ЧАСТЬ III

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ


--------------------------------------------------------------------------------

Биология с основами экологии
ЧАСТЬ III

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ХИМИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
Специальность Химия 020101 (01100)

Кафедра экологии и природопользования
Автор - Колесников Сергей Ильич


--------------------------------------------------------------------------------

ЧАСТЬ II. ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ
ГЛАВА 9. ЧЕЛОВЕК


9.1. ТКАНИ, ОРГАНЫ, РЕГУЛЯЦИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ


Изучением организма человека и его здоровья занимаются такие биологические науки как анатомия, физиология, гигиена, валеология и др. Анатомия - наука о строении и форме организма, его органов и их систем. Физиология - наука о функциях целого организма, его органов и их систем. Гигиена - наука о влиянии условий жизни и труда на здоровье человека. Валеология - наука о сохранении и укреплении здоровья. В развитие этих наук внесли вклад Н.И. Пирогов, И.М. Сеченов, И.П. Павлов, С.П. Боткин, В.М. Бехтерев и др.

9.1.1. Ткани

Ткань - совокупность клеток, сходных по строению, функциям и происхождению, а также связанное с ними межклеточное вещество. У человека различают 4 основных вида тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Эпителиальные ткани покрывают поверхность тела, выстилают изнутри полые органы и стенки полостей тела, образуют железы. Эпителиальные ткани содержат мало межклеточного вещества и не имеют сосудов. Различают однослойный, многослойный и железистый эпителии.

Однослойный эпителий может быть плоским (серозные оболочки), кубическим (почечные канальцы), цилиндрическим (эпителий кишечника), многорядным мерцательным, имеющим реснички (воздухоносные пути).

Многослойный эпителий бывает ороговевающим (эпидермис кожи), неороговевающим (роговица глаза) и переходным (мочевой пузырь).

Железистый эпителий образует железы (поджелудочная железа, печень, слюнные и потовые железы и др.).

Эпителиальные ткани выполняют следующие функции: защитную, секреторную, выделительную, обмена веществ между организмом и внешней средой.

Соединительные ткани имеют хорошо развитое межклеточное вещество. Различают несколько видов соединительных тканей.

Рыхлая волокнистая соединительная ткань представлена волокнами, расположенными рыхло и лежащими в разных направлениях. Сопровождает сосуды, нервы, образует строму органов, формируя их мягкий скелет.

Плотная волокнистая соединительная ткань образует сетчатый слой кожи, формирует сухожилия мышц, связки, перепонки, фасции, голосовые связки, часть оболочек органов, эластические мембраны сосудов.

Жировая ткань расположена в подкожном жировом слое, сальнике, брыжейке кишечника, в жировой капсуле почек.

Хрящевая ткань состоит из клеток и плотного межклеточного вещества, состоящего из аморфного вещества и волокон.

Костная ткань включает клетки и межклеточное вещество, имеющее форму пластинок, пропитанных минеральными солями. Совместно с хрящевой тканью придает прочность позвоночнику и другим частям скелета.

Ретикулярная ткань образует кроветворные органы (красный костный мозг, лимфатические узлы, селезенку).

Кровь и лимфа имеют межклеточное вещество жидкой консистенции, где во взвешенном состоянии находятся клеточные элементы.

Соединительные ткани выполняют следующие функции: трофическую (связанную с участием клеток в обмене веществ), защитную (фагоцитоз, выработка иммунных тел), механическую (образуют строму органов, фасции, связки, скелет), пластическую (участвуют в процессах регенерации, заживлении ран), гомеостатическую (обеспечивают поддержание постоянства внутренней среды организма).

Мышечные ткани обладают свойствами сократимости и возбудимости и обеспечивают двигательные процессы в организме. Клетки мышечных тканей в цитоплазме имеют микронити, способные к сокращению. У человека имеется 3 вида мышечной ткани: поперечно-полосатая (скелетная), гладкая и сердечная.

Скелетная (поперечно-полосатая) мышечная ткань образует скелетные мышцы, мышцы языка, мягкого неба, глотки, верхней части пищевода, гортани и др. Она представлена крупными многоядерными клетками длиной до 10-12 см, называемыми мышечными волокнами. В цитоплазме этих клеток содержится сократительный аппарат в виде миофибрилл. Миофибриллы содержат множество волоконец - миофиламентов. Более тонкие миофиламенты состоят из белка актина, более толстые - из белка миозина. При сокращении мышечного волокна нити актина скользят между нитями миозина, что приводит к укорочению волокна.

Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок внутренних органов и кровеносных сосудов. Ее клетки небольшие, одноядерные, имеют веретенообразную форму. В цитоплазме присутствуют миофибриллы, способные к сокращению.

Сердечная мышечная ткань входит в состав сердца. Сердечная мышца образована поперечно-полосатой мышечной тканью особого строения. В ней соседние мышечные волокна связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Сердечная мышца способна быстро сокращаться.

Гладкие мышцы сокращаются медленно, непроизвольно, мало утомляются. Поперечно-полосатые мышцы сокращаются быстро, произвольно, быстро утомляются.

Нервная ткань образована нервными клетками (нейронами) и нейроглией. Нейроны состоят из тела и отростков: одного длинного неветвящегося аксона (проводит нервный импульс от тела клетки) и коротких ветвящихся дендритов (проводят нервный импульс к телу клетки). Аксоны покрыты светлой миелиновой оболочкой и образуют белое вещество. Тела нейронов и дендриты образуют серое вещество.

Нейроны делятся на чувствительные, двигательные и вставочные. Чувствительные нейроны передают возбуждение от органов чувств в спинной и головной мозг. Двигательные (исполнительные) передают возбуждение от головного и спинного мозга к мышцам и внутренним органам. Связь между ними осуществляют вставочные нейроны, располагающиеся в спинном и головном мозге.

Нервные отростки формируют нервные волокна. Пучки нервных волокон образуют нервы. Нервы делятся на чувствительные, двигательные и смешанные. Дендриты чувствительных нейронов образуют чувствительные нервы, а аксоны двигательных нейронов - двигательные нервы. Однако большинство нервов являются смешанными.

9.1.2. Органы и системы органов

Орган - часть организма, имеющая определенную форму, строение и место и выполняющая одну или несколько функций. Каждый орган образован несколькими тканями, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную функцию. В каждом органе всегда есть нервная и соединительная ткани (нервы, кровеносные и лимфатические сосуды).

Система органов - совокупность органов, совместно выполняющих определенные функции. В организме человека различают следующие системы органов: опорно-двигательную, пищеварительную, дыхательную, выделительную, кровеносную, лимфатическую, нервную, органов чувств, желез внутренней секреции, половую. Функциональная система - органы и системы органов, временно объединенные для достижения какого-либо результата. Например, при беге задействованы опорно-двигательная, дыхательная, кровеносная и другие системы.

9.1.3. Нервная и гуморальная регуляции деятельности организма

Организм функционирует как единое целое. Существует два способа регуляции деятельности организма: нервная и гуморальная.

Гуморальная (жидкостная) регуляция осуществляется с помощью химических веществ (гормонов, медиаторов, ионов, продуктов обмена) через жидкие среды организма (кровь, лимфу, межклеточную жидкость). Гуморальная регуляция осуществляется с помощью биологически активных веществ. Биологически активные вещества - химические вещества, очень малые концентрации которых способны оказывать значительное физиологическое действие. Их вырабатывают специальные органы - железы.

Нервная регуляция осуществляется при помощи нервных импульсов по мембранам нервных клеток. Это эволюционно более поздний способ регуляции. Он является более быстрым и более точным.

В организме механизмы нервной и гуморальной регуляции тесно взаимодействуют между собой, и осуществляются одновременно

9.2. ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Опорно-двигательная система образована костями, мышцами, сухожилиями и связками. Ее основные функции - опорная и защитная. Кости выполняют функцию опоры и защиты, а также служат местом прикрепления мышц. Мышцы изменяют положение тела в пространстве, а также выполняют функцию защиты. Связки соединяют между собой кости, сухожилия соединяют кости и мышцы. Скелет и его соединения являются пассивной частью аппарата движения, а прикрепленные к костям скелетные мышцы - активной.

9.2.1. Скелет

9.2.1.1. Строение костей

Кости скелета образованы в основном костной тканью (разновидность соединительной ткани). Она на 2/3 состоит из твердого и плотного межклеточного вещества. Костные клетки (остеоциты) сообщаются между собой через "канальца", заполненные межклеточной жидкостью. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. В состав косной ткани входят как органические вещества (коллаген, оссеин и др.), которые придают эластичность и упругость, так и неорганические (кальций, фосфор, магний, натрий и др.), которые придают твердость. Их сочетание обеспечивает прочность.

Рассмотрим строение длинной трубчатой кости. Она состоит из средней части - тела кости (диафиза), и двух расширенных концов - головок (эпифизов). Диафиз образован компактным костным веществом и имеет костно-мозговой канал, заполненный желтым костным мозгом; сверху покрыт надкостницей. Эпифизы образованы губчатым веществом и заполнены красным костным мозгом (являются кроветворным органом); сверху покрыты суставным хрящом.

Рост в толщину осуществляется делением клеток надкостницы, в длину - делением клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей. Рост костей регулируется гормоном роста, выделяемым гипофизом. У взрослого организма происходит лишь замена костного вещества.

Скелет человеческого зародыша состоит из одних хрящей, которые постепенно заменяются костной тканью. Процесс окостенения скелета и роста костей заканчивается к 22-25 годам.

Выделяют четыре группы костей: трубчатые (длинные, короткие), губчатые (длинные, короткие, сесамовидные), плоские и смешанные.

Трубчатые кости построены из компактного и губчатого вещества и имеют костно-мозговой канал. Длинные трубчатые кости: кости плеча, предплечья, бедра и голени. Короткие трубчатые кости: кости пясти, плюсны, фаланг пальцев.

Губчатые кости построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Длинные губчатые кости: ребра и грудина. Короткие губчатые кости: позвонки, кости запястья и предплюсны. Сесамовидные губчатые кости находятся в сухожилиях мышц, около некоторых суставов (надколенник).

Плоские кости состоят из двух пластинок компактного вещества, между которыми располагается губчатое вещество (часть костей черепа, лопатки, тазовые кости).

Смешанные кости образуются из нескольких частей, имеющих разную форму и развитие (кости основания черепа).

9.2.1.2. Соединения костей

Соединения костей друг с другом могут быть неподвижные (позвонки копчика, кости черепа), полуподвижные (полусуставы) (позвонки в позвоночнике) и подвижные (суставы).

Сустав состоит из одной кости с суставной впадиной и другой кости с головкой (суставные поверхности костей покрыты хрящем), прочных связок (обеспечивают прочность соединения костей), суставной сумки (в которой отрицательное давление, что усиливает сближение суставных поверхностей) и суставной жидкости (для уменьшения трения). Полусуставы имеют хрящевые прокладки между костями.

9.2.1.3. Отделы скелета

Скелет человека состоит из скелета головы (мозговой и лицевой отделы), скелета туловища (позвоночный столб и грудная клетка), скелета верхних и нижних конечностей (скелет поясов и скелет свободных верхних и нижних конечностей). Всего около 220 костей.

Скелет головы (череп) включает 23 кости и состоит из мозгового и лицевого отделов. В состав мозгового отдела входят парные кости - теменные и височные, непарные - лобная, затылочная. В состав лицевого отдела входят неподвижная верхнечелюстная, подвижная нижнечелюстная, носовые и скуловые кости. На челюстных костях находятся зубы.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник состоит из 33-34 позвонков, каждый из которых имеет тело, дугу и несколько отростков. Между позвонками расположены прослойки хрящевой ткани, обеспечивающие гибкость. Отделы позвоночника: шейный (7 позвонков), грудной (12 позвонков), поясничный (5 позвонков), крестцовый (5 позвонков), копчиковый (4-5 позвонков). Изгибы позвоночника (шейный, грудной, поясничный и крестцовый) придают ему упругость. Грудная клетка образована 12 парами ребер и грудиной. Из ребер 7 пар - истинные ребра (соединены с грудиной), 3 пары - ложные (присоединены к хрящам других ребер), 2 пары - плавающие (свободно оканчиваются в мягких тканях).

Скелет верхних конечностей состоит из скелета плечевого пояса: лопатки и ключицы и скелета свободной верхней конечности: плечо (плечевая кость), предплечье (локтевая и лучевая кости) и кисть (кости запястья, пясти, фаланг).

Скелет нижних конечностей состоит из пояса нижних конечностей (две тазовые кости и крестец) и скелета свободной нижней конечности: бедро (бедренная кость), голень (большая и малая берцовые кости) и стопа (кости предплюсны, плюсны, фаланг).

9.2.2. Скелетные мышцы

9.2.2.1. Строение мышц

Скелетные мышцы выполняют следующие функции: перемещение тела в пространстве, перемещение частей тела друг относительно друга, поддержание позы, образование грудной и брюшной полостей, дыхательные движения, жевание и глотание, мимика, артикуляция звуков и др.

