клуб бронникова
galactic.org.ua
обучение

Теоретическая база 1-й ступени

Методологический совет Клуба Бронникова
Галактического колледжа
Киев 04.02. - 11.10.2004.
.

1.1 - 1.4
1.5 - 1.9
1.10 - 1.12
2.1 - 2.3

2.6 - 2.7
3.1 - 3.2
3.3
3.4 - 3.5
4.1 - 4.2
4.3
5.1
5.2 - 5.3
6.1 - 6.2
6.3 - 6.4
7.1 - 7.2
7.3 - 7.4
8.1 - 8.2

Вторая глава
Четвертая часть

Детальный анализ позволяет ученым точно описать (но не объяснить) основные микроструктуры  строения  мозга.
Сейчас известно, что ткани мозга состоят из отдельных клеток, соединенных между собой отростками.

Клетка (cytus) — основная структурно-функциональная единица животных и растительных организмов за исключением вирусов; элементарная живая система, способная к обмену веществ с окружающей средой и к самовоспроизведению. Клетки могут существовать как самостоятельные организмы (бактерии, одноклеточные водоросли, грибы, простейшие) или образуют ткани многоклеточных организмов.

В зависимости от уровня клеточной организации различают два типа клеток: прокариоты, или доядерные, и эукариоты, или ядерные.
Основными структурами эукариотической клетки являются ядро, погруженное в цитоплазму, мембранная система, органоиды, а также специализированные структуры.

Ядро клетки состоит из кариоплазмы (нуклеоплазмы), одного или нескольких ядрышек и ядерной оболочки. Кариоплазма содержит всю хромосомную ДНК клетки.
ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота) — биополимер, построенный из нуклеотидов, содержащих дезоксирибозу; находится в основном в клеточных ядрах, является носителем генетической информации.

Биополимеры
(био- + полимеры) — высокомолекулярные соединения биологического происхождения, молекулы которых представляют собой цепочки, образованные из большого числа повторяющихся групп атомов; к биополимерам относят белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды.
Высокомолекулярные соединения (син. полимеры) — вещества с молекулярным весом от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок; природные высокомолекулярные соединения (например, белки) составляют структурную основу всех живых организмов и участвуют практически во всех процессах жизнедеятельности.

Молекула
или наименьшая частица вещества — система или группа атомов, расположенных в пространстве в определенном порядке и соединенных химическими связями.
Химическая связь
, взаимное притяжение атомов, приводящее к образованию молекул и кристаллов.
Валентность
(от латинского valentia — сила) - это способность атома химического элемента присоединять или замещать определенное число других атомов или атомных групп с образованием химической связи.
Валентность атома
показывает число связей, образуемых данным атомом с соседними атомами. Образование химической связи сопровождается перестройкой электронных оболочек связывающихся атомов.

_

Атом (от греческого atomos — неделимый), наименьшая частица химического элемента. В центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома; вокруг движутся электроны, образуя электронные оболочки.
Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и нейтронов.

Протон (от греческого protos — первый) (p), стабильная положительно заряженная элементарная частица; ядро атома водорода 1H. Число протонов в ядре определяет заряд ядра и его место (порядковый номер) в периодической системе химических элементов. Возможная нестабильность протона оценивается временем его жизни ~1032 лет.

Нейтрон (n), нейтральная элементарная частица с массой, незначительно превышающей массу протона. Нейтроны устойчивы только в составе ядер. Свободный нейтрон нестабилен, распадается на протон и электрон в среднем за время 15,3 мин. В отличие от заряженных частиц, нейтроны легко проникают в ядра и захватываются ими.

Элементарные частицы, общее название мельчайших "комочков материи" на следующем (после ядер) уровне строения материи (субъядерные частицы). К элементарным частицам относятся протон (p), нейтрон (n), электрон (e), фотон (g), нейтрино (n) и др. и их античастицы. Все элементарные частицы делятся на 2 группы — адроны и лептоны (кроме фотона).

