Verbum

ДЫХА́ННЕ,

сукупнасць працэсаў, якія забяспечваюць паступленне кіслароду ў арганізм, выкарыстанне яго ў акісляльна-аднаўленчых працэсах, выдаленне з арганізма вуглякіслага газу і некат. інш. канчатковых прадуктаў абмену рэчываў; адна з асн. жыццёвых функцый. Аснова Д. — спажыванне кіслароду жывымі клеткамі, якое суправаджаецца рэакцыямі дэгідрагенізацыі з пераносам вадароду ад арган. рэчываў (субстратаў) на кісларод з утварэннем вады (гэтыя рэакцыі ідуць у спец. структурах клеткі — мітахондрыях). Д. ажыццяўляецца пераважна за кошт акіслення вугляводаў. Мае 2 этапы: пачатковы (анаэробны), які адбываецца па тыпу гліколізу (цукры ў анаэробных умовах распадаюцца да піравінаграднай кіслаты) і канчатковы (аэробны), пры якім піравінаградная кіслата акісляецца да вуглякіслага газу і вады (цыкл Крэбса). Д. жывых арганізмаў узнікла на Зямлі, калі ў яе атмасферы з’явіўся кісларод.

У аднаклетачных і некат. шматклетачных жывёл абмен газаў паміж клеткамі і асяроддзем ажыццяўляецца шляхам дыфузіі праз паверхню цела. Больш высокаарганізаваныя жывёлы і чалавек маюць спец. органы дыхання і сістэму кровазвароту, у якой цыркулююць кроў і гемалімфа, здольныя звязваць кісларод і вуглякіслы газ (гл. Гемаглабін). Адрозніваюць Д. вонкавае, якое забяспечвае абмен газаў паміж лёгкімі і вонкавым асяроддзем, перанос газаў крывёю (гл. Газаабмен), і тканкавае. У насякомых кісларод паступае ў тканкі з сістэмы паветраносных трубачак — трахей. У многіх водных жывёл вонкавае Д. ажыццяўляецца паверхняй цела і шчэлепамі, якія маюць вял. сетку крывяносных сасудаў. Раствораны ў вадзе кісларод дыфундзіруе ў кроў, якая цыркулюе ў сасудах шчэлепаў. У многіх рыб значную ролю адыгрывае кішэчнае Д., калі заглытваецца паветра і кісларод паступае ў кроў праз крывяносныя сасуды кішэчніка. У сухапутных жывёл вонкавае Д. забяспечваецца пераважна лёгкімі. У амфібій і інш. жывёл разам з лёгкімі функцыянуе скурнае Д. У птушак ёсць паветраныя мяшкі, якія злучаюцца з лёгкімі і мяняюць аб’ём пры лятальных рухах (палягчае Д. ў палёце). Вонкавае Д. забяспечваецца дыхальнымі рухамі (удыхам, выдыхам), колькасць якіх у стане спакою ў чалавека 16—20. Пры адным спакойным удыху чалавека ў лёгкія паступае каля 350 см паветра (гл. Жыццёвая ёмістасць лёгкіх), мінутная лёгачная вентыляцыя ў стане спакою складае 4—8 л. Прычына абмену паветра ў альвеолах лёгкіх — рознасць парцыяльнага ціску. Рэгуляцыя Д. ў чалавека і пазваночных жывёл адбываецца дыхальным цэнтрам. Аснова тканкавага Д. — акісляльнааднаўленчыя рэакцыі. Пры іх вызваляецца энергія, якая ідзе на аднаўленне жывога рэчыва, рост і развіццё тканак, скарачэнне мышцаў, сакрэцыю залоз і інш. (гл. Акісленне біялагічнае). Пры парушэннях Д. і механізмаў яго рэгуляцыі ўзнікаюць змяненні газавага саставу крыві. Пры парушэннях або адсутнасці Д. робяць дыханне штучнае.

т. 6, с. 304

ВЕСТЫБУЛЯ́РНЫ АПАРА́Т (ад лац. vestibulum пераддзвер’е),

орган пачуцця, які ўспрымае становішча і рух галавы і цела ў прасторы, перыферычны аддзел аналізатара раўнавагі. У ніжэйшых жывёл мае форму пузырка (статацыста), у пазваночных жывёл і чалавека — частка ўнутр. вуха (лабірынт), якая складаецца з пераддзвер’я і трох паўкружных праток (гл. Вуха).

