Андрей Шляхов

Анатомия для ищущих свой пупок

© Шляхов А.Л.

© «Издательство АСТ», 2019

* * *

«Наука о строении человеческого тела является самой достойной для человека областью познания»

Андреас Везалий, основоположник научной анатомии.

Предисловие

Организм человека изучают три науки — анатомия, физиология и гигиена.

Анатомия изучает строение организма.

Физиология изучает функции органов и всего организма в целом.

Гигиена изучает условия, необходимые для сохранения и укрепления здоровья.

Среди трех этих наук самой трудной для понимания, что в школах, что в высших учебных заведениях, традиционно считается анатомия. Бытует мнение, что анатомию можно одолеть только зубрежкой. Зубрить, зубрить и еще раз зубрить! Иначе никак! На самом же деле это не так. Если рассматривать человеческий организм как единую систему, а не набор отдельных органов, то сразу становится ясно, насколько логично он устроен. Нужно не зубрить, а думать — понимать назначение каждого органа, видеть взаимосвязь между органами и системами и т. п. При таком подходе зубрить ничего не придется.

Для того, чтобы облегчить запоминание материала, вы можете пользоваться следующими приемами.

Во-первых, призовите на помощь воображение. Представляйте себе то, о чем читаете. Не ограничивайтесь одним лишь рассмотрением рисунков, а создавайте в уме образы. Представьте, как делится клетка, как течет по сосудам кровь, как сокращается под воздействием нервного импульса мышца… То, что вы ярко представили, вы запомните и уже не забудете.

Во-вторых, будьте не только учеником, но и педагогом. Изучив очередной раздел, сядьте перед зеркалом (впрочем, можно обойтись и без него) и проведите для себя нечто вроде лекции по изученной теме. Если понадобится, то можете заглянуть в учебник, только не подменяйте лекцию чтением материала вслух. Вы должны не читать, а рассказывать то, что усвоили. Как только прочтете лекцию без помощи учебника, можете переходить к следующему разделу.

Не усвоив как следует предыдущего раздела, к следующему приступать не стоит. Толку не будет. Три сестры — Анатомия, Физиология и Гигиена такого подхода не одобряют. Это у их дальней родственницы Истории можно знать все о Второй мировой войне, не зная ничего о Великой французской революции (это просто пример, не более того).

В-третьих, старайтесь пользоваться одновременно всеми тремя «инструментами», имеющимися в вашем распоряжении — и анатомией, и физиологией, и гигиеной. Иначе говоря — практикуйте комплексный подход к учебе. Не пренебрегайте ни одной главой, ни одним абзацем, ни одним предложением, которое встретите в учебнике. Лишних слов, лишних враз здесь нет. Все строго по делу. Автор очень старался изложить материал в доступной, удобной для понимания и лаконичной форме, чтобы читателям не пришлось бы продираться сквозь дебри ненужных фраз.

В добрый путь!

Приятного чтения!

Глава 1. Клетки. Ткани. Органы

Клетка

Знакомство с организмом человека мы начнем с клетки. Клетки — это своеобразные «кирпичики» из которых состоят живые и растительные организмы. Есть организмы, которые состоят всего из одной клетки, например — бактерии. Клетки могут быть разными — животными или растительными, нервными или мышечными и т. д., но несмотря на имеющиеся различия, строение всех клеток схоже.

Все клетки имеют оболочку — клеточную мембрану, цитоплазму (полужидкую клеточную среду) и ядро.

Клеточная мембрана не просто ограничивает клетку от внешней среды, обеспечивая ее целостность, но и регулирует обмен между клеткой и окружающей средой, пропуская через имеющиеся в ней поры в клетку и из клетки определенные вещества. Обратите внимание — определенные! Проницаемость клеточной мембраны избирательна. Одни вещества проходят через нее, а другие — нет. Таким образом, можно сказать, что кроме структурной (механической) функции — отделения клетки от внешней среды, мембрана также выполняет транспортную и барьерную функции. Вообще-то функций у клеточных мембран больше, но в рамках нашего курса достаточно знать три эти.

Схема строения животной клетки

! Вспомните из курса ботаники, что растительные клетки отличаются от животных наличием дополнительной клеточной оболочки (стенки).

В полужидкой цитоплазме находятся обязательные клеточные компоненты, которые называются «органеллами», а также непостоянные компоненты, называющиеся «включениями». Давайте познакомимся с ними поближе.

Главный обязательный компонент любой клетки — это клеточное ядро, в котором хранится информация о клетке, необходимая для образования новых клеток путем деления. Клеточное ядро может иметь различную форму — от сферической до веретенообразной. Ядро обеспечивает наследственность, иначе говоря отвечает за то, чтобы дочерние клетки были похожими на родительские. Информация хранится в хромосомах, образованных из молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и различных белков. Хромосомы имеют вид длинных тонких нитей, которые распределяются по всему объему ядра. В ядрах соматических (или неполовых) клеток тела у всех организмов, принадлежащих к одному биологическому виду, содержится одинаковое количество хромосом, которое называется «набором хромосом». Схожие хромосомы группируются попарно. В соматических клетках человека 46 хромосом или 23 пары. А вот в ядрах половых клеток хромосом содержится вдвое меньше, чем в соматических клетках — по одной из пары. Соединяясь вместе, две половые клетки (мужская и женская), образуют одну клетку с полным набором хромосом. Из этой клетки развивается новый организм. Поскольку половина хромосом получена ребенком от отца, а половина от матери, ребенок одновременно похож и на отца, и на мать. О делении клеток мы еще поговорим позже.

От цитоплазмы ядро отделяет ядерная оболочка, состоящая из двух разделенных промежутком мембран. В них, как и в клеточной мембране, есть поры, через которые происходит обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Ядро имеет свою «цитоплазму», которая называется «нуклеоплазмой» или «кариоплазмой». В отличие от цитоплазмы, основу которой составляет вода, кариоплазма представляет собой коллоидный раствор белков и потому отличается высокими плотностью и вязкостью.

Строение клеточного ядра

Кроме хромосом в клеточном ядре содержатся так называемые «ядрышки» — образования не имеющие собственной оболочки. Их может быть от 1 до 7. Ядрышки состоят из молекул белков и рибонуклеиновой кислоты (РНК). В ядрышках синтезируются органеллы, которые называются «рибосомами».

Рибосома

Рибосомы — сферические образования, не имеющие своей мембраны. Рибосомы выполняют очень важную функцию синтеза белков из аминокислот, причем делают это не абы как, а согласно информации, записанной в матрице — молекуле РНК.

Итак, клеточное ядро хранит информацию, необходимую для воспроизведения новых клеток и, вместе с рибосомами, обеспечивает этот процесс «строительным материалом» — белками.

Какие еще органеллы находятся в цитоплазме?

Митохондрии — это своеобразные энергетические станции клетки. Обычно в клетке содержится около 2-х тысяч митохондрий, общий объем которых составляет до четверти общего объема клетки. Митохондрии имеют сферическую или эллипсоидную форму. Мембран у митохондрии две — гладкая внешняя и складчатая внутренняя, которая образует множество поперечных перегородок, называемых «кристами».

Строение митохондрии

Органические вещества, проникающие в клетку извне, подвергаются в митохондриях окислению. При этом образуются молекулы вещества, называемого «аденозинтрифосфатом» (сокращенно — АТФ). Молекулы АТФ представляют собой подобие накапливающих энергию аккумуляторов. Когда организму нужна энергия, они распадаются и выделяют ее.

Аппарат Гольджи, названный в честь итальянского ученого Камилло Гольджи, открывшего его в 1898 году, представляет собой «сортировочный центр» — систему мембранных структур, цистерн и пузырьков, в которых накапливаются вещества, синтезированные внутри клетки. Вещества сортируются, некоторые из них изменяются, нужные остаются, а ненужные выводятся за пределы клетки.

Аппарат Гольдджи

Кроме этого, в аппарате Гольджи синтезируются лизосомы, имеющие мембрану органеллы, похожие на пузырьки, в которых содержится много ферментов. Ферменты разлагают молекулы сложных органических веществ на более простые, иначе говоря — лизосомы занимаются «перевариванием» сложных веществ.

Структура Лизосомы

Две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу и образующие так называемый «клеточный центр» представляют собой цилиндрическое образование, состоящее из девяти пучков микроскопических трубочек. Центриоли участвуют в делении клетки.

В клетке есть своя транспортная система — это эндоплазматическая сеть или эндоплазматический ретикулум, которая представляет собой сложное сплетение каналов и полостей. Объем этой сети в среднем составляет от 30 до 50 % клеточного объема. На наружной поверхности эндоплазматической сети располагаются рибосомы, которые, как мы уже знаем, синтезируют белок.

Центриоли

Эндоплазматическая сеть

Самыми простыми по строению органеллами являются вакуоли — ограниченные мембраной пузырьки, заполненные газом или жидкостью. В животных клетках вакуоли занимают не более 5 % от общего объема клетки, а в растительных клетках могут занимать до 90 %. Если в растительных клетках чаще всего бывает одна крупная расположенная в центре вакуоль, то в животных клетках мы можем видеть несколько мелких вакуолей, которые располагаются на периферии. Вакуоли выполняют различные функции — подобно лизосомам разлагают сложные молекулы на простые, участвуют в выведении веществ за пределы клетки, накапливают нужные вещества и т. д.

Мы закончили знакомство с клеткой, точнее — с животной клеткой. Давайте закрепим полученные знания. Возьмите лист бумаги и ручку или карандаш и попробуйте без помощи учебника нарисовать клетку со всем ее содержимым. Не старайтесь добиться полного сходства с приведенными в книге рисунками. Дело не в сходстве, а в том, чтобы вы ничего не забыли бы нарисовать. Когда закончите рисунок, перечислите функции каждого нарисованного элемента.

Химический состав клетки

Клетки состоят из неорганических и органических веществ.

Неорганические вещества представлены водой, кислородом, углекислым газом и минеральными солями. В выражении «вода — основа жизни» нет никакого преувеличения. Все реакции между веществами в клетках проходят в водной среде, при участии воды осуществляется теплорегуляция. В организме человека примерно 60 % воды, иначе говоря, ее содержание больше, чем содержание всех других веществ вместе взятых. Большинство клеток живых организмов содержат 70–80 % воды, в костных клетках ее около 20 %, а в зубной эмали, самой твердой ткани организма — 10 %.

Содержание химических элементов в клетке

Кислород, являющийся одним из сильнейших природных окислителей, участвует во многих химических процессах, происходящих в клетках. Углекислый газ является одним из конечных продуктов клеточной жизнедеятельности. Количество минеральных солей, содержащихся в клетке, весьма мало, но без них нельзя обойтись, потому что они нужны для нормальной жизнедеятельности.

Органические вещества клетки представлены молекулами нуклеиновых кислот, белков, жиров (липидов) и углеводов.

Органические вещества клетки

Нуклеиновые кислоты — дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая, как мы уже знаем, хранят наследственную (генетическую) информацию.

Белки, сложные высокомолекулярные вещества, состоящие из аминокислот, участвуют во всех процессах жизнедеятельности клетки. С учетом функций, клеточные белки можно разделить на три группы:

1. ферменты, участвующие в химических реакциях в качестве ускорителей;

2. специфические белки, вырабатываемые не для собственно клеточных нужд, а для нужд всего организма, так сказать «на экспорт» — гормоны, пищеварительные ферменты, медиаторы (вещества, с помощью которых нервный импульс передается от одной клетки к другой) и др.;

3. структурные белки, используемые для восстановления и обновления клеточных элементов.

По содержанию в клетке белки стоят на втором месте после воды. Они составляют примерно 50 % от сухого остатка клеточных веществ.

Среди жиров главное значение имеют фосфолипиды (липиды, содержащие остаток фосфорной кислоты) из молекул которых состоят все клеточные мембраны — и самой клетки, и ее элементов. Фосфолипиды, как и все жиры — хороший теплоизолятор, они предохраняют клетку от потери тепла. Кроме того, жиры служат источником энергии и воды (при разложении 1 г жира образуется 1,1 мл воды). Капельки жира могут находиться в цитоплазме в виде включений — это клеточный энергетический запас «на черный день».

Другим источником энергии являются углеводы, в первую очередь — глюкоза и ее полимер[1] гликоген. Кроме этого, углеводы, наряду с жирами и белками, являются «строительным материалом», они водят в состав различных клеточных элементов.

Деление клетки

Клетки живых организмов постоянно делятся, воспроизводя новые клетки вместо отмирающих старых. За жизнь человека в его организме осуществляется порядка 1014 делений клеток. 10 в 14-ой степени! 1 00 000 000 000 000! Сто тысяч миллиардов делений! Впечатляющая цифра, не правда ли?

С делением клетки мы ознакомимся на примере митоза или непрямого деления, наиболее распространенном способе воспроизводства клеток.

Митоз

Рассмотрите картинку. В интерфазе ничего не происходит. Это промежуточная между делениями фаза. Клетка увеличивает свою массу и удваивает хромосомы, готовясь к предстоящему делению. Когда масса увеличится вдвое и хромосомы удвоятся, настает время делиться.

Пойдем дальше.

Первая фаза митоза, называемая «профазой», является самой продолжительной фазой. Начинается она с того, что нити-хромосомы утолщаются и сворачиваются в спираль. Хромосомы удвоились, но пока они соединены попарно перемычками, называемыми «центромерами».

Хромосома

Ядерная мембрана и ядрышки исчезают. Хромосомы вырываются на свободу и рассредоточиваются по всей клетке. Центриоли отходят к полюсам.

Вторая фаза митоза называется «метафазой». Разошедшиеся по полюсам центриоли образуют так называемое «веретено деления». Веретено это состоит из микротрубочек, которые прикрепляются к хромосомам и предназначено оно для дележа хромосом между двумя клетками.

Образование веретена деления (оно видно на среднем рисунке) и разделение хромосом.

Если центриоли расположены у полюсов, то хромосомы выстраиваются возле условного «экватора», отчего вся система имеет веретенообразную форму, давшую ей название.

Во время третьей фазы, которая называется «анафазой», центромеры, скреплявшие пары хромосом разрушаются и хромосомы расходятся к полюсам клетки.

В заключительной, четвертой фазе, называемой «телофазой» — хромосомы раскручиваются в нити, вновь образуются ядра, микротрубочки веретена «собираются» в центриоли, делится цитоплазма, а в экваториальной зоне клетки образуется перетяжка, разделяющая две сестринские клетки.

Вот и все. Вместо одной материнской клетки появились две дочерние. Процесс деления завершен. Наступает интерфаза.

Ознакомимся вкратце с двумя другими видами деления клеток.

«Амитозом», т. е. «не митозом», называется прямое деление клетки, происходящее простым разделением ядра надвое без образования веретен деления. Поскольку веретена не образуются, наследственный материал распределяется между ядрами случайным образом. Ядро делится, а клетка — нет. Она становится двуядерной. Амитоз характерен для стареющих клеток с пониженной активностью.

Амитоз

Процесс деления клеток, в результате которого не происходит удвоения числа хромосом в материнской клетке (т. е. дочерние клетки получают по половинному набору хромосом), называют «мейозом». Мейоз проходит в два этапа. Первое деление клеток происходит с удвоением числа хромосом, но при делении хромосомные пары не разделяются надвое, дочерние клетки получают от материнской парные хромосомы, скрепленные центромерами.

Практически сразу же по окончании первого деления, начинается второе, перед которым удвоения числа хромосом не происходит. В результате мейоза из одной материнской клетки с полным набором хромосом образуются четыре дочерних клетки с половинным набором хромосом. Таким путем образуются половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки.

Межклеточное вещество

Межклеточное вещество, также называемое «внеклеточным матриксом», это окружающие клетки продукты их жизнедеятельности. Межклеточное вещество может быть жидким, как в крови, желеобразным или твердым. Твердое межклеточное вещество в основном состоит из коллагена — белка, имеющего нитевидную структуру. Кроме коллагена, в межклеточном веществе находятся другие белки и гиалуроновая кислота.

Обратите внимание! Межклеточное вещество имеет неклеточную природу. Оно состоит из молекул, а не из клеток.

Белые промежутки между клетками — это межклеточное вещество

Ткани

Группы клеток (вместе с межклеточным веществом), имеющих схожее строение и выполняющих схожие функции, называют «тканями». Из сочетания тканей состоят органы.

В организмах животных выделяют следующие виды тканей:

1. Эпителиальная или покровная ткань (эпителий), которая покрывает организм снаружи (верхний слой кожи), выстилает поверхность внутренних органов и полости организма, а также входит в состав желез внутренней и внешней секреции. Соответственно, эпителий подразделяется на два вида — покровный и железистый. Покровный эпителий отделяет организм от внешней среды и органы друг от друга (барьерная функция), а также способствует обмену веществ между организмом и внешней средой (обменная функция). Клетки покровной эпителиальной ткани плотно соединены друг с другом, межклеточного вещества между ними практически нет. Они могут лежать в один или в несколько слоев.

Виды эпителиальной ткани

Однослойный эпителий

Многослойный эпителий

Железистый эпителий

Мерцательный эпителий

Железистый эпителий образует различные железы. Выделяемые клетками железистого эпителия секреты участвуют в жизнедеятельности организма.

Кроме перечисленных функций, эпителиальная ткань может участвовать во всасывании веществ (эпителий кишечника) и в газообмене (эпителий легких). Дыхательные пути выстланы особым видом эпителиальной ткани, называемой «мерцательным эпителием», клетки которого имеют обращенные наружу подвижные реснички. Эти реснички удаляют из дыхательных путей мелкие твердые частицы, попадающие туда с воздухом.

2. Соединительная ткань, играющая вспомогательную роль во всех без исключения, органах, где она выполняет опорную, защитную и трофическую (питательную) функции. Соединительная ткань образует опорный каркас и наружные покровы всех органов. Соединительная ткань отличается большим разнообразием клеток, к ней относятся кровь и кроветворная ткань, лимфатическая ткань, жировая ткань, костная ткань, хрящевая ткань, волокнистая соединительная ткань. Клетки соединительной ткани расположены рыхло, в ней много межклеточного вещества.

Виды соединительной ткани

Жир

Соединительная ткань

Кровь

Хрящевая ткань

Кость

3. Мышечная ткань может различаться по строению, но все ее виды обладают одной особенностью — способностью к выраженным сокращениям. Мышечная ткань состоит из вытянутых в длину клеток, которые сокращаются под воздействием раздражения, передаваемого нервной системой.

Обратите внимание! Способностью изменять форму также обладают клетки других тканей, но только у клеток мышечной ткани эта способность является основной функцией и наиболее выражена.

Работа сердца, дыхание, передвижение пищи по желудочно-кишечному тракту, речь, перемещения организма в пространстве осуществляются благодаря мышечным клеткам.

Различают гладкую и поперечно-полосатую мышечные ткани.

Гладкая мышечная ткань

Гладкая мышечная ткань состоит из одноядерных клеток веретенообразной формы длиной от 15 до 500 мкм. В световом микроскопе цитоплазма этих клеток выглядит однородно, без поперечной исчерченности, присущей поперечно-полосатой мышечной ткани. Гладкая мышечная ткань медленно сокращается и расслабляется и ее деятельность является непроизвольной, то есть не управляется по нашей воле. Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок пищеварительного тракта, кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих и дыхательных путей.

Поперечно-полосатая мышечная ткань делится на скелетную и сердечную.

Клетки поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани имеют большую длину, которая выражается в сантиметрах. Эти клетки многоядерные (число ядер может быть более 100), в световом микроскопе их цитоплазма выглядит как череда темных и светлых полосок, что обусловлено чередованием участков с различными оптическими свойствами. Поперечно-полосатые мышечные клетки имеют высокую скорость сокращения и расслабления, а также обладают произвольностью — их деятельность управляется по нашей воле.

Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань

Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань

Клетки поперечно-полосатой сердечной мышечной ткани, называемые «кардиомиоцитами», имеют прямоугольную форму и относительно небольшие размеры — до 120 мкм в длину и 20 мкм в ширину. Кардиомиоциты обычно имеют одно ядро. Особенность их в том, что они связаны друг с другом при помощи особых вставочных дисков. Благодаря этой связи, электрический импульс, вызывающий сокращение, имеет возможность быстро распространяться по большому участку мышечной ткани.

4. Нервная ткань обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем организма и осуществляет их регуляцию. Нервные клетки, называемые «нейронами», способны воспринимать раздражение и передавать регулирующие (возбуждающие или тормозящие) импульсы. Нервная ткань входит в состав головного и спинного мозга, а также в состав нервов. Нейроны имеют звездчатую форму и состоят из тела с отростками.

Строение нейрона

Среди отростков различают дендриты, которые воспринимают сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или от внешних раздражителей, и аксоны, передающие нервные сигналы от тела нейрона к другим нервным клеткам или непосредственно к органам. Если дендритов у нейрона может быть много, то аксон всегда только один. Место контакта аксона с другими клетками называют «синапсом». Механизм передачи нервного импульса может быть химическим, электрическим или смешанным. При химическом механизме клетка, являющаяся источником импульса, выпускает в межклеточное пространство особое вещество, называемое «нейромедиатором», которое возбуждает или затормаживает клетку, получающую импульс. При электрическом механизме из клетки в клетку переходят ионы. При смешанном механизме нейромедиатор усиливает «ионную» передачу импульса.

Органы. Системы органов

Ткани образуют органы — части организма, выполняющие определенные функции. Сердце, печень, почки, ухо, рука — все это органы. У каждого органа есть своя индивидуальная форма и определенное положение в организме. Органы состоят из нескольких тканей. Соединительная, нервная и эпителиальная ткани присутствуют в любом органе. Соединительная ткань образует «каркас» органа, нервная ткань обеспечивает управление органом, а эпителиальная ткань образует кровеносные сосуды, питающие орган. А вот мышечной ткани в органе может не быть совсем.

Одна из тканей органа играет главную, доминирующую роль. Так, например, в любой железе доминирует эпителиальная ткань, а в любой мышце — мышечная.

Есть жизненно важные органы, такие, например, как сердце, без которых жизнедеятельность организма невозможна и есть органы, без которых организм способен существовать, например — селезенка.

Органы человека

Органы объединяются в системы органов. Система — это ряд органов, имеющих схожее строение, единое происхождение и выполняющих одинаковые функции. В организме человека различают следующие системы органов:

— нервную;

— эндокринную;

— пищеварительную;

— дыхательную;

— мочевыделительную;

— опорно-двигательную;

— покровную;

— кровеносную;

— лимфатическую;

— иммунную, включающую в себя помимо иммунной системы органы кроветворения;

— половую;

— сенсорную (органы чувств).

Нервная и эндокринная системы относятся к регуляторным системам, потому что они координируют работу всего организма, а все прочие системы относятся к исполнительным.

Нервная система состоит из рецепторов, нервов, головного и спинного мозга. Она объединяет все другие системы, регулирует и согласовывает их деятельность, а также обеспечивает психическую деятельность человека.

Нервная система

Эндокринная система состоит из желез внутренней секреции, к которым относятся щитовидная железа, околощитовидные железы, вилочковая железа (тимус), гипофиз, гипоталамус, эпифиз, поджелудочная железа, надпочечники, параганглии и половые железы — семенники у мужчин и яичники у женщин. Каждая железа вырабатывает и выделяет в кровь особые химические вещества, участвующие в регуляции определенных функций организма.

Обратите внимание! Эндокринные железы не имеют выводных протоков в отличие от экзокринных желез — молочных, сальных, слюнных и др. Вещества, вырабатываемые эндокринными железами, поступают непосредственно в кровеносную систему.

Эндокринная система

Пищеварительная система включает в себя органы ротовой полости (язык, зубы, слюнные железы), глотку, пищевод, желудок, кишечник, печень, поджелудочную железу. Поджелудочная железа участвует и в пищеварении и в секреции. Ее эндокринная часть вырабатывает гормоны, такие, как глюкагон, инсулин, соматостатин, панкреатический полипептид и «гормон голода» грелин. Экзокринная часть вырабатывает пищеварительные ферменты амилазу, липазы и протеазы. В пищеварительной системе происходит измельчение и переваривание пищи, а также всасывание питательных веществ, получившихся в результате этого процесса. Из кишечника эти вещества по кровеносной системе доставляются ко всем органам и тканям организма.

Пищеварительная система

Дыхательная система участвует в обеспечении организма кислородом и в выведении углекислого газа. Она состоит из носовой полости, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и легких.

Дыхательная система

Вдох

Выдох

Мочевыделительная система выводит жидкие (растворенные в воде) продукты обмена веществ. Она состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Мочевыделительная система

Опорно-двигательная система состоит из костей с соединяющими их суставами и мышц. Эта система выполняет опорную, двигательную и защитную функции. Защитная функция выражается в том, что кости скелета и мышцы защищают внутренние органы от повреждения.

Опорно-двигательная система

Покровная система состоит из кожи, слизистых оболочек и дополнительных структур — волос, ногтей, потовых и сальных желез. Главной функцией покровной системы является защита организма от внешних воздействий и проникновения возбудителей различных болезней. Кроме этого, покровная система выделяет из организма продукты обмена веществ и участвует в терморегуляции. Покровная система — самая большая по размеру система органов.

Кровеносная (сердечнососудистая) система состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце сокращаясь обеспечивает движение крови по сосудам. Функцией кровеносной системы является обеспечение органов и тканей кислородом и прочими необходимыми веществами, а также освобождение их от углекислого газа и других продуктов обмена веществ.

Кровеносная система

Лимфатическая система тесно связана с кровеносной, являясь ее дополнением. Лимфатическая система транспортирует тканевую жидкость и белки из межтканевого пространства в кровь через подключичные вены.

Тканевая жидкость образуется из жидкой части крови, которая называется «плазмой». Через поры в стенках кровеносных сосудов плазма проникает в межклеточное пространство. Тканевая жидкость передает клеткам питательные вещества и забирает продукты жизнедеятельности клеток.

Жидкость, циркулирующая в лимфатических сосудах, называется «лимфой». В состав лимфатической системы входят лимфатические стволы и протоки, лимфатические узлы, лимфатические сосуды и капилляры. В отличие от кровеносной системы, лимфатическая система не имеет центрального насоса, такого, как сердце и не является замкнутой. Лимфа движется по сосудам гораздо медленнее, чем кровь. Главной функцией лимфатической системы является транспортная — удаление из тканей избытка воды, белков, жиров и солей, которые возвращаются в кровеносное русло. Лимфоузлы, в которых лимфа фильтруется, выполняют барьерную функцию, удаляя из лимфы продукты обмена веществ и болезнетворные микробы.

Лимфатическая система

Иммунная система сохраняет постоянство внутренней среды организма обеспечивая невосприимчивость к различным чужеродным агентам — микробам, вирусам, паразитам и т. п. Центральными органами иммунной системы являются красный костный мозг, селезенка и тимус (вилочковая железа), периферическими — лимфатические узлы и скопления лимфоидной ткани в других органах (например — в миндалинах). В центральных и периферических органах иммунной системы вырабатываются особые клетки, которые обеспечивают иммунитет — невосприимчивость к заболеваниям, вызываемым различными возбудителями.

Иммунная система

Половая (репродуктивная) система обеспечивает воспроизведение новых поколений. У мужчин и женщин строение половой системы различное. Мужские половые клетки — сперматозоиды, вырабатываются в парных органах, называемых яичками или семенниками. Женские половые клетки — яйцеклетки вырабатываются в яичниках, которые тоже являются парными. Развитие плода происходит в матке — мышечном органе, способном к выраженному растяжению.

Органы чувств — это глаза, обеспечивающие зрение, уши, обеспечивающие слух, язык, благодаря которому мы распознаем вкусовые ощущения, нос обеспечивающий обоняние, кожа, которая обеспечивает осязание, а также ощущение боли и температуры, и вестибулярный аппарат — орган равновесия позволяющий определять положение и перемещение тела в пространстве. Вестибулярный аппарат располагается в полости внутреннего уха. Он состоит из двух перепончатых мешочков — круглого и овального — и трех полукружных каналов.

Вестибулярный аппарат

Уровни организации организма

Любой сложный организм имеет многоуровневую организацию. В организме человека различают пять уровней организации.

Первый уровень — клеточный. Клетка — наименьшая структурная и функциональная единица живого организма. Клетки — это те «кирпичики», из которых построен организм.

Второй уровень — тканевый. Мы уже знаем, что ткань представляет собой совокупность клеток (вместе с межклеточным веществом), сходных по строению, функциям и происхождению.

Третий уровень — органный. Орган — это часть тела, состоящая из нескольких тканей и выполняющая определенную функцию.

Четвертый уровень — системный. Органы со схожими функциями объединены в систему.

Пятый, самый высший, уровень — организменный. Этот уровень объединяет работу всех систем.

Некоторые классификаторы считают первым уровнем молекулярный и в таком случае уровней организации получается не пять, а шесть.

Вы получили общее представление о организме человека. Теперь мы начнем углубляться в детали. Иначе говоря, вот теперь-то и начнется самое интересное. Начнем мы с основы основ — с опорно-двигательной системы, которая является опорой, каркасом, для всех остальных систем.

Глава 2. Опорно-двигательная система

Как по-вашему, какая биологическая функция организма является основной? Мнения по этому вопросу разделяются, но большинство ученых все же склоняется к тому, что основной функцией организма является движение.

Возможность передвигаться обеспечивает нам опорно-двигательная система, которая состоит из костей скелета и прикрепленных к ним мышц. Кости считаются пассивной частью опорно-двигательной системы, а мышцы — активной. Это логично, ведь кости двигаются благодаря сокращению мышц.