Адроны (от греческого hadros — большой, сильный), общее название элементарных частиц, участвующих в сильных взаимодействиях Адроны не удовлетворяют строгому определению элементарности, т.к., по современным представлениям, являются составными — состоят из кварков. Всего известно более 350 элементарных частиц, большинство из них нестабильно. Число их продолжает расти.
Кварки, точечные бесструктурные частицы. В свободном состоянии кварки не наблюдались. Название "кварки" введено американским физиком М. Гелл-Маном; оно заимствовано из романа Дж. Джойса "Поминки по Финнегану", где означает нечто неопределенное, мистическое.

Лептоны, элементарные частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях. К лептонам относятся электрон, мюоны, нейтрино и др. Название “лептон” (от греческого leptos — тонкий, легкий) связано с тем, что массы известных до 1975 лептонов были меньше масс всех других элементарных частиц, имеющих массу покоя.

Кварки и лептоны в современной физике выступают как предельная ступень дробления материи.

Таким образом, нам остается принять такую последовательность переходов между пространствами:
Нечто неопределенное Элементарные частицы Атом Молекула Биополимеры ДНК клеточная организация, Ядро Клетка
Э
та конструкция содержит или пронизана фундаментальными взаимодействиями.

Взаимодействие — это изменение эффектов, вызываемых при одновременном или последовательном взаимовлиянии двух и более элементов.
Эффект (от лат. effectus - исполнение, действие, от efficio - действую, исполняю) - результат, следствие причин, действий.

Взаимодействия фундаментальные, 4 вида взаимодействия между элементарными частицами, объясняющие все физические явления на микро- или макроуровне. К взаимодействию фундаментальному относятся (в порядке возрастания интенсивности) гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное взаимодействия.
Гравитационное взаимодействие существует между всеми элементарными частицами и обусловливает гравитационное притяжение всех тел друг к другу на любых расстояниях; оно пренебрежимо мало (?) в физических процессах в микромире, но играет основную роль, например, в космогонии.
Слабое взаимодействие проявляется лишь на расстояниях около 10-18 м и обусловливает распадные процессы (например, бета-распад некоторых элементарных частиц и ядер).
Электромагнитное взаимодействие существует на любых расстояниях между элементарными частицами, имеющими электрический заряд или магнитный момент; в частности, оно определяет связь электронов и ядер в атомах, а также ответственно за все виды электромагнитных излучений.
Сильное взаимодействие проявляется на расстояниях около 10-15 м и обусловливает существование ядер атомов.
Возможно, все виды взаимодействий фундаментальных имеют общую природу и служат различными проявлениями единого взаимодействия фундаментального. Это полностью подтверждается для электромагнитного и слабого взаимодействий фундаментальных (так называемое электрослабое взаимодействие).
Гипотетическое объединение электрослабого и сильного взаимодействий называется Великим объединением, а всех 4 Взаимодействий фундаментальных — суперобъединением; экспериментальная проверка этих гипотез требует энергий, недостижимых на современных ускорителях.

Современная наука, дойдя до фундаментальных основ, не приходит к "началу".
Научное "Начало"  нашего Мира - это уже результат,  следствие влияний "чего-то неопределенного".

Влияние – действие, воздействие оказываемое одним"элементом" на другой "элемент".
Таким образом, рассматривая научные основы, мы имеем:
1 - "Элемент" - это результат,  следствие влияний "чего-то неопределенного";
2 - "Влияние" - это действие, воздействие "чего-то неопределенного".
 

 

что-то неопределенное

Влияние

 

"что-то неопределенное" воздействует "чем-то неопределенным"

 

 Элемент   

 

Элементарная частица

 

Влияние

 

"Элементарная частица" воздействует "чем-то неопределенным"

 

 Элементы

 

Атом

 

Влияние

 

"Элементарные частицы" и "Атомы" взаимодействуют "чем-то неопределенным"

 

 Элементы

 

Молекула

 

Влияние

 

"Молекулы" взаимодействуют "чем-то неопределенным"

 

Элементы

 

Клетка

 


Таким образом, Проявление Мира берет свое начало из процесса Влияния "чего-то неопределенного" "чем-то неопределенным".