Скелетные мышцы образованы поперечно-полосатыми мышечными волокнами, которые осуществляют их сокращение. Мышечные волокна собраны в пучки, между которыми находятся прослойки из соединительной ткани, выполняющие опорную функцию. В них имеются кровеносные сосуды и нервы. Отдельные мышцы и группы мышц, окружены плотными и прочными футлярами из соединительной ткани - фасциями. Мышцы прикрепляется к костям с помощью сухожилий. В зависимости от количества начальных частей (головок) и средних частей (брюшек) мышцы могут быть двух-, трех- и четырехглавыми, двубрюшными и т.д. Некоторые мышцы не связаны с костями (мышцы лица, глаз, рта). Скелетная мускулатура составляет около 40% массы тела человека и насчитывает около 400 скелетных мышц.

По расположению выделяют: мышцы головы: жевательные (жевательная мышца, височная мышца) и мимические (мышца, сморщивающая бровь, щечная мышца, мышца смеха); мышцы шеи (грудинно-ключично-сосцевидная); мышцы туловища: мышцы спины (поверхностные - трапецевидная, широчайшая; глубокие - мышца, выпрямляющая позвоночник); мышцы груди (поверхностные - большая и малые грудные мышцы; глубокие - межреберные мышцы); мышцы живота (прямая мышца живота, наружная и внутренняя косые мышцы живота); мышцы конечностей (дельтовидная, трехглавая мышца плеча, портняжная мышца, четырехглавая мышца бедра).

9.2.2.2. Работа мышц

По функциям мышцы делятся на сгибатели и разгибатели. Сгибатели обычно находятся спереди, а разгибатели - сзади от сустава (за исключением коленного и голеностопного суставов).

При интенсивной мышечной нагрузке может наступать утомление. Утомление - временное понижение работоспособности клетки, органа или целого организма, наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха. Утомление зависит от ритма сокращений и от нагрузки. Статическая работа мышц требует одновременного сокращения всех групп мышц и поэтому не может быть продолжительной. При динамической работе сокращаются поочередно различные группы мышц, что дает возможность длительное время совершать работу. Тренировка мышц увеличивает их объем, силу и выносливость.

9.3. ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

9.3.1. Пищеварительная система

9.3.1.1. Питательные вещества и пищевые продукты

Питательные вещества - это белки, жиры, углеводы, минеральные соли, вода и витамины. Питательные вещества содержатся в пищевых продуктах растительного и животного происхождения. Они обеспечивают организм всеми необходимыми питательными веществами и энергией.

Вода, минеральные соли и витамины усваиваются организмом в неизмененном виде. Белки, жиры, углеводы, находящиеся в пище, прямо не могут быть усвоены организмом. Они разлагаются на более простые вещества.

9.3.1.2. Строение и функции органов пищеварения

Пищеварительная система осуществляет пищеварение - процесс механической и химической обработки пищи, всасывание переработанных веществ и выведение наружу непереваренных и неусвоенных составных частей пищи.

Пищеварительная система включает пищеварительный канал и пищеварительные железы, открывающиеся в него своими выводными протоками. Пищеварительный канал состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкой кишки и толстой кишки. К пищеварительным железам относятся большие (три пары слюнных желез, печень и поджелудочная железа) и множество малых желез.

Пищеварительный канал представляют собой сложноизмененную трубку длиной 8-10 м. Стенка пищеварительного канала имеет три слоя. Наружный слой образован соединительной тканью и выполняет защитную функцию. Средний слой в полости рта, в глотке, верхней трети пищевода и в сфинктере прямой кишки образован поперечно-полосатой мышечной тканью, а в остальных отделах - гладкой мышечной тканью. Внутренний (слизистый) слой состоит из эпителия и соединительнотканной пластинки. Производными эпителия являются большие и малые пищеварительные железы, вырабатывающие пищеварительные соки.

9.3.1.3. Пищеварение в ротовой полости

В ротовой полости находятся зубы и язык. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез и многих мелких.

Зубы измельчают пищу. Зуб состоит из коронки, шейки и одного или нескольких корней. Коронка зуба покрыта твердой эмалью (самая твердая ткань организма). Эмаль защищает зуб от стирания и проникновения микробов. Корни покрыты цементом. Основную часть коронки, шейки и корня составляет дентин. Эмаль, цемент и дентин - разновидности костной ткани. Внутри зуба имеется небольшая зубная полость, заполненная мягкой пульпой. Она образована соединительной тканью, пронизанной сосудами и нервами.

У взрослого человека 32 зуба: в каждой половине верхней и нижней челюсти 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных и 3 больших коренных зуба. У новорожденных зубов нет. Молочные зубы появляются к 6-му месяцу и к 10-12 годам заменяются на постоянные. Зубы мудрости вырастают к 20-22 годам.

Язык - подвижный мышечный орган, состоящий из поперечно-полосатой мускулатуры, богато снабженный сосудами и нервами. Язык передвигает пищу в процессе жевания, участвует в смачивании ее слюной и глотании, служит органом речи и вкуса. Слизистая языка имеет выросты - вкусовые сосочки, содержащие вкусовые, температурные, болевые и тактильные рецепторы.

Слюнные железы - крупные парные околоушные, поднижнечелюстные и подъязычные; а также большое количество мелких желез. Они открываются протоками в ротовую полость и выделяют слюну.

Слюна состоит на 98,5-99% из воды (1-1,5% сухого остатка). Она содержит муцин (слизистое белковое вещество, помогающее формированию пищевого комка), лизоцим (бактерицидное вещество), ферменты амилазу (расщепляет крахмал до мальтозы) и мальтазу (расщепляет мальтозу на две молекулы глюкозы). Слюна имеет щелочную реакцию, так как ее ферменты активны в слабощелочной среде.

Основные функции ротовой полости: апробация, измельчение и смачивание пищи. В ротовой полости пища подвергается механической и частично химической обработке с помощью зубов, языка и слюны. Здесь начинается расщепление углеводов ферментами, содержащимися в слюне, и может продолжаться во время продвижения пищевого комка по пищеводу и некоторое время в желудке.

Из ротовой полости пища попадает в глотку, а затем в пищевод. Глотка - мышечная трубка, расположенная впереди шейных позвонков. Глотка делится на три части: носоглотку, ротоглотку и гортанную часть. В ротовой части пересекаются дыхательные и пищеварительные пути.

Пищевод - мышечная трубка длиной 25-30 см. Верхняя треть пищевода образована поперечно-полосатой мышечной тканью, остальная часть - гладкой мышечной тканью. Пищевод проходит через отверстие в диафрагме в брюшную полость и здесь переходит в желудок. Функция пищевода - перемещение пищевого комка в желудок в результате сокращений мышечной оболочки.

9.3.1.4. Пищеварение в желудке

Желудок - мешковидная, расширенная часть пищеварительной трубки. Стенка его состоит из трех слоев, описанных выше, соединительнотканного, мышечного и слизистого. В желудке различают вход, дно, тело и выход. Емкость желудка составляет от одного до нескольких литров. В желудке пища задерживается на 4-11 часов и подвергается в основном химической обработке желудочным соком.

Желудочный сок вырабатывают железы слизистой оболочки желудка. В состав желудочного сока входят слизь, соляная кислота и ферменты.

Слизь предохраняет слизистую желудка от механических и химических повреждений.

Соляная кислота (концентрация НСl - 0,5%), благодаря кислой среде, обладает бактерицидным действием; активирует пепсин, вызывает денатурацию и набухание белков, чем облегчает их расщепление пепсином.

Ферменты желудочного сока: пепсин (расщепляет белки до полипептидов), желатиназа (гидролизует желатин), липаза (расщепляет эмульгированные жиры молока на глицерин и жирные кислоты), химозин (створаживает молоко).

9.3.1.5. Пищеварение в кишечнике

Кишечник состоит из тонкой кишки (включает двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишку) и толстой кишки (включает слепую кишку с червеобразным отростком, ободочную и прямую кишку).

Из желудка пищевая кашица отдельными порциями через сфинктер (круговая мышца) поступает в двенадцатиперстную кишку. Здесь пищевая кашица подвергается химическому действию сока поджелудочной железы, желчи и кишечного сока.

Поджелудочная железа состоит из экзокринной части, вырабатывающей панкреатический сок (поступает в двенадцатиперстную кишку по выводному протоку поджелудочной железы), и эндокринной части, секретирующей в кровь гормоны инсулин и глюкагон.

Сок поджелудочной железы (панкреатический сок) имеет щелочную реакцию и содержит ряд пищеварительных ферментов: трипсиноген (профермент, переходящий в двенадцатиперстной кишке под влиянием энтерокиназы кишечного сока в трипсин), трипсин (в щелочной среде расщепляет белки и полипептиды до аминокислот), амилаза, мальтаза и лактаза (расщепляют углеводы), липаза (в присутствии желчи расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты), нуклеазы (расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов).

Печень вырабатывает желчь, которая через желчный проток попадает в двенадцатиперстную кишку.

Желчь вырабатывается постоянно, поэтому вне периода пищеварения собирается в желчном пузыре. В составе желчи нет ферментов. Она имеет щелочную реакцию, содержит воду, желчные кислоты и желчные пигменты (билирубин и биливердин). Желчь обеспечивает щелочную реакцию тонкой кишки, способствует отделению сока поджелудочной железы, переводит в активное состояние ферменты поджелудочной железы, эмульгирует жиры, что облегчает их пищеварение, способствует всасыванию жирных кислот, усиливает перистальтику кишечника.

Помимо участия в пищеварении печень обезвреживает ядовитые вещества, образующиеся в процессе метаболизма или поступившие извне. В клетках печени синтезируется гликоген.

Тонкая кишка - самая длинная часть пищеварительной трубки (5-7 м). Здесь пищевые вещества почти полностью перевариваются и продукты переваривания всасываются. Она разделяется на двенадцатиперстную, тощую и подвздошную.

Двенадцатиперстная кишка (длиной около 30 см) имеет форму подковы. В ней пищевая кашица подвергается переваривающему действию сока поджелудочной железы, желчи и сока кишечных желез.

Кишечный сок вырабатывается железами слизистой оболочки тонкой кишки. Он содержит ферменты, завершающие процесс расщепления питательных веществ: пептидаза (расщепляет полипептиды до аминокислот), амилаза, мальтаза, инвертаза, лактаза (расщепляют углеводы), липаза (расщепляет жиры), энтерокиназа (переводит трипсиноген в трипсин).

Различают полостное и пристеночное пищеварение в кишечнике. Полостное пищеварение происходит в полости кишечника под воздействием пищеварительных ферментов, выделяемых в составе пищеварительных соков. Пристеночное пищеварение осуществляется ферментами, фиксированными на клеточной мембране клеток кишечника.

Толстая кишка имеет длину 1,5-2 м и включает три отдела: слепую кишку с червеобразным отростком, ободочную и прямую кишку. Железы толстой кишки вырабатывают небольшое количество сока, который не содержит ферментов, а имеет много слизи, необходимой для формирования кала. В толстой кишке происходит всасывание воды, переваривание клетчатки, формирование каловых масс из непереварившейся пищи.

9.3.1.6. Всасывание

Всасывание происходит почти во всех отделах пищеварительной системы. В ротовой полости всасывается глюкоза, в желудке - вода, соли, глюкоза, алкоголь, в тонкой кишке - вода, соли, глюкоза, аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, в толстой кишке - вода, алкоголь, некоторые соли.

Основные процессы всасывания происходят в нижних отделах тонкой кишки (в тощей и подвздошной кишках). Здесь имеет множество выростов слизистой - ворсинок, которые увеличивают всасывающую поверхность. В ворсинке имеются мелкие капилляры, лимфатические сосуды, нервные волокна. Ворсинки покрыты однослойным эпителием, что облегчает всасывание. Всасывающиеся вещества поступают в цитоплазму клеток слизистой и затем в кровеносные и лимфатические сосуды, проходящие внутри ворсинок.

9.3.2. Обмен веществ

Обмен веществ (метаболизм) - совокупность всех химических реакций протекающих в организме. Значение метаболизма состоит в создании необходимых организму веществ и обеспечении его энергией.

Выделяют две составные части метаболизма - ассимиляция и диссимиляция. Диссимиляция - совокупность реакций распада сложных веществ на более простые с выделением энергии. Ассимиляция - совокупность реакций синтеза сложных веществ из более простых с затратами энергии. В период роста организма ассимиляция преобладает над диссимиляцией. Во взрослом организме устанавливается относительное равновесие между ассимиляцией и диссимиляцией. В старческом возрасте ассимиляция отстает от диссимиляции.

9.3.2.1. Обмен белков

Поступившие в организм человека белки под действием пищеварительных ферментов расщепляются до аминокислот. Аминокислоты всасываются в кровь и доставляются клеткам тела, где из них синтезируются белки свойственных человеческому организму. В то же время белки могут быть использованы в качестве источника энергии. При окислении 1 г белка выделяется 17,6 кДж. Однако организм использует белки как источник энергии только при истощении запаса углеводов и жиров. Конечные продукты распада белков - углекислый газ, вода, мочевина, мочевая кислота и др. - выводятся из организма с мочой и потом. Образующийся при распаде аминокислот аммиак превращается в печени в менее ядовитое вещество - мочевину.

