Анатомия, физиология, гигиена человека. 2

Анатомия, физиология, гигиена  человека.

Науки, изучающие организм человека

Человек — один из видов животного царства с высоко развитым мозгом, сложной социальной организацией и трудовой деятельностью, формирующих сознание и делающих малозаметными биологические первоосновы организма.

Науки, изучающие организм человека

1. Анатомия человека — наука о строении, форме человеческого организма, его органов и образующих их тканей с учетом возрастных, половых и индивидуальных особенностей.

2. Физиология человека — наука, о процессах жизнедеятельности (функциях) и механизмах их регулирования в клетках, тканях, органах, системах органов и целостном организме человека.

3. Психология — наука об общих закономерностях психических процессов и индивидуально-личностных свойствах конкретного человека.

4. Антропология — межотраслевая научная дисциплина, исследующая происхождение и эволюцию человека как особого социально-биологического вида, а также образование человеческих рас.

5. Гигиена — наука о влиянии разнообразных факторов среды и производственной деятельности на здоровье человека, его работоспособность и продолжительность жизни.

6. Валеология — наука об индивидуальном здоровье человека. 

Общее знакомство с организмом человека

Организм — самостоятельное живое существо, состоящее из органических (белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты) и неорганических (вода, минеральные соли) веществ. Его характерными свойствами являются обмен веществ и энергии с окружающей средой, рост и размножение. Он реагирует на внешние изменения среды и представляет собой саморегулирующуюся систему.

Как и все живое, организм человека состоит из клеток. В каждой клетке различают две основные части: цитоплазму и ядро. В цитоплазме содержатся органоиды — мельчайшие структуры клетки, обеспечивающие ее жизнедеятельность (митохондрии, рибосомы, клеточный центр и др.). В ядре перед делением клетки образуются особые нитевидные образования — хромосомы. Снаружи клетка покрыта мембраной, отделяющей одну клетку от другой. Главная функция мембраны — обеспечить избирательное поступление различных веществ в клетку и вывести из нее продукты обмена. Пространство между клетками заполнено межклеточным веществом, которое может быть как жидким, так и твердым.

Живая клетка обладает рядом  свойств: способностью к обмену веществ и размножению, раздражимостью, ростом и подвижностью. На основе этого осуществляются функции целого организма (подробно об этом в разделе «Общая биология»).

Ткани

Ткань — это система  клеток в организме, сходных по происхождению, строению и функциям, а также неклеточных структур и веществ, являющихся продуктами их жизнедеятельности.

Характеристика тканей приводится в таблице.

Орган, система органов, аппарат

Орган — часть тела, имеющая определенную форму, строение и выполняющая одну или несколько функций. Обычно орган состоит из нескольких типов тканей, одна из которых играет первостепенную роль. Органы делятся на внешние и внутренние, которые расположены в полостях организма.

Система органов — это органы, объединенные общей функцией, происхождением и строением. Различают следующие системы органов: покровную, пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную, половую, нервную, эндокринную, систему опоры и движения.

Аппарат — это система разнородных органов, которые объединяются для выполнения общей функции, например, опорно-двигательный аппарат.

Организм человека как  система

В покровную систему  входят кожа и слизистые оболочки, предохраняющие организм от внешних  воздействий окружающей среды.

Система опоры и движения образована большим числом костей, формирующих скелет, и прикрепленными к ним мышцами. Они придают  телу определенную форму, защищают внутренние органы, обеспечивают опору и движение.

Пищеварительная система  включает органы ротовой полости (язык, зубы, слюнные железы), глотку, пищевод, желудок, кишечник, печень и поджелудочную железу. Их совместная деятельность обеспечивает поступление в организм необходимой пищи и ее переработку. Образовавшиеся питательные вещества далее к клеткам и тканям организма доставляются с помощью крови.

Кровеносная система  образована сердцем и кровеносными сосудами. Их работа обеспечивает процесс  кровообращения, в результате которого осуществляется постоянный приток кислорода  и необходимых органических и неорганических веществ к клеткам и тканям и освобождение их от продуктов обмена.