Влияние
- это процесс перехода сигнала от "элемента-передатчика" к "элементу-приемнику".
Этот процесс обеспечивается сигнальной системой.
Сигнальная система представляет собой: "Передатчик" Связь, проводящая сигнал "Приемник".
Таким образом, проявления Мира, начиная с "элементарной частицы", это результат функционирование разных сигнальных систем.
 

Фактически любое "Явление" - это "результат-приемник" и в тоже время - это "причина-передатчик" для другого "Явления".
Таким образом, "определение" любого "явления" (например - "молекула") несет в себе "неопределенность" (можно определить влияние молекулы-передатчика, но чтоб определить саму эту молекулу надо перейти в сигнальную систему элементарных частиц и рассматривать эту молекулу уже как молекулу-приемник - результат влияния элементарных частиц).
И если явление определяется только с позиции какой-то одной сигнальной системы, то такое определение является Фикцией.

Повторим определение понятия "фикция" из четвертой части этой статьи.
Фикция (от лат. fictio - выдумка, вымысел) - в научном мышлении предположение, невероятность, даже невозможность которого осознается, но оно, тем не менее, может сослужить большую службу как временное вспомогательное понятие, которое потом снова исключается из теоретического рассуждения.

Дальше мы начнем путь изучения самих себя, своего организма.
Но исследователь должен знать, что определение: "Клетка - основная структурно-функциональная единица организма" является временным вспомогательным понятием - Фикцией.
В действительности никто не знает что такое "клетка организма".
А для нашего изложения достаточно знать, что клетка, как "основная структурно-функциональная единица" организма - это не нечто начальное, а нечто промежуточное.
И когда мы будем рассматривать разные сигнальные системы то придется учитывать не фиктивную последовательность явлений:

Клетка Организм,
а действительную:
Нечто неопределенное
Клетка Организм

2.  Пятая часть

Организм - это функционирующая как единое целое биологическая система, обладающая различными уровнями организации (молекулярный, клеточный, тканевый и т.д.).

Таким образом, при последовательном рассмотрении основы биологической системы надо учитывать:
- Минеральный уровень
  Нечто неопределенное Элементарные частицы Атом Молекула Биополимеры
- Клеточный уровень
 
 Молекула Биополимеры клеточная организация Клетка

В структурах мозга можно выделить клетки двух основных типов: нервные клетки, или нейроны (neurocytus; синоним: неврон, нейроцит) , и массу окружающих нейрон клеток - нейроглию, или просто глию.

Нейрон относится к отростчатым клеткам с четким делением на тело, ядерную часть и перикарион и отростки.
Все части нейрона (перикарион, отростки) находятся в непрерывной функциональной связи друг с другом, и изменения в одной из них влекут за собой изменения в других.

Тело - плазматическая мембрана, определяет границы индивидуальной клетки. Наружная плазматическая мембрана непосредственно переходит в мембрану отростков, образуя единую поверхность. Когда нейрон взаимодействует с другими нейронами или улавливает изменения в локальной среде, он делает это с помощью плазматической мембраны и заключенных в ней молекулярных механизмов.

Все, что находится внутри плазматической мембраны (кроме ядра обычно находящегося в центре тела нейрона), называется цитоплазмой. Часть цитоплазмы, окружающая ядро клетки называется -  перикарион.
В цитоплазме содержатся цитоплазматические органеллы, необходимые для существования нейрона и выполнения им своей работы.

Органоиды  или Органеллы (от греч. organon - орган и eidos - вид), постоянные клеточные структуры, клеточные органы, обеспечивающие выполнение специфических функций в процессе жизнедеятельности клетки - хранение и передачу генетической информации, транспорт веществ, синтез и превращения веществ и энергии, деление, движение и др.
К органоидам животных клеток эукариот относят хромосомы, клеточную мембрану, митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплаэматическая сеть, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, лизосомы, центриоли, микрофибриллы.
Растительным клеткам свойственны только пластиды.


