ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Ж.Н. САДЧИКОВА

ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Учебное пособие

Самара Самарский государственный технический университет

2009

2

Печатается по решению Методического совета физико-технологического факуль-тета СамГТУ.

УДК ББК

Физиология человека: уч. пособие./ Сост. Ж.Н. Садчикова.- Самара: Са-

мар. гос. техн. ун-т, 2009 г.- 65 с.

Материал пособия изложен максимально сжато. Формулировки терминов и

понятий представлены в наиболее доступной форме. Пособие иллюстрировано рисунками.

Целью данного пособия является донести до читателя необходимую инфор-мацию, активизировать знания, полученные в школе, систематизировать получен-ную информацию.

Предназначены для студентов заочного факультета, обучающихся по специ-альности 280102 (330500) «Безопасность технологических процессов и произ-водств» Составители: Ж.Н. Садчикова

Рецензент –

УДК ББК

© Ж.Н. Садчикова, 2009

© Самарский государственный технический университет», 2009

ВВЕДЕНИЕ

Физиология человека – одна из фундаментальных глав биологии. Целью дис-циплины является изучение взаимодействия регуляторных систем и механизмов, поддерживающих постоянство внутренней среды и адекватную реакцию организ-ма на события в окружающем мире.

Физиология человека – дисциплина, позволяющая увидеть место человека в живом мире, понять основы психосоматических взаимоотношений, взаимосвязь социального и биологического в личности и ознакомится с физиологическими ос-новами переработки информации, мышления и сознания.

Физиология человека изучает как функции отдельных клеток, так и взаимо-действия этих клеток в процессе формирования функций тканей и органов, объе-диняемых в регуляторные системы организма.

Характерной чертой современной науки и практики является их возрастаю-щее взаимопроникновение, междисциплинарный подход к решению проблем. Элементы физиологии человека используются во всех курсах специальности «Безопасность технологических процессов и производств».

Основное применение – это такие дисциплины, как «Промышленная санита-рия», «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности», изу-чающие взаимодействие окружающей среды и человека.

Организм человека формировался в ходе длительной эволюции и теперь при-способлен к внешней природной среде своего обитания в пределах ее естествен-ного изменения. Любое неблагоприятное изменение условий окружающей среды автоматически формирует соответствующее изменение жизненных процессов в организме, направленное на то, чтобы это внешнее изменение не привело к по-вреждению или гибели организма.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) – это наука, изучающая общие свой-ства и закономерности влияния опасностей и вредностей на человека и разраба-тывающая основы защиты его и среды обитания.

Охрана труда – это безопасность жизнедеятельности в условиях производст-ва. Отличительной особенностью сферы производства является то, что работаю-щие здесь преимущественно подвергаются воздействиям техногенных опасно-стей. В процессе труда человек взаимодействует с такими элементами производ-ственной среды, как предметы и орудия труда, средства производства, продукты труда, коллектив, организация производства и т.д.

Задача курса «Безопасность жизнедеятельности» - обучение обеспечению комфортных условий деятельности людей на всех стадиях их жизни в условиях воздействия негативных факторов на человека и среду обитания и ликвидации от-рицательных последствий, обусловленных реализацией остаточного риска. Важ-ным условием обеспечения безопасности жизнедеятельности является сохранение работником высокой работоспособности.

Под работоспособностью понимают функциональные возможности организ-ма человека при выполнении конкретной работы. Ее характеризуют производи-тельностью труда, субъективным или функциональным состоянием работающих.

4

Работоспособность связывают с режимом труда и отдыха, условиями и ра-ционализацией труда, другими факторами.

Как и любая другая деятельность, трудовая деятельность содержит в себе различные опасности, в том числе для жизни и здоровья занятого в процессе тру-да человека. В целях защиты от них нужно хорошо знать особенности строения и функционирования организма человека, что является предметом изучения дисци-плины «Физиология человека».

5

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

В изучении организма человека ведущую роль занимают отделы биологиче-

ских наук, как анатомия и физиология. Анатомия – это наука, изучающая форму и строение организма человека, со-

ставляющих его органов и систем органов в связи с их функцией и развитием, а также влиянием на них внешней среды. Свое название она получила от греч. аnatemno- «рассекаю», т.к. древние врачи пользовались в основном, этим методом изучения организма человека.

Физиология – наука, которая изучает функции живого организма, от разных органов, а также механизм регуляции этих функций.

Знание анатомии и физиологии человека необходимо для развития еще одной важной для человека науки – гигиены.

Гигиена – это наука, изучающая влияние условий жизни и труда на здоровье человека. Гигиена разрабатывает меры предупреждения заболеваний и создания наиболее благоприятных условий существования, сохранения здоровья и продле-ния жизни. Человек – это часть биосферы, поэтому от взаимодействия с окру-жающей средой во многом зависят его здоровье и работоспособность. В связи с этим разработка мер и гигиенических нормативов, направленных на оздоровление окружающей среды, имеющих большое значение.

1. ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЕГО СТРУКТУРЫ

1.1. Основные анатомические понятия

Органы, системы и аппараты органов. Организм человека, как и любого живого существа, состоит из клеток. Клетки объединяются в ткани. Структурно и функционально взаимодействуя друг с другом, ткани образуют органы. Орган – это часть тела, имеющая определенную форму и строение, занимающая опреде-ленное место в организме и выполняющая специфическую функцию. В образова-нии любого органа участвуют различные ткани, но одна является главной, рабо-чей, обуславливая особенности его строения и функции. Для костей – это костная ткань, для мышц – мышечная, для мозга - нервная, для желез – эпителиальная. Другие ткани, входящие в орган, выполняют вспомогательную функцию. Так, эпителиальная ткань выстилает слизистые оболочки органов дыхательной и пи-щеварительной систем, мышечная ткань участвует в образовании стенок полых органов.

К органам относятся кости, мышцы, железы, желудок, печень, почка и т.д. Органы, сходные по строению и выполняющие единую функцию, объединяются в системы органов. Выделяют: дыхательную, пищеварительную, выделительную (мочевую), половую, сердечно-сосудистую, нервную системы и др.

6

Совокупность органов, имеющих различное строение и происхождение, но выполняющих единую функцию, называют аппа-ратом (опорно-двигательный, мочеполовой, эн-докринный аппарат и др.).

Совокупность систем и аппаратов органов образует целостный человеческий организм, в ко-тором все составляющие его части взаимосвязаны друг с другом. При этом роль в объединении ор-ганизма в единое целое принадлежит нервной и сердечно-сосудистой системам. Эти две системы обеспечивают нейрогуморальную регуляцию функций организма.

Части тела, плоскости и оси вращения. При изучении анатомии человека для обо-

значения положения тела и органов в пространст-ве, расположения их относительно друг друга ис-пользуют понятия о частях тела, плоскостях и осях.

За исходное принимается естественное вер-тикальное положение тела человека с опущенны-ми вдоль туловища руками, ладонями, обращен-ными вперед и большими пальцами наружу.

В теле человека различают следующие части: голову, шею, туловище, верхние и нижние конеч-ности. Голова подразделяется на два отдела: лице-вой и мозговой.

Каждая верхняя конечность состоит из пояса верхней конечности и свободной ко-нечности (плечо, предплечье и кисть).

А в каждой нижней конечности выделя-ют тазовый пояс и свободную конечность (бедро, голень и стопу).

На туловище выделяют ряд областей: грудь, спину, живот, таз. Внутри туловища имеются: полости: грудная, брюшная и тазовая.

Тело человека построено по принципу двусторонней (билатеральной) симмет-рии и делится на две половины - правую и левую.

При описании частей тела и положения отдельных органов используют три взаимно перпендикулярные плоскости: сагиттальную, фронтальную и горизон-тальную (рис. 1).

Сагиттальная плоскость проходит в переднезаднем направлении и делит тело человека на правую и левую части.

Фронтальная плоскость проводится параллельно плоскости лба и делит тело человека на переднюю и заднюю части.

Р и с. 1. Схема плоскостей в теле человека

1 - сагиттальная плоскость; 2 - фронтальная плоскость; 3 - горизонтальная плоскость; 4 - вертикальная (продольная) ось; 5 - поперечная ось; 6 - сагиттальная ось

7

Горизонтальная плоскость идет перпендикулярно фронтальной и сагитталь-ной плоскостям и отделяет нижние отделы тела от верхних.

Эти три плоскости могут быть проведены через любую точку тела человека; количество плоскостей может быть произвольным.

Для определения направления движения в суставе или ориентации органов ус-ловно используют оси вращения – линии, образующиеся от пересечения плоскостей: вертикальную, сагиттальную (или переднюю) и фронтальную (или поперечную).

Для обозначения положения органов и частей тела пользуются следующими анатомическими терминами:

- медиальный – если орган лежит ближе к центральной (вертикальной) оси тела; - латеральный – если орган расположен дальше от нее. Поверхность (или край) органа, обращенную в головы, называют краниаль-

ной; обращенную к тазу – каудальной. При описании конечностей пользуются терминами: проксимальный – лежащий ближе к туловищу и дистальный – отда-ленный от него.

1.2. Клетка

Организм человека – это сложная целостная, саморегулирующаяся и самооб-новляющаяся система, для которой характерна определенная организация ее структуры. Основой строения и развития человека является клетка - элементар-ная структурная функциональная и генетическая единица живого вещества. Орга-низм человека построен из клеток и неклеточных структур, объединенных в про-цессе развития в ткани, органы, системы органов и целостный организм. Будучи элементарной единицей многоклеточного организма, клетка в то же время имеет очень сложную структурную и функциональную организацию (рис.2).

Величина и форма клеток организма очень разнообразны. Клетки бывают плоскими, кубическими, округлыми, вытянутыми, звездчатыми, шаровидными, веретеновидными (рис. 3), что обусловлено выполняемой ими функцией и усло-виями их жизнедеятельности. Так, клетки крови округлые; нервные клетки, осу-ществляющие проведение импульсов, звездчатые, с отростками клетки, обеспечи-вающие движение отдельных частей тела человека или его органов, удлиненные, веретеновидные. Несмотря на различия в величине, форме и функциональной специализации, для всех клеток характерен общий принцип строения: основными частями клетки являются ядро и цитоплазма. Цитоплазма состоит из гиалоплазмы (основной плазмы), цитоплазматических органелл и включений.

Основные свойства клетки. Живая клетка - это сложная динамическая сис-тема, в которой в течение всей ее жизни происходит обмен веществ, а также по-стоянное самообновление и самовоспроизведение. Помимо обмена веществ и энергии, основными жизненными проявлениями клетки являются раздражимость, движение, рост, развитие и способность к размножению и саморегуляция, Таким образом, клетка - это самая элементарная единица, способная поддержим жизнь во всех ее проявлениях.

8

Р и с. 2. Строение клетки животных организмов. 1 –ядро; 2 -ядерная оболочка; 3 -ядрышко, 4 –митохондрии; 5 - аппарат Гольджи;

6 - эндоплазматическая сеть; 7 –рибосомы; 8 – гиалоплазма; 9 - внешняя клеточная мембрана.

Р и с. 3. Различные формы животных клеток 1 - нервная, 2 - эпителиальная, 3 - соединительнотканная, 4 - гладкая мышеч-

ная, 5 - эритроцит, 6 - сперматозоид, 7 - яйцеклетка.

9

Основные свойства клетки. Живая клетка - это сложная динамическая сис-тема, в которой в течение всей ее жизни происходит обмен веществ, а также по-стоянное самообновление и самовоспроизведение. Помимо обмена веществ и энергии, основными жизненными проявлениями клетки являются раздражимость, движение, рост, развитие и способность к размножению и саморегуляция, Таким образом, клетка - это самая элементарная единица, способная поддержим жизнь во всех ее проявлениях.

1.3. Ткани. Взаимосвязь их строения и функций

Ткань - это исторически сложившаяся система клеток и неклеточных струк-тур, объединенная общностью строения, происхождения и выполняемой функции.

Выделяют четыре группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышеч-ные и нервную.

Эпителиальные ткани покрывают поверхность тела, выстилают изнутри полые органы и стенки полостей тела, входят в состав желез. Они выполняют за-щитную, секреторную, выделительную функции; обеспечивают обмен веществ между организмом и внешней средой. Эти ткани обладают высокой способностью к восстановлению (регенерации).

Выполнение своих функций определило особенности строения эпителиаль-ной ткани:

а) эпителиальные клетки плотно прилегают друг к другу; в этой ткани очень мало межклеточного вещества;

б) клетки располагаются строго упорядоченно, образуя сплошные пласты. В эпителиальных пластах отсутствуют кровеносные сосуды. Различают покровный и железистый эпителий. Железистый эпителий входит в состав желез, эпителиальные клетки кото-

рых участвуют в образовании и выделении веществ, необходимых для жизнедея-тельности организма. Железы бывают экзокринные и эндокринные. Экзокринные железы выделяют секрет и полости внутренних органов (печень и др.) или на по-верхность тел» (потовые, сальные железы). Эндокринные железы выделяют свой секрет (гормон) непосредственно в кровь или лимфу (гипофиз, щитовидная желе-за и др.).

Покровный эпителий, в свою очередь, может быть однослойным и много-слойным (рис. 4).

Однослойный эпителий в зависимости от формы клеток и других особенно-стей строения может быть плоским (плевра, перикард), кубическим (почечные ка-нальцы), цилиндрическим (эпителий кишечный), реснитчатым (воздухоносные пути, маточные трубы).

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

Соединительная ткань чрезвычайно разнообразна по своему строению Об-щим морфологическим признаком является то, что эта ткань состоит из клеток и

10

большого количества межклеточного вещества, в состав которого входят волок-нистые структуры (коллагеновые и эластические волокна) и основное вещество (рис. 5). Волокна обеспечивают прочность и эластичность.

Р и с. 4. Различные виды эпителия: 1 - однослойный плоский; 2 - однослойный кубический; 3 - однослойный

призматический; 4 - однослойный мерцательный; 5 - многорядный призматический; 6 - многослойный плоский; 7 - переходный

Различают несколько видов соединительной ткани. Рыхлая волокнистая соединительная ткань входит в состав сосудов, нервов,

внутренних органов. Здесь волокна расположены рыхло и лежат в разных направ-лениях; много аморфного вещества и клеток.

Плотная волокнистая соединительная ткань образует собственно кожу, го-лосовые связки, формирует сухожилия мышц. В этой ткани волокна расположены плотно и переплетаются друг с другом.

Жировая ткань расположена в подкожном жировом слое, сальнике, жировой капсуле почек. Служит, в основном, для защиты от механических повреждений.

Особенностью хрящевой ткани является большое количество плотного меж-клеточного вещества (состоящего из аморфного вещества и волокон), в котором не плотно располагаются клетки.

Костная ткань включает клетки и межклеточное вещество, имеющие форму пластинок, пропитанных минеральными солями.

11

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

Р и с. 5. Рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань: 1,2 - клетки соединительной такни; 3 - коллагеновое волокно;

4 - эластическое волокно; 5 – макрофаг; 6 - лимфоцит Кровь и лимфа имеют общее происхождение с соединительными тканями.

Кровь - это особая ткань, состоящая из форменных элементов (клеток) и жидкого межклеточного вещества- плазмы (55-60 % от объема крови). Благодаря переходу (фильтрации) жидкой части крови (плазмы) из капилляров в ткани образуется тканевая жидкость. По составу лимфа отличается от тканевой жидкости, главным образом более высоким содержанием белков. Кровь и лимфа вместе с межклеточ-ной тканевой жидкостью составляют внутреннюю среду организма. Функции со-единительной ткани:

1. трофическая и дыхательная (участвует в обмене веществ); 2. защитная (выработка иммунных тел кровью, жировые прослойки); 3. механическая (входят в состав внутренних органов, скелета, связок); 4. пластическая (участвуют в процессах регенерации); 5. обеспечивают поддержание постоянства состава внутренней среды орга-

низма - гомеостаз. Мышечная ткань. Основное свойство этой ткани - способность к сокраще-

нию. Сокращение мышечной ткани обеспечивает движение тела в пространстве, фиксацию отдельных частей тела в определенных положениях, перемещение ор-ганов или изменение их объема. Для осуществления процесса сокращения необ-

12

ходимо иное строение клетки, чем в уже рассмотренных эпителиальной и соеди-нительной тканях.

Различают гладкую мышечную ткань, поперечно-полосатую скелетную и сердечную мышечные ткани (рис. 6).

Р и с. 6. Виды мышечной ткани продольные срезы (вверху) и поперечные срезы (внизу):

а - гладкая (неисчерченная); б - поперечнополосатая скелетная; в - поперечнополосатая сердечная; 1 - мышечные волокна;

2 - гладкие мышечные клетки; 3 - ядра Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок внутренних органов и кро-

веносных сосудов. Клетки ткани небольшие, одноядерные, или ретеновидной формы. Сократительный аппарат представлен миофибриллами (волоконцами), ко-торые располагаются в цитоплазме вдоль оси клетки. Гладкие мышечные клетки объединяются в пучки, а последние в мышечные пласты, которые формируют мышечные слои стенок внутренних органов. Эти клетки регулируются вегетатив-ной нервной системой, поэтому их сокращения носят непроизвольный характер.

Скелетная мышечная ткань образует скелетные мышцы, мышцы языка, глотки, мягкого неба и др. Клетки этой ткани во много раз длиннее гладких мы-шечных клеток, многоядерные и называются мышечными волокнами. Сократи тельный аппарат представлен системой миофибрилл, которые располагаются в цитоплазме клетки параллельно поверхности мышечного волокна. Миофибриллы состоят из множества волоконец - миофиламентов; а последние имеют темные и светлые участки, что создает эффект поперечной исчерченности. Отсюда и назва-ние. Тонкие (светлые) участки состоят из белка актина, толстые (темные) - из белка миозина. При сокращении мышечного волоки нити актина скользят между нитями миозина, что приводит к укорочению мышечного волокна. Скелетная мышечная ткань регулируется соматической нервной системой, поэтому сокра-

13

щения здесь носят произвольный характер. Этот процесс требует больших энер-гозатрат (АТФ) и участия в процессе ионов кальция.

