Спринт гепарда выглядит как чистый хаос, но его мозг работает спокойно, как сервер при низкой нагрузке. За этим кажущимся риском стоит тщательно выстроенный комплекс из костей, мышц и кровотока, который сохраняет нервную ткань в стабильном состоянии, пока остальное тело стремительно несется в пространстве.
Череп выполняет роль встроенного амортизатора. Увеличенные лобные пазухи, утолщенные кости вокруг черепной коробки и гибкий шейный отдел позвоночника гасят удары от соприкосновения с землей, прежде чем они достигнут хрупкой нервной ткани; это похоже на виброизоляторы вокруг жесткого диска, только здесь «аппаратное обеспечение» — это нейроны и глиальные клетки. Полужесткий позвоночник и длинный хвост распределяют инерционные нагрузки по всему корпусу, уменьшая пиковое ускорение в области головы. Такая опорно‑двигательная конструкция ограничивает линейные и вращательные толчки, которые могли бы нарушить синаптическую передачу или вызвать микротравмы.
Не менее важно и то, как гепард снабжает мозг. Во время бега частота сердечных сокращений и ударный объем крови резко возрастают, но кровоснабжение мозга стабилизируется за счет жестко регулируемой ауторегуляции мозгового кровотока и эластичных сонных артерий. Высокое максимальное поглощение кислорода и густая сеть капилляров обеспечивают надежную доставку кислорода, а учащенное дыхание через рот (частое «пыхтение») не связано жестко с фазами шага, поэтому вентиляция легких сохраняет нужный темп, не расшатывая голову. Ритмы дыхания и движения тела входят в устойчивый резонансный режим, превращая то, что выглядит как яростный спринт, в изящно решенную эволюцией задачу системной инженерии.
loading...