубые, серые, карие. К европеоидной расе принадлежит почти половина жителей земного шара.
В странах Центральной и Восточной Азии проживает больше всего людей монголоидной ("желтой") расы. У них желтоватая или коричневая кожа, сравнительно короткие ноги, жесткие прямые черные волосы, черные глаза, широкое лицо с выдающимися скулами, короткий и широкий (плоский) нос с низкой переносицей. Для монголоидов характерен узкий разрез глазных щелей, образуемый складкой в углах глаз.
Особую ветвь монголоидной расы составляют индейцы, коренные жители Северной и Южной Америки. Они отличаются от своих азиатских сородичей телосложением, формой носа и глаз. Нос у них обычно высокий с горбинкой (его часто называют "орлиным"), а глаза не имеют монгольской складки. Американские индейцы имели своеобразный бронзовый оттенок кожи. Вследствие этого их называли краснокожими.
Большинство людей, проживающих в Африке (к югу от Сахары) и в Океании, относятся к экваториальной ("черной") расе. У них стройные фигуры, длинные ноги, черная или коричневая кожа, курчавые черные волосы, широкие носы, толстые губы и очень темные глаза.
Люди, заселяющие разные участки поверхности Земли, образуют группы, отличающиеся между собой языком общения, образом жизни, нравами, обычаями, вероисповеданием. Такие группы называют этническими общностями. К ним относятся племена, народности, нации. Термин "этническая общность" близок понятию "народ".
В этнических группах очень велика роль языков. Они возникали при объединении людей в племена. При образовании народностей основой их общего языка становился язык одного из племен. В свою очередь, языки народностей, развиваясь, превращались в языки наций. Каждая народность и каждая нация всегда имела и имеет язык, понятный всем людям соответствующей этнической общности.
В настоящее время на земном шаре насчитывается более двух тысяч языков, а число диалектов, или наречий, исчисляется десятками тысяч. Существует девять языков, на каждом из которых говорят более ста миллионов людей. В порядке убывания числа носителей к ним относятся: китайский, английский, испанский, хиндустани, русский, арабский, немецкий, японский, бенгальский. На каждом из пяти таких языков, как португальский, итальянский, французский, яванский, пенджаби, говорят свыше 50 млн. человек.
В настоящее время население Земли составляет около 6 млрд. человек, причем число мужчин немного больше числа женщин. Мальчиков рождается всегда немного больше, чем девочек: разница составляет пять на каждую сотню младенцев. Но в странах Европы число женщин значительно больше числа мужчин, а в большинстве стран Азии наоборот.
Люди расселены по Земле неравномерно. Так, в среднем на 1 км2 суши (без Антарктиды) приходится около 26 чел. Страны Западной Европы населены почти в 4 раза гуще (93 чел. на 1 км2). Густо заселена Южная Азия (около 70 чел. на 1 км2). Население Америки и Африки примерно в два раза реже, чем в Австралии (с Океанией), и в десять раз реже, чем в среднем на Земле.
Различия отдельных стран по плотности населения резче, чем между частями света. В частности, в Бельгии и Нидерландах, на 1 км2 приходится более 300 чел., Великобритании и Германии - 230, Италии - 175, Франции - 85 чел. В этих странах города и селения отстоят друг от друга, как правило, на несколько километров. Земля почти вся возделана и покрыта густой сетью дорог, очень много больших городов.
Иначе выглядит Север Европы: в Швеции на 1 км2 приходится 18 чел., Финляндии - 13, Норвегии - 12, Исландии - 2 человека. Во многих странах Южной и Восточной Азии плотность населения очень высока: на 1 км2 в Японии проживает около 270 чел., на Цейлоне - более 180, Индии - 160. В дельте Ганга и на острове Ява она достигает 1000 чел. на 1 км2.
Тело человека, как и весь органический мир, состоит из клеток. Они образуют мышечную, нервную, костную и другие ткани. Из тканей составляются органы и системы: пищеварения, кровообращения, дыхания и т.д. Каждая из них выполняет свою функцию. Но человеческий организм - единое целое, и функционирование всех его органов тесно связано между собой. В свою очередь, весь организм в целом связан с внешней средой.
Благодаря трудовой деятельности и жизни в обществе у человека чрезвычайно усложнилась работа мозга*, сформировался звуковой язык. Последний лежит в основе процесса мышления, свойственного в развитой форме лишь человеку. Именно язык позволяет человеку обмениваться информацией с другими людьми, вырабатывать сложные понятия. Вследствие целенаправленного труда и языкового общения получила удивительное развитие высшая нервная деятельность человека. Все это вместе взятое поставило человека на вершину иерархической структуры органического мира.
Рассмотрим в качестве примера организацию и функционирование некоторых систем* человека, а именно, зарождения, развития, питания, мышления.
