Биология Человек Атлас 6-9 класс Барабанов

АТЛАС и Я,» ^ линия жизни /I БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕК ®. ПРОСВЕЩЕНИЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО с. в. Барабанов БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕК Пособие для учащихся Под редакцией профессора В. Л. Быкова Москва «Просвещение» 2007 УДК 373. 167. 1:572 ББК 28. 70я 72 Б 24 Серия «Линия жизни» основана в 2005 г. НАУЧНЫЙ РЕДАКТОР академик РАЕН, профессор, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии СПбГМУ В. Л. Быков РЕЦЕНЗЕНТ академик РАО, доктор биологических наук, почетный профессор СПбГУ А. С. Батуев ХУДОЖНИК Е. И. Герасимчук Оригинал-макет подготовлен издательством «ЧеРо-на-Неве» Художественный редактор Е. В. Дольник Верстка С. С. Афонин, Е. В. Дольник, И. В. Курбанов Руководитель проекта И. В. Курбанов Барабанов С. В. Б 24 Биология: человек : пособие для учащихся / С. В. Барабанов; под ред. В. Л. Быкова. — М. : Просвещение, 2007. — 80 с. : ил. — (Линия жизни). — 15ВМ 5-09-014274-2. Серия иллюстрированных атласов для 6—9 классов создана в поддержку школьного курса биологии. УДК 373.167.1:572 ББК 28.70л 72 18ВМ 5-09-014274-2 © Издательство «Просвещение», 2007 © Художественное оформление. Издательство «Просвещение», 2007 Все права защищены СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ Для нормальной жизни человека в его организме должны осуществляться различные процессы жизнедеятельности (например, дыхание, кровообращение и др.). Такие процессы называют физиологическими функциями. Каждая функция выполняется своей анатомической системой. Эти системы объединяют те части организма, строение которых специально приспособлено к выполнению определенной функции. Основные функции и системы человека !► Система крово- обращения Система дыхания Ш Нервная Система пищеварения Система выделения ‘У 1 / Скелет Скелетные мышцы Половая система \1 Эндокринная система Иммунная система 3 V СТРУКТУРА ОРГАНИЗМА Материальной основой жизни являются молекулы органических веществ. Из этих молекул строятся составные части клеток. Клетки группируются в ткани, ткани — в органы, а органы — в системы, обеспечивающие выполнение различных функций организма. СИСТЕМЫ Каждая функция организма человека выполняется специальной системой (с. 3). Обмен веществ между организмом и окружающей его средой осуществляют системы дыхания, пищеварения и выделения. Опору и движение обеспечивает опорно-двигательная система, образованная скелетом и скелетными мышцами. Деятельность половой системы, или системы воспроизведения (размножения), направлена на продолжение человека как биологического вида. Особые системы организма осуществляют связь его различных частей в единое целое и согласование их работы. Так, система кровообращения объединяет все части организма, обеспечивая между ними постоянный обмен веществами, которые переносятся с током крови. Управление деятельностью различных клеток и целых систем, а также контроль над их состоянием осуществляют нервная, эндокринная и иммунная системы. ОРГАНЫ В состав каждой системы организма входят отдельные органы. Каждый орган характеризуется определенной с|5ормой, строением и местоположением в организме. Функция какой-либо системы организма осуществляется благодаря совместной деятельности всех ее органов. При этом отдельные органы системы специализируются на выполнении различных задач. Например, в системе кровообращения сердце играет роль насоса, а кровеносные сосуды разных типов распределяют кровь между частями тела и осуществляют обмен веществами между кровью и клетками тела. ТКАНИ Каждый орган состоит из нескольких разновидностей «строительных материалов» — тканей (подобно тому, как стена дома может состоять, например, из кирпича, цемента и штукатурки). Каждая ткань имеет свое особенное строение и свойства и специализирована на выполнении определенных функций. Различают ткани четырех основных видов: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную. В любом органе есть ткани всех этих видов. При этом одна из них, как правило, преобладает и определяет основную функцию органа. Так, сокращения сердца осуществляет его главная ткань — мышечная. КЛЕТКИ Клетки являются основными структурно-функциональными элементами и тканей, и всего организма. Именно клетки, главным образом, обеспечивают такие процессы жизнедеятельности, как обмен веществ, рост, воспроизведение и др. Все клетки организма человека имеют общий план строения. Однако разновидности клеток могут сильно различаться по особенностям строения и по выполняемым функциям, как например мышечные и нервные клетки. Обмен веществами между клетками внутри организма осуществляется через межклеточное вещество, которое составляет основную часть внутренней среды организма. МОЛЕКУЛЫ Молекулы различных органических веществ являются элементарными структурными блоками клеток и тканей. Например, сокращение мышечных клеток происходит за счет движения имеющихся в них особых нитевидных молекул. Органические молекулы используются также, как источник энергии для всех процессов жизнедеятельности организма и как средство управления его функциями. 4 ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА Основные части и полости тела ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА Тело человека, как и других млекопитающих, состоит из головы, шеи, туловища и двух пар конечностей. В свою очередь, каждая из этих частей тела подразделяется на несколько областей. 2^ Голова Шея Плечо Т:Ч1 Г Локоть 'Л I Предплечье КИСТЬ: Запястье / Пясть ■ Пальцы кисти Голень СТОПА: Предплюсна Плюсна Пальцы Полость черепа Грудная полость Брюшная полость У Полость таза ■ ^ ПОЛОСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА (частично изображены внутренние органы) Кожа, скелет и скелетные мышцы создают «собственно тело» (сому) и образуют стенки полостей тела. В этих полостях расположены внутренние органы. 3^ ГРУДНАЯ ПОЛОСТЬ Плевра— оболочка, выстилающая грудную полость и покрывающая легкие Диафрагма— разделяет грудную и брюшную БРЮШНАЯ ПОЛОСТЬ Брюшина— оболочка, выстилающая брюшную полость и покрывающая (полностью или частично) многие ее органы ПОЛОСТЬ ТАЗА ПОЛОСТЬ ЧЕРЕПА НОСОВАЯ ПОЛОСТЬ РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ ВНУТРЕННИЕ ОРГАНЫ • Здесь анатомически точно показаны расположение и внешнее строение внутренних органов человека. СИСТЕМЫ ОРГАНОВ: нервная эндокринная иммунная кровообращения дыхания , пищеварения выделения воспроизведения Органы головы и шеи ◄ 1 головной мозг спиннои мозг язык Органы шеи и туловища 2^ мочевой ПУЗЫРЬ ВЕРХНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА АОРТА ГОРТАНЬ ТРАХЕЯ НИЖНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА БРОНХ ЛЕВОЕ ЛЕГКОЕ Диафрагма СЕЛЕЗЕНКА правый НАДПОЧЕЧНИК ПРАВЫЙ ЯИЧНИК ПРАВАЯ МАТОЧНАЯ ТРУБА ПИЩЕВОД \ПОДШЛУДОЧНАЯ ’ ЖЕЛЕЗА\ ДВЕНАДЦА ТИ ПЕРСТ КИШКА, ШМ ШКА, [МАТКА Органы шеи и туловища (некоторые органы частично или полностью удалены ЛЕВАЯ ПОЧКА ЛЕВЫЙ МОЧЕТОЧНИК мочевой ПУЗЫРЬ 1 МОЛЕКУЛЫ • Из химических веществ в организме больше всего воды. Благодаря растворению других веществ в воде, облегчается их перенос в организме, а также возрастает скорость реакций обмена веществ. Остальные неорганические вещества организма — это, в основном, минеральные соли натрия, калия и кальция. • Из органических веществ для организма наибольшее значение имеют белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты. Как правило, их молекулы построены из набора структурных блоков, как из деталей конструктора. Благодаря различным сочетаниям этих блоков, достигается огромное разнообразие строения и функций органических молекул. 'Глюкоза ТРибоза Дезоксирибоза ПОЛИСАХАРИДЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА 3 ► МОНОСАХАРИДЫ УГЛЕВОДЫ ^ ^ Небольшие углеводы (моно- и дисахариды) являются важным источником энергии, а также входят в состав других веществ. Крупные углеводы (полисахариды) используются организмом как строительный материал и как энергетический запас. Гликоген (подобен амилопектину) Массовая доля различных веществ в клетке. !► Органические вещества Массовое соотношение органических веществ клетки 2^ Липиды Углеводы Нуклеиновые кислоты - ВОДА Прочие неорганические вещества (1%) БЕЛКИ Прочие органические вещества (1%) ДИСАХАРИДЫ Мальтоза 5^ ЛИПИДЫ Сборная группа нерастворимых в воде веществ, разнообразных по строению и функциям. ЖИРЫ \ Жирные кислоты Гпицерол ФОСФОЛИПИДЫ т Остаток фос(рорной кислоты СТЕРОИДЫ (холестерол идр.) Амилоза- Амилопектин ’ * Крахмал (смесь двух полисахаридов) БЕЛКИ Построены из аминокислот. Линейные цепи белка, по-разному сворачиваясь в пространстве, образуют молекулы самых разных форм. Белки выполняют множество функций, непосредственно участвуя во всех процессах жизнедеятельности. ★ 4 ■ • • X ▲ АМИНОКИСЛОТЫ (20 основных разновидностей) Цепь молекулы белка Молекула белка гемоглабина состоит из четырех аминокислотных цепей (см. с. 29) 64 НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ Построены из нуклеотидов (главную часть нуклеотидов составляют азотистые основания). В последовательности нуклеотидов молекул ДНК закодирована генетическая (наследственная) информация о строении белков. Молекулы РНК разных видов участвуют в синтезе белка. Нуклеотид Азотистые основания: "^^^денин в Тимин (в ДНК) ШУрацил (в РНК) уанин ^^^Цитозин РНК (рибонуклеиновая .кислота) ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) ФЕРМЕНТЫ Молекула ДНК имеет форму двойной спирали ?► АТФ Молекула, в основе которой лежит адениловый нуклеотид. Образуется из АДФ и содержит в себе большой запас энергии, которая выделяется при распаде АТФ. Является универсальной «энергетической валютой», обеспечивая энергией все процессы жизнедеятельности организма. АДФ(аденозиндифосфорная кислота) ЭНЕРГИЯ Остаток фосфорной кислоты АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) 8^ По своему строению подавляющее большинство ферментов — белки. Ферменты — это биологические катализаторы, в тысячи раз ускоряющие протекание всех химических реакций в организме. На рисунке показана реакция распада АТФ, катализируемая ферментом. АТФ АДФ ЭНЕРГИЯ КЛЕТКИ • в организме челове^ частями любой из них цитоплазлга и ядро. С желеобразное вещест «внутренние органы» I Органеллы осуществл: клетки. В цитоплазме I компоненты — включ1 разные функции. • Различные клетки 0| специализированы — разных функций. Это г в форме, в степени ра; наличии специальных( 10 4 Общая схема строения типичной животной клетки ЯДРО Содержип наследстС информац закодиров в ДНК. Яв/ главным управляюс центром л ОРГАНЕЛЛЫ ЦИТОПЛАЗМЫ: Митохондрии В них образуется А ТФ, а также происходят взаимопревращения многих веществ Эндоплазматическая сеть Место образования большинства органических веществ Мембранные пузырьки -Переносят вещества внутри клетки, а также в клетку и из нее Комплекс Гольджи Здесь завершается образование многих белков Центриоли Образуют микротрубочки цитоскелета. Участвуют в делении клетки Рибосомы Осущ ествляют синтез белков V "1 \ Синтезируемый белок Рс Молекула фермента в исходном состоянии Связь с АТФ и осуществление реакции! Возврат фермента в исходное состояние 8 ВОДА Прочие неорганические весцества (1%) \- БЕЛКИ Прочие органические - вещества (1%) / СТЕРОИДЫ (холестерол идр.) ДНК (дезокси- рибонуклеиновая кислота) двойной спирали /фосфорная кислота) ЭНЕРГИЯ Остаток фосфорной кислоты /ифосфорная кислота) ЭНЕРГИЯ КЛЕТКИ • в организме человека — более 10’^ клеток. Основными частями любой из них являются наружная мембрана, цитоплазма и ядро. Основу цитоплазмы составляет желеобразное вещество, в которое погружены «внутренние органы» клетки — орго/уелу/ь/(органоиды). Органеллы осуществляют главные жизненные функции клетки. В цитоплазме часто располагаются непостоянные компоненты — включения, которые могут выполнять разные функции. • Различные клетки организма, как правило, специализированы — приспособлены к выполнению разных функций. Это проявляется в деталях их строения: в форме, в степени развития основных органелл, в наличии специальных органелл или включений Основные части клетки 9Т Наружная мембрана У Ядро Цитоплазма с органеллами и включениями 10^ Общая схема строения типичной животной клетки ЯДРО Содержит наследственную информацию, закодированную в ДНК. Является главным управляющим центром клетки НАРУЖНАЯ МЕМБРАНА > Играет барьерную роль. Покрыта «шубой» из углеводов. Связана с белками ОРГАНЕЛЛЫ ЦИТОПЛАЗМЫ: Митохондрии В них образуется А ТФ, а также происходят взаимопревращения многих веществ Эндоплазматическая сеть Место образования большинства органических веществ Мембранные пузырьки Переносят вещества внутри клетки, а также в клетку и из нее Комплекс Гольджи --- Здесь завершается образование многих белков Центриоли - —-__1__ Образуют микротрубочки цитоскелета. Участвуют в делении клетки Рибосомы Осуществляют синтез белков V Синтезируемый белок - _ С»й- ВКЛЮЧЕНИЯ Различаются в разных клетках по размерам и по содержимому Рибосомы ЦИТОСКЕЛЕТ Состоит из белковых нитей V и микротрубочек цитоплазмы. Является опорнодвигательным аппаратом клетки шшШш СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ КЛЕТОК Примеры клеток организма человека, приспособленных к выполнению различных функций 11 Т ФАГОЦИТЫ («клетки-пожиратели») могут захватывать и переваривать разные частицы; имеют много пузырьков с разрушающими 5 мкм МУЖСКИЕ ПОЛОВЫЕ КЛЕТКИ имеют подвижный жгутик, благодаря которому они могут перемещаться 5 мкм НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ передают информацию по своим отросткам, длина которых может превышать 1 м ВСАСЫВАЮЩИЕ КЛЕТКИ ТОНКОЙ КИШКИ имеют микроворсинки — выросты, увеличивающие площадь внутренней поверхности кишки \5мкм ЭРИТРОЦИТЫ (красные кровяные тельца) лишены ядра и заполнены включениями гемоглобина — белка, переносящего кислород МЫШЕЧНЫЕ КЛЕТКИ СЕРДЦА содержат очень много белков цитоскелета, обеспечивающих сокращение этих клеток 110 мкм\ 9 !► Различные виды тканей в стенке тонкой кишки ТКАНИ • По строению, происхождению и функциям различают четыре основные вида тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную. В каждом органе представлены ткани всех этих видов. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ • Для этих тканей типично сильно развитое межклеточное вещество. От его свойств во многом зависят механические свойства многочисленных разновидностей соединительных тканей, общая функция которых — объединение и питание всех других тканей и органов, создание для них опоры и защиты. ВОЛОКНИСТЫЕ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ 2^ Рыхлая волокнистая соединительная ткань присутствует во всех органах, объединяя их элементы. ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ ТКАНИ — в составе слизистой оболочки кишки, внутренней оболочки кровеносных сосудов СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ' ТКАНИ — прослойки между другими тканями, кровь, лимфа НЕРВНАЯ ТКАНЬ — нервные сплетения в стенке кишки ГЛАДКАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ — мышечная оболочка кишки СКЕЛЕТНЫЕ ТКАНИ 4^ Костная ткань. Ее межклеточное вещество твердое за счет отложения кристаллов солей кальция. ЖИРОВАЯ ТКАНЬ 6^ Жировая ткань образует слой под кожей и прослойки между внутренними органами. Содержит жировые клетки, практически заполненные большой каплей жира. КРОВЬ и ЛИМФА ◄ 3 Плотная волокнистая соединительная ткань образует сухожилия мышц, связки, наружные оболочки органов. Плотное располо жение белковых волокон придает ей большую прочность. ◄ 5 Хрящевая ткань обладает высокой упругостью. ◄ 7 Кровь и лимфа имеют жидкое межклеточное вещество (плазму). Поэтому они могут двигаться по сосудам, перенося вещества между различными участками организма. ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ 1 • в эпителиях почти н а клетки расположень с другом. К лежащей I прикрепляются базал пластинкой, содержа1 • Различают покровн и многослойные), осн барьерная, и железис секреторную функции однослойные ЭП!^ 9^ Стенка кровеносного капилляра 10 ► Почечный Моча каналец __ V 0 Слизистая оболочка трахеи Воздух ЖЕЛЕЗЫ • Это органы, их часп или отдельные клетки основная функция которых — образован и выделение (секреци) определенных вещест Железы внешней секр (экзокринные) выводя вещества во внешнюю среду: на поверхность тела или в просвет полых органов. Желез внутренней секреции (эндокринные) выделя вещества (гормоны) во внутреннюю среду в кровь. 15^ Схема строения железы внешней секреции Выводной проток 10 ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ ТКАНИ — в составе слизистой оболочки кишки, внутренней оболочки кровеносных сосудов СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ — прослойки между другими тканями, кровь, лимфа ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ ТКАНИ (ЭПИТЕЛИИ) • В эпителиях почти нет межклеточного вещества, а клетки расположены тесно и прочно соединены друг с другом. К лежащей под ними ткани эпителии прочно прикрепляются базальной мембраной — плотной пластинкой, содержащей белковые волокна. • Различают покровные эпителии (однослойные и многослойные), основная функция которых — барьерная, и железистые эпителии, осуществляющие секреторную функцию. &► Расположение эпителиев в организме Все железы внешней секреции и большинство желез внутренней секреции Наружные покровы тела - Выстилка полостей тела Внутренняя поверхность полых органов, кровеносных сосудов, дыхательных, мочевыводящих и половых путей ОДНОСЛОЙНЫЕ ЭПИТЕЛИИ многослойные эпителии АЛ ЧНАЯ •ноя та кишки ◄ 3 Плотная волокнистая соединительная ткань образует сухожилия мышц, связки, наружные оболочки органов. Плотное располо жение белковых волокон придает ей большую прочность. ◄ 5 Хрящевая ткань обладает высокой упругостью. ◄ 7 Кровь и лимфа имеют жидкое межклеточное вещество (плазму). Поэтому они могут двигаться по сосудам, перенося вещества между различными участками организма. 9^ Стенка кровеносного капилляра ◄ 12 Наружный слой кожи 10 ► Почечный каналец ◄ 13 Слизистая оболочка пищевода 11^ Слизистая оболочка трахеи ЖЕЛЕЗЫ • Это органы, их части или отдельные клетки, основная функция которых — образование и выделение (секреция) определенных веществ. Железы внешней секреции (экзокринные) выводят вещества во внешнюю среду: на поверхность тела или в просвет полых органов. Железы внутренней секреции (эндокринные) выделяют вещества (гормоны) во внутреннюю среду — в кровь. 15^ Схема строения железы внешней секреции Выводной проток ЭНДОКРИННАЯ ЧАСТЬ (ОСТРОВКИ) -клетки. 11 МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ • Основное свойство этих тканей — сократимость. Это свойство обеспечивается сократительными белками цитоскелета — актином и миозином. • Различают гладкую, сердечную и скелетную мышечные ткани. Две последние называют поперечнополосатыми, потому что в них сократительные белки упорядочены так, что под микроскопом мышечные волокна выглядят исчерченными. Работа сократительных белков 1Т Актин Сократительные белки в разных мышечных Миозин тканях 2Т РАССЛАБЛЕНИЕ ГЛАДКАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ Сократительные белки расположены в разных направлениях ПОПЕРЕЧНОПОЛОСА ТАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ Сократительные белки собраны в пучки (миофибриллы) и уложены вдоль одной оси с чередованием актина и миозина СОКРАЩЕНИЕ ГЛАДКАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ Расположена во многих органах; обеспечивает продвижение пищи по желудочно-кишечному тракту, мочеиспускание, сужение бронхов и кровеносных сосудов, а также другие функции. Гладкомышечные клетки имеют вытянутую форму и обычно объединяются друг с другом в пучки. 3^ Гладкомышечная клетка Нити сократительных белков Прослойки соединительной ткани Межклеточные соединения СЕРДЕЧНАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ Образует сердечную мышцу — «двигатель» кровообращения. Клетки этой ткани объединены в разветвленные, взаимосвязанные волокна. Благодаря такому строению сердечная мышца ( ^ сокращается как единое целое, что очень важно для нормальной работы сердца. 4^ Пучки сократительных белков (миофибриллы) Межклеточные соединения Прослойки соединительной Клетка сердечной мышечной ткани СКЕЛЕТНАЯ (СОМАТИЧЕСКАЯ) МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ Составляет основу скелетных мышц, обеспечивая движения тела, а также дыхание и ряд других функций. Содержит длинные (до 10 см и более) мышечные волокна, образованные путем слияния отдельных клеток. Эти волокна изолированы друг от друга и могут сокращаться порознь. Поэтому сила сокращения скелетных мышц может плавно регулироваться за счет изменения числа волокон, включенных в сокращение. 5^ Волокно скелетной мышечной ткани НЕРВНАЯ ТКАНЬ • Эта ткань образует нервную систему и обеспечивает нервн регуляцию функций организма. Она соде|: два основных типа кл нервные клетки(нейр и клетки нейроглии. НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ осуществляют прием, обработку и передачу информации. Нейрон состоит из тела и отростков. 7Т 4 Отростки, несущие информацию к телу нейрона, ВОЗБУЖДЕНИЕ По отросткам нейронов инс|; электрических импульсов вс и кратковременных изменен наружной мембраны клетки ЮТ В покое мембрана нейрона заряжена снаружи положительно, а внутри — отрицательно При возб в нейрон ионы Па мембраь изменяв! противо! Пучки На- К* сократительных N3* белков N3* \\ (миофибриллы ) НУ* На* На* К* к* > К' к- Прослойки На* к* соединительной ткани к* 12 ткани ЮПОЛОСАТАЯ \Я ТКАНЬ ельные белки пучки (миофибриллы) I вдоль одной оси с ием актина и миозина Гладкомышечная клетка Нити сократительных белков Прослойки ' соединительной Межклеточные соединения Пучки сократительных белков (миофибриллы) Межклеточные соединения Прослойки соединительной ткани Клетка сердечной мышечной ткани Волокно скелетной мышечной ткани Пучки сократительных белков (миофибриллы) Прослойки соединительной ткани НЕРВНАЯ ТКАНЬ • Эта ткань образует нервную систему и обеспечивает нервную регуляцию функций организма. Она содержит два основных типа клеток: нервные клетки (нейроны) и клетки нейроглии. НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ осуществляют прием, обработку и передачу информации. Нейрон состоит из тела и отростков. 7Т Отростки, несущие информацию к телу нейрона, — ДЕНДРИТЫ АКСОН — отросток, несущий информацию от тела нейрона ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И ХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ По отросткам нейронов информация передается в виде электрических импульсов возбуждения — быстрых и кратковременных изменений электрического заряда наружной мембраны клетки. ЮТ В покое мембрана нейрона заряжена снаружи положительно, а внутри — отрицательно При возбуждении в нейрон входят ионы На*, и заряд мембраны изменяется на противоположный. Потом из нейрона выходят ионы К*, и заряд мембраны восстанавливается, а возбуждение охватывает соседний участок мембраны + К* СИНАПСЫ Передача информации от нейрона к нейрону или к другой клетке осуществляется химическими веществами (медиаторами) через особые межклеточные соединения — синапсы. 11Т Молекулы медиатора хранятся вокончаниии аксона в специальных пузырьках При возбуждении аксона медиатор выходит из пузырьков и действует на клетку, с которой контактирует нейрон Потом медиатор разрушается, и передача информации прекращается На- К* X- К* к* Наружная мембрана нейрона На* На* ^ Пузырьки с медиатором 13 ткани ДВА механизм; РЕГУЛЯЦИЯ Силовое и управляющее воздействия — почувствуйте разницу! 1 ▼ Силовое воздействие ' I ЧТО ТАКОЕ РЕГУЛЯЦИЯ? Работой отдельных клеток и целых органов необходимо управлять, приспосабливая ее к конкретным задачам, стояицим перед организмом. Например, во время бега нужно усилить деятельность скелетных мышц, а также сердца и легких, а после приема пищи — деятельность органов пищеварения. Такое управление ходом различных процессов жизнедеятельности называют регуляцией. В процессе регуляции различают эффектор— рабочий орган, который собственно и производит требуемые изменения состояния организма, и регулятор — орган, который управляет работой эс|э4)ектора. Например, когда человек поднимает груз, эффектором являются скелетные мышцы, а регулятором — нервная система. Эффектор производит энергию для осуществления какой-либо деятельности (так, мышца передает энергию грузу), а регулятор сообщает информацию о том, как эту деятельность надо осуществлять. Деятельность эффектора называют силовым воздействием, а влияние регулятора на эффектор — управляющим воздействием. Принципиальное отличие управляющего воздействия от силового легко понять, сравнивая, к примеру, содержание фраз «управлять автомобилем» и «двигать автомобиль». Та же мысль нашла свое отражение на рисунке!. Управляющее воздействие — «изюминка» регуляции. Перенося информацию, но будучи практически «невесомым» в смысле переноса энергии, оно может приводить в движение, или, наоборот, останавливать значительные силы. Вспомните, как в поэме А. С. Пушкина шведский король начал битву при Полтаве: «Вдруг слабым манием руки на русских двинул он полки». А теперь сравните эти строки с таким определением: «Регуляция — это влияние информации на поток энергии». Управляющее воздействие I Способы действия основных типов биологически активных веществ 2Т БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА В регуляции процессов жизнедеятельности исключительная роль принадлежит биологически активным веществам. Эти вещества не используются организмом ни как строительный материал, ни как источник энергии. Функция их — регулирующая: они оказывают управляющие воздействия на молекулы и клетки, изменяя протекание различных процессов, но не изменяясь при этом сами. Среди огромного разнообразия биологически активных веществ ведущую роль играют ферменты, витамины, гормоны, а также медиаторы нервной системы (рис.2). Ферменты регулируют скорость химических реакций в организме, непосредственно воздействуя на молекулы реагирующих веществ. Без прямого участия ферментов не обходится ни один (!) процесс жизнедеятельности, и они являются ключевым звеном регуляции этих процессов. Подавляющее большинство других биологически активных веществ оказывает свое действие, регулируя активность тех или иных ферментов. Витамины— это биологически активные органические вещества, которые не образуются в организме, но необходимы для его жизнедеятельности и поэтому должны поступать в организм с пищей. Почти все витамины так или иначе требуются для нормальной работы различных ферментов. Например, витамин В, входит в состав нескольких ферментов, регулирующих обмен углеводов, а витамин А участвует в работе ферментов, обеспечивающих реакцию светочувствительных клеток глаза на воздействие света. /оруиоиь/образуются в специализированных эндокринных клетках, откуда поступают в кровь и разносятся по организму. Большинство гормонов производят свое действие, регулируя активность тех или иных ферментов. ^2) Химические реакции Из внешней _ , среды Медиаторы нервной системы образуются в нервных клетках и хранятся в окончаниях их аксонов — там, где имеются синапсы (см. рис.10 на с.13). Под влиянием электрических импульсов, распространяющихся по аксону, медиатор выделяется из его окончания и действует на ту клетку, с которой нейрон образует синапс. Медиаторы могут изменять проницаемость клеточных мембран для ионов, а также, подобно гормонам, регулировать активность ферментов клетки. В организме человека и гуморальный. Нервная регуляция о и медиаторов, выделя механизма регуляции яе одной конкретной клет Единственный источник деятельностью внутре регулятором сокращен среды; 3) обеспечивает Гуморальная регуляция во внутренней среде о желез — гормоны. Гу| одновременно на мной Основной системой гум совокупность всех же/ в регуляции процессов Гуморальный меxаниз^ осуществляет контро/ чужеродную генетичес микроорганизмов). Совместная работа все> деятельность различив ОБЩАЯ СХЕМА Р Работа всех регулирую управляющее воздейст изменяется какой-либо органы нервной, эндок Для эффективного у| цию о результатах свс Чтобы понять, что тако для достижения резу/ нарисовать что-нибудь ной мозг (регулятор) появляется на бумаге возможности поправи (эффектор). Чем боле< хуже он получится. Различают две осн' отрицательную и поло> При отрицательной с регулируемого парамет величине. Например, « глюкозы, то усиливает способствует переход содержание глюкозы концентрации глюкозе инсулина, и уровень примера видно, что отр поддержания каких-ли1 В случае