Сердечная мышечная ткань по функции напоминает гладкую (регулируется вегетативной нервной системой), а по строению - поперечнополосатую скелетную (имеется система миофибрилл). Функциональной единицей является не мышеч-ное волокно, а кардиомиоцит Клетки соединяются между собой в области специ-альных вставочных дисков, играющих существенную роль в передаче возбужде-ния с одной клетки на другую.

Нервная ткань - это основа нервной системы. Основными свойствами нерв-ной ткани являются возбудимость и проводимость. Следовательно, в строении ткани должны присутствовать элементы для принятия и передачи нервного им-пульса.

Нервная ткань представлена нервными клетками - нейронами (рис. 7) и ней-роглией. Нейроны состоят из тела (область цитоплазмы с ядром) и отростков двух типов:

а) длинный неветвящийся – аксон; б) короткие сильно разветвленные - дендриты. Аксон заканчивается утолщением - синапсом, через синапс передаются нерв-

ные импульсы

Р и с. 7. Типы нейронов: 1- аксон, 2 - дендриты

По дендритам возбуждение поступает к телу клетки, а по аксону – передают-

ся другим клеткам. Нервные отростки, покрытые оболочками называются нервными волокнами.

Пучки нервных волокон, покрытые соединительнотканной оболочкой образуют нервы. Клетки нейроглии осуществляют питание нейронов и образуют оболочки аксонов.

14

Нервные волокна бывают чувствительные (проводят возбуждение от рецеп-торов к центральной нервной системе (ЦНС)), двигательные проводят возбужде-ние от ЦНС к рабочему органу, вызывая ответную реакцию организма на внешние и внутренние раздражения.

2. ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (АППАРАТ)

К опорно-двигательному аппарату относится скелет (кости и их соединения) и мышечная система. Скелет выступает в роли неподвижной опоры, которая подни-мает тело над землей, является остовом всего тела. Мышцы крепятся к костям ске-лета, сокращаясь, они приводят тело в движение.

2.1. Кости и их соединения

В теле человека насчитывается более 200 парных и непарных костей и их со-единений, которые образуют скелет (греч. skeletos - высохший, высушенный) (рис. 8).

Скелет не только формирует твердый остов тела, но и выполняет множество различных функций. Среди наиболее важных функций скелета следующие:

- опора тела; - зашита органов (грудная клетка, таз, позвоноч-

ник); - участвует в минеральном обмене; - вместилище красного (орган кроветворения) и

желтого костного мозга. Кости скелета служат местом начала и прикреп-

ления связок, фасций и мышц. Вместе с мышцами они выполняют функцию перемещения тела в пространст-ве и определяют внешнюю форму тела.

Кости скелета имеют различную форму и вели-чину.

Р и с. 8. Скелет человека (вид спереди):

1 - череп; 2 - позвоночный столб; 3 - ключица, 4 –ребро; 5 - грудина; 6 - плечевая кость; 7 – лучевая кость; 8 - локтевая кость; 9 - кости запястья; 10 - пястные кости; 11 - фаланги пальцев кисти;

12 - подвздошная кость; 13 – крестец; 14 - лобковая кость; 15 - седалищная кость; 16 - бедренная кость; 17- надколенник; 18 - большеберцовая кость;

19 - малоберцовая кость; 20 - кости предплюсны; 21 - плюсневые кости; 22 - фаланги пальцев стопы

15

Строение, состав, функции, возрастные особенности костей и типы их соединений.

Кость с греч. - osteon; отсюда в повседневной жизни мы встречаем такие сло-

ва, как «остеопороз» (разрежение костного вещества), «остеопат» (врач, лечащий костные заболевания) и т.д.

Кости образованы несколькими видами тканей, но главное место среди них занимает костная ткань (разновидность соединительной ткани). В ее состав входят органические вещества (оссеин и оссеомукоид) и неорганические соединения (главным образом соли кальция, фосфора, магния). Органические вещества придают костям эластичность и упругость; минеральные вещества - твердость. С возрастом количество неорганических веществ в костях увеличивается, и они становятся более хрупкими. Поэтому люди преклонного возраста больше подвержены переломам костей.

Строение кости как органа можно рассмотреть на при-мере длинной трубчатой кости (рис. 9).

Она состоит из средней части - тела кости, или диафи-за, и двух расширенных концов - эпифизов. Внутри диафиза имеется канал, заполненный желтым костным мозгом. В детском и юношеском возрасте между диафизом и эпифизом располагается прослойка хряща. Клетки хрящевой ткани размножаются в сторону концов кости, а на противопо-ложной стороне прослойки хрящ замещается костью, в результате чего длина кости увеличивается. К 18-20 годам у женщин и к 23 - 25 годам у мужчин происходит полная замена хрящевой ткани на костную, и рост кости в длину прекращается.

Р и с. 9. Строение трубчатой кости: 1 – надкостница; 2 - вещество кости, свободное от надкостницы; 3 – диафиз; 4 — эпифиз Диафиз образован компактным веществом и снаружи покрыт надкостницей -

соединительнотканной прослойкой, пронизанной большим количеством сосудов и нервов. Она обеспечивает рост кости в толщину, а также восстановление костей при переломах. Эпифизы состоят из губчатого вещества, а сверху покрыты сус-тавным хрящом. В костных ячейках губчатого вещества находится красный кост-ный мозг. Кости на своей поверхности имеют костные выросты, к которым при-крепляются мышцы и связки.

В зависимости от формы строения, функции и выделяют четыре группы кос-тей: трубчатые (длинные, короткие), губчатые (длинные, короткие, сесамовид-ные), плоские и смешанные. Трубчатые кости построены из компактного и губча-того вещества и имеют костно-мозговой канал. Длинные трубчатые кости входят

16

в состав скелета конечностей: плеча, предплечья, бедра, голени. Короткие трубча-тые кости составляют скелет дистальной части конечностей. Губчатые кости по-строены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем ком-пактного. К длинным губчатым костям относят ребра и грудину к коротким - по-звонки, кости запястья и предплюсны. Сесамовидные кости находятся в сухожи-лиях 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 обра-зуются из нескольких частей, имеющих разную форму и развитие кости основа-ния черепа).

Соединения костей обеспечивают либо подвижность, либо устойчивость час-тей скелета как механической структуры. В зависимости от этого соединения кос-тей делят на две основные группы непрерывные (между костями нет щелей) и прерывистые (между сочленяющимися костями имеется пространство). Между этими двумя основными группами соединений имеется переходная форма - полу-сустав, или симфиз. К нему относят почти неподвижное лобковое сращение, где соединение происходит при помощи хряща, внутри которого имеется небольшая полость (рис. 10).

Непрерывные соединения делят на три группы: 1. Волокнистые соединения при помощи соединительной ткани, образующей

межкостные перепонки, связки и межкостные швы. 2. Хрящевые соединения, образованные прослойками из хрящевой ткани

(межпозвоночные диски между телами позвонков). 3. Соединение костей с помощью костной ткани, или костные сращения (со-

единения между крестцовыми позвонками, между половинками нижней челюсти).

Р и с. 10. Типы соединения костей:

А - посредством швов; Б - посредством хряща; В - сустав: 1 - 3 - швы между костями черепа; 4 – позвонки; 5 - хрящевые прослойки;

6,7 - суставные поверхности; 8 - полость сустава; 9 – надкостница; 10 - суставная сумка

17

Прерывистые соединения {суставы) - это полостные подвижные соединения костей. В каждом суставе имеются следующие части: суставные поверхности со-членяющихся костей, покрытые хрящом (по форме они обычно соответствуют друг другу); суставная капсула - плотная соединительная оболочка, натянутая между сочленяющимися костями. Она прикрепляется по краям суставных по-верхностей и образует герметически замкнутую суставную полость. В ней нахо-дится синовиальная жидкость, которая смачивает суставные поверхности, что приводит к их лучшему сцеплению и уменьшению трения. Давление в полости отрицательное, что способствует сближению суставных поверхностей.

По степени подвижности различают три группы соединений: неподвижные (межкостные швы, костные сращения), полуподвижные (хрящевые соединения, связки, перепонки), подвижные (суставы).

Скелет человека анатомами подразделяется на отделы: скелет головы (че-реп), скелет туловища, скелет верхних и нижних конечностей.

Скелет головы (череп) представлен лицевым и мозговым отделами. В со-став мозгового черепа входят парные (височные и теменные) и непарные (лоб-ная, затылочная, клиновидная и решетчатая) кости. Кости мозгового черепа со-единены неподвижными соединениями (межкостные швы) и составляют череп-ную коробку. Черепная коробка защищает головной мозг, который располагается в ее полости, от механических повреждений. Затылочная кость имеет большое за-тылочное отверстие, соединяющее полость черепа с позвоночным каналом.

В состав лицевого черепа также входят парные (верхнечелюстные, нижние носовые раковины, нёбные, скуловые, носовые, слёзные) и непарные (нижняя че-люсть - сросшаяся единая кость, подъязычная - располагается под корнем языка, сошник - часть носовой перегородки) кости.

Скелет туловища представлен позвоночным столбом и грудной клеткой. Позвоночный столб содержит 33 - 34 позвонка. Любой позвонок состоит из трех основных элементов: тело позвонка, дуга и отростки. Дуга позвонка замыкает по-звоночное отверстие. Позвоночные отверстия в совокупности образуют позво-ночный канал, в котором располагается спинной мозг. Тела позвонков соединены между собой непрерывно с помощью хрящевых дисков. Внутри хрящевых дисков имеется студенистое вещество. Наличие хрящевых «прослоек» придает позвоноч-нику эластичность, гибкость (позволяет сгибаться, разгибаться); наличие студе-нистого вещества в дисках позволяем выдерживать большие нагрузки (играет роль амортизатора).

Различают пять отделов позвоночника: шейный, грудной, поясничный, кре-стцовый и копчиковый.

Шейный отдел состоит из 7 шейных позвонков. Первый шейный позвонок называется атлант, он имеет вид кольца и соединяется с черепом. Второй шей-ный позвонок - эпистрофей - имеет зубовидный отросток, который входит в уг-лубление кольца первого позвонка и, тем самым, обеспечивает человеку поворот головы.

Грудной отдел включает 12 грудных позвонков. Их тела сочленяются с реб-рами. Грудные позвонки, ребра и грудина образуют грудную клетку. Ребра с I по

18

VII называются истинными, т.к. их реберные хрящи соединены с грудиной; VIII, IX и X - ложными, т.к. их реберные хрящи соединены с хрящами вышележащих ребер; XI и XJI j - колеблющимися (свободно заканчиваются в мягких тканях брюшной полости).

Грудина состоит из рукоятки (к ней причленяются ключицы), тела (сочле-няются с ребрами) и мечевидного отростка. Грудная клетка ограничивает груд-ную полость, где расположены важнейшие внутренние органы: сердце, легкие, трахея, пищевод, сосуды, нервы. Грудная клетка участвует в осуществлении ды-хательных движений.

Поясничный отдел состоит из 5 поясничных позвонков. По размерам эти по-звонки превосходят все остальные, т.к. именно на них приходится основная на-грузка веса всего тела.

Крестцовый отдел состоит из 5 сросшихся позвонков (срастаются полно-стью к 20 годам), которые образуют мощный крестец. Из-за вертикального поло-жения тела человека именно на пояснично-крестцовый отдел приходится основ-ная нагрузка.

Копчиковый отдел позвоночника представлен 4-5 сильно редуцированными (недоразвитыми) позвонками. Этот отдел позвоночника в теле человека не вы-полняет никакой функции, зато ярко свидетельствует о наличии хвостатых пред-ков (копчиковый отдел позвоночника у животных образует хвост). Хотя до сих пор встречаются атавизмы с развитым копчиковым отделом у людей.

Позвоночник образует четыре изгиба: два (шейный и поясничный) направле-ны выпуклостью вперед - лордозы, и два (грудной и крестцовый) направлены вы-пуклостью назад - кифозы. Дети рождаются на свет с почти прямым позвоночни-ком. Развитие шейного изгиба связано с появлением у ребенка способности дер-жать голову, грудного - со способностью сидеть, а поясничного и крестцового - с возможностью стоять и ходьбой. Благодаря изгибам ослабляется сотрясение голо-вы и туловища при ходьбе, беге, прыжках (позвоночник выступает в роли своеоб-разной «пружины»), обеспечивается сохранение равновесия.

Скелет конечностей включает скелет поясов конечностей (верхних и ниж-них) и скелет свободных конечностей. Функция поясов конечностей заключается в прикреплении скелета свободной конечности к осевому скелету.

Скелет верхней конечности. Пояс верхних конечностей (плечевой пояс) представлен двумя лопатками и двумя ключицами, которые спереди соединяются с грудиной. Ключица- S-образно изогнутая кость; имеет тело и два конца: один -для сочленения с грудиной, другой - для сочленения с лопаткой. Лопатка - пло-ская, треугольной формы кость, сочленяется с плечевой костью. Лопатки соеди-нены с грудной клеткой посредством мышц подвижно и своими движениями уве-личивают объем движений верхней конечности. Верхняя конечность подразделя-ется на отделы:

- плечо (представлено плечевой костью) - предплечье (представлено локтевой и лучевой костями) - кисть. Кисть в свою очередь делится на:

19

- запястье (представлено 8 костями запястья); - пясть (5 пястных костей, образующих ладонь); - фаланги пальцев (каждый палец составляют три фаланга за исключением

большого пальца, который состоит из двух фаланг). Скелет нижней конечности. Пояс нижних конечностей (тазовый пояс) со-

стоит из двух тазовых костей. Каждая тазовая кость состоит из трех сросшихся костей: подвздошной, седалищной и лобковой. В детском возрасте кости таза со-единены между собой при помощи хряща. В дальнейшем хрящ заменяется кост-ной тканью, к 25 годам происходит полное сращение костей таза. Тазовые кости, соединяясь между собой спереди за счет симфиза лобковых костей и с крестцом сзади, формируют костное кольцо - таз. Он служит для соединения свободных конечностей с туловищем, а также образует полость, содержащую внутренние ор-ганы (внутренние половые органы, мочевой пузырь и др.).

Нижняя конечность, как и верхняя, подразделяется на отделы: - бедро (представлено бедренной костью); - голень (представлено большой и малой берцовыми костями); - стопа. Стопа делится на: - предплюсну (состоит из 7 костей предплюсны); - плюсну (5 плюсневых костей); - фаланги пальцев (так же, как и в верхней конечности). В связи с прямохождением стопа человека приобрела сводчатую форму.

2.2. Мышечная система

Мышечная система человеческого организма представлена совокупностью всех видов мышечных элементов (гладкая мышечная ткань, скелетные мышцы и сердечная мышца). К опорно-двигательному аппарату относятся скелетные мыш-цы (и название они получили оттого, что крепятся непосредственно к скелету и приводят его в движение). В состав мышц входят разные виды тканей (рыхлая и плотная соединительные ткани, сосуды, нервы), но основная доля приходится на мышечную ткань.

Скелетные мышцы (с лат. musculus) выполняют в теле человека ряд функ-ций, связанных с различными сторонами жизнедеятельности: перемещением тела в пространстве, перемещением частей тела друг относительно друга, поддержани-ем позы, тончайшими движениями рук и пальцев, дыхательными движениями, жеванием и глотанием, мимикой, артикуляцией звуков и т.д.

Основные группы мышц. Скелетная мускулатура составляет 40% массы тела человека и насчитывает около 400 скелетных мышц. Выделяют мышцы ту-ловища, верхних и нижних конечностей, головы и шеи (рис. 11).

К мышцам туловища относят мышцы спины, груди и живота. Различают: - поверхностные мышцы спины (трапециевидная, широчайшая мышцы спи-

ны и т.д.). Они обеспечивают движение конечностей и отчасти головы и шеи.

20

- глубокие мышцы спины. Они располагаются между позвонками и ребрами и при своем сокращении вызывают разгибание и вращение позвоночника, под-держивают вертикальное положение тела.

Р и с. 11. Мышцы тела человека: 1 - мимические мышцы лица; 4 2 - мышцы затылка; 3 - дельтовидная;

4 - большая грудная; 5 – двуглавая; 6 – трехглавая; 7 - мышцы брюшного пресса; 8 - мышцы предплечья; 9 - ягодичная,;10 - мышцы кисти;

11 - икроножная

21

Мышцы груди также подразделяются на: поверхностные и глубокие. Поверх-ностные покрывают снаружи грудную клетку, прикрепляясь к костям пояса верх-них конечностей и плечевым костям. К этой группе относятся большая и малая грудные мышцы, передняя зубчатая, подключичная мышцы. Функции этих мышц заключаются и приведении в движение верхних конечностей и участие в дыха-тельных движениях.

Глубокие (собственные) мышцы груди включают наружные и внутренние межреберные мышцы, надреберные мышцы, поперечную мышцу груди, мышцы, поднимающие ребра и диафрагму. Основная функция этих мышц - это непосредст-венное участие в дыхательных движениях. К этой группе мышц относится и диа-фрагма (грудобрюшная преграда). Диафрагма - непарная тонкая, изогнутая выпук-лостью кверху мышечная пластинка, разделяющая грудную и брюшную полости. При сокращении она опускается, ее купол уплощается (объем грудной клетки уве-личивается - происходит вдох), при расслаблении она поднимается и принимает форму купола (объем грудной клетки уменьшается - происходит выдох).

Мышцы живота - косые (наружные и внутренние), поперечная, прямая и др. мышцы - участвуют в образовании стенок брюшной полости. При сокращении этих мышц происходит сгибание позвоночника вперед и повороты туловища в стороны, а также изменение объема грудной клетки. Мышцы брюшной стенки образуют брюшной пресс, который способствует мочеиспусканию; дефекации, а у женщин и родовой деятельности.

