Общие вопросы анатомии и физиологии человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нервная система

нервный опорный двигательный пищеварительный

Существование организма в сложном, постоянно изменяющемся мире невозможно без регуляции и координации его деятельности. Ведущая роль в этом процессе принадлежит нервной системе. Кроме того, у человека нервная система составляет материальную основу его психической деятельности (мышления, речи, сложных форм социального поведения).

Основу нервной системы составляют нервные клетки - нейроны. Они выполняют функции восприятия, передачи и хранения информации. Нервные клетки состоят из тела, отростков и нервных окончаний. Тела клеток могут быть различны по форме, а отростки - разной длины: короткие называются дендритами, длинные - аксонами. Скопления тел нейронов в головном и спинном мозге образуют серое вещество. Отростки нейронов (нервные волокна) составляют белое вещество головного и спинного мозга, а также входят в состав нервов.

Длинные отростки нервных клеток (аксоны) пронизывают организм и обеспечивают связь головного и спинного мозга с любым участком тела. Разветвления отростков нейронов имеют нервные окончания - рецепторы. Это особые структуры, преобразующие воспринимаемые раздражения в нервные импульсы. Нервные импульсы распространяются по нервным волокнам со скоростью от 0,5 до 120 м/с. В зависимости от выполняемых функций различают чувствительные и двигательные нейроны.

Нервные клетки в местах соединения друг с другом образуют особые контакты - синапсы. Нейроны, контактируя друг с другом, складываются в цепи. По таким цепям нейронов и распространяются нервные импульсы.

Нервную систему условно подразделяют по месту расположения на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относят спинной и головной мозг. Периферическая нервная система состоит из нервов, соединяющих центральную нервную систему (ЦНС) с органами чувств, мышцами, железами.

Нервами называются пучки длинных отростков нервных клеток, выходящие за пределы головного и спинного мозга. Покрыты пучки соединительной тканью, образующей оболочки нервов. Нервы делятся на спинномозговые и черепно-мозговые. По их ходу могут располагаться нервные узлы. Нервные узлы (ганглии) - это скопления тел нейронов вне центральной нервной системы.

По другой классификации нервную систему разделяют на соматическую и вегетативную (автономную). Соматическая нервная система обеспечивает иннервацию кожи и скелетных мышц, стимулирует сердечную деятельность и др. Благодаря ей организм через органы чувств поддерживает связь с внешней средой. Путем сокращения скелетных мышц выполняются, прежде всего, защитные движения. Функции соматической нервной системы подконтрольны нашему сознанию.

Вегетативная (автономная) нервная система иннервирует все внутренние органы, регулирует обменные процессы, рост организма. Действия вегетативной нервной системы, в отличие от соматической, неподвластны нашей воле, она «работает» независимо от нее, отсюда ее второе название - автономная.

Деятельность нервной системы человека достигла большого совершенства и сложности. В основе ее лежит рефлекс (от лат. «рефлексу-с» - отражение) - ответная реакция организма на воздействие внешней среды или на изменение его внутреннего состояния, выполняемая с участием нервной системы.

Благодаря рефлексу многие наши действия происходят автоматически. Например, при слишком ярком свете мы закрываем глаза, на резкий звук поворачиваем голову, отдергиваем руку от горячего предмета - это безусловные рефлексы. Они совершаются, без каких либо предварительных условий. Безусловные рефлексы передаются по наследству, поэтому их еще иногда называют врожденными.

А условные рефлексы - это рефлексы, приобретенные в результате жизненного опыта.

Например, если вы долго вставали по будильнику в один и тот же час, то спустя некоторое время будете сами просыпаться как раз в нужный момент и без звонка.

Путь, по которому проходит нервный импульс от места своего возникновения до рабочего органа, называется рефлекторной дугой. Рефлекторная дуга, может быть, простой или сложной. Обычно в ее состав входят чувствительные нейроны с их чувствительными приборами - рецепторами, вставочные нейроны и исполнительные (эффекторные) нейроны. Таким образом, простая рефлекторная дуга состоит из трех нейронов. Сложные дуги состоят из многих нейронов.

Все наши действия происходят при участии и контроле со стороны центральной нервной системы - головного и спинного мозга. Например, ребенок, увидев знакомую игрушку, протягивает к ней руку: по исполнительным нервным путям от головного мозга пришла команда - что надо делать. Это прямые связи. Вот ребенок схватил игрушку, - тотчас по чувствительным нейронам пошли сигналы о результатах деятельности. Это обратные связи. Благодаря им, головной мозг может контролировать точность выполнения команды, вносить необходимые коррективы в работу исполнительных органов.

Нервный и гуморальный способы регуляции функций нашего организма тесно взаимосвязаны: нервная система управляет работой желез внутренней секреции, а те, в свою очередь, с помощью выделяемых гормонов влияют на воспринимающие нервные окончания и нервные центры. Таким образом, система эндокринных желез вместе с нервной системой осуществляют нейрогуморальную регуляцию деятельности органов.

Анализаторы

Анализатор - это система, обеспечивающая восприятие, доставку в мозг и анализ в нем какого-либо вида информации (зрительной, слуховой, обонятельной и т. д. ). Каждый анализатор состоит из периферического отдела(нервных путей) и центрального отдела (центров головного мозга, анализирующих данный вид информации).

Более 90 % информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения.

Зрительный анализатор.

Зрительный анализатор включает в себя орган зрения - глаз, зрительный нерв и анализирующие центры затылочной доли коры больших полушарий.

Орган зрения - глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. К последнему относят веки, ресницы, мышцы глазного яблока и слезные железы. Веки - складки кожи, выстланные изнутри слизистой оболочкой. Слезы, образующиеся в слезных железах, омывают передний отдел глазного яблока и через носослезный канал проходят в ротовую полость. У взрослого человека в сутки должно вырабатываться не менее 3-5мл слез, выполняющих бактерицидную и увлажняющую роль.