Появлению человека на свет предшествует внутриутробное развитие. Проходит девять месяцев прежде, чем из крошечной, невидимой невооруженным глазом клетки сформируется тело человека, его внутренние органы, кости, мышцы, кровеносная и дыхательная системы, мозг. За время внутриутробного развития они должны не только сформироваться, но и начать активно работать, чтобы, появившись на свет, человек мог дышать, сосать, глотать, двигаться.
Жизнь человека начинается с того момента, когда объединяются материнская и отцовская зародышевые клетки, их ядра сливаются в единое целое. Клетка с двумя слившимися ядрами называется зигота. В ней - весь будущий человек, точнее, вся программа его развития, особенности телосложения, включая цвет глаз, волос, некоторые свойства характера. Эта программа закодирована в хромосомах*. В зиготе человека их 46, причем числа отцовских и материнских хромосом одинаковы. Вследствие этого каждый человек похож на своих родителей: через хромосомы он наследует характерные признаки родителей.
Каждая из хромосом содержит десятки тысяч генов*. Последние представляют собой небольшие группы атомов*, в которых и заключена программа развития человека.
Зигота сразу после своего образования начинает развиваться. Ее развитие сопровождается непрерывным делением уже имеющихся клеток на две новые клетки. Так, уже через 10 часов их становится четыре. Затем они делятся снова и снова, и через 7 дней их уже около 100. Это скопление похоже на тутовую ягоду и поэтому называется морулой.
Масса морулы менее одного грамма, а ее размеры не превышают 0,2 мм. В течение первого месяца существования размеры зародыша достигают нескольких миллиметров. У него появляются зачатки рук и ног, а также две пары жабер и хвост. Достаточно скоро жабры превращаются частично в ткани лица и уши, частично в зобную и щитовидную железы. Хвостовой отросток в дальнейшем сокращается, и от него остается всего лишь несколько копчиковых позвонков.
На 18-й день развития зародыша у него начинает биться сердце. Оно имеет сначала вид трубки, расположенной сразу за головным концом зародыша. Затем сердечная трубка расширяется и изгибается, в ней появляются перегородки, а стенки ее утолщаются и покрываются мышцами. На втором месяце жизни зародыша сердце сокращается с частотой 170 раз в минуту. На пятом месяце частота сердечных сокращений уменьшается до 150, К 9-ому месяцу она составляет 120-140 сокращений в минуту. Это в два раза чаще, чем у взрослого человека.
К концу второго месяца размеры зародыша достигают 3 см. У него уже хорошо различимы голова, руки и ноги. Сначала они представляют собой небольшие выросты, как ласты у моржа, но уже через неделю на них можно различить отдельные пальцы. В это время голова составляет около трети всего тела зародыша.
К трем месяцам плод вырастает до 8 см. У него начинают формироваться внутренние органы, нервы, мышцы и кости. В начале третьего месяца определяется его пол.
Пищеварительная система будущего человека имеет сначала, как и сердце, вид трубки. Она является полой внутри и проходит вдоль всего тела. Кишечная трубка очень быстро растет в длину, обгоняя рост зародыша, и вскоре начинает изгибаться петлеобразно. Затем одна петля расширяется - это будущий желудок. На стенке кишки в виде выроста возникает печень. Формирование пищеварительного аппарата заканчивается к четвертому месяцу развития.
К этому времени у зародыша уже достаточно развиты легкие. Они образуются из переднего конца кишечной трубки. Но они больше похожи на мягкие спавшиеся мешки, ибо в них нет пока воздуха: зародыш еще не дышит.
Нервная система человека начинает свое развитие также в виде простой трубки. Из переднего головного отдела трубки формируются мозг, глаза, слуховой и вестибулярный аппараты. Часть нервной трубки, противоположная ее головному концу, дает начало спинному мозгу и нервам, идущим к мышцам и внутренним органам.
Развитие головного мозга начинается с того, что сначала из нервной трубки образуются три мозговых пузыря. Самый большой из них развивается в коре больших полушарий головного мозга. Окончательное формирование мозга происходит уже после рождения ребенка.
Обычно при рождении ребенка его масса составляет в среднем 3,2-3,8 кг, длина - около полуметра.
В дальнейшем организм в целом и каждая его клетка* в отдельности сохраняют свою структуру и нормальную жизнедеятельность только при условии непрерывного потребления энергии. Если поступление и превращение энергии по каким-то причинам прекращается, то жизнь клетки останавливается.
Клетки получают энергию в основном при расщеплении углеводов. В них-то и происходит расщепление углеводов (глюкозы) и образование аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Последняя является основным источником энергии для большинства жизненных процессов организма. Она очень легко расщепляется, выделяя энергию по мере надобности. При этом клетки аккумулируют более половины энергии, выделяемой при окислении глюкозы.
Так как накопление энергии в организме связано с его питанием, то рассмотрим современные взгляды на процесс пищеварения. Тем более что в настоящее время наблюдается расширение и пересмотр прежних представлений о процессе переработки пищи в организме. Считается, что питание человека должно быть не только сбалансированным, но и соответствующим тем механизмам пищеварения, которые сформировались за миллионы лет в процессе эволюции* человека, но стали известны сравнительно недавно.