положителен отклонение регулируе^ действия регулятора, е отклонения (до некот самоусиливающийся обратная связь задей( либо быстрого и сил в случае опасности п секреция адреналина -организм к борьбе или эффектов, повышает ан большему усилению а положительной обратнс лина в крови резко уве 14 ивая ее к конкретным гятельность скелетных в пищеварения. Такое •й. :твенно и производит ет работой эффектора, ицы, а регулятором — 'ИЮ для осуществления 5дает энергию грузу), эту деятельность надо -)вым воздействием, яющим воздействием. (действия от силового ание фраз «управлять же мысль нашла свое регуляции. Перенося омым» в смысле пере-<ение, или, наоборот, король начал битву при (ите эти строки с таким юлогически активным ериал, ни как источник на молекулы и клетки, ромного разнообразия ны, а также медиаторы ;ственно воздействуя ся ни один (!) процесс ессов. Подавляющее гулируя активность тех 'ганические вещества, необходимы для его 1ть в организм с пищей. )тся для нормальной (МИН В, входит в состав I углеводов, а витамин зчивающих реакцию гвие света. эндокринных клетках, ганизму. Большинство 'уя активность тех или я в нервных клетках где имеются синапсы )ических импульсов, р выделяется из его эйрон образует синапс. I клеточных мембран улировать активность ДВА МЕХАНИЗМА РЕГУЛЯЦИИ И ТРИ РЕГУЛИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ В организме человека реализуются два основных механизма регуляции функций органов: нервный и гуморальный. Нервная регуляция осуществляется нервными клетками посредством электрических импульсов и медиаторов, выделяющихся под влиянием этих импульсов. Основными особенностями нервного механизма регуляции являются его быстрота и точность: управляющее воздействие может быть адресовано одной конкретной клетке, а распространяться к ней со скоростью свыше 100 м/с. Единственный источник нервной регуляции в организме — нервная система. Помимо участия в управлении деятельностью внутренних органов, она имеет ряд уникальных функций: 1) является единственным регулятором сокращения скелетных мышц; 2) осуществляет прием информации из окружающей человека среды; 3) обеспечивает протекание психических процессов. Гуморальная регуляция осуществляется биологически активными веществами, которые распространяются во внутренней среде организма. Особое место среди таких веществ занимают продукты эндокринных желез — гормоны. Гуморальная регуляция осуществляется медленнее, чем нервная, и направлена одновременно на множество клеток. Основной системой гуморальной регуляции на уровне целого организма является эндокринная система — совокупность всех желез внутренней секреции организма. Эндокринная система играет важную роль в регуляции процессов обмена веществ, роста и развития клеток и органов. Гуморальный механизм регуляции занимает важное место и в работе иммунной системы. Эта система осуществляет контроль над всем организмом, выявляя и уничтожая молекулы и клетки, несущие чужеродную генетическую информацию (например, опухолевые клетки или клетки болезнетворных микроорганизмов). Совместная работа всех трех регулирующих систем — нервной, эндокринной и иммунной — согласовывает деятельность различных органов и клеток и объединяет их в целостный организм. ОБЩАЯ СХЕМА РЕГУЛЯЦИИ И ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ Работа всех регулирующих систем в принципе строится по единой схеме (рис. 3). Регулятор осуществляет управляющее воздействие на какой-либо эффектор, а за счет силового воздействия этого эффектора изменяется какой-либо показатель — регулируемый параметр. В организме человека регуляторами служат органы нервной, эндокринной и иммунной систем, а эффекторами — практически все органы. Для эффективного управления организмом регуляторы должны постоянно получать информацию о результатах своей деятельности. Передача такой информации называется обратной связью. Чтобы понять, что такое обратная связь, а также каково ее значение для достижения результата какой-либо деятельности, попробуйте нарисовать что-нибудь с закрытыми глазами. В этом случае в головной мозг (регулятор) не будет поступать информация о том, что появляется на бумаге (регулируемый параметр). Поэтому не будет возможности поправить неточности в движениях рисующей руки (эффектор). Чем более сложный рисунок вы захотите создать, тем хуже он получится. Различают две основные разновидности обратной связи: отрицательную и положительную. При отрицательной обратной связи в ответ на любое изменение регулируемого параметра регулятор стремится вернуть его к прежней величине. Например, если в кровь поступило большое количество глюкозы, то усиливается секреция инсулина — гормона, который способствует переходу глюкозы из крови в клетки. В результате содержание глюкозы в крови уменьшится. Наоборот, снижение концентрации глюкозы в крови приведет к замедлению секреции инсулина, и уровень глюкозы в крови опять повысится. Из этого примера видно, что отрицательная обратная связь используются для поддержания каких-либо параметров на определенном уровне. В случае положительнойобрвлно^ связи небольшое первоначальное отклонение регулируемого параметра от исходного уровня вызывает действия регулятора, направленные на дальнейшее усиление этого отклонения (до некоторого предела). В результате развивается самоусиливающийся скачкообразный процесс. Положительная обратная связь задействуется, когда необходимо достичь какого-либо быстрого и сильного изменения в организме. Например, в случае опасности по команде нервной системы усиливается секреция адреналина — «гормона стресса», который подготавливает организм к борьбе или к бегству. Адреналин, помимо прочих своих эффектов, повышает активность нервной системы, что приводит к еще большему усилению секреции этого гормона. Так замыкается круг положительной обратной связи, в результате чего содержание адреналина в крови резко увеличивается. Общая схема работы регулирующей системы и два вида обратной связи ЗТ ЭФФЕКТОР Регулируемый параметр Регулятар Силовое воздействие РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПАРАМЕТР ПОЛОЖИТЕЛЬк ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ Регулируемый параметр 15 НЕРВНАЯ СИСТЕМА • Нервная система обеспечивает регуляцию физиологических функций и протекание психических процессов. Она получает информацию из внешней и из внутренней среды, перерабатывает эту информацию и посылает управляющие сигналы к различным органам. Различают центральную нервную систему (обозначена сиреневым цветом) и периферическую нервную систему (коричневый цвет). 2^ Спинномозговые нервы / Диафрагмальный нерв (правый) Блужающий ' нерв (правый) Головной мозг Черепные нервы (показаны не все) Спинной мозг Внешняя среда Схема работы нервной системы (стрелки — потоки информации) !► Головной и спинной мозг окружены тремя оболочками и имеют внутрен ние полости. Эти полости, а также пространства между оболочками заполнены спинномозговой жидкостью. 3>> СТРОЕНИЕ ЦЕН Венозная кровь в полостях твердой оболочки ^ Желудочки головного мозга — в них образуется спинномозговая жидкость 4А Спинной мозг в позвоночном канале Строение оболочек головного мозга 5^ Твердая оболочка — содержит полости с венозной кровью Мягкая (сосудистая) оболочка — содержит кровеносные сосуды - Кожа ' Кость черепа Паутинная оболочка Серое вещество головного мозга Белое веиуество головного мозга Мозжечок Спинномозговые нервы (31—32 пары) Шейное утолщение спинного мозга , (нервные цент/) верхних конечностей) -•ч Позвонки Поясничное утолщение , спинного мозга ) ( (нервные центры нижних V конечностей) СТРОЕНИЕ ПЕР\ НЕРВНЫЕ ОКОНЧАНИЯ 12^ ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ОКОНЧАНИЯ: В скелетных мышцах В других органах ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ОКОНЧАНИЯ: В коже и других органах 16 СТРОЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Венозная кровь в полостях твердой оболочки Желудочки головного мозга — в них образуется спинномозговая жидкость чыи ’ного черепа Белое вещество головного мозга Отделы центральной ГОЛОВНОЙ нервной системы мозг ?► у ОТДЕЛЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА Конечный мозг Спинномозговые нервы (31—32 пары) Шейное утолщение спинного мозга (нервные цент^ы^ верхних конечностей) Позвонки Промежуточный мозг Средний мозг Мост мозга Продолговатый мозг Большой мозг Ствол головного мозга — область выхода 12 пар черепных нервов (на рисунке не показаны) Серое вещество — скопление тел Белое вещество — скопление нейронов и их коротких отростков — длинных отростков нейронов — осуществляет обработку информации Поясничное утолщение спинного мозга (нервные центры V нижних конечностей) спиннои мозг Спинномозговой ( чувствительный) нервный узел Задние У'С. (чувствительные) УС-корешки спинного мозга Передние -( двигательные) корешки спинного мозга Спинномозговой нерв осуществляет передачу информации НЕРВНЫЕ УЗЛЫ 9Т ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ' НЕРВНЫЙ УЗЕЛ Чувствительный / нейрон Двигательные нейроны СТРОЕНИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НЕРВНЫЕ ОКОНЧАНИЯ 12 ► ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ОКОНЧАНИЯ: В скелетных мышцах В других органах ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ОКОНЧАНИЯ: В коже и других органах Чувствительное волокно Соединительнотканные оболочки с кровеносными сосудами 17 ВЕГЕТАТИВНАЯ (АВТОНОМНАЯ) НЕРВНАЯ СИСТЕМА • Часть нервной системы, управляющая сокращением скелетных (соматических) мышц, называется соматической нервной системой, а часть, регулирующая прочие физиологические функции, называется вегетативной нервной системой и подразделяется на два отдела: симпатический и парасимпатический. Симпатический отдел «настраивает» органы на работу в условиях интенсивной внешней деятельности организма (борьба, бегство и т. п.), а парасимпатический — на работу в условиях внешнего покоя (поглощение пищи, сон и т. п.). !► Отделы вегетативной нервной системы и регуляция деятельности внутренних органов Красный цвет — симпатический отдел; зеленый цвет — парасимпатический отдел; окружности — вегетативные нервные узлы Крестцовое парасимпатическое ядро спинного мозга 18 Симпатическое ядро грудного поясничного О/ 'делов спинного моз’’а СИМПАТИ- ЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ Расширение зрачка Скудное слюноотделе- ние Расширение бронхов, торможение секреции слизи 0 Усиление деятельности сердца Торможение продвижения пищи и секреции пищеварительных соков Накопление мочи ПАРАСИМПА- ТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ Сужение зрачка, слезотечение Обильное слюноотделение ^ Сужение бронхов, усиление секреции слизи ■о ] Торможение деятельности сердца \лл Ускорение продвижения пищи и секреции пищеварительных соков Выведение 'Ч РЕФЛЕКСЫ И РЕС • Рефлекс — это ст типная, «автоматиче реакция, организуе^ нервной системой в ответ на раздраженк рецепторов. Рецепте особые клетки, или ( чания дендритов неР реагирующие возбу> нием на изменения в или внутренней срел • При осуществлени рефлекса возбужде» проходит в нервной системе путь, назыве рефлекторной дугор1 • Чувствительное зв рефлекторной дуги ( цвет) находится бол1 частью вне централь нервной системы. • Центральное звене тый цвет) обычно рае жено в головном ИЛк ном мозгу и содержк большее или меньше число вставочных нейронов, связанны> друг с другом и с др^ нейронами посредст синапсов. Как исклк в дугах рефлексов н тяжение скелетных N вставочных нейроно! • Двигательные звен рефлекторных дуг рг ны в соматической и тативной нервной сие В соматических реф; ных дугах содержите только один двигате; нейрон (красный цве а в вегетативных — два: тело первого ле> в центральной нервн» системе, а тело вторе в вегетативном узле (обозначены зеленыг цветом). мочи ши- ЧЕ -КТЫ '^рение ш> юе ютделе- ирение сов, ожение •ции слизи ^ние гльности Ю ожение ^ижения оеции Зари-^ыx соков ПАРАСИМПА- ТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ Сужение зрачка, слезотечение Обильное слюноотделение / ^—____ Сужение бронхов, усиление секреции слизи ©1 1 Торможение деятельности сердца \лл Ускорение продвижения пищи и секреции пищеварительных соков Выведение мочи У !>■ Общая схема рефлекторной дуги РЕФЛЕКСЫ И РЕФЛЕКТОРНЫЕ ДУГИ • Рефлекс — это стереотипная, «автоматическая» реакция, организуемая нервной системой в ответ на раздражение рецепторов. Рецепторы — особые клетки, или окончания дендритов нейронов, реагирующие возбуждением на изменения внешней или внутренней среды, • При осуществлении рефлекса возбуждение проходит в нервной системе путь, называемый рефлекторной дугой. • Чувствительное звено рефлекторной дуги (синий цвет) находится большей частью вне центральной нервной системы. • Центральное звено (желтый цвет) обычно расположено в головном или в спинном мозгу и содержит большее или меньшее число вставочных нейронов, связанных друг с другом и с другими нейронами посредством синапсов. Как исключение, в дугах рефлексов на растяжение скелетных мышц вставочных нейронов нет. • Двигательные звенья рефлекторных дуг различны в соматической и вегетативной нервной системе. В соматических рефлекторных дугах содержится только один двигательный нейрон (красный цвет), а в вегетативных — два: тело первого лежит в центральной нервной системе, а тело второго — в вегетативном узле (обозначены зеленым цветом). _ Фоторецептор Спинномозговой узел ◄ 3 Рефлекторная реакция на боль Найдите три различия между изображенными рефлекторными дугами. Вегетативный нервный узел ◄ 4 Рефлекс на растяжение скелетных мышц Если ударить по сухожилию мышцы, то она растягивается, возбуждаются ее рецепторы растяжения, а сама мышца рефлекторно сокращается (рисунок слева). В естественных условиях такая реакция мыщц на растяжение позволяет, например, автоматически сохранять положение конечности при изменении нагрузки на нее (рисунок справа). I МЫШЦА, СУЖАЮЩАЯ ЗРАЧОК Вегетативный нервный узел ◄ 5 Реакция зрачка на свет На увеличение яркости , освещения * реагируют фоторецг,|торы сетчатки глаза, и зрачок рефлекторно сужается. Это защищает рецепторы от чрезмерного возбуждения. 