Глазное яблоко имеет шарообразную форму и располагается в глазнице. Глазное яблоко имеет три оболочки. Наружная - фиброзная, или белочная, оболочка спереди глазного яблока переходит в прозрачную роговицу, а ее задний отдел называется склерой. Через среднюю оболочку - сосудистую - глазное яблоко снабжается кровью. Впереди в сосудистой оболочке имеется отверстие - зрачок, позволяющий лучам света попадать внутрь глазного яблока. Вокруг зрачка часть сосудистой оболочки окрашена и называется радужкой. Клетки радужки содержат всего один пигмент, и если его мало, радужка окрашена в голубой или серый цвет, а если много - в карий.

Мышцы зрачка расширяют или сужают его зависимости от яркости света, освещающего глаз. В результате, диаметр зрачка меняется от 2 до 8 мм. Между роговицей и радужкой расположена передняя камера глаза, заполненная жидкостью.

Позади радужки находится прозрачный хрусталик - двояковыпуклая линза, необходимая для фокусировки лучей света на внутреннюю поверхность глазного яблока. Хрусталик снабжен специальными мышцами, меняющими его кривизну. Этот процесс называется аккомодацией. Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера глаза.

Большая часть глазного яблока заполнена прозрачным стекловидным телом. Пройдя через хрусталик и стекловидное тело, лучи света попадают на внутреннюю оболочку глазного яблока - сетчатку. это многослойное образование, причем три его слоя, обращенные внутрь глазного яблока, содержат зрительные рецепторы - колбочки (около 7 млн) и палочки (около130 млн). В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, они более чувствительны, чем колбочки, и обеспечивают черно-белое зрение при плохом освещении. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин и обеспечивают цветное зрение в условиях хорошей освещенности. Считается, что есть три вида колбочек, воспринимающих красный, зеленый и фиолетовый цвета соответственно. Все остальные оттенки определяются комбинацией возбуждений в этих трех типах рецепторов. Под действием квантов света зрительные пигменты разрушаются, генерируя электрические сигналы, которые передаются от палочек и колбочек к ганглиозному слою сетчатки. Отростки клеток этого слоя образуют зрительный нерв, выходящий из глазного яблока через слепое пятно - место, где нет зрительных рецепторов.

Больше всего колбочек располагается прямо напротив зрачка - в так называемом желтом пятне, а в периферических отделах сетчатки колбочек почти нет, там располагаются одни палочки.

Выйдя из глазного яблока, зрительный нерв следует в верхние бугры четверохолмия среднего мозга, где зрительная информация подвергается первичной обработке.

По аксонам нейронов верхних бугров зрительная информация попадает в латеральные коленчатые тела таламуса промежуточного мозга, а уже оттуда - в затылочные доли коры больших полушарий. Именно там формируется тот зрительный образ, который мы субъективно ощущаем.

Следует отметить, что оптическая система глаза формирует на сетчатке не только уменьшенное, но и перевернутое изображение предмета. Обработка сигналов в центральной нервной системе происходит таким образом, что предметы воспринимаются в естественном положении.

Слуховой анализатор

Слух позволяет воспринимать звуковые колебания. В юношеском возрасте человек различает звуки в диапазоне от 16 до 20 000 герц, однако уже к 35 годам верхняя граница слышимых частот падает до 15 000 герц. Помимо создания объективной целостной картины об окружающем мире, слух обеспечивает речевое общение людей.

Слуховой анализатор включает в себя орган слуха - ухо, слуховой нерв и анализирующие центры височной доли коры больших полушарий.

Периферическая часть слухового анализатора, т.е орган слуха - ухо, состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо человека представлено ушной раковиной, наружными слуховым проходом и барабанной перепонкой.

Ушная раковина - хрящевое образование, покрытое кожей. У человека, в отличие от многих животных, ушные раковины практически неподвижны. Наружный слуховой проход - канал длиной 3 - 3,5 см, заканчивающийся барабанной перепонкой, которая отделяет наружное ухо от полости среднего уха. В последней, имеющей объем около 1см в кубе, расположены самые маленькие кости организма человека: молоточек, наковальня и стремечко.

Молоточек «рукояткой» срастается с барабанной перепонкой, а «головкой» подвижно присоединен к наковальне, которая другой своей частью подвижно соединена со стремечком. Стремечко, в свою очередь, широким основанием сращено с перепонкой овального окна, ведущего во внутреннее ухо.

Полость среднего уха через евстахиеву трубу соединена с носоглоткой. Это необходимо для выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки при изменениях атмосферного давления.

Внутреннее ухо находится в полости пирамиды височной кости. К органу слуха во внутреннем ухе относится улитка - костный, спирально закрученный канал в 2,75 оборота. Снаружи улитка омывается перилимфой, заполняющей полость внутреннего уха. В канале улитки расположен перепончатый костный лабиринт, заполненный эндолимфой; в этом лабиринте находится звуковоспринимающий аппарат - спиральный орган, состоящий из основной мембраны с рецепторными клетками и покровной мембраны. Основная мембрана - тонкая перепончатая перегородка, разделяющая полость улитки и состоящая из многочисленных волокон различной длины. В этой мембране расположено около 25 тыс. рецепторных волосковых клеток. Один конец каждой рецепторной клетки фиксирован на волокне основной мембраны. Именно от этого конца отходит волокно слухового нерва.

При поступлении звукового сигнала столбик воздуха, заполняющий наружный слуховой проход, колеблется. Эти колебания улавливаются барабанной перепонкой и через молоточек, наковальню и стремечко передаются на овальное окошко. При прохождении через систему звуковых косточек звуковые колебания усиливаются приблизительно в 40 - 50 раз и передаются на перилимфу и эндолимфу внутреннего уха. Через эти жидкости колебания воспринимаются волокнами основной мембраны, причем высокие звуки вызывают колебания более коротких волокон, а низкие - более длинных. В результате колебания волокон основной мембраны возбуждаются рецепторные волосковые клетки, и сигнал по волокнам слухового нерва передается сначала в ядра нижних бугров четверохолмия среднего мозга, оттуда - в медиальные коленчатые тела таламуса промежуточного мозга и, наконец, в височные доли коры больших полушарий, где и находится высший центр слуховой чувствительности.