Мышцы верхней конечности подразделяются на мышцы плечевого пояса и свободной конечности. Мышцы плечевого пояса (дельтовидная и др.) обеспечи-вают движение руки в области плечевого сустава и движение лопатки. Мышцы свободной конечности включают мышцы плеча (сгибатели - двуглавая - и разги-батели - трехглавая - в плечевом и локтевом суставе), мышцы предплечья (сгиба-тели и разгибатели кисти и пальцев) и мышцы кисти (обеспечивают разнообраз-ные движения пальцев).

Мышцы нижней конечности подразделяют на мышцы таза и мышцы свобод-ной конечности (мышцы бедра, голени, стопы). К мышцам таза относят под-вздошно-поясничную, большую, среднюю и малую ягодичные мышцы и др. Они обеспечивают сгибание и разгибание в тазобедренном суставе, а также сохране-ние вертикального положения тела. Мышцы бедра (четырехглавая и др.) сгибают и разгибают бедро и голень. Мышцы голени (икроножная и др.) сгибают и разги-бают стопу. Мышцы стопы осуществляют движения пальцев.

Среди мышц шеи выделяют поверхностную (грудино-ключично-сосцевидная и др.), среднюю (мышцы подъязычной кости) и глубокую группы. Функции мышц шеи: осуществляют движение головы, участвуют в движении нижней челюсти, обеспечивают подвижность гортанных хрящей.

Мышцы головы составляют три группы мышц: жевательные, мимические и произвольные мышцы внутренних органов головы (мягкого нёба, языка, глаз, среднего уха). Жевательные мышцы приводят в движение нижнюю челюсть. Ми-мические мышцы прикрепляются одним концом к коже, другим - к кости (лобная, щечная, скуловая и др.) или только к коже (круговая мышца рта). Сокращаясь,

22

они изменяют выражение лица, участвуют в замыкании и расширении отверстий лица (глаз, рта, ноздрей), обеспечивают подвижность щек, губ, ноздрей.

Работа мышц. Скелетные мышцы прикрепляются с двух сторон от сустава и при своем сокращении производят в нем движение. В осуществлении движения участвует обычно несколько групп мышц. Мышцы, производящие одновременно движение в одном направлении в данном суставе, называют синергистами (пле-чевая, двуглавая; мышцы плеча) и др.; мышцы, выполняющие противоположную функцию (двуглавая, трехглавая мышцы плеча) и др., - антагонистами. Враще-ние производят мышцы, расположенные косо или поперечно по отношению к вертикальной оси тела (пронаторы - вращающие внутрь, супинаторы - снаружи). Работа различных групп мышц' происходит согласованно. Так, если мышцы-сгибатели сокращаются, то мышцы-разгибатели в это время расслабляются. В ко-ординации движений основная роль принадлежит нервной системе.

Мышцы работают рефлекторно, т.е. сокращаются под влиянием нервных импульсом, поступающих из центральной нервной системы. Корковый отдел дви-гательного анализатора находится в передней центральной извилине коры боль-ших полушарий. Но непосредственно мышцы получают импульсы от мотонейро-нов, тела которых расположены в передних рогах серого вещества спинного моз-га, продолговатом и среднем мозге. В процессе движения мозг на основе обрат-ных связей (от рецепторов мышц) постоянно получает сигналы о ходе его осуще-ствления. Передача возбуждения с нерва на мышцы осуществляется через нервно-мышечный синапс,

2.3. Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью. Профилактика заболеваний опорно-

двигательного аппарата.

Большинство ученых считают, что вид Человек Разумный произошел в про-цессе эволюции от человекообразных обезьян. И действительно, с человекообраз-ными обезьянами у человека много общих признаков: сходная структура мозгово-го и лицевого черепа, хорошо развитые лобные доли головного мозга, слабо раз-витая обонятельная зона, большое число извилин коры больших полушарий, на-личие аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие ми-мической мускулатуры и др. Кроме морфологических признаков о сходстве чело-века и человекообразных обезьян свидетельствует и ряд других данных: сходны резус-факторы и группы крови (АВО); человекообразные обезьяны восприимчивы ко многим болезням человека и др.

В последнее время разработаны методы определения эволюционного родства организмов путем сравнения их хромосом и белков. Белки синтезируются на ос-нове наследственной информации, заключенной в генах. Родство между видами тем больше, чем больше сходство между белками, а, следовательно, и нуклеотид-ными последовательностями молекул ДНК представителей этих видов. Белки че-ловека и шимпанзе сходны на 99%.

23

В то же время между человеком и человекообразными обезьянами сущест-вуют коренные отличия. Только человеку присуще истинное прямохождение. В силу вертикального положения тела скелет человека имеет широкий таз, плоскую грудную клетку, резкие изгибы позвоночника, сводчатую стопу; большой палец нижних конечностей приблизился к остальным и принял на себя функцию опоры.

Гибкая кисть руки - орган труда - способна выполнять самые разнообразные и высокоточные движения. Мозговой отдел черепа значительно преобладает над лицевым. Человек имеет очень сложно устроенный головной мозг объемом около 1000 - 1800 см. Площадь коры больших полушарий составляет в среднем 1250 см, что значительно выше, чем у человекообразных обезьян. В мозге человека значи-тельно развиты лобные, височные и теменные доли, в которых расположены важ-нейшие центры психики и речи.

Профилактикой плоскостопия является удобная обувь, хождение босиком по песку, правильная осанка.

Профилактикой искривления позвоночника служат правильная осанка, со-блюдение гигиены труда, укрепление мышц спины, плавание.

3. ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Органы пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем, сердце назы-ваются внутренними органами. Они расположены, главным образом, в грудной и брюшной полостях и, - за исключением половых органов, обеспечивают обмен веществ. Грудная и брюшная полости выстланы серозной оболочкой, образующей замкнутые мешки (плевральный, перикардиальный и брюшинный). Серозная обо-лочка состоит из волокнистой соединительной ткани, выстланной снаружи одно-слойным эпителием. В каждой серозной оболочке различают два листка: парие-тальный (пристеночный) и висцеральный (внутренностный). Пристеночный лис-ток покрывает стенки грудной и брюшной полостей, а внутренностный - органы. Между листками имеется серозная жидкость, которая уменьшает трение между органами при их движении.

Пищеварительная система представляет собой комплекс органов, осущест-вляющий процесс пищеварения. Основная функция этой системы заключается в приеме пищи, механической и химической обработке ее, всасывании питательных веществ и выведении непереваренных остатков. Кроме того, пищеварительная система выводит некоторые продукты метаболизма и вырабатывает ряд веществ (гормонов), регулирующих работу органов пищеварительного тракта.

Пищеварительная система состоит из пищеварительной трубки; в которой выделяют пищеварительный тракт (канал) и пищеварительные железы, откры-вающиеся в него своими выводными протоками (рис. 12).

Пищеварительный канал имеет длину 8-10 м и условно подразделяется на отделы: полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка и толстая кишка. Стенка пищеварительного тракта состоит из трех слоев:

- наружного (соединительнотканного);

24

- среднего (мышечного), образованного в полости рта, в глотке, в верхней

трети пищевода и в сфинктере прямой кишки скелетной мускулатурой (способной к произвольным сокращениям), а в остальных отделах тракта - гладкой мускула-турой (не способной произвольно сокра-щаться);

- внутреннего (слизистого), состоящего из эпителия и соединительнотканной пластинки. Производными эпителия являются большие и малые пищеварительные железы.

В ротовой полости находятся зубы, язык, сюда открываются протоки трех пар крупных слюнных желез и многих мелких. Зубы расположены в ячейках альвеолярных отростков (верхних и нижних челюстей.

Зуб состоит из зубной коронки, шейки и одного или нескольких корней. Внутри зуба имеется небольшая зубная полость, заполненная пульпой (соединительная ткань, заполненная сосудами и нервами). Твердую основу зуба составляет дентин (разновидность костной ткани). Коронка зуба покрыта эмалью - самой твердой тканью организма, а в области корней - цементом. Эмаль и цемент также являются разновидностью костной ткани.

Язык - это мышечный орган, состоящий из поперечно - полосатой мускулатуры. В слизистой языка имеются выросты - вкусовые сосочки, содержащие вкусовые рецепторы

Р и с. 12. Пищеварительная система человека:

1 -ротовая полость; 2 - слюнные железы (подчелюстная и околоушная); 3 – глотка; 4 – пищевод; 5 – желудок; 6 - поджелудочная железа; 7 – тонкая кишка;

8 - прямая кишка; 9 - толстая кишка; 10 - двенадцатиперстная кишка; 11 - желчный пузырь; 12 – печень

(а также температурные, болевые и тактильные). Язык является органом речи, участвует в оценке вкуса пищи, помогает ее перемешиванию при жевании, смачи-ванию ее слюной и глотанию. В ротовую полость открываются протоки крупных слюнных желез (околоушных, подчелюстных и подъязычных), большое количе-ство мелких желез, выделяющих слизистый, серозный и смешанный секрет.

Слюна состоит на 98,5 – 99 % из воды (1 - 1,5 % сухого остатка), имеет ще-лочную реакцию. Основными компонентами слюны являются муцин (слизистое белковое вещество, помогающее формированию пищевого комка), лизоцим (бак-

25

терицидное вещество), ферменты амилаза и мальтоза (начинают расщеплять крахмал до глюкозы).

Глотка - мышечная трубка, расположенная впереди шейных позвонков. В глотке различают три части: носоглотку, ротоглотку и гортанную часть глотки. В ротовой части перекрещиваются дыхательные и пищеварительные пути. В глотку открываются хоаны (соединяют ее с носовой полостью), отверстия евста-хиевых труб (связывают глотку с полостью среднего уха). В ротовой части глотка через зев сообщается с полостью рта; в гортанной части открывается вход в гор-тань и отверстие пищевода.

Пищевод - мышечная трубка длиной 25 - 30 см. Верхняя треть пищевода об-разована поперечно - полосатой мускулатурой, остальная часть - гладкой мышеч-ной тканью. Пищевод проходит через отверстие в диафрагме в брюшную полость и здесь переходит в желудок. Функция пищевода - активное проведение пищевого комка перистальтическими сокращениями мышечной оболочки.

Желудок - мешковидная расширенная часть пищеварительной трубки. Ем-кость желудка составляет от одного до нескольких литров. В слизистой оболочке находятся трубчатые железы, вырабатывающие желудочный сок (2,0 - 2,5 л/сут). Они содержат главные клетки, образующие пищеварительные ферменты, обкла-дочные клетки, вырабатывающие соляную кислоту, и добавочные клетки, выде-ляющие мукоидный (слизистый) секрет. Желудочный сок имеет кислую реакцию (концентрация НС1 0,5 %). Соляная кислота обладает бактерицидным действием; активирует пепсин, вызывает денатурацию и набухание белков и тем самым спо-собствует их последующему расщеплению пепсином. Слизь защищает оболочку желудка от механических и химических раздражений. В состав желудочного сока входят ферменты - пепсин (расщепляет белки до полипептидов), желатиназа (гидролизует желатин), липаза (расщепляет эмульгированные жиры молока на глицерин и жирные кислоты), химозин (створаживает молоко). Хорошо развитый мышечный слой желудка участвует в дополнительном механическом измельче-нии пищи и ее перемешивании.

При длительном непоступлении пищи в желудок субъективно возникает ощущение голода. В формировании чувства голода ведущая роль принадлежит центральной нервной системе. Следует отличать понятия голода и аппетита. Для устранения ощущения голоде основное значение имеет количество поглощаемой пищи. Аппетит же характеризуется избирательным отношением к качеству пищи и зависит от множества психологических факторов.

Иногда, в результате попадания недоброкачественной пиши или сильно раз-дражающих веществ, происходит рвота. Это защитная реакция организма, кото-рая появляется в результате возбуждении центра рвотного рефлекса в продолго-ватом мозге.

Из желудка пища попадает в тонкий кишечник. Тонкая кишка самая длин-ная часть пищеварительной трубки (5 - 7 м). Она подразделяется на двенадцати-перстную, тощую и подвздошную, двенадцатиперстная кишка (длиной около 30 см) имеет форму подковы. Сюда открывают свои протоки поджелудочная железа и печень. Кишечный сок выделяется железами, расположенными в слизистой

26

оболочке на протяжении всей тонкой кишки. Входящие в его состав ферменты за-вершают процесс расщепления питательных веществ пептидаза - полипептидов; амилаза, мальтоза, инвертаза, лактоза - полисахаридов; липаза - жиров; энтеро-киназа переводит трипсиноген в трипсин.

В зависимости от локализации пищеварительного процесса в кишечнике раз-личают полостное и пристеночное пищеварение. Полостное пищеварение про-исходит в полости кишечника под воздействием пищеварительных ферментов, выделяемых в составе пищеварительных соков. Пристеночное пищеварение осуществляется ферментами на клеточной мембране, на границе внеклеточной и внутриклеточной сред. Оно происходит за счет выростов слизистой оболочки тонкой кишки - ворсинок, эпителий которых образует микроворсинки (до 3000 на клетке), на которых адсорбируется мощный слой пищеварительных ферментов. Тощая и подвздошная кишки - основные места всасывания, т.е. процесса перехода веществ из органов пищеварительного тракта в кровь и лимфу. Маятникообраз-ные сокращения кольцевых и продольных мышц способствуют перемешиванию пищевой кашицы, перистальтические волнообразное сокращения кольцевых мышц обеспечивают продвижение кашицы к толстой кишке.

Толстая кишка имеет длину 1,5 - 2 м, диаметр в среднем 4 см и включает: слепую кишку с червеобразным отростком, ободочную, которая делится на три от-дела (восходящая, поперечная и нисходящая ободочная), сигмовидную и прямую кишку. Для толстой кишки, как и для тонкой, характерны перистальтические и ма-ятникообразные движения. Железы толстой кишки вырабатывают небольшое ко-личество сока, который содержит мало ферментов и много слизи, необходимой для формирования каловых масс. В толстой кишке находится большое количество бак-терий (микрофлора кишечника). Одни из них вызывают брожение клетчатки, дру-гие - гниение белка, ряд бактерий синтезирует витамины (К и группы В). Продукты гидролиза клетчатки всасываются и используются организмом. В толстом кишеч-нике всасывается вода (до 4 л/сут). Пищевые остатки превращаются в каловые мас-сы, скапливаются в прямой кишке и затем удаляются через анальное отверстие.

Крупные пищеварительные железы. Поджелудочная железа расположена позади желудка на задней брюшной

стенке. Железа состоит из экзокринной части, вырабатывающей панкреатический сок (поступает в двенадцатиперстную кишку по выводному протоку поджелудочной железы), и эндокринной чисти, секретирующей в кровь гормоны инсулин (регулиру-ет обмен углеводов) и глюкагон (регулирует синтез и распад гликогена в печени), поджелудочная железа относится к смешанным, т.к. является одновременно железой внешней (вырабатывает сок) и внутренней (секретирует гормоны) секреции.

Сок поджелудочной железы имеет щелочную реакцию и содержит ряд пище-варительных ферментов. Трипсин - расщепляет белки до аминокислот. Амилаза, мальтоза, лактоза - расщепляют углеводы. Липаза в присутствии желчи расщеп-ляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Нуклеаза - расщепляет нуклеиновые кислоты до нуклеотидов.

Печень расположена в брюшной полости под диафрагмой Структурной и

27

функциональной единицей ее является долька. Печень состоит из долек, разде-ленных прослойками соединительной ткани. Дольки образованы печеночными клетками, между ними находятся желчные и кровеносные капилляры. В центре дольки проходит вена в междольковой соединительной ткани расположены сосу-ды и нервы. В ворога печени входят воротная вена и печеночная артерия, выходят печеночная вена и слагающийся из правого и левого желчного протоков общий печеночный проток. Общий печеночный проток, сливаясь с протоком желчного пузыря, образует общий желчный проток, который вместе с протоком поджелу-дочной железы открывается в двенадцатиперстную кишку (начальный отдел тон-кой кишки).

Образование желчи происходит непрерывно независимо от того находится ли пища в пищеварительном канале. Вне процесса пищеварения желчь поступает в желчный пузырь. Желчь не содержит пищеварительных ферментов, но выпол-няет разнообразные функции, связанные с пищеварением: активирует действие всех пищеварительных ферментов, эмульгирует жиры, способствует всасыванию жирных кислот, обеспечивает щелочную реакцию тонкой кишки, усиливает пери-стальтику кишечника, усиливает сокоотделение поджелудочной железы. Помимо участия в пищеварении печень выполняет барьерную функцию в организме, обез-вреживая ядовитые вещества, образующиеся в процессе обмена веществ или по-ступившие извне.

3.1. Профилактика желудочно-кишечных заболеваний

Питание является важнейшей физиологической потребностью организма. Оно необходимо для построения и непрерывного обновления клеток и тканей; по-ступления энергии, необходимой для пополнения энергетических затрат организ-ма; поступления веществ из которых образуются ферменты, гормоны и другие ре-гуляторы обменных процессов и жизнедеятельности. Обмен веществ, функции и структура всех клеток, тканей и органов находятся в зависимости от характера питания. Питание - это сложный процесс поступления, переваривания, всасыва-ния и усвоения в организме пищевых веществ.

Основные пищевые вещества - белки, жиры, углеводы, минеральные вещест-ва, витамины и вода.

При нарушении полноценного питания могут возникнуть и перейти в хрони-ческую форму заболевания желудочно-кишечного тракта: гастрит, функциональ-ные расстройства желудка, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной киш-ки, энтероколиты (заболевания тонкой и толстой кишки), запоры и др. Возможно развитие дисбактериоза, а в случае несоблюдения санитарно-гигиенических норм при приеме и приготовлении пищи возникновение острых инфекционных заболе-ваний (дизентерия, холера, тиф и др.) и гельминтозов (поражение глистами).

Рациональное питание (от лат. rationales разумный) - это физиологически полноценное питание здоровых людей с учетом их пола, возраста, характера тру-да, условий и образа жизни. Рациональное питание способствует сохранению здо-

28

ровья, устойчивости к воздействию вредных факторов окружающей среды, высо-кой физической и умственной работоспособности, а также активному долголе-тию. Требования к рациональному питанию слагаются из требований к пищевому рациону, режиму питания и условиям приема пищи.