19 ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА • Образована железами внутренней секреции. Они синтезируют и выделяют в кровь биологически активные вещества — гормоны. Гормоны разносятся по организму и регулируют обмен веществ, рост и другие функции различных клеток и органов. ГИПОТАЛАМО-ГИГ 2^ Гормоны вырабатываются как специальными органами или участками органов (перечислены справа), так и отдельными клетками почти во всех органах (некоторые перечислены слева). ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА (ТИМУС) Гормоны, регулирующие функции иммунной системы СЕРДЦЕ Гормон, усиливающий образование майи МЕЛА ТОНИН — тормозит половые функции, участвует в регуляции околосуточных биоритмов организма ТИРОКСИН — усиливает процессы обмена веществ, повышает возбудимость нервной системы, необходим для нормального развития плода и детского организма. Содержит атомы йода. Выделяется клетками пузырьков (фолликулов) щитовидной железы КАЛЬЦИТОНИН — уменьшает концентрацию ионов кальция в крови. Выделяется клетками, лежащими рядом с фолликулами ПАРА ТГОРМОН - участвует в регуляции обмена кальция, действуя противоположно кальцитонину. Выделяется двумя-тремя парами небольших желез, лежащих на задней поверхности щитовидной железы Задняя поверхность щитовидной железы ПОЧКИ Гормоны, регулирующие обмен кальция, стимулирующие кроветворение, сужающие кровеносные сосуды АДРЕНАЛИН — усиливает распад гликогена и жиров, повышает концентрацию глюкозы в крови; влияет на органы подобно симпатической нервной системе АЛЬДОСТЕРОН - регулирует обмен воды, ионов натрия и калия ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ (в основном, мужские) ЖЕЛУДОК ТОНКАЯ И ТОЛСТАЯ КИШКИ Гормоны, регулирующие секрецию пищеварительных соков и ИНСУЛИН — обеспечивает поступление глюкозы в клетки и поэтому снижает ее концентрацию в крови; усиливает синтез белков, жиров и гликогена сократительную активность органов ГЛЮКАГОН - действует противоположно инсулину желудочнокишечного тракта ЭНДОКРИННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛОВЫХЖЕЛЕЗ ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ (мужские и - женские) — регулируют половые функции, процессы обмена веществ, роста и полового созревания • Гипоталамус и гип' собой важнейшее зв нервную и эндокрин Ряд гормонов ГИПОТс секрецией гормонов В свою очередь, опр аденогипофиза регу некоторых эндокрин ТИРОП стимул клетки фоллик, щитови железы КОРТИК стимул корковс вещест надпоче ГОНАДО регулир функци1 желез ГОРМОНЫ ГИПОФИЗА 41 Вверху — гормоны аденогк регулирующие рост и деяте ряда желез внутренней сек| Справа — остальные гормо гипофиза, которые влияют в основном на различные неэндокринные органы и к/ КОРТИЗОЛ — усиливает распад гликогена и белков, повышает концентрацию глюкозы в крови, усиливает действие адреналина, играет важную роль в приспособлении организма к чрезвычайным ситуациям. РЕГУЛЯЦИЯ СЕКРЕ1 • Секреция многих п сильнее всего зависи обмен которых эти гс Реже главным регуля нервная система, как В регуляции деятельь «гипоталамус — гипс главную роль играют этой системы. ◄ 5 Главны^ стимуле П0ВЫШ61 секреци инсулин является действи' глюкозь на эндо» клетки о поджел> железы. 20 1А ТОНИН — тормозит половые тции, участвует в регуляции посуточных биоритмов организма ЮКСИН — усиливает процессы юна веществ, повышает будимость нервной системы, бходим для нормального развития да и детского организма, держит атомы йода. Выделяется тками пузырьков (фолликулов) повидной железы 1ЬЦИТ0НИН — уменьшает центрацию ионов кальция в крови. Является клетками, лежащими ом с фолликулами Э/4 ТГОРМОН — участвует в уляции обмена кальция, действуя тивоположно кальцитонину. Является двумя-тремя парами ольших желез, лежащих на задней ерхности щитовидной железы рхность I железы °ЕНАЛИН — усиливает распад когена и жиров, повышает центрацию глюкозы в крови; яет на органы подобно ’патической нервной системе ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНАЯ СИСТЕМА • Гипоталамус и гипофиз представляют собой важнейшее звено, соединяющее нервную и эндокринную системы. Ряд гормонов гипоталамуса управляет секрецией гормонов аденогипофиза. В свою очередь, определенные гормоны аденогипофиза регулируют функции некоторых эндокринных желез. Связь гипофиза и гипоталамуса 3^ Эти клетки ^ гипоталамуса выделяют в кровь гормоны, которые поступают в аденогипофиз и регулируют секрецию его гормонов АДЕНОГИПОФИЗ} (передняя ТИРОТРОПИН— и промежуточная стимулирует доли гипофиза клетки фолликулов щитовидной железы КОРТИКОТРОПИН стимулирует корковое вещество Эндокринные\^ надпочечников клетки, ^ выделяющие в кровь гормоны ГОНАДОТРОПИНЫ — регулируют функции половых желез аденогипофиза. ГИПОТАЛАМУС ( отдел промежуточного мозга) Эти клетки гипоталамуса вырабатывают гормоны, которые по аксонам нейронов попадают в нейрогипофиз, поступают там в кровь и далее разносятся по всему организму нШрогипофйз (задняя доля гипофиза) Кровеносные капилляры А ГОРМОНЫ ГИПОФИЗА 4^ Вверху — гормоны аденогипофиза, регулирующие рост и деятельность ряда желез внутренней секреции. Справа — остальные гормоны гипофиза, которые влияют в основном на различные неэндокринные органы и клетки. СОМАТОТРОПИН (гормон роста) — стимулирует рост тканей, главным образом, скелетных 1п I куг\ .л./с-и/./к. МЕЛАНОТРОПИН - ПРОЛАКТИН - ОКСИТОЦИН -стимулирует стимулирует стимулирует синтез мелани- образование сокращения на — пигмента, молока в период матки при родах придающего коже кормления грудью и секрецию оттенок загара молочных $ ВАЗОПРЕССИН -сужает кровеносные сосуды, замедляет образование мочи ’^ТИЗОЛ — усиливает распад когена и белков, повышает центрацию глюкозы в крови, пивает действие адреналина, ает важную роль в приспособлении анизма к чрезвычайным ситуациям. ЪДОСТЕРОН — регулирует обмен 'ы, ионов натрия и калия ПОВЫЕ ГОРМОНЫ (в основном, кские) ТУЛИН - обеспечивает тупление глюкозы в клетки и тому снижает ее концентрацию юви; усиливает синтез белков, оов и гликогена ОКАГОН - действует •тивоположно инсулину ПОВЫЕ ГОРМОНЫ (мужские и некие) — регулируют половые ^кции, процессы обмена веществ, та и полового созревания РЕГУЛЯЦИЯ СЕКРЕЦИИ ГОРМОНОВ • Секреция многих гормонов (например, инсулина) сильнее всего зависит от содержания в крови веществ, обмен которых эти гормоны регулируют. Реже главным регулятором секреции гормонов является нервная система, как например для адреналина. В регуляции деятельности органов системы «гипоталамус — гипофиз — эндокринные железы» главную роль играют сами гормоны этой системы. ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА _ ◄ 5 Главным стимулом для повышения секреции инсулина является прямое действие глюкозы на эндокринные клетки островков поджелудочной железы. ◄ 6 Выброс адреналина из мозгового вещества надпочечников происходит практически только в результате возбуждения симпатических нервных волокон. ◄ 7 В поддержании необходимой концентрации гормонов в крови большое значение имеют отрицательные обратные связи. Например, гормон аденогипофиза кортикотропин стимулирует секрецию кортизола в надпочечниках, а кортизол тормозит секрецию корткотропина и соответствующего гормона гипоталамуса. 21 желез ИММУННАЯ СИСТЕМА • Особенность иммунной системы — способность ее главных клеток — лимфоцитов — распознавать генетически «свое» и «чужое». Обнаружив «чужое», иммунная система стремится удалить или уничтожить его. Генетически чужеродные объекты могут поступать в организм извне (например, микроорганизмы) или образовываться внутри него (например, опухолевые клетки). Т ИММУННАЯ СИС ТЕМА 1 I Распознавание Уничтожение Схема работы иммунной системы ◄ 1 Проникновение <(чужого» извне СТРОЕНИЕ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ИММУННОИ СИСТЕМЫ 2Т ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА (ТИМУС) ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ ИММУННОИ СИСТЕМЫ зт Миндалины красный КОСТНЫЙ МОЗГ ( находится во всех костях) В центральных органах иммунной системы образуются лимфоциты: в красном костном мозгу — В-лимфоциты и предшественники Т-лимфоцитов, а в тимусе — сами Т-лимфоциты. Т- и В-лимфоциты переносятся кровью в периферические органы. 4Т расположены кольцом в слизистой оболочке глотки, окружая место поступления в организм воздуха и пищи. Лимфатические узелки расположены вблизи границ с внешней средой: в слизистых оболочках дыхательных, пищеварительных, мочевых и половых путей, в коже. <] Находящиеся в селезенке лимфоциты распознают чужеродные объекты в крови, которая фильтруется в этом органе. ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ _у <] В лимфатических узлах фильтруется лимфа, оттекающая от всех органов. РАБОТА ИММУН1- • Иммунная систем, распознает антиген! белковые или углев! молекулы. Собствен антигены организме отличаются по стро< от «чужих», подлеж уничтожению. 5^ ФАГОЦИТОЗ — поглоще и переваривание «чужих» и их носителей. В уничтоя чужеродных молекул и кл участвуют особые клетки фагоциты. 6^ ИММУННЫЙ ОТВЕТ В результате фагоцитоза антиген оказывается на п. фагоцита. Его распознаю Т-лимфоциты-хелперы (помощники). Т-хелперы выделяют вещ стимулирующие размно» и созревание Т- или В-ли1 чувствительных к данном Т-лимфоциты осуществлт клеточный, а В-лимфоцит гуморальный иммунный с В результате иммунного ( носитель антигена уничте различными способами. Одновременно образуют иммуннологической памя Благодаря им иммунный на повторное появление; в организме осуществляе быстрее и сильнее, чем н Специальные белки Т-киллера Т-кил прик/. к «чу. клет Отверстия в мембране «чужой» клетки Т-кш. убивс клеп, веще повр( ихм( 22 'СТЕНА / Уничтожение Схема работы иммунной РАБОТА ИММУННОМ СИСТЕМЫ 1. Прикрепление МУННОИ СИСТЕМЫ Миндалины расположены кольцом в СЛИЗИСТОЙ оболочке ГЛОТКИ, окружая место поступления в организм воздуха И пищи. <1 Лимфатические узелки расположены вблизи границ с внешней средой: в слизистых оболочках дыхательных, пищеварительных, мочевых и половых путей, в коже. шфатические елки Находящиеся в селезенке лимфоциты распознают чужеродные объекты в крови, которая фильтруется в этом органе. В лимфатических узлах фильтруется лимфа, оттекающая от всех органов. • Иммунная система распознает антигены — белковые или углеводные молекулы. Собственные антигены организма отличаются по строению от «чужих», подлежащих уничтожению. 5^ ФАГОЦИТОЗ — поглощение и переваривание «чужих» антигенов и их носителей. В уничтожении чужеродных молекул и клеток участвуют особые клетки — фагоциты. 6^ ИММУННЫЙ ОТВЕТ В результате фагоцитоза «чужой» антиген оказывается на поверхности фагоцита. Его распознают Т-лимфоциты-хелперы (помощники). Т-хелперы выделяют вещества, стимулирующие размножение и созревание Т- или В-лимфоцитов, чувствительных к данному антигену. Т-лимфоциты осуществляют клеточный, а В-лимфоциты — гуморальный иммунный ответ. В результате иммунного ответа носитель антигена уничтожается различными способами. Одновременно образуются клетки иммуннологической памяти. Благодаря им иммунный ответ на повторное появление антигена в организме осуществляется быстрее и сильнее, чем на первое. Специальные белки Т-киллера Т-киллер, прикрепившийся к «чужой» клетке 1 КЛЕТКИ - НОСИТЕЛИ « ЧУЖИХ» АНТИГЕНОВ (например, опухолевые или бактериальные ) КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ V % Т-ЛИМФОЦИТЫ В-ЛИМФОЦИТЫ 7 ^ Рецепторы — особые белки, расположенные на поверхности лимфоцитов. С их помощью лимфоциты распознают антигены. Рецептор соответствует антигену, как ключ — замку. С каждым видом антигенов могут взаимодействовать только лимфоциты, имеющие рецепторы к этому антигену. КЛЕТКИ ПАМЯТИ л Выделение антител ' и их присоединение ^ к антигена/^ И Н Отверстия в мембране «чужой» клетки Т-киллеры убивают «чужие» клетки, выделяя вещества, повреждающие их мембрану 11 Антитела 11 Антитела состоят из нескольких белковых частей. К каждому виду антигенов, как ключ к замку, подходит свое антитело. Белки плазмы Л Т-лимфоциты выделяют вещества, активирующие фагоцитоз Присоединение антител к «чужим» антигенам облегчает фагоцитоз Антитела активируют особые белки плазмы крови, которые повреждают мембрану «чужой» клетки \ Отверстия в мембране «чужой» клетки 23 системь виды ИММУНИТЕТА • Иммунитет — это способность иммунной системы эффективно избавлять организм от генетически чужеродных объектов. Различают три основных вида иммунитета. ИММУННЫЙ ОТВЕТ ПРОТ ИВО-ИНФЕКЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ ПРОТИВО- ОПУХОЛЕВЫЙ ИММУНИТЕТ ТРАНСПЛАН- ТАЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ !► Виды иммунитета ж. о о Уничтожение болезнетворных микроорганизмов Уничтожение опухолевых клеток Отторжение трансплантата — органа или ткани, пересаженного от другого организма ПРОТИВОИНФЕКЦИОННЫИ ИММУНИТЕТ АКТИВНЫМ ИММУНИТЕТ формируется самим организмом в ответ на воздействие антигена. 2> Естественный активный иммунитет возникает после перенесенного инфекционного заоолевания. Возбудитель инфекции Вакцина содержит ослабленные болезнетворные микроорганизмы 3^ Искусственный активный иммунитет возникает после введения вакцин. ПАССИВНЫЙ ИММУНИТЕТ создается за счет готовых антител, полученных от другого организма. 4^ Естественный пассивный имммунитет создается антителами, передающимися от матери к ребенку. Лечебная сыворотка содержит антитела к микроорганизмам 5^ Искусственный пассивный иммунитет возникает после введения лечебных сывороток. ВОСПАЛЕНИЕ • Воспаление — это универсальная защитная реакция на любое повреждение тканей. Воспаление протекает в несколько этапов. Раздражение нервных окончаний — БОЛЬ Фагоциты уничтожают поврежденные и чужеродные клетки, выделяя при этом вещества разнообразного действия. 66 ▼ Расширение кровеносных сосудов — ПОКРАСНЕНИЕ, ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРА ТУРЫ Повышение проницаемости мелких сосудов — ОТЕК Повреждение тканей приводит к выделению веществ, «привлекающих»^ фагоциты. 