Рэцэптары вестыбулярнага апарата знаходзяцца ў двух мяшочках пераддзвер’я і ў ампулах паўкружных праток перапончатага лабірынта ўнутр. вуха. Поласць мяшочкаў і паўкружных праток запоўнена тканкавай вадкасцю — эндалімфаю. Вярчальныя рухі галавы і цела выклікаюць рух эндалімфы паўкружных праток, гэта раздражняе ампулярныя рэцэптары. Раздражненне ўспрымаецца дэндрытамі адчувальных нейронаў вестыбулярных гангліяў і па іх аксонах перадаецца ў вестыбулярныя ядры прадаўгаватага мозга, якія звязаны праводзячымі шляхамі са спінным мозгам, цэнтрамі вегетатыўнай нервовай сістэмы, ядрамі вокарухальных нерваў, карой галаўнога мозга. Вестыбулярны апарат мае выключнае значэнне для захавання раўнавагі цела пры руху і ў стане спакою. Даследаванні вестыбулярнага апарата выкарыстоўваюцца ў адборы для работы на вышыні, на марскую і лётную службу. Высокая ўстойлівасць вестыбулярнага апарата дасягаецца трэніроўкай. Ад непасрэдных або рэфлекторных пашкоджанняў функцыі вестыбулярнага апарата ўзнікаюць вестыбулярныя парушэнні. Прыкметы: галавакружэнне, парушэнне раўнавагі, рытму дыхання, дзейнасці сэрца, моташнасць.

А.​С.​Леанцюк.

т. 4, с. 119

ІНГІБІ́ТАРЫ (ад лац. inhibeo спыняю, затрымліваю) у біялогіі, рэчывы рознай хім. прыроды, якія прыгнятаюць актыўнасць ферментаў у жывым арганізме і ў бясклетачных сістэмах. Адрозніваюцца характарам дзеяння, спецыфічнасцю і інш. Інгібіраванне адбываецца на генетычным (прыгнечваецца біясінтэз аднаго з ферментаў) і кінетычным (паніжаецца актыўнасць ферменту) узроўнях. Узаемадзейнічаюць з актыўным цэнтрам ці з інш. часткамі малекулы і перашкаджаюць утварэнню прамежкавага ферментна-субстратнага комплексу (напр., фторысты натрый запавольвае працэсы вугляводнага абмену). Бываюць натуральныя і сінтэтычныя. Натуральныя І. ў чалавека і жывёл — прадукты абмену рэчываў. У раслін І. росту (фенольнай і тэрпеноіднай прыроды) назапашваюцца восенню ў тканках насення і пупышак пры пераходзе ад працэсаў росту да спакою, вясной іх колькасць зніжаецца. Дзеянне І. процілеглае натуральным (аўксіны, гіберэліны) і сінт. стымулятарам росту. Сінт. І. (морфактыны, рэтарданты, дэфаліянты, гербіцыды і інш.) спыняюць рост сцёблаў, выклікаюць ападанне лісця, падсушваюць расліны на карані, прадухіляюць паляганне злакаў. Выкарыстанне І. у якасці ядахімікатаў для барацьбы са шкоднымі насякомымі і пустазеллем звязана з іх уласцівасцю прыгнятаць жыццёва важныя для гэтых арганізмаў працэсы. Выкарыстоўваюцца для вывучэння механізму каталітычнага дзеяння ферментаў, устанаўлення прыроды функцыян. груп бялкоў, для лячэння парушэнняў абмену рэчываў (некат. лекі і фармакалагічныя сродкі прыгнятаюць ферментатыўныя рэакцыі паталаг. працэсаў).