Другой важной функцией опорно-двигательной системы, как уже было сказано, является защитная. Кости и мышцы защищают внутренние органы от повреждения.

Обратите внимание! Говоря о мышцах в этом разделе, мы будем иметь в виду скелетные мышцы, образованные поперечнополосатой мышечной тканью, которые для удобства будем называть просто «мышцами».

Скелет

Соединяясь друг с другом, кости образуют скелет. На вопрос: «сколько костей в организме человека?» не существует точного ответа. Да, представьте себе — не существует. Обычно анатомы предпочитают уклончивый ответ: «больше двухсот». Некоторые рискуют называть цифру 206, но с оговоркой — «в среднем». Дело в том, что количество костей зависит от индивидуальных особенностей конкретного человека. В копчиковом отделе позвоночника в норме может быть от трех до пяти позвонков. Эти позвонки — рудимент. Так называются органы, утратившие свое основное значение в процессе эволюционного развития организма. Присутствовать они присутствуют, но никакой пользы не приносят. Вот вам первая причина расхождения количества костей в скелете.

Есть и вторая причина. Посмотрите на крестец — крупную кость треугольной формы, расположенную в основании позвоночника. Крестец состоит из пяти сросшихся позвонков, но среди ученых нет единства в вопросе о том, считать крестец за пять костей или за одну. Дело в том, что у детей крестец состоит из отдельных позвонков, которые срастаются в одну кость лишь к 17–25 годам. Бывают случаи (и это вариант нормы), когда первый крестцовый позвонок не срастается со вторым и становится самостоятельной анатомической единицей.

Если считать крестец за одну кость, а количество копчиковых позвонков принять за три, то в скелете получится 206 костей. Эта цифра не абсолютно точная, но наиболее часто встречающаяся. Возможны и иные варианты, например пятый поясничный позвонок может срастись с крестцом.

Путаницу вносит не только позвоночник. Например, грудина, широкая плоская кость, к которой спереди крепятся ребра, в начальном периоде жизни состоит из трех частей — рукоятки, тела и мечевидного отростка, которые к 30 годам срастаются в единую кость.

Так что самым правильным ответом на вопрос о том, сколько костей у человека будет «немногим более 200» или «около 210».

Большинство костей являются парными, поскольку скелет человека симметричен. Осью симметрии является позвоночный столб.

У человека 172 парные кости, образующие 86 пар. Это точная цифра. «Путаницу» в количество костей вносят только непарные кости — позвонки и грудина.

8 пар костей участвуют в образовании черепа.

12 пар составляют ребра.

5 пар составляют верхние конечности (кроме кистей) и 27 пар составляют кисти рук.

34 пары составляют нижние конечности.

Вы обратили внимание на то, из какого количества костей состоит кисть руки? 27 костей! Благодаря такому их количеству, мы можем совершать пальцами и кистью самые разнообразные движения. В скелете нет более сложной по устройству части, чем кисть руки.

Скелет

Давайте поподробнее ознакомимся с функциями скелета, которые делятся на две группы: механические и биологические.

К механическим функциям скелета относятся:

1. Опорная функция — скелет составляет опору тела.

2. Функция передвижения, которую скелет выполняет косвенно, служа объектом для прикрепления мышц.

3. Рессорная функция — такие конструкции скелета, как свод стопы или изгибы позвоночника, смягчают толчки и сотрясения во время движения.

4. Защитная функция — формирование полостей для внутренних органов.

Возможно, вас удивило наличие у скелета биологических функций. Какие биологические функции могут быть у костей? Представьте себе — могут. Их две и они очень важные:

1. Кроветворная функция — в ряде костей, в основном внутри тазовых костей и ребер, находится так называемый «красный костный мозг», осуществляющий кроветворение (по-научному оно называется «гемопоэ́зом»).

2. Депонирующая или запасающая — в костях накапливаются различные нужные организму неорганические соединения, такие, как фосфор, кальций, железо, магний и др. Эти запасы обеспечивают постоянство минерального состава внутренней среды организма.

Строение костной ткани имеет свои особенности.

Костная ткань

Особенность первая — в костной ткани мало клеток, которые называются «остеоцитами». Остеоциты составляют до 5 % общего объема костной ткани.

Обратите внимание на большое количество длинных отростков у остеоцитов. С их помощью клетки, расположенные далеко друг от друга, контактируют между собой.

Особенность вторая — межклеточное вещество костной ткани твердое, благодаря содержанию минералов. Именно межклеточное вещество и придает кости прочность.

Особенность третья — костная ткань имеет пластинчатое строение. Каждая пластинка представляет собой тонкий пучок параллельно расположенных коллагеновых волокон, между которыми находятся остеоциты и аморфное вещество, содержащее кристаллы минеральных солей. Волокна соседних пластинок располагаются под углом друг к другу, часть их переходит из одной пластинки в другую, что обуславливает их плотное соединение, а, следовательно, и высокую прочность костей. Пластинок, располагаются вокруг каналов, в которых проходят кровеносные сосуды и нервы, образуя многослойные концентрические цилиндры.

Костные пластинки, образующие канал для кровеносного сосуда (в центре)

Следующий рисунок поможет нам более подробно ознакомиться со строением кости. Любая кость покрыта тонкой плотной оболочкой, которая называется «надкостницей». В надкостнице много нервных окончаний, поэтому ее повреждения весьма болезненны. Надкостница не просто является «защитной оболочкой». Она обеспечивает рост костей в толщину и их сращивание после переломов.

Строение кости

Под надкостницей лежит компактное вещество кости, также называемое «компактной костной тканью». Это один из двух типов костной ткани. Компактное вещество обеспечивает опорную, защитную и депонирующую функции кости. Оно составляет около 80 % общей массы скелета.

Под компактным веществом располагается губчатое вещество — костная ткань ячеистого вида, сформированная рыхло лежащими костными перекладинами. В ячейках, образованных этими перекладинами находится красный костный мозг, орган кроветворения. Благодаря своей рыхлой структуре, губчатое вещество легче компактного веществом, но уступает ему в прочности.

По строению кости делятся на длинные или трубчатые, короткие или губчатые и плоские.

Длинные (трубчатые) кости образуют конечности и участвуют в образовании суставов. Они имеют цилиндрическую или трехгранную форму, их длина значительно больше ширины. Концевые отделы трубчатых костей называют «эпифизами», а серединный — «диафизом». Эпифизы в основном образованы губчатым костным веществом, содержащим красный костный мозг, а диафиз — компактным костным веществом. В центре диафиза проходит костномозговой канал, заполненный желтым костным мозгом. Желтый костный мозг представляет собой жировую ткань с островками кроветворных клеток. Из-за малого количества этих клеток желтый костный мозг в кроветворении не участвует. У новорожденных детей в диафизах трубчатых костей содержится красный костный мозг, который на пятом или шестом году жизни постепенно начинает превращаться в желтый вследствие разрастания жировой ткани. К 20–25 годам этот процесс завершается и в костномозговых полостях диафизов трубчатых костей содержится только желтый костный мозг.

Трубчатые кости в свою очередь подразделяются на длинные и короткие. К длинным трубчатым костям относятся бедренная, большеберцовая, малоберцовая, плечевая, локтевая и лучевая кости. К коротким трубчатым костям относятся фаланги пальцев, пястные и плюсневые кости.

Короткие или губчатые кости состоят из тонкого слоя компактного костного вещества, под которым находится толстый слой губчатого вещества, содержащего красный костный мозг. В отличие от трубчатых костей, ширина губчатых костей примерно равна их длине.

Плоские кости — это кости, площадь которых значительно превышает их толщину. К плоским костям относятся кости черепа, грудина, ребра и лопатки. Строение плоских костей напоминает строение коротких костей — между двумя тонкими пластинами компактного вещества находится тонкий слой губчатого вещества с красным костным мозгом.

Типы соединения костей

Способ соединения костей зависит от их функций. Соединение костей конечностей должно быть подвижным, а костям черепа подвижность ни к чему. Запоминая тот или иной факт, задайтесь вопросом — «почему так?» и вам легче будет запоминать. Осмысленное запоминание гораздо эффективнее неосмысленного, механического.

Есть три типы соединения костей:

1. Шов — неподвижное соединение.

2. Сустав — подвижное соединение.

3. Полусустав — полуподвижное соединение.

Типы соединения костей

Неподвижные соединения есть между костями черепа и таза. Между соединяющимися костями располагается тонкая прослойка соединительной ткани или хряща. Соединенные кости практически представляют единое целое.

Суставы представляют собой прерывистые подвижные соединения костей. Кости разделены щелью, место соединения покрыто суставной сумкой (капсулой), внутренний слой которой называется «синовиальной оболочкой», в результате чего образуется замкнутая полость. Трение между костями уменьшает синовиальная жидкость — густая эластичная масса, заполняющая полость сустава. Синовиальная жидкость является своеобразной внутрисуставной «смазкой». Кроме того, трение между костями уменьшают суставные хрящи, покрывающие ту часть костей, которая образует сустав.

Суставы классифицируют по числу суставных поверхностей костей, а также по возможному объему движений (по числу осей, вокруг которых может совершаться движение).

По числу поверхностей суставы бывают простыми, имеющими две суставные поверхности, и сложными, имеющими более двух поверхностей.

Примером простого сустава может служить коленный сустав.

Схема строения коленного сустава

Примером сложного — локтевой сустав.

Локтевой сустав

По характеру подвижности суставы бывают одноосными (с одной осью вращения, например — межфаланговые суставы пальцев), двуосными (с двумя осями вращения, например — лучезапястный или коленный суставы) и трехосными или шаровидными (плечевой и тазобедренный суставы).

Суставные связки, которые изображены на рисунке, представляют собой прочные и плотные соединительнотканные образования, которые укрепляют сустав.

Обратите внимание! Одна кость образует так называемую «суставную головку» (в тазобедренном суставе это бедренная кость), а другая — «суставную впадину» (тазовая кость). По сути дела сустав — это шаровой шарнир.

Тазобедренный сустав

Шаровой шарнир

Полусустав или симфиз это разновидность соединения костей при котором поверхности костей связаны волокнистым хрящом и между ними имеется щелевидная полость. Движения при таком соединении ограничены. Примером полусустава являются соединения между позвонками, называемые «межпозвоночными дисками».

Межпозвоночное соединение

Скелет человека состоит из скелета головы, или черепа, скелета туловища, которое подразделяется на позвоночник и грудную клетку, состоящую из ребер и грудины, и скелета конечностей.

Скелет головы

Череп представляет собой совокупность костей, прочно соединенных между собой. У черепа две функции — опорная и защитная. В полостях черепа расположены головной мозг, органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, а также начальные отделы пищеварительной и дыхательной систем.

Кости черепа человека

Череп разделяют на два отдела — мозговой и лицевой.

Мозговой череп — это отдел, в котором помещается головной мозг. Он образован непарными костями — лобной, клиновидной, затылочной и решетчатой, а также парными — теменной и височной.

Лицевой череп располагается под мозговым. Он образует костную основу лица и вмещает начальные отделы пищеварительной и дыхательной систем. Самыми крупными костями лицевого черепа являются кости жевательного аппарата — парная верхнечелюстная и непарная нижнечелюстная, подвижно сочлененная с черепом. На челюстях есть ячейки для зубов. Прочие кости лицевого черепа небольшие. Это парные кости — нижняя носовая раковина, небная, носовая, слезная, скуловая и непарные кости — сошник и подъязычная, расположенная в передней области шеи и соединенная с костями черепа связками и мышцами. Нижнечелюстная и подъязычная кости — две подвижные кости черепа.

В нижней части черепа, называемой «основанием черепа», находится одно крупное отверстие, называемое «большим затылочным», и несколько мелких.

Скелет туловища

Скелет туловища образован позвоночником (позвоночным столбом) и костям, составляющим грудную клетку.

Позвоночный столб состоит из 32–34 позвонков — 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, объединённых в одну кость — крестец, и 3–5 копчиковых позвонков, образующих копчик.

Позвонки всех отделов позвоночного столба имеют схожее строение — состоят из тела (передняя часть) и дуги (задняя часть). Тело является опорной частью позвонка. Позади тела располагается дуга, которая соединяется с телом при помощи двух ножек, образуя позвоночное отверстие Отверстия всех позвонков составляют позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг.

Позвоночник

Между позвонками разных отделов позвоночного столба есть и различия. Шейные позвонки испытывают меньшую нагрузку, чем позвонки других отделов (подумайте и объясните сами почему так происходит), вследствие чего их тела относительно невелики и имеют эллипсовидную форму.

Виды позвонков

Грудные позвонки значительно крупнее шейных, причем высота их тел поперечные размеры постепенно увеличивается сверху вниз, от 1-го до 12-го грудного позвонка. Позвоночные отверстия грудных позвонков меньше, чем у шейных. Характерной особенностью грудных позвонков является наличие впадин, называемых «реберными ямками», для сочленения с головками ребер.

Поясничные позвонки, как несущие большую нагрузку, имеют массивное тело бобовидной формы. Как и в грудном отделе, их высота и ширина постепенно увеличиваются от 1-го к 5-му позвонку.

Подвижность разных отделов позвоночного столба также различна. Самый подвижный отдел — шейный. Благодаря этому мы можем поворачивать голову в стороны.

Грудная клетка образована 12 парами ребер и грудиной. Ребра имеют две части — длинную заднюю костную и короткую переднюю хрящевую. Семь пар верхних ребер хрящевыми частями соединяются с грудиной и называются «истинными». Хрящи 8-ой, 9-ой и 10-ой пар ребер соединяются не с грудиной, а с хрящом вышележащего ребра. Эти ребра называются «ложными». 11-ая и 12-ая пары ребер имеют короткие хрящевые части, которые спереди ни к чему не прикреплены и потому эти ребра называют «колеблющимися». На заднем конце каждого ребра имеется головка, которая образует сустав с телом одного или телами двух смежных грудных позвонков (с реберными ямками).

Грудная клетка

Грудина — это непарная длинная плоская губчатая кость, состоящая из трех частей: рукоятки, тела и мечевидного отростка.

Вследствие того, что ребра подвижно соединены с позвоночником и полуподвижно с грудиной, они могут при вдохе подниматься вверх и раздвигаться в стороны, увеличивая объем грудной клетки и обеспечивая поступление воздуха в легкие. При выдохе ребра опускаются вниз, уменьшая объем грудной клетки и выталкивая воздух из легких.

Скелет конечностей

В скелете верхней и нижней конечностей человека различают пояс и свободную часть.

Пояс верхней конечности, также называемый «грудным поясом», состоит из двух костей — ключицы и лопатки. Ключицы подвижно сочленяются с грудиной, а лопатки располагаются в толще мышц спины.

Свободная часть верхней конечности делится на три отдела:

— плечевая кость;

— кости предплечья — лучевая и локтевая;

— кости кисти, которые подразделяются на кости запястья, пястные кости и кости пальцев (фаланги).

Обратите внимание! В анатомии и в быту «плечом» называются разные отделы.

Верхняя конечность имеет большую подвижность.

Пояс нижней конечности или «тазовый пояс» образован парными тазовыми костями, которые сзади сочленяются с крестцом, а спереди — друг с другом и с бедренной костью. Тазовые кости массивные, прочные. Они поддерживают различные внутренние органы. Форма тазовых костей и самого таза (так сокращенно называют тазовый пояс) различна у мужчин и женщин. У женщин таз более широкий и низкий, что облегчает рождение детей.

Скелет свободной части нижней конечности также состоит из трех частей:

— бедренная кость;

— кости голени — большеберцовая и малоберцовая, а также надколенник, расположенный в области коленного сустава;

— кости стопы, которые делятся на три части: кости предплюсны, плюсневые кости и кости пальцев (фаланги).

Повреждения опорно-двигательной системы

Растяжением называется повреждение, вызванное тягой, и не сопровождающееся нарушением целостности тканей. Мышцы, сухожилия, связки растягиваются, но не рвутся. Растяжения происходят в области суставов.

Вывихом называют разъединение поверхностей сустава, в норме прилегающих друг к другу. Вывихи нельзя пытаться вправлять самостоятельно. Надо обратиться к врачу.

Переломом называют нарушение целостности кости, вызванное механическим воздействием (ударом). Переломы бывают закрытыми, без нарушения целостности мягких тканей в области перелома, и открытыми, при которых мягкие ткани повреждаются и в области перелома образуется рана с вышедшими наружу отломками костей.

Вывих плечевого сустава

Ознакомьтесь с таблицей, в которой указаны характерные признаки повреждений и доврачебная помощь при них.

Оказание помощи при переломах

При переломах очень важно обеспечить неподвижность сломанной части тела. Это достигается при помощи повязок (при переломах верхней конечности) или шин. Неподвижность обеспечивается обездвиживанием суставов, располагающихся по соседству с местом перелома. При отсутствии специальных шин их роль может сыграть любой длинный и твердый предмет, например доска или палка. Накладывая шину, надо соблюдать следующие правила:

— между шиной и конечностью подкладывают что-то мягкое — кусок ткани или предмет одежды, чтобы шина дополнительно не травмировала конечность. Специализированные медицинские шины обшиты мягким материалом и при их использовании ничего подкладывать не надо.

— шина прибинтовывается к конечности крепко, так, чтобы исключить любую подвижность.

— можно использовать бинт или прочные широкие ленты, но не следует крепить шину веревками, так как узкая веревка может глубоко впиться в ткани и вызвать нарушение кровообращения.

При подозрении на повреждение позвоночника пострадавшего кладут на твердый щит (лист фанеры, широкая доска) вниз животом и в таком виде доставляют в больницу. Шину на позвоночник не накладывают, поскольку толку от нее не будет.

Скелетные мышцы

Скелетные мышцы — это активная часть опорно-двигательной системы, которая обеспечивает все многообразие движений, совершаемых нашим организмом.

Мышцы состоят из пучков мышечных волокон. Каждый пучок и вся мышца в целом покрыты соединительнотканной оболочкой, которая называется фасцией. К костям мышцы прикрепляются напрямую или же при помощи сухожилий — плотного и упругого соединительнотканного образования.

Сокращение мышц происходит под действием нервного импульса. Если перерезать нерв, доставляющий импульсы к мышце, то мышца сокращаться не будет.

По форме мышцы делятся на веретенообразные, которые формируют конечности, и широкие, образующие стенки туловища.

По своим функциям мышцы делятся на сгибатели, разгибатели и вращатели. У любой мышцы в нашем теле есть свой антагонист, выполняющий противоположную функцию. При совершении любого движения одни мышцы сокращаются, а их антагонисты расслабляются. Наглядным примером такого антагонизма служат сгибатели и разгибатели.

Мышцы сгибателя и разгибателя

На рисунке изображены две мышцы плеча — двуглавая, которая сгибает руку в локтевом суставе (она изображена справа) и трехглавая, которая совершает обратное действие (изображена слева). Всем известно латинское название двуглавой мышцы — бицепс.

Откуда у мышц взялась голова? Дело в том, что «головой мышцы» называется мышечный пучок, имеющий отдельное сухожилие.

Основные группы скелетных мышц

Мышцы головы делятся на жевательные и мимические. Жевательные мышцы совершают жевательные движения и участвуют в произнесении звуков. Мимические управляют мимикой и участвуют в произнесении звуков, а также в акте жевания. Характерной особенностью жевательных мышц является то, что они одним концом крепятся к коже, а не к другой кости.

Мышцы головы

Мышцы туловища разделяются на мышцы спины, груди и живота. Кроме этого, к мышцам туловища относятся мышцы, обеспечивающие процесс дыхания: межреберные и диафрагма — мышечная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной.

Мышцы спины поддерживают тело в вертикальном положении, участвуют в движениях шеи, головы, верхних и нижних конечностей, являются защитой для внутренних органов.

Мышцы груди участвуют в дыхании, в движении верхних конечностей, являются защитой для органов, расположенных в грудной клетке.

Мышцы туловища

Мышцы живота образуют так называемый «брюшной пресс», защищающий внутренние органы, а также участвуют в поворотах и наклонах туловища.

Мышцы конечностей управляют движениями конечностей.

Мышечная система человеческого организма устроена сложно. В каждом движении принимает участие не одна и не две, а много мышц. Скелетные мышцы способны развиваться, увеличиваясь в размерах, при регулярных интенсивных нагрузках.

Почему мы устаем и что именно вызывает чувство усталости? Во время работы в мышцах накапливаются продукты обмена веществ, отчего мышцы работают хуже. Именно этот процесс и воспринимается нами, как усталость. За время отдыха кровь выводит из мышц продукты обмена веществ и мы снова чувствуем себя полными сил.

Работу скелетных мышц разделяют на динамическую и статическую. Динамическая работа представляет собой перемещение тела или его частей в пространстве. Пример — ходьба или жевание. Статическая работа — это постоянное удержание частей тела в определенном положении. Статическая работа вызывает утомление много раньше динамической. Доказательством тому служит простой опыт. Держать гантель или какой-либо иной груз на вытянутой руке гораздо труднее, чем поднимать и опускать ее до этого же уровня. Дело в том, что при динамической работе, мышцы-антагонисты поочередно сокращаются и расслабляются, т. е. успевают немного «отдохнуть» в процессе работы. Движение мышц активизирует кровообращение и продукты обмена веществ выводятся из мышц интенсивнее. При статической работе одновременно задействованы все мышцы. Активизиации кровообращения не происходит, даже наоборот — какие-то сосуды оказываются сжатыми и кровь по ним течет медленнее.

Нарушения осанки и плоскостопие

Осанка — привычное положение тела человека в покое и при движении. Осанка формируется с раннего детства. Правильная осанка не только делает фигуру красивой, но и способствует нормальному функционированию двигательного аппарата и всего организма в целом. Знаете пословицу: «Без осанки конь — корова?». В несколько своеобразной форме она подчеркивает значение правильной осанки.

Что такое правильная осанка?

При правильной осанке голова держится прямо, естественные изгибы позвоночника выражены умеренно, плечи находятся на одном уровне и слегка развернуты, лопатки располагаются симметрично, живот подтянут, ноги прямые. Если встать спиной к стене, то между стеной и поясничным позвоночным изгибом будет небольшой промежуток, в который можно просунуть ладонь, но не кулак.

Признаки правильной осанки

Нарушениями осанки являются сколиоз, лордоз и кифоз.

Сколиоз — боковые искривления позвоночника.

Лордоз — деформация позвоночника в поясничном отделе.

Кифоз — деформация позвоночника в грудном отделе.

Деформация позвоночника

К нарушениям осанки приводят неравномерное распределение нагрузки на тело и неполноценное питание (недостаток в пище белков, минеральных солей и витаминов).

За осанкой необходимо следить все жизнь, но наиболее важно уделять этому внимание в подростковом (переходном) возрасте, когда из-за быстрого роста костей возможность смещения позвонков значительно увеличивается.

Для подержания правильной осанки стоять, сидеть и выполнять различную работу надо с максимально выпрямленной спиной. Старайтесь избегать неудобных поз и включайте в рацион питания продукты, богатые кальцием и фосфором. Если вам приходится переносить грузы, то старайтесь распределять нагрузку равномерно на обе руки.

Плоскостопие — это деформация стопы, характеризующаяся уплощением ее сводов. При плоскостопии при ходьбе возникают боли в ногах и пояснице. Причин плоскостопия много — от врожденных аномалий до неправильно подобранной обуви и избыточной массы тела.

Деформацмя стопы

Определить есть ли у вас плоскостопие несложно. Положите на пол лист бумаги, встаньте на него мокрой ногой и обведите контур следа ручкой или карандашом. Затем проведите прямую линию от центра пятки к центру третьего пальца. Если в узкой части след не заходит за линию, то плоскостопия у вас нет.

Глава 3. Кровеносная система

Для нормального функционирования нашего организма все его органы и ткани должны постоянно снабжаться кислородом и питательными веществами. Кроме того, из органов и тканей необходимо удалять «отходы» — продукты жизнедеятельности клеток. Две эти важнейшие функции выполняет система кровообращения. К прочим ее функциям относятся защитная (посредством содержащихся в крови антител обеспечивается защита организма от чужеродных агентов), регуляторная (кровь регулирует различные процессы, происходящие в организме, благодаря содержанию в ней гормонов и других веществ), терморегуляторная (кровь переносит тепло) и гомеостатическая — поддержание постоянства внутренней среды организма. Можно сказать, что кровь связывает наш организм воедино.

Внутренней средой организма называют совокупность биологических жидкостей — крови, лимфы и тканевой жидкости, омывающих клетки и тканевые структуры и принимающих участие в процессах обмена веществ.

Гомеостаз — это свойство организма поддерживать постоянство внутренней среды и стабильность жизненных процессов.

Кровеносная и лимфатическая системы связаны в единое целое. Из плазмы крови образуется тканевая жидкость, из тканевой жидкости образуется лимфа, которая возвращается в кровь.

Состав крови

Кровь — это соединительная ткань. Повторим еще раз: «кровь — это соединительная ткань», потому что вопрос «к какому виду тканей относится кровь?» традиционно ставит экзаменуемых в тупик.

Кровь имеет красный цвет, обусловленный наличием белка гемоглобина о котором будет сказано чуть позже. Кровь имеет слабощелочную реакцию.

В организме взрослого человека содержится приблизительно 5 литров крови. Не вся кровь циркулирует по кровеносным сосудам. Часть ее (примерно 40 %) находится в «резерве», в так называемых «кровяных депо» — органах, служащих резервуарами для крови. К кровяным депо относятся селезенка, печень, легкие и венозные сплетения брюшной полости и кожи. В случае кровопотери, интенсивной мышечной работы или недостатка кислорода (например, во время подъема в горы), кровь из депо поступает в кровяное русло. Всем знакомо выражение «открылось второе дыхание»? Это кровь вышла из депо, чтобы нести к работающим мышцам больше кислорода.

Схема движения крови

Кровь состоит из клеток (форменных элементов) — эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и жидкого межклеточного вещества — плазмы. Форменные элементы составляют примерно 46 % от общего объема крови, потому кровь такая густая. Плазма крови на 90 % состоит из воды, а также содержит белки, углеводы, жиры и минеральные соли (калиевые, натриевые, кальциевые). Если кровь красная, то чистая плазма (кровь, очищенная от клеток крови) имеет бледно-желтую окраску. В плазму из органов пищеварительной системы поступают питательные вещества, которые разносятся с кровью по всему организму.

Одним из важнейших компонентов плазмы является белок фибриноген, который при свертывании крови образует нерастворимые нити фибрина, в сплетении которых застревают клетки крови. Получается тромб — «пробка», закупоривающая просвет поврежденного сосуда.

Строение тромба

Давайте познакомимся в общих чертах с форменными элементами крови.

Эритроциты также известные под названием «красные кровяные тельца» представляют собой мелкие безъядерные клетки двояковогнутой формы, этакие своеобразные лепешечки. Подобная форма обеспечивает большую площадь поверхности. Для чего это нужно, мы скажем в следующем абзаце.

Эритроциты имеют красный цвет из-за присутствия белка гемоглобина, который способен легко присоединять и так же легко отщеплять молекулы кислорода. Именно эритроциты при помощи гемоглобина осуществляют транспортировку кислорода к органам и тканям. Чем больше поверхность эритроцита, тем больше кислорода он может присоединить или отдать.

Эритроциты можно увидеть в обычный микроскоп. В 1 миллилитре крови (это маленькая капелька) содержится около 5 миллионов эритроцитов. Эритроциты образуются в красном костном мозге.

Если во взятую из организма кровь добавить жидкость предохраняющую от свертывания, и поместить кровь в стеклянную трубочку-капилляр, то эритроциты начнут склеиваться и оседать на дно. Скорость оседания эритроцитов (сокращенно — СОЭ) является важным диагностическим показателем в медицине.

Лейкоциты или белые кровяные клетки, в отличие от эритроцитов, имеют ядро, но не имеют окраски. Их в крови содержится гораздо меньше, чем эритроцитов — от 6 до 8 тысяч в 1 миллилитре.

Лейкоциты делятся на несколько разновидностей, но все они имеют округлую форму, способны активно передвигаться и могут проникать сквозь стенки сосудов. Их можно найти не только в крови, но и в тканях. Основная функция лейкоцитов — защитная, они уничтожают различные микроорганизмы. Образующийся при воспалениях гной, представляет собой смесь лейкоцитов и мертвых микробов. С микробами лейкоциты борются по-разному. Лейкоциты, называемые «фагоцитами», поглощают микробы и затем убивают их при помощи веществ, содержащихся в их лизосомах. Этот процесс называется «фагоцитозом».

Фагоцитоз

Другая разновидность лейкоцитов — лимфоциты, являющиеся главными клетками иммунной системы, распознают «врагов» (чужеродных агентов) при помощи многочисленных отростков, напоминающих щупальца. Распознав, они начинают выделять вещества, которые являются сигналом для других лимфоцитов, которые вырабатывают защитные антитела, имеющие белковую природу. Антитела убивают чужеродных агентов. Если фагоциты могут уничтожать только микроорганизмы (бактерии), то лимфоциты при помощи антител способны бороться и с вирусами.

Самые мелкие клетки крови — тромбоциты отвечают за свертываемость крови. Тромбоциты не имеют ядра. По сути тромбоциты являются не клетками, а частями крупных клеток, называемых «мегакариоцитами», которые содержатся в красном костном мозге. Так что правильнее называть тромбоциты не «клетками крови», а «кровяными пластинками».