Пищевой рацион: - энергетическая ценность рациона должна покрывать энергозатраты орга-

низма; - оптимальное количество сбалансированных между собой пищевых (пита-

тельных) веществ; - хорошая усвояемость пищи, зависящая от ее состава и способа приготовления; - высокие органолептические свойства пищи (внешний вид, консистенция,

вкус, запах, цвет, температура); - санитарно-эпидемическая безупречность и безвредность пищи. Режим питания включает время и количество приемов пищи, интервалы

между ними, распределение пищевого рациона по массе энергетической ценно-сти, продуктовому набору. Важны условия приема пищи: соответствующая обста-новка, сервировка стола, отсутствие отвлекающих от еды факторов. Это способ-ствует хорошему аппетиту, лучшему пищеварению и усвоению пищи.

Лечебное питание (диетология) - это применение с лечебной или профи-лактической целью специально составленных рационов и режимов питания для больных людей (с острыми заболеваниями или обострениями хронических забо-леваний).

4. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поступление ки-слорода, использование его в окислении органических веществ и удаление угле-кислого газа - конечного продукта окисления.

Когда пот процесс протекает в клетке, его называют внутренним, тканевым или клеточным дыханием.

Внешнее дыхание (легочная вентиляция) - обмен газов между внешней сре-дой и альвеолами легких-

Дыхательная система человека объединяет органы, выполняющие воздухо-проводящую функцию (полость носа, носоглотку гортань, трахея, бронхи) и ды-хательную, или газообменную; функцию (легкие).

Функции органов дыхания: - основная функция - обеспечение газообмена между воздухом и кровью за

счет диффузии газов кислорода и углекислого газа через стенки легочных альвеол и окружающих их кровеносных капилляров;

- участие в голосообразовании; - участие в обонянии; - участие в выработке некоторых гормонов; - участие в вводно-солевом и липидном обмене веществ и иммунной защите.

29

В воздухоносных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также восприятие обонятельных, температурных и меха-нических раздражений. Полость носа вместе с носоглоткой и гортанью называют верхними дыхательными путями, а трахею и бронхи - нижними дыхательными путями (располагаются уже в грудной полости) (рис. 13).

Р и с. 13. Строение дыхательной системы человека:

1 - ротовая полость; 2 - носовая полость; 3 – язычок; 4 – язык; 5 – глотка; 6 – надгортанник; 7 - черпаловидный хрящ; 8 – гортань; 9 – пищевод; 10 – трахея;

11 – верхушка легкого; 12,17 - левое и правое легкое; 13,16-бронхи; 14,15 – альвеолы; 18 - полость трахеи; 19 - перстневидный хрящ; 20 - щитовидный хрящ;

21 - подъязычная кость; 22 - нижняя челюсть; 23 - преддверье; 24 - ротовое отверстие; 25 - твердое нёбо

Все органы дыхания, относящиеся к дыхательным путям, имеют твердый

скелет, представленный в стенках полости носа костями и хрящами, а в стенках гортани, трахеи и бронхов - хрящами. Благодаря такому скелету дыхательные пу-ти не спадаются, и по ним во время дыхания свободно циркулирует воздух. Из-нутри дыхательные пути выстланы слизистой оболочкой, снабженной мерцатель-ным эпителием.

Воздухоносные пути начинаются в полости носа. Слизистая оболочка носо-вой 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 поверх-ности слизистой находятся лейкоциты, уничтожающие большое количество бак-терий. Мерцательный эпителий слизистой задерживает и выводит наружу пыль. Таким образом, в носовой полости воздух согревается, обеззараживается, увлаж-няется и очищается от пыли.

30

Воздух проходит через хоаны в верхние отделы глотки (носовая и ротовая часть глотки), а затем в гортань. Гортань имеет сложное строение, состоит из хрящей, голосовых связок и голосовой щели. Из гортани воздух поступает в тра-хею. Трахея располагается очень близко к пищеводу. При глотании, чтобы пища не попала в трахею, вход в гортань закрывается хрящевым надгортанником. По-этому мы не можем одновременно глотать и говорить.

К хрящевым крепятся голосовые связки, а в центре располагается голосовая щель. Через голосовую щель проходит весь вдыхаемый выдыхаемый воздух. В спокойном состоянии (когда мы молчим) голосовая щель имеет форму треуголь-ника и достаточно велика. Во время разговора или пения связки натягиваются, сближаются между собой, щель становится очень узкой. Выдыхаемый воздух, с силой выходящий через голосовую щель, вызывает вибрацию голосовых связок. Таким образом, появляется звук, т.е. звуки мы можем производить только при выдохе. В зависимости от натяжения голосовых связок образуется разный звук. Окончательное оформление звуков речи происходит благодаря изменению поло-жения нижней челюсти, языка, мягкого нёба и губ.

Скелет трахеи состоит из 16-20 замкнутых хрящевых колец не позволяющих ей спадаться. Задняя стенка трахеи мягкая и состоит из соединительнотканной пе-репонки, содержащей гладкие мышцы, благодаря этому пища свободно проходит по пищеводу, который лежит позади трахеи. Трахея делится на два главных брон-ха (правый и левый), которые вступают в легкие.

В легких главные бронхи многократно делятся на бронхи 1-го 2-го и т.д. по-рядков, образуя бронхиальное дерево. Бронхи 8-го порядка называются дольковы-ми. Они разветвляются внутри дольки на концевые бронхиолы, которые заканчи-ваются альвеолярными мешочками. Альвеола имеет форму полушария диамет-ром 0,2 - 0,3 мм и покрыта сетью капилляров. Группу альвеолярных ходов с аль-веолярными мешочками, расходящихся от одной дыхательной бронхиолы, назы-вают ацинусом (структурная единица легкого). Из совокупности ацинусов слага-ются дольки, из долек - сегменты, из сегментов - доли, из долей - целое легкое.

Правое легкое состоит из трех долей, левое - из двух. В каждое легкое прохо-дят главный бронх и легочная артерия, а выходят две лёгочные вены. Легкие сна-ружи покрыты внутренним плевральным листком. Наружным листком плевры выстлана изнутри грудная полость. Между листками плевры находится щелевид-ная плевральная полость с небольшим количеством серозной жидкости, которая позволяет листкам свободно скользить друг относительно друга при дыхании.

Регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром расположенным в продолговатом мозге. В нем выделяют отделы вдоха и выдоха.

При раздражении рецепторов слизистой оболочки носа происходит чихание, а при возбуждении рецепторов гортани, трахеи и бронхов – кашель. Эти защит-ные реакции сопровождаются активным выдохом, при котором струей воздуха выбрасываются слизь, пыль, инородные тела из легких и дыхательных путей.

На дыхательные движения оказывает влияние кора больших полушарий, что выражается в возможности произвольно задерживать дыхание, изменять его ритм и глубину.

31

4.1. Газообмен в легких и тканях

В процессе дыхания происходит обмен газов (кислорода и углекислого газа) в легких и тканях.

Перенос кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и углекислого газа аль-веолярный воздух происходит путем диффузии. Парциальное выделение кисло-рода в альвеолярном воздухе выше, чем в венозной крови, а парциальное давле-ние углекислого газа, наоборот, выше в крови, чем в альвеолярном воздухе. По-этому кислород и углекислый газ диффундируют в противоположных направле-ниях.

Газообмен в тканях происходит по тому же принципу, что и в легких. Арте-риальная кровь направляется к тканям, где в результате непрерывно идущих окислительных процессов потребляется кислород и выделяется углекислый газ. В клетках напряжение кислорода близко к нулю, в тканевой жидкости 20-40 мм рт.ст., а в артериальной крови 100 - 110 мм рт. ст. Напряжение углекислого газа в тканевой жидкости около 60 мм рт. ст., а в венозной крови 40 мм рт. ст. Вследст-вие этого кислород будет диффундировать из крови в тканевую жидкость, а угле-кислый газ - из тканевой жидкости в плазму крови.

Переносчиком кислорода и углекислого газа в крови является гемоглобин, который образует комплекс с молекулой газа. Оксигемоглобин - это гемоглобин, присоединивший кислород. Карбогемоглобин - гемоглобин, присоединивший углекислый газ. Карбоксигемоглобин - гемоглобин, присоединивший угарный газ. Это наиболее прочное соединение с гемоглобином, которое разрушается только в присутствии большого количества кислорода. Поэтому при пожаре, по-страдавших следует срочно выносить на свежий воздух, а еще лучше надеть ки-слородную маску, т.к. велика вероятность отравления угарным газом.

4.2. Механизм дыхательных движений

Дыхательные движения могут носить как непроизвольный, так и произволь-ный характер. Но механизм дыхательных движений в любом случае будет вклю-чать этапы с участием определенных структур. При вдохе происходит расшире-ние грудной полости в результате сокращения наружных межреберных мышц (при сокращении они поднимают ребра) и диафрагмы (при сокращении ее купол уплощается, органы брюшной полости оттесняются вниз, объем грудной полости увеличивается). Так как давление в плевральной полости отрицательное, при расширении грудной полости растягиваются и легкие. Давление внутри легких становится ниже атмосферного, и наружный воздух проходит в легкие. При уси-ленном дыхании в акте вдоха участвуют все мышцы, способные поднимать ребра и грудину: большие и малые грудные, лестничные, ключично-сосцевидные, мыш-цы плечевого пояса.

Выдох наступает в результате уменьшения объема грудной полости при рас-слаблении наружных межреберных мышц и диафрагмы (вновь принимает купо-

32

лообразное положение). При спокойном выдохе ребра опускаются под собствен-ной тяжестью, объем грудной полости уменьшается. Это пассивный процесс. При активном выдохе сокращаются также межреберные мышцы и мышцы брюшной стенки (косые, поперечные и прямые), что усиливает поднятие диафрагмы.

Существуют различные типы дыхания: - грудное (чаще встречается у женщин). Это связано со способностью женщин

вынашивать плод, чтобы меньше давления оказывав на развивающийся зародыш. - брюшное или диафрагмальное (больше характерно для мужчин. Брюшное

дыхание более эффективно, т.к. здесь лучше происходят вентиляция легких. И все же у большинства людей смешанный тип дыхания. Это зависит от рода

деятельности, тренированности организма, отсутствия или присутствия вредных привычек и т.д.

Жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ). Как происходит спокойный вдох и вы-дох понятно. Но все мы знаем, что, после спокойного вдоха человек может вдох-нуть еще, т.е. сделать максимальный вдох. В этом случае во вдохе участвуют те же мышцы.

Также после спокойного выдоха можно выдохнуть еще некоторое количество воздуха - максимальный выдох. Усиленный выдох обеспечивается сокращением мышц брюшной стенки и туловища

ЖЕЛ - это максимальное количество выдыхаемого воздуха после макси-мального вдоха. ЖЕЛ - это показатель возможностей эластической ткани легких и грудной мышцы. Существует формула определения объема легких (т.е. возмож-ности легких):

ЖЕЛ = 2,5 * рост в м.

В среднем ЖЕЛ составляет 3 - 5 л. Но даже после глубокого выдоха в легких остается остаточный объем легких. Он остаемся даже после смерти человека, т.е. в легких воздух присутствует всегда.

5. СЕРДЕЧНО - СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

В кровеносной системе можно выделить два основных элемента: централь-ный сократительный орган - сердце и систему кровеносных сосудов. Эти элемен-ты представляют собой единую, неделимую систему. В сердечно-сосудистой сис-теме выделяют три функционально различные части:

- мышечный орган - сердце, нагнетающий кровь; - артериальная часть, обеспечивает ток крови к органам и тканям; - венозная система обеспечивает возврат крови к сердцу, т.е. отток крови от

органов и тканей. Отдельно выделяют капиллярное русло - обменная часть. Сердечно-сосудистая система выполняет одну из главных функций - транс-

портную, обеспечивая течение обменных процессов в организме. По сосудам к тканям и клеткам доставляются вещества, необходимые для их жизнедеятельно-сти (белки, углеводы, витамины, соли, кислород), и отводятся продукты обмена

33

веществ и углекислый газ. Кроме того, сосуды разносят вырабатываемые эндок-ринными железами гормоны, которые являются специфическими регуляторами обменных процессов, и антитела, необходимые для защитных реакций организма против различных болезнетворных агентов. Таким образом, сосудистая система выполняет также регуляторную и защитную функции. Вместе с нервной систе-мой сосудистая система объединяет и координирует работу органов и систем, играя важную роль в обеспечении целостности организма.

5.1. Внутренняя среда организма

Выделяют кровеносную и лимфатическую системы. Обе системы тесно свя-заны анатомически и функционально дополняют одна другую, хотя между ними имеются различия. Кровь в организме движется по кровеносной системе, лимфа - по лимфатической. Кровь и лимфа вместе с тканевой жидкостью составляют внутреннюю среду организма. Из плазмы крови, проникающей через стенки ка-пилляров, формируется тканевая жидкость, которая омывает клетки. Между тка-невой жидкостью и клетками постоянно происходит обмен веществ. Кровеносная и лимфатическая системы обеспечивают гуморальную связь между органами, объединяя обменные процессы в общую систему. Относительное постоянство фи-зико-химических свойств внутренней среды способствует существованию клеток организма в довольно неизменных условиях и уменьшает влияние на них внешней среды. Постоянство внутренней среды - гомеостаз - организма поддерживается работой многих систем органов, которые обеспечивают саморегуляцию жизненно важны важных процессов, взаимосвязь с окружающей средой, поступление необ-ходимых организму веществ и выводят из него продукты распада.

5.1.1. Состав и функции крови. Переливание крови

Кровь - это одна из разновидностей соединительной ткани. Кровь выполняет следующие функции: транспортную, распределения теплоты, регуляторную, за-щитную, участвует в выделении, поддерживает постоянство внутренней среды организма.

В организме взрослого человека содержится около 5 л крови, в среднем 6-8 % от массы тела. Часть крови (около 40%) не циркулирует по кровеносным сосудам, а находится в так называемом депо крови (в капиллярах и венах печени, селезен-ки, легких, кожи).

Кровь представляет собой непрозрачную красную жидкость, состоящую из плазмы (межклеточного вещества) - 55% и взвешенных в ней клеток (форменных элементов) - эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

Плазма крови содержит 90 - 92% воды и 8 - 10% неорганических и органиче-ских веществ. Неорганические вещества составляют 0,9-1,0 % (ионы Na, К, Mg, Ca, CI, P и др.). Водный раствор, который по концентрации солей соответствует

34

плазме крови, называют физиологическим раствором. Его можно вводить в орга-низм при недостатке жидкости. Среди органических веществ плазмы 6,5 - 8% со-ставляют белки альбумины, глобулины, фибриноген), около 2% приходится на низкомолекулярные органические вещества (глюкоза-0,1%, аминокислоты, моче-вина, мочевая кислота, липиды, креатинин). Белки наряду с минеральными соля-ми поддерживают кислотно-щелочное равновесие и создают определенное осмо-тическое давление крови.

Форменные элементы крови (клетки) бывают трех типов: 1. Эритроциты. Это безъядерные клетки, имеющие форму двояковогнутых

дисков. Такая форма клетки увеличивает поверхность для диффузии дыхательных газов, а также делает эритроциты способными к обратимой деформации при про-хождении через узкие изогнутые капилляры. У взрослых людей эритроциты обра-зуются в красном костном мозге губчатого вещества костей и при выходе в кро-вяное русло теряют ядро. Время циркуляции в крови составляет около 120 суток после чего они разрушаются в селезенке и печени.

В эритроцитах содержится белок - гемоглобин, состоящий из белковой части - глобина, связанного с гемом - небелковой частью. При этом на одну молекулу глобина приходится четыре молекулы гема.

Эритроциты с помощью гемоглобина непосредственно участвуют в транс-порте газов. Гемоглобин, который образует непрочное соединение с кислородом, называется оксигемоглобин. Гемоглобин, который образует соединение с углекис-лым газом, называется карбогемоглобин.

2. Лейкоциты. Это ядерные клетки размером 8-10 мкм, способные к само-стоятельным движениям. Различают несколько типов лейкоцитов: базофилы, эо-зинофилы, нейтрофилы, монолиты и лимфоциты. Основная функция лейкоцитов - это защита организма на клеточном уровне путем фагоцитоза, а также иммунная защита (Т- и В-лимфоциты).

3. Тромбоциты - мелкие безъядерные клетки, участвующие в процессе свер-тывания крови. По своей сути это кровяные пластинки.

Переливание крови широко используется в медицине и помогло спасти жизни многим людям. При переливании небольших доз крови от донора (челове-ка, дающего кровь) реципиенту (принимающему кровь) необходимо учитывать группу крови. В настоящее время известно более 15 систем групп крови, которые широко применяются при сложных операциях. Наиболее известна система АВО, включающая четыре группы крови. В крови имеются особые белковые вещества: в эритроцитах агглютиногены (А и В), в плазме - агглютинины (α и β). Если агг-лютинин α встречается с агглютиногеном А или агглютинин β агглютинином В, то происходит реакция агглютинации (склеивание эритроцитов). Наличие тех или иных агглютининов и агглютиногенов в разных группах крови можно предста-вить в виде таблицы.

При переливании крови учитывают агглютиногеиы донора и агглютинины реципиента. Агглютинины донора значительно разводятся и теряют способность агглютинировать эритроциты реципиента. Людей с I группой крови до последнего времени назвали универсальными донорами, т.к. считалось, что эту группу можно

35

переливать всем четырем группам. Также и людей с IV группой крови считали универсальными реципиентами. Сейчас ученые пришли к выводу, что универ-сальных групп крови нет. При операциях переливают кровь только от людей с та-кой же, как у больного, группой крови.