6а Т Гчой — продукт разрушения фагоцитов и участков тканей Выход фагоцитов из крови Заканчивается воспаление восстановлением поврежденных тканей. бвТ ВИЧ-ИНФЕКЦИЯ И • ВИЧ-инфекция — болезнь, вызываемая вирусом иммунодефи человека (ВИЧ). Коне стадия ВИЧ-инфекцик называется синдроме приобретенного иммунодефицита (СП ВИЧ-инфекция приво, к тяжелому поражени иммунной системы и к неизбежной смерт # ВИЧ преимуществе! поражает клетки нерЕ и особенно иммунной (чаще всего Т-хелпер| Жизненный цикл ВИЧ 8^ Проникновение ВИЧ ' в клетку и высвобождение вирусной РНК Передача ВИЧ от заражение человека здоровому возмон тремя путями: 9Т Через кровь, например, при использовании загрязненных кровью Половой загрязненных ж кровью шприцев Типичное течение ВИЧ-инфе 11Т Инкубационный Острая > период (1—2 мес.) (2—3 не! 24 ТРАНСПЛАН- ТАЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ О , О ожение трансплантата — г или ткани, пересаженного (гого организма ше умости -ОТЕК Заканчивается воспаление восстановлением поврежденных тканей. бвТ - ВИЧ-ИНФЕКЦИЯ и спид • ВИЧ-инфекция — болезнь, вызываемая вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), Конечная стадия ВИЧ-инфекции называется синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИД). ВИЧ-инфекция приводит к тяжелому поражению иммунной системы и к неизбежной смерти. • ВИЧ преимущественно поражает клетки нервной и особенно иммунной систем (чаще всего Т-хелперы). Жизненный цикл ВИЧ 8^ Проникновение ВИЧ в клетку и высвобождение вирусной РНК Строение ВИЧ ?► РНК — содержит генетическую информацию о строении ВИЧ Наружная оболочка из липидов и белков Две внутренние оболочки из белков Фермент синтеза ДНК по РНК Синтез ДНК, кодирующей строение вируса и ее включение в хромосомы клетки Передача ВИЧ от зараженного человека здоровому возможна тремя путями: 9Т «Мать — дитя» при беременности и кормлении грудью Через кровь, например, при использовании загрязненных кровью шприцев ^ Ж Х • •- « 999999999^ 999999999( 999999999^ 999999999< 999999999* 999999999* 9999&9&&9* 99999&ФФ9* Л , 1 МЛ ^ Г МЛ ^ В таком объеме крови (1 мл) находится почти столько же эритроцитов, сколько людей живет на Земле. ^4 ◄ 5 Форменные элементы крови под световым микроскопом (кровь разбавлена в 200 раз) Разновидности лейкоцитов 6Т ЛИМФОЦИТЫ -главные клетки иммунной системы ГРАНУЛОЦИТЫ — зернистые лейкоциты трех разновидностей. Способны к фагоцитозу, участвуют в воспалительных реакциях МОНОЦИТЫ — выходят из крови в другие ткани, где становятся фагоцитами Тромбоцит Лейкоцит Эритроцит Нейтрофил Эозинофил Базофил ЭРИТРОЦИТЫ И ГЕМОГЛОБИН ?► А ЭРИТРОЦТ белком — . 8^ Главная функция эритроцитов и гемоглобина — перенос кислорода от легких к другим органам. Присоединяя кислор гемоглобин из синеватого становится алым. Поэтому кро в которой много кислорода, отличается по цвету от крови, в которой его мало. КРОВЕТВОРЕНИЕ • Все форменные эле^ из общих стволовых КТ размножаются в красн них прекращают самов специализации. В таки; происходят изменения различных форменных созревая, выходят в кр 1 € ТИМУС В-ЛИМФ01 Т-ЛИМФОЦИТЫ образуют! образуются в красном в тимусе костном л 28 лейкоциты - разносятся кровью в разные ткани, где накапливаются и осуществляют защитную функцию ЭРИТРОЦИТЫ -не имеют ядра и большинства органелл. Переносят кислород ТРОМБОЦИТЫ -это не клетки, а «осколки» клеток. Необходимы для остановки кровотечений другие органические вещества аничещ/е соли 1 мл В таком объеме крови (1 мл) находится почти столько же эритроцитов, сколько людей живет на Земле. ◄ 4 ФОЦИТЫ -1ые клетки ’нной емы МОНОЦИТЫ -выходят из крови в другие ткани, где становятся фагоцитами ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА КРОВЬЮ ЭРИТРОЦИТЫ и ГЕМОГЛОБИН ?► ЭРИТРОЦИТ наполнен специальным белком — гемоглобином ГЕМОГПОБИН состоит из четырех почти одинаковых белковых нитей. К каждой нити прикреплен один гем Главная функция эритроцитов и гемоглобина — перенос кислорода от легких к другим органам. Присоединяя кислород, гемоглобин из синеватого становится алым. Поэтому кровь, в которой много кислорода, отличается по цвету от крови, в которой его мало. КРОВЕТВОРЕНИЕ • Все форменные элементы крови образуются из общих стволовых клеток крови. Эти клетки живут и размножаются в красном костном мозге. Некоторые из них прекращают самовоспроизведение и вступают на путь специализации. В таких клетках-предшественниках происходят изменения, приводящие к образованию различных форменных элементов крови, которые, созревая, выходят в кровь. ГЕМ — это органическое соединение, которое содержит один атом железа и способно удерживать одну молекулу кислорода Расположение красного костного мозга 9Т ДРУГИЕ ОРГАНЫ Стволовая клетка крови Образование форменных элементов крови ЮТ КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ мозг I т ТИМУС ш Т-ЛИМФОЦИТЫ образуются в тимусе В-ЛИМФОЦИТЫ образуются в красном костном мозге нофил Базофил ЭРИТРОЦИТЫ В их клетках-предшественни-I ках при созревании накапливается МОНОЦИТЫ гемоглобин, ядро выбрасывается ГРАНУЛОЦИТЫ из клетки, а органеллы разрушаются & ТРОМБОЦИТЫ отделяются от особых гигантских клеток, которые сами не покидают красный костный мозг 29 ТРОМБООБРАЗОВАНИЕ • При повреждении кровеносных сосудов запускается процесс образования тромба. Тромб, как пробка, закрывает участок повреждения и останавливает кровотечение. Главную роль в тромбообразовании играют тромбоциты и особые белки свертывания, которые находятся в плазме крови. Схема остановки 1 ▼ кровотечения Активация тромбоцитов ПОВРЕЖДЕНИЕ СОСУДОВ к ГРУППЫ КРОВИ ОБРАЗОВАНИЕ ТРОМБА N. Свертывание крови К Кровотечение Остановка кровотечения В ответ на повреждение сосуда активируются тробоциты. При этом они выпускают отростки и прикрепляются к поврежденным тканям, а также скрепляются друг с другом. ПОВРЕЖДЕНИЕ СОСУДА Активные тромбоциты Неактивные тромбоциты 3^ Активированные тромбоциты образуют первичный тромб в месте повреждения сосуда. Кроме того, в ответ на повреждение сосуд активно сужается, и кровоток в нем уменьшается. Таким способом останавливается большинство кровотечений при небольших травмах. 4^ Когда этого недостаточно, запускается система свертывания крови, и в плазме крови образуется нераство^зимый белок фибрин. Нити фиорина вплетаются в первичный тромб. В сетях фибрина «запутываются» форменные элементы крови, и получается вторичный тромб, который значительно прочнее первичного. СУЖЕНИЕ СОСУДА ПЕРВИЧНЫЙ ( ТРОМБОЦИ ТА РНЫЙ) ТРОМБ ВТОРЙЧНЫЙ (ФИБРИНОВЫЙ) ТРОМБ Нити фибрина СИСТЕМА СВЕРТЫВАНИЯ • Большинство белков свертывания — ферменты. Становясь активным, один фермент активирует следую1дий и так далее, по цепочке.В результате образуется фибрин — основа вторичного тромба. КРОВИ 5^ Схема свертывания крови Свертывание крови вне организма т СЫВОРОТКА КРОВИ — плазма крови без фибриногена КРОВЯНОЙ СГУСТОК — по составу похож на вторичный тромб Ф На поверхности эр тов могут находиться ные антигены — мо; которые распознаю' иммунной системой. Набор таких антиген определяет группу к человека. Наиболее важными являются антигены А и В, а та1 антиген РЬ (резус-ф Мембр эритрс группь АВ(1У СИСТЕМА АВО • Включает антиген А и В (буква О озна> отсутствие обоих антигенов). По наличию или отс антигенов А и В раз четыре группы кров ► а в СИСТЕМА РЬ • Если эритроциты РЬ (резус-фактор), резус-положительн случае — резус-отр РЕЗУСКОНФЛИКТ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ При резусконфликте во время беременности организм матери вырабатывает антитела к РЬ-антигену плода. Это может привести к гибели плода или к рождению больного ребенка. 10 ► Рй-ан! прони, мате^ ПЕРЕЛИВАНИЕ КГ При смешивании крови ра соответствующие антиге^ эритроцитов, к их поврех кровообращения. Поэтог только кровь его группы 30 [ X ОБРАЗОВАНИЕ ТРОМБА Остановка кровотечения ПОВРЕЖДЕНИЕ СОСУДА Активные тромбоциты Неактивные тромбоциты СУЖЕНИЕ СОСУДА ПЕРВИЧНЫЙ ( ТРОМБОЦИТАРНЫЙ) ТРОМБ ВТОРИЧНЫЙ (ФИБРИНОВЫЙ) ТРОМБ Нити фибрина |вание вне 1зма ЮТКА I_ ’крови бриногена КРОВЯНОЙ СГУСТОК — по составу похож на вторичный тромб ГРУППЫ КРОВИ • На поверхности эритроцитов могут находиться различные антигены — молекулы, которые распознаются иммунной системой. Набор таких антигенов определяет группу крови человека. Наиболее важными являются антигены А и В, а также антиген РИ (резус-фактор). Мембрана ?► эритроцита группы крови АВ(IV): КЬ(+) СИСТЕМА АВО • Включает антигены А и В (буква О означает отсутствие обоих антигенов). По наличию или отсутствию антигенов А и В различают четыре группы крови. Антигенам А и В соответствуют антитела а и р. Если в эритроцитах нет антигена А или В, то в плазме крови обязательно есть антитела к этому антигену. ◄ 8^ СИСТЕМА РН • Если эритроциты содержат антиген РН (резус-фактор), то кровь называется резус-положительной: РЬ(+); в противном случае — резус-отрицательной: Р(1(—). Группа 0(1) — нет антигенов ни А, ни В Группа А (И) -есть только антигены А Группа В (II/) — есть только антигены В Группа АВ (IV) -есть антигены АиВ РЬ(+) Л1 ' 1 л 1 л РЬ(У) ] 1й17(-) }1р1>( ◄ 9 Если РИ(—) женщина забеременеет от РЬ(+) мужчины, то плод может оказаться РЬ(+). Тогда возникает резус-конфликт. РЕЗУСКОНФЛИКТ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ При резусконфликте во время беременности организм матери вырабатывает антитела к Р^1-антигену плода. Это может привести к гибели плода или к рождению больного ребенка. 10 ► ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ РЬ-антиген эритроцитов плода проникает через плаценту в организм матери V Иммунная система матери вырабатывает антитела к РЬ-антигену V Антитела проникают в организм плода и атакуют его эритроциты V чг »«•» При смешивании крови разных групп антитела атакуют соответствующие антигены. Это приводит к склеиванию эритроцитов, к их повреждению и к нарушениям кровообращения. Поэтому человеку можно переливать только кровь его группы по системе АВО и по Р^1. КРОВООБРАЩЕНИЕ • Внутренняя среда организма находится в постоянном движении, осуществляя обмен веществ между различными органами. • Кровь движется по замкнутой сердечно-сосудистой системе. Проходя по малому кругу кровообращения через легкие, она насыщается кислородом, а в большом круге кровообращения отдает его другим органам. • Лимфатическая система не замкнута. Лимфа образуется в органах и по лимфатическим сосудам попадает в кровь. Схема движения внутренней среды !► ВЕНЫ- -гС. по ним кровь возвращается к сердцу ЛИМФА ТИ-ЧЕСКИЕ СОСУДЫ — несут лимфу в крупные вены АРТЕРИИ — по этим сосудам кровь движется от сердца СЕРДЦЕ — его сокращения обеспечивают движение крови КРОВЕНОСНЫЕ КАПИЛЛЯРЫ — здесь происходит обмен веществ между кровью и другими тканями 4^ Схема кровообращения Яремные вены (правая и левая) несут кровь от головы Подключичные - ' вены (правая и левая) несут кровь от верхних конечностей Места впадения лимфатических сосудов в крупные вены Верхняя полая вена грудной ПРОТОК — крупный лимфатический сосуд, собирающий лимфу от большей части тела Яремная вена (правая) Общая сонная артерия (левая) ЛИМФАТИЧЕСКИЕ УЗЛЫ ЛИМФАТИЧЕСКИЕ СОСУДЫ Плечеголовная вена (правая) Подключичная вена (правая) ВЕРХНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА Легочные вены (правые) НИЖНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА Плечевые вены ^ (правые) ВОРОТНАЯ ВЕНА 2^ Лимфатическая система 32 Лучевые вены (правые) Локтевые вены (правые) I // подвздошная вена / (правая) Бедренная вена (правая) 3^ Сердечно- сосудистая система Плечеголовной ствол Подключичная артерия (левая) Дуга аорты Легочная артерия (левая) СЕРДЦЕ Плечевая артерия (левая) Лучевая артерия (левая) Локтевая артерия (левая) Общая подвздошная артерия (левая) Бедренная артерия (левая) Плечеголовные вены (правая и левая) ВЕРХНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА несет кровь от верхней половины тела (большой круг кровообращения) НИЖНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА несет кровь от нижней половины тела (большой круг кровообращения) Печеночные вены ВОЕ неа проь вещ-изв> орго а то обрс при( Общие подвздошные вены (правая и левая) собирают кровь от тазовых органов и от нижних конечностей лрово, АРТЕРИИ — по эппим сосудам кровь движется от сердца СЕРДЦЕ — его сокращения обеспечивают движение крови КРОВЕНОСНЫЕ КАПИЛЛЯРЫ — здесь происходит обмен веществ между кровью и другими Общая сонная артерия {левая} Плечеголовной ствол Подключичная ■ артерия (левая) - Дуга аорты Легочная артерия (левая) СЕРДЦЕ Плечевая артерия (левая) АОРТА > , Лучевая артерия (левая) Локтевая артерия (левая) Общая подвздошная артерия (левая) Бедренная артерия (левая) 4^ Схема кровообращения Яремные вены (правая и левая) несут кровь от головы Подключичные вены (правая и левая) несут кровь от верхних конечностей Плечеголовные вены (правая и левая) ВЕРХНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА несет кровь от верхней половины тела (большой круг кровообращения) НИЖНЯЯ ПОЛАЯ ВЕНА несет кровь от нижней половины тела (большой круг кровообращения) Печеночные вены Общие подвздошные вены (правая и левая) собирают кровь от тазовых органов и от нижних конечностей Общие сонные артерии (правая и левая) несут кровь к голове Подключичные артерии (правая и левая) несут кровь к верхним конечностям Плечеголовной ствол — рудимент правой дуги аорты (холоднокровных), дает начало правым подключичной и общей сонной артериям АОРТА — самая крупная артерия организма, несет насыщенную кислородом кровь в артерии большого круга кровообращения Печеночная артерия Общие подвздошные артерии (правая и левая) несут кровь к тазовым органам и к нижним конечностям 33 тканями СТРОЕНИЕ СЕРДЦА • Сердце имеет четыре камеры — два предсердия и два желудочка. Кровь по венам поступает в предсердия, из которых попадает в желудочки и далее выбрасывается в артерии. В правых камерах сердца протекает кровь, бедная кислородом, а в левых камерах — кровь, насыщенная кислородом. Между предсердиями и желудочками расположены створчатые клапаны, а на выходе из желудочков в артерии — полулунные клапаны. Клапаны сердца пропускают кровь только в одном направлении. РАБОТА СЕРДЦА В миокарде есть о Вид сердца снаружи 2^ Сердце в разрезе 3^ Аорта Верхняя полая вена Легочный ствол — Легочные вены (левые) Легочный полулунный клапан Аортальный полулунный клапан ПРАВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ Трехстворчатый клапан правый ЖЕЛУДОЧЕК ◄ 1 Сердце расположено . почти в центре образующие ПрОВОД грудной полости обладают автоматие и несколько ^ смещено влево. ВОЗбуЖДаТЬСЯ, Т. е. В1 импульсы. Импульсы мышечным клеткам с В норме возбуждени в синусно-предсердн на предсердия, а пот • Сокращения каме|: давления находящей крови между камера сосудами создает дв ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА (ЭКГ) отражает электрическую активность миокарда. &► тоны СЕРДЦА это звуки движения клапанов и стенок сердца. 