В 1 миллилитре крови содержится около 250 тысяч тромбоцитов.

При повреждении кровяного сосуда, тромбоциты разрушаются с выделением ферментов, которые активизируют превращение фибриногена в фибрин, что приводит к образованию тромба.

Кровь является одной из самых быстро регенерирующих тканей нашего организма. При кровопотерях она быстро восстанавливается. Смертельной для человека считается потеря 50 % от общего объема крови.

Клетки крови

Устройство кровеносной системы. Большой и малый круги кровообращения

Система кровообращения включает в себя сердце, полый мышечный орган, выполняющий насосную функцию, и кровеносные сосуды — артерии, вены и капилляры. Сеть кровеносных сосудов пронизывает буквально все человеческое тело. Общая длина кровеносных сосудов человеческого тела, составляет около 100 тысяч километров! Это более чем в два раза превышает длину экватора Земли.

Кровеносные сосуды подразделяются на три вида: артерии, вены и капилляры.

Артерии это сосуды, по которым кровь, насыщенная кислородом, течет от сердца к органам и тканям. Благодаря высокому содержанию кислорода, артериальная кровь имеет алую окраску. Стенки артерий состоят из трех оболочек: внутренняя — эндотелиальные клетки, средняя — гладкая мышечная ткань, наружная — рыхлая соединительная ткань. Самой крупной артерией и, вообще, самым большим по диаметру сосудом во всей кровеносной системе является аорта, отходящая от сердца. В артериях кровь течет под сильным давлением, поэтому стенки артерий прочные и эластичные.

Капилляры, это мельчайшие кровеносные сосуды, которыми заканчиваются артерии. Капилляры пронизывают весь организм. В капиллярах артериальная кровь отдает кислород и насыщается углекислым газом, превращаясь в венозную. Венозная кровь значительно темнее артериальной. Капилляры собираются в вены.

Вены — это сосуды, по которым кровь движется к сердцу. Давление в венах не такое высокое, как в артериях, поэтому их стенки тоньше и не столь эластичны. Подобно артериям, стенки вен трехслойные. Границы между оболочками в венах менее отчетливы по сравнению с артериями. Мышечные клетки средней оболочки вен лежат не сплошным слоем, как в артериях, а обособленными пучками, между которыми находится волокнистая соединительная ткань. Эластических волокон в стенках вен мало. Наружная соединительнотканная оболочка — наиболее толстый слой венозной стенки. Она обычно переходит в окружающую соединительную ткань и таким образом фиксирует вену. Многие вены имеют клапаны, препятствующие обратному току крови.

Строение стенок кровеносных сосудов

Сердце — полый мышечный орган, состоящий из левой (артериальной) и правой (венозной) половин. Каждая половина сердца состоит из одного двух камер — предсердия и одного желудочка. Левая и правая половины сердца не сообщаются между собой. Сердце располагается в грудной клетке за грудиной. Размер сердца примерно равен размеру кулака человека. Сердце взрослого человека весит примерно 250–300 грамм.

Строение сердца

Сердечная стенка состоит из трех слоев (оболочки): внутреннего, эндотелиального, который называется «эндокардом», среднего, мышечного, самого толстого, который называется «миокардом» и наружного, соединительнотканного, называемого «эпикардом». Миокард, как мы уже знаем, образован особой сердечной поперечнополосатой мышечной тканью.

Сердце сокращается не разом, а поочередно — сначала сокращаются предсердия, а затем желудочки. После обоих сокращений наступает стадия расслабления, пауза в работе, во время которой сердце наполняется кровью и отдыхает. Сердце отдыхает только во время пауз. В организме здорового взрослого человека за минуту в среднем происходит 60–70 сердечных сокращений. При физических нагрузках или при волнении число сердечных сокращений учащается, а во время сна — урежается.

Сердце устроено просто и рационально. В нем существуют системы клапанов, которые обеспечивают ток крови в нужном направлении и исключают ток в ненужном. Клапаны образованы складками внутренней оболочки сердца. Между предсердиями и желудочками находятся так называемые «створчатые» клапаны — трехстворчатый между правым предсердием и правым желудочком и двухстворчатый между левым предсердием и правым желудочком. Клапаны устроены так, что не мешают току крови из предсердий в желудочки, но препятствуют току из желудочков в предсердия.

На границе левого желудочка и аорты и правого желудочка и легочного ствола тоже есть клапаны, которые из-за формы створок называются «полулунными». Эти клапаны препятствуют обратному току крови (в желудочки) во время сердечной паузы.

Сокращение желудочков

Створки двухстворчатого клапана сомкнуты и не пускают кровь течь из левого желудочка (ЛЖ) в левое предсердие (ЛП). Кровь течет, как и положено, в аорту.

В кровеносной системе человека два круга кровообращения — большой и малый.

Большой и малый круги кровообращения

По большому кругу осуществляется снабжение органов и тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом. Из левого желудочка артериальная кровь поступает в аорту, затем через более мелкие артерии попадает в капилляры, где отдает кислород, насыщается углекислым газом и становится венозной кровью. Капилляры объединяются в вены, через верхнюю и нижнюю полые вены венозная кровь попадает в правое предсердие. На этом большой круг заканчивается.

Запомните, что большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии и что по нему сначала течет артериальная кровь, которая затем превращается в венозную.

Схематично большой круг кровообращения выглядит так:

ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК → АОРТА → АРТЕРИИ → КАПИЛЛЯРЫ → ВЕНЫ → ВЕРХНЯЯ И НИЖНЯЯ ПОЛЫЕ ВЕНЫ → ПРАВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ.

Малый круг кровообращения предназначен для насыщения крови кислородом. Он гораздо короче большого. Как уже было сказано, большой круг кровообращения заканчивается в правом предсердии. Оттуда кровь поступает в правый желудочек, где начинается малый круг кровообращения. Из правого желудочка кровь попадает в крупный сосуд, называемый «легочным стволом», который делится на левую и правую легочную артерию. По артериям кровь поступает в легкие, где проходит через систему легочных капилляров, отдает углекислый газ, насыщается кислородом и через легочные вены (их четыре — две правые и две левые) поступает в левое предсердие.

Обратите внимание! В малом круге кровообращения по артериям течет венозная кровь, а по венам — артериальная.

Итак, малый круг кровообращения начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Сначала по нему течет венозная кровь, которая затем превращается в артериальную.

Схема малого круга кровообращения:

ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК → ЛЕГОЧНЫЙ СТВОЛ → АРТЕРИИ → ЛЕГОЧНЫЕ КАПИЛЛЯРЫ → ВЕНЫ → ЛЕВЫЕ И ПРАВЫЕ ЛЕГОЧНЫЕ ВЕНЫ → ЛЕВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ.

Лимфатическая система. Движение лимфы

Лимфатическая система выполняет следующие функции:

— транспортную: возврат белков, электролитов и воды из межтканевого пространства в кровь; перенос ряда продуктов, всасывающиеся в желудочно-кишечном тракте (прежде всего — жиров) и некоторых ферментов; удаление эритроцитов, оставшихся в ткани после кровотечения; удаление и обезвреживание бактерий, находящихся в тканях.

— иммунную: выработка лимфоцитов в лимфатических узлах;

— барьерную — фильтрация и очистка лимфы в лимфатических узлах.

Лимфатические сосуды имеют цилиндрическую форму и отличаются от артерий и вен чередованием расширений и сужений, что придает им сходство с четками. Сужения — места локализации многочисленных клапанов, которые обратному току лимфы. Клапаны эти образованы двумя полулунными створками. Часть лимфатического сосуда между двумя клапанами называется «клапанным сегментом» или «лимфангионом». Лимфангионы ритмично сокращаются, перекачивая лимфу.

Лимфатический сосуд в разрезе

Стрелки указывают на клапаны, между которыми находится лимфангион.

Помимо сокращения лимфангионов, транспорту лимфы способствует ряд второстепенных факторов — движения диафрагмы, сокращение мышечных органов (сердце, кишечник) и скелетной мускулатуры.

Движение крови по сосудам

Сердце сокращается ритмично, выталкивая кровь в кровеносные сосуды порциями, но по кровеносным сосудам кровь течет непрерывным потоком.

Парадокс?

Никакого парадокса!

Непрерывный ток крови в сосудах определяется эластичностью стенок артерий и сопротивлением току крови, которое возникает в мелких кровеносных сосудах. Из-за этого сопротивления кровь задерживается в крупных сосудах, вызывая растяжение их стенок. Во время паузы в работе сердца, когда кровь из него не поступает в артерии, эластичные стенки сосудов спадаются, продвигая тем самым кровь. Сердце отдыхает, но кровь по сосудам движется. Вот вам и непрерывность движения!

По мере движения крови приходится преодолевать трение, обусловленное ее собственной вязкостью. За счет этого кровь утрачивает часть энергии, переданной ей сокращениями сердца. Давление крови постепенно снижается, что является дополнительной причиной движения крови в кровеносной системе, наряду с сердечными сокращениями. Известно же, что любая система стремится к равновесию. Следовательно, любая жидкость (в данном случае — кровь), стремится от места, где ее давление выше, туда, где давление ниже.

Давление, под которым кровь находится в сосудах, называют «кровяным давлением». Это давление определяется следующими факторами: работой сердца, количеством крови, циркулирующим в сосудистой системе, сопротивлением стенок сосудов и вязкостью крови. Чем ближе к насосу (сердцу), тем давление выше. Наиболее высоко кровяное давление в аорте. В капиллярах, где сопротивление току крови максимально, кровяное давление самое низкое. При ранении крупной артерии кровь бьет из раны фонтаном, а при неглубоких порезах, затрагивающих одни лишь капилляры, вытекает из раны медленно.

Кровяное давление в кровеносной системе меняется в такт сокращениям сердца. Во время сокращения желудочков кровь с силой выбрасывается в аорту и давление крови при этом бывает максимальным. Оно называется «систолическим» (от слова «систола» — сокращение). Во время паузы сердца, называемой «диастолой», артериальное давление снижается до минимума. Минимальное давление называется «диастолическим». Величина систолического и диастолического кровяного давления у человека — важный диагностический медицинский показатель. Его измерение производят с помощью прибора тонометра, состоящим из полой резиновой манжеты, соединенной с резиновой грушей и манометра, прибора, измеряющего давление. Манжету укрепляют примерно в середине обнаженного плеча любой руки пациента и при помощи резиновой груши нагнетают в нее воздух до тех пор, пока не остановится ток крови в плечевой артерии. В области локтевого сгиба прикладывают головку другого прибора — фонендоскопа, предназначенного для выслушивания шумов, и начинают медленно выпускать воздух из манжеты до тех пор, пока не появится прерывистый шум. В момент его появления на шкале манометра показывается систолическое давление, а в момент исчезновения — диастолическое.

Измерение кровяного давления у человека

Толчкообразные колебания стенок артерий, связанные с сердечными сокращениями (а конкретно — с выбросом крови из левого желудочка в аорту), называются «пульсом». Пульс можно прощупать там, где крупные артерии находятся близко к поверхности тела — у основания кисти руки, по бокам шеи, на руках. По пульсу можно судить о числе и ритмичности сердечных сокращений. Исследования пульса с диагностической целью применялось еще в Древней Греции. Вы можете самостоятельно прощупать пульс на своей лучевой артерии. Для этого надо положить два пальца одной руки (указательный и средний) на нижнюю треть предплечья другой руки, непосредственно перед лучезапястным суставом со стороны большого пальца.

Определение пульса

Предупреждение заболеваний сердца и сосудов

Заболеваний сердца и сосудов (инфаркт миокарда, аритмии, инсульт, атеросклероз, варикозное расширение вен и др.) относятся к числу самых распространенных заболеваний. Основными причинами их возникновения считаются малоподвижный образ жизни, нерациональное (чрезмерно богатое жирами и углеводами) питание, вредные привычки (курение, алкоголь, наркотики), эмоциональные стрессы, загрязнение окружающей среды.

Главным и наиболее эффективным способом предупреждения развития этих заболеваний является физическая активность, способствующая укреплению сердечной мышцы и повышающая тонус сосудов. На втором месте стоит рациональное питание. На третьем — отказ от вредных привычек.

Первая помощь при кровотечениях

Большие кровопотери опасны для жизни, поэтому кровотечения надо останавливать как можно скорее.

В зависимости от того, какие именно кровеносные сосуды повреждены при ранении, различают следующие виды кровотечения:

— капиллярное;

— венозное;

— артериальное.

При капиллярном и венозном кровотечении кровь темная, вытекает каплями или сплошной, неинтенсивной струей. Способ остановки капиллярного и венозного кровотечений одинаков — наложение давящей повязки на рану. Непосредственно на рану накладывают стерильный бинт, марлю (марлевый тампон) или чистую ткань. Поверх бинта (тампона, ткани) накладывают плотный валик из бинта, ваты или материи. Валик туго прибинтовывают к телу. При возможности кровоточащую конечность следует поднять кверху. При правильном наложении давящей повязки кровотечение прекращается.

Если под рукой нет стерильного материала, то можно использовать и нестерильный. Желательно смочить его какой-либо обеззараживающей (асептической) жидкостью, например — спиртом, перекисью водорода или раствором йода и обработать той же жидкостью края раны. Более подробно о наложении повязок при ранениях кожи будет сказано в главе «Покровная система».

При артериальном кровотечении из раны интенсивной пульсирующей струей кровь вытекает алого цвета. Давящая повязка здесь не поможет, остановку артериального кровотечения производят путем наложения жгута или же (при возможности) полного сгибания конечности в суставе и фиксации ее а таком положении с помощью ремня или бинта.

Наложение жгута

Обратите внимание! Конечность следует сгибать в суставе, расположенном выше раны.

Жгут надо накладывать выше места артериального кровотечения, по возможности как можно ближе к ране. Правильность наложения жгута определяют по прекращению кровотечения. Не следует чрезмерно туго затягивать жгут, поскольку это может привести к травмированию нервов и мягких тканей. Жгут затягивается до остановки кровотечения! Если под рукой нет специального резинового жгута, следует воспользоваться подручными материалами — веревкой и т. п. Чтобы не прищемить жгутом кожу, место его наложения необходимо обмотать плотной тканью или несколькими слоями бинта. Можно накладывать жгут поверх одежды. Первый виток жгута наматывают не очень туго, а каждый последующий с увеличивающимся натяжением. Максимально допустимое время, в течение которого можно оставить наложенный жгут, в теплое время года составляет 1,5–2 часа, а в холодное — 1 час. Превышение допустимого времени может вызвать омертвление конечности, к которой не поступает кровь. После наложения жгута необходимо как можно скорее доставить пострадавшего в ближайшее медицинское учреждение. Под жгут следует вложить записку с указанием точного времени его наложения.

При наложении жгута на шею, чтобы предотвратить удушение, жгут накладывается через поднятую и закинутую за голову руку пострадавшего с другой стороны от раны.

Глава 4. Дыхательная система

Дыхание — основа жизнедеятельности организма. Мы вдыхаем кислород и выдыхаем углекислый газ.

Дыхательная система человека состоит из дыхательных путей и двух дыхательных органов — легких. Дыхательные пути по их положению в теле подразделяются на верхний и нижний отделы. К верхним дыхательным путям относятся полость носа, носовая часть глотки или носоглотка и ротовая часть глотки. К нижним дыхательным путям относятся гортань, трахея и бронхи.

Дыхательные пути состоят из трубок, просвет которых не спадается, благодаря наличию в их стенках плотных хрящей. Это нужно для того, чтобы воздух беспрепятственно проходил в легкие и из легких наружу.

Дыхательная система человека

Внутренняя поверхность дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, которая выстлана эпителием, имеющим реснички или мерцательным эпителием. Двигаясь в направлении от легких к глотке и носу, реснички выводят из организма мелкие инородные частицы, которые попадают с вдыхаемым воздухом. Кроме того, эпителий бронхов содержит значительное количество желез, выделяющих слизь, увлажняющую вдыхаемый воздух. Таким образом, проходя через дыхательные пути, воздух очищается, увлажняется и еще согревается. Согревание воздуха в основном происходит в носовой полости, где находится много кровеносных сосудов. Поэтому на холоде надо дышать носом, а не ртом.

По дыхательным путям воздух попадает в легкие — основной орган дыхательной системы. Легкие покрыты специальной защитной оболочкой — плеврой.

Разветвляясь на более мелкие, бронхи в конечном итоге образуют альвеолы — концевую часть дыхательного аппарата, имеющую форму пузырьков. Именно в альвеолах происходит газообмен между воздухом и кровью посредством диффузии кислорода и углекислого газа через стенки альвеол и прилежащих к ним кровеносных капилляров.

Два слова о гортани

Гортань участок дыхательной системы, который соединяет глотку с трахеей. Гортань расположена на уровне 4–7 шейных позвонков. Гортань состоит из нескольких хрящей, самыми крупными из которых являются перстневидный, щитовидный, надгортанный (надгортанник). Она интересна тем, что содержит часть голосового аппарата — голосовые связки.

При сокращении внутренних мышц гортани изменяется степень натяжения голосовых связок и форма образованной ими голосовой щели. При движении воздуха (вдохе и выдохе) голосовые связки вибрируют и образуют звуки. Кроме голосовых связок в звукообразовании участвуют язык, небо и губы. Вместе они составляют голосовой аппарат.

Строение гортани

Дыхательные движения

Дыхательные движения (вдох и выдох) осуществляются за счет работы мышц — межреберных и диафрагмы, своеобразной мышечной перегородки между грудной клеткой и брюшной полостью. Когда диафрагма опускается, а межреберные мышцы расслабляются, объем грудной клетки увеличивается и происходит вдох. Когда диафрагма поднимается, а межреберные мышцы сокращаются, объем грудной клетки уменьшается и происходит выдох.

Регуляция дыхания

Процесс дыхания регулируется непроизвольно, то есть независимо от нашей воли. Мы можем лишь в определенной мере управлять им сознательно.

Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в одном из отделов заднего мозга — продолговатом мозге. В дыхательном центре есть центром вдоха, стимулирующий вдох, и центр выдоха, стимулирующий выдох. Дыхательный центр связан с межреберными мышцами и с диафрагмой при помощи межреберных и диафрагмальных нервов. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, идущие из дыхательного центра к диафрагме и межреберным мышцам, обеспечивают осуществление дыхательных движений.

Схема дыхания

Кроме нервного механизма регуляции дыхания, существует и гуморальный, связанный с концентрацией углекислого газа в крови. Когда содержание углекислого газа в крови повышается (это, например, происходит при физических нагрузках), особые рецепторы, имеющиеся в кровеносной системе, посылают импульсы в дыхательный центр и частота дыхательных движений увеличивается. При понижении содержание углекислого газа в крови частота дыхательных движений урежается. В норме у взрослого человека она составляет от 16 до 20 движений в минуту.

В определенной мере мы можем произвольно регулировать частоту и глубину дыхания — затаить дыхание или дышать чаще. В таких случаях в дыхательный центр передаются импульсы, возникающие в полушариях головного мозга. Произвольная регуляция дыхания носит ограниченный характер. Если вы попробуете задержать дыхание, то сможете сделать это лишь до определенного момента.

Жизненная емкость легких

Жизненная емкость легких (сокращенно — ЖЕЛ) — это максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после самого глубокого вдоха. Жизненная емкость легких является одним из основных показателей состояния дыхательной системы человека.

Жизненная емкость легких измеряется специальным прибором, который называется «спирометр».

Жизненная емкость легких состоит из следующих объемов:

1. Дыхательный объем — объем при обычном, спокойном дыхании. У взрослого человека он примерно равен 500 см^3.

Измерение ЖЕЛ при помощи спирометра

2. Резервный объем вдоха — объем дополнительного вдоха, после спокойного вдоха. У взрослого человека он примерно равен 1500 см^3.

3. Резервный объем выдоха — объем дополнительного выдоха, после спокойного выдоха. У взрослого человека он примерно равен 1500 см^3.

Если мы сложим три этих объема, то увидим, что жизненная емкость легких взрослого человека примерно равна 3500 см^3. Занятия спортом увеличивают ЖЕЛ. У спортсменов она в среднем на 1000–1500 см^3 больше обычного, а у пловцов может превышать 6000 см^3. Чем больше жизненная емкость легких, тем больше кислорода получает организм.

Первая помощь при поражении органов дыхания

Инородное тело в дыхательных путях

Разговор во время еды (самое время вспомнить старое правило: «когда я ем, я глух и нем») и некоторые иные ситуации могут привести к попаданию в дыхательные пути инородного тела — кости, оливки и т. п. Препятствуя доступу воздуха в легкие, инородное тело может привести к смерти человека. Широко распространено мнение относительно того, что для удаления инородного тела следует сильно постучать пострадавшего по спине. Это неверно. Подобная «помощь» скорее вызовет не выход инородного тела наружу, а более глубокое проникновение его в дыхательные пути.

Правильно будет сделать так:

1. Встаньте за спиной пострадавшего.

2. Обхватите его торс обеими руками, накройте кулак правой руки ладонью левой руки и сделайте костяшкой большого пальца правой руки несколько сильных нажатий на верхнюю часть живота в направлении на себя и вверх.

Первая помощь

3. Продолжайте нажимать на живот до тех пор, пока инородное тело не выйдет наружу или пока пострадавший не потеряет сознание. Этот способ не применяется к людям, находящимся без сознания.

Утопление

После извлечения тонувшего из воды, его перекидывают через колено и резкими движениями несколько раз подряд сдавливают живот и грудную клетку или встряхивают тело. Этот прием помогает удалить воду из легких и желудка.

При остановке дыхания и сердечной деятельности начинают реанимационные мероприятия — искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.

Искусственное дыхание и непрямой массаж сердца

При проведении искусственного дыхания пострадавшего укладывают на спину на твердую ровную поверхность, запрокидывают голову (можно подвести под шею руку и подложить валик), освобождают ротовую полость от возможного содержимого (рвотные массы и т. п.), накрывают нос или рот марлей или тканью (подойдет носовой платок) и начинают энергично вдувать воздух в нос или в рот с частотой 15–16 раз в минуту. Если воздух вдувают в нос, то при этом закрывают ладонью рот пострадавшего. Если воздух вдувают в рот пострадавшего, то при этом зажимают пальцами его нос, чтобы исключить выход обратно вдыхаемого воздуха. После каждого вдувания следует отстраниться от пострадавшего, чтобы дать ему возможность сделать выдох (это происходит пассивно).

При проведении непрямого массажа сердца пострадавшего также укладывают на спину на твердую ровную поверхность, но голову не запрокидывают. Оказывающий помощь помещает сложенные крест-накрест ладони на нижнюю часть грудины пострадавшего и энергичными толчками надавливает на грудную стенку, используя при этом не только силу рук, но и всю массу собственного тела. Грудная стенка, смещаясь по направлению к позвоночнику, сжимает сердце, выталкивая кровь из его камер в сосудистое русло. Непрямой массаж сердца нужно проводить с частотой 60 надавливаний в минуту.

Оценить правильность проводимого массажа можно по появлению пульса на сонной артерии в такт с нажатием на грудную клетку. Это должен делать не тот, кто оказывает помощь, а другой человек. Для нахождения нужного места следует поместить средний и указательный пальцы одной из рук на кадык пострадавшего и позволить пальцам соскользнуть вправо или влево до мягкого углубления. Здесь можно прощупать пульсацию сонной артерии.

Иногда случается так, что и искусственное дыхание, и непрямой массаж сердца приходится проводить в одиночку. В таком случае через каждые 15 надавливаний на грудину пострадавшего надо дважды подряд вдуть в его легкие воздух, после чего возобновить массаж сердца.

Обратите внимание! На каком-нибудь экзамене может возникнуть такая ситуация. Вы перечисляете все органы дыхательной системы так, как они перечислены в этой главе, а экзаменатор требует назвать еще один орган.

Какой?

Кожу!

Кожа — дыхательный орган!

Вспомните, что мы с вами говорили о дыхательной функции кожи. Формально кожа относится к покровной системе, но ее можно отнести и к органам дыхания, ведь через кожу поглощается около 7 % от общего количества поступающего в организм кислорода и выводится примерно такая же часть углекислого газа. Кожное дыхание увеличивается во время интенсивной мышечной работы, при увеличении содержания кислорода в воздухе, при повышении температуры воздуха (при температуре воздуха 40 °C поглощение кислорода и выделение углекислого газа через кожу возрастает в 2,5–3 раза от нормального значения). Кожное дыхание в разных участках имеет различную интенсивность — высокую в области головы и туловища и более низкую на конечностях.

Глава 5. Пищеварительная система

Для жизнедеятельности любого организма необходим регулярный приток энергии извне. Эта энергия содержится в продуктах питания, в нашей пище. Суть процесса пищеварения заключается в превращении питательных веществ в энергию.

Перевариванием пищи, всасыванием из нее питательных веществ и выведением отходов занимается пищеварительная система.

Обратите внимание! В организме человека пища перерабатывается механически (жевание) и химически (переваривание в желудке и кишечнике).

Органы пищеварения человека условно разделяют на три группы.

К первой группе, называемой «передним отделом пищеварительной системы», относятся органы, предназначенные для механического измельчения пищи и доставки ее к месту переваривания: ротовая полость, глотка и пищевод. В переднем отделе кроме механической переработки пищи производится и химическая — под воздействием слюны, выделяемой слюнными железами.

Вторая группа — средний отдел пищеварительной системы — осуществляет химическую обработку пищи, извлекает и усваивает из нее питательные вещества и формирует отходы пищеварения (каловые массы), которые подлежат выводу наружу. Эта группа органов самая многочисленная и наиболее важная. К ней относятся желудок, тонкая и толстая кишки, печень и поджелудочная железа.

Органы пищеварительной системы

К третьей группе — заднему отделу пищеварительной системы — относится прямая кишка, осуществляющая выведение каловых масс наружу.

Функции пищеварительной системы

1. Механическая функция — механическое измельчение пищи осуществляется с помощью зубов в ротовой полости, а также за счет транспортировка пищевого комка по пищеварительному тракту в результате сокращения мышечной оболочки желудка и кишечника.

2. Секреторная функция — в пищеварительных железах (слюнные железы, печень, поджелудочная железа) образуются пищеварительные ферменты.

3. Химическая функция — химическая обработка пищи осуществляется с помощью пищеварительных ферментов. Первичная химическая обработка пищи начинается в ротовой полости, где на пищу действует слюна и заканчивается в тонкой кишке, где происходит окончательная химическая обработка.

4. Всасывательная функция заключается во всасывании продуктов пищеварения в кровь и лимфу. Всасывание углеводов начинается уже в ротовой полости, продукты расщепления белков начинают всасываться в желудке, но основное всасывание происходит в тонком кишечнике.

5. Экскреторная функция заключается в выделении непереваренных остатков пищи и продуктов жизнедеятельности наружу.

Состав пищи

Человек ест растительную и животную пищу.

«Питательными веществами» называются вещества, входящие в состав пищевых продуктов. К ним относятся органические вещества — белки, жиры, углеводы и неорганические вещества — минеральные соли и вода.

Белки необходимы организму как источник аминокислот для построения собственных белков. Также расщепление белков позволяет получать энергию. Полноценный рацион должен содержать белки растительного и животного происхождения. Получение с пищей достаточного количества белков особенно важно в период роста и развития организма. Много белков содержится в мясе, птице, рыбе, яйце, молоке, бобовых культурах, орехах. Взрослому человеку, не занятому тяжелым физическим трудом, в сутки необходимо получать с пищей примерно 120 грамм белков.

Углеводами богаты продукты растительного происхождения. Животная пища углеводов не содержит. Самые распространенные в нашей пище углеводы это крахмал и сахара — глюкоза и фруктоза. Много крахмала содержится в картофеле, крупах, зерновых культурах. Глюкозой богата сахарная свекла, фруктозой — мед, многие фрукты и ягоды. Если белки в первую очередь представляют собой «строительный материал» для нашего организма, то углеводы являются «топливом» — источником энергии. Взрослому человеку, не занятому тяжелым физическим трудом, в сутки необходимо получать с пищей примерно 400 грамм углеводов.

Жиры, которые, подобно белкам, делятся на животные (сало, сливочное масло) и растительные (растительные масла) являются источником энергии и строительным материалом (вспомните, что клеточные мембраны состоят из жиров). Взрослому человеку, не занятому тяжелым физическим трудом, в сутки необходимо получать с пищей около 80 грамм жиров.

Суточная потребность взрослого человека в воде составляет около 2,5 литров. В жарком климате или при выраженных физических нагрузках, иначе говоря — при обильном потоотделении, эта потребность может возрастать вдвое или даже больше. Примерно литр воды мы получаем с пищей (не только с супами, многие продукты питания содержат воду), от 200 до 300 мл образуется за сутки в нашем организме в результате жизнедеятельности, а остальную потребность мы покрываем за счет приема жидкости. Очень важно соблюдать правильный питьевой режим — пить столько воды, сколько нужно организму, не больше и не меньше. Недостаток воды приводит к обезвоживанию, нарушающему нормальную жизнедеятельность организма. Избыток воды поступает в кровеносную систему, увеличивает объем циркулирующей крови и повышает нагрузку на сердце и почки.

Минеральные соли в том или ином количестве содержатся практически во всех натуральных продуктах и в воде. «Главной» солью в нашем рационе является хлорид натрия или поваренная соль, которую добавляют в пищу. Ежедневное употребление соли для взрослого человека не должно превышать 5 грамм (одна чайная ложка без верха). Превышение этого количества может нанести вред здоровью.