Суточная потребность человека в белках составляет около 80-150 г. При избытке поступающих с пищей белков они превращаются в жиры и углеводы. В то же время ни жиры, ни углеводы не могут компенсировать нехватку в пище белков.

9.3.2.2. Обмен углеводов

Поступившие в организм человека углеводы расщепляются до простых сахаров, часть которых откладывается в мышцах и печени в виде гликогена, а часть окисляется до воды и углекислого газа.

Углеводы - основной источник энергии в организме. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии. Суточное потребление углеводов должно составлять около 500 г. При избытке в пище углеводы могут превращаться в жиры, а при недостатке они могут образовываться из белков и жиров. Сложные углеводы пищи расщепляются в пищеварительном тракте до моносахаридов, которые с током крови попадают в печень, где из них синтезируется гликоген. При нормальном сбалансированном питании 3-5% глюкозы превращается в гликоген, 25% - в жиры, 70% окисляется до углекислого газа и воды. В мышцах так же, как в печени синтезируется гликоген. Его распад служит основным источником энергии мышечных сокращений.

9.3.2.3. Обмен жиров

Поступившие в организм человека жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот. Конечными продуктами распада жиров, как и углеводов, являются углекислый газ и вода.

Жиры содержат наибольшие запасы энергии. При распаде 1 г выделяется 38,9 кДж энергии. Суточная потребность в жирах составляет 70-80 г. Избыточное употребление в пищу углеводов и белков приводит к отложению жира в организме. В норме у человека 25-30% углеводов пищи превращаются в жиры. Половина энергетических затрат печени, почек, находящихся в покое сердечной и скелетной мышц обеспечиваются за счет окисления жирных кислот и глицерина. Из липидов строятся оболочки клеток, липиды входят в состав медиаторов и гормонов, образуют жировые отложения в подкожной клетчатке, сальнике и других тканях и по мере необходимости используются организмом.

9.3.2.4. Водно-солевой обмен

Вода составляет около 70% массы тела. Суточная потребность в воде для взрослого организма - 2,5-3 л. Воду, используемую организмом, разделяют на экзогенную и эндогенную. Экзогенная вода поступает в организм человека извне в виде питья (1500 мл) и в составе пище (1000-1200 мл). Эндогенная вода образуется в организме при окислении белков, жиров и углеводов (500 мл). В зависимости от места нахождения в организме воду делят на внутриклеточную и внеклеточную. Внутриклеточная вода содержится в протоплазме клеток (72%). Внеклеточная вода входит в состав крови, лимфы, спинномозговой жидкости (28%). Выделяется вода из организма почками (1200-1500 мл), кожей (800 мл), легкими в виде водяного пара (500 мл), через кишечник с калом (100-150 мл).

Минеральные вещества. В сутки человеку необходимо не менее 8 г натрия, 4 г хлора, 3 г калия, 0,8 г кальция, 2 г фосфора, 15-20 мг железа и др. Натрий, калий и хлор необходимы для поддержания кислотно-щелочного равновесия. Калий участвует в обеспечении процессов возбудимости нервной и мышечной тканей. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ, некоторых ферментов; в соединении с кальцием и магнием образует костный скелет. Железо необходимо для гемоглобина, миоглобина, а также ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Большое значение имеют микроэлементы: йод входит в состав гормонов щитовидной железы; цинк - поджелудочной; фтор придает прочность эмали зубов; кобальт является компонентом витамина B12; медь необходима для процесса кроветворения, синтеза гемоглобина, влияет на рост.

9.3.2.5. Витамины

Витамины - группа биологически активных органических соединений различной химической природы, поступающих в организм с пищей растительного и животного происхождения, необходимых для нормального протекания обмена веществ в организме. Витамины присутствуют в пище в ничтожно малых количествах, но играют очень важную роль в процессах обмена, так как входят в состав многих ферментов. Большинство витаминов не образуется (или образуется недостаточно) в организме человека. Недостаток того или иного витамина (гиповитаминоз) или его полное отсутствие (авитаминоз) приводят к нарушению в организме обмена веществ. К нарушению метаболизма приводит и избыток витаминов в организме (гипервитаминоз).

При приготовлении пищи необходимо стремиться к сохранению в ней витаминов. Большая часть витаминов разрушается при термической обработке пищи. Витамин С разрушается при соприкосновении с воздухом.

Известно около 50 витаминов. Их делят на водорастворимые (B1, B2, В6, B12, РР, С и др.) и жирорастворимые (A, D, E, K).

9.4. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление кислорода, использование его в окислении органических веществ и удаление углекислого газа и некоторых других веществ.

Функция дыхательной системы - снабжение крови достаточным количеством кислорода и удаление из нее углекислого газа.

Различают три этапа дыхания: внешнее (легочное) дыхание - обмен газов в легких между организмом и средой; транспорт газов кровью от легких к тканям организма; тканевое дыхание - газообмен в тканях и биологическое окисление в митохондриях.

9.4.1. Внешнее дыхание

Внешнее дыхание обеспечивается системой органов дыхания, которая состоит из легких (где совершается газообмен между вдыхаемым воздухом и кровью) и дыхательных (воздухоносных) путей (по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух).

Воздухоносные (дыхательные) пути включают носовую полость, носоглотку, гортань, трахею и бронхи. Они имеют твердый скелет, представленный костями и хрящами, а изнутри выстланы слизистой оболочкой, снабженной мерцательным эпителием. Функции дыхательных путей: обогрев и увлажнение воздуха, защита от инфекции и пыли.

Полость носа поделена перегородкой на две половины. Она сообщается с наружной средой при помощи ноздрей, а сзади - с глоткой посредством хоан. Слизистая оболочка носовой полости имеет большое количество кровеносных сосудов. Проходящая по ним кровь согревает воздух. Железы слизистой выделяют слизь, увлажняющую стенки носовой полости и снижающую жизнедеятельность бактерий. На поверхности слизистой находятся лейкоциты, уничтожающие большое количество бактерий. Мерцательный эпителий слизистой задерживает и выводит наружу пыль. При раздражении ресничек носовых полостей возникает рефлекс чихания. Таким образом, в носовой полости воздух согревается, обеззараживается, увлажняется и очищается от пыли. В слизистой оболочке верхней части носовой полости имеются чувствительные обонятельные клетки, образующие орган обоняния. Из носовой полости воздух поступает в носоглотку, а оттуда в гортань.

Гортань образована несколькими хрящами: щитовидный хрящ (защищает гортань спереди), хрящевой надгортанник (защищает дыхательные пути при проглатывании пищи). Гортань состоит из двух полостей, которые сообщаются через узкую голосовую щель. Края голосовой щели образованы голосовыми связками. При выдыхании воздуха через сомкнутые голосовые связки происходит их вибрация, сопровождающаяся возникновением звука. Окончательное формирование звуков речи происходит при помощи языка, мягкого неба и губ. При раздражении ресничек гортани возникает рефлекс кашля. Из гортани воздух поступает в трахею.

Трахея образована 16-20 неполными хрящевыми кольцами, не позволяющими ей спадаться, а задняя стенка трахеи мягкая и содержит гладкие мышцы. Благодаря этому пища свободно проходит по пищеводу, который лежит позади трахеи.

В нижней части трахея делится на два главных бронха (правый и левый), которые проникают в легкие. В легких главные бронхи многократно ветвятся на бронхи 1-го, 2-го и т.д. порядков, образуя бронхиальное дерево. Бронхи 8-го порядка называют дольковыми. Они разветвляются на концевые бронхиолы, а те - на дыхательные бронхиолы, которые образуют альвеолярные мешочки, состоящие из альвеол. Альвеола - легочные пузырьки, имеющие форму полушария диаметром 0,2-0,3 мм. Их стенки состоят из однослойного эпителия и покрыты сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами: из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступает СО2 и пары воды.

Легкие - крупные парные органы конусообразной формы, расположенные в грудной клетке. Правое легкое состоит из трех долей, левое - из двух. В каждое легкое проходят главный бронх и легочная артерия, а выходят две легочные вены. Снаружи легкие покрыты легочной плеврой. Щель между оболочкой грудной полости и плеврой (плевральная полость) заполнена плевральной жидкостью, которая уменьшает трение легких о стенки грудной клетки. Давление в плевральной полости меньше атмосферного на 9 мм рт. ст. и составляет около 751 мм рт. ст.

Дыхательные движения. В легких нет мышечной ткани, и поэтому они не могут активно сокращаться. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит межреберным мышцам и диафрагме. При их сокращении объем грудной клетки увеличивается и легкие растягиваются. При расслаблении дыхательных мышц ребра опускаются до исходного уровня, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а, следовательно, и легких уменьшается и воздух выходит наружу. Человек делает в среднем 15-17 дыхательных движений в минуту. При мышечной работе дыхание учащается в 2-3 раза.

9.4.2. Транспорт газов

Кислород транспортируется к тканям в основном в составе оксигемоглобина (НbO2). Небольшое количество СO2 транспортируется от тканей к легким в составе карбгемоглобина (НbСO2). Основная часть углекислого газа соединяется с водой, образуя углекислоту. Угольная кислота в тканевых капиллярах реагирует с ионами К+ и Na+, превращаясь в бикарбонаты. В составе бикарбонатов калия эритроцитов (меньшая часть) и бикарбонатов натрия плазмы крови (большая часть) углекислый газ переносится от тканей к легким.

9.4.3. Газообмен в легких и тканях

Человек дышит атмосферным воздухом с большим содержанием кислорода (20,9%) и низким содержанием углекислого газа (0,03%), а выдыхает воздух в котором О2 - 16,3%, а СО2 - 4%. Азот и инертные газы, входящие в состав воздуха, в дыхании не участвуют и их содержание во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе практически одинаково.

В легких кислород вдыхаемого воздуха через стенки альвеол и капилляров переходит в кровь, а СО2 из крови поступает в альвеолы легких. Движение газов происходит по законам диффузии, согласно которым газ проникает из среды, где его содержится больше, в среду с меньшим содержанием его. Газообмен в тканях также совершается по законам диффузии.

9.5. ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Органы выделительной системы - почки, легкие, кишечник, потовые железы. Функция выделительной системы - выделение конечных продуктов метаболизма, ненужных организму. Выделение необходимо для поддержания постоянства внутренней среды организма.

Почки являются основными органами выделения. Они выводят из организма воду, мочевину, минеральные соли, некоторые органические вещества, многие вредные и ядовитые вещества. Легкие выделяют углекислый газ, воду и некоторые летучие вещества. Кишечник выводит соли тяжелых металлов, продукты превращения желчных пигментов. Потовые железы выделяют с потом воду, мочевую кислоту, мочевину, аммиак, соли и др.

Мочевыделительная система. Органы мочевыделительной системы: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. Функция - выделение конечных продуктов обмена веществ: воды, минеральных солей, мочевины, различных чужеродных и ядовитых веществ (например, лекарств), а также поддержание постоянства ионного состава, осмотического давления, рН крови и тканевой жидкости.

Почки - парные органы бобовидной формы, расположенные в брюшной полости по бокам от позвоночника на уровне поясницы. Вогнутый край почки обращен к позвоночнику, сюда подходят почечная артерия и почечная вена, лимфатические сосуды, нервы и берет начало мочеточник. Почка имеет темный наружный слой (корковый слой) и светлую внутреннюю часть (мозговой слой). У вогнутого края почки расположена небольшая полость - почечная лоханка. Из нее выходит мочеточник, который соединяет почку с мочевым пузырем.

Единицей строения почки является нефрон. В каждой почке содержится около 1 млн нефронов. Нефрон состоит из капиллярного клубочка, почечной капсулы и почечного канальца. В корковом слое расположены капиллярные клубочки и почечные капсулы, в мозговом - почечные канальцы. Капсула представляет собой чашечку с полостью внутри, в которой находится капиллярный (мальпигиев) клубочек. От капсулы отходит извитой каналец, образующий петлю и впадающий в собирательную трубочку нефрона. Собирательные трубочки сливаются, образуя более крупные выводные протоки.

Почечная артерия разветвляется на приносящие артериолы, а те в свою очередь распадаются на капилляры капиллярного клубочка, которые затем собираются в выносящую артериолу. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы. После этого капилляры соединяются в вены, впадающие в почечную вену. Таким образом, в почке имеются две системы капилляров: одна располагается внутри почечной капсулы, другая оплетает почечный каналец.

В почках происходит образование мочи из веществ, приносимых кровью. Через почки в течение суток протекает около 1700 л крови. Процесс образования мочи протекает в две фазы: фильтрации (образуется первичная моча) и реабсорбции (образуется вторичная моча).

В первую фазу образуется первичная моча путем фильтрации плазмы крови из капилляров клубочка в полость капсулы. Стенки капилляров и почечной капсулы выполняют функции фильтра, не пропуская клетки крови и крупные молекулы белков. В первичной моче содержатся как ненужные вещества (мочевина, мочевая кислота и пр.), так и необходимые для организма питательные вещества (аминокислоты, глюкоза, витамины, соли и др.). За 1 сутки в организме человека образуется около 150 л первичной мочи.