Группы крови

Название группы Агглютиногены в

эритроцитах Агглютинины в плазме

I (0) нет (0) α, β II (А) А β III (В) В α

IV (АВ) А и В нет (0)

5.1.2. Лимфа

Лимфа - бесцветная жидкость; образуется из тканевой жидкости, содержит в 3-4 раза меньше белков, чем плазма крови; реакция лимфы щелочная. С лимфой из органов и тканей выводятся продукты обмена веществ, инородные частицы, погибшие и опухолевые (при опухолях) клетки. В ней присутствует фибриноген (белок, который участвует в свертывании крови), поэтому она способна сверты-ваться. В лимфе нет эритроцитов, в небольших количествах содержатся лейко-циты, проникающие из кровеносных капилляров в тканевую жидкое! ь. Лимфа, оттекающая от разных органов и тканей, имеет различный состав в зависимости от особенностей их обмена веществ (лимфа, оттекающая от печени, имеет наи-большее количество белка, от кишечника - липидов).

5.1.3. Защитные свойства организма. Иммунитет. Борьба с инфекционными заболеваниями.

Профилактика ВИЧ-инфекции н заболевания СПИДом

Наш организм имеет несколько способов защиты от болезней на разном уровне (от механических способов до химических на уровне клетки):

1. Кожа, слизистые оболочки. Выделяемые ими жидкости (слюна, слезы, же-лудочный сок и др.) - первый барьер в защите организма от микробов. Как прави-ло, они имеют кислую реакцию среды или содержат соли, губительные для мно-гих микроорганизмов, попадающих в наш организм из окружающей среды. Их функции: служат механической преградой, защитным барьером, предупреждаю-щим попадание микробов в организм; вырабатывают вещества, обладающие про-тивомикробными свойствами.

2. Различные лейкоциты крови обладают фагоцитарной активностью. При возникновении очагов воспаления в организме, происходит мощный выброс в

36

кровь различных лейкоцитов. Током крови лейкоциты попадают к очагам воспа-ления, проникают через стенки капилляров к местам скопления микробов, чуже-родных белков, попавших в организм, производят их обволакивание и перевари-вание.

3. Иммунитет - способ зашиты организма от генетически чужеродных ве-ществ и инфекционных агентов. Защитные реакции организма обеспечиваются клетками - фагоцитами, а также белками - антителами. Антитела вырабатывают плазматические клетки, которые образуются из В-лимфоцитов в ответ на появле-ние в организме чужеродных белков - антигенов. Антитела связываются с анти-генами, образуя комплекс антиген - антитело, в котором антиген теряет свои па-тогенные свойства. На разные виды микробов вырабатываются свои специфичные антитела. Некоторые из них сохраняются в течение всей жизни, после перенесен-ного заболевания, и обеспечивают защиту организма (иммунная память).

Различают естественный иммунитет, выработанный самим организмом без искусственных вмешательств, и искусственный - возникающий при введении в организм специальных веществ. Естественный иммунитет может быть врожден-ным и приобретенным. В первом случае организм получает иммунные тела от ма-тери через плаценту или с материнским молоком. Во втором случае антитела в организме образуются после перенесенного заболевания.

В современной экологической обстановке человек не всегда способен само-стоятельно справиться с заболеванием. Для предупреждения некоторых таких инфекционных заболеваний используют выработку искусственного иммунитета. Искусственный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный имму-нитет вырабатывается при введении в организм человека (как правило, в детском возрасте) вакцины, содержащей ослабленных или убитых возбудителей наиболее распространенных инфекционных заболеваний (кори, коклюша, дифтерии, по-лиомиелита и др.). Благодаря выработке в организме антител к возбудителям дан-ных заболеваний происходит невосприимчивость человека к заболеваниям или протекание болезни в легкой форме. Такой иммунитет сохраняется долго. Пас-сивный иммунитет возникает при введении в организм лечебной сыворотки с го-товыми антителами. Такой иммунитет сохраняется недолго - 4 - 6 недель, зато помогает больному справиться с недомоганием. Сыворотку получают из крови животных (чаще всего лошадей), которым вводят постепенно возрастающие дозы микроорганизмов или их токсинов.

Сейчас человечество пытается бороться с одним из самых опасных заболева-ний - СПИДом (синдром приобретенного иммунодефицита человека), который вызывается вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ-инфекцией). СПИД - ин-фекционное заболевание с летальным исходом; для него характерен дефицит им-мунитета. ВИЧ вызывает поражение иммунных клеток человека, что делает чело-века беззащитным перед любым инфекционным заболеванием и раковыми клет-ками. Человек не может справляться с болезнетворными бактериями и, как прави-ло, умирает от сопутствующих заболеваний (например, от пневмонии). Заразить-ся ВИЧ можно только тогда, когда он попадает в кровоток через поврежденную

37

стенку сосуда или поврежденную слизистую оболочку, поврежденную кожу. Пу-ти заражения:

1. половой (гомо- и гетеросексуальные контакты); 2. кровь - кровь (через препараты крови и использованные нестерильные иг-

лы и шприцы); 3. мать - дитя (во время беременности, родов, кормления грудью). Жидко-

сти, в которых содержится очень много вирусов и попадание которых в кровоток опасно: кровь, сперма, выделения из влагалища, грудное молоко.

Неопасные выделения: пот, моча, кал, слезы, слюна, выделения из носа. ВИЧ-инфицированные люди безопасны в быту! Таким образом, нельзя зара-зиться ВИЧ через: дверные ручки; места общего пользования; посуду, еду; душ, баню, бассейн; укус комара и других насекомых; поцелуй; рукопожатие.

В связи с отсутствием эффективного лечения важна профилактика заражения вирусом СПИДа: жесткий контроль донорской крови и кровепрепаратов, исполь-зование одноразовых шприцев, исключение беспорядочных половых связей, применение презервативов, ранняя диагностика заболевания.

5.2. Кровообращение

Благодаря кровообращению кровь осуществляет связь всех органов тела че-ловека и выполняет свойственные ей функции. Движение крови по сосудам обес-печивается органами кровообращения, которые представлены центральным пуль-сирующим органом - сердцем и проводящими органами - сосудами (артериями, венами, капиллярами).

5.2.1. Сердце

Сердце (с лат. cor) - полый четырехкамерный мышечный орган конусовид-ной формы, массой около 300 г. Его размер соответствует сжатой в кулак кисти руки. Расположено сердце в грудной полости между легкими, в нижнем средосте-нии. В грудной полости сердце занимает косое положение и обращено своей ши-рокой частью - основанием - кверху, назад и вправо, а узкой - верхушкой - вперед, вниз и влево. На две трети оно располагается в левой половине грудной полости. Снаружи сердце покрыто перикардом, имеющим два листка (париетальный и висцеральный), между которыми имеется полость с жидкостью (уменьшение тре-ния). Париетальный листок образует вокруг сердца серозный мешок - околосер-дечную сумку. Висцеральный листок перикарда является наружной оболочкой сердца - эпикардом. Средняя оболочка - миокард - состоит из поперечно-полосатой сердечной мышечной ткани. Оболочка, выстилающая сердце изнутри и образующая клапаны - эндокард.

Сердце делится перегородкой на левую и правую половины. В правой поло-вине течет венозная кровь, в левой - артериальная. Каждая из половин состоит из

38

двух отделов - предсердия и желудочка, полости которых связаны между собой предсердно-желудочковым отверстием. Между левым предсердием и левым же-лудочком отверстие закрывается двустворчатым клапаном, а между правым предсердием и правым желудочком - трехстворчатым клапаном. Клапаны не допускают обратного тока крови из желудочков в предсердия. Кроме створчатых клапанов, сердце имеет еще и полулунные клапаны. Они расположены на границе левого желудочка и аорты и правого желудочка и легочного ствола. Эти клапаны открываются в сторону артерий и также препятствуют обратному току крови. В правое предсердие поступает венозная кровь от всех органов (кроме легких) по верхней и нижней полым венам и коронарным (собственным) венам сердца, а в левое предсердие - артериальная кровь по четырем легочным венам.

Работа сердца и ее регуляция. Работа сердца заключается в ритмическом нагнетании крови из вен в артерии. Эта функция выполняется благодаря попере-менным ритмическим сокращениям и расслаблениям мышечных волокон миокар-да. Систола (сокращение) и диастола (расслабление) согласованы и составляют цикл работы сердца. В нем различают три фазы:

1. Систола предсердий. Кровь из предсердий поступает в желудочки (обрат-но в вены она попасть не может, т.к. при этом устья крупных вен сжимаются кольцевыми мышцами миокарда предсердий). Эта фаза (при частоте сердечных сокращений 75 ударов/мин) длится 0,1 сек.

2. Систола желудочков. В начале систолы желудочков давление в них по-вышается, створчатые клапаны захлопываются. Когда давление в желудочках становится выше, чем в аорте и легочном стволе, открываются полулунные кла-паны и кровь поступает в эти артерии. Эта фаза длится 0,3 сек.

3. Диастола предсердий и желудочков (или общая пауза). Во время общей паузы кровь вследствие разности давлений притекает из вен в предсердия, а затем в желудочки. Пауза общего расслабления длится 0,4 с. Работа сердца регулирует-ся нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней среды: концентрации ионов калия и кальция, гормона щитовидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения. К сердцу как к рабо-чему органу подходят два вида центробежных нервных волокон, относящихся к вегетативной нервной системе. Одна пара нервов {симпатические волокна) при раздражении усиливает и учащает сердечные сокращения. При раздражении дру-гой пары нервов (ветви блуждающего нерва) импульсы, поступающие к сердцу, ослабляют его деятельность.

Работа сердца связана с деятельностью других органов. Если возбуждение в центральную нервную систему передается от работающих органов, то из централь-ной нервной системы оно передается на нервы, усиливающие функцию сердца. Так рефлекторным путем устанавливается соответствие между деятельностью различ-ных органов и работой сердца. Сердце сокращается 60 - 80 раз в минуту.

Сердечная мышца обладает также свойством автоматии, т.е. способностью сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. Импульсы возбуждения возникают в определенных участках миокарда, образующих прово-дящую систему сердца. Центрами проводящей системы сердца являются:

39

1. Синусно-предсердный узел, расположенный в стенке правого предсердия меж-ду отверстием верхней полой вены и правым ушком сердца и отдающий ветви к миокарду предсердий

2. Предсердно-желудочковый узел, лежащий в толще нижнего отдела межпред-сердной перегородки

3. От предсердно-желудочкового узла отходит предсердно-желудочковый пучок {пучок Гиса), связывающий миокард предсердий с миокардом желудочков.

Р и с. 14. Проводящая система сердца: 1 - синусно-предсердный узел; 2 - предсердно-желудочковый узел; 3 - предсердно-

желудочковый пучок; 4 – ножки предсердно-желудочкового пучка; 5 - сеть волокон проводящей системы сердца; 6 - межжелудочковая перегородка; 7 - нижняя полая вена, 8 - верхняя полая вена, 9 - правый желудочек; 11 - правое предсердие; 12 - левое пред-

сердие; 13 - предсердно-желудочковые клапаны 4. В межжелудочковой перегородке этот пучок делится на правую и левую

ножки, которые идут к миокарду правого и левого желудочков (рис. 14). В пра-вом предсердии (в синусном узле) ритмично возникает возбуждение, которое за-тем распространяется на волокна всего миокарда. Автоматическое сокращение сердца продолжается и при его извлечении из организма.

5.2.2. Частота сердечных сокращений. Минутный объем крови

Пульс - периодическое толчкообразное расширение стенок артерий, син-хронное с сокращениями сердца. Определяется на ощупь в местах близкого рас-положения сосудов к коже (шея, запястье).

В норме частота сердечных сокращений взрослого человека в состоянии по-

4.

40

коя колеблется от 60 до 80 в 1 мин, у спортсменов 40 - 50, у новорожденных 140. При физических нагрузках частота сердцебиений увеличивается. При регулярных занятиях спортом, тренируется и сердечная мышца. Организм привыкает к опре-деленному ритму, что и объясняет уменьшение частоты сердечных сокращений у спортсменов в состоянии покоя. Но, наряду с этим, у спортсменов при каждом сердечном сокращении выделяется больший объем крови (чем у нетрени-рованных людей), что благотворно сказывается на общем состоянии организма. Таким образом, частота сердечных сокращений зависит от условий, в которых на-ходится организм, а также от возраста человека.

Объем крови, выбрасываемый сердцем за одну систолу (сокращение), назы-вают систолическим объемом. Величина систолического объема зависит от раз-меров сердца, состояния миокарда и организма в целом. У взрослого человека в состоянии покоя он равен 120 - 160 мл, при этом в сосуды из каждого желудочка поступает по 60 - 80 мл. У спортсменов он может увеличиваться до 170 - 190 мл. Минутный объем - количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин, равен 4,5 - 5,0 л. Все эти показатели характеризуют функ-циональное состояние сердечной мышцы.

5.2.3. Органы кровообращения (сосуды)

Благодаря системе кровообращения кровь осуществляет связь всех органов тела человека и выполняет свойственные ей функции (транспортную, регулятор-ную, защитную, участвует в выделений, поддержании постоянства внутренней среды организма).

Движение крови по сосудам обеспечивается органами кровообращения, ко-торые представлены центральным пульсирующим органом - сердцем и сосудами - артериями, венами, капиллярами.

Сердце - полый четырехкамерный мышечный орган. Сокращаясь, сердце способствует нагнетанию крови в круги кровообращения, задает общий ритм движения крови по сосудам.

В совокупности сосуды составляют общую коммуникационную сеть, обеспе-чивающую обмен веществ между всеми частями организма.

Артерии - сосуды, несущие кровь от сердца к органам и тканям. Стенка ар-терии состоит из трех оболочек: наружной (соединительнотканной), средней (гладкомышечной) и внутренней, выстланной изнутри одним слоем плоских кле-ток (эндотелием). Развитая мышечная оболочка и эластические волокна придают стенкам артерии упругость и прочность (рис. 15). Самая крупная артерия, выхо-дящая из левого желудочка, называется аорта: Артерии разветвляются на более мелкие артериолы, переходящие в капилляры.

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

41

являются своеобразным депо крови в нашем организме. Вены, также как и арте-рии, разветвляются на более мелкие образования - венулы.

Р и с. 15. Строение сосудов:

а – артерия; б – капилляр; в - вена Капилляры - мельчайшие кровеносные сосуды, через стенки которых осу-

ществляются обменные процессы между кровью и тканями. Их стенка состоит из одного слоя клеток эндотелия, расположенного на соединительнотканной пла-стинке. Диаметр капилляра составляет от 5 до 30 мкм, длина всех капилляров тела человека - около 100 000 км. Движение жидкости через капиллярную стенку про-исходит в результате разности гидростатического давления крови и гидростатиче-ского давления окружающей ткани, также под действием разности осмотического давления крови и межклеточной жидкости.

5.2.4. Изменение состава крови в малом и большом кругах кровообращения

У человека, как и у всех высших позвоночных животных, четырехкамерное сердце, два круга кровообращения (рис. 16). Имеет место полное разделение ве-нозной и артериальной крови, что многократно увеличивает интенсивность об-менных процессов в организме (по сравнению с низшими животными).

Большой круг кровообращения. Из левого желудочка артериальная кровь (обогащенная кислородом) поступает сначала в аорту. От артерии отходят сосуды, которые питают артериальной кровью стенки самого сердца, голову и остальные органы. На уровне грудной клетки аорта называется грудной, на уровне брюшной полости - брюшной. Аорта разветвляется на более мелкие сосуды артерии, которые переходят в еще более мелкие артерии, а затем распадаются на артериолы. В раз-личных тканях артериолы раскидаются на сеть капилляров (мельчайших сосудов организма). В капиллярах происходит газообмен. Через стенки капилляров из кро-ви в ткань поступает кислород, а из ткани в кровь - углекислый газ.

Кровь, идущая по капиллярам от тканей организма, насыщенная углекислым газом - венозная кровь. От капилляров она устремляемся в венулы, затем в вены. От верхней части тела и верхних конечностей кровь собирается в верхнюю полую

42

вену. От внутренних органов и нижних конечностей венозная кровь собирается в нижнюю полую вену. Верхняя и нижняя полые вены впадают в правое предсердие сердца. Через клапан венозная кровь от правого предсердия попадает в правый желудочек.

Малый круг кровообращения. Из правого желудочка венозная кровь по легочным артериям устремляется к легким. В легких артерии распадаются на сеть капилляров, которые оплетают альвеолы легких. В капиллярах происходит газообмен. Кислород из окружающей среды поступает в кровь, а углекислый газ выделяется из крови. Кровь, насыщенная кислородом, называется артери-альной. От капилляров она собирается в ле-гочные вены и течет к левому предсердию сердца. Через клапан артериальная кровь поступает в левый желудочек; и затем - в большой круг кровообращения.

Сосуды, несущие кровь от сердца к орга-нам, называются артериями.

Р и с. 16. Большой и малый круги кровообращения: 1 – аорта; 2-легочные артерии; 3-легочные вены; 4- артерии

внутренних органов; 5 – капилляры; 6 - воротная вена печени; 7 - верхняя и нижняя полые вены

Сосуды, приносящие кровь от органов к сердцу, называются венами. Кровь,

насыщенная кислородом, называется артериальной. Кровь, насыщенная углекис-лым газом, называется венозной.

5.3. Лимфообращение

Лимфатическая система выполняет следующие функции: - является дополнительной системой оттока жидкости от органов; - выполняет кроветворную и защитную функции (в лимфатических узлах

происходит размножение лимфоцитов и фагоцитирование болезнетворных мик-роорганизмов;

- участвует в обмене веществ (всасывание продуктов распада жира). Лимфатическая система представлена замкнутой сетью лимфатических ка-

пилляров (в них фильтруется тканевая жидкость, образуя лимфу); которые пере-ходят в более крупные лимфатические сосуды, снабженные клапанами. По лим-фатическим сосудам лимфа поступает в грудной лимфатический проток. Сюда лимфа направляется от всех органов, за исключением правой половины головы,

43

правой руки и правой части груди. Лимфа из перечисленных участков собирается в правый лимфатический проток. Лимфатические протоки впадают в вены большого круга кровообращения. По ходу лимфатических сосудов имеются лим-фатические узлы. В них лимфа обогащается лейкоцитами; здесь же задерживают-ся и обеззараживаются микроорганизмы. При попадании бактерий в лимфатичес-кие узлы последние распухают и становятся болезненными.