9^ Нижняя полая вена Перикард Коронарные (венечные) артерии и вены обеспечивают кровоток в стенках сердца Полусухожильные нити и сосочковые мышцы укрепляют створки клапанов Двустворчатый клапан ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК ЛЕВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ Разрез сердца Работа клапанов СТВОРЧАТЫЙ ПОЛУЛУННЫЙ на уровне сердца КЛАПАН КЛАПАН клапанов (вид сверху) 4Т 5^ Двустворчатый клапан . Трехстворчатый клапан ВНУТРЕННЯЯ ОБОЛОЧКА представлена в основном соединительной тканью, а со стороны полости сердца -эпителием. Она образует клапаны сердца Стенка сердца имеет трехслойное строение. бТ Аортальный полулунный клапан Легочный полулунный Закрыт СРЕДНЯЯ ОБОЛОЧКА — сердечная мышца (миокард) состоит в основном из сердечной мышечной ткани. Обеспечивает сокращения сердца Перикарс НАРУЖНАЯ ОБОЛОЧКА (эпикард) в основном соединительнотканная. Эпикард является внутренним листком двухслойной околосердечной сумки — перикарда 10 ► СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ Сокращение (систола) и расслабление (диастола) камер сердца происходят в строгой очередности, образуя сердечный цикл. Каждый такой цикл продолжается около 0,8 с. В нем различают систолу и диастолу предсердий и желудочков, а также промежуток общей диастолы. Время ( ПРЕДО Створч клапань ЖЕЛУД Полулу) клапань У А СИ Ст ПОу Пр. вп зон 34 ◄ 1 Сердце расположено ПОЧТИ в центре грудной полости и несколько смещено влево. РАБОТА СЕРДЦА • в миокарде есть особые мышечные клетки, образующие проводящую систему сердца. Эти клетки обладают автоматией — способностью самопроизвольно возбуждаться, т. е. вырабатывать электрические импульсы. Импульсы проводятся к «рабочим» мышечным клеткам сердца, вызывая их сокращение. В норме возбуждение периодически возникает в синусно-предсердном узле и распространяется на предсердия, а потом на желудочки. • Сокращения камер сердца приводят к повышению давления находящейся в них крови. Разность давлений крови между камерами сердца и отходящими от него сосудами создает движущую силу кровообращения. ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА (ЭКГ) отражает электрическую активность миокарда. &► тоны СЕРДЦА I это звуки движения клапанов и стенок сердца. 9^ Проводящая система сердца ?► Синусно- -предсердный узел Предсердно- желудочковый узел Предсердно- желудочковый пучок Отдельные волокна в стенках желудочков Двустворчатый клапан ЫИ 1УДОЧЕК 10^ СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ Сокращение (систола) и расслабление \ (диастола) ЛЕВОЕ камер сердца ПРЕДСЕРДИЕ происходят в строгой очередности, образуя сердечный цикл. Каждый такой цикл продолжается около 0,8 с. В нем различают систолу и диастолу предсердий и желудочков, а также промежуток общей диастолы. Стенка сердца имеет трехслойное строение. 6Т Перикард АРУЖНАЯ ОБОЛОЧКА (эпикард) в сновном соединительнотканная, пикард является внутренним четком двухслойной околосердечной чмки — перикарда СИСТОЛА ПРЕДСЕРДИИ Створчатые клапаны открыты, полулунные — закрыты. Предсердия выбрасывают в почти наполненные желудочки заключительную порцию крови СИСТОЛА ЖЕЛУДОЧКОВ Желудочки сокращаются. Под давлением крови в них створчатые клапаны закрываются, а полулунные — открываются, и кровь выбрасывается в артерии ОБЩАЯ ПАУЗА Желудочки расслабляются, давление в них снижается. Створчатые клапаны вновь открываются, а полулунные — закрываются. Предсердия и желудочки наполняются кровью, поступающей из вен 35 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СОСУДОВ АРТЕРИИ • Толстая и упругая стенка артерий позволяет им выдерживать высокое давление крови. Гладкие мышцы артерий регулируют их просвет и сопротивление кровотоку. Таким образом артерии поддерживают в аорте давление, необходимое для поступления крови в органы, и распределяют кровоток в соответствии с потребностями каждого органа. 3^ Доля разных сосудов в создании сопротивления кровотоку Артерии „ У Вены Ф Капилляры При сужении артерии крови через нее проходит меньше, а давление перед местом сужения повышается. 4Т ВЕНЫ НАРУЖНАЯ ОБОЛОЧКА образована волокнистой соединительной тканью СРЕДНЯЯ ОБОЛОЧКА содержит гладкую мышечную ткань и эластические волокна ВНУТРЕННЯЯ ОБОЛОЧКА в основном образована однослойным эпителием При физической работе артерии скелетных мышц расширяются, и в мышцы поступает больше крови. Одновременно сужаются артерии органов пищеварения, благодаря чему поддерживается высокое давление крови в аорте, необходимое для поступления крови в головной мозг. ПОКОИ РАБОТА головной мозг Скелетные МЫШЦЫ Органы пищеварения * КРОВЕНОСНЫЕ КАПИЛЛЯРЫ • Стенка капилляров очень тонкая — она образована одним слоем эпителиальных клеток, лежащих на базальной мембране. Капилляров очень много, поэтому общая площадь их поверхности огромна. Эти сосуды осуществляют главную функцию кровообращения — обмен веществами между кровью и другими тканями. Артерии Другие органы 6>- Общая площадь внутренней поверхности разных сосудов 0 Капилляры Базальная мембрана Клетки эпителия Строение кровеносного капилляра 36 ВЕНЫ • Стенка вен относительно тонкая и мало эластичная. Поэтому вены легко спадаются. В расправленном состоянии вены заключают в себе большой объем крови. Гладкие мышцы вен изменяют их просвет и кровенаполнение. Так вены регулируют количество крови, поступающей к сердцу. Во многих крупных венах есть клапаны, направляющие движение крови к сердцу. Артерии Капилляры \ 9^ ^ Общий объем крови в разных сосудах Движению крови в венах способствуют сокращение скелетных мышц и пульсация артерий. ^0'^ Клапан Вена Скелетные Артерия мышцы При физической работе скелетные мышцы сдавливают вены. Кроме того, сокращаются гладкие мышцы самих вен. В результате емкость вен уменьшается, к сердцу поступает больше крови, а давление в сосудистой системе увеличивается. альная убрана тки эпителия 7 А Строение кровеносного капилляра РАБОТА 37 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ Обмен веществ между организмом и внешней средой 1Т Обмен веществ и энергии является одним из основных и неотъемлемых признаков жизни. Обмен веществ заключается в перемещении химических веществ из внешней среды во внутреннюю и обратно {внешний обмен), а также в перемещении и преобразовании веществ внутри организма (промежуточный обмен). Обмен веществ включает в себя разнообразные химические реакции синтеза, распада, окисления и взаимопревращений различных молекул. Все эти реакции осуществляются при обязательном участии многочисленных с^эерментов. и Органы дыхания ^Пот I Органы выделения \ Кал \ ВНЕШНИМ ОБМЕН ВЕЩЕСТВ со, Внещний обмен складывается из трех процессов: питания, дыхания и выделения (рис.1). Питание обеспечивает поступление в организм из внещней среды различных веществ, необходимых как строительный материал и источник энергии. Перед этим многие органические вещества должны пройти определенную подготовку в процессе пиш,еварения Питание и тесно связанное с ним пищеварение осуществляются органами пищеварения. Дыхание представляет собой совокупность процессов поступления в организм кислорода и выведения углекислого газа. Кислород необходим для биологического окисления органических веществ, которое является основным источником энергии для работы организма. Углекислый газ образуется в процессе биологического окисления. Газообмен между организмом и окружающей средой осуществляется органами дыхания. 1^1оча Выделением называется переход веществ из внутренней среды организма во внешнюю среду (показано на рис.1 черными стрелками). Выделению подлежат «лишние» или вредные соединения, как образующиеся в самом организме, так и поступающие из внешней среды. Это, прежде всего, конечные продукты распада и биологического окисления органических веществ. Кроме того, выделяться должны вода и другие неорганические соединения, в избытке поступившие в организм с пищей, а также различные вещества, в том числе ядовитые, случайно попавшие в организм. Функция выделения распределена между несколькими органами. Кроме специализированных органов выделения функиу\\о выполняют органы дыхания, органы пищеварения и кожа. ГЛАВНЫЕ ПУТИ ОБМЕНА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Проследим основные этапы обмена органических веществ, используя рисунок2. Первым важным этапом является поступление различных органических веществ в организм в процессе питания (пищеварения). При этом крупные органические молекулы сначала расщепляются пищеварительными ферментами до элементарных структурных блоков (цифра 1 на рис. 2). Так, белки распадаются до аминокислот, жиры — до глицерола и жирных кислот, полисахариды — до моносахаридов (в частности, крахмал расщепляется до глюкозы). Образовавшиеся структурные блоки поступают во внутреннюю среду организма и в дальнейшем, подобно деталям конструктора, используются клетками для синтезе собственных органических веществ (цифра 2 на рис. 2). Важно, что органические вещества, синтезируемые клетками человека, могут довольно сильно отличаться по строению от веществ, поступающих с пищей. Например, гликоген (основной резервный полисахарид клеток человека) устроен не так, как крахмал — растительный полисахарид, составляющий основную массу углеводов пищи. Вместе с тем, большинство крупных органических молекул как человеческого организма, так и пищи построены из одинаковых структурных блоков (например, и гликоген, и крахмал состоят из глюкозы). Благодаря этому упрощаются различные перестройки молекул. Синтезированные в организме белки, жиры и углеводы используются для выполнения тех или иных функций. При этом жиры и углеводы могут «откладываться про запас». Углеводы запасаются в виде гликогена. Включения гликогена есть практически во всех клетках организма, но основные его запасы находятся в печени и в мышцах. Жиры накапливаются в жировой ткани. Запасы белков в организме человека не создаются. Рано или поздно все синтезированные организмом молекулы опять подвергаются распаду (цифра 3 на рис. 2), а образующиеся структурные блоки возвращаются в «кругооборот» органических веществ. Так, при необходимости, из гликогена вновь образуется глюкоза, которая используется организмом. Рассмотрим след> этапе небольщие с дальнейшему расг значены на рисунк переплетаются, а I синтеза других. В также из белков (а только из продукте зательно содержат одних аминокисло в питании человек; Химические реакц! жиров и углеводов 1) окончательное (: 2) окисление проме количества энерги: Таким образом, в неорганические ве распаде образуете) удаляются из орга газ — с выдыхаем; ОБМЕН ЭНЕРГ Главным источнико веществ с участие^ реакциях распада с углеводы и жиры, г Выделяющаяся пр распадается, а эне жизнедеятельност энергии связывает I одних органически; синтеза других (см. Скорость потребл интенсивность пр взрослому челове необходимо окол 40% этой энергик сокращение, око. 15% — головным мембраны нейроно и еще 10% — на с если человек наход около 7000 кДж ; своего существован своего состава: для клеток и т.п. Из курса физики преобразующего э всех этапах обмена теряется в виде теп Пр имерно 80% теп 15% — легкими, 5^ ОБМЕН НЕОРГ В течение суток чел 2200 мл воды с ра (в основном, хлори 200 мл воды ежес в результате окис, вода и минеральн 1500 мл/сут). Сущее 500 мл/сут), с вы^ и с калом (около 10( В отличие от органи используются для ПС превращениям в про; из организма в том > 38 признаков жизни. Обмен веществ > внутреннюю и обратно (внешний анизма (промежуточный обмен). ИИ синтеза, распада, окисления 1ЯЮТСЯ при обязательном участии ств трех процессов; питания, дыхания ние в организм из внешней среды 1ЫХ как строительный материал 1 многие органические вещества цготовку в процессе пиищеварения. м пищеварение осуществляются окупность процессов поступления ния углекислого газа. Кислород окисления органических веществ, ;точником энергии для работы !уется в процессе биологического ганизмом и окружающей средой ия. |Д веществ из внутренней среды / (показано на рис.1 черными тежат «лишние» или вредные е из внешней среды. Это, прежде анических веществ. Кроме того, э поступившие в организм с пищей, е в организм. Функция выделения X органов выделения элу функцию )исунок 2. IX веществ в организм в процессе ала расщепляются пищеваритель-1ИС. 2). Так, белки распадаются до - до моносахаридов (в частности, блоки поступают во внутреннюю ользуются клетками для синтеза могут довольно сильно отличаться )сновной резервный полисахарид ахарид, составляющий основную ■ских молекул как человеческого (например, и гликоген, и крахмал ойки молекул. :я для выполнения тех или иных ас». Углеводы запасаются в виде ганизма, но основные его запасы ани. Запасы белков в организме 1ГЗЮТСЯ распаду (цифра 3 на рис. 2), органических веществ. Так, при шзуется организмом. Рассмотрим следующий этап обмена органических веществ, обозначенный на рис. 2 цифрой 4. На этом этапе небольшие органические молекулы (глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты и др.) подвергаются дальнейшему распаду с образованием продуктов, общих для обмена белков, жиров и углеводов (обозначены на рисунке синим цветом). На этом этапе пути превращений разных органических веществ тесно переплетаются, а промежуточные продукты расщепления одних веществ могут быть использованы для синтеза других. В результате становится возможным образование жиров и углеводов друг из друга, а также из белков (аминокислот). Однако аминокислоты, а следовательно, и белки не могут быть получены только из продуктов распада жиров и углеводов. Объясняется это тем, что в молекулах аминокислот обязательно содержатся атомы азота, которых нет в молекулах углеводов и жиров. Поэтому для образования одних аминокислот (и белков) необходим распад других. Отсюда следует вывод о незаменимости белков в питании человека. Химические реакции завершающего этапа полного распада органических веществ одинаковы для белков, жиров и углеводов (цифра 5 на рис. 2). В этих реакциях осуществляются два процесса: 1) окончательное разрушение органических молекул с образованием углекислого газа (СО^); 2) окисление промежуточных продуктов кислородом с образованием воды (Н^О) и выделением большого количества энергии. Второй процесс составляет суть дыхания. Таким образом, в результате полного распада и окисления органических веществ, из них получаются неорганические вещества — углекислый газ и вода. Так как аминокислоты содержат атомы азота, при их распаде образуется еще и аммиак (МН^). Перечисленные конечные продукты обмена органических веществ удаляются из организма в процессе выделения: вода и аммиак преимущественно с мочой, а углекислый газ — с выдыхаемым воздухом. ОБМЕН ЭНЕРГИИ Главным источником энергии в организме человека является клеточное дыхание — окисление органических веществ с участием кислорода. Кроме того, немного энергии образуется в предшествующих окислению реакциях распада органических молекул (см. рис. 2). Основным «топливом» для организма обычно служат углеводы и жиры, и только в крайних случаях для получения энергии используются белки. Выделяющаяся при распаде и окислении веществ энергия идет на синтез АТФ. В дальнейшем АТФ распадается, а энергия опять выделяется и используется для осуществления различных процессов жизнедеятельности, в том числе для синтеза органических веществ. Обратите внимание, как обмен энергии связывает между собой два противоположных направления обмена веществ: распад и окисление одних органических соединений дают энергию, необходимую для синтеза других (см. рис. 2). Скорость потребления энергии организмом прямо отражает интенсивность процессов жизнедеятельности. В среднем, взрослому человеку, занятому легким физическим трудом, необходимо около 10 000 кДж энергии в сутки. Примерно 40% этой энергии расходуется скелетными мышцами на их сокращение, около 25% — печенью (на синтез веществ), 15% — головным мозгом (на поддержание заряда наружной мембраны нейронов), примерно 10% тратится на работу сердца и еще 10% — на обеспечение функций других органов. Даже если человек находится в полном покое, ему все равно требуется около 7000 кДж энергии в сутки только для поддержания своего существования, в частности для постоянного обновления своего состава: для замены разрушающихся молекул, гибнущих клеток и т.