В нашей пище также содержатся витамины, органические вещества, являющиеся необходимыми компонентами жизнедеятельности организма. Витамины не образуются в нашем организме, мы получаем их с пищей. Витамины нужны в небольшом количестве, но без них организм не может нормально функционировать. Так, например, недостаток витамина А, которого много в моркови, приводит к ухудшению зрения, а витамин Д, содержащийся в яйце и молочных продуктах, необходим для нормального роста и развития костей.

Основные витамины

Ротовая полость

В ротовой полости начинается пищеварение. Механическое измельчение пищи осуществляется при помощи зубов. Кроме того, на пищу действует слюна, выделяемая слюнными железами. У человека есть 3 пары крупных слюнных желез: околоушная, подчелюстная и подъязычная и множество мелких, находящихся в слизистой оболочке ротовой полости.

Ротовая полость

Первой функцией слюны является пищеварительная. Ферменты, входящие в состав слюны расщепляют углеводы. Убедиться в этом можно с помощью простого опыта. Если положить в рот кусок белого хлеба и долго (более 1 минуты) жевать его, то в какой-то момент вам покажется, что хлеб стал сладким. Это крахмал распался на более простые молекулы глюкозы.

Слюнные железы

Вторая функция слюны — защитная. Слюна имеет щелочную среду и потому она губительно действует на бактерии, попадающие в рот вместе с пищей.

Третьей функцией слюны является смачивание и размягчение пережевываемой пищи. Слюна жидкая, около 90 % ее объема составляет вода.

Пережевывание пищи осуществляется при помощи зубов — костных образований, расположенных на верхней и нижней челюстях в особых углублениях, называемых «альвеолами». Нормальное количество зубов у взрослого человека — 32. Зубы различаются по форме в зависимости от выполняемой функции. Резцы и клыки, расположенные спереди, острые и тонкие, потому что ими откусывают пищу от большого куска. Расположенные сзади по бокам коренные зубы (большие и малые), имеют широкую поверхность для жевания.

Виды зубов

Любой зуб, независимо от своего вида, состоит из трех частей — корня, шейки и коронки. Коронка — это видимая часть зуба, которая выступает над десной. Она покрыта зубной эмалью, самой твердой тканью человеческого организма, которая на 97 % состоит из неорганических компонентов — минеральных солей. Под эмалью находится дентин, ткань, из которой состоит зуб. По своему строению дентин похож на костную ткань, но он прочнее, благодаря более высокому содержанию минеральных солей. В области корня дентин особой тканью, которую называют «цементом» (не путайте со строительным цементом!). покрытие, которое в свою очередь пронизано волокнами коллагена и пропитано минеральными солями. Внутри зубной коронки имеется полость и корневой канал, заполненные пульпой — мягкой рыхлой соединительной тканью структуры. Пульпа пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, а также нервами.

Зубная эмаль прочна, но, тем не менее, к зубам надо относиться бережно. Не стоит грызть орехи или, например, запивать горячую пищу холодной водой. Это приводит к появлению трещин на эмали, что является началом разрушения зуба. Зубы необходимо чистить как минимум два раза в день, а еще лучше делать это после каждого приема пищи.

Строение зуба

Пережеванную пищу язык проталкивает к глотке. Благодаря сокращению языка и мышц глотки происходит акт глотания — пища поступает в пищевод по которому опускается в желудок.

Глотка сообщается с гортанью. От попадания пищи в дыхательные пути предохраняет надгортанник — эластичный хрящ, имеющий форму пластинки и расположенный сразу же за корнем языка. Попаданию пищи в полость носа препятствует небный язычок — небольшой конический отросток, расположенный над задней частью языка.

Дыхательная система

Желудок

Желудок — полый мышечный орган (мешковидное расширение пищеварительного тракта), расположенный в грудной клетке. Его объем в среднем составляет 3 литра. Выделяемый железами слизистой оболочки желудка желудочный сок расщепляет белки и (частично) жиры. Желудочный сок содержит соляную кислоту и ряд ферментов (пепсин, липаза). Стенки желудка предохраняет от поражения соляной кислотой толстая и складчатая слизистая оболочка. Подумайте — зачем нужны складки? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, вспомните, почему эритроциты человека имеют двояковогнутую поверхность. Поражения слизистой оболочки приводят к тому, что кислота начинает разъедать стенки желудка. Возникает заболевание, называемое «гастритом» — воспаление. Если гастрит не лечить, то он может перерасти в язвенную болезнь, при которой на стенке желудка образуется ранка.

Стенка желудка состоит из трех слоев. Про внутренний слизистый уже было сказано. Средний слой — мышечный. Его сокращения вызывают перемешивание пищи с желудочным соком, что повышает эффективность пищеварения и проталкивают пищу дальше по пищеварительному тракту — в двенадцатиперстную кишку. Наружная оболочка желудка, плотная и тонкая, называется серозной. Она образована соединительной тканью.

Строение желудка

В желудке происходит не только переваривание пищи, но и всасывание полученных питательных веществ. В зависимости от своего состава, пища может находиться в желудке от 3 до 6 часов. Далее она в виде кашицы поступает в тонкую кишку.

Тонкая кишка. Печень и поджелудочная железа

В тонкой кишке (избегайте названия «тонкий кишечник», оно считается неграмотным) происходит основная часть пищеварения. Здесь перевариваются жиры, белки и углеводы. Тонкая кишка является самым длинным органом пищеварительной системы. Ее длина может достигать 6 метров.

Тонкая кишка называется «тонкой» поскольку ее стенки тоньше, чем стенки толстой кишки, следующего отдела пищеварительного тракта и диаметр ее внутреннего просвета также меньше диаметра толстой кишки.

Тонкая кишка состоит из трех частей — двенадцатиперстной кишки, названной так из-за того, что ее длина равна толщине 12 пальцев человека, тощей кишки и подвздошной кишки.

В двенадцатиперстную кишку открываются общий желчный проток, отходящий от печени и проток поджелудочной железы.

Кишечник

Расположение печени, желудка и поджелудочной железы

Печень — самая большая железа нашего организма, ее масса 1,5–2 кг. Печень расположена в брюшной полости справа, под диафрагмой. Снаружи печень покрыта соединительнотканной капсулой. На нижней поверхности печени, в особом углублении расположен желчный пузырь — небольшой мешочек объемом 40–70 мл. В желчном пузыре накапливается вырабатываемый в клетках печени пищеварительный секрет желчь. Из желчного пузыря желчь поступает в двенадцатиперстную кишку. За сутки печень выделяет от 500 до 1200 мл желчи. Желчь активирует пищеварительные ферменты кишечника и образует эмульсию с жирами, чем облегчает их переваривание. Также желчь губительно действует на чужеродные микроорганизмы, выполняя защитную функцию.

Кроме участия пищеварении, печень выполняет ряд других важных функций. К печени по воротной вене поступает кровь от кишечника, содержащая токсичные вещества и продукты жизнедеятельности микроорганизмов. В печени эта кровь фильтруется и очищается.

Печень играет в организме роль своеобразной «биологической фабрики». Здесь синтезируется и изменяется ряд веществ. Здесь задерживаются разрушенные эритроциты, которые затем используются в образовании желчи. Печень обеспечивает постоянную концентрацию глюкозы в крови, превращая ее излишки в гликоген, который при необходимости может распадаться до глюкозы.

Поджелудочная железа — непарный орган, лежащий в расположенный в так называемом «забрюшинном пространстве», за желудком («поджелудочной» анатомы прошлого назвали ее потому, что у трупов, лежащих на спине она находится под желудком).

Поджелудочная железа невелика и вытянута в длину. Ее масса у взрослого человека составляет 70–80 грамм. Поджелудочная железа вырабатывает секрет в котором содержатся ферменты для переваривания жиров, белков и углеводов (трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза). Секрет поджелудочной железы поступает в двенадцатиперстную кишку.

В поджелудочной железе есть многочисленные групповые вкрапления клеток (островки), которые функционируют как железы внутренней секреции, выделяя непосредственно в кровь глюкагон и инсулин, гормоны, регулирующие уровень глюкозы в крови (глюкагон повышает, инсулин понижает).

В двенадцатиперстной кишке белки распадаются до аминокислот, крахмал — до глюкозы, жиры — до глицерина и жирных кислот. В двух следующих отделах тонкой кишки переваривание пищи завершается под воздействием ферментов кишечного сока, выделяемого железами, находящимися в кишечной стенке. Передвижение пищи по кишке происходит за счет ритмичного сокращения мышечного слоя (строение стенки толстой и тонкой кишок идентично строению стенки желудка).

Всасывание питательных веществ происходит в выростах кишечной стенки, которые называются «кишечными ворсинками». Выросты нужны для того, чтобы увеличить площадь соприкосновения слизистой оболочки кишки с ее содержимым. Ворсинок огромное количество, они покрывают внутреннюю стенку кишки сплошным слоем.

Ворсинки покрыты слоем эпителиальных клеток, через который легко проходят питательные вещества. Под эпителиям находятся кровеносные и лимфатические сосуды. Продукты расщепления белков и углеводов поступают в кровь, а продукты расщепления жиров после переработки клетками эпителия поступают в лимфатическую систему.

Толстая кишка

Толстая кишка по своему строению идентична тонкой, только мышечный и соединительнотканный слои выражены сильнее. Длина толстой кишки составляет от 1,5 до 2 метров. Здесь происходит всасывание воды. Пищевые массы, смешанные с различными соками, содержат большое количество воды. В толстой кишке значительная часть этой воды всасывается в кровь и происходит формирование каловых масс. Толстая кишка заканчивается прямой кишкой из которой каловые массы выводятся наружу через анальное отверстие (анус).

От одного из участков толстой кишки, называемого «слепой кишкой», отходит узкий червеобразный отросток или «аппендикс». Он содержит скопления лимфоидной ткани, благодаря чему относится к числу периферических органов иммунной системы. Воспаление аппендикса называется «аппендицитом». Это заболевание требует немедленного хирургического вмешательства. Поэтому при появлении болей в правой нижней части живота нужно срочно обратиться к врачу.

Регуляция пищеварения

Известный русский физиолог Иван Петрович Павлов (1849–1936) внес крупнейший вклад в исследование физиологии пищеварения. Им был разработан внедрен в экспериментальную практику новый метод исследования пищеварительных процессов — метод хронических фистул. Фистула — это искусственно созданное отверстие, предназначенное для выделения наружу продуктов, находящихся в полостных органах или железах. Фистулы позволяют вести длительное наблюдение за деятельностью органов и железы. Павлов детально изучил рефлекторную регуляцию работы пищеварительных желез.

Эта регуляция осуществляется двояким путем. Первый путь — центральный рефлекторный. В продолговатом мозге есть пищевой центр, который управляет деятельностью пищеварительной системы — регулирует сокращения стенок желудочно-кишечного тракта, выделение пищеварительных соков и т. п. Рефлекторная регуляция пищеварения осуществляется при помощи условных (выработанных в течение жизни) и безусловных (врожденных) пищеварительных рефлексов. Если принимать пищу в одно и то же время, то железы начинают выделять секрет к этому времени даже при отсутствии пищи. Рефлекторная регуляция осуществляется при помощи нервной системы. Наличие рефлекторной регуляции пищеварения указывает на необходимость регулярного питания.

Питательные вещества, попавшие в кровь, передаются клеткам и тканям. Когда их содержание падает ниже нормы, возбуждается пищевой центр и у нас возникает чувство голода.

Другой путь регуляции — гуморальный. Некоторые продукты расщепления питательных веществ обладают способностью стимулировать секреторную функцию желудка и поджелудочной железы. Всасываясь из кишечника в кровь, они переносятся к железам и стимулируют их. Это обеспечивает возможность продолжительное сокоотделния, необходимого для переваривания белков, которые перевариваются медленно (до 6 часов).

Обмен веществ и энергии

Питательные вещества поступают из окружающей среды в организм, где они преобразуются в другие вещества с выделением энергии, а конечные продукты этих преобразований удаляются из организма в окружающую среду. Обмен веществ и энергии, протекающий в организме, а также обмен веществами и энергией с окружающей средой, называют «метаболизмом».

Метаболизм складывается из двух процессов.

Первый процесс — это пластический обмен (ассимиляция), который представляет собой синтез необходимых организму веществ. Ассимиляция проходит с поглощением энергии. Название «пластический» произошло от греческого слова «пластике», которое переводится как «лепка». В процессе пластического обмена из поступивших извне веществ «лепятся» (образуются) необходимые организму вещества.

Второй процесс — энергетический обмен (диссимиляция), который представляет собой процессы распада веществ с выделением необходимой организму энергии.

Обмен веществ во всех тканях и клетках происходит непрерывно. Он состоит из трех стадий:

— подготовительная стадия обмена веществ заключается в переваривании пищи и транспортировке питательных веществ и кислорода к клеткам и тканям организма;

— основная стадия обмена веществ происходит в клетках организма и включает пластический и энергетический обмены;

— заключительная стадия обмена веществ состоит в выведении из организма конечных продуктов обмена.

Откуда берется энергия, которую использует наш организм? Как образуется наша пища?

Первичным источником энергии для всего живого на Земле служит энергия солнечного излучения. Начальным звеном пищевой цепи являются растения, которые в процессе фотосинтеза преобразуют солнечную энергию и накапливают органические вещества. Эти органические вещества в организме животных, поедающих растения, распадаются на простые вещества с выделением энергии, необходимой для жизнедеятельности. Продукты распада веществ, которые выделяются животными организмами в окружающую среду, используются растениями для синтеза органических веществ. Происходит круговорот.

Глава 6. Мочевыделительная система

Мочевыделительная система включает в себя группу органов, которые обеспечивают формирование, накопление и выделение мочи из организма. В нее входят: две почки, которые образуют мочу, мочевой пузырь, который накапливает мочу и выводит ее из организма, два мочеточника, по которым моча поступает из почек в мочевой пузырь и мочеиспускательный канал по которому моча выводится наружу.

Мочевыделительная система является жизненно важной системой нашего организма. Если из организма не выводить «отходы» — продукты жизнедеятельности клеток или выводить их не полностью, наступает отравление, которое может привести к смерти. За сутки через почки проходит до 180 литров крови, при этом образуется около 2 литра мочи.

Мочевыделительная система

Почки

Почки — парный орган бобовидной формы, расположенный в забрюшинном пространстве на уровне 11 и 12 грудных и 1 и 2 поясничных позвонков. В длину почка составляет от 11,5 до 12,5 см, в ширину 5–6 см.

Почка имеет выпуклую и вогнутую поверхности. К вогнутой поверхности подходят почечная артерия, почечная вена и мочеточник.

Строение почки

Каждая почка окружена плотной соединительнотканной оболочкой, которую называют «почечной капсулой». Под капсулой располагается поверхностный корковый слой, который содержит так называемые «почечные клубочки» — совокупность множества капиллярных петель, образующих фильтр для жидкости, переходящей из крови в почку. Каждый клубочек окружен соединительнотканной капсулой.

Обратите внимание на рисунок. Вы заметили, что выносящая артерия нефрона гораздо уже приносящей? Это не ошибка художника — так оно и есть на самом деле. Благодаря разнице в диаметрах артерий в клубочке создается повышенное давление крови происходит фильтрация жидкости через стенки капилляров. В клубочке образуется так называемая «первичная моча», в которой, помимо вредных веществ, содержатся и полезные. По сути первичная моча представляет собой плазму крови не содержащую белков. Молекулы белков крупные и не могут пройти через небольшие поры в стенках капилляров.

От капсулы отходит длинный извитой каналец, оплетенный кровеносными сосудами. Пока первичная моча проходит по этому канальцу, полезные вещества из нее успевают всосаться обратно в кровь. Образуется вторичная или «конечная» моча — растворенные в воде вредные, ненужные организму вещества, такие как мочевина, мочевая кислота и креатин. Каналец впадает в более широкий выводной канал.

Клубочек с капсулой, канальцем и расположенными рядом сосудами образуют нефрон — структурную единицу почки. В почке человека около миллиона нефронов.

Внутренний слой почек называется «мозговым». Мозговой слой состоит из множества выводных каналов, по которым образовавшаяся в нефронах вторичная моча поступает в почечную лоханку. Почечная лоханка представляет собой полость, переходящую в мочеточник — трубочку диаметром 6–8 мм и длиной 25–30 см, образованную соединительной тканью. Оба мочеточника, правый и левый, впадают в мочевой пузырь.

Функции почек:

1. удаляют из организма вредные вещества;

2. участвуют в поддержании гомеостаза (постоянного состава внутренней среды организма);

3. при помощи синтезируемого в них гормона эритропоэтина стимулируют образование эритроцитов;

4. синтезируют биологически активные вещества, такие, например как ренин, повышающий артериальное давление путем сужения мелких кровеносных сосудов, как уже упоминавшийся выше эритропоэтин или брадикинин, расширяющий сосуды;

5. участвуют в регуляции артериального давления — вырабатывают вещества, сужающие или расширяющие сосуды, а также увеличивают вывод с мочой ионов натрия при повышении артериального давления. Ионы натрия задерживают воду в крови (вспомните про осмотическое давление), тем самым увеличивая объем циркулирующей крови. Чем больше объем циркулирующей жидкости, тем выше давление в системе. Если мы выводим из крови ионы натрия, то следом за ними выходит и часть воды. Объем циркулирующей крови уменьшается, давление понижается.

При различных заболеваниях состав мочи может меняться. В ней могут появляться глюкоза, белки и др. вещества. Диагностическое исследование мочи широко применяется в медицине. Это один из наиболее часто проводящихся анализов.

В почках могут образовываться так называемые «почечные камни» — твердые кристаллы солей, содержащихся в моче. Почечные камни бывают разного размера. Мелкие камни, диаметром до 2 мм, выводятся из почки вместе с мочой и, как правило, не вызывают болезненных симптомов. Но крупные, диаметр которых превышает 3 мм может вызвать закупорку мочеточника или же проходит по мочеточнику медленно, царапая своими острыми краями (это же кристалл!) стенки мочеточника. Это вызывает сильную боль. Чаще всего камни в почках образуются солями кальция.

Мочевой пузырь

Мочевой пузырь — полый мышечный орган, служащий резервуаром для мочи, образующейся в организме. Он располагается в тазу — полости, образованной тазовыми костями.

Строение мочевого пузыря

Мочевой пузырь состоит из трех оболочек — внутренней слизистой, образованной эпителиальными клетками, средней — мышечной, сокращения которой обеспечивают акт мочеиспускания, изгоняя мочу из пузыря и наружной соединительнотканной. В просвет мочевого пузыря открываются два мочеточника (правый и левый). Моча поступает в пузырь из почек по мочеточникам, а выводится наружу через мочеиспускательный канал, который называется «уретрой». В области перехода пузыря в мочеиспускательный канал находится сфинктер — толстая круговая мышца, препятствующая непроизвольному выходу мочи.

Регуляция мочеиспускания осуществляется как произвольным путем (по нашей воле), так и непроизвольным (рефлекторным). Когда моча наполняет мочевой пузырь, растягивая его стенки, в головной мозг отправляется сигнал и возникает позыв к мочеиспусканию. Если проигнорировать этот позыв, то мочеиспускание наступит непроизвольно.

Глава 7. Покровная система

Покровную систему составляют ткани и органы, защищающие организм от внешнего воздействия. В покровную систему входят: кожа с ее кровеносными и лимфатическими сосудами, дополнительные структуры кожи — волосы и ногти, железы внешней секреции (сальные и потовые) и слизистые оболочки ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, бронхов.

Покровная система — «одежда» для нашего организма.

Кожа — самый большой по площади и массе орган человека. В среднем площадь кожи составляет около 2 кв. метров. Толщина кожи варьируется от 0,5 до 4 мм. Наибольшую толщину кожа имеет на спине, бедрах, ладонях и ступнях, а наименьшую на веках.

Кожа состоит из трех слоев: наружного, который называется «эпидермисом», дермы и подкожно-жировой клетчатки.

Эпидермис, название которого переводится с греческого как «расположенный над дермой», образован эпителиальной тканью. Самый верхний слой эпидермиса состоит из отмерших чешуйчатых клеток. Клетки эпидермиса которые постоянно и весьма интенсивно обновляются. Полное обновление клеток эпидермиса происходит в среднем за 20 дней. Они заполнены кератином — белком, который не пропускает воду, а так же содержат белковый пигмент меланин, отвечающий за цвет кожи. Под воздействием солнечных лучей меланина синтезируется больше обычного и возникает эффект загара.

Строение кожи

Второй слой кожи — дерма в четыре раза толще эпидермиса. Она мягкая, эластичная и прочная, благодаря содержанию в межклеточном веществе белков коллагена и эластина. Дерма пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами (капиллярами) и нервными окончаниями. В дерме находятся волосяные фолликулы или волосяные луковицы (корни волос с корневым влагалищем), в также сальные и потовые железы. К волосяным фолликулам подходят маленькие мышцы, поднимающие волос. Под влиянием психологических факторов (возбуждение, ярость) или холода, эти мышцы сокращаются и поднимают волосы. Вспомните выражение: «волосы дыбом встали». У человека эти мышцы никакой полезной роли не играют, в отличие от животных. У животных, тело которых густо покрыто шерстью, при поднятии волос увеличивается толщина наружного волосяного покрова. Поднятые волосы с находящимся между ними воздухом лучше сохраняют тепло тела, чем волосы, лежащие гладко.

Сальные железы почти всегда располагаются рядом с волосяными фолликулами. Они увлажняют и смягчают внешний огрубевший слой кожи, придавая ему эластичность, повышают водонепроницаемость кожи и выделяют фермент, губительно действующий на бактерии. Потовые железы выводят из организма конечные продукты обмена веществ и участвуют в терморегуляции. Когда организм перегревается (жаркая погода, интенсивные физические нагрузки), потовые железы начинают работать интенсивнее. Испарение пота с поверхности тела охлаждает организм.

Подкожно-жировая клетчатка представляет собой жировыми скопления, расположенные в соединительной ткани. Подобно дерме она богато снабжена капиллярами и нервными окончаниями.

Функции кожи:

— защитная — кожа защищает организм от внешних повреждающих факторов;

— чувствительная — благодаря большому количеству нервных окончаний кожа способна воспринимать внешние раздражения — чувство осязания;

— выделительная — с потом выделяются конечные продукты обмена веществ;

— терморегуляционная — кожа участвует в поддержании постоянной температуры тела в пределах около 37 градусов. Это происходит не только благодаря потовым железам, в которых вырабатывается пот, охлаждающий организм при испарении, но и благодаря способности кожи расширять и сужать кровеносные сосуды, которые в ней находятся. Мы знаем, что кровь переносит тепло по организму. Если кровеносные сосуды кожи расширены, то кровоток по ним усиливается, кровь приносит к коже больше тепла, которое отдается во внешнюю среду — организм охлаждается. Если кровеносные сосуды кожи сужены, то кровь течет по ним медленнее и приносит меньше тепла для отдачи во внешнюю среду. Поэтому на холоде кожные покровы бледнеют, а в тепле — краснеют.

Состояние кожи служит показателем здоровья. Многие внутренние проблемы организма отражаются на коже. Так, например, при воспалительных заболеваниях печени — гепатитах, возникает выраженное пожелтение кожных покровов. Чрезмерная потливость может быть симптомом заболеваний сердца. Покраснение кожи в области возникает при некоторых заболеваниях легких. Припухлость (отечность) и темные круги вокруг глаз могут свидетельствовать о заболеваниях почек.

Гигиенические требования к одежде и обуви

Одежда и обувь должны быть не только красивыми, модными, но и отвечать ряду гигиенических требований, чтобы не наносить вред здоровью.

1. Одежда и обувь должны быть удобными, изготовленными из легких материалов, и создавать ощущение комфорта.

2. Одежда и обувь должны соответствовать времени года, погодным условиям и температуре окружающей среды.

3. Одежда должна быть гигроскопичной, способной впитывать влагу, что обеспечивает поглощение пота и отдачу его во внешнюю среду.

4. Одежда должна быть воздухопроницаемой, то есть хорошо вентилироваться. При несоблюдении двух последних требований может наступить перегревание организма.

5. Все материалы, используемые для изготовления одежды и обуви, должны быть безвредными для организма (не должны содержать каких-либо вредных или ядовитых веществ).

6. Одежду, непосредственно контактирующую с кожей, нужно регулярно стирать, а всю обувь (кроме сандалий), носить с носками и при необходимости высушивать. Несоблюдение этого правила может привести к появлению воспалительных заболеваний кожи. Пот и кожное сало, впитавшиеся в одежду или обувь, начинают разлагаться и становятся питательной средой для микробов.

7. Ношение обуви на высоком (более 3 см) каблуке приводит к деформации стопы и развитию плоскостопия.

Закаливание организма

Закаливание — это комплекс мероприятий, направленных на повышение устойчивости организма к изменениям природных условий. По своей сути закаливание представляет собой гимнастику для сосудов.

Есть четыре главных правила закаливания:

1. Закаливание должно быть регулярным и проводиться на протяжении всей жизни. Невозможно закалиться впрок, на много лет вперед.

2. Закаливание должно проводиться постепенно. Если незакаленный человек попробует искупаться зимой в проруби, то он не закалится, а заболеет. Начинать следует с малого и постепенно переходить к большему.

3. Закаливание должно проводиться с учетом индивидуальных особенностей организма. Все люди разные и общего «рецепта» закаливающих мероприятий не существует.

4. Закаливание должно быть многофакторным. Следует использовать разные виды закаливания — закаливание воздухом, закаливание водой и солнечные ванны. Солнце, воздух и вода — наши лучшие друзья!

5. Закаливание нельзя проводить во время болезней.

6. Закаливание должно приносить бодрость и радость. Если после закаливающих процедур вы чувствуете недомогание, то значит что-то делаете неправильно.

7. Помните что закаливание это всего лишь одна из составляющих здорового образа жизни. Не забывайте и про другие, такие, например, как правильное питание и полноценный сон.

Закаливание воздухом — является самым простым и доступным методом закаливания. Оно включает в себя воздушные ванны и продолжительные прогулки на свежем воздухе, который воздействует на кожу и тем самым совершенствует терморегуляцию организма. Воздушные ванны могут быть теплыми (при температуре воздуха выше 22 ºС), нейтральными (21–22 ºС), прохладными (17–20 ºС), умеренно холодными (9–16 ºС), холодными (0–8 ºС) и очень холодными (ниже 0 ºС). Начинать закаливание воздухом следует с теплых или нейтральных воздушных ванн и в начале их продолжительность не должна превышать 5 минут. Постепенно можно увеличивать продолжительность принятия ванн и понижать их температуру. В теплое время года очень полезно спать на свежем воздухе.

Солнечные ванны следует принимать до 11 часов утра и после 16 часов дня, то есть в периоды пониженной солнечно активности, иначе вместо пользы от них может быть вред. Начав с 10 минут можно постепенно увеличить продолжительность солнечных ванн до 1,5–2 часов, но не более того! Полезность солнечных ванн возрастает, если не просто лежать или сидеть на солнце, а двигаться гулять или играть в подвижные игры. И вообще сочетание любого вида закаливания с физическими упражнениями очень полезно. Помните, что голова при принятии солнечных ванн должна быть покрыта каким-либо головным убором, иначе можно получить солнечный удар.

Закаливание водой очень эффективный вид закаливания. При нем увеличивается циркуляция крови в организме, в результате чего органы и системы организма дополнительно получают кислород и питательные вещества.

Существует несколько способов закаливания водой.

Самой щадящей из всех водных закаливающих процедур является обтирание, которое можно применять с раннего детского возраста. Обтирание проводится рукой, губкой или смоченными в воде полотенцем. В первую очередь обтирают верхнюю часть тела (до пояса), после чего растирают ее сухим полотенцем до появления ощущения теплоты, а затем точно так же поступают с нижней частью тела. Начинают обтирания с температуры воды 28–30 ºС и, понижая ее на 1 ºС каждые три дня, доводят до 15–18 ºС.

Более эффективной процедурой, чем обтирание, является обливание. Обливание может быть общим — обливание всего тела или местным — обливание ног. Обливание проводится прохладной водой. Начинать, как и при обтирании, следует с температуры воды около 28–30 ºС с постепенным ее понижением. После обливания, как и после обтирания, следует растереть тело сухим полотенцем до появления ощущения теплоты. Вообще если при закаливании водой используется прохладная или холодная вода, то в завершение тело непременно растирают полотенцем.

Ножные ванны с прохладной (холодной) водой и хождение босиком тоже оказывают закаливающий эффект.

Закаливание душем более эффективно, чем обтирание и обливание. Душ может быть прохладным (холодным) или контрастным, с чередованием горячей и холодной воды. Начинают прием душа с температуры воды 28–30 ºС и, понижая ее на 1 ºС каждые два дня, доводят до 15–18 ºС или до более низких значений. Важно понимать, что слишком холодная вода не добавит здоровья, а вызовет простуду, поэтому соблюдайте чувство меры.

Купание в водоемах — один из самых эффективных способов закаливания, сочетающий закаливание водой с воздействием на тело воздуха и солнечных лучей, а также с физической активностью (плавание). Купание следует начинать при температуре воды не ниже 25–27 ºС и заканчивать при температуре воды 15 ºС. Нельзя купаться сразу после еды, поскольку это приводит к нарушению пищеварения и кровообращения. Первоначальное пребывание в воде должно длиться от 1 до 3 минут с увеличением этого времени до 20–30 минут.