Орган равновесия

У человека функцию органа равновесия (его еще называют вестибулярным аппаратом) выполняет часть внутреннего уха - это два маленьких мешочка и три полукружных канала. Каналы представляют собой кольцевидно изогнутые трубки, лежащие в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Полости преддверия и полукружных каналов заполнены жидкостью.

В стенках полостей полукружных каналов располагаются рецепторы, их строение сходно с чувствительными волосковыми рецепторами органа слуха. Здесь же находятся мелкие кристаллики углекислого кальция.

Механизм работы вестибулярного аппарата довольно прост. Например, когда голова человека находится в вертикальном положении, кристаллики, расположенные в зоне рецепторов, определенным образом давят на волоски чувствительных клеток. При повороте головы вправо или влево кристаллики смещаются, соответственно меняется и давление на чувствительные клетки - то с правой стороны, то с левой.

Давление кристалликов вызывает возбуждение рецепторов. Возникшие нервные импульсы проводятся в головной мозг (средний мозг, мозжечок, кору полушарий большого мозга). Из мозга ответные импульсы поступают к различным группам скелетных мышц. Происходит их рефлекторное сокращение, и равновесие тела, если оно было нарушено, восстанавливается.

Вестибулярный аппарат постоянно информирует центральную нервную систему о положении тела и его частей в пространстве.

Обоняние

В настоящее время ученые насчитывают более 400 тыс. запахов, которые может воспринимать человек.

Чувствительность человека к запаху достаточно высока. Так, запах эфира чувствуется, если в 1 л воздуха содержится всего лишь 0,000001 г этого вещества.

Человек способен чувствовать запах не всех веществ, а лишь летучих или растворенных в воде и жирах.

Орган обоняния находится в слизистой оболочке верхнего отдела носовой полости. Здесь находятся обонятельные рецепторные клетки, их около 40 млн.

Частицы вещества, попав в носовую полость, вызывают раздражение рецепторов, причем каждая клетка реагирует на «свой» запах. Возникает первичный импульс, который по обонятельным нервам поступает в соответствующие центры в коре полушарий большого мозга, - и человек ощущает запах. Обоняние позволяет определять качество вдыхаемого воздуха, обнаруживать опасные вещества или недоброкачественные продукты.

Вкус

Ощущение вкуса, как и запаха, связано с действием химических веществ на чувствительные клетки. У человека орган вкуса представлен множеством вкусовых почек (около 2000), расположенных в слизистой оболочке языка, мягкого неба, зева и глотки. В них содержатся рецепторы, анализирующие вкусовые раздражения. вкусовые чувствительные клетки воспринимают сладкое, горькое, кислое, или комбинацию этих видов вкусовых раздражителей. Вкусовые рецепторы возбуждаются только растворенными в жидкости веществами. Растворителем в ротовой полости служит слюна. Нерастворимые вещества не вызывают раздражения рецепторов и поэтому кажутся безвкусными.

Первое вкусовое ощущение пищи дают названные выше вкусовые рецепторы, а полное вкусовое чувство возникает в результате сложного взаимодействия вкусовых, обонятельных, температурных, осязательных и других рецепторов, расположенных в слизистой оболочке ротовой полости, и соответствующих анализаторов.

Каждый анализатор различает только специфические для него раздражения.

Кожная чувствительность

Кожную чувствительность обеспечивает работа нескольких анализаторов. Прежде всего - боль. Болевые рецепторы есть в мышцах, коже, надкостнице, во внутренних органах. Но особенно много их в коже: на 1см кв. в среднем до 100 болевых точек. Ощущение боли сопровождает нас от рождения. Она приносит множество неприятных минут, да и часов, но именно она предупреждает, а часто и спасает от опасности.

Благодаря механорецепторам, или осязательным рецепторам, мы воспринимаем механические воздействия на кожу - давление, прикосновение и т. п. - мы осязаем. С помощью осязания можно судить о размерах, форме, плотности предмета, состоянии его поверхности. Рецепторы осязания распределены по телу неравномерно. Особенно много их в кончике языка, в коже пальцев. Так, в коже большого пальца их 111 - 135 на 1 см кв, а в коже голени - всего лишь 10.

Воспринимающие температурные колебания терморецепторы, как и осязательные, распределены по телу неравномерно. Много их в коже лица, живота, а вот кожа ног не так чувствительна (в сравнении с кожей лица: в два раза менее чувствительна к холоду, в четыре раза - к теплу).

Высшая нервная деятельность

В природе существуют предметы и процессы, которые можно увидеть, услышать, почувствовать их вкус, запах. Это различные природные явления (снегопад, дождь, снег, солнечное затмение), различные предметы, животные. Но мысли человека, его переживания, т.е. его психическую жизнь, увидеть и услышать невозможно.

Существование связи между мозгом и психической деятельностью ученные предполагали давно. Но на вопросы, по каким законам работает мозг человека, что лежит в основе психической деятельности, ответить не могли.

Ответом на этот вопрос стало открытие великим русским физиологом И.М. Сеченовым рефлекторной основы работы головного мозга. Продолжил и научно доказал правильность мыслей И.М. Сеченова в своем учении об условных рефлексах другой замечательный отечественный ученый - И.П. Павлов. В настоящее время под высшей нервной деятельностью понимают деятельность мозга, связанную с его психикой.

Рефлекс - основа нервной деятельности

Безусловными рефлексами называются все врожденные рефлексы, т.е. рефлексы, которые передаются по наследству из поколения в поколение. Для них характерно, что в течение всей своей жизни животное в ответ на определенное раздражение реагирует определенным образом. Это постоянная реакция организма на определенные внешние раздражители. Так, вдох всегда сменяется выдохом, при увеличении яркости света суживаются зрачки глаз, пища в ротовой полости вызывает отделение слюны. Безусловные рефлексы помогают организмами приспособиться к постоянным условиям среды.