Дыхательная система  образована носовой полостью, носоглоткой, гортанью, трахеей и бронхами —  воздухоносными путями, которые заканчиваются  легкими. Система обеспечивает организм кислородом и удаляет из него углекислый газ.

Выделительная система  включает почки, мочеточники, мочевой  пузырь, мочеиспускательный канал. Она  выполняет функцию удаления из организма  конечных продуктов обмена веществ, избытка воды, солей, органических соединений и ядовитых веществ.

Половая система обеспечивает функцию размножения. К органам  мужской половой системы относятся  семенники, мошонка, предстательная железа, пенис. К органам женской половой  системы — яичники, матка, влагалище, наружные женские половые органы.

Эндокринная система  представлена группой желез внутренней секреции (гипофиз, щитовидная, паращитовидная, надпочечники, эпифиз и др.), которые  вырабатывают особые химические вещества — гормоны, участвующие в регуляции  всех функций организма.

Нервная система образована головным и спинным мозгом, а также нервными узлами и нервами, пронизывающими все органы и ткани. Она регулирует и согласовывает деятельность всех других систем, обеспечивая функционирование организма как единого целого в его постоянном взаимодействии с внешней средой.

Таким образом, можно  представить следующую схему  организма человека как единой целостной  системы:

Молекулы → Органоиды → Клетки → Ткани → Органы → Системы органов

Нейрогуморальная регуляция  физиологических функций

Целостность организма обеспечивается структурным соединением всех его частей и их взаимосвязью при помощи жидкостей (тканевая жидкость, лимфа и кровь — гуморальная регуляция) и нервных импульсов (нервная регуляция). Нервная и гуморальная регуляции функций организма тесно взаимосвязаны. С одной стороны на деятельность нервной системы постоянно оказывают влияние приносимые с током крови химические вещества, с другой — образование большинства химических веществ и выделение их в кровь находится под постоянным контролем нервной системы. Поэтому регуляция физиологических функций в организме всегда обеспечивается единым нейрогуморальным механизмом.

Кроме того, отдельные  органы и системы органов влияют друг на друга, благодаря чему достигается  саморегуляция всех физиологических процессов организма.

Общие сведения

Нервная система подразделяется на две части: центральную и периферическую.

В состав центральной  нервной системы входят головной и спинной мозг, состоящий из серого (скопления тел нейронов) и белого (скопления длинных отростков нейронов) вещества.

Периферическая нервная  система образована нервными узлами — телами нервных клеток, лежащих  за пределами головного и спинного мозга, часто вблизи регулируемых внутренних органов, и нервами — пучками  длинных отростков нейронов, выходящих за пределы центральной нервной системы и пронизывающих все органы.

Наиболее важные функции  нервной системы — это обеспечение  согласованной работы всех органов  и систем организма, осуществление  ориентации организма во внешней  среде и приспособительные реакции на ее изменения, реализация сложного социального поведения (речь, мышЦентральная нервная система

Спинной мозг представляет собой цилиндрический тяж диаметром 1 см, находящийся в костном позвоночном  канале. Внутри спинного мозга по всей его длине проходит узкий центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Снаружи спинного мозга находится белое вещество, в центре — серое, которое на поперечном разрезе имеет Н-образную форму. В сером веществе находятся тела исполнительных и вставочных нейронов, а в белом — их отростки.

Спинной мозг состоит  из 31 сегмента. От каждого из них  отходит пара спинномозговых нервов, начинающихся двумя корешками, передним и задним. В передних корешках находятся  двигательные волокна, а чувствительные волокна входят в спинной мозг через задние корешки и оканчиваются на вставочных и исполнительных нейронах. Спинномозговые нервы отходят к соответствующим мышцам и органам тела.

Спинной мозг выполняет  две основные функции — рефлекторную (двигательные рефлексы) и проводниковую.