Митохондрии обеспечивают клетку энергией, используя сахар и кислород для синтеза специальных высокоэнергетических молекул, расходуемых клеткой по мере надобности.
Микротрубочки
- тонкие опорные структуры - помогают нейрону сохранять определенную форму. Сеть внутренних мембранных канальцев, с помощью которых клетка распределяет продукты, необходимые для ее функционирования, называется эндоплазматическим ретикуломом.

Существует два вида эндоплазматического ретикулума. Мембраны «шероховатого», или гранулярного, ретикулума усеяны рибосомами, необходимыми клетке для синтеза секретируемых ею белковых веществ. Белки, предназначенные только для внутриклеточного использования, синтезируются на многочисленных рибосомах, не прикрепленных к мембранам ретикулума, а находящихся в цитоплазме в свободном состоянии. Другой вид эндоплазматического ретикулума называют «гладким».
Органеллы, построенные из мембран гладкого ретикулума, упаковывают продукты, предназначенные для секреции, в «мешочки» из таких мембран для последующего переноса их к поверхности клетки, где они выводятся наружу.
Гладкий эндоплазматический ретикулум называют также аппаратом Гольджи.
В центре цитоплазмы находится клеточное ядро. Здесь у нейронов, как и у всех клеток с ядрами, содержится генетическая информация, закодированная в химической структуре генов. В соответствии с этой информацией полностью сформированная клетка синтезирует специфические вещества, которые определяют форму, химизм и функции этой клетки. В отличие от большинства других клеток тела зрелые нейроны не могут делиться, и генетически обусловленные продукты любого нейрона должны обеспечивать сохранение и изменение его функций на протяжении всей его жизни.

Отличительными особенностями нервных клеток являются высокая возбудимость и способность по своим отросткам и телу проводить возбуждение, за счет чего реализуется главная функция нейрона — переработка и передача сигналов от рецепторов к исполнительным органам организма (мышцам, железам).
Таким образом, нервные клетки, или нейроны, выполняют свои функции не как изолированные единицы - они получают сигналы от других нервных клеток и передают их третьим при помощи своих отростков - аксона (нейрит) и дендрита.
Аксоны отличаются от дендритов длиной, ровным контуром, ответвления от аксона начинаются, как правило, на достаточно большом расстоянии от места отхождения (до 90 см). Аксоны составляют основу организации нервных волокон (пучки аксонов образуют нервы) и проводящих путей головного и спинного мозга. Аксоны служат проводниками нервных импульсов от нейрона. (По последним данным возможен и обратный ход импульса).
Дендриты обычно более короткие и ветвистые, чем аксоны и служат проводниками нервных импульсов к нейрону.

Нервный импульс, волна возбуждения, распространяющаяся по нервному волокну, в ответ на раздражение нейронов. Проведение нервного импульса обусловлено способностью мембран нейронов изменять свой электрохимический потенциал.
Возможность распространения нервных импульсов по нервным волокнам определяется их строением, напоминающим строение электрического кабеля, где роль проводника играют аксоны, а роль изолятора — миелиновая оболочка аксона, представляющая собой мембрану шванновской клетки, намотанную на аксон в несколько слоев. Основной компонент миелиновой оболочки — липопротеид миелин, обладающий свойствами диэлектрика. Скорость распространения нервных импульсов зависит как от диаметра нервных волокон (чем толще волокно, тем выше скорость), так и от степени их электрической изоляции, так как покрытые миелином волокна при прочих равных условиях быстрее проводят нервные импульсы.
Миелиновая оболочка покрывает волокно не непрерывно по всей его длине, а образует подобие изолирующих керамических «муфт», плотно нанизанных на аксон, как на стержень электрического кабеля. Между соседними «муфтами» из миелина остаются лишь небольшие электрически неизолированные участки, через которые ионный ток может легко вытекать из аксона в наружную среду и обратно, раздражая мембрану и вызывая генерацию потенциала действия исключительно в неизолированных участках аксона, получивших название перехватов Ранвье. Нервный импульс распространяется по миелинизированному нервному волокну скачками — от одного перехвата Ранвье до следующего, что значительно повышает скорость распространения возбуждения от клетки к клетке.
Скорость распространения нервного импульса по толстым миелинизированным волокнам (диаметром 10-20 микрон) достигает 70-120 м/сек, а по самым тонким немиелинизированным нервным волокнам — на два порядка ниже (менее 2 м/сек).