У человека примером безусловного рефлекса может служить первый вздох. Родившийся ребенок не дышит, так как его легкие не действуют.

После перерезания пупочного канатика связь с матерью нарушается, в крови новорожденного начинает накапливаться углекислый газ.

Повышение его концентрации воздействует на дыхательный центр. От него поступает команда к дыхательным мышцам - происходит вдох. Ребенок начинает дышать самостоятельно.

Врожденные формы поведения. Основу врожденной формы поведения составляют безусловные рефлексы. При этом поведение может быть простым: действие раздражителя вызывает элементарную реакцию. Например, человек отдергивает руку от горячего предмета.

Более сложные формы поведения - инстинкты - представляют собой цепочку последовательно связанных друг с другом рефлекторных реакций, которые следуют одна за другой. Здесь каждая отдельная реакция служит сигналом для последующей. Наличие такой цепочки рефлексов позволяет организмам приспосабливаться к той или иной ситуации, окружающей среде.

Некоторые формы врожденного поведения проявляются не сразу, а лишь через некоторое время после рождения или действуют в определенный, часто короткий период развития организма. Например, наблюдаются случаи, когда ребенок овладевает некоторыми формами двигательной активности без предварительного обучения. Так, замечено, что дети в трехдневном возрасте, если их опустить в ванну с водой, сразу начинают плавать.

Условные рефлексы. Это рефлексы, которые приобретаются в течение жизни и являются строго индивидуальными. Они различны у разных людей, даже у близнецов. Для образования условных рефлексов требуются определенные условия. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий большого мозга человека складывается система условнорефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например, научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии не думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть.

Торможение. Условные рефлексы не являются врожденными, они приобретаются в течение всей жизни и могут как закрепиться, так и угаснуть. Например, у собаки выработан условный рефлекс на свет лампочки.

Но если в течение некоторого времени не подкреплять условный рефлекс безусловным раздражителем (т.е. пищей), произойдет угасание условного рефлекса. Слюны на вспышку света будет выделяться все меньше и меньше, а затем выделение слюны полностью прекратится. Голодная собака перестанет реагировать на свет лампочки: у нее произошло торможение условного рефлекса - условное торможение. Безусловное торможение врожденное, наследственное и действует мгновенно. При безусловном торможении возбуждение одного участка мозга ведет к торможению в другом его отделе.

Рассудочная деятельность является более сложной формой приобретенного поведения. Она помогает в новых ситуациях на основе прошлого опыта находить новые решения. Рассудочная деятельность - начало мышления.

Сон - это торможение основных отделов коры полушарий большого мозга. Во время сна нервные клетки отдыхают и восстанавливают свою работоспособность. Во сне различают две стадии: медленный и быстрый сон. Сны видят все люди, но не все их запоминают. Сновидения связаны с тем, что сонное торможение захватывает не все клетки коры головного мозга.

Для человека слово служит условным раздражителем. С его помощью человек не только познает окружающий мир, но и выражает свои чувства, ощущения, впечатления.

Любая познавательная деятельность человека начинается с ощущения и восприятия, они фиксируются памятью в виде представлений. Память - это отражение в сознании прошлого опыта, дающее возможность его повторного исследования.

В основе обучения в большинстве случаев лежит мышление - способность на основе известных знаний добывать новую информацию.

Ученые давно подметили, что разные люди на одни и те же события реагируют по-разному.

Это связано с тем, что нервные процессы, происходящие в их организме, различаются по силе, подвижности и уравновешенности, т.е. люди, различаются темпераментом. Темперамент складывается из общей активности человека, ее двигательных проявлений и из его эмоциональности.

Первую классификацию темпераментов человека дал почти 2500 лет назад знаменитый врач Гиппократ. Он разделял людей на холериков (неуравновешенных, легковозбудимых), сангвиников (уравновешенных, оптимистов), флегматиков (уравновешенных, спокойных) и меланхоликов (мрачных, подавленных, вечных скептиков).

Рис.

Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат состоит из скелета и мышц. Скелет образован костями, хрящами, связками, суставами. Он выполняет опорную и защитную функции. Химический состав, особенности строения костей обеспечивают их прочность и легкость. Различают трубчатые, плоские, смешанные кости. Соединения костей могут быть непрерывными и прерывными. Рост костей в толщину осуществляется за счет деления клеток надкостницы, в длину - за счет клеток хрящей между телом и концами кости.

Скелет человека состоит из скелета головы, скелета туловища и скелета конечностей. В скелете головы - черепе - различают мозговой и лицевой отделы. Скелет туловища образован позвоночником и грудной клеткой. В позвоночнике различают пять отделов, он имеет изгибы, смягчающие толчки при беге и ходьбе. В грудной клетке располагаются легкие, сердце и другие органы. Она образована 12-ю парами ребер, грудиной и грудным отделом позвоночника. Скелет конечностей состоит из пояса конечностей и скелета свободной конечности.

Активную часть опорно-двигательного аппарата составляют скелетные мышцы. Они прикрепляются к костям с помощью сухожилий, которые срастаются с надкостницей. Различают мышцы головы и шеи, туловища и конечностей.

Сокращаясь или напрягаясь, мышцы совершают работу.

Различают динамическую и статическую работу. Движения в суставах обеспечиваются как минимум двумя мышцами, действующими противоположно друг другу. Работой мышц управляет нервная система, эта работа носит рефлекторный характер.

Сердечно-сосудистая система

Сердечно-сосудистая система обеспечивает непрерывное движение крови. С кровью органы и ткани получают кислород, питательные вещества, воду, минеральные соли, с кровью к органам поступают гормоны, регулирующие их работу. Из органов в кровь поступает углекислый газ, продукты распада. Кроме того, система кровообращения поддерживает определенную температуру тела, обеспечивает постоянство внутренней среды организма (гомеостаз), взаимосвязь органов, газообмен в тканях и органах. Система кровообращения выполняет также защитную функцию, так как в крови содержатся антитела и антитоксины.