Движению лимфы по сосудам способствуют: - ритмические сокращения стенок крупных лимфатических сосудов; - наличие клапанов в лимфатических сосудах (препятствуют обратному току

лимфы); - присасывающее действие расширенного грудного лимфатического протока

в момент увеличения объема грудной полости при вдохе и отрицательное давле-ние в грудной полости;

-сокращение скелетных мышц.

5.4. Взаимосвязь дыхания и кровообращения. Первая доврачебная помощь при нарушении

деятельности органов дыхания и кровообращения

Организм - это совокупность систем органов, которые взаимодействуют ме-жду собой.

Взаимодействие дыхательной и кровеносной системы обеспечивает протека-ние всех окислительных реакций в организме. Дыхательная система обеспечивает поступление в организм кислорода и выделение углекислого газа. Кровеносная система, связанная с дыхательной своим малым кругом кровообращения, обеспе-чивает транспортировку газов от легких ко всем клеткам организма и наоборот. Тем самым системы дыхания и кровообращения совместно осуществляют связь организма с окружающей средой.

Функции органов дыхания и кровообращения очень тесно связаны между со-бой. При прекращении дыхания и кровообращения наступает клиническая смерть. Это состояние требует проведения сердечно-легочной реанимации.

Несмотря на многообразие причин, которые могут привести к прекращению дыхания и кровообращения, клинические проявления одинаковые у всех больных:

1. Потеря сознания; 2. Отсутствие пульса на крупных артериях, отсутствие сердцебиения; 3. В большинстве случаев остановка дыхания; 4. Расширение зрачков; 5. Изменение цвета кожи (приобретает серый оттенок). Основные задачи первой помощи при этом заключаются в обеспечении прохо-

димости дыхательных путей, поддержании вентиляции легких и кровообращения. Для восстановления проходимости верхних дыхательных путей необходимо: 1. Уложить пострадавшего на спину. Максимально запрокинуть голову. 1. Салфеткой очистить полость рта и носа от инородных предметов.

44

2. Провести искусственное дыхание «ото рта ко рту» (через носовой платок или салфетку!). Необходимо следить, чтобы у пострадавшего не «запал» язык. При вдувании воздуха в рот, необходимо зажать пострадавшему нос пальцами (чтобы вдыхаемый воздух проходил в легкие, а не выдувался через нос). Вдох сделан правильно, если, при вдувании воздуха, грудная клетка пострадавшего расширяется. Вдувание воздуха должно быть периодичным, чтобы у пост-радавшего мог происходить пассивный выдох. Вдыхать следует с частотой 12 циклов в 1 минуту.

Восстановление сердечной деятельности осуществляется методом закрытого массажа сердца. При этом соблюдаются основные правила:

1. Пострадавшего следует уложить на спину на твердую основу 2. Руки реанимирующего располагаются на нижней трети грудины, строго по

средней линии тела 3. Для проведения массажа кладут одну ладонь на другую и производят толч-

кообразные движения - 60 движений в 1 минуту. При этом смещение грудной клетки не должно превышать 4-6 см. Руки реанимирующего должны быть вы-прямлены в локтевых суставах (не допускать перелома ребер и грудины постра-давшему!).

Если реанимацию проводит один человек, то соотношение вентиляция: массаж должно быть 2:12.

Критериями эффективности реанимации служат: 1. Изменение цвета кожи. 2. Сужение зрачков и появление реакции зрачков на свет. 3. Появление пульса на крупных сосудах (сонная артерия и др.). 4. Появление артериального давления 60 - 70 мм рт. ст. 5. Появление самостоятельного дыхания.

5.4.1. Меры доврачебной помощи при повреждении крупных сосудов руки

Кровотечение бывает артериальное, венозное и капиллярное, в соответствии с типом поврежденного сосуда (сосудов). Наиболее опасны ранения крупных ар-терий (бедренной,, плечевой, сонной), в этих случаях смерть может наступить в считанные минуты.

Признаки артериального кровотечения: - артериальная кровь ярко-красная (алая) - из раны «выбрасывается» толчками - «фонтанирует» - пульсация крови совпадает с частотой пульса. - Признаки венозного кровотечения: - венозная кровь темно-красная, более густая - вытекает из раны медленно, равномерно. - Признаки капиллярного кровотечения: - кровь выделяется из всей поверхности раны, как из губки, образует капли. Кровотечение может быть смешанного типа, что характерно для большинст-

45

ва ран. Рана - это открытое повреждение кожи, слизистых оболочек, сопровож-дающееся нарушением целостности сосудов, которое приводит к кровотечению, а также повреждением мышц, сухожилий, фасций и др.

При сильном артериальном кровотечении нужно прижать артерию выше ра-ны. Для этого надо нащупать биение пульса во впадинах между мышцами и при-жать сосуд к кости конечности. При глубоких ранах с сильным кровотечением желательно участие второго спасателя, который накладывает повязку или жгут, пока первый продолжает прижимать артерию.

Жгут накладывают на ткань (рукав одежды, платок), выше раны. Конечность надо туго перетянуть (подручные средства: брючной ремень, галстук, веревка, платок), можно сделать закрутку из связанной в кольцо ткани. Жгут затягивают до момента прекращения выделения крови из раны. Важно не затянуть сильнее необходимого, чтобы не повредить сосуды и нервы.

Нельзя в качестве закрутки использовать проволоку - ею можно повредить мягкие ткани.

Нельзя закрывать жгут повязкой или шиной - он должен быть хорошо виден. Под жгутом обязательно прикрепить записку, в которой указано время его нало-жения.

Нельзя держать жгут дольше часа: это может привести к омертвению тканей. При длительной транспортировке пострадавшего необходимо каждые полчаса, крепко прижав рану ладонью через повязку, ослаблять жгут на 5-10 минут, чтобы в конечности восстановить кровообращение.

Повязка не должна давить сильнее, чем необходимо для остановки кровоте-чения. Повязка должна быть стерильной или, насколько это возможно, чистой.

При капиллярном кровотечении достаточно наложить давящую повязку, предварительно обработав место повреждения перекисью водорода.

5.5. Гигиена сердечно-сосудистой системы

Гигиена кровеносной системы включает: 1. Правильное сбалансированное питание. Уменьшение потребления жир-

ной пищи, избыток которой неблагоприятно сказывается на работе сердца. При избыточном потреблении высококалорийной пищи в крови увеличивается содер-жание жироподобных веществ - липопротеинов и холестерина. Насыщенные жирные кислоты и холестерин объединяются в комплексы, которые откладыва-ются на внутренней стенке артерий. Образуются атеросклеротические бляшки, которые могут сузить просвет сосуда. Если атеросклерозом поражаются коронар-ные сосуды сердца (обогащают кровью миокард самого сердца), то уменьшается приток крови к самому сердцу. У таких людей повышается свертываемость крови, легче образуются тромбы.

2. Регулярные физические упражнения, в результате которых происходит тренировка и сердечной мышцы. Малоподвижный образ жизни приводит к застою венозной крови и лимфы в нижних конечностях, уменьшению венозного притока

46

к сердцу, уменьшению количества функционирующих капилляров. Возникает ки-слородное голодание сердечной мышцы.

Особенно полезны длительные динамические упражнения средней интенсив-ности (бег трусцой, волейбол, баскетбол и т.д.) на свежем воздухе.

3. Отказ от вредных привычек (употребление алкоголя, курение и т.д.).

6. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

6.1. Обмен веществ и энергии (метаболизм)

Все живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой открытые системы, способные активно организовывать поступление и выделение анергии извне. Для синтеза компонентов организма необходимо потребление извне хими-ческих элементов, используемых в качестве строительных блоков. Главным структурным элементом органических молекул является углерод. В зависимости от источников углерода живые организмы делят на две большие группы: авто-трофы, использующие неорганический источник углерода (диоксид углерода), и гетеротрофы, использующие органические источники углерода. Процесс потреб-ления энергии и вещества называется питанием. Пищевые вещества, попавшие в организм, вовлекаются в процесс метаболизма.

Метаболизм (обмен веществ) представляет собой совокупность взаимосвя-занных и сбалансированных процессов, включающих разнообразные химические превращения веществ в организме. Реакции синтеза, осуществляющиеся с по-треблением энергии, составляют основу анаболизма (пластического обмена или ассимиляции). Реакции расщепления, сопровождающиеся высвобождением энер-гии, составляют основу катаболизма (энергетического обмена или дисси-миляции). Процессы пластического и энергетического обмена неразрывно связаны между собой. Все синтетические (анаболические) процессы нуждаются в энергии, поставляемой в ходе реакции диссимиляции. Сами же реакции расщепления (ка-таболизма) протекают лишь при участии ферментов, синтезируемых в процессе ассимиляции.

По типу питания человек является хемогетеротрофом. Мы используем для своей жизнедеятельности энергию связей органических соединений (пищевые продукты: растения, грибы, животные).

В организме человека и животных происходит обмен белков, жиров, углево-дов, водно-солевой обмен. При распаде и превращении различных компонентов пищи, выделяется энергия, расходуемая для осуществления ряда функций. Ко-нечные продукты распада выводятся из организма. Совокупность всех химиче-ских превращений (т.е. процессов ассимиляции и диссимиляции) в живом орга-низме, обеспечивающих его жизнедеятельность, называют обменом веществ. В период роста организма преобладает ассимиляция; во взрослом организме уста-

47

навливается относительное равновесие между ассимиляцией и диссимиляцией; в старческом возрасте ассимиляция отстает от диссимиляции. Нарушение баланса между поступлением и выделением веществ из организма может привести к тя-желым последствиям. Поддерживать обмен веществ в норме гораздо легче, чем восстановить его при нарушении!

6.1.1. Витамины, их роль в обмене веществ

Витаминами называют группу биологически активных органических соеди-нений различной химической природы, поступающих в организм с пищей расти-тельного и животного происхождения. Они присутствуют в пище в ничтожно ма-лых количествах, но играют очень важную роль в процессах обмена, часто явля-ясь составной частью ферментов. Некоторые витамины синтезируются микрофло-рой кишечника. Также в нашем организме происходит синтез некоторых витами-нов, например витамина D: под действием солнечных лучей в коже образуются вещества, которые затем превращается в витамин D. Витамины являются важ-нейшими регуляторами жизнедеятельности в биохимических и физиологических процессах. Многие ферменты теряют свою активность при отсутствии витаминов. Нарушение баланса поступления и расходования витаминов приводит к неблаго-приятным последствиям. Различают два вида таких заболеваний:

1.Авитаминоз - длительный недостаток витаминов. Например, происходит заболевание цингой при недостатке витамина С, «куриной слепотой» - при отсут-ствии витамина А, рахитом - при недостатке витамина D у детей. Витамины должны поступать в организм постоянно и в необходимых дозах.

2.Гипервитаминоз - избыток витаминов в организме. Длительное избыточное применение витаминных препаратов может нарушать обмен веществ и оказывать токсическое действие.

Витамины делят на жирорастворимые (A,D,E,K) и водорастворимые (В1, В2, В6, В12, РР, С и др.). Всего в настоящее время известно около 50 витаминов.

Витамины быстро разрушаются в окружающей среде. Поэтому при непра-вильном хранении и употреблении мы получаем только малую часть тех витами-нов, которые содержатся в продукте. Значительное снижение содержания вита-минов в пище происходит при неправильном хранении продуктов и кулинарной обработке. Так, витамин С легко разрушается при нагревании и соприкосновении с кислородом, с металлической посудой (окисляется). Поэтому овощи надо чис-тить непосредственно перед приготовлением пищи, опускать в кипящую воду, ва-рить в эмалированной посуде. Больше всего витаминов содержат свежие овощи, фрукты и особенно зелень. Поэтому, по возможности, лучше употреблять овощи и фрукты в свежем виде.

6.2. Выделение из организма продуктов обмена веществ

Выделение - это процесс удаления конечных продуктов метаболизма, кото-

48

рые уже не могут быть использованы организмом. Продукты обмена выделяются из нашего организма несколькими путями. В выделении участвуют:

- легкие - придыхании выводят углекислый газ, воду и некоторые летучие вещества (эфирные масла, например, чеснока выводятся именно через легкие);

- кишечник - соли тяжелых металлов, продукты превращения желчных пиг-ментов;

- потовые железы - выделяют с потом воду, мочевую кислоту, мочевину, аммиак, соли и др. Потовые железы неравномерно распределены по поверхности кожи и выделяют на поверхность тела продукты обмена в жидком виде. Сущест-вует генетическое заболевание, при котором у человека отсутствуют кожные же-лезы. Такие организмы живут очень недолго, т.к. происходит отравление орга-низма собственными продуктами распада. Потовые железы выполняют не только выделительную функцию, но и играют значительную роль в терморегуляции ор-ганизма.

Основная роль в выведении продуктов обмена отводится органам мочеобра-зования. Они представлены органами, продуцирующими мочу (почки), отводя-щими ее из почек (почечные чашки, лоханки, мочеточники), а также служащими для накопления мочи (мочевой пузырь) и выведения ее из организма (мочеиспус-кательный канал).

6.2.1. Мочевыделительная система

Почки - парные органы бобовидной формы, расположены по бокам позво-ночника на уровне XII грудного и I, II поясничных позвонков в брюшной полости. На внутреннем крае почки находятся ворота, через которые проходят почечная артерия и почечная вена, лимфатические сосуды, нервы и мочеточник. К верхне-му полюсу прилегают железы внутренней секреции - надпочечники. Снаружи почка покрыта соединительнотканной и жировой капсулами (защитная функция). На разрезе почки выделяют два слоя: наружный - корковый, в котором располо-жены нефроны, и внутренний - мозговой, в котором проходят почечные канальцы. Канальцы образуют пирамиды, разделенные столбиками коркового вещества, т.е. корковое вещество заходит в промежутки между мозговым веществом. Основания пирамид обращены к корковому слою, а вершины обращены к почечной лоханке, которая переходит в мочеточник (рис. 17).

Единицей строения почки является нефрон. Нефрон состоит из капсулы Бо-умена - Шумлянского и почечного канальца. Капсула расположена »корковом слое. Она представляет собой чашечку, стенка которой состоит из двух слоев эпи-телиальных клеток. Между этими слоями находится щелевидное пространство - полость капсулы. Внутри капсулы расположен клубочек капилляров. От капсулы отходит извитой каналец I порядка. Он опускается в мозговой слой, там образует петлю Генли, затем возвращается в корковый слой, получая название извитого канальца II порядка. Последний впадает в собирательную трубочку нефрона. Со-бирательные трубочки сливаются, образуя более крупные выводные протоки. Они

49

проходят через мозговое вещество и открываются на верхушках пирамид. Отсюда продукты обмена веществ поступают в почечную лоханку, затем по мочеточни-кам попадают в мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Р и с. 17. Выделительная система:

А - органы выделения; Б - строение нефрона: 1 - почка; 2 - ворота почки; 3 - мочеиспускательный канал; 4 - мочевой пузырь;

5 - мочеточник, 6 - мозговой слой; 7 - корковый слой; 8 – надпочечники; 9,10 - приносящая и выносящая артерии; 11 - сосудистый клубочек;

12 – капсула; 13 - извитой каналец; 14 - собирательная трубочка

Почки способствуют поддержанию постоянства ионного состава, осмотиче-ского давления, рН крови и внеклеточной жидкости, удаляют из организма мно-гие вредные и ядовитые вещества. Через почки осуществляется выделение жид-ких продуктов обмена (солевые растворы), которые получили общее название - моча. В сутки образуется около 1,5 литров вторичной мочи. В ней содержатся 95% воды и 5 % твердых веществ: мочевина, мочевая кислота, креатинин, соли калия, натрия и т.д. Таким образом, почки непосредственно участвуют в вводно-солевом обмене организма.

От каждой почки отходит по мочеточнику, которые отводят мочу в мочевой пузырь. Мочевой пузырь располагается в полости малого таза и служит для на-копления-мочи перед ее выведением. Вместимость мочевого пузыря 250 - 500 мл, форма его зависит от степени наполнения мочой. Своей нижней поверхностью мочевой пузырь прилежит у мужчин к предстательной железе, у женщин - к тазо-вому дну (мочеполовой диафрагме). Выделяется моча через мочеиспускательный

50

канал. На границе мочевого пузыря и мочеиспускательного канала имеются сфинктеры, которые регулируют выделение мочи произвольным образом.

6.2.2. Кожа

Кожа образует общий эластический покров тела, непосредственно контакти-рующий с внешней средой и выполняющий множество функций (защитная, тер-морегулирующая, дыхательная, чувствительная и т.д.). Площадь кожного покрова человека составляет в зависи-1 мости от размеров тела 1,5 - 2 м2.

В коже различают два слоя: поверхностный - эпидермис и глубокий - дерма, или собственно кожа.

Эпидермис представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием. Эпидермис выполняет защитную функцию: через неповрежденный эпидермис не проникают микробы и многие вредные вещества. В эпидермисе отсутствуют кро-веносные сосуды, но в глубоких слоях много нервных окончаний, позволяющих ему выполнять рецепторную функцию.

Дерма (собственно кожа) представляет собой соединительную ткань с эла-стическими волокнами и гладкими мышечными клетками. Дерма подразделяется на два слоя - сосочковый и сетчатый. Сосочковый слой прилежит к эпидермису, состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани и образует выпячивания - сосочки, содержащие кровеносные и лимфатические сосуды, а также нервы. В со-сочковом слое залегают пучки гладких мышечных волокон, часть из которых свя-зана с луковицами волос. При сокращении гладких мышечных элементов волосы поднимаются, а кожа собирается в мелкие складки («гусиная кожа»).

Сетчатый слой состоит из плотной неоформленной соединительной ткани, содержащей эластические, коллагеновые «ретикулярные волокна. Этот слой плавно переходит в подкожную основу (клетчатку), содержащую жировую ткань. Жировой слой выполняет амортизационную функцию, является источником энер-гии, способствует сохранению тепла в организме.