Широко известна теория сбалансированного питания. Она была создана в прошлом столетии и оказалась одной из первых физико-химических теорий в биологии*. Эта теория рассматривает потребление пищи как такой способ поддержания постоянства молекулярного состава в организме, при котором энергетические и материальные затраты возмещаются новыми поступлениями пищи. Основу сбалансированного питания составляют следующие положения: - идеальным является питание, при котором приток веществ точно соответствует их потере; - приток питательных веществ обеспечивается путем разрушения пищевых структур и всасывания органических и неорганических веществ, непосредственно используемых в обмене; - усвоение пищи осуществляется только поглощающим ее организмом.
На этих положениях построены и теория питания, и практика производства пищевых продуктов, их хранения, промышленной и кулинарной переработки.
Теория сбалансированного питания позволяет установить набор жизненно необходимых пищевых веществ и потребности организма в белках, жирах, углеводах, витаминах, солях и т.д. Она позволяет приспосабливать питание человека к физиологическим особенностям его организма, к его физическим нагрузкам, климатическим и другим условиям жизни.
В теории сбалансированного питания считается, что ценными, полезными являются только те компоненты пищи, которые усваиваются организмом: мономеры* белков, жиров, углеводов, витаминов и т.п. Это так называемые нутриенты. Остальная же часть пищи, которая не усваивается организмом, считается балластом. Отсюда делаются выводы о том, что, во-первых, пищу можно улучшать, обогащая ее нутриентами и улучшая их соотношение, а во-вторых, что пищу можно и нужно освобождать от балласта еще до ее потребления. Отсюда следует что обычную пищу можно заменять такой, которая изначально состоит непосредственно из элементов-мономеров, образующихся в организме на последних стадиях пищеварения и всасываемых тонкой кишкой. Еще в 1970-х годах такой способ питания предлагался, в частности, для использования в космических полетах. При этом как бы открывалась возможность обеспечивать каждый индивидуум идеальным питанием и контролировать его на молекулярном уровне.
В середине XX столетия появились новые данные о механизме пищеварения, транспортировке нутриентов во внутреннюю среду организма, роли кишечной микрофлоры и пищевых волокон в процессах пищеварения. Это привело к более широкой системе* представлений, в которую теория сбалансированного питания вошла лишь в качестве одной из составляющих.
Новая система взглядов получила название теории адекватного питания. Это название означает, что питание должно соответствовать как характеру обмена веществ в организме, так и сформированным в ходе эволюции особенностям переработки пищи в желудочно-кишечном тракте. Другими словами, подбор продуктов должен прежде всего соответствовать естественным процессам усвоения пищи. К основным положениям теории адекватного питания относятся следующие:
- физиологически* важными компонентами пищи являются как нутриенты, так и балластные вещества;
- нормальное питание обусловлено не только потоком нутриентов, но и потоками других питательных и регуляторных веществ;
- приток нутриентов складывается за счет извлечения их из поглощаемой пищи и за счет метаболической деятельности как организма-хозяина, так и бактерий-симбионтов, синтезирующих некоторые питательные вещества, в том числе те, которые другим путем попасть в организм не могут;
- пищу ассимилирует как поглощающий ее организм, так и населяющие его бактерии-симбионты;
- взаимоотношения организма-хозяина и его симбионтов формируют внутреннюю микроэкологию, или эндоэкологию.
Согласно современным представлениям за счет метаболизма (в особенности бактериального) из балластных пищевых веществ образуется значительное количество витаминов, углеводов, жиров, аминокислот*. Оказывается, что в кишечнике помимо первичного потока нутриентов формируются еще три потока пищевых структур. Один из них состоит из нутриентов, модифицированных микрофлорой, другой - состоит из продуктов жизнедеятельности бактерий*, третий - представляет собой поток балластных веществ, видоизмененных бактериальной флорой. В этих трех потоках имеются полезные вещества (например, витамины, аминокислоты), нейтральными вещества, а также токсические вещества, неизбежно сопровождающие естественное питание. Наличие последних и породило идею необходимости подавления кишечной флоры. Но поток токсических веществ (если он не превышает определенных пределов) не нарушает нормального хода физиологических процессов и, следовательно, безвреден.
Особую жизненную функцию выполняет поток гормонов* и других физиологически активных веществ, обладающих гормональными эффектами, и, гормональных веществ, образующихся при бактериальном метаболизме. Эти вещества выполняют роль биорегуляторов. Фактически этот поток состоит из двух потоков - внутреннего (эндогенного) и внешнего (экзогенного).