п. Из курса физики известно, что КПД любого устройства, преобразующего энергию, всегда меньше 100%. Поэтому на всех этапах обмена энергии в организме часть ее обязательно теряется в виде тепла, которое выделяется во внешнюю среду. Примерно 80% теплоотдачи организма обеспечивается кожей, 15% — легкими, 5% — другими органами. ОБМЕН НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В течение суток человек потребляет с питьем и пищей в среднем 2200 мл воды с растворенными в ней минеральными солями (в основном, хлоридом натрия — около 5 г/сут). Еще около 200 мл воды ежесуточно образуется в самом организме в результате окисления органических веществ. Выделяются вода и минеральные вещества в основном с мочой (около 1500 мл/сут). Существенно меньше воды выделяется с потом (около 500 мл/сут), с выдыхаемым воздухом (около 400 мл/сут) и с калом (около 100 мл/сут). В отличие от органических веществ, вода и минеральные соли не используются для получения энергии, не подвергаются сложным превращениям в процессах промежуточного обмена и выделяются из организма в том же виде, что и поступают в него. Основные пути обмена органических веществ и энергии 2Т Крупные органические молекилы ^ Крупные оргОщ^ческие мт^екулы оргашзмо У МНз 4.4^2 ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛО ТЕПЛО 39 ДЫХАНИЕ • Дыхание — это процесс потребления организмом кислорода и выделения углекислого газа. Газообмен между атмосферным воздухом и кровью называется внешним дыханием и обеспечивается органами дыхания — легкими и внелегочными дыхательными путями. Газообмен между легкими и другими органами осуществляет система кровообращения. Клеточное дыхание — биологическое окисление — обеспечивает организм энергией. СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ Органы дыхания в целом 2^ Носовая полость Гортань __ Трахея Бронхи ЛЕГКИЕ Плевра Плевральная полость ГЛАВНЫЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ МЫШЦЫ Межреберные мышцы Диафрагма НИЖНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ И ЛЕГКИЕ 4Т Строение трахеи и крупных бронхов 5^ Главные бронхи Долевые бронхи Гортань Хрящевые элементы Тоахея дыхательным путям жесткость) ВЕРХНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ 3^ Отверстия для выхода обонятельных нервов Наружный.. Носовые ходы Твердое нёбо Доли правого легкого Доли левого легкого Артерии легких (несут венозную . кровь) У Вены , легких (несут артериальную кровь) ФУНКЦИИ ДЫХАТЕ • Дыхательные пути, ^ кондиционер, согрева (или охлаждают) возд поступающий к легки^ увлажняют его и очиш от пыли и микробов. В дыхательных путях находятся обонятельн рецепторы, а также ре торы, раздражение кот вызывает защитные р< ции — кашель и чихан Кроме того, дыхатель пути необходимы для создания голоса и реч ГОЛОС Голос создается .1 гортанью. ^ Она состоит из хрящей, которые подвижно соединены друг с другом и способны перемещаться соматическими мышцами гортани. 9^ При создании голоса мышцы гортани сокращаются и голосовые связки натягиваются. На выдохе струя воздуха прорывается через закрытую голосовую щель, и возникают Щитовид хрящ звуковые колебания голос. 10^ СВОБС Высота голоса (частота звуковых колебаний) зависит от степени напряжения и от длины голосовых связок, у мужчин гортань крупнее (образует кадык), голосовые связки длиннее и голос ниже. !!► ДЛИНА 40 Отверстия для выхода обонятельных нервов -троение иелкого бронха 5Т______^ Венозная кровь 16 ы — место ена оздухом э ФУНКЦИИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ • Дыхательные пути, как кондиционер, согревают (или охлаждают) воздух, поступающий к легким, увлажняют его и очищают от пыли и микробов. В дыхательных путях находятся обонятельные рецепторы, а также рецепторы, раздражение которых вызывает защитные реакции — кашель и чихание. Кроме того, дыхательные пути необходимы для создания голоса и речи. Зомах ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ Дыхательные пути выстланы мерцательным эпителием, большинство клеток которого имеет реснички. Согласованное биение ресничек способствует удалению из дыхательных путей слизи с пылью и микробами. 8^ Реснитчатая клетка Клетка, выделяющая слизь Слизистая оболочка Мышечная оболочка (ее клетки регулируют просвет бронхов) Артериальная кровь ГОЛОС Голос создается гортанью. Она состоит из хрящей, которые подвижно соединены друг с другом и способны перемещаться соматическими мышцами гортани. 9^ При создании голоса мышцы гортани сокращаются и голосовые связки натягиваются. На выдохе струя воздуха прорывается через закрытую голосовую щель, и возникают звуковые колебания — голос. 10^ Высота голоса (частота звуковых колебаний) зависит от степени напряжения и от длины голосовых связок, у мужчин гортань крупнее (образует кадык), голосовые связки длиннее и голос ниже. !!► Ш Щитовидный хрящ Подъязычная кость Надгортанный ^ хрящ Щитовидный хрящ Голосовая щель Черпаловидные хрящи Перстневидный хрящ Мышцы гортани Голосовые связки ГЛОТАНИЕ При проглатывании пищи гортань приподнимается, а надгортанник опускается, закрывая вход в гортань. Мягкое нёбо в этот момент перекрывает пище путь в носовую полость. 12Т Черпаловидный хрящ СВОБОДНОЕ ДЫХАНИЕ Сопрано Альт СОЗДАНИЕ ГОЛОСА Чем длиннее голосовые связки, тем ниже голос Тенор Баритон Бас ДЛИНА ГОЛОСОВЫХ СВЯЗОК Мягкое небо Надгортанник Гортань Пищевод Воздух РЕЧЬ Звуки речи образуются из голоса (создается - ^ » гортанью) и шума \ (возникает, ‘ когда воздух проходит через сужения в ротовой и носовой полостях). Гласные звуки создаются в основном голосом, глухие согласные — шумом, звонкие согласные — голосом и шумом. Главную роль при этом играет положение губ и языка. 13^ 41 ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ • Это — первый этап процесса дыхания. Суть его заключается в доставке кислорода из внешней среды во внутреннюю и выведении углекислого газа в обратном направлении. • Внешнее дыхание включает в себя вентиляцию легких и газообмен между воздухом в альвеолах и кровью в оплетающих их капиллярах. Аппарат внешнего дыхания Грудина Дыхательные пути ДВИЖЕНИЯ ЛЕГКИХ Спокойный вдох осуществляется всегда активно — за счет сокращения дыхательных мышц. Движения ребер и диафрагмы передаются к легким через герметичную плевральную полость. Спокойный выдох происходит пассивно — за счет эластичности легких. 6^ 42 Легкие Плевра — -. оболочка, выстилающая грудную полость и покрывающая легкие Плевральная -^ полость — щель между наружным и внутренним листками плевры Ребра Наружные межреберные мышцы — поднимают ребра Внутренние межреберные мышцы — опускают ребра ДВИЖЕНИЯ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ При вдохе грудная полость расширяется вниз, вверх и в стороны. 3^ Главные дыхательные мышцы обеспечивают спокойный вдох 4^ Наружные межреберные мышцы поднимают ребра Диафрагма, — сокращаясь, опускается и становится более плоской X I V- Ч X г* ■ -М / [ выдох вдох выдох Действие межреберных мышц основано на принципе рычага: в точке А сила тяги имеет большее плечо, чем в точке В, поэтому нижнее ребро движется вверх. 2Т Грудина Диафрагма Грудная полость Позвоночник Вспомогательные дыхательные мышцы участвуют в усиленном дыхании. ◄ 5 МЫШЦЫ ВДОХА Мышцы шеи поднимают грудину и верхние ребра Грудные мышцы поднимают верхние ребра МЫШЦЫ ВЫДОХА Внутренние межреберные мышцы опускают ребра ■ Мышцы брюшного пресса опускают нижние ребра и втягивают переднюю брюшную стенку ВДОХ При сокращении мышц вдоха расширяется грудная полость, давление в легких становится ниже атмосферного, и в них входит воздух Когда мышцы вдоха расслабляются, легкие сжимаются под действием упругих сил. Давление в легких повышается, и из них выходит воздух Легкие Плевральная полость Диафрагма ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ При спокойном дыхании за один вдох в легкие входит 0,3—0,5 л воздуха (дыхательный объем). При самом глубоком дыхании дыхательный объем может достигать 3—5 л (жизненная емкость легких). Но и тогда после выдоха в легких остается более 1 л воздуха (остаточный объем). ?► МЕРТВОЕ 150 ПРОСТРАНСТВО ме^ образовано про теми областями органов дыхания,где нет газообмена с кровью. В норме это внелегочные дыхательные пути и большинство бронхов. Объем заключенного в них воздуха — около 150 мл, что составляет 30% дыхательного объема при спокойном дыхании. Таким образом, в обычных условиях почти треть вдыхаемого воздуха не участвует в газообмене. &► ТРИ ВОПРОСА Г МЕРТВОЕ ПРОС1 Почему в выды: воздухе содер> больше кислор в альвеолярно^ Почему при ре^ но глубоком дь газообмен в ле эффективнее,' частом, но пов( Почему дыхате у индейца на р| справа не мож< длинной? 10^ Ребра Наружные межреберные мышцы — поднимают ребра . Внутренние ■ межреберные ■ мышцы — опускают ребра Действие межреберных мышц основано на принципе рычага: в точке А сила тяги имеет большее плечо, чем в точке В, поэтому нижнее ребро движется вверх. 2Т I Вспомогательные дыхательные мышцы участвуют в усиленном дыхании. ◄ 5 МЫШЦЫ ВДОХА Мышцы шеи поднимают грудину и верхние ребра Грудные мышцы поднимают верхние ребра МЫШЦЫ ВЫДОХА Внутренние межреберные мышцы опускают ребра Мышцы брюшного пресса опускают нижние ребра и втягивают переднюю брюшную стенку Когда мышцы вдоха расслабляются, легкие сжимаются под действием упругих сил. Давление в легких повышается, и из них выходит воздух ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ ^ При спокойном дыхании за один вдох в легкие входит 0,3—0,5 л воздуха (дыхательный объем). При самом глубоком дыхании дыхательный объем может достигать 3—5 л (жизненная емкость легких). Но и тогда после выдоха в легких остается более 1 л воздуха (остаточный объем). ?► МЕРТВОЕ ПРОСТРАНСТВО образовано теми областями органов дыхания, где нет газообмена с кровью. В норме это внелегочные дыхательные пути и большинство бронхов. Объем заключенного в них воздуха — около 150 мл, что составляет 30% дыхательного объема при спокойном дыхании. Таким образом, в обычных условиях почти треть вдыхаемого воздуха не участвует в газообмене. 8^ 150 мл — мертвое пространство 150 мл 350 мл 1^ ГАЗООБМЕН МЕЖДУ ВОЗДУХОМ И КРОВЬЮ _ происходит путем диффузии по разности концентраций газов. В мертвом пространстве газообмен не идет. 9Т 150 мл ТРИ ВОПРОСА ПРО МЕРТВОЕ ПРОСТРАНСТВО Почему в выдыхаемом воздухе содержится больше кислорода, чем в альвеолярном воздухе? Почему при редком, но глубоком дыхании газообмен в легких эффективнее, чем при частом, но поверхностном? Почему дыхательная трубка у индейца на рисунке справа не может быть очень длинной? 10 ► :лыйГАЗ р) 0% — нсо_ ДИФФУЗИЯ ГАЗОВ Из одной среды в другую газы переходят вследствие разности их давления (цифры на рисунке — мм рт.ст.). ЗТ оцитах ■1ЬСО, со. 0, к львеоле _ 0 150 а эпителия 1ЛЫ а эпителия чосного 1яра легких Эритроцит выходит обождем ие )лей эундирует эод. щество ислый газ, бином, ая чое вещество 40 45 100 40 >5 2 3: А со го 3 О Ч'О § 5<а ^ о Л а 00 ? В ЛЕГКИХ В ДРУГИХ ОРГАНАХ СО, О, 40 100 45' 40 60 0 \ г КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ • В клетках кислород окисляет органические вещества с образованием углекислого газа, воды и энергии. Часть энергии выделяется в виде тепла, а часть — запасается в виде АТФ, которую клетки используют для своей жизнедеятельности. ?► ПЕРВАЯ СТАДИЯ КЛЕТОЧНОГО ДЫХАНИЯ В отличие от горения, при биологическом окислении энергия выделяется постепенно и небольшими порциями. На первой стадии органические молекулы поэтапно распадаются до углекислого газа. При этом они окисляются, т. е. теряют электроны. Электроны (в составе атомов водорода) переходят на особые молекулы-переносчики. Уже при распаде органических молекул (даже без их окисления) выделяется энергия и образуется АТФ, но немного. Суммарное уравнение первой стадии (для окисления глюкозы): -г 6Н,0 = 6СО, -г 24Н. 8^ Окончание первой стадии клеточного дыхания, а также вся его вторая стадия протекают в митохондриях. Эти органеллы имеют две мембраны, между которыми есть узкое пространство. Такое строение митохондрий играет важную роль в выполнении их специальной функции — энергообеспечения клетки. 