Во вторую фазу происходит образование вторичной мочи в результате реабсорбции (обратного всасывания) воды и других нужных организму веществ назад в кровь из первичной мочи, когда та поступает в почечный каналец, густо оплетенный капиллярами. В кровь возвращается вода, глюкоза, аминокислоты, витамины, некоторые соли. Во вторичной моче остаются лишь ненужные организму вещества. В результате деятельности почек в 1 сутки образуется около 1,5 л вторичной мочи. В ней содержатся 95% воды и 5% твердых веществ: мочевина, мочевая кислота, соли калия, натрия и др.

Конечная моча поступает из канальцев в почечную лоханку, оттуда в мочеточник и в мочевой пузырь. Мочевой пузырь представляет собой мешок с толстой стенкой, которая может значительно растягиваться. Выход из мочевого пузыря в мочеиспускательный канал закрыт двумя мышечными утолщениями, которые открываются только в момент мочеиспускания. Растяжение стенок мочевого пузыря (при увеличении его объема до 200-300 мл) приводит к рефлекторному мочеиспусканию. Человек способен сознательно задерживать или осуществлять акт мочеиспускания.

9.6. КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА

Внутренняя среда организма: кровь, лимфа, межклеточная (тканевая) жидкость. Клетки организма с кровью непосредственно не соприкасаются, а обмен веществ между ними происходит через межклеточную жидкость. Межклеточная жидкость образуется из плазмы крови, проникающей через стенки капилляров. Межклеточная жидкость, просочившаяся в лимфатические капилляры и сосуды, называется лимфой. Через кровеносную и лимфатическую системы осуществляется гуморальная регуляция организма.

Внутренняя среда организма имеет постоянный химический состав и постоянные физико-химические свойства. Это обеспечивает нормальную жизнедеятельность клеток, их существование в относительно постоянных условиях и смягчает влияние на них внешней среды. Постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) поддерживается в результате саморегуляции процессов жизнедеятельности, поступления в организм необходимых и вывод из него ненужных веществ.

Функции кровеносной системы: дыхательная (перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким), питательная (доставляет питательные вещества к клеткам), выделительная (выносит ненужные продукты обмена веществ), терморегуляторная (регулирует температуру тела за счет расширения и сужения сосудов), защитная (лейкоциты крови разрушают токсичные вещества и уничтожают патогенных микробов, проникших в организм), гуморальная (обеспечивает осуществление гуморальной регуляции функций организма).

9.6.1. Кровь

Кровь циркулирует в замкнутой системе кровообращения. Объем крови в теле взрослого человека в среднем около 5-6 л. Часть крови (около 40%) не циркулирует по кровеносным сосудам, а находится в так называемом депо крови (в капиллярах и венах печени, селезенке, легких и коже). Потеря 1/3-1/2 объема крови может привести к смерти.

Кровь - непрозрачная красная жидкость. В состав крови входят плазма (55%) и форменные элементы (45%): эритроциты (красные кровяные клетки), лейкоциты (белые кровяные клетки) и тромбоциты (кровяные пластинки).

9.6.1.1. Плазма крови

Плазма крови - бесцветная прозрачная жидкость. Она содержит 90-92% воды и 8-10% неорганических и органических веществ. Неорганические вещества составляют 0,9-1,0%. Это ионы Na+, К+, Mg2+, Ca2+, Cl-, РО43-, SO42-, CO32- и др. Кровь имеет солоноватый вкус. Состав крови по содержанию солей близок к морской воде. Из органических веществ плазмы 6,5-8% составляют белки (альбумины, глобулины, фибриноген), около 2% - низкомолекулярные органические вещества (глюкоза - 0,1%, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, липиды). Минеральные соли и белки поддерживают кислотно-щелочное равновесие и создают определенное осмотическое давление крови.

9.6.1.2. Форменные элементы крови

Эритроциты - красные кровяные клетки. Размер - 7-8 мкм. В 1 мм3 крови до 5 млн эритроцитов. Зрелые эритроциты не имеют ядра. По форме выглядят как двояковогнутый диск. Такая форма и отсутствие ядра увеличивают поверхность и способствуют быстрому и равномерному проникновению в них кислорода. Эритроциты образуются в красном костном мозге, живут около 4 месяцев и разрушаются в печени и селезенке.

Основная функция эритроцитов - перенос кислорода и углекислого газа. Эритроциты содержат белок гемоглобин, который состоит из белковой части - глобина и соединения, содержащего железо, - гема (придает крови красный цвет). Гемоглобин обеспечивает перенос кислорода и углекислого газа. В капиллярах легких он присоединяет кислород, образуя непрочное соединение оксигемоглобин (при этом кровь имеет ярко-красный цвет - артериальная кровь), а в капиллярах тканей и органов отдает кислород и присоединяет углекислый газ, образуя нестойкое соединение - карбгемоглобин (при этом кровь имеет темно-красный цвет - венозная кровь).

Лейкоциты - белые кровяные клетки (бесцветные клетки). Относительно крупные - 8-10 мкм. Форма непостоянна. В 1 мм3 крови здорового человека содержится 6-8 тыс. лейкоцитов. Образуются в красном кровяном мозге, селезенке и лимфатических узлах, разрушаются в селезенке. Продолжительность жизни от нескольких часов до 20 суток, лимфоцитов - 20 лет и более.

Основная функция лейкоцитов - защита организма от микроорганизмов, чужеродных белков, инородных тел. Лейкоциты могут самостоятельно передвигаться, выпуская ложноножки. Могут покидать кровеносные сосуды.

Тромбоциты - мелкие безъядерные клетки (кровяные пластинки) овальной или округлой формы. В 1 мм3 крови человека содержится 200-400 тыс. тромбоцитов. Образуются в красном кровяном мозге и селезенке, живут 5-7 дней и разрушаются в селезенке. Основная функция - участие в свертывании крови.

9.6.1.3. Свертывание крови

Свертывание крови - защитная реакция организма от потерь крови. При ранении кровь выходит из сосуда, тромбоциты разрушаются, и из них выделяется фермент тромбин. При участии тромбина и ионов кальция растворимый в плазме крови белок фибриноген превращается в нерастворимый фибрин. Фибрин выпадает в виде тонких нитей, которые образуют сеть и задерживают лейкоциты и эритроциты. Образуется кровяной сгусток - тромб, который закупоривает сосуд. Из тромба выдавливается прозрачная желтоватая жидкость - сыворотка.

В организме образуются вещества, препятствующие свертыванию крови, например, белок фибринолизин, растворяющий в сосудах сгустки фибрина. Таким образом, в организме одновременно имеются две системы: свертывающая и противосвертывающая. При нарушении деятельности противосвертывающей системы в сосудах образуются тромбы.

9.6.1.4. Переливание крови

Потеря больших количеств крови опасна для жизни человека. Поэтому часто прибегают к ее переливанию. Донор - человек предоставляющий кровь, реципиент - человек принимающий кровь. При переливании крови группы крови и резус-фактор донора и реципиента должны быть совместимы.

По системе АВ0 у человека существует четыре группы крови (табл. 5). В крови имеются особые белковые вещества: в эритроцитах агглютининогены (А и В), в плазме - агглютинины ( и ). Если агглютинин встречается с агглютининогеном А или агглютинин с агглютининогеном В, то происходит агглютинация - склеивание эритроцитов.

Таблица 5

Характеристика крови человека по системе АВ0



При переливании небольших доз крови необходимо учитывать группу крови. Людей с I группой крови называются универсальными донорами, так как эту группу можно переливать всем четырем группам. Людей с IV группой называют универсальными реципиентами, так как им можно переливать любую группу крови. При переливании больших доз крови используют только одногруппную кровь. В настоящее время предпочитают переливать одногруппную кровь и в небольших дозах.

9.6.1.5. Иммунитет

Иммунитет - способ защиты организма от генетически чужеродных веществ и инфекционных агентов. Защитные реакции организма обеспечиваются клетками - фагоцитами, а также белками - антителами. Антитела вырабатывают клетки, которые образуются из В-лимфоцитов. Антитела формируются в ответ на появление в организме чужеродных белков - антигенов. Антитела связываются с антигенами, обезвреживая его патогенные свойства.

Различают несколько видов иммунитета.

Естественный врожденный (пассивный) - обусловлен передачей уже готовых антител от матери ребенку через плаценту или при кормлении молоком.

Естественный приобретенный (активный) - обусловлен выработкой собственных антител в результате контакта с антигенами (после болезни).

Приобретенный пассивный - создается введением в организм готовых антител (лечебной сыворотки). Лечебная сыворотка - препарат антител из крови ранее специально зараженного животного (обычно лошади). Сыворотку вводят уже зараженному инфекцией (антигенами) человеку. Введение лечебной сыворотки помогает организму бороться с инфекцией, пока в нем не выработаются собственные антитела. Такой иммунитет сохраняется недолго - 4-6 недель

Приобретенный активный - создается введением в организм вакцины (антигена, представленного ослабленными или убитыми микроорганизмами или их токсинами), в результате чего происходит выработка в организме соответствующих антител. Такой иммунитет сохраняется долго.

9.6.2. Кровообращение

Кровообращение - циркуляция крови в организме. Кровь может выполнять свои функции, только циркулируя в организме.

Система органов кровообращения: сердце (центральный орган кровообращения) и кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры).

9.6.2.1. Строение сердца

Сердце - полый четырехкамерный мышечный орган. Величина сердца приблизительно соответствует размеру кулака. Масса сердца в среднем 300 г.

Наружная оболочка сердца - перикард. Он состоит из двух листков: один образует околосердечную сумку, другой - наружную оболочку сердца - эпикард. Между околосердечной сумкой и эпикардом имеется полость, наполненная жидкостью для уменьшения трения при сокращении сердца. Средняя оболочка сердца - миокард. Он состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани особого строения (сердечная мышечная ткань). В ней соседние мышечные волокна связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Межклеточные соединения не препятствуют проведению возбуждения, благодаря чему сердечная мышца способна быстро сокращаться. В нервных клетках и скелетных мышцах каждая клетка возбуждается изолированно. Внутренняя оболочка сердца - эндокард. Он выстилает полость сердца и образует створки - клапаны.

Сердце человека состоит из четырех камер: 2 предсердия (левое и правое) и 2 желудочка (левый и правый). Мышечная стенка желудочков (особенно левого) толще стенки предсердий. В правой половине сердца течет венозная кровь, в левой - артериальная.

Между предсердиями и желудочками имеются створчатые клапаны (между левыми - двустворчатый, между правыми - трехстворчатый). Между левым желудочком и аортой и между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны (состоят из трех листков, напоминающих кармашки). Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков в артерии.

Сердечная мышца обладает свойством автоматии. Автоматия сердца - его способность ритмически сокращаться без внешних раздражений под влиянием импульсов, возникающих в нем самом. Автоматическое сокращение сердца продолжается и при его изоляции из организма.

9.6.2.2. Работа сердца

Сердце сокращается ритмично: сокращения чередуются с расслаблениями. Сокращение отделов сердца называется систолой, а расслабление - диастолой. Сердечный цикл - период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление. Он продолжается 0,8 с и состоит из трех фаз: I фаза - сокращение (систола) предсердий - длится 0,1 с; II фаза - сокращение (систола) желудочков - длится 0,3 с; III фаза - общая пауза - и предсердия и желудочки расслаблены - длится 0,4 с. В состоянии покоя частота сердечных сокращений взрослого человека составляет 60-80 раз в 1 мин.

9.6.2.3. Сосуды

Стенки артерий и вен состоят из трех слоев: внутренний (тонкий слой эпителиальных клеток), средний (толстый слой эластичных волокон и клеток гладкой мышечной ткани) и наружный (рыхлая соединительная ткань и нервные волокна). Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток.

Артерии - сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам и тканям. Стенки состоят из трех слоев. Различают следующие типы артерий: артерии эластического типа (ближайшие к сердцу крупные сосуды), артерии мышечного типа (средние и мелкие артерии, которые оказывают сопротивление кровотоку и тем самым регулируют приток крови к органу) и артериолы (последние разветвления артерии, переходящие в капилляры).

Капилляры - тонкие сосуды, в которых происходит обмен жидкостями, питательными веществами и газами между кровью и тканями. Их стенка состоит из одного слоя эпителиальных клеток..

Вены - сосуды, по которым кровь течет от органов к сердцу. Стенки их (как и у артерий) состоят из трех слоев, но они тоньше и беднее эластическими волокнами. Поэтому вены менее упруги. Большинство вен снабжено клапанами, которые препятствуют обратному току крови.

9.6.2.4. Большой и малый круги кровообращения Сосуды в организме человека образуют две замкнутые системы кровообращения. Выделяют большой и малый круги кровообращения. Сосуды большого круга снабжают кровью органы, сосуды малого круга обеспечивают газообмен в легких.