Эндогенный поток несет физиологически активные вещества, произведенные эндокринными клетками желудочно-кишечного тракта. В состав этих веществ входит около 30 гормонов и гормональных субстанций. Ранее считалось, что они контролируют только собственные функции желудочно-кишечного тракта, осуществляя преимущественно саморегуляцию процессов пищеварения и всасывания. Но оказалось, что эти гормоны обеспечивают также контроль эндокринных и метаболических функций всего организма в целом.
Экзогенный поток биорегуляторов, состоит главным образом из веществ, образуемых при гидролизе пищи. В частности, при гидролизе белков* молока и пшеницы образуются морфиноподобные вещества, которые, поступив в кровь, могут изменить общий гормональный фон организма.
Таким образом, существует три типа потоков - нутритивный, токсический и регуляторный. Каждый из них, в свою очередь, подразделяется еще на два. Это означает, что нормальное питание организма складывается из поступления необходимых нутриентов*, соответствующей регуляции и контроля.
В теории сбалансированного питания считалось, что пища состоит из ценных компонентов, необходимых для метаболизма, и балласта, который отделяется от нутриентов в пищеварительной системе и от которого следует освобождаться. После разделения нутриенты расщепляются и всасываются, а балластные вещества из организма выводятся. Но оказывается процесс переработки пищи в организме охватывает не только утилизируемые, но и неутилизируемые вещества. В частности, это касается так называемых пищевых волокон. К последним относятся, например, пектин, лигнин, целлюлоза, содержащиеся в овощах и фруктах.
Пищевые волокна играют существенную роль в нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта: они обеспечивают формирование желеобразных структур, влияющих на время транзита пищи через пищеварительный канал, скорость всасывания в тонкой кишке, полноту опорожнения желудка. Пищевые волокна также поглощают желчные кислоты и тем самым влияют на их распределение вдоль желудочно-кишечного тракта. Это способствует обмену холестирина в организме в целом. Наконец, пищевые волокна являются средой обитания бактерий в кишечнике и источником пищи для них.
Ранее считалось, что заселение пищеварительного тракта организма бактериальной флорой является нежелательным и даже вредным побочным эффектом. В настоящее время признается, что заселение желудочно-кишечного тракта соответствующей микрофлорой обеспечивает и нормальное усвоение пищи, и развитие иммунных реакций*, и выполнение целого ряда других функций организма. Между ним и симбионтами происходит обмен нутриентами, стимуляторами, ингибиторами, гормонами и другими органическими и неорганическими физиологически активными веществами.
Бактериальная флора пищеварительного тракта является необходимым условием существования сложных организмов. При этом макроорганизмы выполняют функцию регулятора системы в целом.
Сравнение обычных и безмикробных, то есть лишенных кишечной бактериальной флоры, животных показывает, что у безмикробных значительно недоразвита иммунная защитная система, они более чувствительны к недостатку в рационе витаминов и незаменимых аминокислот. Оказывается, бактериальная флора является своеобразным стабилизатором нормального состояния. Она разрушает некоторые избыточные компоненты пищи и одновременно создает недостающие вещества. Поэтому поддержание нормальной бактериальной флоры в организме является одной из задач оптимизации питания. Ее сохранение и предупреждение загрязнения - одна и важных проблем современной науки.
Ошибки в структуре питания (в частности, потребление рафинированных продуктов) являются одной из причин развития у человека некоторых заболеваний. Например, при избытке белков и углеводов, с одной стороны, и недостатке пищевых волокон, с другой, у него могут возникать такие заболевания, как атеросклероз, гипертония*, диабет. Высказывается предположение о том, что отсутствие в рационе пищевых волокон может провоцировать рак толстой кишки.
Таким образом, пища должна соответствовать физиологическим и биохимическим потребностям организма, возникшим в процессе эволюции*, и сформированным эволюцией механизмам усвоения питательных веществ. Этому противоречат безбалластные и элементные диеты, если речь идет о практически здоровых людях. При некоторых заболеваниях и в определенных ситуациях они могут оказаться не только полезными, но и обязательными (например, при врожденных или приобретенных дефектах ферментных систем). В этих случаях исключение из пищи тех типов молекул, для которых метаболизм нарушен, иногда является одним из основных способов лечения.
С точки зрения и классической, и новой теории в питании важен энергетический и молекулярный баланс. Но в отличие от классической теории в современной теории питания подчеркивается важность технологии переработки пищи в организме. Следовательно, питание должно быть не только сбалансированным, но и адекватным.
Наивысшим созданием природы, наиболее сложным видом материи является мозг* человека. Он управляет всеми сторонами жизни организма, творческой деятельностью, с его помощью человек воздействует на свое природное и социальное окружение.
Мозг человека является центральным отделом его нервной системы и состоит из так называемой нервной ткани - серого и белого вещества. Серое вещество представляет собой скопление главным образом нервных клеток (нейронов*), белое - скопление нервных волокон (аксонов).