Лучшее время для всех водных процедур — утренние часы после зарядки. От физических упражнений кожа согрета и сосудистая реакция при воздействии воды получается более резкой. Вдобавок, утренние водные процедуры способствуют более скорому переходу организма в активное состояние после сна.

Первая помощь при ранениях кожи, ожогах и обморожениях

При ранениях кожи следует обработать края раны каким-либо дезинфицирующим средством (спиртовой раствор йода, перекись водорода) и наложить стерильную повязку. Повязка предохраняет рану от вторичного инфицирования.

Обратите внимание! Обрабатывать следует только края раны, а не всю раневую поверхность! Недопустимо заливать дезинфицирующую жидкость в рану. Это может привести к повреждению мягких тканей и ухудшить заживление раны. Борьба с первичным инфицированием ран проводится в больнице врачами при первичной хирургической обработке ран. Есть только один вид ран, которые следует промывать теплой водой с мылом — это укушенные раны. Их на догоспитальном этапе нужно промыть 2–3 раза с интервалом в 5 минут. Укушенные раны, даже самые незначительные, должны быть в срочном порядке показаны врачу!

На рану накладывают несколько сложенных вместе слоев стерильного бинта (марли), накрывают их тонким слоем ваты и перебинтовывают. Вату следует класть поверх стерильной повязки, но не в коем случае не на рану! Вата нужна для того, чтобы впитывать отделяемое из раны и преградить доступ в рану микробам. Если повязка намокает, ее нельзя снимать, потому что это усилит кровотечение. Надо наложить поверх намокшей повязки еще один слой ваты (желательно толще первого) и прибинтовать его. При отсутствии стерильного материала можно использовать нестерильный, который желательно пропитать дезинфицирующим раствором. Вместо бинта для фиксации повязки можно использовать лейкопластырь.

Ожогом называется повреждение тканей организма, вызванное действием высокой температуры или едких химических веществ. В зависимости от повреждающего фактора, ожоги подразделяются на термические (тепловые) и химические.

Термические ожоги возникают в результате действия высокой температуры прикосновение к горячему предмету, попадание на кожу кипятка, загорании одежды и т. д.

Химические ожоги наблюдаются при попадании на кожу сильных кислот (например — азотной, соляной или серной кислоты) или едких щелочей (например — каустической соды).

Все ожоги, независимо от вызвавшего их фактора, подразделяют на четыре степени по тяжести поражения организма.

Первая, самая легкая, степень ожога характеризуется покраснением участка кожи, контактировавшего с повреждающим фактором. Ожоги I степени называются поверхностными ожогами.

При второй степени ожога в месте воздействия повреждающего фактора появляются пузыри, наполненные жидкостью, содержащей белки. Стенка пузыря образуется отслоившимся эпидермисом, а белковая жидкость представляет собой продукт распада тканей кожи под действием повреждающего фактора. Пузыри нельзя вскрывать самостоятельно. Таким образом в образовавшуюся рану можно занести инфекцию и замедлить заживление.

Третья степень ожога характеризуется частичным отмиранием тканей на участке, подвергнувшегося воздействию повреждающего фактора.

Четвертая степень ожога характеризуется сплошным омертвлением тканей на участке, подвергнувшегося воздействию повреждающего фактора, во всю толщу, вплоть до костей.

Ожоги опасны не только местными повреждениями, но и воздействиями на весь организм в целом. При выраженных ожогах (ожогах третьей и четвертой степеней) происходит распад белков в результате которого в большом количестве образуются ядовитые для организма вещества. Этот распад — ситуация экстренная, чрезвычайная, организм не справляется с выведением продуктов распада белков. Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и вызывают его отравление. Вследствие этого при ожогах большой площади поверхности кожи или при глубоких поражениях тканей в первые часы после получения травмы может развиваться первичный ожоговый шок.

При термических ожогах нужно как можно быстрее прекратить контакт с поражающим фактором, если человек сам не может этого сделать — например, освободить его от тлеющей одежды. Не надо стремиться удалять части одежды, прилипшие к ране, чтобы не нанести дополнительной травмы. И вообще при оказании первой помощи при ожогах и обморожениях следует быть очень осторожным.

При ожогах I и II степеней обожженную поверхность следует охладить под струей проточной воды в течение 15 минут. Охлаждение вызывает сужение сосудов на участке поражения, что препятствует образованию пузырей. После охлаждения можно протереть пораженный участок ватным тампоном, смоченным слабым (бледно-розового цвета) раствором перманганата калия или крепкого чая (заварки). Перманганат калия и чай оказывают дубящее действие, препятствуя образованию пузырей.

Если пузыри все же появятся, то их, как уже было сказано, ни в коем случае нельзя прокалывать. После того, как пузырь лопнет, на него накладывают стерильную повязку.

При ожоге III и IV степени необходимо наложить на поврежденную область стерильную повязку и как можно быстрее доставить пострадавшего в больницу. Если из-за площади или локализации ожога наложение повязки представляет сложность, то пострадавшего нужно накрыть чистой простыней. Если есть время и возможность, то желательно прогладить простыню с обеих сторон горячим утюгом — это единственный вид частичной стерилизации материала, доступный в домашних условиях.

Характер оказания первой помощи при химических ожогах зависит от того, каким именно веществом они вызваны — кислотой или щелочью. Начинают в обоих случаях с длительного (в течение 10–15 минут) промывания пораженного участка проточной водой. Это делается не только для охлаждения, вызывающего сужение сосудов, но в первую очередь для того, чтобы удалить с кожи поражающий фактор. Кислоты и щелочи удаляются очень тяжело.

При ожогах растворами кислот после промывки водой на пораженный участок накладывают на 10 минут повязку из марли или ватный тампон, пропитанные 2 % водным раствором питьевой соды. Сода нейтрализует остатки кислоты. После снятия повязки, кожу снова обмывают водой в течение 1 минуты.

При ожогах растворами щелочей после промывки водой на пораженный участок накладывают на 10 минут повязку из марли или ватный тампон, пропитанные 5 %–6 % раствором уксусной кислоты (обычным уксусом). Кислота нейтрализует остатки щелочей. После снятия повязки, кожу снова обмывают водой в течение 1 минуты.

Обратите внимание! При ожогах негашеной известью (оксид кальция, CaO) пораженный участок нельзя обмывать водой! Это усилит поражение. Негашеную известь следует тщательно удалить с поверхности тела при помощи стерильного бинта (марли) или чистой ткани, а затем пораженный участок обильно смазывается каким-либо жиром, например — растительным маслом. Повязку на место ожога накладывать не надо. Слой жира защитит рану от проникновения микробов на время доставки пострадавшего в больницу. Ожог негашеной известью — это единственный вид ожогов, при которых кожа пораженного участка смазывается жиром. При всех прочих ожогах так делать не надо, вопреки распространенному мнению, потому что жир ухудшит заживление. Запомните — жир при ожогах негашеной известью и асептическая повязка при всех остальных ожогах!

Обморожение представляет собой повреждение тканей под воздействием низких температур. Не следует думать, что обморожения возникают лишь на сильном морозе, когда температура воздуха опускается ниже -10 ºС. При длительном пребывании на улице при высокой влажности и сильном ветре обморожение можно получить и при температуре воздуха выше 0 ºС.

Обморожению способствуют следующие факторы: тесная или влажная одежда и обувь, голод, переутомление, вынужденное длительное неподвижное положение.

Под воздействием холода в тканях происходят изменения двоякого характера. которых зависит от уровня и длительности снижения температуры. При действии температур до — 20 ºС (большинство обморожений) основное значение имеет стойкий спазм мельчайших кровеносных сосудов кожи, в результате которого ткани перестают получать питание с кислородом и начинают отмирать. При действии температур ниже -20 ºС основное значение приобретает повреждающее действие холода на клетки организма — клетки «замораживаются» (замерзает цитоплазма) и гибнут.

Признаки обморожения таковы:

— кожа становится бледной (бледно-синюшной);

— все виды чувствительности (тактильная, температурная и болевая) на пораженном участке отсутствуют или резко снижены; вследствие снижения температурной чувствительности возникает парадокс — человек не чувствует, что получил обморожение.

— при согревании в области пораженного участка возникают боль, покраснение и отечность; при глубоком повреждении тканей могут появляться пузыри с прозрачным или кровянистым содержимым.

Подобно ожогам, обморожения делятся по своей тяжести на четыре степени.

Обморожение первой степени, самое легкое, возникает при непродолжительном (до 30 минут) воздействии холода. Пораженный участок кожи бледнеет, но омертвения кожи не возникает. После согревания может появиться отек, который проходит через 5–6 дней.

Обморожение второй степени возникает при воздействии холода свыше 30 минут. Характерным признаком обморожения II степени является образование в первые или вторые сутки после травмы пузырей, наполненных прозрачным содержимым.

Обратите внимание! При ожогах пузыри образуются практически сразу, а при обморожениях не сразу!

При обморожении третьей степени образовавшиеся пузыри наполнены не водянистым, а кровянистым содержимым. Вследствие гибели клеток кожи по всей толщине, после заживления поражений остаются рубцы (шрамы). Сошедшие ногти вновь не отрастают или вырастают деформированными.

При обморожении четвертой степени, возникающем при продолжительном действии температур ниже 20 ºС, омертвевают все слои мягких тканей вплоть до костей. Могут поражаться и кости. Все виды чувствительности утрачиваются полностью и не восстанавливаются после согревания. Поврежденный участок имеет выраженную синюшную окраску, отек появляется сразу же после согревания и быстро нарастает. Пузыри отсутствуют. Отсутствие пузырей при выраженном отеке и стойкой утрате чувствительности являются признаками обморожения IV степени.

Первая помощь при обморожениях заключается в прекращении охлаждения, согревании организма, восстановлении кровообращения в пораженных холодом и предупреждении развития инфекционных осложнений.

Первым делом пострадавшего следует поместить в теплое помещение и освободить от промерзшей одежды и обуви. Бытует мнение, что пораженные участки нужно растирать, но так можно делать только при обморожении I степени, когда нет поражения тканей. Растирая пораженные ткани, вы усугубите травму! Запомните — растирать пораженные участки можно только при обморожении I степени! Растирание производятся руками или сложенным в несколько раз куском ткани. После растирания следует наложить на пораженный участок теплоизолирующую повязку — толстый слой ваты между двумя слоями бинта (марли).

При обморожении II, III и IV степеней вся доврачебная помощь заключается в освобождении от промерзшей одежды и накладывания теплоизолирующей повязки. Можно дать пострадавшему горячее сладкое питье (чай с сахаром или вареньем).

При обморожении II, III и IV степеней категорически нельзя:

— растирать пораженные участки (об этом уже было сказано, но не помешает и повторить);

— быстро отогревать пораженные участки (например — при помощи грелки);

— втирать жиры в пораженные участки;

— «согревать» пострадавшего при помощи дачи ему внутрь алкоголя.

Обморожения I степени не требуют оказания специализированной медицинской помощи. При обморожении II, III и IV степеней пострадавшего необходимо в срочном порядке доставить в больницу.

Глава 8. Нервная система

Развитие нервной системы и ее значение

Все живые существа, чтобы выжить, должны реагировать на изменение внешней и внутренней среды, должны обладать раздражимостью и чувствительностью. Характер взаимоотношения животных с окружающей средой и их поведение определяются уровнем развития нервной системы., нервная система регулирует работу всех органов.

Нервная система представляет собой совокупность различных структур нервной ткани, которая, осуществляя связь с внешней средой, регулирует деятельность всех органов и объединяет их в единое целое — организм. Нервная система обеспечивает правильную ориентировку во внешнем мире и приспособление к меняющимся внешним условиям.

Нервная система состоит из нервных клеток — нейронов. Нейроны преобразуют сигналы, полученные из внешней среды или внутренних органов в нервные импульсы и передают их другим клеткам, которые отвечают на это определенными действиями.

Строение нейрона

Давайте вспомним, что нейроны имеют звездчатую форму и состоят из тела с отростками. Среди отростков различают дендриты, которые воспринимают сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или от внешних раздражителей, и аксоны, передающие нервные сигналы от тела нейрона к другим нервным клеткам или непосредственно к органам. Если дендритов у нейрона может быть много, то аксон всегда только один. Место контакта аксона с другими клетками называют «синапсом».

Раздражимость — это способность живого организма реагировать на внешнее воздействие окружающей среды изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Раздражимость присуща всем живым организмам, от простейших до человека.

Если простейшие обладают только раздражимостью, то у многоклеточных животных появляются рефлексы. Рефлекс — это ответная реакция организма на воздействие внешней среды при участии нервной системы. Рефлекс осуществляется при помощи так называемой «рефлекторной дуги», которая состоит из следующих звеньев:

— рецептора — нейрона воспринимающего раздражение;

— афферентного звена образованного отростками нейронов-рецепторов, которое осуществляет передачу импульсов от рецепторов в центральную нервную систему;

— центрального звена (нервный центр), принимающего импульс от рецептора и посылающего другой импульс к какому-то из органов;

— эфферентного звена, осуществляющего передачу импульса от нервного центра к исполнительному органу;

— исполнительного органа (эффектора), деятельность которого изменяется в результате полученного импульса (в результате осуществленного рефлекса).

Рефлекторная дуга

Между центральной нервной системой и исполнительными органами существуют как прямые связи, пример которых мы только что разобрали, так и обратные. «Отдав распоряжение», то есть — послав импульс к органу, мозг получает обратный импульс, своеобразный «отчет о проделанной работе». Если сделано недостаточно, то мозг посылает новый импульс. Благодаря обратным связям, деятельность отдельных органов и всего организма в целом является координированной.

Примеры рефлексов — пищевой рефлекс (захват пищи), защитный рефлекс (сокращение мышц в ответ на внешнее воздействие).

Давайте вспомним, что рефлексы подразделяются на безусловные, врожденные, не зависящие от внешних условий (например — дыхание), и условные, выработавшиеся в течение жизни под воздействием регулярных внешних раздражителей.

В ходе эволюции нервные клетки начали концентрироваться в определенных местах организмов, формируя нервную ткань. Чем сложнее устройство нервной системы, тем выше уровень организации существа.

Три таблицы помогут вам освежить знания о эволюции нервной системы, полученные из курса зоологии.

Строение нервной системы

Нервная система человека подразделяется на центральную и периферическую. К центральной относятся головной и спинной мозг, а к периферической — черепные (их еще называют «черепно-мозговыми») и спинномозговые нервы вместе с образованными ими сплетениями и узлами.

Строение нервной системы

Центральная нервная система

Спинной мозг находится в позвоночном канале. И головной, и спинной мозг хорошо защищены от внешних воздействий, они находятся в «футлярах», образованных костями черепа и позвонками. Кроме того, как спинной мозг, так и головной мозг имеют три соединительнотканные оболочки — наружную, которую называют «твердой», среднюю — «паутинную» и внутреннюю — «мягкую». илегает изнутри к твердой оболочке, отделяясь от последней щелевидным, пронизанным тонкими перекладинами субдуральным пространством, spatium subdurale. Между паутинной и мягкой оболочками находится особая спинномозговая жидкость. Она выполняет следующие функции: защитную (предохраняет головной и спинной мозг от механических воздействий), гомеостатическую (обеспечивает поддержание постоянного водно-электролитного гомеостаза), питательную (транспортирует питательные вещества из крови в мозг), выделительную (транспортирует из мозга в кровь продукты жизнедеятельности нервных клеток).

Спинной мозг выглядит как белый шнур, тянущийся от затылочного отверстия черепа до поясничного отдела позвоночника. Длина спинного мозга у взрослого человека составляет 40–45 см, ширина — от 1,0–1,5 см, а масса равна 35–40 гр. На поперечном разрезе видно, что спинной мозг состоит из двух разновидностей нервной ткани — белого наружного и внутреннего серого вещества.

Цвет нервной ткани обусловлен содержанием белка миелина, вещества образующее миелиновую оболочку аксонов нейронов (нервных волокон). Миелиновая оболочка — электроизолирующая. По аксонам проходит электрический импульс, поэтому без такой оболочки им обойтись нельзя. Так же, как и электрическим проводам нельзя обойтись без изоляции. Миелин имеет белый цвет. В белом веществе его больше, а в сером — меньше.

Серое вещество, имеющее на поперечном срезе форму бабочки, от расправленных крыльев которой отходят два передних и два задних рога, образовано телами нейронов. В передних рогах расположены центробежные нейроны, от которых отходят двигательные нервы — нервы, идущие к мышцам. В задних рогах находятся так называемые «промежуточные нейроны», к которым подходят отростки чувствительных нейронов. Соединяясь между собой, передние и задние корешки образуют 31 пару смешанных спинномозговых нервов. Это смешанные нервы — двигательные и чувствительные. Каждая пара спинномозговых нервов иннервирует определенную группу мышц и определенный участок кожи.

Белое вещество образовано нервными волокнами — отростками нервных клеток, объединенными в проводящие пути. Эти пути тянутся вдоль спинного мозга. Они соединяют спинной мозг с головным и отдельные его сегменты спинного мозга друг с другом. Проводящие пути подразделяются на восходящие, или чувствительные, которые передают импульсы от рецепторов в головной мозг, и нисходящие или двигательные, которые проводят импульсы от головного мозга к определенным сегментам спинного мозга, откуда по спинномозговым нервам эти импульсы направляются к мышцам. «Бабочка» серого вещества разделяет спинной мозг на три парных канатика — передний, боковой и задний.

Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую. Примером спинномозгового рефлекса может служить сгибательный защитный рефлекс, направленный на прекращение контакта с повреждающим раздражителем — отдергивание руки от обжигающе горячей поверхности.

Деятельность спинного мозга контролируется головным мозгом.

Головной мозг располагается в мозговом отделе черепа. Это крупный орган, который весит 1300–1400 грамм. Головной мозг человека состоит из пяти отделов — переднего, образованного большими полушариями, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого мозга.

Продолговатый средний и промежуточный мозг составляют ствол головного мозга. Стволовая часть мозга как шапкой покрыта полушариями головного мозга.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга и имеет схожее строение — состоит из белого и серого вещества, только серое вещество представлено округлыми скоплениями, которые называются «ядрами». От ядер серого вещества продолговатого мозга берут начало четыре пары черепных нервов, двигательных и чувствительных (всего таких пар — 12). Сверху и с боков почти весь продолговатый мозг покрыт большими полушариями и мозжечком. В сером веществе продолговатого мозга залегают жизненно важные центры, регулирующие сердечную деятельность, дыхание, глотание, осуществляющие защитные рефлексы (чихание, кашель, рвота, слезоотделение), секрецию слюны, желудочного и поджелудочного сока и др. Повреждение продолговатого мозга может быть причиной смерти вследствие прекращения сердечной деятельности и дыхания.

Задний мозг состоит из мозжечка и варолиева моста, соединяющего средний мозг с продолговатым мозгом. От варолиева моста отходят четыре пары черепных нервов.

Мозжечок, будто бы сидящий верхом на варолиевом мосту, обеспечивает координацию движений, их четкость и плавность, сохранение равновесия тела и поддержание тонуса скелетных мышц. Деятельность мозжечка контролируется корой больших полушарий.

Средний мозг расположенный впереди варолиева моста, подобно мозжечку регулирует тонус скелетных мышц, обрабатывает информацию, поступающую от органов чувств, а также обеспечивает ориентировочный рефлекс — реакцию на новизну раздражителя. Когда мы синхронно поворачиваем голову и глаза в направлении источника внезапного шума — это ориентировочный рефлекс.

Промежуточный мозг, верхняя часть ствола головного мозга, является очень ответственным участком. Здесь находится несколько важнейших мозговых центров — центр нейрогуморальной регуляции, центр жажды, голода и насыщения, центр сна и бодрствования, центр терморегуляции. Кроме того, промежуточный мозг регулирует деятельность желез внутренней секреции.

Передний мозг у человека состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их средней части. Правое и левое полушария отделены друг от друга щелью, в нижней части которой лежит так называемое «мозолистое тело» — перемычка, соединяющая полушария. Поверхность больших полушарий образована серым веществом, называемым «корой». Под корой находится белое вещество с подкорковыми ядрами.

Обратите внимание! В спинном мозге белое вещество находится снаружи, а серое — внутри. В больших полушариях головного мозга обратная ситуация — серое вещество находится снаружи, а белое — внутри.

Множественные борозды и извилины увеличивают поверхность коры больших полушарий. Общая площадь ее составляет 2000–2500 кв. см. Толщина коры 2,5–3 мм. В коре насчитывается от 12 до 18 миллиардов нейронов, которые располагаются в шесть слоев.

Три главные борозды — центральная, боковая и теменно-затылочная — делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Нижняя поверхность полушарий вместе со стволовой частью мозга называется «основанием мозга».

Кора головного мозга функционально делится на три зоны: сенсорная зона, получающая информацию от органов чувств и рецепторов, моторная зона, управляющая движениями и ассоциативная зона, связывающая между собой сенсорную и моторную зоны. Ассоциативная зона ответственна за целенаправленное осмысленное поведение. Это самая крупная зона коры головного мозга, у человека она занимает около 75 % коры.

Доли полушарий коры головного мозга

Три крупные зоны, в свою очередь, делятся на мелкие — двигательную, чувствительную, зрительную, слуховую, обонятельную и др. в зависимости от того, какие именно нервные центры там расположены. Нервным центром называют совокупность нейронов центральной нервной системы, участвующих в осуществлении определенного рефлекторного акта или регуляции той или иной функции.

Кора больших полушарий является высшим анализатором сигналов от всех рецепторов организма и местом выработки ответных реакций. Также она является высшим органом координации рефлекторной деятельности и органом приобретения временных рефлекторных связей — условных рефлексов. Условные рефлексы вырабатываются в коре. Кора выполняет ассоциативные функции и обеспечивает психическую деятельность человека.

К психической деятельности относятся все виды деятельности, осуществляемые с участием различных форм сознания — память, мышление, эмоции, речь, поведение и т. д.

Центральная нервная система функционирует как единое целое благодаря наличию в головном и спинном мозге проводящих путей, связывающих различные участки.

Соматический и вегетативный отделы нервной системы

Кроме деления на центральную и периферическую части, нервная система также подразделяется на соматический и вегетативный отделы, которые также называются «соматической нервной системой» и «вегетативной нервной системой».

Соматический отдел нервной системы воспринимает сигналы, которые поступают из окружающего мира (сенсорный отдел) и управляет скелетной мускулатурой, то есть движениями тела в пространстве (двигательный отдел). Соматический отдел подчиняется волевому контролю — мы можем управлять нашими движениями.

Вегетативная или автономная нервная система контролирует работу внутренних органов. Она практически не подчиняется волевому контролю. Это хорошо, потому что волевым вмешательством в работу организма можно было бы вызвать сбои. Вегетативная нервная система играет ведущую роль в поддержании постоянства внутренней среды организма и в его приспособительных реакциях.

Вегетативная нервная система делится на периферическую и центральную части. Центральная часть представлена ядрами, находящимися в головном и спинном мозге. Периферическая часть представлена периферическими нервами.

Существует еще одно разделение вегетативной нервной системы — на симпатический и парасимпатический подотделы.

Симпатический подотдел вегетативной нервной системы (симпатическую систему) называют «системой аварийных ситуаций», поскольку он активизируется, когда организм находится в напряжении, в состоянии работы. Под воздействием симпатической иннервации сердце начинает сокращаться чаще, учащается частоты дыхания, повышается кровяное давление, в крови возрастает содержание сахара, сосуды кожи сужаются, человек начинает бледнеть. А вот на секрецию пищеварительных желез и перистальтику кишечника симпатическая иннервация оказывает тормозящее действие.

Парасимпатическая система, которую еще называют «системой отбоя» — полная противоположность симпатической. Обе они уравновешивают друг друга. Парасимпатическая иннервация вызывает усиление слюноотделения, урежение частоты сердечных сокращений и дыхательных движений, снижение артериального давления, усиление перистальтики, увеличение секреции пищеварительных желез.

Обратите внимание! В нашем организме есть структуры, имеющие только симпатическую иннервацию. Это стенки сосудов, потовые железы и мозговой слой надпочечников. На них не распространяются парасимпатические влияния.

Симпатический подотдел вегетативной нервной системы представлен симпатическим стволом двумя рядами нервных узлов (ганглиев), расположенным по обе стороны от позвоночника. Узлы имеют связь друг с другом в виде «мостиков». В конце позвоночника два симпатических ствола соединяются в один непарный копчиковый узел. Различают 4 отдела симпатического ствола: шейный (3 узла), грудной (9–12 узлов), поясничный (2–7 узлов), крестцовый (4 узла и один копчиковый). Симпатические узлы присутствуют и в других местах, например — в области брюшной части аорты. Волокна нервных клеток симпатической системы, образуют сплетения. Крупные сплетения находятся вокруг сонных артерий, возле сердца и легких и в брюшной полости. Крупные сплетения делятся на более мелкие, от которых нервные волокна идут к иннервируемым органам.

Парасимпатический подотдел также, как и симпатический, представлен нервными узлами и волокнами. Особенность его строения в том, что нервные узлы, располагаются непосредственно возле иннервируемого органа или даже внутри его, в его структурах.

От центральных парасимпатических центров, расположенных в головном мозге, импульсы идут к парасимпатическим узлам по черепным нервам — глазодвигательному, лицевому, тройничному, языкоглоточному и блуждающему. Блуждающий нерв — самый разветвленный и длинный из всех черепных нервов. Он участвует в иннервации глотки, гортани, пищевода, желудка, трахеи, бронхов, сердца, печени, поджелудочной железы, кишечника.

Как вы думаете, почему ускоряющий работу почти всех органов симпатический подотодел тормозит работу пищеварительной системы, а тормозящий все парасимпатический подотдел, ее ускоряет? Да потому что активное пищеварение нужно организму во время отдыха для восполнения истраченных запасов энергии.

СЛОЖНО?

ВЫ ЗАПУТАЛИСЬ В КЛАССИФИКАЦИИ?

НИЧЕГО СЛОЖНОГО!

ДАВАЙТЕ КОРОТКО ПОВТОРИМ ТО, ЧТО МЫ УЗНАЛИ.

Нервная система человека по расположению делится на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую — ветви черепных и спинномозговых нервов, их сплетения и узлы.

Функционально нервная система делится на соматическую и вегетативную (автономную). Функционально, обратите внимание! По функциям, а не по локализации!

Вегетативная нервная система или вегетативный отдел нервной системы подразделяется на симпатический и парасимпатический подотделы. Симпатический подотдел (симпатическая нервная система) — «включатель», «активизатор», а парасимпатический подотдел (симпатическая нервная система) — «включатель», «тормоз».

Все просто. Сложный на первый взгляд организм человека устроен просто и логично. Надо только вникнуть в суть.

Условные рефлексы

Мы уже знаем, что условные рефлексы — это рефлексы, приобретенные при регулярном действии какого-нибудь раздражителя. Условные рефлексы возникают в течение жизни особи и, в отличи от безусловных, не передаются по наследству. Они вырабатываются при определенных условиях и могут исчезать. Давайте узнаем, как происходит выработка и исчезновение условных рефлексов.

ПРАВИЛА ВЫРАБОТКИ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ. Для выработки условного рефлекса необходимо:

1. Наличие двух раздражителей, один из которых безусловный (например — пища), а другой — условный, сигнализирующий о предстоящем безусловном раздражении (свет, звук, вид и запах пищи и т. п). Если перед кормлением собаки регулярно звонить в колокольчик, то очень скоро один лишь звонок без дачи пищи будет вызывать усиление слюноотделения и повышение секреции желудочного сока.

2. Неоднократное сочетание условного и безусловного раздражителей. Крайне редко условный рефлекс образуется с первого раза.

3. Условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного.

4. Безусловный раздражитель должен быть достаточно сильным.

5. Безусловный раздражитель должен быть сильнее условного.

6. Должны отсутствовать посторонние раздражители.

Условные рефлексы подразделяют на натуральные и искусственные. Натуральные условные рефлексы вырабатываются на раздражители, которые в естественных условиях сочетаются с раздражителем, вызывающим безусловный рефлекс.

Классический пример — запах пищи вызывает у нас повышенное слюноотделение («Пахнет у вас вкусно, аж слюнки текут!»). Вид пищи действует точно так же. Искусственные условные рефлексы вырабатываются на те раздражители, которые в естественных условиях не сочетаются с раздражителем, вызывающим безусловный рефлекс. Пример — слюноотделительный рефлекс в ответ на звонок.

Выработка искусственного условного рефлекса

Физиологической основой возникновения условных рефлексов является образование функциональных временных связей в коре головного мозга.

ТОРМОЖЕНИЕ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ представляет собой устранение условного рефлекса, ставшего ненужным. Различают два вида торможения — внешнее и внутреннее.

Торможение одного условного рефлекса другими условными или безусловными раздражителями называется внешним, поскольку его причина не зависит от тормозимого рефлекса. Способность к внешнему торможению условных рефлексов является безусловной, потому что ее не требуется вырабатывать. Смысл внешнего торможения заключается в способности организма сосредотачиваться на наиболее важных событиях текущего момента, подавляя реакции на второстепенные. Так, например, при появлении опасности животные прерывают процесс приема пищи и убегают. Все вы не раз видели на улице, как кошки или собаки вспугивают стаи голубей, клюющих крошки. Пищевой рефлекс тормозится, потому что на первый план выходит инстинкт самосохранения. Если бы торможения пищевого рефлекса не происходило, голуби стали бы легкой добычей для кошек и собак.