Кожа содержит большое количество нервных окончаний (рецепторов), спо-собных воспринимать различные раздражения, поступающие из внешней среды. В зависимости от характера внешнего воздействия различают температурные, тактильные и болевые рецепторы. Все они имеют разное строение и неравномер-но распределены по поверхности тела человека.

Производными кожи являются волосы, ногти, потовые, сальные и молочные железы. Потовые и сальные, железы выполняют терморегулирующую, защитную и выделительную функции.

Потовые железы распределены неравномерно, общее их количество дости-гает 2,5 млн. Наиболее богата ими кожа ладони и подошв, подмышечных и пахо-вых складок.

Сальные железы располагаются повсеместно. Они связаны с волосом. Секрет - кожное сало - смазывает эпидермис и волосы.

Молочная железа - это парный орган, видоизмененная потовая железа.

51

Функция железы заключается в выработке женского молока для вскармливания детей.

Регулярное закаливание организма, различные водные процедуры (плавание, контрастный душ и т.д.) укрепляют здоровье человека и улучшают общее само-чувствие. Закаливание увеличивает циркуляцию крови, способствует интенсив-ному протеканию обменных процессов в коже и тем самым очищает организм от продуктов распада.

8. НЕРВНАЯ СИСТЕМА

8.1. Строение и функции нервной системы человека

Нервная система-это совокупность анатомически и функционально взаимо-связанных структур, обеспечивающих регуляцию и координацию деятельности организма как единого целого и взаимодействия его с окружающей средой.

Нервная система играет роль аппарата, воспринимающего раздражения из внешней и внутренней среды, анализируя поступающую информацию и обеспе-чивая ответную реакцию организма. Нервная система появилась в ходе эволюции как система, осуществляющая согласованность функций всех органов и адапта-цию организма к условиям существования. В отличие от других интегративных (объединяющих) систем, нервная система выполняет свои функции очень быстро, прицельно и кратковременно. После устранения действия раздражителя, ответная реакция мгновенно прекращается.

По топографическому принципу нервную систему подразделяю на: централь-ную (ЦНС) и периферическую (ПНС). ЦНС включает в себя головной и спинной мозг. ПНС - спинномозговые нервы, черепные нервы, сплетения, ганглии.

Задача ЦНС заключается в том, чтобы, после получения информации, произ-вести в течение долей секунд ее оценку и принять соответствующее решение. В осуществлении последнего неоценима способность головного мозга к хранению и воспроизведению ранее поступившей информации (память). Величайшим дости-жением эволюции нервной системы является мыслительная способность.

ПНС связывает спинной и головной мозг с рецепторами и эффекторами. С функциональной позиции нервная система подразделяется на: соматиче-

скую и вегетативную или автономную. Соматическая нервная система осуществляет связь организма с внешней сре-

дой. Вегетативная нервная система иннервирует внутренние органы, кровеносные сосуды. Она объединяет отдельные части организма в единую целостную систему и осуществляет адаптационно-трофическую функцию организма.

Структурной единицей нервной системы является нейрон. В нейроне выде-ляют тело (сома), отростки и окончания. Отростки являются выростами цито-плазматической мембраны. Различают два вида отростков:

1.Дендриты - короткие многочисленные отростки. Количество дендритов у

52

одной клетки может быть от 1 до 10. Редко встречаются клетки, не имеющие ден-дритов. Размеры дендрита сопоставимы с размерами клетки. Дендриты проводят нервные импульсы к телу клетки.

2.Аксон - длинный отросток. Обычно у нервной клетки он один, или неболь-шое количество. Размеры его колеблются от 1 см до 1 метра. Аксон проводит нервные импульсы от тела клетки.

Нервное волокно - это аксоны, покрытые снаружи глиальной оболочкой. В за-висимость от наличия или отсутствия в составе глиальной оболочки миелина, раз-личают два вида нервных волокон: миелиновые (мякотные) и безмиелиновые (безмякотные). У миелиновых скорость проведения нервного импульса гораздо выше, чем у безмиелиновых.

В зависимости от направления проведения нервных импульсов по отноше-нию к ЦНС различают две группы нервных волокон: центростремительные и цен-тробежные. Центростремительные направляются к спинному и головному мозгу и функционально являются восходящими, афферентными, чувствительными. Центробежные идут от головного и спинного мозга к рабочему органу. Они на-зываются нисходящими, эфферентными, двигательными, эффекторными (если импульс идет к железе).

Нервные окончания бывают трех видов: 1. Рецепторы (воспринимают раздражение); 2. Эффекторы (передают импульсы от ЦНС рабочему органу, мышце, железе); 3. Межнейронные синапсы. Рецепторы - это нервные окончания периферических отростков чув-

ствительных нейронов, обеспечивающих восприятие раздражения и трансформи-рующих энергию раздражения в нервный импульс. По локализации их делят на три группы:

1. Экстерорецепторы - рецепторы, воспринимающие раздражения ок-ружающей среды. Это рецепторы кожи, слизистой оболочки (болевая, тактильная, температурная чувствительность).

2. Интерорецепторы - воспринимают раздражение от внутренних органов, мышц.

3. Проприорецепторы - располагаются в мышцах, сухожилиях, суставах. Обеспечивают координацию тела в пространстве. Отдельно выделяют специфические рецепторы органов чувств, которые

обеспечивают нас обонянием, вкусом, зрением и т.д.

8.2. Центральная нервная система. Строение и функции спинного мозга и отделов головного мозга

Нервная система анатомически подразделяется на центральную и перифери-ческую. Центральная нервная система (ЦНС) включает спинной и головной мозг. В ЦНС происходит анализ, обработка информации, поступающей по нервам от рецепторов тела. Спинной и головной мозг покрыты соединительнотканными

53

оболочками, которые выполняют защитную функцию. Спинной мозг расположен в позвоночном канале от I шейного до I - II пояс-

ничных позвонков (рис. 18).

Р и с. 18. Поперечный разрез спинного мозга 1 - белое вещество мозга; 2 - спинномозговой канал; 3 - задняя продольная борозда;

4 - задний корешок спинномозгового нерва; 5 - спинномозговой узел; 6 -спинномозговой нерв; 7 - серое вещество мозга; 8 - передний корешок спинномозгового нерва;

9 - передняя продольная борозда

Передней и задней продельными бороздами спинной мозг делится на две симметричные половины. В центре проходит спинномозговой канал, вокруг кото-рого сосредоточено серое вещество (состоит из тел нервных клеток). Наружный слой спинного мозга образован белым веществом, состоящим из отростков ней-ронов, которые формируют проводящие пут На поперечных срезах серое вещест-во напоминает контур бабочки и состоит из передних, задних, боковых рогов и промежуточной части, соединяющей их.

В передних рогах расположены двигательные нейроны, аксоны которых ин-нервируют скелетные мышцы; в задних - вставочные нейроны, связывающие чув-ствительные и двигательные нейроны; а в боковых рогах - вегетативные нейро-ны, аксоны которых идут на периферию к вегетативным узлам. От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов, каждый из которых начина-ется двумя корешками: передним (двигательным) и задним (чувствительным). На задних корешках находятся спинномозговые узлы (скопления чувствительных нервных клеток). В межпозвоночных отверстиях двигательные и чувствительные

54

корешки соединяются, образуя смешанные нервы. Каждая пара спинномозговых нервов иннервирует строго определенный участок тела.

Спинной мозг выполняет две важные функции: рефлекторную и проводнико-вую. КАК. рефлекторный центр спинной мозг осуществляет двигательные и веге-тативные рефлексы. Двигательные нейроны спинного мозга иннервируют все мышцы туловища и конечностей. С вегетативными центрами спинного мозга свя-заны важнейшие вегетативные рефлексы: сосудодвигательный, пищевой, дыха-тельный, дефекации, мочеиспускания, половой. Рефлекторную функцию спинной мозг осуществляет во взаимодействии с головным мозгом. Проводниковая функ-ция производится за счет восходящих и нисходящих путей белого вещества.

Головной мозг находится в мозговом отделе черепа. Он состоит из пяти от-делов: переднего, промежуточного, среднего, заднего (мост и мозжечок) и про-долговатого (рис. 19).

Р и с. 19. Продольный разрез головного мозга:

1 - продолговатый мозг; 2 - варолиев мост; 3 - средний мозг; 4 – гипофиз; 5 - промежуточный мозг; 6 - мозолистое тело; 7 - полушарие переднего мозга;

8 – четверохолмие; 9 – червячок; 10 - полушарие мозжечка

Полушария переднего мозга человека являются эволюционно более новыми и достигают наибольшего развития (до 80 % массы мозга). Продолговатый мозг, ва-ролиев мост (задний мозг), средний и промежуточный образуют ствол головного мозга. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Внутри го-ловного мозга находятся полости - мозговые желудочки, заполненные спинномоз-говой жидкостью. Желудочки сообщаются между собой и со спинномозговым ка-налом.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мола. Белое вещест-

55

во продолговатого мозга находится снаружи, серое - внутри, в виде отдельных скоплений нейронов - ядер. Продолговатый мозг выполняет две функции: рефлек-торную и проводниковую. В сером веществе расположены центры дыхания, сер-дечной деятельности, сосудодвигательный, центры безусловных пищевых реф-лексов (сосания, глотания, отделения пищеварительных соков), защитных реф-лексов (кашля, чихания, мигания, слезоотделения, рвоты). С деятельностью про-долговатого мозга, кроме того, связаны рефлексы положения тела, изменения то-нуса шейных мышц и мышц туловища. Белое вещество продолговатого мозга об-разует проводящие пути.

Задний мозг состоит из варолиевого моста и мозжечка. Проводящие пути моста связывают продолговатый мозг и мозжечок с большими полушариями. Мозжечок расположен над продолговатым мозгом. Основными функциями моз-жечка являются координация движений и нормальное распределение мышечного тонуса.

Средний мозг (четверохолмие) состоит из двух ножек и крыши (пластинки четверохолмия); Средний мозг играет важную роль в регуляции мышечного тону-са и в появлении установочных рефлексов, обеспечивающих сохранение правиль-ного положения тела в пространстве. Четверохолмие является центром зритель-ных и слуховых ориентировочных рефлексов.

Промежуточный мозг включает зрительные бугры (таламус), надбугорную часть (эпиталамус), подбугорную область (гипоталамус) и коленчатые тела. Сверху к нему прилегает эпифиз, снизу - гипофиз. Таламус является подкорко-вым центром всех видов чувствительности, за исключением обонятельной. Кроме того, он регулирует и координирует внешнее проявление эмоций (мимику, жесты, изменение дыхания, пульса, давления). В гипоталамусе находятся высшие центры вегетативной нервной системы, обеспечивающие постоянство внутренней среды, а также регулирующие обмен веществ, температуру тела.

Передний мозг представлен правым и левым полушариями, которые соеди-нены пластинкой белого вещества - мозолистым телом. Серое вещество (кора) находится сверху полушарий, белое - внутри. Белое вещество представляет собой проводящие пути полушарий. Среди белого вещества находятся ядра серого ве-щества (подкорковые структуры).

Кора больших полушарий представляет собой слой серого вещества толщи-ной в 2 - 4 мм. Она образована нервными клетками. Различные области коры оп-ределяют разные функции, с чем связано выделение в ней ряда зон. Двигательная зона коры расположена в передней центральной извилине лобной доли. Зона кожно-мышечной чувствительности - в задней центральной извилине теменной доли. Зрительная зона находится в затылочной доле, слуховая - в височных. Цен-тры обоняния и вкуса функционально связаны между собой и расположены на внутренней поверхности височной и лобной долей. Ассоциативные зоны коры (в частности, теменная доля) связывают различные области коры. Здесь происходит интеграция всех импульсов, поступающих и моя. Деятельность этих зон лежит в основе высших психических функций человека (памяти, способности к ло-гическому мышлению и обучению, воображению), обеспечивающих возможность

56

целесообразной реакции поведения. Они играют важную роль в формировании условных рефлексов.

8.3. Периферическая нервная система. Значение ее соматического и вегетативного отделов

Периферическая нервная система включает нервы, нервные узлы, сплете-ния, нервные окончания. Она осуществляет двухстороннюю связь между центром и периферией. В зависимости от характера иннервации органов и тканей ее делят на два отдела: соматический и вегетативный.

Вегетативная нервная система является частью нервной системы, регули-рующей деятельность внутренних органов (дыхания, кровообращения, пищеваре-ния, выделения и др.). Она влияет на обмен веществ и рост; играет ведущую роль в поддержании постоянства внутренней среды и в приспособительных реакциях организма. Центральная часть вегетативной нервной системы расположена в сред-нем, продолговатом и спинном мозге. Импульсы из нервного центра к рабочему органу проходят по двум последовательно расположенным нейронам. Тела пер-вых нейронов лежат в центральном отделе нервной системы, тела вторых - за ее пределами, в узлах вегетативной нервной системы. Вегетативная нервная система не имеет собственных чувствительных путей. Они являются общими для сомати-ческой и вегетативной нервной системы. Деятельность вегетативной нервной сис-темы не подчинена воле человека.

Вегетативная нервная система состоит из двух частей: симпатической и па-расимпатической. Центральный отдел симпатической нервной системы образуют нейроны боковых рогов спинного мозга на уровне всех его грудных и трех верх-них поясничных сегментов. Их отростки заканчиваются в нервных узлах двух це-почек, расположенных по обеим сторонам позвоночника. В этих ганглиях распо-ложены тела вторых двигательных нейронов, отростки которых заканчиваются в рабочих органах (сосуды, железы, гладкие мышцы внутренних органов и др.).

Центральный отдел парасимпатической нервной системы представлен ядра-ми в среднем мозге, продолговатом мозге и в крестцовом отделе спинного мозга. Парасимпатические ганглии, где находятся тела вторых нейронов, расположены около иннервируемых органов или в них.

К большинству внутренних органов подходят как симпатический, так и пара-симпатические нервные волокна (двойная иннервация), которые обычно оказывают противоположное влияние (например, парасимпатическое влияние - ослабление и за-медление сердечной деятельности, симпатическое - усиление и ускорение). Это име-ет большое значение в приспособлении организма к меняющимся условиям среды.

Соматическая нервная система иннервирует все скелетные мышцы орга-низма. Эта система обеспечивает произвольные движении, Действует соматиче-ская нервная система по принципу рефлексов. Соматическая нервная система обеспечивает связь с внешней средой (передвижение тела в пространстве; защит-ную, оборонительную реакцию на раздражение и т.д.).

57

8.4. Регуляция функций в организме человека. Взаимосвязь нервной и гуморальной регуляции

Гуморальная регуляция - это координация физиологических и биохимиче-ских процессов в организме, осуществляемая через жидкие среды (кровь, лимфа, тканевая жидкость) с помощью различных продуктов обмена веществ (в т.ч. и гормонов).

У высокоразвитых животных и человека гуморальная регуляция подчинена нервной, вместе с которой составляет единую систему нейрогуморальной регуля-ции. По всему нашему организму рассредоточены многочисленные рецепторы, которые реагируют на мельчайшие изменения окружающей их среды (в том числе и химические). Они передают информацию центральную нервную систему, кото-рая урегулирует жизненно важные процессы,

Для примера нейрогуморальной регуляции можно показать механизм движе-ния крови по сосудам. Импульсы, посылаемые по нервным окончаниям, могут вызывать или сужение, или расширение просвета сосудов. К гладкой мускулатуре стенок сосудов подходят два вида сосудодвигательных нервов сосудорасширяю-щие и. сосудосуживающие. Импульсы, идущие по этим нервным волокнам, воз-никают в сосудодвигательном центре продолговатого мозга.

При обычном состоянии организма стенки артерий несколько напряжены и их просвет сужен. Из сосудодвигательного центра по сосудодвигательным нервам непрерывно поступают импульсы, которые и обусловливают постоянный тонус. Нервные окончания в стенках сосудов реагируют на изменения давления и хими-ческого состава крови, вызывая в них возбуждение. Это возбуждение поступает и центральную нервную систему, результатом чего служит рефлекторное изменение деятельности сердечно-сосудистой системы. Таким образом, увеличение и умень-шение диаметра сосудов происходит рефлекторным путем, но тот же эффект мо-жет возникнуть и под влиянием гуморальных факторов - химических веществ, ко-торые находятся в крови и поступают сюда с пищей и из различных внутренних органов. Среди них имеют значение сосудорасширяющие и сосудосуживающие вещества. Например, гормон гипофиза - вазопрессин, гормон щитовидной железы - тироксин, гормон надпочечников - адреналин суживают сосуды, усиливают все функции сердца. А гистамин, образующийся в стенках пищеварительного тракта и в любом работающем органе, действует противоположно: расширяет капилляры, не действуя на остальные сосуды. Значительный эффект на работу сердца оказы-вает изменение содержания в крови калия и кальция. Повышение содержания кальция увеличивает частоту и силу сокращений, повышает возбудимость и про-водимость сердца. Калий вызывает прямо противоположный эффект.

8.5. Рефлекс - основа нервной регуляции. Безусловные и условные рефлексы

Основу деятельности нервной системы составляют рефлексы. Рефлекс - это

58

ответная реакция организма на раздражение при участии центральной нервной системы (ЦНС).

Путь, по которому распространяется возбуждение при осуществлении реф-лекса, называют рефлекторной дугой. Рефлекторные дуги состоят из следующих компонентов: рецептора, воспринимающего раздражение; чувствительного (цен-тростремительного) нервного волокна, по которому возбуждение передается от ре-цептора в ЦНС; нервного центра - группы вставочных (ассоциативных) нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС и передающих нервные импульсы с чувствительных нервных клеток на двигательные; двигательного (центробежного) нервного волокна, передающего возбуждение от ЦНС к исполнительному органу, деятельность которого изменяется в результате рефлекса (рис. 20).