т. 7, с. 223

НАТУРА́ЛЬНАЯ СІСТЭ́МА АДЗІ́НАК,

сістэма адзінак фіз. велічынь, дзе за асн. адзінкі прыняты фундаментальныя фіз. пастаянныя (зарад і маса спакою электрона, скорасць святла ў вакууме і інш.). Памер асн. адзінак у Н.с.а. вызначаецца з’явамі прыроды, што адрознівае яе ад інш. сістэм адзінак, у якіх выбар адзінак абумоўлены патрабаваннямі практыкі (як, напр., у Міжнароднай сістэме адзінак). П.Дзірак, М.Планк, англ. вучоны Д.​Хартры і інш. прапанавалі некалькі Н.с.а., якія, на думку стваральнікаў, незалежныя ад фіз. працэсаў і прыдатныя для любых момантаў часу і месцаў у Сусвеце.

У Н.с.а. Планка (1906) у якасці асн. адзінак выбраны Больцмана пастаянная, гравітацыйная пастаянная і скорасць святла ў вакууме, лікавыя значэнні якіх прыняты роўнымі 1. У гэтай сістэме адзінка даўжыні роўная 4,03∙10​⁻³⁵м, масы — 5,42∙10​⁻⁸ кг, часу — 1,34∙10​⁻⁴³с, т-ры — 3,63∙10​³² К. Характэрная асаблівасць усіх Н.с.а — вельмі малыя адзінкі даўжыні, масы і часу і агромністыя адзінкі т-ры, у выніку чаго гэтыя сістэмы нязручныя для практычных вымярэнняў, аднак знаходзяць выкарыстанне ў атамнай фізіцы, квантавай механіцы і інш. раздзелах тэарэт. фізікі.

Літ.:

Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. 3 изд. М., 1988. С. 335—338;

Чертов А.Г. Физические величины. М., 1990. С. 31—33.

А.​І.​Болсун.

т. 11, с. 208

ПІ-МЕЗО́НЫ, π-мезоны, піоны,

група самых лёгкіх нестабільных псеўдаскалярных элементарных часціц з моцнымі ўзаемадзеяннямі — адронаў. Утвараюць трыплет, які складаецца з 2 зараджаных (π​⁺ — часціца і π​⁻ — антычасціца) і 1 нейтральнай (π​⁰) часціц з нулявым спінам і масамі, прамежкавымі паміж масамі пратона і электрона (масы π​⁺ і π​⁻ роўныя прыкладна 139,6 МэВ, π​⁰ — 135 МэВ). Прадказаны Х.Юкавай (1935) для тлумачэння караткадзейнага характару і вялікай велічыні ядз. сіл; эксперыментальна π​⁺ знойдзены ў касм. прамянях С.Ф.Паўэлам (1947), π​⁻ і π​⁰ атрыманы ў лабараторных умовах (1948 і 1950 адпаведна).

З’яўляюцца звязанымі станамі пар кварк—антыкварк. маюць нулявы спін і адмоўную ўнутраную цотнасць, утвараюць ізатапічны трыплет (праекцыі ізатапічнага спіна +1, -1, 0) з амаль строга выраджанымі па масе спакою членамі. Удзельнічаюць ва ўзаемадзеяннях — моцным, эл.-магн., слабым і гравітацыйным. Іх распады абумоўлены электраслабым ўзаемадзеяннем (час жыцця π​⁺ і π​⁻ роўны прыкладна 2,6 10​⁻⁸ с, π​⁰ — 0,9 10​⁻¹⁶ с; спосабы распаду вызначаюцца іх квантавымі лікамі), а нараджэнне — моцным узаемадзеяннем паміж нуклонамі пры іх сутыкненнях. Складаюць значную частку касм. выпрамянення ў атмасферы Зямлі, штучна інтэнсіўныя пучкі піонаў атрымліваюць для прыкладных мэт, напр., для прамянёвай тэрапіі злаякасных пухлін. Павольныя зараджаныя П.-м. выкарыстоўваюць для вывучэння структуры рэчыва.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 12, с. 360

БІЯЭЛЕКТРЫ́ЧНЫЯ ПАТЭНЦЫЯ́ЛЫ, біяпатэнцыялы,

электрычныя патэнцыялы, якія ўзнікаюць у жывых тканках і асобных клетках чалавека, жывёл і раслін; паказчык біяэл. актыўнасці; важнейшыя кампаненты працэсаў узбуджэння і тармажэння. Вызначаюцца іх рознасцю паміж двума пунктамі жывой тканкі. Асн. віды: мембранныя, або біяэлектрычныя патэнцыялы спакою, дзеяння, постсінаптычныя. Інш. віды біяэлектрычных патэнцыялаў розных органаў і тканак — аналагі або вытворныя асноўных.