К органам кровообращения человека относят сердце и сосуды. Сердце человека четырехкамерное, состоит из двух предсердий и двух желудочков. Между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан, а между левым предсердием и левым желудочком - двухстворчатый (митральный) клапан. Из левого желудочка выходит аорта, а из правого - легочная артерия. На границе этих сосудов и желудочков имеются полулунные клапаны. Клапаны сердца обеспечивают однонаправленный ток крови в сердце - от предсердий к желудочкам и далее в артериальную систему. Стенка сердца состоит из трех слоев: эндокарда (внутренний эпителиальный слой), миокарда (средний мышечный слой) и эпикарда (наружный слой, состоящий из соединительной ткани и покрытый серозным эпителием). Основную массу составляет миокард - это поперечнополосатая мышца, которая по ряду признаков отличается от поперечно-полосатой скелетной мышцы. Сердце обладает автоматией - способностью возбуждаться и сокращаться в отсутствие внешних воздействий (скелетная мышца сокращается только в ответ на нервные импульсы, которые приходят к ней по нервным волокнам). Снаружи сердце покрыто околосердечной сумкой - перикардом. Стенки перикарда выделяют жидкость, которая уменьшает трение сердца при сокращении.

В системе кровеносных сосудов различают артерии, капилляры и вены. Артерии несут кровь от сердца под большим давлением, поэтому стенки этих сосудов толстые и упругие. Капилляры - это самые тонкие сосуды, их стенки состоят из одного слоя клеток. Через стенки капилляров легко проникают различные вещества. Вены несут кровь к сердцу под небольшим давлением, поэтому их стенки тонкие и неупругие. Внутри вен есть полулунные клапаны. Стенки вен сжимаются мышцами. Это способствует току крови по венам.

Все сосуды образуют два круга кровообращения: большой и малый. Большой круг начинается в левом желудочке. От него отходит аорта, которая образует дугу. От дуги аорты отходят артерии. От начальной части аорты отходят коронарные сосуды, которые снабжают кровью миокард. Часть аорты, находящаяся в грудной клетке, называется грудной аортой, а та часть, которая находится в брюшной полости, - брюшной аортой. Аорта ветвится на артерии, артерии - на артериолы, артериолы - на капилляры. Из капилляров большого круга ко всем органам и тканям поступают кислород и питательные вещества, а из клеток в капилляры поступают углекислый газ и продукты обмена. Кровь превращается из артериальной в венозную. Капилляры сливаются в венулы, затем в вены. В конце концов вся кровь поступает в верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие.

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Венозная кровь из правого желудочка поступает в легочную артерию, затем в легкие. В легких происходит газообмен, венозная кровь превращается в артериальную. По четырем легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Дыхательная система

Органы дыхания обеспечивают газообмен между внешней средой и организмом. Они состоят из носовой полости, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и легких. Гортань выполняет также функцию органа воспроизведения звуков (голосообразования).

Основной орган дыхательной системы - легкие. Они расположены в грудной полости, почти полностью занимая ее. Каждое легкое снаружи покрыто тонкой оболочкой - плеврой, которая состоит из двух листков. Один листок покрывает легкое, другой выстилает грудную полость, образуя замкнутое вместилище для этого легкого. Между этими листками находится щелевидная полость, в которой содержится немного жидкости, уменьшающей трение при движениях легких. Внешне легкие кажутся крупными, однако, масса их всего около 1200 г. Отсюда и их название - легкие. Ткань легких состоит из тончайших разветвлений бронхов и тонкостенных легочных пузырьков - альвеол. В легких насчитывают до 700 млн альвеол, их общая поверхность составляет 60 - 120 м кв, что в 40 - 70 раз больше общей поверхности тела человека. Такая огромная поверхность легких обеспечивает более полный контакт кислорода с кровью.

Служат легкие и органами выделения. С поверхности альвеол постоянно выделяется СО2 и испаряется вода, которая в виде пара поступает в легочные пузырьки, а затем по дыхательным путям выводится из организма.

В альвеолах легких происходит газообмен: кровь насыщается кислородом и выделяет углекислый газ. В тканях происходит благодаря вдоху и выдоху, которые осуществляются при сокращении и расслаблении диафрагмы и межреберных мышц. Деятельностью дыхательной системы руководит нервная система. Изменение концентрации углекислого газа в крови влияет на частоту дыхательных движений.

Пищеварительная система и обмен веществ

В пищеварительной системе пища превращается в доступные для усвоения организмом питательные вещества. Она состоит из ротовой полости с ее органами, глотки, пищевода, желудка, кишечника, печени, поджелудочной железы.

Пищеварение включает в себя механическую переработку пищи, ее расщепление с помощью пищеварительных ферментов, всасывание питательных веществ и выведение из организма неперевареннных остатков. Все эти процессы идут в пищеварительном тракте.

В пище содержатся все необходимые для организма питательные вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соединения, вода, витамины. Питательные вещества необходимы для построения клеток и тканей организма, служат источником энергии. Вода, минеральные соли, и витамины входят в состав клеток и тканей, участвуют в различных процессах обмена веществ.

В пищеварительном тракте различают ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку. В начальный отдел тонкого кишечника - двенадцатиперстную кишку - впадают протоки двух крупных пищеварительных желез - печени и поджелудочной железы. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез (околоушной, подъязычной и подчелюстной) и множество мелких желез. В стенках желудка и кишечника также имеется множество мелких пищеварительных желез. Пищеварительные железы выделяют секреты - пищеварительные соки. В них содержится ферменты - биологические катализаторы белковой природы. Под влиянием пищеварительных ферментов и некоторых других соединений происходит расщепление пищи, т.е. сложенные органические соединения расщепляются до простых.

В ротовой полости идет механическая переработка пищи: она пережевывается зубами. У человека 32 зуба.

Та часть зуба, которая выступает над поверхностью челюсти, называется коронкой. Она состоит из дентина и покрыта эмалью. Эмаль - это плотное вещество, она защищает зуб от повреждения. На языке находится множество вкусовых рецепторов: у корня языка - рецепторы, воспринимающие горький вкус, на кончике языка - рецепторы сладкого вкуса, по бокам языка - рецепторы кислого и соленого вкуса.