Большой круг кровообращения: артериальная (насыщенная кислородом) кровь течет от левого желудочка сердца через аорту, далее по артериям, артериальным капиллярам ко всем органам; от органов венозная кровь (насыщенная углекислым газом) течет по венозным капиллярам в вены, оттуда через верхнюю полую вену (от головы, шеи и рук) и нижнюю полую вену (от туловища и ног) в правое предсердие.

Малый круг кровообращения: венозная кровь течет от правого желудочка сердца через легочную артерию в густую сеть капилляров, оплетающих легочные пузырьки, где кровь насыщается кислородом, далее артериальная кровь течет по легочным венам в левое предсердие. В малом круге кровообращения артериальная кровь течет по венам, венозная - по артериям.

9.6.2.5. Кровяное давление и пульс

Кровяное давление - давление, при котором кровь находится в кровеносном сосуде. Наиболее высокое давление в аорте, меньше в крупных артериях, еще меньше в капиллярах и самое низкое в венах.

Кровяное давление у человека измеряют с помощью ртутного или пружинного тонометра в плечевой артерии (артериальное давление). Максимальное (систолическое) давление - давление во время систолы желудочков (110-120 мм рт. ст., то есть на 110-120 мм рт. ст. выше атмосферного). Минимальное (диастолическое) давление - давление во время диастолы желудочков (60-80 мм рт. ст.). Пульсовое давление - разность между систолическим и диастолическим давлением. Повышение кровяного давления называется гипертонией, понижение - гипотонией. С возрастом эластичность стенок артерий уменьшается, поэтому давление в них становится выше.

Артериальный пульс - ритмичные колебания стенок артерий в результате поступления крови в аорту при систоле левого желудочка. Пульс можно обнаружить на ощупь там, где артерии лежат ближе к поверхности тела: в области лучевой артерии нижней трети предплечья, в поверхностной височной артерии и тыльной артерии стопы.

9.6.2.6. Лимфатическая система

Лимфа - бесцветная жидкость; образуется из тканевой жидкости, просочившейся в лимфатические капилляры и сосуды; содержит в 3-4 раза меньше белков, чем плазма крови; реакция лимфы щелочная. В лимфе нет эритроцитов, в небольших количествах содержатся лейкоциты, проникающие из кровеносных капилляров в тканевую жидкость.

Лимфатическая система включает лимфатические сосуды (лимфатические капилляры, крупные лимфатические сосуды, лимфатические протоки - наиболее крупные сосуды) и лимфатические узлы.

Функции лимфатической системы: дополнительный отток жидкости от органов; кроветворная и защитная функции (в лимфатических узлах происходит размножение лимфоцитов и фагоцитирование болезнетворных микроорганизмов, а также выработка иммунных тел); участие в обмене веществ (всасывание продуктов распада жиров).

9.7. НЕРВНАЯ СИСТЕМА И ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

9.7.1. Нервная система

Нервная система осуществляет взаимосвязь всех частей организма (нервную регуляцию), взаимосвязь его с окружающей средой и сознательную деятельность человека. Деятельность нервной системы лежит в основе процессов высшей нервной деятельности (чувства, обучение, память, речь, мышление и др.).

Нервную систему анатомически делят на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую (нервы и нервные узлы). В зависимости от характера иннервации органов и тканей нервную систему делят на соматическую (управляет деятельностью скелетной мускулатуры и подчиняется воле человека) и вегетативную (автономную) (управляет деятельностью внутренних органов, желез, гладкой мускулатуры и не подчиняется воле человека).

9.7.1.1. Рефлексы

Все акты сознательной и бессознательной деятельности являются рефлекторными актами. Рефлекс - ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая центральной нервной системой. Рефлекторная дуга - путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора к рабочему органу. От рецептора в центральную нервную систему импульсы идут по чувствительному пути, а от центральной нервной системы к рабочему органу по двигательному пути. Рефлекторная дуга имеет следующие составные части: рецептор (окончание дендрита чувствительного нейрона; воспринимает раздражение), чувствительное (центростремительное) нервное волокно (передает возбуждение от рецептора в ЦНС), нервный центр (группа вставочных нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС; передает нервные импульсы с чувствительных нервных клеток на двигательные), двигательное (центробежное) нервное волокно (передает возбуждение от ЦНС к исполнительному органу, деятельность которого изменяется в результате рефлекса).

Простая рефлекторная дуга состоит из двух нейронов: чувствительного и двигательного (например, коленный рефлекс), а сложная рефлекторная дуга - из чувствительного, одного или нескольких вставочных и двигательного. Посредством вставочных нейронов осуществляется обратная связь между рабочим органом и ЦНС, осуществляется контроль адекватности ответа рабочего органа полученному раздражению.

Большое значение для рефлекторной реакции наряду с возбуждением имеет торможение. В ряде случаев возбуждение одного нейрона не только не передается другому, а даже угнетает его, то есть вызывает торможение. Торможение не позволяет возбуждению беспредельно распространяться в нервной системе. Взаимосвязь возбуждения и торможения обеспечивает согласованную работу всех органов и организма в целом.

Рефлексы бывают безусловные и условные. Для осуществления безусловных (врожденных) рефлексов организм с рождения имеет готовые рефлекторные дуги. Для осуществления условных (приобретенных) рефлексов рефлекторные дуги формируются в течение жизни, когда для этого возникают необходимые условия.

9.7.1.2. Спинной мозг

Спинной мозг расположен в костном позвоночном канале. Имеет вид белого шнура диаметром около 1 см. На передней и задней сторонах имеются глубокие продольные борозды. В самом центре спинного мозга находится центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Канал окружен серым веществом (имеет вид бабочки), которое в свою очередь окружено белым веществом. В белом веществе располагаются восходящие (аксоны нейронов спинного мозга) и нисходящие пути (аксоны нейронов головного мозга).

Спинной мозг состоит из 31 сегмента, от каждого из которых отходит пара смешанных спинномозговых нерва, имеющих по паре корешков: передний (аксоны двигательных нейронов) и задний (аксоны чувствительных нейронов).

Функции спинного мозга: рефлекторная (осуществление простых рефлексов: двигательных и вегетативных - сосудодвигательный, пищевой, дыхательный, дефекации, мочеиспускания, половой) и проводниковая (проводит нервные импульсы от и к головному мозгу).

9.7.1.3. Головной мозг

Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа. Он также имеет белое вещество (проводящие пути между головным мозгом и спинным; между отделами головного мозга) и серое вещество (в виде ядер внутри белого вещества; кора, покрывающая большие полушария и мозжечок). Масса головного мозга взрослого человека составляет около 1400-1600 г.

Головной мозг включает 5 отделов: продолговатый мозг, задний мозг (варолиев мост и мозжечок), средний мозг, промежуточный мозг, передний мозг (большие полушария). Полушария переднего мозга человека достигают 80% массы мозга.

Продолговатый мозг и мост являются продолжением спинного мозга и выполняют рефлекторную (пищеварение, дыхание, сердечная деятельность, защитные рефлексы: рвота, кашель) и проводящую функции.

Задний мозг состоит из варолиева моста и мозжечка. Варолиев мост проводящими путями связывают продолговатый мозг и мозжечок с большими полушариями. Мозжечок регулирует двигательные акты (равновесие, координация движений, поддержание позы).

Средний мозг поддерживает тонус мышц, отвечает за ориентировочные, сторожевые и оборонительные рефлексы на зрительные и звуковые раздражители.

Промежуточный мозг регулирует сложные двигательные рефлексы, координирует работу внутренних органов и осуществляет гуморальную регуляцию (обмен веществ, потребление воды и пищи, поддержание температуры тела). Промежуточный мозг включает: таламус, эпиталамус, гипоталамус. Сверху к нему прилегает эпифиз, снизу - гипофиз.

Передний мозг (большие полушария) осуществляет психическую деятельность: память, речь, мышление, поведение и т.д. Состоит из двух больших полушарий: правого и левого. Серое вещество (кора) находится сверху полушарий, белое - внутри. Белое вещество представляет собой проводящие пути полушарий. Среди белого вещества находятся ядра серого вещества (подкорковые структуры).

Кора больших полушарий представляет собой слой серого вещества толщиной в 2-4 мм. Многочисленные складки, извилины и борозды увеличивают площадь коры (до 2000-2500 см2). Каждое полушарие разделено бороздами на доли: лобную (здесь находятся вкусовая, обонятельная, двигательная и кожно-мускульная зоны), теменную (двигательная и кожно-мускульная зоны), височную (слуховая зона) и затылочную (зрительная зона). Каждое полушарие отвечает за противоположную ей сторону тела. В функциональном отношении полушария неравнозначны. Левое полушарие "аналитическое", отвечает за абстрактное мышление, навыки письменной и устной речи. Правое полушарие "синтетическое", отвечает за образное мышление.

9.7.1.4. Вегетативная нервная система

Вегетативная (автономная) нервная система управляет деятельностью внутренних органов, желез, гладкой мускулатуры и не подчиняется воле человека. Вегетативная нервная система делится на симпатическую и парасимпатическую. И та, и другая состоят из вегетативных ядер (скопления нейронов, лежащих в спинном или головном мозге), вегетативных узлов (скопления нейронов, расположенных за пределами центральной нервной системы) и нервных окончаний (в стенках рабочих органов). Таким образом, путь от центра до иннервируемого органа состоит из двух нейронов. Это отличительный признак вегетативной нервной системы от соматической, где этот путь представлен одним нейроном.

Симпатические ядра находятся в спинном мозге, симпатические узлы около позвоночника, а нервные окончания в самих органах. Парасимпатические ядра находятся в продолговатом, среднем мозге или конце спинного мозга, а парасимпатические узлы и нервные окончания в самих органах.

Большинство органов имеют как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию. Их воздействие на органы противоположно. Симпатическая система мобилизует силы организма в экстремальной ситуации (учащение и усиление сердечных сокращений, приток крови от внутренних органов к скелетным мышцам, ослабление сокоотделения и движений желудка, ослабление перистальтики кишечника), парасимпатическая - система "отбоя", способствует протеканию восстановительных процессов организма (замедление и ослабление сердечных сокращений, приток крови к внутренним органам, усиление сокоотделения и движений желудка, усиление перистальтики кишечника). В этом заключается функция вегетативной нервной системы.

9.7.2. Высшая нервная деятельность

9.7.2.1. Безусловные и условные рефлексы

Высшая нервная деятельность - совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающих наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде, называется высшей нервной деятельностью. В ее основе лежит осуществление сложных рефлекторных актов.

Впервые материалистическое объяснение высшей нервной деятельности человека дал И.М. Сеченов. Он доказал, что все акты сознательной и бессознательной деятельности являются рефлекторными. И.П. Павлов развил идеи И.М. Сеченова экспериментально. Он открыл нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействия внешней среды - условный рефлекс. И.П. Павловым было создано учение о безусловных и условных рефлексах.

Рефлекс - ответная реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие (раздражение), осуществляемая центральной нервной системой. Реализация рефлексов обеспечивается нервными элементами, формирующими рефлекторную дугу, то есть путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора к рабочему органу. В состав рефлекторной дуги входят: рецептор, афферентная (центростремительная) часть, центральное звено (нервный центр), эфферентная (центробежная) часть, исполнительный орган (мышца, железа).

Существуют разные классификации рефлексов. По биологическому значению рефлексы делят на защитные, пищеварительные, половые, ориентировочные и др.; по модальности раздражителя - на зрительные, слуховые, обонятельные и др.; по характеру ответной реакции (в зависимости от исполнительного органа) - на двигательные, секреторные, сосудистые и т.д.

Кроме того, И.П. Павловым все рефлексы были разделены на условные и безусловные. Безусловные рефлексы - врожденные реакции организма. Они сформировались и закрепились в процессе эволюции и передаются по наследству. Условные рефлексы - приобретенные реакции организма. Они вырабатываются, закрепляются и могут угасать в течение жизни; не передаются по наследству.

Биологическое значение условных рефлексов. Безусловные рефлексы обеспечивают организму поддержание жизнедеятельности в относительно постоянных условиях существования. Основные безусловные рефлексы: пищевые (жевания, сосание, глотание, отделение слюны, желудочного сока и др.), оборонительные (отдергивание руки от горячего предмета, кашель, чихание, мигание), половые и др.

Условные рефлексы обеспечивают организму более совершенное приспособление к меняющимся условиям существования. Они вырабатываются на базе безусловных. Примером формирования условнорефлекторной реакции может быть сочетание звукового раздражителя (например, звонка) с кормлением животного. После ряда повторений такого сочетания, у животного будет наблюдаться слюноотделение, возникающее при звуке звонка даже при отсутствии предъявления пищи.

Образование и торможение условных рефлексов. К основным условиям формирования условных рефлексов относятся:

повторное сочетание ранее индифферентного (нейтрального) раздражителя (звукового, светового, тактильного и т.д.) с действием подкрепляющего безусловного (или хорошо выработанного условного) раздражителя;
незначительное предшествование по времени индифферентного раздражителя по отношению к подкрепляющему стимулу;
достаточная возбудимость безусловной реакции (деятельное состояние коры головного мозга);
отсутствие постороннего раздражения или другой деятельности во время выработки рефлекса.
Для обеспечения адекватного поведения требуется не только способность к образованию условных рефлексов, но и возможность, устранять условнорефлекторные реакции, необходимость в которых отпала. Это обеспечивается процессами торможения.