Мозг имеет два основных отдела: спинной и головной. Спинной мозг располагается в позвоночном канале и участвует в осуществлении большинства рефлексов. У человека он состоит из 31-33 сегментов, из которых каждый имеет по две пары нервных корешков: передних и задних. По передним, или двигательным, корешкам передаются управляющие импульсы от клеток спинного мозга к скелетным мышцам, мышцам сосудов, внутренним органам. По задним, или чувствительным, корешкам передаются импульсы от рецепторов кожи, мышц, внутренних органов в спинной мозг. Соединяясь между собой, передний и задний корешки в каждой из своих пар образуют смешанные спинномозговые нервы.
Спинной мозг управляет движениями рук и ног, позой человека, дыхательными мышцами, отрабатывает такие рефлексы, как отдергивание конечности при болевом раздражении, неожиданном прикосновении и т.д. Наиболее сложные рефлекторные реакции спинного мозга управляются различными центрами головного мозга.
Головной мозг располагается в полости черепа и состоит из больших полушарий, промежуточного мозга и мозгового ствола (рис. ).
По форме мозг напоминает гриб. Его "ножка" - мозговой ствол - самая древняя часть мозга. С ним связаны инстинкты*, которыми обладали еще пресмыкающиеся, очень отдаленные предки человека. Мозговой ствол управляет глотанием, кашлем. Он контролирует дыхание, ритм сердцебиения.
Над мозговым стволом расположен промежуточный мозг. Здесь находятся центры обоняния, вкуса и эмоций. Появление эмоции были следующей (после инстинктов) ступенью развития нервной системы животных.
В качестве "шляпки гриба" выступает большой мозг. Он обеспечивает способностей человека к речи и абстрактному мышлению.
Мозг выделил человека из животного мира. В ходе эволюции от австралопитека до homo sapiens головной мозг увеличился в три раза. У современного человека мозг весит в среднем 1375 граммов. Колебания веса по популяции* довольно большие - от 900 до 2800 граммов.
Ранее считалось, что мыслительные способности человека пропорциональны весу мозга, отношению массы мозга к массе тела, а также количеству извилин, то есть поверхности мозга... Но среди людей с небольшим мозгом имеются выдающиеся представители науки и искусства. Например, мозг писателя А. Франса весил 1017 граммов, но известны случаи очень крупного мозга у ненормальных людей.
Каждую минуту мозг человека поглощает примерно 0,7 литра крови. Что бы ни происходило в организме, мозг требует питания в первую очередь: перерыв в снабжении мозга кислородом или глюкозой хотя бы на одну минуту приводит к потере сознания. Через 8 минут наступает смерть. По еще неизвестной причине мозг во время сна нуждается в более интенсивном кровоснабжении, чем во время бодрствования.
Биохимики* полагают, что обмен веществ в мозге раз в десять интенсивнее, чем в любой другой ткани. Мозг питается кровью особого состава, у него - свои выделения и свои яды, он может испытывать недостаток необходимых лишь ему веществ.
Для мозга более естественны сменяющие друг друга трех - четырехчасовые периоды сна и бодрствования, как это происходит у грудных детей. Однако человек постепенно научился тратить на отдых не половину, а только треть своей жизни.
До недавнего времени считалось, что с возрастом нейроны человеческого мозга (а их число превышает 10 миллиардов) начинают отмирать. Но около 20 лет назад немецкий ученый Г.Хауг доказал, что нервные клетки* с возрастом почти не отмирают, а лишь сокращаются в размерах. Уменьшение массы мозга начинается, как правило, только после 60 лет. Это уменьшение невелико: к 90-летнему возрасту оно составляет 7-8 процентов. По мнению Хауга, оно связано с некоторым обезвоживанием.
Оказалось, что старение, проявляющееся в уменьшении нейронов, идет неравномерно в разных зонах мозга*. В области, отвечающей за переработку информации от глаз, изменений почти не бывает. Клетки же области мозга, отвечающей за движения, начинают сокращаться уже после 45 лет, а в глубокой старости могут уменьшиться на 30-35 процентов. До 65 лет клетки лобных долей мозга сохраняют свой размер, а затем сокращаются намного быстрее нейронов других частей мозга. А отвечает эта часть мозга за социальные контакты человека.
10 миллиардов нейронов - это сказочно огромная величина, дающая каждому человеку шансы стать титаном мысли. В теле нейрона (его объем - всего лишь 0,001 кубического миллиметра, а масса - 0,00083 миллиграмма) содержатся сотни тысяч химических веществ и тысячи ферментов-катализаторов, инициирующих огромное множество биохимических реакций*. В нервной клетке имеется около 20 миллионов молекул РНК. Каждая из них, повинуясь генетическим инструкциям молекул ДНК, готова начать вырабатывать любой из 100 000 нужных клетке белков*.
Несхожесть нейронов обусловлена не только богатством их внутреннего строения, но и запутанностью связей с другими клетками. Некоторые нейроны имеют до десятков тысяч таких контактов. Нейроны "переговариваются" друг с другом с помощью различных химических кодов. Передают сигналы вещества, называемые медиаторами. В настоящее время их известно около сорока медиаторов. Мозг является также генератором электрических импульсов (мощностью около 25 ватт).