В ротовой полости выделяется слюна. На 98 - 99% она состоит из воды и пищеварительных ферментов - амилазы (расщепляет углеводы до мальтозы) и мальтазы ( расщепляет мальтозу до двух молекул глюкозы). Ферменты слюны активны только в щелочной среде. В состав слюны входит муцин - слизистое вещество и лизоцим - вещество, убивающее микробы. В сутки выделяется от 600 мл до 1500 мл слюны. В желудке продолжается расщепление пищи. В стенке желудка есть клетки, которые выделяют пищеварительный фермент в неактивной форме - пепсиноген. Эти клетки называют главными. Пепсиноген переходит в активную форму - пепсин под влиянием соляной кислоты, которая выделяется обкладочными клетками. Третий вид клеток - добавочные - выделяют мукоидный секрет, который защищает стенки желудка от действия на них пепсина. Пепсин - это фермент, который расщепляет белки до пептидов. Кроме того, в желудочном соке есть фермент, который расщепляет жир молока (липаза); этот фермент особенно важен у грудных детей. Ферменты желудочного сока не влияют на углеводы. Но какое-то время расщепление углеводов в желудке продолжается под действием ферментов слюны, оставшейся внутри пищевого комка. Ферменты желудочного сока активны в кислой среде. Объем желудка у взрослого человека равен примерно трем литрам.

Пища в желудке находится в течение 3 - 4 часов, затем она порциями переходит в тонкий кишечник. В двенадцатиперстной кишке на пищу действует поджелудочный сок. Это бесцветная жидкость с щелочной реакцией. Он содержит ферменты, которые действуют на разные виды пищи.

Липазы действуют на эмульгированные жиры, расщепляя их до жирных кислот и глицерина, амилаза и мальтаза - на углеводы, расщепляя их до глюкозы, трипсин - на пептиды, расщепляя их до аминокислот. Эмульгирование жиров (дробление их на мельчайшие капли; это увеличивает поверхность взаимодействия жиров с ферментами) достигается за счет желчи, которая синтезируется в печени. Желчь скапливается в желчном пузыре, а затем по желчному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку. Желчь также активирует липазы и усиливает моторику кишечника.

В слизистой тонкого кишечника есть множество желез, которые выделяют кишечный сок. Ферменты этого сока действуют на разные виды пищи.

Вслед за перевариванием пищи начинается ее всасывание. Основное всасывание происходит в тонком кишечнике, слизистая оболочка которого образует ворсинки. Внутри ворсинок находятся кровеносные и лимфатические сосуды. На 1 см кв поверхности слизистой находится до 2500 ворсинок; это увеличивает поверхность всасывания до 400 - 500 м кв. Аминокислоты, глюкоза, витамины, минеральные соли в виде водных растворов всасываются в кровь, а жирные кислоты и глицерин, образовавшиеся при расщеплении жиров, переходят в эпителиальные клетки ворсинок. Здесь из них образуются свойственные человеческому организму молекулы жира, которые поступают сначала в лимфу, а потом уже в кровь. В толстом кишечнике главным образом всасывается вода. В этом отделе в симбиозе с человеком живет огромное количество бактерий. В кишечнике человека имеется микробная флора (микрофлора) - это бактерии (кишечная палочка, бифидобактерии, лактобактерии), которые подавляют развитие опасных для человека бактерий, синтезируют витамины (например, кишечная палочка синтезирует необходимый для свертывания крови витамин К), способствуют перевариванию пищи. При их участии расщепляется целлюлоза, которая происходит весь пищеварительный тракт без изменений.

Обмен веществ

В организме человека, в каждой его клетке, происходят сложные химические превращения, образуются одни вещества, разрушаются другие. Для одних процессов необходима энергия, в ходе других она, наоборот, выделяется.

Проявлением жизненных процессов, протекающих в клетках, является обмен веществ между организмом и окружающей средой. Из внешней среды организм получает кислород, органические вещества, минеральные соли, воду. Во внешнюю среду отдает конечные продукты обмена веществ: углекислый газ, излишек воды, минеральных солей, а также мочевину, соли мочевой кислоты и некоторые другие вещества.

В процессе этого обмена наш организм получает необходимую для жизни энергию, заключенную в органических веществах (продуктах животного и растительного происхождения). Часть образующейся энергии организм отдает в окружающее пространство: она рассеивается в виде тепла.

Обмен веществ между организмом и окружающей средой - необходимое условие существования живых организмов, это один из основных признаков живого.

Совокупность процессов, приводящих к усвоению веществ и накоплению энергии, называется пластическим обменом. Это - точное название: ведь из питательных веществ, поступающих в клетки, строятся собственные организму белки, жиры, углеводы, которые, в свою очередь, идут уже на создание новых клеток, их органоидов, межклеточного вещества.

За счет пластического обмена происходит рост, развитие и деление каждой клетки. Ученые подсчитали, что в течение жизни почти все клетки нашего организма сменяются несколько раз. За год кровь полностью обновляется три раза, за сутки заменяется 450 млрд эритроцитов, до 30 млрд лейкоцитов, 1/75 всех костных клеток скелета, до 50% эпителиальных клеток желудка и кишечника.

Необходимая для организма энергия поступает в организм с пищей, содержащей сложные органические вещества. В результате целого ряда превращений эти вещества, но уже в более простом, доступном для организма виде, попадают в клетки. Здесь они расщепляются.

Например, глюкоза - до воды и углекислого газа. Освободившаяся при этом энергия используется клетками для поддержания своей жизнедеятельности или выполнения той или иной работы: сокращения мышц, проведения нервных импульсов, создания новых веществ. Ученые подсчитали, что в сутки в организме человека массой 70 кг расщепляется 125 г белков, 70 г жиров, 450 г углеводов. При этом выделяется до 12 600 Дж энергии.

Этот процесс, в ходе которого происходит распад части поступающих в клетки органических веществ с выделением энергии, называется энергетическим обменом.