Торможение условных рефлексов может быть безусловным (внешним и запредельным) и условным (внутренним). Внешнее торможение происходит, если в момент действия условного сигнала начинает действовать посторонний раздражитель. Запредельное торможение наблюдается, когда интенсивность условного сигнала превышает определенный предел. В обоих случаях условная реакция тормозится. Внутреннее торможение проявляется в угасании условного рефлекса с течением времени, если он не подкрепляется действием безусловных рефлексов (то есть если условия его выработки не повторяются).

Существует разные классификации условных рефлексов. По биологическому значению (по роду потребностей) различают витальные условные рефлексы (оборонительные, регуляции сна и др.), зоосоциальные (родительский, территориальный и др.) и условные рефлексы саморазвития (исследовательский, имитационный, игровой и др.). По характеру подкреплений: условные рефлексы первого порядка (вырабатываются на основе безусловных рефлексов), условные рефлексы второго порядка (вырабатываются на основе условных рефлексов первого порядка) и т.д. По природе условного сигнала: натуральные (образуются на естественные признаки безусловного раздражителя, например, вид и запах мяса) и искусственные (вырабатываются на сигналы, не являющиеся непременным атрибутом раздражителя, например, звон посуды или слова "кушать подано").

Таким образом, выработка и торможение условных рефлексов обеспечивает более тонкую адаптацию организма к окружающей среде, позволяет оптимизировать поведение в ответ на изменения внешней среды.

Особенности высшей нервной деятельности человека. Условнорефлекторная деятельность является общей и для высших животных, и для человека. И у человека, и у животных имеется первая сигнальная система - анализ и синтез конкретных сигналов, предметов и явлений внешнего мира. У человека, кроме того, развивается вторая сигнальная система - речь, письменность, абстрактное мышление. Ее возникновение связано с коллективной трудовой деятельностью и жизнью в обществе. Слова - это сигналы первичных сигналов. Вторая сигнальная система социально обусловлена - вне общества, без общения с другими людьми она не формируется. Некоторые животные способны издавать звуки. Однако слово для человека не просто сочетание определенных звуков, а, прежде всего его значение, содержащийся в нем смысл. С помощью слов люди способны обмениваться мыслями. Речь и письменность позволяют человеку накапливать и передавать опыт из поколения в поколение. Появление речи привело к возникновению абстрактного мышления - мышления с помощью абстрактных понятий, отвлеченных от конкретных предметов и явлений.

9.7.2.2. Психика, психические явления, поведение человека

Психика - свойство высокоорганизованной материи, заключающееся в активном отражении субъектом объективного мира и саморегуляции на этой основе своего поведения и деятельности. Психика проявляется в трех основных видах психических явлений: психические процессы, психические состояния и психические свойства. Рассмотрим некоторые из психических явлений.

Ощущение - психическое отражение отдельных свойств предметов объективного мира, возникающее при их непосредственном воздействии на сенсорную систему (органы чувств).

Восприятие - целостное отражение предметов и явлений объективного мира на основе ощущений. В зависимости от того, какая из форм существования материи отражается, выделяют восприятие пространства, восприятие времени и восприятие движений.

Внимание - направленность психической деятельности, сосредоточенность на важных в данный момент предметах и явлениях. Свойства внимания: устойчивость (длительное сосредоточение внимания на одном объекте), распределение (возможность удержания внимания одновременно на нескольких объектах), объем (максимальное количество объектов, одновременно охваченных вниманием), концентрация (сосредоточение внимания на существенных объектах и поддержание сосредоточенности), переключение (преднамеренный перенос внимания с одного объекта на другой).

Внимание может быть непроизвольным (не требует волевого усилия) и произвольным (требует волевого усилия). Текущим поведением человека руководит преобладающая в данный момент потребность. Это называется принципом доминанты.

Память - психическое отражение прошлого опыта, обеспечивающее его использование или исключения из деятельности и сознания. Память основана на следующих процессах: запоминание, сохранение, узнавание, воспроизведение, забывание. При протекании процессов памяти в нервной системе происходят определенные изменения, которые сохраняются в течение некоторого времени и влияют на характер протекания рефлекторных реакций.

Формы проявления памяти чрезвычайно многообразны. В зависимости от характера психической активности, преобладающей в деятельности, память бывает: двигательная или моторная (память движений - бытовые, спортивные, трудовые и другие двигательные навыки), образная (память образов окружающих предметов, звуков, запахов и др.), эмоциональная (память пережитых чувств и эмоций), словесно-логическая (память прочитанных, услышанных, произнесенных слов и мыслей). Словесно-логическая память разделяется на логическую (запоминание причинно-следственных связей словесной информации) и механическую (запоминание текстов, сложных для логической организации).

В зависимости от целей деятельности память делят на непроизвольную (запоминание и воспроизведение происходят автоматически, без волевых усилий) и произвольную (имеется цель запоминания, требуются усилия воли).

В зависимости от времени хранения информации память бывает: кратковременная (информация либо будет забыта, либо перейдет в долговременную память), долговременная (длительное сохранение опыта; сохранность зависит от частоты использования сохраняемой информации, общего объема информации, получаемого человеком до и после этого материала и др.) и оперативная (может быть как кратковременная, так и долговременная; постоянно готова к использованию).

По способу запоминание бывает механическое (такие знания человек не способен применять в жизни) и осмысленное. Память можно тренировать. Одно из важных условий запоминания - повторение.

Мышление - процесс познания реального мира на основе опосредованного и обобщенного отражения действительности. Мышление позволяет обнаружить скрытые от непосредственного наблюдения сущностные стороны предметов и явлений. В зависимости от материала, которым оперирует в мыслительной деятельности человек, мышление делят на наглядно-действенное (оперирование конкретными предметами), наглядно-образное (оперирование образами предметов) и понятийное или абстрактное (оперирование абстрактными понятиями).

Чувства - психический процесс, отражающий отношение человека к предметам и явлениям, отличающийся относительной устойчивостью. Эмоции - сиюминутное субъективное отношение человека к действительности и к самому себе в конкретной ситуации; внешние проявления чувства. Потребности, чувства и эмоции играют в жизни человека роль внутренних регуляторов поведения. Чувства выполняют две функции: сигнальную (запечатление в памяти конкретной ситуации и связанных с ней эмоциональных переживаний) и регуляторную (выражение эмоции в различных изменениях внутренней среды и в различных двигательных проявлениях). В зависимости от того, удовлетворяются потребности человека или нет, у него возникают положительные чувства (например, радость) или отрицательные (например, горе).

Обычно выделяют пять основных форм переживания чувств: чувственный тон, эмоции, аффекты, стресс, настроение. На основе простых чувств формируются, так называемые высшие чувства. К ним относятся моральные, интеллектуальные, эстетические и праксические чувства.

Темперамент - устойчивое сочетание динамических особенностей психики (активности, эмоциональности и др.), определяющихся стойкими врожденными свойствами нервной системы. Основываясь на разном сочетании показателей, характеризующих процессы возбуждения и торможения (силе, уравновешенности и подвижности нервных процессов), И.П. Павлов выделил 4 типа высшей нервной деятельности. Данное деление совпадает с классификацией темпераментов, предложенной Гиппократом более 2 тысяч лет назад.

1.Сильный уравновешенный подвижный тип (сангвиник) - сильная нервная система (высокая работоспособность нервных клеток), уравновешенность возбуждения и торможения, высокая подвижность нервных процессов (быстрая смена состояний нервной системы).

2.Сильный уравновешенный инертный тип (флегматик) - сильная нервная система, уравновешенность возбуждения и торможения, низкая подвижность нервных процессов.

3.Сильный неуравновешенный подвижный тип (холерик) - сильная нервная система, преобладание процессов возбуждения над торможением, высокая подвижность нервных процессов.

4.Слабый неуравновешенный инертный тип (меланхолик) - слабая нервная система (низкая работоспособность нервных клеток), преобладание процессов торможения над возбуждением, низкая подвижность нервных процессов.

Поведение человека. Нормальная жизнедеятельность организма возможна лишь при поддержании относительно постоянного состава внутренней среды. Нужда в чем-либо необходимом для этого вызывает особое состояние - потребность. Потребность - источник активности, состояние, выражающее зависимость человека от условий существования.

Различают два уровня потребностей. Первый уровень включает витальные, социальные и идеальные потребности. Витальные потребности связаны с жизнеобеспечением человека как биологического существа (потребности в кислороде, воде, пище, тепле, сне, безопасности, продолжении рода, экономии сил и т.д.). Социальные потребности обусловлены жизнью человека в обществе (потребности во внимании, любви, заботе, принадлежности к группе, следования нормам и идеологии, определенного места в группе и обществе, самореализации и др.). Идеальные потребности связаны с появлением у человека сознания (потребности в истине, вере, познании: себя, окружающего мира, своего места в мире, смысла жизни, потребности красоты, справедливости и т.д.). Второй уровень представлен самоценными потребностями. Самоценные потребности - вторичные потребности, без которых удовлетворение первичных потребностей затруднено или невозможно (потребность в вооруженности - запасе сил и средств, потребность в преодолении - возникает в процессе формирования воли и самости и др.).

Мотив - предмет (материальный или идеальный), служащий удовлетворению потребности. Мотивы бывают осознанные (убеждения, стремления, намерения, мечты, идеалы, страсти, интересы) и неосознанные (влечения, эмоции, установки).

Поведение человека - сложный комплекс двигательных актов, направленных на удовлетворение потребностей организма. Индивидуальное поведение человека, его характер зависят в наибольшей степени от его социального опыта (опыта общения с людьми и окружающим миром) и в меньшей степени (для людей без врожденных пороков развития) от наследственности. Формирование социального опыта начинается с рождения. Наиболее стойкие черты характера (альтруист или эгоист, общительный или замкнутый, активный или пассивный) формируются к 3-5 годам. Характер, поведение, привычки могут меняться в течение жизни, но в детстве закладываются наиболее важные черты, определяющие поведение в экстремальных ситуациях, когда не остается времени на раздумье.

9.7.2.3. Сознание

Сознание - это высший уровень отражения действительности, проявляющийся способностью личности отдавать себе ясный отчет об окружающем, о настоящем и прошлом времени, принимать решения и в соответствии с ситуацией управлять своим поведением. Для сознания характерно включение себя в совокупность знаний об окружающем мире, то есть осознание своего существования. Из всех живых организмов, обитающих на Земле, сознание присуще только человеку.

Признаки сознания: 1) внимание и способность сосредоточиться; 2) возможность оценить предстоящий поступок, то есть способность к ожиданию и прогнозированию; 3) способность порождать абстрактные мысли, оперировать ими, выражать их словами или иным способом; 4) осознание своего "я" и признание других индивидуумов; 5) наличие эстетических ценностей.

Выделяют различные состояния сознания. Бессознательное состояние - экстремальное состояние, при котором регистрируются лишь психовегетативные реакции; проявления познавательных и эмоциональных процессов отсутствуют. Сон - состояние, которое предполагает переживание сновидений, допускает подпороговое восприятие и частичное запоминание содержания сновидений. Бодрствование - состояние осознания окружающего мира и себя, доступное самонаблюдению. Оно включает весь спектр психических проявлений в рамках осознания - восприятие, воспоминание, внимание, мышление и саморегуляцию.

9.7.2.4. Сон

Чередование сна и бодрствования - необходимое условие жизни человека. Человек проводит во сне примерно треть жизни. Во время бодрствования мозг поддерживается в активном состоянии за счет импульсов, поступающих от рецепторов. При прекращении или резком ограничении поступления импульсов в мозг развивается сон.

Выделяют следующие основные функции сна: компенсаторно-восстановительная - во время сна идет ряд метаболических преобразований, направленных на восстановление истраченных ресурсов организма и обеспечивающих трофические процессы в тканях; информационная - во время сна, по всей видимости, происходят переработка, анализ и сортировка полученной во время бодрствования информации; адаптивная - в эволюционном плане у животных сон обеспечивает безопасность, при сохранении неподвижности в укромных местах.

Во время сна мускулатура расслаблена, дыхание редкое, снижены кожная чувствительность, зрение, слух, обоняние, обмен веществ, величина кровяного давления, частота сердечных сокращений, температура тела.

Во время сна мозг проходит через несколько различных фаз, которые повторяются примерно каждые полтора часа. Сон состоит из двух качественно различных состояний - медленного сна и быстрого сна. Они отличаются по типам электрической активности мозга, сердечным сокращениям, дыханию, тонусу мышц, движениям глаз.

Медленный сон подразделяется на несколько стадий:

1.Дремота. На этой стадии в электроэнцефалограмме (ЭЭГ) исчезает основной биоэлектрический ритм бодрствования - альфа-ритм. Он сменяется низкоамплитудными колебаниями. Это стадия засыпания. На этой стадии у человека могут возникать сноподобные галлюцинации.