Природа, создав мозг человека как единый управляющий орган, наделила его полушария неодинаковыми способностями и обязанностями: какими-то свойствами обладает только одно полушарие, другими - оба, но в разной степени, и все это находится в сложнейшей зависимости и взаимодействии. Полушария по-разному воспринимают явления окружающей среды, различна их роль в творческой работе мозга, неодинаково их отношение ко времени. Функциональная асимметрия мозга полушарий существенно расширяет возможности мозга, делает его более совершенным.
Основные различия в работе полушарий головного мозга человека впервые обнаружил американский ученый Р.Сперри. Однажды в лечебных целях он рискнул рассечь межполушарные связи у больных эпилепсией и обнаружил, что полушария единого доселе мозга ведут себя как два совершенно различных мозга и даже не всегда до конца понимают друг друга. Человек, у которого было отключено правое полушарие, а работало левое, сохранял способность к речевому общению, правильно реагировал на слова, цифры и другие условные знаки, но часто оказывался беспомощным, когда требовалось что-то делать с предметами материального мира или их изображениями. Когда отключали левое полушарие, пациент легко справлялся с арифметическими задачами, разбирался в произведениях живописи, мелодиях и интонациях речи, ориентировался в пространстве, но терял способность понимать относительно сложные словесные конструкции и совершенно не мог связно говорить. В дальнейшем в многочисленных экспериментах и психофизиологических исследованиях эти различия были подтверждены.
Некоторые еще до сих пор считают, что различие между полушариями целиком определяется видом информации, которой они оперируют: левое - словами, числами и другими условными знаками, правое - образами и другими несловесными сигналами. В соответствии с этим основная деятельность левого полушария получила название абстрактно-аналитического мышления, правого - эмоционально-образного.
Но установлено, что человек с одним правым полушарием способен понимать простую речь, что у здоровых людей правое полушарие быстрее левого реагирует и на образную, и на словесную информацию. Так, поэтическое творчество - это оперирование словами, а между тем оно грубо страдает при повреждении правого полушария.
Классическим примером невербальной информации является музыка. Но в ряде случаев ее звучание активизирует работу левого полушария. Правда, это происходит только у тех людей, которые испытывают чувства полного "погружения" в стихию мелодий и звуков и пытаются переработать ее как они перерабатывают информацию, выраженную словами, цифрами и т.п.
Межполушарная асимметрия по-разному выражена при чтении художественных и технических текстов. И хотя в обоих случаях происходит восприятие и переработка вербальной информации, при чтении технических текстов больше активизируется левое полушарие, а при чтении художественных - правое.
Все это свидетельствует о том, что различие между полушариями мозга определяется не столько качественными особенностями воспринимаемого ими материала, сколько стратегией его переработки. Основной отличительной особенностью "правополушарного" - образного - мышления является способность целостно, в комплексе воспринимать предметы и явления, с одновременной и даже мгновенной обработкой многих, если не всех их параметров. А "левополушарное" мышление обладает способностью к последовательной обработке информации, когда познание происходит ступенчато, шаг за шагом. Благодаря этому оно носит аналитический, а не синтетический характер. Иначе говоря, правое полушарие как бы сразу "схватывает" всю картину мира в целом, левое же формирует ее постепенно, из отдельных, тщательно изученных деталей.
Сравнительно недавно показано, что способность к мгновенному "схватыванию" не является исключительной привилегией правого полушария. Левое полушарие, оказывается, также способно воспринимать и оценивать несколько предъявляемых объектов одновременно. Это отмечается, в частности, в тех случаях, когда задача носит аналитический характер, и объекты сравниваются лишь по нескольким признакам. Если же сопоставление должно производиться не между отдельными конкретными и простыми признаками, а между сложными целостными образами, преимущество всегда оказывается на стороне правого полушария.
Таким образом, различие в работе полушарий сводится к принципам составления связного контекста из отдельных элементов информации. Левополушарное мышление из этих элементов создает однозначный контекст. Из всех бесчисленных связей между предметами и явлениями оно активно выбирает только некоторые, наиболее существенные для данной конкретной задачи. При этом совершенно не обязательно, чтобы использовались именно слова. Это могут быть и любые другие условные знаки. Так, специалисты, говорящие на разных языках, совершенно однозначно прочитывают инженерные схемы или географические карты и даже обсуждают свои проблемы на языке математики. Более того, даже образы могут быть использованы для формирования однозначного контекста. Примерами таких образов являются плакаты, живописные полотна, дорожные знаки, легко поддающиеся однозначной трактовке и пересказу.