Процессы пластического и энергетического обменов происходят одновременно, они тесно взаимосвязаны. Это две стороны единого процесса обмена веществ и энергии.

Оба вида обмена взаимосвязаны, но не всегда уравновешены. Здесь основное значение имеет возраст человека. В молодом возрасте преобладает пластический обмен: человек растет, развивается. А вот у людей пожилого возраста, наоборот, начинает преобладать энергетический обмен.

Витамины - органические вещества, необходимые для регуляции обмена веществ и нормального течения процессов жизнедеятельности организма. Витамин А обеспечивает нормальный рост организма, хорошее зрение, устойчивость к инфекционным заболеваниям. Витамин D регулирует обмен кальция и фосфора в организме, группа витаминов В - деятельность нервной и мышечной систем. Витамин С регулирует обмен белков и углеводов, его недостаток приводит к заболеванию цингой.

Вариант

Ответ на 1 вопрос.

Вся многообразная деятельность организма, все рефлекторные движения, меняющиеся и проявляющиеся в разных сочетаниях, все тончайшие движения человека при трудовых процессах возможны только при наличии координирующей деятельности центральной нервной системы.

На раздражение рецепторов организм отвечает не вообще сокращением разнообразных мышц, а сокращением строго определенных мышц. Подобное явление может иметь место в том случае, если некоторые пункты коры головного мозга, связанные с определенными мышцами, возбуждаются, а другие - тормозятся.

В центральной нервной системе постоянно действуют два взаимосвязанных процесса - возбуждение и торможение.

Возникновение возбуждения в одних пунктах, вызывает появление тормозного процесса в других пунктах коры головного мозга точно так же, как появление торможения вызывает возникновение возбуждения в других пунктах коры.

В центральной нервной системе процессы возбуждения и торможения находятся в состоянии непрерывного динамического взаимодействия, благодаря чему рефлекторным путем осуществляются весьма сложные координированные акты.

Движение любого сустава становится возможным благодаря двум группам мышц, которые, перекидываясь через сустав, своим сокращением обеспечивают движения. Возьмем наиболее простой сустав, где возможно только сгибание и разгибание, осуществляющееся парой мышц. Одна из этих, сокращаясь, вызывает сгибание, другая - разгибание.

При ходьбе происходит сгибание то одной, то другой ноги; в это время как одно колено согнуто, другое выпрямлено. Допустим, что в данный момент левое колено согнуто, а правое выпрямлено.

В соответствии с этим центр сгибателей левой ноги находится в состоянии возбуждения, а центр разгибателей заторможен. В это же время в центрах, ответственных за движения правой ноги, имеются обратные взаимоотношения: центр разгибателей возбужден, а центр сгибателей заторможен.

Так и дети когда играют, бегают, прыгают, их мышечный центр движения находится в стадии возбуждения, а память в стадии торможения. И наоборот когда едят или читают, их мышечный центр находится в стадии торможения, а центр мышления головного мозга в стадии возбуждения.

Ответ на 2 вопрос

1)В процессе развития в организме образовались особые скопления чувствительных образований - нервных окончаний и клеток, получивших название рецепторов, которые связаны с центростремительными нервными волокнами. Эти скопления получили название органов чувств.

Органы чувств, которые воспринимают объективную реальность окружающего нас мира, могут выполнять свою функцию только в том случае, если головной мозг и его кора функционируют нормально.

Эту единую систему, состоящую из трех функционально связанных между собой элементов, И. П. Павлов назвал анализатором. Она состоит из следующих частей: 1) рецептора; 2) проводниковой части; 3) мозговой части, представленной соответствующей областью коры головного мозга.

Знание закономерностей развития органов чувств и их возрастных особенностей у растущего организма очень важно для педагога.

Периферические отделы органов чувств хорошо развиваются еще в раннем детстве. Глаза, органы слуха, вкуса, обоняния и т. д. у детей развиты практически так же, как у взрослых. Нет также особых отличий и в проводящих путях, связывающих органы чувств с нервными центрами. Зато развитие центральных отделов в коре больших полушарий головного мозга продолжается на всем протяжении школьного периода.

Большое значение в развитии чувствительности отдельных анализаторов имеет, нарастание процессов концентрации и устойчивости в коре головного мозга, обуславливающих функции активного внимания ребенка.

2)Острота зрения у младшего школьника выше, чем у взрослого, однако максимальная точность зрительных восприятий и различения цветовых оттенков достигается к 12-13 - летнему возрасту, т. е. к началу подросткового периода. Глаз является весьма чувствительным и очень важным органом чувств.

В игровой, учебной и трудовой деятельности ребенка зрению принадлежит первостепенное значение.

3)Орган слуха функционирует со дня рождения. На второй неделе жизни можно наблюдать слуховое сосредоточение, что указывает на достаточную функциональную зрелость слухового анализатора и на возможность возникновения слуховой доминанты в центральной нервной системе.

Слух детей страдает от чрезмерных звуков. Это обстоятельство должно быть учтено при работе школьников на заводах и фабриках, в особенности в цехах с большим звуковым давлением.

Острота слуха у детей возрастает в течение всего школьного возраста. Особенно заметны отличия в различении высоты тонов у ребенка в 7 - 8 лет и в 10 - летнем возрасте. Последние в 2 раза лучше различают высоту тонов.

Педагогу должно быть хорошо известно состояние слуха его учеников, и это обязательно должно учитываться при рассаживании их в классе. Нередко бывает, когда дети, имеющие все данные для хорошей учебы, отстают в успеваемости только из-за того, что не могут многое расслышать. В развитии речевого и музыкального слуха большое значение имеет общение со взрослыми, беседы взрослых с детьми. Подобная тренировка способствует развитию слуха и обогащению словарного запаса ребенка. Большое значение имеет также музыкальное воспитание детей.