Торможение условных рефлексов в тех случаях, когда условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным (рефлекс теряет свое значение), называется внутренним. Внутреннее торможение — условное. В отличие от внешнего, оно возникает не сразу, а развивается постепенно. Если перестать кормить собаку с выработанным условным рефлексом на звонок после звонка, то какое-то время повышенное выделение слюны и желудочного сока в ответ на звонок будет сохраняться (ослабевая с каждым разом).

Высшая нервная деятельность человека

Ответьте, пожалуйста, на вопрос: «в чем заключается отличие человека от животного?», а затем ознакомьтесь с таблицей.

Отличие человека от животного

Ознакомившись с таблицей, постарайтесь выразить ее содержание тремя словами.

Сознание!

Речь!

Труд!

Вот три отличия человека.

«Но ведь животные тоже могут трудиться! — возразят некоторые из вас. — например — лошади». Да, могут. Но не по своей воле, не осознанно. К труду животных принуждает человек и он пользуется результатами этого труда.

Если же попытаться свести содержание таблицы к одному-единственному слову, то этим словом будет «сознание». Благодаря наличию сознания мы можем говорить, то есть обмениваться информацией с помощью звуков, и трудиться — приобретать определенные навыки и применять их на практике.

Сознание это свойство высшей нервной деятельности человека, способность мыслить, рассуждать и определять свое отношение к действительности. Можно сказать и иначе: «сознание — это высший уровень психического отражения объективной реальности».

Благодаря работе органов чувств, мы постоянно получаем различные ощущения — информацию об окружающем мире.

Из ощущений складывается целостный образ предмета или явления. Иначе говоря, из ощущений складывается восприятие, которое отражает предмет или явление в целом, суммируя его свойства.

Ощущения и восприятия фиксируются нашей памятью в виде представлений — образов, сохранившихся в нашем сознании. Память — это способность сохранять и воспроизводить в сознании различные впечатления и приобретенный опыт. Также «памятью» называют и сам запас впечатлений, хранящихся в сознании. Если вы не видите что-то в данный момент, но имеете об этом представление, то сможете о нем рассказать. Память — основа сознания. Недаром же великий русский физиолог Иван Михайлович Сеченов (1829–1905) говорил: «Человек без памяти оставался бы вечно в положении новорожденного». Да, так бы оно и было. Без памяти нет сознания.

Существует много видов памяти.

Механическая память основана на многократном повторении того, что нужно запомнить. Так, например, мы заучиваем наизусть стихи.

Словесно-логическая память основана на установлении взаимосвязи между фактами. Пример — решение математической (или какой-то иной) задачи с использованием правил и формул. Мы услышали или прочитали правила, запомнили их и применили к месту, чтобы решить задачу.

Зрительная память сохраняет зрительные образы — лица людей, расположение улиц и т. п.

Слуховая память помогает нам различать голоса и, вообще, отличать одни звуки от других.

Двигательная память отвечает за запоминание движений. Тренируясь, спортсмены в первую очередь развивают двигательную память. Двигательная память обеспечивает ловкость и сноровку в труде.

Эмоциональная память сохраняет чувства, которые мы испытываем к чему-либо или к кому-либо. При мысли о любимом артисте или о любимом лакомстве у нас улучшается настроение — это «включается» эмоциональная память.

Другой основой сознания является мышление. «Я мыслю, значит существую», сказал французский философ, математик и физиолог Рене Декарт (1596–1650). Мышление — это способность получать новую информацию на основе накопленных знаний. Можно сказать, что мышление — это целенаправленное использование, развитие и приращение знаний. Мышление тесно связано с речью, поскольку мы думаем и выражаем свои мысли при помощи слов (можно думать и образами, но словами мы думаем чаще).

Различают следующие виды мышления:

1. Наглядно-действенное — это мышление, опирающееся на непосредственное восприятие предметов и реальных преобразованиях в процессе действий с ними. Например — при выполнении лабораторных работ.

2. Наглядно-образное — это мышление, опирающееся на представления и образы (например — при решении ряда задач). В отличие от наглядно-действенного мышления при наглядно-образном мышлении ситуация преобразуется лишь образно, реальных преобразований с предметами не происходит.

3. Отвлеченное или абстрактное (его также называют «словесно-логическим») — это мышление, осуществляемое при помощи логических операций с понятиями. Например, мы не можем видеть, как по проводам идет электрический ток или как по нервным волокнам идут импульсы, но мы оперируем этими понятиями.

Схема взаимодействия сознания с материальным миром

Наше сознание материально. Оно порождается материальны миром, воздействует на него, отражает его и осознает себя в нем.

Сон и его значение

Сон является неотъемлемой частью нашей жизни. Средняя продолжительность сна составляет 8 часов, то есть треть суток. Значит одну треть своей жизни мы проводим во сне. А если точнее, то больше, потому что восемь часов в сутки спят взрослые. Дети же спят дольше. Новорожденные дети спят около 20 часов в сутки, по мере роста время сна сокращается. Семилетний лет ребенок с учетом дневного и ночного сна спит около 12 часов. В подростковом возрасте для полноценного отдыха необходимо спать 9 часов в сутки.

Нельзя пренебрегать сном! «Экономия» времени за счет сна и прочие проявления легкомысленного отношения ко сну, чреваты плохими последствиями. Здоровый полноценный сон нужен для нормальной жизнедеятельности организма и является залогом сохранения здоровья. Во сне мы восстанавливаем потраченные силы. Резервы, которые не восстанавливаются, рано или поздно истощаются.

В организме спящего человека происходят следующие физиологические изменения, способствующие отдыху и восстановлению:

— урежается частота сердечных сокращений и понижается артериальное давление;

— урежается частота дыхательных движений;

— замедляется обмен веществ во всем организме;

— снижается тонус мышц;

— увеличивается выделение гормона соматотропина (гормон роста), усиливающего синтез белков, вызывающего выраженное повышение содержания глюкозы в крови, стимулирующего иммунную систему и т. п., усиливающий поглощение кальция костной тканью;

— понижается температура тела;

— понижается активность работы желудочно-кишечного тракта.

Сон протекает в несколько сменяющих друг друга стадий, которые называются фазами.

Сразу после засыпания наступает медленный сон, который примерно через 1,5 часа сменяется кратковременной фазой быстрого сна, длящейся 10–15 минут. Затем снова наступает медленный сон и фазы чередуются до тех пор, пока человек не проснется. Медленный сон глубокий сон, во время которого организм отдыхает. В фазу быстрого сна деятельность всех внутренних органов активизируется. Считается, что в фазе быстрого сна происходит обработка информации, полученной мозгом за день.

Для того, чтобы сон был полноценным, необходимо придерживаться следующих правил:

1. Соблюдайте режим сна, ложитесь спать в одно и то же время и спите столько, сколько вам положено спать по возрасту.

2. Избегайте перед сном чрезмерной физической активности, прослушивания громкой музыки и т. п. Короче говоря, избегайте всего возбуждающего. А вот спокойно прогуляться на сон грядущий очень полезно.

3. Не ешьте на ночь. Последний прием пищи должен происходить не позднее чем за 2 часа до наступления сна и быть легким.

4. Одежда, в которой вы спите, должна быть удобной, матрац не слишком мягким, а подушка не слишком высокой.

5. В спальне должна быть комфортная температура. В теплое время года следует спать с открытой форточкой (окном), а в холодное время — проветривать спальню перед сном.

6. В спальне должно быть тихо и темно.

Во сне мы видим сновидения — образы, возникающие в нашем сознании. Очень часто они имеют необычный, фантастический характер. Причина в том, что во время сна нарушаются связи между клетками мозга и различные участки мозга находятся в разных состояниях — одни активны, другие заторможены. «Сбой» в работе мозга приводит к необычным видениям — невероятным, фантастическим снам.

Глава 9. Эндокринная система

Эндокринная система образована железами внутренней секреции, то есть такими, которые не имеют выводящих протоков и выделяют свои секреты непосредственно в кровь. Секретом желез внутренней секреции являются физиологически активные вещества — гормоны. Среди эндокринных желез есть железы, которые выполняют двойную функцию — являются железами как внутренней, так и внешней секреции, поскольку имеют выводящие протоки. К смешанным железам относятся поджелудочная железа, которая синтезирует пищеварительные ферменты, поступающие по протоку в двенадцатиперстную кишку и половые железы. Кроме них в состав эндокринной системы входят — щитовидная железа, околощитовидные железы, вилочковая железа (тимус), гипофиз, гипоталамус, эпифиз, надпочечники и параганглии.

По иерархическому принципу эндокринные железы подразделяются на центральные (гипоталамус, эпифиз и гипофиз) и периферические (все прочие). Центральные эндокринные железы являются главными, они осуществляют контроль за деятельностью периферических эндокринных желез.

Эндокринная система

Функции эндокринной системы:

1. Принимает участие в гормональной (химической) регуляции функций организма и координирует деятельность всех органов и систем.

2. Обеспечивает сохранение гомеостаза организма при меняющихся условиях внешней среды.

3. Совместно с нервной и иммунной системами регулирует рост и развитие организма, его пол и репродуктивную функцию.

4. Участвует в процессах образования, использования и сохранения энергии.

5. В месте с нервной системой принимает участие в обеспечении психической (высшей нервной) деятельности человека, его эмоциональных реакций.

Гипоталамо-гипофизарная система

Гипоталамус является высшим центром регуляции эндокринных функций организма.

Обратите внимание! Гипоталамус — это не орган, а участок промежуточного мозга.

Расположение гипоталамуса в головном мозге

В гипоталамусе находится более 30 так называемых «ядер гипоталамуса», представляющих собой скопления нейронов, регулирующих функции нервной и эндокринной систем, необходимые для поддержания гомеостаза.

Нейроны ядер гипоталамуса отличаются от прочих нейронов способностью вырабатывать особые вещества — либерины и статины, которые стимулируют или угнетают выработку гормонов гипофизом. Поэтому мы и рассматриваем гипоталамус с гипофизом как единую, гипоталамо-гипофизарную систему.

Гипофиз — железа внутренней секреции, расположенная у основания головного мозга и оказывающая влияние на рост, развитие и обмен веществ организма.

Гипофиз мал, его масса составляет 0,4–0,5 грамм, но это как раз тот случай, когда можно сказать «мал, да удал». Гипофиз является связующим звеном между гипоталамусом и железами эндокринной системы. В гипофизе вырабатываются десятки гормонов. Все разбирать мы не станем, поговорим только о самых важных.

Соматотропин или гормон роста обеспечивает рост и развитие организма. Если в период роста и развития организма соматотропина вырабатывается больше нормы, то развивается гигантизм, а если меньше — то карликовость. Повышенная секреция соматотропина у взрослых людей приводит не к гигантизму, а к заболеванию, называемому «акромегалией», при котором увеличиваются нос, губы, челюсти, кисти и стопы.

Расположение гипофиза

Тиреотропин стимулирует секрецию тиреотропного гормона в щитовидной железе.

Гонадотропины стимулируют секреторную деятельность половых желез.

Вазопрессин вызывает сокращение кровеносных сосудов и повышение артериального давления.

Кортикотропин стимулирует секрецию гормонов надпочечниками и повышает чувствительность периферических тканей к действию.

Эпифиз

Эпифиз или «шишковидное тело» — небольшая (длиной около 1 см) железа, расположенная в области среднего мозга. «Шишковидным телом» эпифиз назвали из-за его эллипсоидной формы, напоминающей елочную шишку.

Схема расположения эпифиза

Гормоны эпифиза оказывают тормозящее действие на развитие половых желез и их секрецию и на секрецию некоторых гормонов в надпочечниках. Также в эпифизе вырабатывается гормон мелатонин, регулятор суточных ритмов.

Щитовидная железа

Щитовидная железа расположена в шейной области под гортанью перед трахеей. Она имеет форму бабочки. Щитовидная железа взрослого человека весит от 15 до 25 грамм.

Щитовидная железа

В щитовидной железе вырабатываются два гормона — тироксин и трийодтиронин. Можно сказать, что не два, а один, потому что трийодтиронин является активной формой тироксина. Трийодтиронин стимулирует рост и развитие организма, регулирует различные процессы обмена веществ. Молекулы тироксина и трийодтиронина содержат атомы йода. Щитовидная железа способна накапливать йод, необходимый ей для выработки гормонов. Для того, чтобы щитовидная железа работала нормально, нам нужно получать с пищей достаточное количество йода. Взрослому человеку в сутки необходимо около 200 микрограмм йода. Йодом богаты такие продукты питания, как фейхоа, морская капуста, рыба, мясо кальмара. С целью профилактики гипотиреоза (заболевания, вызванного недостаточностью функции щитовидной железы) можно употреблять йодированную поваренную соль в которую добавлен йод.

Околощитовидные (паращитовидные) железы

Околощитовидные или паращитовидные железы — это 4 небольшие (до 5 мм) железы, расположенные позади щитовидной железы по две с каждой стороны. Околощитовидные железы вырабатывают паратиреоидный гормон, регулирующий содержание кальция в крови. Уровень кальция в крови имеет значение для нормального функционирования нервной, сердечнососудистой и опорно-двигательной систем организма. При недостатке кальция возникают мышечные судороги, нарушается ритм сердечных сокращений, истончаются кости, снижается память.

Тимус или вилочковая железа

Тимус или вилочковая железа, это эндокринная железа, расположенная в верхней части грудной клетки, сразу за грудиной. Она состоит из двух частей, которые могут просто прилегать друг к другу или же соединяются перемычкой. Тимус — небольшой по размерам орган (масса тимуса взрослого человека составляет 20–35 грамм). Свое название эта железа получила за внешний вид, напоминающий вилку с двумя зубцами. Тимус состоит из двух частей, которые могут срастись или просто быть плотно прижатыми друг к другу.

В тимусе вырабатываются гормоны, ответственные за выработку очень важных иммунной системы, которые называются «Т-лимфоцитами». Мы поговорим о них в соответствующем раздел. Пока скажем только то, что при угнетении функции тимуса снижается иммунитет.

Тимус

Надпочечники

Надпочечники — парные железы, расположенные над верхней частью почек. Они имеют вид неправильной сплющенной призмы. Вес надпочечников взрослого человека равен 8–12 граммам. Надпочечники играют важную роль в регуляции обмена веществ и в адаптации организма к неблагоприятным условиям.

Надпочечники состоят из наружного коркового и внутреннего мозгового вещества. Клетки коркового вещества вырабатываютс несколько стероидных гормонов, имеющих различные функции. Так, например, гормоны кортизон и кортизол стимулируют образование глюкозы из жиров и аминокислот, угнетают воспалительные, иммунные и аллергические реакции, повышают чувствительность органов чувств и возбудимость нервной системы. Гормон альдостерон регулирует водно-солевой обмен.

Клетки мозгового вещества надпочечников вырабатывают два очень важных гормона — адреналин и норадреналин, которые повышают артериальное давление, учащают работу сердца, расширяют просветы бронхов, повышают уровень сахара в крови, то есть создают условия для интенсивной мышечной работы. При стрессовых ситуациях секреция адреналина и норадреналина резко возрастает.

Параганглии

Параганглии (в переводе это слово означает: «находящиеся возле узла) — представляют собой небольшие образования, расположенные возле узлов симпатического подотдела вегетативной нервной системы. Параганглии имеют форму рисового зерна, у взрослого человека их размеры доходят в длину до 8 мм. С возрастом происходит снижение функциональной активности параганглиев и их соединительнотканное перерождение.

В параганглиях находятся клетки, аналогичные клеткам мозгового вещества надпочечников, которые вырабатывают адреналин, норадреналин и серотонин.

Поджелудочная железа

В поджелудочной железе есть скопления эндокринных клеток, названных «островками Лангерганса» по имени открывшего их ученого. Островков очень много, у взрослого человека их около миллиона. Островки поджелудочной железы — это орган эндокринной системы, вырабатывающий несколько гормонов, самыми важными из которых являются инсулин и глюкагон.

Схема строения поджелудочной железы

Инсулин и глюкагон — антагонисты. Они обладают противоположным действием. Глюкагон повышает содержание глюкозы в крови, а инсулин понижает. При недостатке инсулина возникает тяжелое заболевание — сахарный диабет.

Очень важно не перегружать поджелудочную железу, не заставлять ее эндокринный аппарат работать больше обычного. Все, что слишком много работает, рано или поздно истощается. Употребление чрезмерного количества сладостей неблагоприятно сказывается на состоянии (и работе) поджелудочной железы.

Половые железы

Половые железы, или «гонады» — это яички (семенники) у мужчин и яичники у женщин. Половые железы относятся к железам со смешанной секрецией. Внешняя секреция их связана с образованием мужских и женских половых клеток — сперматозоидов и яйцеклеток. Внутренняя секреция заключается в выработке мужских и женских половых гормонов и их выделении в кровь. Мужские половые гормоны называются «андрогенами», а женские — эстрогенами.

Обратите внимание! Как яички, так и яичники синтезируют и андрогены, и эстрогены, но у мужчин преобладает синтез андрогенов, а у женщин — эстрогенов.

Самым важным из андрогенов является тестостерон, который обеспечивает развитие первичных и вторичных половых признаков и участвует в выработке мужских половых клеток — сперматозоидов. Самым важным из эстрогенов является эстрадиол, обеспечивающий развитие первичных и вторичных половых признаков и участвующий в выработке женских половых клеток — яйцеклеток.

Более подробно о половых железах будет сказано в главе «Половая система».

Гормоны

По своему химическому строению гормоны подразделяются на:

— белки (например — гормоны гипофиза, гипоталамуса, поджелудочной железы).

— производные аминокислот (например — гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин, гормон мозгового вещества надпочечников адреналин, серотонин)

— стероиды, производные углеводорода стерана (например — половые гормоны, гормоны коры надпочечников).

Выделяют три главные особенности, отличающие гормоны от других биологических веществ:

1. Гормоны действуют дистанционно (на расстоянии), они могут вырабатываться далеко от клеток-мишеней.

2. Гормоны действуют специфично — каждый гормон оказывает действие только на определенные клетки в определенных органах и тканях.

3. Гормоны обладают высокой активностью, находясь в крови в ничтожно малых количествах, они оказывают выраженное действие на организм.

Существует два механизма действия гормонов — прямой и дистантный (удаленный).

К гормонам прямого действия относятся стероиды и гормоны — производные аминокислот. Образовав комплекс с молекулой белка-переносчика, гормон проникает в клетку, где отсоединяется от переносчика и связывается с другим белком — внутренним рецептором. Комплекс «гормон — рецептор» проникает в ядро где связывается с хроматином и воздействует на ДНК. Изменение активности соответствующих генов приводит к изменению клеточного метаболизма.

Комплекс «гормон — рецептор» может не проникать в ядро, а воздействовать на отдельные органеллы, например — на митохондрии.

При дистантном механизм действия гормоны связываются с рецепторами, которые находятся на поверхности клеток (наружные рецепторы). Этот процесс вызывает выработку «сигнальных» веществ клетками мембраны. «Сигнальные» вещества проникают внутрь клетки и вызывают активизацию или же торможение действия определенных клеточных структур. Образно говоря, гормон действует «стоя на пороге», не заходя внутрь клетки. Такой механизм характерен для гормонов белковой природы, молекулы которых не могут проникать через клеточные мембраны.

Вы можете решить, что механизм действия гормона определяется размером его молекулы. Молекулы белков крупные и потому, мол, они не могут проникнуть внутрь клетки. На самом деле это не так. Дело не в размере молекулы, а в ее липофильности. «Липофильностью» называют сродство к жирам, способность вещества взаимодействовать с жирами, растворяться в них. Давайте вспомним, что мембраны клеток состоят из жиров (липидов). Гормоны белковой природы липофильностью не обладают и потому пройти через клеточную мембрану не могут. Белки-переносчики, участвующие в прямом механизме действия гормонов, имеют в молекулах остатки жирных кислот и потому обладают липофильностью и способны переходить через клеточные мембраны.

Нейрогуморальная (нейрогормональная) регуляция

«Гумор» в переводе с латинского означает «жидкость». Гормональную регуляцию чаще называют «гуморальной», поскольку она осуществляется за счет жидкостей (крови и лимфы), содержащих гормоны. Гуморальную регуляцию работы организма осуществляет эндокринная система.

Эндокринная система совместно с нервной системой обеспечивает приспособление организма к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Нервная система осуществляет свое воздействие практически мгновенно, поскольку нервные импульсы распространяются по отросткам нейронов с очень высокой скоростью. Скорость проведения нервного импульса составляет от 3 до 120 м/с, в первую очередь она зависит как от диаметра нервных волокон (чем толще волокно, тем скорость выше).

Эндокринная система развивает свое воздействие на организм медленнее нервной, но зато продолжительность этого воздействия, в отличие от действия нервных импульсов, может быть гораздо дольше.

Гуморальная (гормональная) регуляция деятельности организма обеспечивает взаимосвязь между органами, поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаз), приспособление организма к внешним условиям.

Гипоталамус объединяет нервную и гуморальную регуляцию в единый нейрогуморальный механизм регуляции жизнедеятельности организма.

Нервная и гуморальная регуляция организма взаимосвязаны. На нервную систему оказывают влияние приносимые с током крови гормоны, го при этом само образование гормонов контролируется нервной системой.

Все, наверное, слышали истории о том, как в минуты напряжения всех сил, обычные люди совершали нечто невероятное, то, чего они не могли совершить в обычной жизни. Погонится, скажем, за человеком в лесу медведь и человек, совершенно не умеющий лазить по деревьям, заберется на высоченную сосну. От страха. А после удивляется — как у меня это получилось? Получилось же это благодаря симпатическому подотделу вегетативной нервной системе и гормону адреналину, выделяемому надпочечниками. Страх активизировал симпатический подотдел нервной системы, который вызывал учащение сердечных сокращений, учащение дыхательных движений и увеличение содержания глюкозы в крови. Кровь, обогащенная кислородом (легкие же усилили работу) и глюкозой, быстрее потекла по сосудам. В результате скелетные мышцы начали получать больше питания и начали сокращаться энергичнее. Возникло состояние, которое в быту называют «приливом сил». Кроме того, симпатический подотдел нервной системы активизировал работу эндокринных органов. Надпочечники выбросили в кровь большое количество адреналина, который в свою очередь стал учащать работу сердца и легких и повышать уровень глюкозы в крови. Симпатические нервы сработали как пусковой механизм, как условная «система зажигания», а адреналин обеспечил работу организма в активном режиме на протяжении некоторого периода, дав возможность человеку забраться на дерево, удержаться там до тех пор, пока медведь не ушел и спуститься обратно.

Страх — это стресс. Стрессом называют физиологическую реакцию организма на внешнее воздействие, необходимую для адаптации к изменившимся условиям жизни. Стрессы возникают в ответ на сильное воздействие, когда требуется перестройка деятельности организма. В развитии любого стресса, вне зависимости от вызвавших его причин (страх, травма и др.) выделяют три стадии:

1. Стадия тревоги, возникающая под действием стрессового фактора. Активизируется симпатический подотдел нервной системы, затем активизируется эндокринная система.

2. Стадия резистентности — организм повышает свою устойчивость, чтобы противостоять действию стрессового фактора.

3. Стадия истощения — внутренние резервы организма истощаются. Если действие стрессового фактора к этому моменту не прекращается, то наступают неблагоприятные последствия, вплоть до гибели.

Глава 10. Органы чувств

Значение органов чувств

На вопрос о том, сколько органов чувств у человека, существует два ответа. Да-да, не удивляйтесь! Можно сказать, что у человека пять органов чувств, а можно, что и шесть. Дело в том, что не все включают в этот список вестибулярный аппарат, рассматривая его в составе органа слуха. Но вестибулярный аппарат обеспечивает нам чувство равновесия и положения в пространстве, чувство ускорения и чувство ощущения веса. Это отдельная группа чувств, так что правильнее считать, что органов чувств у человека все же шесть!

Это

— глаза, при помощи которых мы видим;

— уши, при помощи которых мы слышим;

— язык, при помощи которого мы получаем вкусовые ощущения;

— нос, при помощи которого мы различаем запахи;

— кожа, ответственная за осязание, болевые и температурные ощущения.

— вестибулярный аппарат, обеспечивающий нам чувство равновесия и положения в пространстве, чувство ускорения и чувство ощущения веса.

При помощи органов чувств мы получаем информацию об окружающем мире и о нашем организме. Получаем мы ее посредством ощущений: зрительных, слуховых, обонятельных, осязательных, вкусовых, болевых. Давайте разберемся, как все происходит.

Внешний (или внутренний) раздражитель действует на рецепторы — специализированные нервные окончания, которые преобразуют раздражения в нервное возбуждение. Раздражителей существует великое множество, но способ передачи раздражения в организме один — нервный импульс.

Академик Павлов назвал рецепторы «щупальцами мозга». Так оно и есть. При помощи рецепторов наш мозг «ощупывает» окружающий мир, познает его.

Итак, раздражение воспринято рецепторами и преобразовано в нервный импульс. Что дальше? Дальше импульс через цепь нейронов передается в головной мозг, где он преобразуется в ощущение.

Нервный механизм, посредством которого нервная система получает раздражение из внешней среды или от внутренних органов и воспринимает эти раздражения в виде ощущений, называется «анализатором». Можно сказать и немного иначе: «анализатор» — структура нервной системы, осуществляющая восприятие и анализ информации о явлениях, происходящих в окружающей организм среде и внутри самого организма и формирующая специфическое ощущение. Обратите внимание на слово «специфическое». Функции анализаторов специфичны, каждый из них формирует определенные ощущения. Никакой универсальности здесь быть не может.

Каждый анализатор состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального.

Периферическим отделом анализатора являются рецепторы — чувствительные нервные окончания, обладающие избирательной чувствительностью только к определенному виду раздражителя (мы только что говорили о специфичности каждого анализатора). Эти рецепторы входят в состав соответствующих органов чувств. Рецепторы подразделяются на наружные, которые расположены на поверхности тела и воспринимают раздражения от внешней среды, и внутренние, которые воспринимают раздражения от внутренних органов.

Проводниковым отделом анализатора являются нервные волокна, проводящие импульсы от рецептора в центральную нервную систему.

Центральным отделом анализатора является это определенный участок (зона) коры больших полушарий, в котором происходит поступившей информации и преобразование ее в ощущение — зрительное, слуховое, обонятельное и т. д.

Непременным условием нормальной работы анализатора является целостность всех из трех его отделов. Если повреждены или отсутствуют рецепторы, то раздражение не будет воспринято. Если поврежден проводящий путь, то оно не будет передано в головной мозг. Если поврежден участок коры больших полушарий, то поступивший импульс не будет преобразован в ощущение.

Анализаторы обладают приспособительной способностью (способностью к адаптации). Они могут приспосабливаться к различной силе раздражителей. Так, например, когда мы переходим из хорошо освещенного помещения в темное, то вначале ничего не видим, потому что сила действия зрительных раздражителей становится гораздо слабее. Но проходит какое-то время и мы начинаем различать предметы («глаза привыкают»). Зрительные анализаторы приспособились к слабым раздражителям. Если мы выйдем на свет из темного помещения, то снова на время «ослепнем», потому что анализатором нужно некоторое время для того, чтобы приспособиться к новой силе раздражителя.

А что, по-вашему, происходит когда мы «прислушиваемся» или «напрягаем слух»? Мы адаптируем слуховые анализаторы к раздражителям меньшей силы и спустя несколько секунд начинаем различать тихие звуки, которые до этого не слышали.

Анализаторы можно тренировать. Регулярное и интенсивное использование того или иного анализатора усиливает его функцию. Профессиональные музыканты различают звуки, которые обычный человек услышать не в состоянии. Парфюмеры обладают обостренным, развитым обонянием. Вестибулярный аппарат летчиков способен выносить очень большую нагрузку. Мельник может на ощупь определить не только качество помола, но и из какого зерна смолота мука.

Если у человека есть проблемы с одной группой анализаторов, то другие анализаторы могут прийти на помощь, усилить работу для того, чтобы дать человеку как можно более полноценное представление об окружающем мире. Такое усиление работы анализаторов называют «компенсаторным», поскольку оно компенсирует, восполняет какой-то недостаток. Примером компенсаторного повышения функций анализаторов может служить развитие слуха, осязания и обоняния у людей со слабым или отсутствующим зрением.

Бывают ситуации, когда анализаторам приходится «выключаться», переставать реагировать на раздражитель. Это происходит в том случае, когда интенсивность раздражителя остается постоянной в течение длительного времени. «Выключаясь», анализатор защищается от истощения. Так, например, мы практически не ощущаем веса собственной одежды, не ощущаем запахов, которые окружают нас постоянно, спустя какое-то время перестаем обращать внимание на монотонный шум.

Контрастные раздражители оказывают усиленное действие на анализаторы. Если долго смотреть на что-то черное, а затем перевести взгляд на белое, то белое будет восприниматься ярче обычного.

Анализаторы могут и обманывать, создавать ощущения, не соответствующие реальности. Искаженное восприятие реальности называется «иллюзией». Иллюзии следует отличать о галлюцинаций — образов, возникающий в сознании при отсутствии внешнего раздражителя. Иллюзия — искаженное восприятие чего-то, реально существующего, а галлюцинация — восприятие того, что не существует. Галлюцинации появляются только при патологических состояниях — болезнях или отравлениях, а иллюзии могут быть у здоровых людей.

По своему характеру иллюзии делятся на оптические (зрительные), слуховые, обонятельные, вкусовые, тактильные и вестибулярные. Наиболее распространены оптические иллюзии.