Рефлекторная функция заключается в том, что спинной мозг участвует во всех сложных двигательных реакциях организма. Он связан со скелетной мускулатурой, кроме мышц головы. В шейных сегментах располагаются рефлекторные центры движения диафрагмы, мышц шеи, плечевого пояса, верхних конечностей, в грудных сегментах — центры мышц туловища, в поясничных и крестцовых — центры мышц таза и нижних конечностей.

Проводниковая функция спинного мозга состоит в проведении нервных импульсов от рецепторов кожи, мышц и внутренних органов в головной мозг (через белое вещество спинного мозга) и передачи импульсов из головного мозга к исполнительным нейронам спинного мозга. Повреждение спинного мозга и периферических нервов приводит к нарушению проводниковой функции, выражающейся в потере чувствительности в соответствующих участках тела или в параличе определенных мышц.

Головной мозг представляет собой скопление тел нервных  клеток, нервных трактов и кровеносных  сосудов. Нервные тракты образуют белое  вещество мозга и состоят из пучков нервных волокон, передающих импульсы к различным участкам серого вещества или от них. Проводящие пути связывают между собой различные ядра, а также головной мозг со спинным. Выделяют задний, средний и передний отделы головного мозга.

Задний мозг состоит из продолговатого мозга, моста и мозжечка. Продолговатый мозг можно рассматривать как продолжение спинного мозга. Вверху он переходит в мост, а боковые его отделы — в ножки мозжечка. В продолговатом мозге происходит перекрест восходящих и нисходящих путей с правой стороны на левую и наоборот. Здесь расположены ядра четырех пар черепных нервов. Волокна этих нервов образуют связи продолговатого мозга с различными органами, например языка, глотки, гортани, щитовидной железы, крупных кровеносных сосудов. В нем находятся нервные центры, регулирующие жизненно важные функции: защиты (кашель, мигание, слезоотделение, рвота), пищеварения (сосание, глотание, сокоотделение пищеварительных желез), деятельности сердца, сосудов, дыхания, контроля объема передаваемой спинным мозгом информации. Мост образуется продолжением продолговатого мозга, от него отходят лицевые и слуховые нервы. Через мост проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным мозгом. Мозжечок расположен позади продолговатого мозга и моста, в затылочной части, и делится на два развитых полушария. Его поверхность имеет складчатое строение и представлена корой, которая образована несколькими слоями нервных клеток и ядер. Мозжечок участвует в координации движений, поддержании позы и равновесия тела и управлении многими функциями внутренних органов.

Средний мозг соединяет  передний мозг с задним. В его  состав входят четверохолмие, ножки  мозга и сильвиев водопровод (канал  среднего мозга). В среднем мозге  расположены многочисленные ядра, управляющие разнообразными бессознательными стереотипными движениями, такими как ориентировочный рефлекс на свет и звук (первичные зрительные и слуховые центры), старт-рефлекс, наклоны и повороты головы и туловища.

Передний мозг состоит из двух отделов: промежуточного мозга и больших полушарий. Промежуточный мозг состоит из большого количества взаимосвязанных ядер. В структуре мозга выделяют таламус и гипоталамус. В таламусе проходят пути от всех рецепторов (исключая обонятельные). Здесь анализируется характер импульсов, и далее они передаются соответствующим областям коры головного мозга. Таламус участвует в формировании ощущения боли и удовольствия (эмоциональное поведение, в основном мимика и жесты). Гипоталамус считают высшим подкорковым центром вегетативной нервной системы. В зоне гипоталамуса лежат центры, от которых зависят сон, жажда, голод, поведенческие реакции, связанные с размножением и агрессивностью. Кроме того, гипоталамус регулирует выделение гормонов, поддержания постоянства температуры тела и внутренней среды организма.

Конечный мозг — это  участок головного мозга, состоящий  из двух полушарий большого мозга  и базальных ганглиев. Полушария  большого мозга образованы из коры и лежащей под ней массы  белого вещества. Кора представляет собой тонкий слой серого вещества (толщина 1,5-4 мм) с плотно расположенными нервными клетками разной формы, их более 12 миллиардов. Кроме того, в состав коры входит нейроглия.

