Пропорционально этому давлению в липидном слое мембраны открываются поры, через
которые проходят во внутреннюю область ионы натрия, а ионы калия выходят. Это движение
ионов, образующее токи, происходит в направлении их концентрации. Повышение концентрации
натрия внутри клетки и калия вне её запускает в работу калиево-натриевый насос,
который возвращает ионы в положение, соответствующее спокойному состоянию клетки.
Рассматриваемый насос представляет собой фермент (АТФаза), расщепляющий АТФ (аденозинтрифосфат).
Этот фермент является генератором энергии насоса –совершенного технического агрегата,
в котором двигатель и насос скомпонованы в единую систему – моноблок. Экспериментами
показано, что движение ионов натрия и калия по градиенту концентрации образует синтез
АТФ. Мы встречаемся с совершенным ультрамикрогенератором, созданным природой, для
различных бионических устройств организма. Рассмотренные источники энергии, обеспечивая
доставку питательных веществ клетке, образуют переменными колебаниями электрических
зарядов электромагнитные излучения, регистрирующие её состояние, и воздействуют
определённым образом на нервные окончания, вызывая у них электрические импульсы,
которые передаются в центральную нервную систему. Иначе говоря, включается в работу
система связи, передающая в мозг информацию о состоянии всех участков организма
и ответные "приказы".
Нервы, обеспечивающие эту связь, пронизывают всё тело. Благодаря им организм выступает
как единое целое, действуя подчас поразительно целесообразно. Стоит перерезать нерв,
ведущий к какой-либо мышце, и она становится парализованной, подобно тому, как прекращает
работать цилиндр мотора, если порвать провод, передающий импульс тока запальной
свече. Это не просто образная аналогия. Ещё со времён Гальвани было установлено,
что передаваемый нервным волокном сигнал представляет собой кратковременный электрический
импульс. Рассматривая работу нервов, мы сохраним принятый ранее подход: избегать
подробные описания сложного строения и ограничиваться малым объёмом, позволяющим
вскрывать энергетическую природу рассматриваемой системы.
Основной структурной и функциональной единицей нервов является нейрон, имеющий клеточное
тело. Нервные клетки ничем не отличаются от других клеток организма. Все нейроны
центральной нервной системы собраны в головном и спинном мозгу. Мозг, куда поступают
с определённой информацией электрические импульсы, является центральным отделом
нервной системы, высшим органом её деятельности. Состоит из нервной ткани серого
вещества (скопления нервных клеток) и белого вещества (скопления нервных волокон).
Короткие волокна соединяют между собой нейроны. Длинные отростки – аксоны, измеряемые
сантиметрами и даже метрами, соединяют центральную нервную систему с остальными
частями тела. Сам аксон можно упрощённо представлять как длинную цилиндрическую
трубку с поверхностной мембраной, разделяющей два водных раствора разного химического
состава и концентрации. Мембрана подобна стенке с большим количеством полуоткрытых
"дверей", сквозь которые ионы растворов могут протискиваться только с большим трудом.
В состоянии бездействия внутри аксона находится избыток ионов калия (
); снаружи
– ионов натрия (
). Смотри
рис. 4.3.
Рис. 4.3. Деполяризация мембраны при раздражении нерва.
Отрицательные ионы (анионы хлора и органические анионы), находящиеся внутри аксона,
приближены к его внутренней поверхности и заряжают её отрицательно. Наружная поверхность
заряжена положительно. Мы встречаемся всё с тем же механизмом возбуждения электрических
зарядов, излучающих электромагнитные волны, соответствующие характеру и степени
воздействия на активную зону. Эти биполярные участки выполняют роль регистратора
состояния различных органов человека. Как отмечалось выше пульсационные воздействия
частиц создают в раздражённой среде давление:
плотность
частиц, воздействующих на раздражённую среду. Пропорционально этому давлению в мембране
аксона приоткрываются дверцы, через которые впрыскивается порция ионов натрия во
внутреннюю область, где образуется вихрь с параметрами, соответствующими интенсивности
раздражения. Этот вихрь образует в условиях внутреннего пространства электромагнитную
волну (солитон), несущую определённую информацию о степени раздражения. Механизм
неиссякаемого источника движения электромагнитной волны описан в разделе 4.3. Основным
параметром функционирования нервно-электрической системы является амплитуда нервных
импульсов
(175), которая
не может изменяться. Для кодирования информации используется только их частота.
Чем больше воздействующая сила
, тем чаще
следуют друг за другом импульсы.