Примеры оптических иллюзий

Линии кажутся движущимися, хотя на самом деле это не так

В центре доски из черных и белых клеток нет выпуклости, а нам кажется, что есть. Иллюзию вызывают белые точки.

Нам кажется, что горизонтальные серые линии расположены под разными углами друг к другу, но на самом деле они строго параллельны

Характерным примером осязательной или тактильной иллюзии является иллюзия Аристотеля, названная по имени описавшего ее древнегреческого философа. Если скрестить указательный и средний пальцы, а затем покатать ими шарику или горошину, то нам покажется, что мы катаем не один предмет, а два. Неестественное положение пальцев «обманывает» мозг и вызывает иллюзию.

Слуховые иллюзии в быту характеризуют словом «послышалось». Например, сосед стучал молотком, а вам послышались шаги на лестничной площадке.

Если вы некоторое время побудете в помещении, где ощущается какой-то сильный, непривычный для вас запах, то будете чувствовать его некоторое время после ухода из помещения. На самом деле вы чувствуете другие запахи, но обонятельный центр, испытавший воздействие сильного непривычного возбудителя, создает искаженное ощущение.

Вкус некоторых веществ может влиять на последующие вкусовые ощущения, вызывая вкусовые иллюзии. Так, например, после соленой пищи обычная вода, не имеющая ни запаха, ни вкуса, может показаться нам кислой.

Вестибулярные иллюзии часто возникают у летчиков, вестибулярный аппарат которых испытывает повышенные нагрузки. Пример — ощущение ложного крена. Самолет летит ровно, но летчику начинает казаться, будто он накренился влево или вправо.

Обратите внимание! Полноценное представление об окружающем мире мы можем получить лишь в том случае, когда у нас задействованы все органы чувств.

Орган зрения

Орган зрения самый важный анализатор у человека. Посредством зрения мы получаем около 70 % информации об окружающем мире. Около 70 %! Больше двух третей! Кроме важности, орган зрения является весьма чувствительным анализатором.

Давайте перечислим, какую именно информацию дает нам зрение. Посмотрите на какой-нибудь предмет и начинайте перечислять. А после читайте дальше и проверяйте — все ли вы перечислили.

Итак, зрение дает нам информацию о:

1. Форме предмета.

2. Цвете предмета.

3. Величине предмета.

4. Положении предмета в пространстве (удаленности от нас).

5. Движении предмета.

6. Освещенности предмета.

Зрению принадлежит первостепенная роль в трудовой деятельности людей. Профессии, в которых можно обойтись без зрения, можно без преувеличения пересчитать по пальцам.

Строение зрительного анализатора

Зрительный анализатор человека состоит из пары глаз, пары зрительных нервов, идущих от глаз к зрительной зоне коры больших полушарий и самой зрительной зоны (зрительного центра), расположенной в затылочной доле коры.

Зрительная зона присутствует в каждом из полушарий головного мозга. На пути в мозг зрительные нервы перекрещиваются, поэтому зрительная зона левого полушария получает сигналы от правого глаза, а зрительная зона правого полушария — от левой половины.

Человеческий глаз имеет сложное строение.

Глаз расположен в глазнице черепа — специальном углублении. Анатомически (то есть по-научному) считается, что глаз человека состоит из глазного яблока (это та часть, которую в быту и называют «глазом») и зрительного нерва.

Глазное яблоко получило такое название из-за своей формы. Глаз действительно похож на яблоко. Глазное яблоко состоит из внутреннего ядра, окруженного тремя оболочками: наружной, средней и внутренней.

Наружная оболочка, называемая «склерой», представляет собой плотную соединительнотканную капсулу, которая прозрачна только в передней части, которая называется «роговицей». Именно через роговицу в глаз проникает свет (световые раздражители). Склера выполняет защитную и формообразующую функции. К склере прикрепляются глазодвигательные мышцы, которые участвуют в поворотах глаз. У каждого глаза шесть таких мышц. Сокращаясь, глазодвигательные мышцы поворачивают глазное яблоко, изменяя тем самым направление взгляда

Под склерой находится богатая кровеносными сосудами сосудистая оболочка глаза, которая обеспечивает питание глаза и выведение продуктов обмена. Сосудистая оболочка образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой. В центре радужки имеется круглое отверстие — зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока. Величина зрачка изменяется в зависимости от интенсивности освещения. На свету зрачки сужаются, предохраняя глаза от чрезмерного раздражения, а в темноте расширяются, чтобы пропустить как можно больше лучей (чуть позже об этом будет сказано подробнее). Изменение величины зрачка обеспечивают гладкие мышечные волокна которые расположенные в радужке. Радужка содержит некоторое количество пигмента, обуславливающего ее окраску (то, что в быту называется «цветом глаз»). Пигментирована в целом вся сосудистая оболочка, а не только радужка. Это своеобразное «затемнение» глаза, препятствующая проникновению света через склеру. Свет должен идти только через зрачок.

Часть сосудистой оболочки, расположенная за зрачком, называется «ресничным телом». К ресничному телу на круглой связке подвешен хрусталик — прозрачное тело, играющее в глазу роль линзы. Он и выглядит как двояковыпуклая линза. В толще ресничного тела находятся гладкие мышечные клетки, образующие ресничную мышцу. Эта мышца выполняет очень важную работу — она регулирует кривизну хрусталика.

За счет изменения кривизны хрусталика обеспечивается аккомодация зрения — «настройка» глаза на определенное расстояние до рассматриваемого объекта. Благодаря ресничной мышце мы можем смотреть далеко и близко. Когда ресничная мышца сокращается, то кривизна хрусталика увеличивается и его преломляющая способность возрастает. Глаз получает возможность рассматривать предметы, находящиеся вблизи. Когда ресничная мышца расслабляется, кривизна хрусталика и его преломляющая способность уменьшаются и глаз получает четкое изображение удаленных предметов.

Внутренняя оболочка глазного яблока называется «сетчатой оболочкой» или «сетчаткой». Сетчатка содержит светочувствительные рецепторы — палочки и колбочки, преобразующие энергию света в импульсы, передающиеся по зрительному нерву в зрительную долю коры больших полушарий. Колбочки располагаются в центре задней части сетчатки, прямо напротив зрачка. Они обеспечивают дневное зрение. Колбочки воспринимают цвета, форму и детали предметов. В периферической части сетчатки есть только палочки, которые раздражаются сумеречным светом. Мы уже знаем, что в темноте зрачок расширяется. Он расширяется для того, чтобы в глаз попадало больше световых лучей и еще для того, чтобы сумеречный свет попадал бы именно на чувствительные к нему палочки.

Палочки нечувствительны к цвету. Поэтому ночью все кошки серы. В темноте мы не различаем цветов.

А знаете ли вы, что преломившиеся в хрусталике лучи света от рассматриваемого предмета, попадая на сетчатку, образуют на ней обратное изображение предмета? Проще говоря — мы видим все вверх ногами!

Мы должны видеть все вверх ногами, но, тем не менее, видим нормально. Что за парадокс? В чем дело? Дело в том, что вскоре после рождения наше зрение, образно говоря, «становится на ноги». Новорожденные дети видят окружающий мир вверх ногами, но благодаря повседневной тренировке зрительного анализатора и постоянной проверке зрительных ощущений у них вырабатывается условный рефлекс, позволяющий видеть предметы в нормальном, «прямом» виде.

Под оболочками глаза находится стекловидное тело — студнеобразное прозрачное вещество, заполняющее пространство между хрусталиком и сетчаткой.

Место выхода из глазного яблока зрительного нерва называется «слепым пятном» поскольку в нем нет никаких световых рецепторов — ни палочек, ни колбочек.

Но почему в нашем зрении нет слепого пятна?

Дело в том, что слепые пятна в обоих глазах находятся симметрично, смещенными в отношении центра.

Изображения, получаемые от обоих глаз накладываются друг на друга, делая «провалы» в области слепых пятен незаметными. Помимо этого наш мозг способен поправлять (корректировать) воспринимаемое изображение.

Для обнаружения слепых пятен нужны специальные приемы.

Закройте левый глаз ладонью и смотрите на крестик правым глазом. Приближайте и отдаляйте книгу до тех пор, пока вы не обнаружите, что черный кружок исчез. Это произошло потому что он попал в область слепого пятна глаза.

Кроме основного аппарата, который мы только что рассмотрели, в глазу есть и вспомогательный аппарат. Он состоит из защитных приспособлений, слезного и двигательного аппарата. С двигательным аппаратом мы тоже уже знакомы.

К защитному аппарату глаза относятся брови, ресницы и веки.

Брови представляют собой дугообразные выпуклости кожи над глазницами, имеющие волосяной покров и особую двигательную мышцу. Брови защищают глаза от стекающих по лбу капель пота.

Веки — это подвижные кожные складки вокруг глаз, покрытые с внутренней стороны слизистой оболочкой, которая переходит на глазное яблоко. Различают верхнее и нижнее веко.

Ресницы представляют волосы, окаймляющие сверху и снизу разрез глаза. Ресницы расположены в 2 или 3 ряда на краях обеих век.

Ресницы и веки защищают глаза от попадания инородных частиц (пыли, мошек и др.). Веки также способствуют смачиванию глаз слезной жидкостью — секретом парных слезных желез (по одной у каждого глаза). Слезная жидкость омывает глазное яблоко, увлажняя его и тем самым предохраняя от высыхания. Кроме того, слезная жидкость очищает глаз от инородных предметов. Образуясь постоянно, слезная жидкость стекает по особому каналу — носослезному протоку в носовую полость. Повышенное отделение слезной жидкости может происходить во время эмоциональных напряжений — плача или смеха. Когда слезной жидкости выделяется много, она не успевает полностью стечь по носослезному протоку и переливается через края нижних век — по лицу текут слезы.

Нарушение зрения. Близорукость и дальнозоркость

У человека с нормальным зрением на сетчатке возникает четкое изображение предметов, потому что оно фокусируется точно на центральную область сетчатки.

Нарушения зрения могут быть следствием ненормальной длины глазного яблока. Изменение этого показателя вызывает такие заболевания, как близорукость и дальнозоркость.

Близорукость развивается при увеличении продольной оси глаза, при котором изображение далеких предметов фокусируется перед сетчаткой. Такой глаз четко видит только близко расположенные предметы, отчего заболевание называется близорукостью. Близорукость исправляют (корректируют) очки с вогнутыми линзами.

При укорочении оси глазного яблока, когда изображение близко расположенных предметов фокусируется позади сетчатки, наблюдается дальнозоркость. Для исправления этого нарушения зрения требуются двояковыпуклые линзы.

Гигиена органа зрения

Соблюдение нескольких несложных правил поможет вам сохранить хорошее зрение.

1. Читайте при хорошем освещении, достаточном для отчетливого восприятия букв, без напряжения зрения.

2. Пишите тоже при хорошем освещении. При письме у правшей свет должен исходить слева, а у левшей — справа, чтобы рука не создавала тени на рабочей поверхности.

3. При чтении держите текст на расстоянии не менее 30 см от глаз. При работе за компьютером, расстояние от глаз до монитора должно составлять не менее 50 см.

4. Не читайте на ходу или в транспорте. При тряске, иначе говоря — при частом изменении расстояния до книжной страницы, глазам приходится постоянно перестраиваться для того, чтобы получить четкое изображение. Это плохо сказывается на зрении.

5. Не читайте лежа, потому что при этом расстояние между глазами и книжной страницей тоже постоянно изменяется.

6. При чтении или работе за компьютером делайте 3–5-минутные перерывы каждые 40–50 минут. Во время перерыва посидите с закрытыми глазами или же посмотрите вдаль.

Орган слуха

С помощью слуха мы общаемся между собой, обучаемся речи и получаем много важной информации об окружающем мире. О большинстве опасностей нас в первую очередь предупреждает слух — мы слышим различные тревожные сигналы.

Органы слуха

Звуки воспринимает и преобразует в ощущения слуховой анализатор. Периферической, воспринимающей раздражения частью слухового анализатора является ухо, проводящей — слуховой нерв, а центральной — слуховая зона (слуховой центр) коры головного мозга, расположенная в височной доле коры больших полушарий.

У нас два уха, два слуховых нерва и две слуховых зоны. Слуховые нервы, подобно зрительным, перекрещиваются, поэтому импульсы, поступающие от правого уха обрабатываются в левом полушарии, а поступившие от левого уха — в правом. Знание о том, откуда и куда идут нервные импульсы очень важно для постановки диагноза при заболеваниях нервной системы. Например, если человек вдруг перестал слышать правым ухом, то у него можно заподозрить какой-то болезненный процесс в височной доле левого полушария.

В ухе различают три отдела:

— наружное ухо;

— среднее ухо;

— внутреннее ухо.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, который заканчивается барабанной перепонкой — тонкой, плотной, непроницаемой для воздуха и жидкости мембраной. Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего. Она передает звуковые колебания в среднее ухо и защищает лежащие за ней отделы от попадания инородных тел.

Ушная раковина представляет собой эластичный хрящ, покрытый кожей. В нижней части ушной раковины располагается так называемая «мочка», образованная не хрящом, а жировой тканью. Ушной хрящ имеет характерные выступы. Формы ушных раковин у людей сильно различаются, они столь же индивидуальны, как и отпечатки пальцев — не существует двух людей с абсолютно одинаковыми ушными раковинами.

Ушная раковина улавливает звуковые волны (колебания воздуха) и направляет их в наружный слуховой проход. У ряда млекопитающих ушная раковина подвижна. Так, например, лошадь может поворачивать ушные раковины к источнику звука, улучшая тем самым восприятие звуковых волн. У человека мышцы, ответственные за движение ушных раковин развиты плохо, поэтому мы не можем двигать ушами. У некоторых людей уши могут незначительно двигаться вверх-вниз при напряжении лицевых мышц за счет натяжения кожи, но это совершенно иной процесс.

Наружное ухо

Среднее ухо состоит из барабанной полости, небольшого пространства, объемом около 1 см^3, расположенного в височной кости, и трех слуховых косточек — молоточка, наковальни и стремечка. Слуховые косточки получили такие названия благодаря своей форме — они действительно очень похожи на молоточек, наковальню и стремечко. Рукоятка молоточка сращена с барабанной перепонкой, головка молоточка соединена с наковальней, а наковальня — со стремечком. Слуховые косточки передают звуковые колебания от наружного уха к внутреннему, усиливая их при этом.

Расположение среднего уха

Обратите внимание! Слуховые косточки относятся к органу слуха и потому не входят в число костей скелета.

Полость среднего уха соединена слуховой трубой с носоглоткой. Благодаря этому выравнивается давление воздуха на барабанную перепонку снаружи и изнутри. То есть давление изнутри равно наружному атмосферному давлению. Когда у нас «закладывает уши», мы зеваем и чувство заложенности исчезает. Что происходит? При резком изменении атмосферного давления (например, во время набора высоты или снижения самолета), давление в среднем ухе не успевает сравняться с внешнем давлением. Зевая, мы открываем рот, улучшая контакт среднего уха с внешней средой, вследствие чего разница давлений исчезает.

Стремечко сращено с другой эластичной перепонкой, которая отделяет среднее ухо от внутреннего.

Внутреннее ухо расположено глубоко в височной кости и представляет собой систему полостей и извитых канальцев, которую называют «лабиринтом». Лабиринт состоит из двух частей — спирально завитой улитки и трех полукружных каналов. Функцию слуха в лабиринте выполняет только улитка, в которой находятся слуховые рецепторы. Полукружные каналы относится к органу равновесия и будут рассмотрены в следующем разделе.

Внутреннее ухо состоит из двух капсул — наружной костной и внутренней перепончатой. Пространство между капсулами и внутренность перепончатого лабиринта заполнены жидкостью. Звуковые колебания, пришедшие через среднее ухо, вызывают вибрацию жидкости, заполняющей улитку. Вибрация вызывает раздражение клеток-рецепторов, которые преобразуют его в нервный импульс. По слуховому нерву импульс поступает в слуховой центр коры больших полушарий, где преобразуется в ощущение.

Гигиена органа слуха

Нарушения слуха — его ослабление или полная потеря могут вызываться различными причинами, начиная с нарушения передачи звуковых колебаний к внутреннему уху и заканчивая болезненными процессами в слуховой зоне коры больших полушарий.

Наиболее распространенной причиной ослабления слуха является накоплением в наружном слуховом проходе так называемой «ушной серы», липкого вещества, выделяющегося железами наружного слухового прохода. Ушная сера увлажняет кожу наружного слухового прохода, а также выполняет защитную функцию, губительно действуя на бактерий и мелких насекомых, которые могут попасть в наружный слуховой проход. Ушная сера выводится из слухового прохода наружу при жевательных движениях, но при повышенной секреции или при узкой форме слухового прохода ее скопление может образовать пробку, частично или полностью закупоривающую слуховой проход.

Самостоятельно удалять слуховую пробку не стоит. Вы можете удалить ее не полностью или повредить барабанную перепонку. При появлении слуховой пробки надо обратиться к врачу-оториноларингологу (ЛОР).

Нарушения слуха могут быть вызваны воспалительным процессом в ухе. При этом, помимо снижения слуха, ощущается местная боль различной

Звуковые волны большой мощности, ударяя по барабанной перепонке, могут порвать ее. Вы видели в кино, как люди, проводящие взрывные работы, открывают рот непосредственно перед взрывом? Это делается с целью уберечь барабанную перепонку от разрыва, для того, чтобы звуковая волна с одинаковой силой ударила в нее как снаружи, так и изнутри.

Часто прослушивание громкой музыки может привести к ослаблению или, даже, к потере слуха, причем этот процесс необратим — излечить его нельзя. Это связано с тем, что при длительных колебаниях с большой амплитудой барабанная перепонка теряет свою ее эластичность. Чем ниже эластичность перепонки, тем хуже передаются звуковые волны снаружи в среднее ухо.

При использовании наушников, особенно «вкладышей» и «затычек» пагубное влияние звуковых волн на барабанную перепонку усиливается. Нельзя долго пользоваться наушниками. 60 минут в сутки — это предел, который не стоит превышать. Кроме того нельзя сильно повышать громкость.

Людям, страдающим снижением или отсутствием слуха, помогают слуховые аппараты — вставляемые в ухо усилители звуковых волн.

Орган равновесия (вестибулярный аппарат)

Вестибулярный анализатор обеспечивает нам ориентацию в пространстве. Благодаря ему мы воспринимаем действие на наше тело силы земного притяжения, воспринимаем положение тела в пространстве и характер перемещения тела. Вестибулярный анализатор состоит из вестибулярного аппарата, рецепторы которого воспринимают движения нашего тела и преобразуют его в нервный импульс (периферический отдел), вестибулярного нерва, по которому нервный импульс проводится в головной мозг (проводниковый отдел) и структур среднего мозга, мозжечка и участков коры больших полушарий (центральный отдел).

Вестибулярный аппарат

Вестибулярный аппарат представлен структурами внутреннего уха — тремя полукружными каналами, лежащими в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и рецепторами овального и круглого мешочков. Мешочки и каналы заполнены жидкостью, похожей на ту, что находится в улитке внутреннего уха, и содержат множество рецепторов.

При ускорении движения или изменении положения головы в пространстве, рецепторы возбуждаются и посылают в центральный отдел нервный импульс.

В мешочках вестибулярного аппарата находится так называемый «отолитовый орган», который реагирует на ускорение при линейном движении и позволяет нам чувствовать, где верх, а где низ. Его рецепторы похожи на волоски (реснички) над которыми находятся кристаллы карбоната кальция, называемые «отолитами». В покое кристаллы давят на реснички строго сверху вниз. При ускорении кристаллы смещаются и вызывают возбуждение в ресничках рецепторов.

В утолщениях у основания полукружных каналов, называемых «ампулами», находятся примерно такие же реснички-рецепторы, что и в мешочках. Кристаллов карбоната кальция в полукружных каналах нет. Вместо них над ресничками располагается «купула» — купол из желеобразного вещества. При движениях жидкости, заполняющей каналы (это движение возникает при наклонах головы) купула смещается и раздражает реснички.

Поскольку полукружные каналы находятся в перпендикулярных плоскостях, их рецепторы реагируют на наклоны во всех направлениях. Четкость ощущений обуславливается наличием у нас двух вестибулярных аппаратов, правого и левого, которые взаимно дополняют друг друга.

Хотите проверить состояние своего вестибулярного аппарата?

Для этого есть несложный тест. Стоя на одной ноге и держа руки на поясе, другую ногу согните в колене и прижмите пятку к внутренней поверхности коленного сустава опорной ноги и постарайтесь как можно дольше сохранять равновесие в таком положении с закрытыми глазами.

Ваш вестибулярный аппарат в порядке, если вы смогли простоять в такой позе не менее 18–20 секунд (18 при возрасте до 15 лет, 20 — при возрасте старше 15 лет).

Орган обоняния

Попробуйте сами сказать, из чего состоит обонятельный анализатор. Мы же уже разобрали несколько анализаторов, а строение их однотипно.

Орган обоняния

Обонятельный анализатор состоит из периферического отдела — обонятельных рецепторов расположенных в полости носа, проводникового отдела — обонятельного нерва и центрального отдела. Центральный отдел обонятельного анализатора расположен в нижней части височной доли коры больших полушарий.

Обонятельные рецепторы находятся в верхнем отделе носовой полости. Эти клетки имеют форму веретена, на одном (широком) конце которого, расположенного на поверхности слизистой оболочки, есть реснички, которые взаимодействуют с молекулами пахучих веществ, находящихся во вдыхаемом воздухе. Другой (узкий) конец обонятельных клеток переходит в нервное волокно. Собираясь в пучки, волокна образуют обонятельные нервы.

Раздражение преобразуется рецепторами в нервный импульс, который поступает там в обонятельную зону (обонятельный центр) коры больших полушарий и преобразуется там в ощущение.

Обоняние — очень важное чувство, потому что оно помогает нам избежать многих опасностей. Несвежая пища, еще вполне годная на вид, имеет неприятный запах, который предупреждает нас: «это нельзя есть». Многие ядовитые вещества имеют отталкивающий запах, предупреждающий нас об их опасности.

Человек способен различать (воспринимать) более 10 тысяч запахов! Но, обладая высокой чувствительностью к запахам, мы слабо реагируем на изменение их концентрации. Для того, чтобы мы почувствовали ослабление или усиление запаха, его концентрация должна измениться примерно на 30 % от исходного значения. А вот наше зрение способно заметить изменение освещенности уже на 1 %.

Важным свойством нашего обоняния является адаптация — уменьшение чувствительности к раздражителю (запаху) при длительном его воздействии. Это свойство уберегает обонятельный центр в головном мозге от истощения.

Орган вкуса

Наш вкусовой анализатор, формирующий вкусовые ощущения, состоит из вкусовых рецепторов (периферический отдел), трех нервов — лицевого, языкоглоточного и верхнегортанного (проводниковый отдел) и вкусовой зоны (центральный отдел), расположенной в нижней части височной доли коры больших полушарий по соседству с зоной обоняния. Благодаря такому соседству чувства обоняния и вкуса тесно связаны между собой — запах пищи влияет на формирование вкусовых ощущений.

Вкусовые рецепторы расположены в ротовой полости и глотке. Больше всего их сосредоточено на поверхности языка, где они находятся в так называемых «языковых сосочках» — эпителиальных образованиях. Различают пять видов сосочков: нитевидные, конусовидные, грибовидные, желобовидные и листовидные.

Поверхность языка

Вкусовые рецепторы специфичны — каждый рецептор воспринимает какое-то одно вкусовое ощущение — кислое, горькое, сладкое или соленое, а к остальным безразличен. Однотипные рецепторы расположены компактно — группами. На кончике языка воспринимается ощущение сладкого, на корне — горького, по бокам — кислого и соленого.

Вкусовые зоны языка

Посмотрите на рисунок и оцените, какая большая область распознает горькое. Дело в том, что большинство ядовитых веществ имеют горький вкус, поэтому очень важно быстро распознавать его.

Обратите внимание! Ощущение вкуса возникает только в том случае, когда вещество, входящее в контакт с вкусовым рецептором, растворимо в воде. Вещества, которые в воде не растворяются, безвкусны. В этом можно убедиться самостоятельно. Если полизать кусок рафинада, то появляется ощущение сладкого вкуса, потому что сахароза растворима в воде. Обычный камень (гальку) можно лизать сколько угодно, но никакого вкуса вы не почувствуете, потому что силикаты, из которых он состоит, не растворимы в воде. Сухая пища в ротовой полости обязательно смачивается слюной, за время жевания часть веществ из нее успевают раствориться в воде и вызвать вкусовые ощущения.

Вкусовые клетки работают активно и живут недолго — около двух недель.

Сила вкусовых ощущений зависит не только от силы раздражителя, но и от функционального состояния организма. При болезнях или, например, при беременности вкусовые ощущения могут меняться, порой весьма значительно.

Орган осязания

Осязание — это способность ощущать и воспринимать окружающий мир при помощи прикосновений.

Периферический отдел осязательного анализатора очень широк, поскольку осязательные рецепторы распространены по всей поверхности кожи и, кроме того находятся в мышцах, суставах, сухожилиях и некоторых слизистых оболочках (языка, губ, половых органов). Концентрация осязательных рецепторов в разных местах различна. Например, в области губ, на кончиках пальцев, на языке или в области мочки уха их много, а на коже спины — мало.

Осязательное ощущение на деле представляет собой совокупность (комплекс) ощущений, возникающий при раздражении различных рецепторов — тактильных, температурных, болевых. С их помощью мы можем не только оценить поверхность предмета, к которому прикоснулись — гладкая она или шершавая, но и ее температуру, а также почувствовать боль. Информацию, поступающую по многим нервам от осязательных рецепторов, воспринимает и перерабатывает в ощущения тактильный центр, находящийся в теменной области коры больших полушарий.

Значение осязания в нашей жизни не столь велико, как значение зрения или слуха, но в случае утраты зрения осязание компенсирует часть его функций, становясь, наряду со слухом, основным способом получения информации о внешнем мире.

Глава 11. Иммунная система

Иммунитетом (от латинского слова «immunitas», означающего «освобождение») называется способность организма защищаться от чужеродных агентов — паразитов, микроорганизмов, вирусов и веществ. Иначе говоря, иммунитет обеспечивает гомеостаз организма. Защита организма от инфекции осуществляется при помощи клеток-фагоцитов, «поедающих» микроорганизмы и при помощи особых белковых веществ — антител, которые действуют не только на микроорганизмы, но и на паразитов (кишечных червей), на вирусы и на чужеродные белки.

Иммунитет подразделяют на врожденный или наследственный и приобретенный в течение жизни.

Иммунитет может быть активным, когда организм человека сам вырабатывает антитела после заболевания или в результате введения вакцины, или пассивным, когда организм получает готовые антитела от матери или при введении лечебной сыворотки. Также иммунитет подразделяют на естественный (врожденный иммунитет и приобретенный после перенесенного заболевания) и искусственный (приобретенный после введения вакцины или сыворотки.

Также различают клеточный иммунитет, при котором чужеродные агенты уничтожаются клетками (фагоцитоз) и гуморальный, при котором защита организма осуществляется при помощи антител.

Органы иммунной системы делятся на центральные и периферические.

К центральным относятся красный костный мозг и вилочковая железа или тимус. К периферическим органам относятся селезенка, лимфатические узлы, миндалины и другие скопления лимфоидной ткани (например — узелки в тонком кишечнике, которые называются «пейеровыми бляшками»).

Главным органом иммунной системы является красный костный мозг. Мы уже знаем, что он находится в губчатом веществе костей. Это довольно большой орган, его общий вес составляет примерно 4,5 % от общей массы тела (у взрослого человека — 2,5–3 кг). В костном мозге вырабатываются клетки крови, в том числе и фагоциты с лимфоцитами.

О тимусе мы уже говорили в разделе, посвященном эндокринной системе. Роль тимуса в иммунной системе заключается в том, что здесь созревают лимфоциты, которые называются Т-лимфоцитами. Незрелые клетки Т-лимфоцитов поступают в тимус из костного мозга. Созревшие Т-лимфоциты циркулируют в кровеносной и лимфатической системах, образно говоря — стоят на страже, готовясь дать отпор врагу в любой момент. Т-лимфоциты обеспечивают осуществление клеточного (в основном) и гуморального иммунитета. Они способны уничтожать как чужеродные, так и собственные измененные, пораженные чужеродным агентом или погибшие клетки.

Селезенка — непарный орган, расположенный в левой верхней части брюшной полости, позади желудка. Селезенка невелика, у взрослого человека она весит 120–140 грамм. Главной функцией селезенки, как мы уже знаем, является хранение запасов крови, но кроме этого селезенка фильтрует кровь, очищая ее от микробов и инородных частиц, а также является местом, где дозревают клетки иммунной системы — лимфоциты и моноциты.

Лимфатические узлы фильтруют лимфу и вырабатывают лимфоциты.

Миндалины — это скопления лимфоидной ткани, расположенные в области носоглотки и ротовой полости. Всего их шесть. Миндалины подразделяются на парные и непарные. К парным относятся небные миндалины, находящиеся в углублении между мягким небом и языком, и трубные, названные так вследствие своего нахождения в местах выхода в носоглотку слуховых труб — канала, соединяющего носоглотку с ухом. Небные миндалины видны, когда открыт рот.

Непарные миндалины — это глоточная или носоглоточная, которая находится в задней стенке глотки и язычная, находящаяся под поверхностью задней части языка.