Подкорковые образования  состоят из белого вещества и ядер серого вещества. Оба полушария соединены широким нервным трактом — мозолистым телом. Каждое полушарие разделено на доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Поверхность коры имеет в своем строении борозды (углубления) и извилины (складки), общая площадь коры от 2 000 до 2 500 см².

Установлено, что в  коре мозга имеется три типа зон, связанных со специфическими функциями  и участками тела: двигательные, чувствительные и ассоциативные. Взаимосвязь  между зонами позволяет координировать произвольные и непроизвольные формы деятельности, а также психические функции личности. В двигательных зонах коры возникают импульсы, передающиеся к мышцам головы, туловища и конечностей (обеспечивают произвольные движения). Чувствительные зоны занимают участки коры мозга, связанные с определенными видами чувствительности (кожная, суставномышечная, зрительная, слуховая, обонятельная, вкусовая). Ассоциативные зоны принимают участие в процессах мышления, запоминания и обучения.

Для коры характерна пространственная асимметрия, например левое полушарие отвечает за регуляцию речевой деятельности, устной речи, письма, счета и логического мышления. Правое полушарие участвует в распознавании зрительных, музыкальных образов, формы и структуры предметов в сознательной ориентации в пространстве.

Периферическая нервная система

Объединяет соматическую (черепные и спинномозговые) и висцеральную (вегетативную) нервную систему. Она  обеспечивает двустороннюю связь головного  мозга с органами и системами  организма. Черепные нервы регулируют главным образом органы чувств, мышцы и железы, расположенные в области головы. Исключение составляют блуждающий нерв, который при помощи своих волокон тесно связан с органами грудной полости (сердце, бронхи) и верхней части брюшной полости (желудок, печень, поджелудочная железа, кишечник).

Спинномозговые нервы  связывают центральную нервную  систему с мышцами шеи, туловища, верхних и нижних конечностей, выполняют  чувствительную и двигательные функции. Вегетативная нервная система регулирует активность внутренних органов и  обмен веществ, она подразделяется на две части (системы) - симпатическую и парасимпатическую. Различие между ними основано на природе химических веществ, высвобождающихся в синапсах и оказывающих противоположное воздействие на регулируемый орган.

Различия между симпатической и парасимпатической системами

Действие симпатической  и парасимпатической систем в  организме на отдельные системы  и органы

Рефлекс

Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение чувствительных образований — рецепторов, поступающее из внешней и внутренней среды. Эта реакция организма осуществляется и контролируется центральной нервной системой благодаря наличию в ней рефлекторных дуг — путей, по которым проводятся нервные импульсы при осуществлении рефлекса. Рефлекторные дуги имеют следующие звенья:

1) рецептор — воспринимает раздражение и преобразует его в нервный импульс;

2) чувствительный (центростремительный) нейрон — передает возбуждение к центру;

3) нервный центр — участок ЦНС, где возбуждение переключается с чувствительных нейронов на двигательные (в трехнейронной дуге имеется вставочный нейрон);

4) двигательный (центробежный) нейрон — несет возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу;

5) рабочий орган — мышца или железа, реагирующая на полученное раздражение.

Простые рефлекторные дуги могут состоять всего из двух нейронов — чувствительного и исполнительного, а сложные образованы цепочкой из трех нейронов.

Точность выполнения рефлекторной реакции контролируется нервным центром данного рефлекса по принципу обратной связи: в процессе деятельности рецепторы, расположенные в рабочих органах, посылают в мозг сигнал о ходе выполнения рефлекторного акта, что позволяет нервным центрам в случае необходимости вносить изменения в работу исполнительных органов.

В основе деятельности нервной  системы лежат два процесса —  возбуждение и торможение. Под  возбуждением понимают нервный процесс, возникающий в рецепторах при  раздражении, тогда как торможение — это нервный процесс, выражающийся в задержке возбуждения в ответ на раздражение или ослабление уже возникшего возбуждения.

Общие сведения

Эндокринная система  — это совокупность основных желез  внутренней секреции, согласованная  деятельность которых обеспечивает регуляцию всех жизненно важных функций организма.