Р и с. 20. Рефлекторная дуга: а – двухнейронная; б - трехнейронная

1 – рецептор; 2 - чувствительный (центростремительный) нерв; 3 - чувствительный нейрон в спинномозговом ганглии; 4 - вставочный нейрон; 5 - спинной мозг; 6 - двигательный нейрон в передних рогах спинного мозга;

7 - двигательный (центробежный) нерв;8 - рабочий орган Большое значение для рефлекторной реакции наряду с возбуждением имеет

торможение. Этот нервный процесс заключается в задержке возбуждения в ответ на раздражение или в ослаблении уже возникшего в ЦНС возбуждения. Взаимо-связь возбуждения и торможения обеспечивает согласованную работу всех орга-нов и организма в целом.

Все рефлексы подразделяются на две группы: условные и безусловные Для образования условных рефлексов необходимо сочетание во времени двух раздражителей: безразличного (условного) для данного вида деятельности (свет, звук и т.п., например, для пищеварения) и безусловного, вызывающего определен-ный безусловный рефлекс (пища и др.) Условный сигнал должен предшествовать безусловному, Подкрепление условного сигнала безусловным должно быть неод-нократным и в отсутствии отвлекающих посторонних раздражителей.

59

Безусловные Условные Врожденные, передающиеся по Приобретенные организмом в наследству (слюноотделение, течение жизни глотание, дыхание и т.д.)

Видовые Индивидуальные

Имеют постоянные рефлекторные Не имеют готовых рефлекторные дуги дуг, они формируются при определенных условиях Относительно постоянные, мало Непостоянные, могут изменяющиеся (при попадании выработаться и исчезнуть пищи на корень языка происходит глотательное движение) Осуществляются в ответ на Осуществляются на любое адекватное раздражение воспринимаемое организмом раздражение; формируются на базе безусловных рефлексов

Осуществляются на уровне Осуществляются за счет спинного мозга и ствола головного деятельности коры головного мозга, подкорковых ядер мозга

8.6. Высшая нервная деятельность человека. Социальная обусловленность его поведения

Высшая нервная деятельность (ВНД) - совокупность сложных форм дея-тельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образова-ний, обеспечивающая взаимодействие организма с окружающей средой.

Кора головного мозга и ближайшие к ней подкорковые структуры - матери-альная основа осуществления сложных реакций, лежащих в основе высшей нерв-ной деятельности. Основа высшей нервной деятельности - рефлексы (безусловные и условные). Выработка в процессе жизнедеятельности организма новых услов-ных рефлексов на базе безусловных позволяет ему целесообразно реагировать на внешние раздражители и тем самым приспосабливаться к постоянно изменяю-щимся условиям окружающей среды. При изменении среды возможно затухание или исчезновение выработанных ранее рефлексов, если они не используются че-ловеком. Большинство условных рефлексов сохраняется в течение всей жизни благодаря особому свойству коры - памяти.

Для человека свойственна рассудочная деятельность - мышление. Элементы рассудочной деятельности проявляются и у животных (шимпанзе достает высоко подвешенные бананы, поставив один ящик на другой). Имеется прямая зависи-мость уровня рассудочной деятельности от уровня развития нервной системы. Наибольшее развитие рассудочной деятельности происходит у человека и прояв-ляется она в виде мышления.

Особенность ВНД человека состоит в том, что раздражителями для условных

60

рефлексов у человека служат не только факторы внешней среды (тепло, холод, цвет, запах), но и слова, обозначающие тот или иной предмет, явление. Исключи-тельная способность человека (в отличие от животных) воспринимать смысл сло-ва, свойства предметов, явления, человеческие переживания, обобщенно мыслить, общаться друг с другом с помощью речи. Вне общества человек не может нау-читься говорить, воспринимать письменную и устную речь, изучать опыт, накоп-ленный за долгие годы существования человечества и передавать его потомкам.

9. ОРГАНЫ ЧУВСТВ, ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ, ГИГИЕНА

Наш организм улавливает различные изменения, происходящие во внешней среде, с помощью органов чувств: осязания, зрения, слуха, вкуса и обоняния. В каждом из них имеются специфические рецепторы, воспринимающие определен-ный вид раздражения. В зависимости от способа взаимодействия рецептора с раз-дражителем различают контактные (рецепторы кожи, вкусовые) и дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные) рецепторы, которые улавливают раздра-жение на расстоянии, а не при непосредственном контакте. И. П. Павлов ввел по-нятие анализатора как функциональной системы, состоящей из трех ком-понентов: рецептора (периферической части), проводниковой части и централь-ной части, представленной соответствующей областью коры головного мозга. В рецепторе энергия внешнего раздражения трансформируется в нервные импуль-сы, а затем по чувствительным путям импульсы поступают в соответствующую зону коры, где формируются специфические ощущения.

9.1. Органы зрения

Орган зрения - глаз - состоит из глазного яблока и вспомогательного аппа-рата. К вспомогательному аппарату относят веки, ресницы, слезные железы и мышцы глазного яблока. Веки образованы Складками кожи, высланными изнутри слизистой оболочкой – коньюктивой. Слезные железы находятся в наружном верхнем углу глаза. Слезы омывают передний отдел глазного яблока и через но-сослезный канал попадают в полость носа. Мышцы глазного яблока приводят его в движение и направляют в сторону рассматриваемого предмета;

Глазное яблоко имеет шаровидную форму и располагается в глазнице (рис. 21). Глазное яблоко содержит три оболочки: фиброзную (наружную), сосудистую

(среднюю) и сетчатую (внутреннюю), а также внутренне ядро, состоящее из хру-сталика, стекловидного тела и водянистой влаги передней и задней камер глаза.

Задний отдел фиброзной оболочки представлен плотной непрозрачной со-единительнотканной белочной оболочкой (склерой), передний - прозрачной вы-пуклой роговицей. Сосудистая оболочка богата сосудами и пигментами. В ней

61

выделяют собственно сосудистую оболочку (задняя часть), ресничное тело и ра-дужную оболочку, в центре которой имеется отверстие - зрачок. Основную массу ресничного тела составляет цилиарная (ресничная) мышца, изменяющая своим сокращением кривизну хрусталика.

Сетчатка - светочувствительная оболочка, содержит специальные рецепто-ры - палочки и колбочки. Палочки воспринимают тусклый, сумеречный свет и отвечают за черно-белое изображение.

Р и с. 21. Строение глазного яблока:

1 - роговица глаза; 2 - радужка; 3 - хрусталик; 4 - сетчатка; 5 - сосудистая оболочка; 6 - пигментная оболочка; 7 - белочная

оболочка; 8 - зрительный нерв (желтое пятно); 9 - стекловидное

Колбочки воспринимают яркое дневное освещение и передают цветное изо-

бражение. Большая часть их образует желтое пятно - область наилучшего виде-ния. Фотохимические реакции в колбочках и палочках вызывают нервные им-пульсы, которые передаются в зрительный нерв, а затем в центральную часть ана-лизатора (затылочную область коры).

Большую часть полости глазного яблока заполняет прозрачная студенистая масса - стекловидное тело (поддерживает форму глазного яблока). Хрусталик имеет форму двояковогнутой линзы, задняя часть которой прилегает к стекловид-ному телу, а передняя - обращена к радужной оболочке. Прозрачное вещество хрусталика снаружи покрыто капсулой хрусталика, связанной с ресничным телом. При сокращении мышцы ресничного тела меняется кривизна хрусталика, и лучи света преломляются так, чтобы изображение объекта зрения попало на желтое пятно сетчатки. Способность хрусталика изменять свою кривизну в зависимости от удаленности предметов называю! аккомодацией. При нарушении аккомодации могут возникнуть близорукость (изображение фокусируется за сетчаткой, а не на ней) и дальнозоркость (изображение фокусируется перед сетчаткой). Про-филактикой этих заболеваний служит соблюдение правил личной гигиены, со-блюдение режима работы и отдыха, достаточная освещенность при работе и др.

9.2. Органы слуха и равновесия

Орган слуха и равновесия включает три отдела: наружное, среднее и внут-реннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина представлена эластическим хрящом, покрытым кожей, и служит для улавливания звука. Наружный слуховой проход - канал длиной 3,5см, который начинается наружным слуховым отверстием и заканчивается

62

слепо барабанной перепонкой. Он выстлан кожей и имеет железы, выделяющие ушную серу.

За барабанной перепонкой расположена полость среднего уха, состоящая из барабанной полости, заполненной воздухом, слуховых косточек и слуховой (ев-стахиевой) трубы. Слуховая труба связывает барабанную полость с полостью но-соглотки, что способствует уравниванию давления по обе стороны барабанной перепонки. Только при этом условии возможны нормальные колебания барабан-ной перепонки. Слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремечко - со-единены между собой подвижно (рис. 22).

Молоточек рукояткой сращен с барабанной перепонкой, головка молоточка прилегает к наковальне, которая другим концом соединяется со стремечком. Стремечко широким основанием соединяется с перепонкой овального окна, ве-дущего во внутреннее ухо.

Р и с. 22. Слуховые косточки в среднем ухе (А) и общий вид внутреннего уха (Б): 1 – молоточек; 2 – наковальня; 3 – стремечко; 4 - барабанная перепонка;

5 – улитка; 6 - круглый мешочек; 7 - овальный мешочек; 8-10 - полукружные каналы

Внутреннее ухо расположено it толще пирамиды височной кости; состоит из

костного лабиринта и расположенного в нем перепончатого лабиринта. Кост-ный лабиринт содержит три отдела: преддверие, улитку и полукружные каналы. Улитка относится к органу слуха, остальные его части - к органу равновесия. Улитки представляет собой костный канал, закрученный в виде спирали. Ее по-лость разделена тонкой перепончатой перегородкой - основной мембраной. Она состоит из многочисленных (около 24 тыс.) соединительнотканных волоконец разной длины. На основной мембране помещаются рецепторные волосковые клетки кортиева органа - периферического отдела слухового анализатора.

Звуковые волны через наружный слуховой проход достигают барабанной пе-репонки и вызывают ее колебания. Эти колебания усиливаются (почти в 50 раз) системой слуховых косточек, затем воспринимаются волосками основной мем-браны. Высокие звуки вызывают колебания коротких волоконец, низкие более длинных, расположенных у вершины улитки. Эти колебания возбуждают рецеп-

63

торные волосковые клетки кортиева органа. Далее возбуждение передается по слуховому нерву в височную долю коры больших полушарий, где происходит окончательный анализ и синтез звуковых сигналов.

9.3. Органы обоняния и вкуса

Обонятельный анализатор обеспечивает восприятие запахи. Обонятельные рецепторы находятся в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Раз-дражителями обонятельных клеток служат частицы пахучих веществ вдыхаемого воздуха. Импульсы от обонятельных рецепторов поступают в обонятельную зону коры по обонятельному нерву.

Периферический отдел вкусового анализатора представлен совокупностью всех вкусовых почек, расположенных в эпителии сосочков языка. Вкусовая почка состоит из вкусовых (рецепторных) клеток, раздражителями для которых являют-ся растворимые в воде вещества. Рецепторы, специфичные к восприятию сладко-го, расположены на кончике языка; горького - на корне; кислою и соленого по бо-кам языка.

Центральные отделы вкусового и обонятельного анализаторов со-средоточены на внутренней поверхности височной и лобной долей коры больших полушарий.

10. ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА

Железы человеческого тела делят на две основные группы: внешней (экзок-ринные) и внутренней (эндокринные) секреции. Эндокринные железы имеют выводные протоки, через которые выделяют свой секрет на поверхность слизи-стых оболочек или кожи. К ним относят слюнные железы, печень, молочные, сальные, потовые и др. Эндокринные железы не имеют выводных протоков и выделяют свой секрет - гормоны - в кровь и лимфу. Это гипофиз, щитовидная, па-ращитовидные железы, надпочечники, эпифиз, вилочковая железа. Кроме желез внешней и внутренней секреции существуют железы смешанной секреции - по-ловые и поджелудочная.

Гормоны - химические соединения, обладающие высокой биологической ак-тивностью и в малых дозах дающие значительный физиологический эффект, - иг-рают ведущую роль в гуморальной регуляции функций организма. По химической природе гормоны делят на три группы: полипептиды и белки (инсулин); амино-кислоты и их производные (тироксин, адреналин); стероиды (половые гормоны), Гормоны циркулируют в крови в свободном состоянии и в виде соединений с бел-ками. Связанные с белками гормоны, как правило, переходят в неактивную форму. Для гормонов характерны дистантный характер действия (органы и системы, на которые действуют гормоны, расположены далеко от места их образования), а также строгая специфичность действия и высокая биологическая активность.

64

Гормоны могут оказывать свое влияние различными путями: через нервную систему, гуморально, непосредственно воздействуя на органы и ткани. Действие гормонов заключается в регуляции и интеграции функций организма, в обеспече-нии адаптации организма к меняющимся условиям внешней среды и поддержании равновесия внутренней среды (гомеостаза).

Железы внутренней секреции имеют различное местоположение, но они тес-но связаны между собой. Нарушение функции одной железы приводит к измене-нию деятельности других. Нарушения бывают двоякого рода: усиление деятель-ности желез - гиперфункция (образуется и выделяется в кровь увеличенное коли-чество гормонов); ослабление деятельности - гипофункция (количество гормонов, образующихся и выделяющихся в кровь, уменьшается).

Гипофиз входит в состав промежуточного мозга. Выделяет: 1. Соматотропный гормон (регулирует рост). Гиперфункция в детском воз-

расте приводит к гигантизму, у взрослого человека возникает акромегалия (уве-личение размеров носа, нижней челюсти, кистей рук и стоп ног). При гипофунк-ции в детском возрасте происходит задержка роста – карликовость.

2. Гонадотропный гормон (регулирует деятельность половой системы). 3. Тиреотропный гормон (действует на щитовидную железу). 4. Адренокортикотропный гормон (действует на надпочечники). Щитовидная железа располагается на шее впереди гортани. Это важнейшая

железа организма. Основными ее гормонами являются тироксин и трийодтиронин. Основной функцией этих гормонов является стимуляция окислительных процес-сов в клетках, регуляция водного, белкового, жирового, углеродного и минераль-ного обменов, роста и развития организма. Щитовидная железа оказывает дейст-вие на функции центральной нервной системы и высшую нервную деятельность.

При гипофункции происходит снижение основного обмена, ожирение, апа-тия, понижение температуры тела, слизистый отек тканей. При гиперфункции возникает увеличение щитовидной железы, повышение возбудимости нервной системы, основного обмена, снижение массы тела, пучеглазие.

Надпочечники - парные железы, располагаются на верхних полюсах почек. Они состоят из двух слоев: наружного (коркового) и внутреннего (мозгового). Корковое вещество вырабатывает три типа гормонов: глюкокортикоиды, мине-ралкортикоиды и половые гормоны. Мозговое вещество вырабатывает адреналин и норадреналин. Гормоны надпочечников участвуют в обменных процессах, обу-славливают развитие вторичных половых признаков, в качестве медиаторов уча-ствуют в проведении нервных импульсов и т.д.

65

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 3 1. Организм человека и составляющие его структуры ...................................... 5 1.1. Основные анатомические понятия ................................................................. 5 1.2. Клетка ................................................................................................................ 7 1.3. Ткани. Взаимосвязь их строения и функций................................................. 9 2. Опорно-двигательная система (аппарат) ........................................................ 14 2.1. Кости и их соединения .................................................................................. 14 2.2. Мышечная система ........................................................................................ 19 2.3. Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой

деятельностью. Профилактика заболеваний опорно-двигательного аппарата. ..... 22 3. Пищеварительная система ............................................................................... 23 3.1. Профилактика желудочно-кишечных заболеваний.................................... 27 4. Дыхательная система ........................................................................................ 28 4.1. Газообмен в легких и тканях......................................................................... 31 4.2. Механизм дыхательных движений............................................................... 31 5. Сердечно - сосудистая система........................................................................ 32 5.1. Внутренняя среда организма......................................................................... 33

5.1.1. Состав и функции крови. Переливание крови .............................................................33 5.1.2. Лимфа ...............................................................................................................................35 5.1.3. Защитные свойства организма. Иммунитет. Борьба с инфекционными

заболеваниями. Профилактика ВИЧ-инфекции н заболевания СПИДом.......................................35 5.2. Кровообращение............................................................................................. 37

5.2.1. Сердце ..............................................................................................................................37 5.2.2. Частота сердечных сокращений. Минутный объем крови .........................................39 5.2.3. Органы кровообращения (сосуды) ................................................................................40 5.2.4. Изменение состава крови в малом и большом кругах кровообращения...................41

5.3. Лимфообращение ........................................................................................... 42 5.4. Взаимосвязь дыхания и кровообращения. Первая доврачебная помощь

при нарушении деятельности органов дыхания и кровообращения........................ 43 5.4.1. Меры доврачебной помощи при повреждении крупных сосудов руки ....................44

5.5. Гигиена сердечно-сосудистой системы ....................................................... 45 6. Обмен веществ и энергии. Выделительная система...................................... 46 6.1. Обмен веществ и энергии (метаболизм)...................................................... 46

6.1.1. Витамины, их роль в обмене веществ...........................................................................47 6.2. Выделение из организма продуктов обмена веществ ................................ 47

6.2.1. Мочевыделительная система .........................................................................................48 6.2.2. Кожа .................................................................................................................................50

8. Нервная система ................................................................................................ 51 8.1. Строение и функции нервной системы человека ....................................... 51 8.2. Центральная нервная система. Строение и функции спинного мозга и

отделов головного мозга............................................................................................... 52 8.3. Периферическая нервная система. Значение ее соматического и

вегетативного отделов .................................................................................................. 56

66

8.4. Регуляция функций в организме человека. Взаимосвязь нервной и гуморальной регуляции ................................................................................................ 57

8.5. Рефлекс - основа нервной регуляции. Безусловные и условные рефлексы......................................................................................................................... 57

8.6. Высшая нервная деятельность человека. Социальная обусловленность его поведения ................................................................................................................. 59

9. Органы чувств, их значение в жизнедеятельности организма. Строение и функции, гигиена........................................................................................................... 60

9.1. Органы зрения ................................................................................................ 60 9.2. Органы слуха и равновесия........................................................................... 61 9.3. Органы обоняния и вкуса .............................................................................. 63 10. Эндокринная система...................................................................................... 63