2.Поверхностный сон. Характеризуется появлением веретен сна - веретенообразный ритм 14-18 колебаний в секунду. При появлении первых веретен сна сознание человека отключается. В паузах между такими веретенами человека легко разбудить.

3.Дельта-сон. На этой стадии в ЭЭГ появляются высоко амплитудные, медленные колебания - дельта-волны. Это наиболее глубокий период сна. У человека снижен мышечный тонус, отсутствуют движения глаз, ритм дыхания и пульс стабилизируются и становятся реже, понижается температура тела (на 0,5 ¦С). Пробудить человека из дельта-сна очень трудно. Как правило, разбуженный в эту фазу сна, человек не помнит сновидений, он плохо ориентируется в окружающем, неверно оценивает временные промежутки (недооценивает время, проведенное во сне). Дельта-сон - период наибольшего отключения от внешнего мира. Он преобладает в первую половину ночи.

Быстрый сон - это последняя стадия в цикле сна. В этот момент ритмы ЭЭГ похожи на ритмы бодрствования. Усиливается мозговой кровоток при сильном мышечном расслаблении, с резкими подергиваниями в отдельных группах мышц. Сочетание активности ЭЭГ и полной мышечной расслабленности дало другое название этой стадии сна - парадоксальный сон. Происходят резкие изменения частоты сердечных сокращений и дыхания (серии частых вдохов и выдохов, чередующиеся паузами), эпизодический подъем и спад кровяного давления. Наблюдаются быстрые движения глаз при закрытых веках. При пробуждении из этой фазы сна люди в 80-90% случаев сообщают о сновидениях. По словам И.М. Сеченова, сновидение - это небывалые комбинации бывалых впечатлений.

Структура и продолжительность сна меняется с возрастом. Новорожденные спят по 17-18 ч в сутки, а парадоксальный сон составляет около половины от общей продолжительности сна. В возрасте 4-6 лет потребность в сне сокращается до 10-12 ч в день, а доля парадоксальной фазы уменьшается до 20% общей его продолжительности. Это соотношение, как правило, сохраняется в зрелом возрасте. Необходимая же общая продолжительность сна у взрослых составляет обычно 7-8 ч. Установлено, что если длительность ночного сна уменьшить на 1,3-1,5 ч, то это скажется на состоянии бодрствования днем. Сон продолжительностью 6,5 ч в течение длительного времени может подорвать здоровье человека. Однако потребность в продолжительности сна очень индивидуальна. Кроме того, структура сна меняется под воздействием внешних факторов, например, при обучении, адаптации к новой обстановке и т.д.

9.8. ОРГАНЫ ЧУВСТВ (АНАЛИЗАТОРЫ)

Человек воспринимает окружающий его мир посредством органов чувств (анализаторов): осязания, зрения, слуха, вкуса и обоняния. В каждом из них имеются специфические рецепторы, воспринимающие определенный вид раздражения.

Анализатор (орган чувств) - состоит из 3 отделов: периферического, проводникового и центрального. Периферическое (воспринимающее) звено анализатора - рецепторы. В них происходит преобразование сигналов внешнего мира (свет, звук, температура, запах и др.) в нервные импульсы. В зависимости от способа взаимодействия рецептора с раздражителем различают контактные (рецепторы кожи, вкусовые) и дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные) рецепторы. Проводниковое звено анализатора - нервные волокна. Они проводят возбуждение от рецептора до коры больших полушарий. Центральное (обрабатывающее) звено анализатора - участок коры больших полушарий. Нарушение функций одной из частей вызывает нарушение функций всего анализатора.

Различают зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой и кожный анализаторы, а также двигательный анализатор и вестибулярный анализатор. Каждый рецептор приспособлен к своему определенному раздражителю и не воспринимает другие. Рецепторы способны приспосабливаться к силе раздражителя, посредством снижения или повышения чувствительности. Эта способность называется адаптацией.

Зрительный анализатор. Рецепторы возбуждаются от квантов света. Органом зрения является глаз. Он состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Вспомогательный аппарат представлен веками, ресницами, слезными железами и мышцами глазного яблока. Веки образованы складками кожи, выстланными изнутри слизистой оболочкой (конъюнктивой). Ресницы защищают глаз от частичек пыли. Слезные железы расположены в наружном верхнем углу глаза и продуцируют слезы, которые омывают переднюю часть глазного яблока и через носослезный канал попадают в полость носа. Мышцы глазного яблока приводят его в движение и ориентируют в сторону рассматриваемого предмета.

Глазное яблоко расположено в глазнице и имеет шаровидную форму. Оно содержит три оболочки: фиброзную (наружную), сосудистую (среднюю) и сетчатую (внутреннюю), а также внутреннее ядро, состоящее из хрусталика, стекловидного тела и водянистой влаги передней и задней камер глаза.

Задний отдел фиброзной оболочки - плотная непрозрачная соединительнотканная белочная оболочка (склера), передний - прозрачная выпуклая роговица. Сосудистая оболочка богата сосудами и пигментами. В ней выделяют собственно сосудистую оболочку (задняя часть), ресничное тело и радужную оболочку. Основную массу ресничного тела составляет ресничная мышца, изменяющая своим сокращением кривизну хрусталика. Радужная оболочка (радужка) имеет вид кольца, окраска которого зависит от количества и характера пигмента, в ней содержащегося. В центре радужки находится отверстие - зрачок. Он может сужаться и расширяться благодаря сокращению мышц, расположенных в радужной оболочке.

В сетчатке различают две части: заднюю - зрительную, воспринимающую световые раздражения, и переднюю - слепую, не содержащую светочувствительных элементов. Зрительная часть сетчатки содержит светочувствительные рецепторы. Имеется два вида зрительных рецепторов: палочки (130 млн) и колбочки (7 млн). Палочки возбуждаются слабым сумеречным светом и не способны различать цвет. Колбочки возбуждаются ярким светом и способны различать цвет. Прямо напротив зрачка имеется желтое пятно - место наилучшего видения, в состав которого входят только колбочки. Поэтому наиболее четко мы видим предметы, когда изображение падает на желтое пятно. По направлению к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, количество палочек нарастает. По периферии располагаются только палочки. Место на сетчатке, откуда выходит зрительный нерв, лишено рецепторов и называется слепое пятно.

Большая часть полости глазного яблока заполнена прозрачной студенистой массой, образующей стекловидное тело, которое поддерживает форму глазного яблока. Хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу. Его задняя часть прилегает к стекловидному телу, а передняя - обращена к радужной оболочке. При сокращении мышцы ресничного тела, связанной с хрусталиком, меняется его кривизна и лучи света преломляются так, чтобы изображение объекта зрения попало на желтое пятно сетчатки. Способность хрусталика изменять свою кривизну в зависимости от удаленности предметов называют аккомодацией. При нарушении аккомодации могут возникнуть близорукость (изображение фокусируется перед сетчаткой) и дальнозоркость (изображение фокусируется за сетчаткой). При близорукости человек видит нечетко дальние предмета, при дальнозоркости - ближние.

На сетчатке изображение получается перевернутым и уменьшенным. Благодаря переработке в коре информации, получаемой от сетчатки и рецепторов других органов чувств, мы воспринимаем предметы в их естественном положении.

Слуховой анализатор. Рецепторы возбуждаются от звуковых колебаний воздуха. Органом слуха является ухо. Оно состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового прохода. Ушные раковины служат для улавливания и определения направления звука. Наружный слуховой проход начинается наружным слуховым отверстием и заканчивается слепо барабанной перепонкой, которая отделяет наружное ухо от среднего. Он выстлан кожей и имеет железы, выделяющие ушную серу.

Среднее ухо состоит из барабанной полости, слуховых косточек и слуховой (евстахиевой) трубы. Барабанная полость заполнена воздухом и соединена с носоглоткой узким проходом - слуховой трубой, через которое поддерживается одинаковое давление в среднем ухе и окружающем человека пространстве. Слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремечко - соединены между собой подвижно. По ним колебания от барабанной перепонки передаются во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо состоит из костного лабиринта и расположенного в нем перепончатого лабиринта. Костный лабиринт содержит три отдела: преддверие, улитку и полукружные каналы. Улитка относится к органу слуха, преддверие и полукружные каналы - к органу равновесия (вестибулярному аппарату). Улитка - костный канал, закрученный в виде спирали. Ее полость разделена тонкой перепончатой перегородкой - основной мембраной, на которой располагаются рецепторные клетки. Вибрация жидкости улитки раздражает слуховые рецепторы.

Ухо человека воспринимает звуки с частотой от 16 до 20 000 Гц. Звуковые волны через наружный слуховой проход достигают барабанной перепонки и вызывают ее колебания. Эти колебания усиливаются (почти в 50 раз) системой слуховых косточек и передаются жидкости в улитке, где воспринимаются слуховыми рецепторами. Нервный импульс передается от слуховых рецепторов через слуховой нерв в слуховую зону коры больших полушарий.

Вестибулярный анализатор. Вестибулярный аппарат расположен во внутреннем ухе и представлен преддверием и полукружными каналами. Преддверие состоит из двух мешочков. Три полукружных канала расположены в трех взаимно противоположных направлениях соответствующих трем измерениям пространства. Внутри мешочков и каналов имеются рецепторы, которые способны воспринимать давление жидкости. Полукружные каналы воспринимают информацию о положении тела в пространстве. Мешочки воспринимают замедление и ускорение, изменение силы тяжести.

Возбуждение рецепторов вестибулярного аппарата сопровождается рядом рефлекторных реакций: изменением тонуса мышц, сокращением мышц, способствующих выпрямлению тела и сохранению позы. Импульсы от рецепторов вестибулярного аппарата по вестибулярному нерву поступают в центральную нервную систему. Вестибулярный анализатор функционально связан с мозжечком, который регулирует его деятельность.

Вкусовой анализатор. Вкусовые рецепторы раздражаются химическими веществами, растворенными в воде. Органом восприятия являются вкусовые почки - микроскопические образования в слизистой оболочке полости рта (на языке, мягком небе, задней стенки глотки и надгортаннике). Рецепторы, специфичные к восприятию сладкого, расположены на кончике языка, горького - на корне, кислого и соленого - по бокам языка. С помощью вкусовых рецепторов происходит опробование пищи, определяется ее пригодность или непригодность для организма, при их раздражении происходит выделение слюны и желудочного и поджелудочного соков. Нервный импульс передается от вкусовых почек через вкусовой нерв во вкусовую зону коры больших полушарий.

Обонятельный анализатор. Рецепторы обоняния раздражаются газообразными химическими веществами. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в слизистой оболочке носа. Нервный импульс передается от обонятельных рецепторов через обонятельный нерв в обонятельную зону коры больших полушарий.

Кожный анализатор. Кожа содержит рецепторы, воспринимающие тактильные (прикосновение, давление), температурные (тепловые и холодовые) и болевые раздражения. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в слизистых оболочках и коже. Нервный импульс передается от осязательных рецепторов через нервы в кору больших полушарий. С помощью осязательных рецепторов человек получает представление о форме, плотности, температуре тел. Тактильных рецепторов больше всего на кончиках пальцев, ладонях, подошвах ног, языке.

Двигательный анализатор. Рецепторы возбуждаются при сокращении и расслаблении мышечных волокон. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в мышцах, связках, на суставных поверхностях костей.

9.9. КОЖА

Кожа образует наружный покров тела. Толщина кожи - от 0,5 до 3-4 мм.

Функции кожи: защитная (от вредных воздействий и проникновения микроорганизмов); терморегуляция (посредством кровеносных сосудов кожи, потовых желез, подкожной жировой клетчатки: через кожу человек теряет 85-90% образующегося в нем тепла); выделительная (благодаря потовым железам: в составе пота через кожу удаляются вода, минеральные соли и некоторые органические соединения); рецепторная (в коже находятся болевые, температурные, тактильные рецепторы); депо крови (в сосудах кожи депонируется до 1 л крови); обмен витаминов (в коже содержится предшественник витамина D, который под влиянием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D).

Кожа состоит из эпидермиса и собственно кожи - дермы. К дерме прилежит подкожная жировая клетчатка. Производными кожи являются волосы, ногти, сальные, потовые и молочные железы.

Эпидермис представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием, в котором выделяют пять слоев. Наиболее глубокий из них - базальный слой. Он образован базальными клетками кожи, способными к делению, благодаря чему возобновляются все слои эпидермиса, и пигментными клетками, содержащими пигмент - меланин, защищающий организм человека от ультрафиолетовых лучей. Самый поверхностный слой - роговой - состоит из ороговевших клеток и полностью обновляется за 7-11 суток.

Дерма (собственно кожа) имеет два слоя: сосочковый и сетчатый. Сосочковый слой состоит из рыхлой соединительной ткани. От него зависит рисунок кожи. В сосочковом слое имеются гладкие мышечные клетки, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания. Сетчатый слой образован плотной соединительной тканью. Пучки коллагеновых и эластических волокон образуют сеть и придают коже прочность. В этом слое находятся потовые и сальные железы и корни волос.