Миндалины входят в состав так называемого «глоточного лимфаденоидного кольца» и являются первым барьером для чужеродных агентов, проникающих в организм через рот или нос.

Пейеровы бляшки — это довольно крупные скопления лимфоидной ткани, преимущественно расположенные в подвздошной кишке (отдел тонкого кишечника). В кишечнике взрослого человека насчитывается до 40 пейеровых бляшек. Они представляют собой выступающие изнутри в просвет кишечника продолговатые островки, длиной от 2 до 12 см и шириной около 1 см.

Пейеровы бляшки — это кишечный иммунный барьер. По своему строению они похожи на миндалины.

Прививки

Когда мы говорим «выработался иммунитет», это означает, что в организме присутствуют антитела, уничтожающие какой-то конкретный чужеродный агент, болезнетворный микроорганизм или вирус, не давая ему возможности вызвать заболевание. Когда человек болеет каким-либо инфекционным заболеванием, в его организме непременно вырабатываются антитела, борющиеся с возбудителем. После выздоровления они могут оставаться в организме до конца жизни (пожизненный иммунитет) или же некоторое время. Некоторыми заболеваниями, такими, например, как краснуха или корь, можно болеть только раз в жизни, потому что после перенесенного заболевания остается пожизненный иммунитет.

Ученые давно задумывались о том, как бы создать иммунитет к заболеванию без болезни. Английский врач Эдвард Дженнер (1749–1823) разработал первую в мире вакцину против натуральной оспы, прививая неопасный для человека вирус коровьей оспы, который вызывал образование антител и к вирусу натуральной оспы, очень опасного и тяжелого заболевания. Дженнер не имел понятия об антителах и механизме иммунитета, он разработал вакцину на основе наблюдений за людьми, которые болели коровьей оспой. У человека это заболевание проходит легко, но переболевшие коровьей оспой уже не заражались натуральной. Французский микробиолог и химик Луи Пастер (1822–1895) предложил метод предохранительных прививок от таких опасных заболеваний, как сибирская язва и бешенство. На сегодняшний день известно множество вакцин от различных болезней.

Вакцина — это антигенный (содержащий антигены) материал, предотвращающий заболевание или ослабляющий его отрицательные последствия. Антигенным материалом могут быть живые, но ослабленные или же убитые микробы или вирусы. Существуют очищенные вакцины, которые не содержат микробов с вирусами, а содержат только белки-антигены. Ввведение вакцины в организм называется «вакцинацией» или «прививкой». В ответ на введение антигена (чужеродного агента), организм начинает вырабатывать антитела. Поскольку агент ослаблен, убит или вообще отсутствует, то заболевания он вызвать не способен. Вреда нет, а польза есть.

Вакцину следует отличать от сыворотки. Сыворотка это не антигенный материал, а готовые антитела, полученные из крови вакцинированного животного. В отличие от вакцин, сыворотки начинают действовать сразу же после введения в организм, но действие их длится недолго, так как чужие антитела в организме надолго не задерживаются.

Тканевая совместимость. Группы крови. Резус-фактор

Каждый организм уникален. Без какого-либо преувеличения — у каждого из нас ткани организма имеют индивидуальные особенности, индивидуальные белки, которые другие организмы могут воспринимать, как антигены. Вследствие этого пересадка (трансплантация) любых органов (кожи, почки, сердца, печени) возможна лишь в том случае, если органы будут совместимы с тем организмом, в который их пересаживают. Несовместимые ткани или органы действуют как антиген, вызывающий иммунный ответ и прижиться не смогут, потому что будут атакованы иммунной системой. Самым оптимальным является пересадка органа от близкого родственника. В некоторых случаях человек с пересаженным органом вынужден постоянно принимать препараты, ослабляющие иммунитет, чтобы избежать реакции отторжения.

Переливание крови в лечебных целях (при большой кровопотере и некоторых заболеваниях) — самый распространенный вид «пересадки» ткани. В некоторых случаях кровь одного человека может оказаться чужеродной для другого и вместо пользы нанести вред вплоть до смертельного исхода. Дело в том, что кровь человека по содержанию антигенов в эритроцитах и антител в плазме делится на четыре группы и не все эти группы совместимы друг с другом.

Человек, дающий свою кровь для переливания или, вообще, ткань или орган для пересадки, называется «донором». Тот, кто получает орган или ткань (кровь), называется «реципиентом». Если переливаемая кровь несовместима с кровью реципиента, то плазма реципиента будет склеивать эритроциты донора. Это явление получило название «агглютинации». Соответственно, антигены в эритроцитах называются «агглютиногенами», а антитела в плазме — «агглютининами». Комки склеивающихся эритроцитов закупоривают капилляры, препятствуя току крови. Органы и ткани, оставшиеся без кровоснабжения, начинают отмирать, разрушаться. Склеившиеся эритроциты тоже разрушаются. В результате разрушения тканей образуются ядовитые продукты, которые отравляют организм. Переливание несовместимой крови может привести к смерти реципиента.

Каков механизм агглютинации?

Дело в том, что в крови одного человека никогда не встречается взаимодействующих друг с другом агглютиногенов и агглютининов. Существует два вида агглютиногенов — А и В и два вида агглютининов — α (альфа) и (бета). Агглютинация происходит тогда, когда встречаются одноименные агглютиногены и агглютинины — А с α или В с β.

Группы крови

Плазма крови первой группы содержит как α, так и β агглютинины, но эритроциты крови первой группы не содержат ни А, ни В агглютиногенов, поэтому агглютинации не происходит. С четвертой группой обратная ситуация — в эритроцитах есть оба агглютиногена, но в плазме нет ни α, ни β агглютининов. Плазма крови второй группы содержит β агглютинин, а эритроциты содержат А агглютиноген. Плазма крови третьей группы содержит α агглютинин, а эритроциты содержат В агглютиноген.

Группа крови — постоянный показатель, она не меняется в течение жизни человека.

В настоящее время разрешено переливать только одногруппную кровь. Ранее считалось, что склеиваются только эритроциты перелитой донорской крови, но не эритроциты реципиента. Это мнение основывалось на том, что агглютинины донорской крови разводятся в крови реципиента и вследствие малой концентрации не способны склеивать его эритроциты. При таком подходе кровь первой группы переливалась пациентам с любой группой крови. Сейчас же от подобной практики отказались ввиду того, что при переливании разногруппной крови осложнения возникают гораздо чаще, чем при переливании одногруппной крови.

Кроме агглютининов и агглютиногенов в эритроцитах примерно 85 % людей существует белок, называемый «резус-фактором». Людей, эритроциты которых содержат резус-фактор, называют «резус-положительными», тех, у которых его нет — резус-отрицательными. В плазме крови резус-отрицательных людей нет готовых антител к резус-фактору, но при переливании им резус-положительной крови, такие антитела начинают вырабатываться. Возникает так называемый «резус-конфликт», который может привести к тяжелым осложнениям.

Глава 12. Половая система. Индивидуальное развитие

У половой системы человека есть две функции — сохранение и продолжение человеческого рода и секреция гормонов. Можно сказать и так, что функция всего одна — сохранение и продолжение рода, поскольку секреция гормонов органами половой системы «работает» на главную функцию.

Человек — существо двуполое. В природе половое размножение является самой распространенной формой продолжения рода. Оно характерно как для животных, так и для растений. Преимущество полового размножения заключается в том, что новый организм (ребенок) получает признаки обоих родителей. Получение признаков от двух различных особей способствует быстрой эволюции. А что такое эволюция? Это развитие, повышение способности приспосабливаться к изменчивым условиям окружающей среды и т. д.

Структура мужской и женской половых систем различна, но в их строении есть нечто общее. Как у мужчин, так и у женщин половая система состоит из двух групп органов — наружных и внутренних. Среди внутренних половых органов ведущую роль играет половая железа, вырабатывающая половые клетки. Все прочие структуры, относящиеся к внутренним половым органам, представляют собой выводные пути для половых клеток и добавочные, второстепенные железы.

Мужская половая система

Органы мужской половой системы анатомически подразделяются на внутренние (яички, придатки яичек, семявыводящие пути, предстательную железу и семенные пузырьки) и наружные (половой член и мошонка).

Главным органом мужской половой системы является мужские половые железы, называемые «яичками» или «семенниками». Яички — парный орган. Яички выведены наружу. Они располагаются в мошонке — специальном мешочке, имеющим несколько оболочек, наружной из которых является кожа. Одна из оболочек мошонки образована гладкими мышцами, которые могут непроизвольно сокращаться (например — на холоде), поднимая яички кверху. У зародыша человека мужские половые железы закладываются и развиваются в брюшной полости. Лишь к моменту рождения они опускаются в мошонку. Опущение яичек является одним из признаков доношенности новорожденного. У взрослого мужчины яичко имеет длину 4–6 см, ширину 2,5–3,5 см и весит 15–30 грамм.

Мужская половая система

Обратите внимание! Яички относятся к внутренним половым органам. А вот мошонка — к наружным.

В природе все устроено со смыслом. Зачем же понадобилось выводить яички наружу? Не проще было бы оставить их в брюшной полости, в месте их закладки и развития?

Дело в том, что мужские половые клетки, называемые «сперматозоидами» — очень чувствительны к действию высоких температур, потому что сперматозоиды практически лишены цитоплазмы. Реакции, протекающие в цитоплазме, могут переводить лишнее тепло в молекулярные связи, предохраняя тем самым ядро от перегрева. Сперматозоиды лишены подобной защиты и потому внутренняя температура брюшной полости для них губительна. Для выработки и хранения сперматозоидов нужна температура около 32 °C. Поэтому яички и выведены наружу.

Объяснение вызывает другой вопрос — почему сперматозоиды лишены цитоплазмы? Потому что им надо быть как можно легче, чтобы быстро достичь женской половой клетки (яйцеклетки) и оплодотворить ее. Сперматозоиды живут недолго (в среднем — несколько часов) и задача у них всего одна — доставить генетический материал, хранящийся в ядре до яйцеклетки.

Сперматозоид имеет длину около 0,05 мм и состоит из головки, шейки и хвоста.

Головка сперматозоида состоит из ядра и лежащей перед ним акросомы. Акросома — это специфический органоид сперматозоида, который представляет собой мембранный пузырек, наполненный ферментами. При контакте сперматозоида с яйцеклеткой акросома лопается. Содержащиеся в ней ферменты растворяют оболочку яйцеклетки, давая сперматозоиду возможность проникнуть внутрь.

В шейке сперматозоида содержатся митохондрии. Они выделяют энергию, необходимую для движения хвоста — самой длинной части сперматозоида. Хвост представляет собой совокупность длинных микротрубочек. Движения хвоста толкают сперматозоид вперед.

Строение сперматозоида

Сперматозоиды вырабатываются в системе извитых канальцев, которые находятся внутри яичка. Выработку производят особые эпителиальные клетки, выстилающие канальцы изнутри.

В мошонке, сзади и сверху от яичка, располагается придаток яичка — парный орган, служащий для созревания и накопления и продвижения сперматозоидов. Придаток представляет собой длинный узкий проток для продвижения сперматозоидов, свернут в подобие вытянутого в длину клубка, упакованного в соединительнотканную капсулу. Общая длина протока придатка яичка составляет 6–8 метров. Из придатков сперматозоиды по семявыводящим протокам поступают в мочеиспускательный канал. По пути они проходят через предстательную железу, непарный орган, который находится под мочевым пузырем. Предстательная железа вырабатывает компоненты так называемой «семенной жидкости», которые обеспечивают жизнеспособность сперматозоидов. Другую часть семенной жидкости (разжижающие компоненты) вырабатывают семенные пузырьки — парный орган, расположенные позади мочевого пузыря. Смешиваясь с семенной жидкостью, сперматозоиды образуют сперму — конечный продукт мужской половой системы. Сперма выделяется наружу через орган выделения половой член.

Эндокринная функция яичек

Эндокринная функция яичек заключается в выработке мужских половых гормонов, называемых андрогенами (тестостерон, дигидротестостерон) и небольшого количества женских половых гормонов — эстрогенов. Андрогены обеспечивают формирование вторичных мужских половых признаков и поддержание функции размножения.

Половые признаки подразделяются на первичные и вторичные.

К первичным мужским половым признакам относятся:

— яички с придатками;

— семенные пузырьки;

— предстательная железа;

— половой член с мошонкой.

Первичные половые признаки имеются при рождении и определяют пол человека.

Ко вторичным мужским половым признакам относятся:

— понижение и огрубление голоса;

— рост волос на лице и теле по мужскому типу;

— увеличение размеров полового члена и яичек до генетически заданного максимума;

— пигментация мошонки и сосков;

— формирование мужского типа лица и скелета.

Вторичные половые признаки развиваются после рождения, потому они и называются «вторичными».

Кроме того, андрогены оказывают стимулирующее действие на рост мышц, поэтому у мужчин мускулатура более выражена, чем у женщин.

Женская половая система

Органы женской половой системы подразделяются на внутренние: (яичники, маточные или фаллопиевы трубы, матку и влагалище) и наружные (лобок, малые и большие половые губы и клитор). Органы женской половой системы достигают полного развития с наступлением полового созревания, когда устанавливается их циклическая деятельность — менструальный цикл.

Главным органом женской половой системы является яичник — женская Яичник — небольшой парный орган овальной формы. Располагаются яичники в малом тазу.

Яичники состоят из соединительной ткани (опорная структура) и коркового вещества, в котором находятся небольшие шаровидные образования, называемые «фолликулами». В каждом фолликуле находится одна женская половая клетка (яйцеклетка или яйцевая клетка), окруженная слоем клеток фолликулярного эпителия. Фолликулы в яичниках находятся на разной стадии развития.

Женские половые органы

К моменту наступления половой зрелости в каждом яичнике имеется несколько тысяч фолликулов с молодыми (незрелыми) яйцеклетками. С наступлением половой зрелости начинается созревание яйцеклеток. В течение каждых 3–4 недель созревает одна яйцеклетка (реже — две и больше одновременно, тогда возможна многоплодная беременность). Созревшая яйцеклетка выходит за пределы яичника и попадает в маточную трубу — мышечную трубку, тянущуюся от яичника к матке. Яйцеклетка движется по маточной трубе по направлению к матке, но в полость матки не выходит, а задерживается в концевой части трубы. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, то возникает беременность — оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, выходит в полость матки и прикрепляется к стенке матки. Если яйцеклетка не оплодотворяется, то она погибает и на смену ей приходит новая. Суть циклической деятельности женской половой системы, называемой — «менструальным циклом», заключается в циклической выработке новых яйцеклеток взамен неоплодотворенных. При беременности этот цикл прерывается.

Матка — это непарный гладкомышечный полый орган, в котором развивается зародыш и вынашивается плод. Матка расположена в полости малого таза между мочевым пузырем (находится спереди матки) и прямой кишкой (находится спереди матки).

Основной функцией матки является вынашивание и рождение плода.

Матка состоит из трех слоев — наружного соединительнотканного, среднего — мышечного, образованного гладкими мышечными клетками и внутреннего эпителиального. Мышечный слой — наиболее толстый слой матки. Сокращение мышечного слоя обеспечивает рождение плода — матка выдавливает плод наружу.

Размеры матки у взрослой нерожавшей женщины составляют 7–8 см в длину и 4 см в ширину. Весит матка 40–60 грамм. У рожавших женщин матка несколько увеличена.

Благодаря высокой эластичности стенок матки этот орган в период беременности может увеличиваться в объеме в несколько раз.

Матка сообщается с влагалищем, эластичным мышечным образованием трубчатой формы, которое открывается наружу. По влагалищу проходит рождающийся плод. От рождения вход во влагалище перекрыт особой соединительнотканной пленкой, которая называется «девственной плевой». Девственная плева защищает внутренние органы женской половой системы от проникновения возбудителей инфекционных заболеваний. Также защитную функцию выполняют наружные женские половые органы — лобок (самый нижний участок брюшной стенки, покрытый волосистым покровом) и образованные кожными складками большие и малые половые губы, Клитор — небольшой непарный бугорок — развивается из того же эмбрионального зачатка, из которого у мужчин развивается половой член. Функция клитора — сенсорная, он богат нервными окончаниями.

Эндокринная функция яичников

В фолликулах яичников образуются женские половые гормоны, которые называются «эстрогенами». Это эстрадиол, эстрон и эстриол. Эстрогены регулируют развитие яичников и созревание фолликулов, стимулируют развитие матки, маточных труб, влагалища и молочных желез, обеспечивают появление вторичных половых признаков, таких, как развитие фигуры по женскому типу, оволосение по женскому типу, развитие молочных желез и начало менструаций. Также эстрогены участвуют в регуляции менструального цикла.

Кроме эстрогенов в яичниках вырабатывается прогестерон — гормон, основной функцией которого является подготовка женского организма к беременности.

Подобно тому, как в яичках мужчин вырабатывается небольшое количество женских половых гормонов, в яичниках женщин вырабатываются мужские половые гормоны — андрогены. Как и эстрогены в мужском организме, так и андрогены в женском существенной роли не играют, но для нормальной жизнедеятельности организмов они все же нужны, поскольку участвуют в ряде биологических процессов. В организме нет ничего лишнего.

Оплодотворение и развитие зародыша человека

Оплодотворение представляет собой слияние яйцеклетки и сперматозоида, которое происходит в начальной (ближней к матке) части маточных труб (яйцевода). Яйцеклетка продвигается из яичника по маточной трубе к месту встречи со сперматозоидами благодаря сокращению мышечной оболочки трубы и однонаправленному движению ресничек эпителия яйцевода. Сперматозоиды, как уже было сказано, движутся при помощи жгутиков.

К яйцеклетке приближается много сперматозоидов, но внутрь ее проникает только один. После этого вокруг яйцеклетки образуется так называемая «оболочка оплодотворения», препятствующая проникновению других сперматозоидов. Ядра сперматозоида и яйцеклетки сливаются воедино. В результате слияния двух ядер с половинными наборами хромосом, образуется клетка, содержащая полный набор хромосом. Эта клетка называется «зиготой».

Этапы оплодотворения

Спустя примерно сутки после оплодотворения зигота начинает дробиться (вспомните про митотическое деление) на клетки, называемые «бластомерами». Процесс дробления длится 3–4 суток. Все это время зародыш продвигается по яйцеводу к матке. На 5-е сутки он попадает в матку и около 2-х суток находится в ней в свободном, неприкрепленном положении. На 7-е сутки после оплодотворения на поверхности наружной оболочки зародыша появляются выросты, похожие на ворсинки, которые внедряются в слизистую оболочку матки и прикрепляют зародыш к стенке матки. Этот процесс называют «имплантацией».

На 14–15-е сутки устанавливается непосредственный контакт между ворсинками зародыша и сосудами матки. Начинается образование плаценты (ее также называют «детским местом») — эмбрионального органа, осуществляющего связь между организмами матери и плода. Благодаря плаценте, питание зародыша и его снабжение кислородом осуществляется непосредственно из крови матери. От плаценты к зародышу идет пуповина (пупочный канатик) — образование, содержащее кровеносные сосуды (артерии и вены). Пуповина довольно длинная (у человека в среднем 50–70 см). Это позволяет плоду относительно свободно двигаться в полости матки.

Мы рассмотрели первый период развития зародыша человека, который называют «периодом имплантации». Он длится от момента оплодотворения до начала формирования плаценты. Главные события этого периода: характерно быстрое планомерное дробление продвижение оплодотворенной яйцеклетки по маточной трубе к полости матки и прикрепление зародыша к стенке матки.

Дальше идет эмбриональный период, который длится с 3-й по 12-ю недели беременности. Внутриутробное развитие зародыша продолжается — образуются зачатки всех важнейших органов и систем, происходит формирование туловища, головы, конечностей, идет развитие плаценты. В конце этого периода эмбрион (так называется зародыш в начальный период своего развития) становится плодом. В отличие от эмбриона плод имеет строение, схожее со строением человеческого организма.

С 13-ой недели начинается плодный период — третий и последний период развития зародыша человека Плодный период заканчивается рождением ребенка. Этот период характеризуется быстрым ростом плода, развитием всех его органов. К 30-ой неделе плод развивается настолько, что способе выжить в случае преждевременных родов.

Обратите внимание! Зародыш, находясь в матке, не дышит. Кислород он получает от матери через плаценту и ей же отдает углекислый газ. Ребенок начинает дышать самостоятельно с момента рождения.

Эмбрион Плод

Внутриутробное развитие у человека продолжается 38–40 недель. После его завершения наступают роды.

Длина тела новорожденных детей в норме составляет от 45 до 55 см, а вес — от 2,6 до 4 кг.

Развитие человека после рождения

В жизни человека с учетом морфологических и функциональных особенностей выделяют следующие периоды:

1. новорожденный — от момента рождения до 10 дней;

2. грудной возраст — от 10 дней до 1 года;

3. раннее детство — 1–3 года;

4. первый детский период — 4–7 лет;

5. второй детский период — 8–12 лет у мальчиков и 8–11 лет у девочек;

6. подростковый возраст — 13–16 лет у мальчиков и 12–15 лет у девочек;

7. юношеский возраст — 17–21 г у мальчиков и 16–20 лет у девочек;

8. первый период зрелого возраста — 22–35 лет у мужчин и 21–35 лет у женщин;

9. второй период зрелого возраста — 36–60 лет у мужчин и 36–55 лет у женщин;

10. пожилой возраст — 61–74 у мужчин и 56–74 года у женщин;

11. старческий возраст — 75–90 лет;

12. долгожители от 90 лет и более.

Каждый возрастной период характеризуется определенными особенностями в строении и функционировании организма. Так, например, у новорожденного ребенка длина головы составляет 1/4 всей длины тела, а у взрослого только 1/8. Мускулатура у новорожденных детей развита слабо.

Грудной период характеризуется активным ростом и развитием организма, всех его органов и систем. За один год, в течение которого длится грудной период, рост ребенка увеличивается примерно на 25 см, а вес — в 2–2,5 раза и достигает 10–12 кг.

В следующий за грудным период раннего детства рост заметно замедляется, увеличение веса также происходит гораздо медленнее, чем на первом году жизни. Но это замедление не означает снижения развития, просто оно идет несколько другим путем. В этом периоде все органы укрепляются, повышается их работоспособность. В развитии лидирует опорно-двигательная система.

В первый детский период увеличение роста опережает увеличение массы тела. Происходит вытягивание организма в длину. Во второй детский период организм сначала больше растет в ширину, чем в длину и в этот период увеличение веса опережает увеличение роста, но к концу периода рост усиливается. Активно развивается мышечная система, начинает усиливаться работа половых желез, которая вызывает анатомо-физиологические различия в развитии мальчиков и девочек.

В подростковом периоде происходит половое созревание организма, которое сопровождается весьма активным (можно сказать — суперактивным) физическим развитием. Перемены, происходящие с организмом в подростковом возрасте, обусловлены активизацией эндокринной системы — увеличением выработки различных гормонов, главными из которых являются гормон роста, половые гормоны и гормоны щитовидной железы. Половое созревание организма в этом периоде начинается с появления вторичных половых признаков: роста волос на лобке и в подмышечных впадинах, пигментации наружных половых органов, изменении фигуры. Половое созревание у девочек наступает примерно на 1–1,5 года раньше, чем у мальчиков. Одновременно с половым созреванием идет интенсивное увеличение роста. Пик этого процесса у девочек приходится на период с 12 до 14 лет, когда рост увеличивается на 8–0 см в год. К 16 годам организм постепенно перестает расти. У мальчиков пик увеличения роста приходится на 14–15 лет, когда он достигает 10–12 см в год. К 18 годам наступает постепенная остановка роста.

Вес тела в подростковом периоде и у мальчиков, и у девочек увеличивается в среднем на 3–6 кг в год. Происходит быстрый рост и развитие всех частей тела и всех органов. Темпы роста отдельных частей тела разнятся и эта неравномерность приводит к появлению временного нарушения координации движений, которые становятся неуклюжими и угловатыми. В этот период следует уделять особое внимание осанке, потому что ее нарушения очень трудно исправлять. Гораздо легче предупредить их появление.

Пропорции тела в разном возрасте

Зрелый возраст разделяется на два периода. Первый период (с 22 до 35 лет) характеризуется прекращением, точнее — завершением развития организма, который в этом периоде функционирует с максимальной эффективностью. Во втором периоде (с 36 до 60 лет) начинается постепенная эндокринная перестройка организма, запускаемая угасанием функции половых желез (этот процесс называется «климаксом»). Климакс характеризуется значительным снижением всех функций организма, в первую очередь — эндокринных желез. Снижение выработки гормонов, регулирующих все процессы в организме, приводит ко вторичным изменениям, таким, как атрофия кожных покровов, поседение и выпадение волос, сокращение объема и снижение тонуса скелетной мускулатуры, ограничение подвижности в суставах, изменения в костной ткани (особенно они выражены у женщин). В этом периоде могут появляться признаки различных заболеваний.

Пожилой и старческий возрасты характеризуются дальнейшим снижением активности органов и систем организма.

Молочная железа

Молочные железы — парные железы внешней секреции, отвечающие за выработку молока — питательной жидкости для вскармливания потомства. Выработка молока называется лактацией. У человека молочные железы находятся на передней поверхности грудной клетки. Молочные железы представляют собой видоизмененные потовые железы. Они есть как у женщин, так и у мужчин, но различаются степенью развития. У женщин в период полового созревания молочные железы начинают бурно развиваться. Развитые молочные железы — один из вторичных женских половых признаков.

Молочная железа состоит из железистой ткани, в которой вырабатывается молоко, жировой ткани и соединительной ткани, выполняющей опорную функцию. Железистая ткань образует дольки, окруженные жировой тканью.

Анатомисеское строение молочной железы

На поверхности молочной железы имеется небольшой выступ — грудной сосок. У верхушки соска находятся небольшие отверстия, представляющие собой окончания молочных протоков. По этим протокам молоко поступает от железистой ткани к соску. Количество жировой и железистой ткани сильно различается у разных женщин (разные размеры груди).

Грудное молоко вырабатывается железистой тканью молочных железами под воздействием гормона пролактина, одного из гормонов гипофиза.

Вес молочной железы у молодых нерожавших женщин составляет 150–200 грамм, но в период кормления ребенка может увеличиваться до 900 грамм.

Послесловие

Примите поздравление! Вы изучили свой организм. Теперь вы знаете ЧТО, ГДЕ, КАК, ПОЧЕМУ И ЗАЧЕМ происходит внутри нас. А еще вы знаете, как нужно вести себя, чтобы сохранить здоровье.

«Scientia potentia est», говорили древние римляне. Знание — сила. С каждым освоенным учебником, с каждой прочитанной книгой, у вас прибавляется сил.

И это замечательно!

Примечания

1

Полимер — высокомолекулярное соединение, состоящее из большого числа повторяющихся групп атомов.

Content

Андрей Шляхов
Анатомия для ищущих свой пупок

Предисловие

Глава 1. Клетки. Ткани. Органы

Клетка

Химический состав клетки

Деление клетки

Межклеточное вещество

Ткани

Органы. Системы органов

Уровни организации организма

Глава 2. Опорно-двигательная система

Скелет

Типы соединения костей

Скелет головы

Скелет туловища

Скелет конечностей

Повреждения опорно-двигательной системы

Скелетные мышцы

Основные группы скелетных мышц

Нарушения осанки и плоскостопие

Глава 3. Кровеносная система

Состав крови

Устройство кровеносной системы. Большой и малый круги кровообращения

Лимфатическая система. Движение лимфы

Движение крови по сосудам

Предупреждение заболеваний сердца и сосудов

Первая помощь при кровотечениях

Глава 4. Дыхательная система

Два слова о гортани

Дыхательные движения

Регуляция дыхания

Жизненная емкость легких

Первая помощь при поражении органов дыхания

Инородное тело в дыхательных путях

Утопление

Искусственное дыхание и непрямой массаж сердца

Глава 5. Пищеварительная система

Функции пищеварительной системы

Состав пищи

Ротовая полость

Желудок

Тонкая кишка. Печень и поджелудочная железа

Толстая кишка

Регуляция пищеварения

Обмен веществ и энергии

Глава 6. Мочевыделительная система

Почки

Мочевой пузырь

Глава 7. Покровная система

Гигиенические требования к одежде и обуви

Закаливание организма

Первая помощь при ранениях кожи, ожогах и обморожениях

Глава 8. Нервная система

Развитие нервной системы и ее значение

Строение нервной системы

Соматический и вегетативный отделы нервной системы

Условные рефлексы

Высшая нервная деятельность человека

Сон и его значение

Глава 9. Эндокринная система

Гипоталамо-гипофизарная система

Эпифиз

Щитовидная железа

Околощитовидные (паращитовидные) железы

Тимус или вилочковая железа

Надпочечники

Параганглии

Поджелудочная железа

Половые железы

Гормоны

Нейрогуморальная (нейрогормональная) регуляция

Глава 10. Органы чувств

Значение органов чувств

Орган зрения

Нарушение зрения. Близорукость и дальнозоркость

Гигиена органа зрения

Орган слуха

Гигиена органа слуха

Орган равновесия (вестибулярный аппарат)

Орган обоняния

Орган вкуса

Орган осязания

Глава 11. Иммунная система

Прививки

Тканевая совместимость. Группы крови. Резус-фактор

Глава 12. Половая система. Индивидуальное развитие

Мужская половая система

Эндокринная функция яичек

Женская половая система

Эндокринная функция яичников

Оплодотворение и развитие зародыша человека

Развитие человека после рождения

Молочная железа

Послесловие

Примечания