На противоположных принципах основана стратегия правоплушарного мышления. Оно создает многозначный контекст благодаря одновременному схватыванию практически всех признаков и связей одного или многих явлений. Если абстрактно-аналитическое мышление формирует модель мира, удобную для анализа*, но в чем-то условную и ограниченную, то образное мышление создает живой, и полнокровный образ мира. Отдельные свойства, грани образов взаимодействуют друг с другом сразу в нескольких смысловых плоскостях, что и создает эффект многозначности.
Широко известным примером активности правополушарного мышления является творчество в искусстве и науке. В частности, известно, что произведения искусства не поддаются исчерпывающему анализу и безоговорочной интерпретации, суть их не сводится к формальной сюжетной основе. Но это как раз и отражает роль многозначного контекста.
Для научного творчества, то есть для преодоления традиционных представлений, обнаружения новых закономерностей или нового подхода к уже известным фактам, также необходимо восприятие мира во всей его целостности. Поэтому способность к организации* многозначного контекста и является общим знаменателем любого творчества, независимо от его направленности и конкретного содержания.
Абстрактно-аналитическое мышление вносит в картину мира некоторую искусственную упорядоченность. Эмоционально-образное мышление обеспечивает естественную непосредственность восприятия мира таким, каков он есть. В терминах теории информации, можно сказать, что левополушарное мышление уменьшает энтропию*(хаотичность, неопределенность ситуации) и организует информацию в некую систему*. Но уменьшение энтропии требует от системы дополнительных затрат, в частности, физиологических. Психофизиологические исследования показывают, что у высокотворческих людей в состоянии покоя альфа-ритм выражен слабее, чем у лиц с обычными способностями. А при решении задач творческого характера их альфа-ритм даже увеличивается по сравнению с фоном, тогда как при решении формально-логических задач он снижается до такого же уровня, что и у обычных людей при решении любого типа задач. Значит, людям с высокими творческими способностями при решении творческих задач не нужна дополнительная активация мозговых структур. И, наоборот, задачи, адресованные к левополушарному мышлению, требуют дополнительной активации мозга* у всех лиц, независимо от творческого потенциала.
Формирование многозначного, образного контекста в принципе требует меньших физиологических затрат, чем формирование однозначного, упорядоченного контекста. Для лиц, сохраняющих способности к образному мышлению, творческая деятельность менее утомительна, чем рутинная работа. Люди же, не выработавшие способность к формированию образного контекста, обычно предпочитают выполнять однообразную работу, причем она им не кажется скучной.
В соответствии с бытовавшими представлениями о разделении типов и функций мышления в недалеком прошлом формировалось представление о характере обучения. В частности, в технических вузах. первоочередной задачей считалась тренировка у студентов абстрактно-аналитического мышления. Это обусловило превалирование в учебных планах этих вузов дисциплин естественнонаучного и технического характера. Упрощая для наглядности, можно сказать, что подготовка инженера-механика или электротехника предполагала максимальную "загрузку" левого полушария (так сказать, полушария-"физика"), а подготовка лингвиста или искусствоведа - правого полушария ("лирика").
Реальные психофизиологические механизмы оказались намного сложнее бытовавшей ранее упрощенной схемы. Выяснилось, что решение даже сугубо технической задачи есть результат сложной совместной деятельности обоих полушарий, обоих типов мышления. Причем быстрота, легкость, оригинальность, нестандартность даже чисто технических решений определяется именно уровнем развития эмоциональнообразного мышления и степенью его вовлеченности в этот процесс.
С учетом этого в процессе неизбежной интенсификации обучения, при общем сокращении числа часов аудиторных занятий, объем дисциплин общекультурного характера, курсов гуманитарного цикла в общем объеме часов учебных занятий, очевидно, должен быть достаточно заметным. И многие отечественные вузы в настоящее время это учитывают. По этому же пути идут ведущие американские технические университеты. Например, в Массачусетском технологическом институте официальный каталог содержит, в частности, курсы: "Развитие культуры в отображении памятников изобразительного искусства", "Архитектура поздней готики и раннего Возрождения", "Музыка Вивальди, Баха и Генделя", "Легенда о Дон Жуане в мировой литературе". При этом некоторые из курсов читаются на иностранных языках. Так, курс "Пушкин и его последователи" читается на русском, а курс "Тема любви во французской литературе" - на французском языках.
Современные условия жизни людей приводят к так называемым болезням цивилизации. В результате более половины людей, живущих на Земле, находится в состоянии, которое лежит между здоровьем и болезнью. Еще классик античной медицины Гален назвал его "третьим состоянием". Последнему состоянию свойственны такие симптомы, как неврастения, потеря аппетита, раздражительность, головные боли, усталость, сухость кожи т.д.
Наибольшую опасность для здоровья представляют химические соединения. Люди сталкиваются с ними всюду и постоянно. Загрязнение воздуха, химизация сельского хозяйства, добавки в пищевые продукты, синтетические лекарства - неизбежные атрибуты современной жизни. Специальные защитные мероприятия позволяют свести почти на нет профессиональные отравления, но совокупность даже допустимых концентраций вредных химических веществ приводит к увеличению "непрофессиональной" заболеваемости. Это выражается в изменении структуры общей заболеваемости или в снижении производительности труда при отсутствии болезненных изменений в организме.