За дермой расположен подкожный слой жировой клетчатки. Она состоит из рыхлой соединительной ткани, содержащей жировые отложения.

Потовые железы сосредоточены на границе сетчатого слоя и подкожной жировой клетчатки. Выводные протоки открываются на поверхности кожи порами. Потовыми железами богата кожа ладоней, подошв ног, подмышечных впадин. При потоотделении происходят теплоотдача и удаление продуктов обмена. С потом выделяются вода (98%), соли, мочевая кислота, аммиак, мочевина и др.

Сальные железы расположены в сетчатом слое, на границе с сосочковым. Их выводные протоки открываются в волосяную сумку. Секрет сальных желез - кожное сало, которое смазывает волосы и смягчает кожу, сохраняя ее эластичность.

Волос состоит из корня и стержня. Корень волоса имеет расширение - волосяную луковицу, в которую снизу вдается волосяной сосочек с сосудами и нервами. Рост волоса происходит за счет деления клеток волосяной луковицы. Корень волоса окружен волосяной сумкой, к которой прикрепляется гладкая мышца, поднимающая волос. В месте перехода волоса в стержень образуется углубление - волосяная воронка, в которую открываются протоки сальных желез. Стержень состоит из ороговевших клеток, содержащих пузырьки воздуха и гранулы меланина. К старости в ороговевших клетках снижается количество пигмента и нарастает количество пузырьков газа - волосы седеют.

Ногти - роговые пластинки на тыльной поверхности концевых фаланг. Ноготь лежит в ложе из росткового эпителия и соединительной ткани. Кожа ногтевого ложа богата кровеносными сосудами и нервными окончаниями.

9.10. ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

Железы - органы, вырабатывающие биологически активные вещества, с помощью которых осуществляется гуморальная регуляция. Их делят на две группы: внешней (экзокринные) и внутренней (эндокринные) секреции. Экзокринные железы имеют выводные протоки, через которые выделяют свой секрет на поверхность слизистых оболочек или кожи (слюнные железы, железы желудка, кишечника, печень, молочные, сальные, потовые и др.). Эндокринные железы не имеют выводных протоков и выделяют свой секрет (гормоны) в кровь и лимфу (гипофиз, щитовидная, паращитовидные железы, надпочечники, эпифиз, вилочковая железа). Кроме того, существуют железы смешанной секреции, осуществляющие и внешнесекреторную, и внутрисекреторную функции (половые и поджелудочная).

Биологически активные вещества - химические вещества, очень малые концентрации которых способны оказывать значительное физиологическое действие. Биологически активные вещества, выделяемые железами внутренней секреции, называются гормонами. По химической природе гормоны делят на три группы: полипептиды и белки (инсулин); аминокислоты и их производные (тироксин, адреналин); стероиды (половые гормоны). Гормоны могут оказывать свое влияние различными путями: через нервную систему, гуморально, непосредственно воздействуя на органы и ткани.

Функции эндокринной системы: регуляция и интеграция функций организма, поддержание гомеостаза, обеспечение адаптации организма к меняющимся условиям внешней среды.

Нарушения функций желез внутренней секреции бывают двух типов: гиперфункция - усиление деятельности желез, в результате чего образуется и выделяется в кровь увеличенное количество гормонов; гипофункция - ослабление деятельности, когда количество гормонов, образующихся и выделяющихся в кровь, уменьшается.

Гипоталамус (отдел промежуточного мозга) контролирует и регулирует работу всех желез внутренней секреции, воздействуя на них либо по нисходящим нервным путям, либо гуморально через деятельность гипофиза.

Гипофиз (нижний придаток промежуточного мозга) расположен ниже промежуточного мозга (масса 0,5-0,7 г). Одним из продуцируемых им гормонов является соматотропный гормон, который регулирует рост. Гиперфункция в детском возрасте приводит к гигантизму, а гипофункция вызывает задержку роста - карликовость.

Щитовидная железа расположена на шее впереди гортани (масса 30-40 г). Вырабатывает гормоны, богатые йодом - тироксин и др. При гипофункции в детском возрасте возникает кретинизм (задержка роста, психического и полового развития). При гиперфункции у взрослого человека возникает базедова болезнь (увеличение щитовидной железы, повышение возбудимости нервной системы, основного обмена, снижение массы тела, пучеглазие). При недостатке йода, люди болеют зобом (чрезмерное разрастание секретирующей ткани в щитовидной железе).

Паращитовидные железы - парные образования, тесно прилегающие к щитовидной железе (масса 0,2-0,5 г). Вырабатывают паратгормон и кальцитонин, регулирующие уровень Са2+ в крови.

Надпочечники - парные железы, расположенные на верхней поверхности почек (масса около 15 г). Они вырабатывают половые гормоны, адреналин и др. Половые гормоны коры надпочечников (андрогены, эстрогены, прогестерон) обусловливают развитие вторичных половых признаков. При гиперфункции, вследствие увеличения синтеза половых гормонов, меняются вторичные половые признаки (например, у женщин появляются борода, усы и т.д.). Адреналин повышает систолический объем, ускоряет частоту сердечных сокращений, расширяет коронарные сосуды и сужает кожные, увеличивает кровоток в печени, скелетных мышцах и мозге, повышает уровень сахара в крови.

Вилочковая железа (тимус) находится за грудиной. Наибольшую массу она имеет у новорожденных, а после полового созревания постепенно атрофируется. В железе размножаются и дифференцируются клетки - предшественники Т-лимфоцитов (зрелые Т-лимфоциты обеспечивают иммунитет). Тимус вырабатывает гормон тимозин, участвующий в регуляции нервно-мышечной передачи, углеводного обмена, обмена кальция.

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Ее внешнесекреторная функция - выработка пищеварительных ферментов Внутрисекреторная функция поджелудочной железы - синтез гормонов глюкагона и инсулина, которые регулируют уровень глюкозы в крови. Глюкагон способствует превращению гликогена печени в глюкозу, тем самым, увеличивая уровень сахара в крови. Инсулин усиливает отложение гликогена и снижает содержание сахара в крови. При гипофункции поджелудочной железы развивается сахарный диабет (повышенное содержание глюкозы в крови и моче).

Половые железы (семенники у мужчин и яичники у женщин) являются железами смешанной секреции. Экзокринная функция - образование сперматозоидов и яйцеклеток. Эндокринная функция - синтез мужских и женских половых гормонов.

В семенниках вырабатываются мужские половые гормоны - андрогены: тестостерон и андростерон. Они стимулируют развитие полового аппарата и вторичных половых признаков, характерных для мужчин (рост бороды, усов, развитие мускулатуры и др.), увеличивают образование белка в мышцах, необходимы для созревания сперматозоидов.

В яичниках образуются женские половые гормоны - эстрогены. Эстрадиол влияет на развитие половых органов и вторичных половых признаков, характерных для женщин (форма тела, развитие молочных желез и др.). Прогестерон (гормон беременности) вырабатывается клетками желтого тела, которое образуется на месте лопнувшего фолликула яичника. Он способствует имплантации яйцеклетки в матке, задерживает созревание и овуляцию фолликулов, стимулирует рост молочных желез.

9.11. РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ

9.11.1. Мужская и женская половые системы

Человек размножается половым путем.

Мужская половая система представлена семенниками (яичками), семявыносящими протоками, придаточными половыми железами (предстательная железа, семенные пузырьки) и половым членом. Яички расположены в мошонке, специальном кожно-мышечном мешке, расположенном вне полости тела. Это нужно для нормального протекания сперматогенеза, который требует температуру ниже температуры тела. Семенники формируются в брюшной полости и опускаются в мошонку незадолго до рождения. В семенниках образуются сперматозоиды и вырабатываются половые гормоны. Зрелые сперматозоиды выталкиваются в результате мышечных сокращений из семенника в семявыносящий проток. Затем они смешиваются с секретом предстательной железы и семенных пузырьков и образуют семенную жидкость - сперму. Семенная жидкость поступает наружу через мочеиспускательный канал. Этот канал проходит внутри полового члена.

Женская половая система представлена яичками, маточными трубами, маткой, влагалищем, большими и малыми половыми губами и клитором. Яичники - парные органы, находятся в брюшной полости. В эмбриональный период в яичниках размножаются первичные половые клетки, к моменту рождения их размножение прекращается. В среднем один раз в 28 дней яйцеклетка попадает в брюшную полость, а оттуда в маточную трубу (яйцевод). Здесь яйцеклетка может быть оплодотворена сперматозоидом. Образовавшаяся диплоидная зигота начинает делиться. Зародыш попадает в матку и внедряется в ее слизистую оболочку. Если оплодотворения не произошло, то яйцеклетка разрушается при прохождении через матку. Матка - полый мышечный орган грушевидной формы, выстланный слизистой оболочкой. В ней развивается зародыш, а во время родов сокращением мышц матки плод выталкивается наружу. Матка заканчивается шейкой, несколько выступающей во влагалище и открывающейся в него. В шейке расположены самые мощные сфинктеры (кольцевые мышцы) человеческого тела. Они удерживают в матке плод и околоплодную жидкость до рождения ребенка.

Влагалище представляет собой мышечную трубку, которая идет от матки наружу и служит для поступления семени (во время полового акта) и в качестве родового канала (во время родов). Вход во влагалище расположен между кожными складками - половыми губами (большими и малыми). У передней точки соединения половых губ находится клитор - чувствительный орган величиной с горошину. Вход во влагалище у девушек закрыт соединительнотканной пленкой - девственной плевой.

9.11.2. Развитие организма

В развитии человека выделяют эмбриональный (внутриутробный) и постэмбриональный периоды.

Эмбриональный период развития человека продолжается в среднем 280 суток. Его делят на три периода: начальный (1-я неделя развития), зародышевый (2-8-я недели), плодный (с 9-й недели развития до рождения ребенка).

Начальный период. Оплодотворение происходит обычно в начале маточной трубы. Затем зигота передвигается по трубе в матку (в это время происходит дробление и формируется бластула). Через 5-5,5 суток бластула попадает в матку, на 6-7-е сутки происходит ее имплантация - погружение в слизистую оболочку матки и последующее прикрепление к ней.

Зародышевый период. Питание зародыша и газообмен осуществляются через плаценту. Кровь матери и плода не смешивается, а питание и выделение продуктов диссимиляции, газообмен происходят диффузно. В конце 3-й недели у зародыша начинают закладываться органы: формируются нервная, пищеварительная, кровеносная и другие системы. На 5-й неделе образуются зачатки рук и ног. Между 6-й и 8-й неделями намечаются черты лица, глаза смещаются с боковой поверхности кпереди. К 8-й неделе заканчивается закладка органов, зародыш имеет длину 4 см и массу 5 г.

Плодный период начинается с 9-й недели внутриутробного развития и характеризуется формированием структуры и функций органов и систем плода. В конце II месяца дифференцирована головка и туловище, III - конечности. На V месяце мать начинает ощущать движения плода, может быть прослушано сердцебиение. В конце VI месяца созревают внутренние органы. На VIII месяце плод жизнеспособен, но нуждается в условиях внутриутробного развития. К моменту рождения (внутриутробный возраст 40 недель) плод имеет массу не менее 2500 г и длину не менее 47 см.

Роды. Беременность продолжается около 9 месяцев и заканчивается родами, которые подразделяют на три периода. Первый период - раскрытие шейки матки - продолжается от 2 до 20 ч. Второй период - изгнание плода - длится от 2 до 100 мин. Рождение ребенка происходит в результате сокращения мышц матки. Начиная с первого крика новорожденного, кислород в его кровь начинает поступать через легкие. После этого врач перевязывает пуповину. Третий период - отхождение плаценты - начинается через 15-20 мин после рождения ребенка. Матка продолжает сокращаться, плацента отделяется от матки и вместе с остатками пуповины и оболочками плода выходит наружу.

Постэмбриональный период развития ребенка делят на следующие периоды: новорожденности (первые 4 недели после рождения); грудной (с 4-й недели до конца 1-го года жизни); ясельный, или преддошкольный, (от 1 до 3 лет); дошкольный (с 3 до 6 лет); школьный (с 6 до 17-18 лет).

В период новорожденности, в грудном возрасте и ясельном у ребенка происходит ускорение формообразования структур головного мозга. Это приводит к росту познавательных возможностей ребенка.

Школьный период характеризуется завершением дифференцировки клеток больших полушарий, что создает условия для высших форм деятельности мозга (аналитико-синтетических). Период полового созревания (пубертатный) у девочек продолжается от 12 до 16 лет, у мальчиков с 13 до 17-18 лет и сопровождается наиболее сложными перестройками в организме, подготовкой к репродуктивной функции. Пубертатный период является результатом усиления гормональной функции.

В юношеском возрасте (17-21 год у юношей и 16-20 лет у девушек) продолжается рост тела в длину (на 1-2 см в год), завершается формирование систем органов.

часть II

начало

часть IV

http://sfedu.ru/lib1/chem/020101/m2_c_020101.htm