Межнейронная передача нервного импульса происходит в области синапсов.
Нервные импульсы обеспечивают быстрое проведение однотипных сигналов (потенциалов действия) по аксонам на большие расстояния и поэтому являются важнейшим средством обмена информацией как между нервными клетками, так и между нервными и другими типами клеток. Информация о силе раздражения нервной клетки кодируется и передается другим клеткам путем изменения частоты следования нервных импульсов. Частота следования может варьировать от единиц до сотни нервных импульсов в секунду. Частотный код предполагает сложную периодику следования нервных импульсов, в том числе группирование их в «пачки» с разным числом и характером следования сигналов. Сложная пространственная и временная суммация нервных импульсов составляет основу ритмической электрической активности мозга.

Мозг битком набит миллиардами нервных клеток, каждая из которых - это как бы передающее устройство, соединенное многими милями живых проводов с тысячами заранее определенных слушателей.

Мозг постоянно контролирует всю эту информацию.
Передающие
и принимающие клетки объединены в нервные центры, в нервные цепи или сети.
Простейший нервный центр состоит из нескольких нейронов, образующих нервный узел (ганглий). У высших животных и человека нервный центр включает тысячи и даже миллионы нейронов.

Нервы связывают мозг и нервные узлы с другими органами и тканями тела.

Весь этот комплекс структур называется нервной системой.
Большинство функций организма обеспечивается рядом нервных центров, расположенных на различных уровнях нервной системы (напр., нервный центр зрительной системы находится в промежуточном, среднем мозге и в коре больших полушарий).

Центральная нервная система (ЦНС) включает те части нервной системы, которые лежат внутри черепа или позвоночного столба. Головной мозг - это часть ЦНС, заключенная в полости черепа.
Вторым крупным отделом ЦНС является спинной мозг. Нервы входят в ЦНС и выходят из нее.
Если эти нервы лежат вне черепа или позвоночника, они становятся частью периферической нервной системы. Некоторые компоненты периферической системы имеют весьма отдаленные связи с центральной нервной системой; многие ученые считают даже, что они могут функционировать при весьма ограниченном контроле со стороны ЦНС. Эти компоненты, которые, по-видимому, работают самостоятельно, составляют автономную, или вегетативную нервную систему.
Вегетативная система в основном ответственна за регуляцию внутренней среды: она управляет работой сердца, легких, кровеносных сосудов и других внутренних органов. Пищеварительный тракт имеет свою собственную внутреннюю вегетативную систему, состоящую из диффузных нервных сетей.

Для того чтобы мозг и вся нервная система могли эффективно функционировать, потоки сигналов, проходящие в нервной системе в разных направлениях, тоже должны контролироваться необычайно чувствительными механизмами, которые управляют этими потоками и предотвращают хаос.

Изучением работы нервной системы и ее главного органа - мозга занимается отрасль науки - нейрофизиология. Исследовательская деятельность ученых  включает анализ на многих уровнях, начиная с рассмотрения химической структуры отдельных молекул и кончая исследованием сложнейших поведенческих явлений.
Но ученые пока не знают - каким образом совместная работа нервных клеток обеспечивает функционирование мозга в целом?

1.1 - 1.4
1.5 - 1.9
1.10 - 1.12
2.1 - 2.3

2.6 - 2.7
3.1 - 3.2
3.3
3.4 - 3.5
4.1 - 4.2
4.3
5.1
5.2 - 5.3
6.1 - 6.2
6.3 - 6.4
7.1 - 7.2
7.3 - 7.4
8.1 - 8.2

Обсуждение на  ФОРУМЕ

- школа бронникова - обучение - методика - мероприятия - фоторепортажи -
- организации - наука - медицина - реабилитация - литература - рассылка - форум -

- концепция - китай клуб - лаборатория пространств - интерактив лаборатория - адвокат клуб -
- главная - история - пресса - вернисаж - библиотека - словарь - обучение - объявления -