К людям, находящимся в третьем состоянии, следует отнести прежде всего тех, кто увлекается потреблением алкоголя и курением. Это еще не больные, но их пристрастие отнимает у них часть здоровья, рабочего и творческого потенциала. Оказаться в третьем состоянии могут также работники ночных профессий и люди, которые по роду своей деятельности часто перемещаются из одного часового пояса в другой.
Одна из самых частых причин третьего состояния - неправильное питание. Причем нарушения возникают часто и при достаточной калорийности, но при обедненном питании с точки зрения его структуры. Нерациональное питание и несоблюдение других правил здорового образа жизни приводит к третьему состоянию людей с излишним весом и тех, кто страдает от ожирения. Многие теряют часть здоровья из-за кариеса зубов.
И когда человек, быстро перелетев из одной страны в другую или вообще на другой континент, плохо адаптируется к непривычным для него природно-климатическим условиям, то у него возникают состояния, которые специалисты называют "дезадаптационным метеоневрозом", "адаптационной* эйфорией", "синдромом отчужденности" и пр. Установлено, что действие различных неблагоприятных факторов скорее проявляется в изменениях общего состояния, самочувствия и работоспособности, чем в заболеваемости. Фактически это тоже третье состояние.
Остановимся более подробно на двух наиболее распространенных случаях третьего состояния: гипотонии* и гипогликемии*.
Термин "гипотония" применяют для обозначения пониженного кровяного давления. Оно вызывается ослаблением тонуса сердечно-сосудистой системы*. Как известно, нижняя граница нормы для систолического давления - 100-105 мм. рт. ст., для диастолического - 60-65 мм. рт. ст. Есть люди, у которых давление снижено годами, иногда в течение всей жизни, но они чувствуют себя хорошо, вполне работоспособны и лечить их не нужно. Пониженное артериальное давление может быть связано и с патологическими процессами. Когда гипотония выражена ярко, требуется, конечно, лечение. Но в большинстве случаев ее можно отнести к третьему состоянию.
Гипотония в основном наблюдается в молодом возрасте, причем у женщин чаще, чем у мужчин. Ее возникновению способствуют нервные переживания, неправильное питание (особенно увлечение углеводистыми и малобелковыми рационами), физическое и умственное утомление, перенапряжение, хронические интоксикации, неблагоприятные природно-климатические условия.
Симптомы гипотонического состояния могут быть самыми разнообразными. Это - пульсирующие давящие боли в области лба и висков, потемнение в глазах при резком изменении положения тела, гипотонические кризы в виде кратковременного обморочного состояния, общая слабость, нарушения сна.
Для предотвращения гипотонии врачи рекомендуют регулярно заниматься физкультурой, закаливанием, не пренебрегать сном. Необходимы правильная структура питания, обязательны витамины. Из профилактических лекарств помогают женьшень, пантокрин, экстракт элеутерококка.
Гипогликемия - это уменьшение содержания сахара в крови ниже нормы. Она наблюдается иногда даже у здоровых людей при повышенной мышечной работе. Очень часто она возникает при заболеваниях желез внутренней секреции и печени.
Гипогликемия* сопровождается такими симптомами, как депрессия, нервозность, раздражительность, сонливость, головокружения, головные боли, расстройства пищеварения, беспокойство, бессонница, тревожность, трепетание сердца и учащение пульса, мышечные боли, потливость. Несколько реже встречаются такие симптомы, как расстройства координации движения, неясное зрение, затрудненное дыхание, аллергия, слабая или кричащая речь, вздыхания и зевание, отсутствие сексуальных устремлений, импотенция, ночные страхи и т.д.
Чаще всего гипогликемия проявляется в депрессии. Иногда она напоминает простуду, причем не только распространенностью, но и опасными последствиями: так как депрессию вызывают нервно-психические стрессы, то чем больше стрессовых факторов действует одновременно, тем больше людей страдает от депрессии. Не последнее место среди этих факторов может занимать излишнее потребление сахара (сахарный стресс). Значительное снижение уровня сахара в крови приводит к кислородному голоданию. Последнее мгновенно отражается на клетках головного мозга и вызывает нервно-психические симпотомы гипогликемии.
Третье состояние имеет ряд существенных отличий и от здоровья, и от болезней. И если болезни продолжаются всего лишь дни, недели, месяцы, то третье состояние сохраняется годы, десятилетия и даже всю жизнь. В третьем состоянии человек не использует все психические и физические возможности, заложенные в него природой, и, вероятно, в ряде случаев ему не суждено сделать главное в своей жизни. Третье состояние может служить причиной некоторых болезней. Необходимо научиться диагностировать это состояние, предупреждать его, а при обнаружении - ликвидировать.
de.ifmo.ru
Рейтинг публикации:
|