Мембранны патэнцыял — рознасць патэнцыялаў паміж вонкавым і ўнутр. бакамі мембраны жывой клеткі. Абумоўлены нераўнамерным размеркаваннем іонаў (у першую чаргу іонаў натрыю і калію) паміж унутр. саставам клеткі і асяроддзем вакол клеткі. Унутр. частка мембраны ў спакоі зараджана адмоўна, вонкавая — дадатна. Патэнцыял дзеяння характэрны для спецыялізаваных узбуджальных утварэнняў, паказчык развіцця працэсу ўзбуджэння. Забяспечвае, напр., распаўсюджванне ўзбуджэння ад рэцэптараў да нерв. клетак і далей ад клетак да мышцаў, залоз, тканак У мышачным валакне садзейнічае сувязі фіз.-хім. і ферментатыўных рэакцый, якія закладзены ў аснову скарачэння мышцаў. Постсінаптычныя патэнцыялы (узбуджальны і тармазны) узнікаюць на невял. участках клетачнай мембраны. Месцы ўзнікнення градыентаў — мембраны, якія адрозніваюцца структурай і іонаабменнай уласцівасцю. Асноўная крыніца энергіі — адэназінтрыфосфарная кіслата (АТФ). Біяэлектрычныя патэнцыялы інфармуюць аб стане і дзейнасці розных органаў. Іх рэгіструюць і вымяраюць пры даследаванні функцый арганізма, тканак і асобных клетак. У мед. практыцы ў дыягнастычных мэтах рэгіструюць біяэлектрычныя патэнцыялы сэрца (электракардыяграфія), мозга (эл.-энцэфалаграфія), мышцаў (эл. міяграфія) і інш.

А.​М.​Ведзянееў, У.​У.​Салтанаў.

т. 3, с. 182

НЬЮ́ТАНА ЗАКО́НЫ МЕХА́НІКІ,

тры законы, на якіх грунтуецца класічная механіка. З’яўляюцца вынікам абагульнення даследаванняў Г.Галілея, Р.Гука, К.Гюйгенса, І.Ньютана і інш.

Сфармуляваны І.​Ньютанам (1687) у наступным выглядае. 1-ы закон: «Кожнае цела працягвае ўтрымлівацца ў сваім стане спакою або раўнамернага і прамалінейнага руху, пакуль і паколькі яно не вымушаецца прыкладзенымі сіламі змяніць гэты стан». 2-і закон: «Змена колькасці руху (імпульсу) прапарцыянальная прыкладзенай рухальнай сіле і адбываецца ў напрамку той прамой, уздоўж якой гэтая сіла дзейнічае». 3-і закон: «Дзеянню заўсёды ёсць роўнае і процілеглае процідзеянне, інакш, узаемадзеянне двух цел адно на аднаго паміж сабой роўныя і накіраваны ў процілеглыя бакі». Паводле сучасных уяўленняў пад целам трэба разумець матэрыяльны пункт, а яго рух разглядаць адносна інерцыяльнай сістэмы адліку. Матэм. фармулёўка 2-га закону: ${\displaystyle d\overrightarrow{p}/dt=\overrightarrow{F}}$ , дзе ${\displaystyle \overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}}$ — імпульс, m — маса і $\overrightarrow{v}$ — скорасць матэрыяльнага пункта, t — час, $\overrightarrow{F}$ — раўнадзейная ўсіх сіл, што дзейнічаюць на матэрыяльны пункт. Н.з.м. выконваюцца для ўсіх макрацел, якія рухаюцца са скарасцямі, значна меншымі за скорасць святла ў вакууме. Рух мікрааб’ектаў (атамаў і малекул) падпарадкоўваецца законам квантавай механікі. Н.з.м. разам з сусветнага прыцягнення законам адыгралі важную ролю ў станаўленні фізічнай карціны свету.