4)Трудно переоценить роль движений в жизни детей. Двигательная активность является для них своеобразной физиологической потребностью, которая реализуется в играх, физической культуре, в занятиях спортом. Это очень важный показатель здоровья детей, так как здоровые дети больше двигаются, предпочитают игры с большим объемом движений. Больные дети, как правило, малоподвижны в играх, у них преобладает минимальное количество движений.

Степень развития двигательной активности ребенка является показателем развития всего двигательного анализатора, т. е. нервного и костно-мышечного аппарата.

В связи с большой двигательной активностью ребенка, быстро развивается сила и координация крупных мышц верхних и нижних конечностей.

Таким образом, в дошкольном и школьном возрасте исключительно важно заложить основы правильного и разностороннего развития двигательного аппарата, с тем, чтобы общее развитие ребенка осуществлялось наиболее гармоничным образом.

Нельзя забывать, что мышцы являются не только органами движения нашего тела, но и органами чувств - органами познания окружающей действительности. При помощи мышц ребенок наряду с другими органами чувств начинает познавать вначале близкие, а затем дальние предметы и, наконец, весь окружающий его мир.

5)Восприятие запаха осуществляется при помощи специальных рецепторов, заложенных в слизистой оболочке средней части верхних носовых раковин и перегородки носа.

Обоняние является исключительно острым и тонким чувством. Человек ощущает запах вещества при самом незначительном его содержании в воздухе, даже тогда, когда ни химический, ни спектральный анализ не может ничего обнаружить.

Орган обоняния, как и другие органы чувств, отвечает на длительно действующее раздражение понижением возбудимости, т. е. явлением адаптации. Чувствительность при этом резко падает, и человек перестает ощущать запах. После непродолжительного пребывания на чистом воздухе чувствительность восстанавливается.

Обоняние четко выражено уже в день рождения, но мало дифференцировано. Новорожденные реагируют н6а запах изменениями мимики, ритма и глубины дыхания, частоты пульса, защитной реакцией - чиханием и движениями. У детей дошкольного возраста обонятельный анализатор полноценен и заметных отличий от такового у взрослых не обнаруживает.

6)Ощущению вкуса мы обязаны специальным рецепторам, которым усеяна поверхность языка, отчасти мягкого нёба и задней стенки глотки. Для полного восприятия вкусового ощущения очень важное значение имеет запах. Оцениваем вкусовые качества пищи мы обычно при одновременном использовании двух наших анализаторов: вкуса и обоняния.

Значение обоняния выявляется при его выключении, т. е. при временной его потере, как это бывает во время насморка. При этом человек в значительной степени теряет способность определять вкус пищевых веществ, хотя вкусовые рецепторы не повреждены.

Вкусовые рецепторы имеют большое значение в жизни организма. С их помощью происходит опробование пищи. При попадании в рот испорченных, вредных для организма веществ они рефлекторно удаляются из организма выплевыванием; наоборот, вкусовые продукты вызывают ряд рефлекторных явлений, способствующих нормальному пищеварению. Наличие вкусовой чувствительности наблюдается уже у новорожденных. Начиная, с 2 лет и до 6 лет происходит, повышение вкусовой чувствительности. У школьников вкус мало отличается от вкуса взрослых.

Ответ на 3 вопрос

Мама сказала двухлетнему Сереже: «Иди ко мне», - и вместе с мальчиком к ней подбежала собака.

У мальчика нервная система сработала осознано, а действия у собаки не осознанные. У нее сработал условный рефлекс, на который животные привыкли с детства, когда их подзываешь к себе.

На слова: « Встречай маму», - к ней подбежал один мальчик.

У мальчика сработало так же осознанное действие воспринимающее мир. Потому что ребенок с детства знает как завет его мама.

Ответ на 5 вопрос.

1) д

2) б, к

3) ж, з, г

4) л

5) з

6) е

7) з

8) в

9) ж

10) м

11) и, к

12) л

13) а, б, в.

Скелет нижней конечности

В скелете нижней конечности выделяют пояс нижней конечности (тазовые кости) и свободную часть нижней конечности (парные бедренная кость, надколенник, кости голени -- большеберцовая и малоберцовая -- и кости стопы).
Парная тазовая кость, образующая пояс нижней конечности, в свою очередь, состоит из сросшихся лобковой, подвздошной и седалищной костей. Вместе с крестцом и копчиком они образуют костную основу таза. До подросткового возраста (14-17 лет) составляющие тазовую кость лобковая, подвздошная и седалищная кости существуют отдельно, соединенные друг с другом хрящом.

Рис

Тазовая кость и скелет свободной части нижней конечности: 1 -- крестец; 2 -- тазовая кость; 3 -- берцовая кость; 4 -- надколенник; 5 -- малоберцовая кость; 6 -- большеберцовая кость; 7 -- кости стопы.

Ответ на 6 вопрос.

Дыхание регулируется: а) нервной системой, а также б) химическими веществами, которые вызывают возбуждение дыхательного центра, генерирующего нервные импульсы, поступающие по спинномозговым нервам к дыхательным мышцам (диафрагме и межреберным мышцам).

Нервный контроль. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге и посылает непроизвольные эфферентные импульсы к дыхательным мышцам. К диафрагме эти импульсы поступают сначала по корешкам шейных нервов, а затем по диафрагмальным нервам; к межреберным мышцам - через грудные сегменты спинного мозга и межреберные нервы. Эфферентные импульсы вызывают ритмичное сокращение диафрагмы и межреберных мышц с частотой, примерно, 15 раз в минуту.

Афферентные импульсы, возникающие при растяжении альвеол воздухом, проводятся к дыхательному центру блуждающими нервами.

Химический контроль является ведущим фактором в регулировании частоты и глубины дыхания. Дыхательный центр чрезвычайно чувствителен к изменению кислотно-щелочного равновесия крови. Поэтому углекислый газ - конечный продукт метаболизма, имеющий кислую реакцию, является его химическим стимулятором. Например, при энергичных физических упражнениях в мышцах с целью удовлетворения энергетических затрат возрастает потребление кислорода. Параллельно с интенсификацией метаболических процессов в крови увеличивается содержание углекислого газа, что приводит к усилению вентиляции легких.