Железа — структура, выделяющая специфические вещества. В организме различают три  типа желез: железы внешней секреции (потовые, пищеварительные, сальные), железы внутренней секреции (гипофиз, щитовидная железа, надпочечники) и железы смешанной секреции (половые, поджелудочная железа).

У желез внешней секреции имеются выводные протоки, у желез  внутренней секреции они отсутствуют; у первых секреты выводятся в  полости органов или за пределы  организма, у вторых — выделяются во внутреннюю среду организма; железы внешней секреции выделяют вещества периодически, внутренней — непрерывно. Состав секрета желез внешней секреции очень разнообразен — это ферменты, вода, соли, конечные продукты обмена веществ. В состав секрета желез внутренней секреции обязательно входят гормоны.

Биологически активные вещества — общее название органических соединений, участвующих или способных  участвовать в осуществлении  каких-либо функций организма и  обладающих высокой специфичностью действия. К этим веществам относятся ферменты, гормоны, витамины и ряд других веществ. Ферменты присутствуют во всех клетках организма, они ускоряют сложные химические реакции расщепления. Витамины содержатся как в организме, так и вне его — в овощах, фруктах и т. п., они являются активными центрами ферментов (влияют на обменные процессы в организме). Гормоны содержатся в клетках желез внутренней секреции, они регулируют работу ферментов и скорость обмена веществ. 

Характеристика гормонов приведена в таблице. 

Железы внутренней секреции

Гипофиз находится в  полости черепа, ниже моста головного  мозга. Состоит из трех частей: передней, промежуточной и задней доли. Выделяет тропные гормоны (АКТГ, ТТГ, ФСГ и др.), которые регулируют деятельность щитовидной, половых желез и надпочечников, гормон роста, который регулирует рост организма и стимулирует белковый синтез, и вазопрессин, который обеспечивает водный обмен.

Щитовидная железа расположена  поверх щитовидного хряща гортани, образована двумя долями, соединенными перемычкой. Каждая доля состоит из пузырьков. Выделяет гормоны тироксин, который повышает интенсивность  энергетического обмена и роста  организма, и кальцитонин, который контролирует обмен кальция в организме, сберегая его в костях.

Околощитовидная железа находится на поверхности или  в толще щитовидной железы в количестве двух или четырех. Она выделяет паратгормон, который регулирует концентрацию в  крови кальция и фосфатов.

Поджелудочная железа (островки Лангерганса) расположена в брюшной  полости тела ниже желудка. В самой  железе имеются «островки» клеток, расположенные в разных местах железы. Она вырабатывает гормоны инсулин, который снижает уровень глюкозы в крови, стимулирует печень на превращение глюкозы в гликоген и ускоряет поступление глюкозы в клетки, и глюкагон, который повышает уровень глюкозы в крови, стимулирует быстрое расщепление гликогена до глюкозы в печени и превращение белков и жиров в глюкозу.

Надпочечники — это  парные железы, расположенные над  верхней частью почек, они двухслойные. Наружный слой — корковый, внутренний — мозговой. Мозговой слой вырабатывает адреналин, который ускоряет работу сердца, сужает кровеносные сосуды, тормозит пищеварение, расщепляет гликоген, и норадреналин, действие которого схоже с действием адреналина. Корковый слой вырабатывает глюкокортикоиды, которые регулируют обмен минеральных и органических веществ, повышают устойчивость к стрессу, обладают противовоспалительным действием, и альдостерон, который увеличивает количество натрия в крови, что вызывает задержку жидкости в организме

Половые железы. Мужские (семенники) расположены вне брюшной  полости, в мошонке, и имеют дольчатое  строение. Женские (яичники) расположены внутри брюшной полости, их внутренняя часть представлена пузырьками. Семенники вырабатывают мужские адрогены (тестостерон и др.), яичники — женские эстрогены (эстрадиол и др.). И те и другие обеспечивают половую функцию организма и развитие вторичных половых признаков.  

Нарушения деятельности желез внутренней секреции сведены  в таблицу.