Літ.:

Льоцци М. История физики: Пер. с итал. М., 1970. С. 128—133;

Гинзбург В.Л. К трехсотлетию «Математических начал натуральной философии» Исаака Ньютона // Успехи физ. наук. 1987. Т. 151, вып. 1.

А.​І.​Зубаў.

т. 11, с. 397

БОЛЬ,

непрыемнае, цяжкае, іншы раз пакутлівае адчуванне пры моцных або разбуральных мех., хім., тэрмічных, паталагічных і інш. уздзеяннях на арганізм чалавека і жывёл. У працэсе эвалюцыі арган. свету боль ператварыўся ў сігнал небяспекі, стаў важным біял. фактарам, які забяспечвае захаванне жыцця. Прыносіць цяжкія пакуты, пазбаўленне спакою і працаздольнасці, можа стаць прычынай болевага шоку.

Успрыманне пашкоджвальных уздзеянняў спец. болевымі (у некаторых выпадках і інш.) рэцэптарамі перадаецца па нервах да задніх рагоў спіннога мозга, адтуль па спінна-таламічным шляху да зрокавых бугроў галаўнога мозга, дзе фарміруецца першае пачуццё болю — таламічны боль. Спецыфічныя адзнакі, лакалізацыя болю звязаны з дзейнасцю кары паўшар’я вял. мозга. Эмацыянальная выразнасць, перажыванні пачуцця болю абумоўлены дзейнасцю лобных аддзелаў мозга. Лакальны коркавы цэнтр болю не выяўлены. Анат. ўтварэнні, што ўспрымаюць, праводзяць і фарміруюць пачуццё болю, наз. нацыцэптыўнай сістэмай. Анат. структуры і фізіял. механізмы, што садзейнічаюць зніжэнню або знікненню пачуцця болю, наз. антынацыцэптыўнай сістэмай. Да іх належаць жэлацінозная субстанцыя, якая знаходзіцца каля асновы задняга рога спіннога мозга, куды паступаюць болевыя імпульсы. Для аблягчэння і зняцця болю існуе вял. выбар фармакалагічных сродкаў; выкарыстоўваюцца фізіятэрапеўт. і хірург. метады лячэння (гл. Болепатольныя сродкі, Абязбольванне, Наркоз). На адчувальнасць болю ўплывае псіхічны стан чалавека, тып вышэйшай нерв. дзейнасці, асаблівасці выхавання, культура і інш.

Паняцце болю ўжываецца і ў пераносным сэнсе, калі гавораць пра «душэўны» боль», як асобны псіхічны стан, выкліканы знешнімі і ўнутр. прычынамі і звязаны з цяжкімі адчуваннямі.

Літ.:

Кассиль Г.Н. Наука о боли. 2 изд. М., 1975;

Мелзак Р. Загадка боли: Пер. с англ. М., 1981;

Антонов И.П., Шанько Г.Г. Поясничные боли. 2 изд. Мн., 1989.

Г.​Г.​Шанько.

т. 3, с. 210

АНТАГЕНЕ́З [ад грэч. on (ontos) існае + ...генез],

індывідуальнае развіццё арганізма ад яго зараджэння да смерці (у аднаклетачных арганізмах да дзялення клеткі і ўтварэння новых асобін). Уключае паслядоўныя марфал., біяхім., функцыян. пераўтварэнні, што ўзнікаюць на працягу існавання арганізма. З’яўляецца сціслым, кароткім паўторам (рэкапітуляцыяй) філагенезу (паводле Э.​Гекеля, ням. заолага, які ўвёў тэрмін у 1866). Паводле сучасных уяўленняў, антагенез рэалізуецца па пэўнай праграме, закладзенай у кодзе спадчыннай інфармацыі. Усе новыя ў эвалюц. адносінах прыкметы ўзнікаюць у раннім антагенезе і могуць перадавацца наступным пакаленням. Найбольш распаўсюджаны 3 тыпы антагенезу жывёл: лічынкавы (развіццё з метамарфозай, непрамое), нелічынкавы (прамое развіццё, калі фарміраванне арганізма з зіготы адбываецца ў яйцы), унутрывантробнае развіццё (пры жыванараджэнні, калі фарміраванне дзіцяняці да нараджэння адбываецца ў яйцаводах і матцы мацярынскага арганізма). У кожным з тыпаў антагенезу вылучаюць перыяды, якія адрозніваюцца формамі жыццёвай дзейнасці. Пераход з аднаго перыяду ў другі — пераломны момант у жыцці асобін. У жывёл, што размнажаюцца палавым шляхам, і ў чалавека адрозніваюць асн. перыяды: перадзародкавы (утварэнне палавых клетак у працэсе гаметагенезу), эмбрыянальнае развіццё (драбленне, гаструляцыя, аргана- і гістагенез) і пасляэмбрыянальнае развіццё. У рэгуляцыі антагенезу ў шматклетачных жывёл і чалавека вял. роля належыць нерв. і эндакрыннай сістэмам. У раслін, якія размнажаюцца палавым шляхам, антагенез пачынаецца з развіцця аплодненай яйцаклеткі; характэрная яго асаблівасць — чаргаванне бясполага (спарафіт) і палавога (гаметафіт) пакаленняў. Пры вегетатыўным размнажэнні антагенез пачынаецца з дзялення саматычных клетак, у т. л. клетак спецыялізаваных органаў (клубняў, цыбулін, карэнішча і інш.). Цэласнасць раслін у антагенезе забяспечваюць фітагармоны і абмен метабалітамі паміж рознымі іх органамі. Залежна ад умоў навакольнага асяроддзя ў антагенезе раслін магчымы перыяды спакою, інтэнсіўнага росту і інш.

т. 1, с. 378

ІНВАРЫЯ́НТНАСЦЬ у фізіцы,

нязменнасць аб’екта (фіз. велічыні, матэм. суадносін, ураўненняў фіз. тэорыі і інш.) адносна пэўных пераўтварэнняў, якія адлюстроўваюць незалежнасць фіз. заканамернасцей ад канкрэтных сітуацый, у якіх яны ўстанаўліваюцца і ад спосабу апісання гэтых сітуацый. І. звязана з уласцівасцямі сіметрыі прасторы і часу, для матэм. апісання якіх у класічнай механіцы выкарыстоўваюцца Галілея пераўтварэнні, а ў рэлятывісцкай тэорыі — Лорэнца пераўтварэнні. Аднароднасць і ізатропнасць трохмернай (эўклідавай) прасторы і аднароднасць часу, як вынікае з Нётэр тэарэмы, прыводзяць да існавання фундаментальных законаў захавання энергіі, імпульсу і моманту імпульсу.

І. звязана з агульнымі і найб. глыбокімі ўласцівасцямі матэрыяльных аб’ектаў, прасторы і часу. Напр., рэлятывісцкая інварыянтнасць звязана з аднароднасцю і ізатропнасцю 4-мернай прасторы-часу, а ізатапічная інварыянтнасць — з незалежнасцю моцнага ўзаемадзеяння элементарных часціц ад іх эл. зарадаў. Пры стварэнні розных аб’яднаных тэорый (гл. Вялікае аб’яднанне, Электраслабае ўзаемадзеянне) выяўляюцца інш. віды І., напр. Калібровачная інварыянтнасць. З паняццем І. цесна звязана паняцце каварыянтнасці. Паводле яе патрабаванняў пры адпаведных пераўтварэннях сіметрыі захоўваецца толькі форма запісу матэм. суадносім фіз. тэорыі, а самі велічыні могуць мяняцца. Напр., 4-вектар энергіі-імпульсу P (P₁; P₂; P₃; P₄) P′ (P₁′; P₂′; P₃′; P₄′) — каварыянт, а яго квадрат P​² = (P′)​² = −m​²c​⁴ — інварыянт, дзе m — маса спакою рэлятывісцкай часціцы, c — скорасць святла ў вакууме. На прынцыпах каварыянтнасці грунтуецца т. зв. каварыянтны падыход, распрацаваны Ф.Л.Фёдаравым для рашэння задач тэарэт. фізікі (гл. Каварыянтныя метады, Праектыўных аператараў метад).

Літ.:

Вигнер Е. Этюды о симметрии: Пер. с англ. М., 1971;

Федоров Ф.И. Группа Лоренца. М., 1979.

А.​А.​Богуш.

т. 7, с. 220