9^ ВТОРАЯ СТАДИЯ КЛЕТОЧНОГО ДЫХАНИЯ Электроны отрываются от атомов водорода молекулы-преносчика и движутся по особым молекулам внутренней мембраны митохондрии к кислороду. Энергия этого движения электронов используется белками-насосами для закачивания ионов Н^ в межмембранное пространство. Потом ионы Н'^ возвращаются внутрь митохондрии путем диффузии. При этом выделяется энергия, которая используется для синтеза АТФ. Суммарное уравнение второй стадии (для окисления глюкозы): 24Н + 60, = 6Н,0 -Г 6Н,0. ВЫДЕЛЕНИЕ ПИТАНИЕ 24е 1 1 С,Н,,0, + бО,= 6С0,+ 6Н,0 ОБЩАЯ СХЕМА РАСПАДА И ОКИСЛЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ГЛЮКОЗЫ Аэробный распад (при дыхании)__________________ Анаэробный распад (без дыхания) 'ээсюсю — 2ЭЗЭ ^ 2ЭСО, 2ЭСО^ 2Э(Ю ^ 2ЭЭ ^ 2ЭСО, 4Н 4Н 16Н Окисление промежуточных продуктов распада МЕХАНИЗМ ОКИСЛЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ РАСПАДА Окисление: отъем пары электронов в составе двух атомов водорода Окисленная молекула (нет двух электронов)1 Молекула-переносчик атомов водорода 9 — Электрон Атом водорода Перенос электронов от окисляемых веществ к внутренней мембране митохондрии МИТОХОНДРИЯ Белок- насос Наружная мембрана ◄ 6 Схема и суммарное уравнение клеточного дыхания на примере окисления глюкозы (СбН^^^б^ Окисление глюкозы — главный источник энергии в организме человека. При анаэробном распаде одной молекулы глюкозы (без окисления) образуется только 2 молекулы А ТФ Когда к распаду молекулы глюкозы добавляется окисление, образуется еще 36 молекул А ТФ 45 ПИЩЕВАРЕНИЕ • в процессе продвижения по пищеварительному каналу происходит обработка пищи, в основном под действием соков пищеварительных желез. В результате из пищи извлекаются различные вещества, которые всасываются во внутреннюю среду организма. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ МОТОРИКА (ДВИЖЕНИЕ) Благодаря согласованной деятельности разных слоев мышц стенки пищеварительного канала осуществляется задержка или продвижение его содержимого. 4аТ ЗАДЕРЖКА ПРОДВИЖЕНИЕ Продольный к1 мышечный слой - Сфинктер (мышца-замыкатель)— утолщение ' ^ кругового мышечного слоя 46^ Особый вид моторики — перистальтика — волнообразное сокращение участков кругового мышечного слоя. Область сжатия продвигается вдоль участка пищеварительного канала, продвигая в ту же сторону его содержимое. Круговой мышечный слой I 4 ;::Сэ” ♦ 46 ♦ Внутренняя среда Внешняя среда (полость пищеварительного канала) Общий план строения стенки пищеварительного канала зт Крупная пищеварительная железа (например, поджелудочная) и ее проток однослойным, а в верхних и самых нижних отделах канала — многослойным эпителием, который формирует железы СЕКРЕЦИЯ 5^ Секреция пищеварительных соков осуществляется несколькими крупными и множеством мелких желез. Последние образованы эпителием слизистой оболочки пищеварительного канала. образована обычно двумя слоями гладких мышц — круговым и продольным. В верхних и самых нижних отделах канала — мышцы поперечнополосатые в основном, соединительнотканная. В желудке и кишках она обычно образована брюшиной и называется серозной оболочкой МЕЛКИЕ ЖЕЛЕЗЫ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ: многоклеточные ПЕРЕВАРИВАНИЕ • По мере продви: крупные органиче! расщеплению (гид пищеварительных молекулы, а также всасываются. Каж играет при этом се 7Т «ПИЩЕВАРИТЕЛЫ ПРОТОК ОТДЕЛЫ ПИЩЕВАРИТЕ, происходящие; справа — них пищи, а также суточи РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ определение качества пи ее размельчение и смачи начальное расщепление ГЛОТКА, ПИЩЕВОД продвижение пищевого I в желудок ЖЕЛУДОК накопление, переметив^ размельчение пищи; пор подача пищевой кашиць кишку; разворачивание молекул белков (денату начальное расщепление ТОНКАЯ КИШКА основные процессы рас органических веществ и Соки поджелудочной ж кишки содержат много»-(ферменты, расщепляюи все органические вещее до структурных блоков, одни ферменты действу кишки, а другие — на ш эпителиальных клеток V клетках. Переваривание жиров г проблему, поскольку о^ не растворимы в воде. / кислоты способствуют I капелек жира (эмульгаЕ растворимость жиров. I этому жиры становятся ферментов (липаз). Площадь внутренней п< тонкой кишки очень ве^ 200 м^), что обеспечив^ всасывание веществ из внутреннюю среду оргг ТОЛСТАЯ КИШКА завершение всасывани воды и неорганически) расщепление некоторь веществ микробами, ф кала Внутренняя среда Внешняя среда (полость пищеварительного канала) емки ш (рупная пищеваритель-юя железа (например, юджелудочная) I ее проток Лимфатический узелок 1ЕЧНАЯ НАРУЖНАЯ ЮЧКА ОБОЛОЧКА ювана в основном. 40 двумя соединительно- 4и гладких тканная. 1 — круговым В желудке и дольным. кишках она хних и самых обычно образо- их отделах вана брюшиной ю — мышцы и называется 1ечно- серозной атые оболочкой 'ИЕ ЖЕЛЕЗЫ !ИСТОЙ ОБОЛОЧКИ: оклеточные ПРОТС ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ • По мере продвижения по пищеварительному каналу, крупные органические молекулы подвергаются расщеплению (гидролизу) под действием ферментов пищеварительных соков. Образовавшиеся небольшие молекулы, а также неорганические вещества всасываются. Каждый отдел пищеварительного канала играет при этом свою особую роль. 7 Т «ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ КОНВЕЙЕР» Схема ферментативного гидролиза на примере мальтозы Малыпоза^ / он он ФЕРМЕНТ (мальтоза) Я А он он с ОТДЕЛЫ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА: слева — основные процессы, в них происходящие; справа — протяженность отделов и среднее время пребывания в них пищи, а также суточный объем пищеварительных соков РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ определение качества пищи, ее размельчение и смачивание слюной, начальное расщепление углеводов ГЛОТКА. ПИЩЕВОД продвижение пищевого комка в желудок 1,0 л Слюна 10см\ 30 см 10 с ЖЕЛУДОК накопление, перемешивание, размельчение пищи; порционная подача пищевой кашицы в тонкую кишку; разворачивание цепочечных молекул белков (денатурация) и их начальное расщепление Желудочный сок содержит соляную ^ « кислоту и имеет ' ^ кислую реакцию ДЕНАТУРАЦИЯ ^ ДРОБЛЕНИЕ ТОНКАЯ КИШКА основные процессы расщепления органических веществ и всасывания Соки поджелудочной железы и тонкой кишки содержат многочисленные ферменты, расщепляющие почти все органические вещества пищи до структурных блоков. При этом одни ферменты действуют в полости кишки, а другие — на поверхности эпителиальных клеток или в самих клетках. Переваривание жиров представляет проблему, поскольку они не растворимы в воде. Желчные кислоты способствуют размельчению капелек жира (эмульгации), повышая растворимость жиров. Благодаря этому жиры становятся доступны для ферментов (липаз). Площадь внутренней поверхности тонкой кишки очень велика (около 200 м^), что обеспечивает быстрое всасывание веществ из ее просвета во внутреннюю среду организма. ТОЛСТАЯ КИШКА завершение всасывания (в основном воды и неорганических солей), расщепление некоторых органических веществ микробами, формирование кала Желчь 1,0 л Сок 1,0 л поджелудочное железы 4 м 6^ 2,0л Сок тонкой кишки '1.5м V 16 ч 0,5 л Сок толстой кишки ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ ОСНОВНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ. Ножницы изображают пищеварительные ферменты (названы только некоторые) КРАХМАЛ ЖИРЫ Амилаза Мальтоза ^^7 • . . • ЭМУЛЬГАЦИЯ ^1* у ^влчные Т ♦ кислоп 4 ТрипешГ^ Химотрипсин • ^ Липазы • КЛЕТКИ ЭПИТЕЛИЯ ТОНКОЙ КИШКИ СИНТЕЗ • • • • « Глюкоза к н • • • • ▼ ЛИМФА. Аминокислоты • • •• Жирные кислоты • ■ т КРОВЬ. ВСАСЫВАНИЕ ОСНОВНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Остатки молекул белков и полисахаридов, образовавшиеся в результате расщепления в полости тонкой кишки, поступают в клетки ее эпителия и переводятся во внутреннюю среду. Моносахариды и аминокислоты, будучи хорошо растворимы в воде, поступают далее в кровь. У жиров особая судьба. Они сначала разрушаются, а потом заново синтезируются в эпителиальных клетках, откуда переходят в лимфу 47 РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ Начальные отделы пищеварительного канала !► Носовая полость Верхняя челюсть РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ ГУБЫ ЗУБЫ ЯЗЫК Нижняя челюсть Подъязычная кость Нёбная миндалина Язычная миндалина Надгортанник Гортань ЗУБЫ Строение зуба 3^ Десна КОРОНКА ШЕЙКА КОРЕНЬ Эмаль Дентин Цемент Пульпа — / мягкие ткани полости зуба Твердое нёбо |.\ А Мягкое нёбо Язычок Глоточная миндалина ОТДЕЛЫ ГЛОТКИ Носоглотка Ротоглотка Кровеносные сосуды Нервы Костная ткань челюсти Ротовая полость 2^ ЗУБЫ Резцы Клык ' Малые ■ коренные Большие коренные СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ 41 Гортаноглотка Язычок ПИЩЕВОД ЗЕВ (вход в глотку) Нёбная миндалина (левая) ЯЗЫК Уздечка языка Виды зубов 4Т л I ПОСТОЯННЫЕ ВРЕМЕННЫЕ (МОЛОЧНЫЕ) ПОСТОЯННЫЕ I 5 и о Г 'о Резцы Клыки Малые коренные Большие коренные Корни молочного зуба разрушаются, и он вытесняется растущим постоянным зубом. 6^ 5А Сроки прорезывания молочных зубов 48 20—24мес Сроки Юлет прорезывания I постоянных зубов 11—13лет | Зачаток ?► 9 лет \ ' постоянного \ зуба Влет , \ 1 'г / , ■/-:-'/ 5-ЛЕТНИЙ РЕБЕНОК — ВЗРОСЛЫЙ ЧЕЛОВЕК- полный набор полный набор из 20 молочных зубов из 32 постоянных зубов 11— 15 лет 6—7 лет 13- 16 лет г' 18-30 лет Слизистая оболочка ротовой полости содержит множество мелких слюнных желез. Три пары крупных слюнных желез находятся вне ротовой полости и связаны с ней выводными протоками. ◄ 8 ► Проток с сквозь мь у второг коренног КРУПНЫЕ . СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ Отверстия выводных протоков подъязычной слюнной железы Околоушная Подъязычная Выводнь Подчелюстная железы с прото на сосо^ ГЛОТКА И ПИЩЕВ 10^ Вид глотки сзади (разрез) Глотка— это трубка с несколькими отверстиями, переходящая в пищевод. Мышечная ^ оболочка глоткй и начального отдела пищевода образована поперечнополосатыми соматическими' мышцами. ’ Отверстие, ^ ведущее из носовой полости^ Отверстие, ' ведущее из ротовой полости (виден корень языка) /' Отверстие, ^ ведущее в гортань (сверху — надгортанник) ОБОЛОЧКИ СТЕНКИ ГЛОТКИ И ПИЩЕВОДА Слизистая Мышечная Соединительно- тканная 1\ \ протоков подъязычной слюнной железы ОЯННЫЕ •ИЕННЫЕ ОЧНЫЕ) ЭЯННЫЕ * а е и 0 1 коренные Большие коренные 10 лет я I 3 лет : 11— 15 лет 6—7 лет 1лный набор ! 32 постоянных зубов СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ Слизистая оболочка ротовой полости содержит множество мелких слюнных желез. Три пары крупных слюнных желез находятся вне ротовой полости и связаны с ней выводными протоками. ◄ 8 ► Проток околоушной железы проходит сквозь мышцы щеки и открывается у второго верхнего большого коренного зуба / КРУПНЫЕ СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ . Околоушная Подъязычная ' Подчелюстная / Выводные протоки подчелюстной железы открываются совместно с протоком подъязычной железы на сосочках под языком. ГЛОТКА И ПИЩЕВОД 10 ► Вид глотки сзади (разрез) Глотка — это трубка с несколькими отверстиями, переходящая в пищевод. Мышечная оболочка глотк и начального отдела пищевода образована поперечнополосатыми соматическими мышцами. Отверстие, '' . ведущее из носовой полости Отверстие, ведущее из ротовой полости (виден корень языка) у Отверстие, ^ ведущее в гортань (сверху — надгортанник) ОБОЛОЧКИ СТЕНКИ ГЛОТКИ И ПИЩЕВОДА Слизистая --- Мышечная ------ Поперечно- полосатые мышцы глотки Отверстие, . ведущее > в пищевод ЯЗЫК Язык участвует в движении пищи, является органом вкуса и речи. Основную массу языка образуют поперечнополосатые мышцы. Слизистая оболочка языка образует сосочки, увеличивающие площадь его рецепторной поверхности. 9^ Надгортанник Язычная миндалина Вход в пищевод Голосовая щель — Вход в гортань Надгортанник Нёбные миндалины Язычная миндалина СОСОЧКИ ЯЗЫКА Желобоватые \ Листовидные Гоибовидные Нитевидные ЧАСТИ ЯЗЫКА Корень Тело Кончик ■ ч Вкусовые почки — скопления вкусовых рецепторов Мелкие слюнные железы ГЛОТАНИЕ При глотании мягкое нёбо закрывает вход в носовую полость, а надгортанник вход в гортань. По пищеводу пищевой комок продвигается благодаря перистальтике. Соединительно- тканная Мягкое нёбо — 1 Корень языка " , 1 ' .|1!1 ' Пищеводе '/'.'] ' ■№' пищевым Пищевой комок ' комком 1' Г ' ' ■ внутри Надгортанник ж 49 ЖЕЛУДОК И ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА • Желудок накапливает пищу, превращает ее в кашицу и малыми порциями направляет в двенадцатиперстную кишку, куда поступают также желчь и сок поджелудочной железы. ПЕЧЕНЬ и ЖЕЛЧЕВЫВОДЯЩИЕ ПУТИ 2 ▼ Правая доля ЖЕЛЧНЫЙ ПУЗЫРЬ концентрирует и накапливает желчь, выбрасывая ее во время пищеварения Пищевод СТРОЕНИЕ СТЕНКИ ЖЕЛУДКА 1аТ Железа слизистой оболочки желудка 16Т Общий печеночный проток Общий желчный '' проток Сфинктер 4^ ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНАЯ КИШКА- центральное звено пищеварительного канала. Здесь происходит переваривание и всасывание большей части органических веществ, а также образуется ряд гормонов, играющих важную роль в регуляции пищеварения МОТОРИКА ЖЕЛУДКА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЕ ГОРМОНЫ 5^ Содержимое желудка перемешивается благодаря перистальтике. Выходной отдел желудка (привратник) периодически выбрасывает порции пищевой кашицы в тонкую кишку при поочередном сокращении сфинктеров. 50 Перемешивание и продвижение по желудку Продвижение из желудка в тонкую кишку 6^ Некоторые клетки слизистой оболочки желудка и кишок вырабатывают и выделяют в кровь гормоны, регулирующие процессы пищеварения. На схеме показаны места образования и действие трех таких гормонов. Усиление образования и выведения желчи Усиление моторики желудка и секреции желудочного сока Привратник ♦ ГАСТРИН ] Усиление секреции сока поджелудочной железы -^кишка СЕКРЕТИН, ХОЛЕЦИСТОКИНИН ПЕЧЕНЬ • Печень — главная «биохимическая лаборатория» орган! В ней преобразуютс? различные продукты обмена белков, липи углеводов, синтезир; гликоген, глюкоза, аминокислоты, мноп белки крови, холест( мочевина. В печени обезврежи! ядовитые вещества. I обеспечивает 30% в( теплопродукции оргг Секрет печени — желчь — играет важ1 роль в пищеварении и выделении. &► Микроскопическое строение печени Пластины из печеночных клеток образуют сложную трехмерную структуру печеночной дольки — «строительной единицы» печени. - ' Желчные капилляры 9^ ФУНКЦИИ ЖЕЛЧИ Основная функция желчи • участие в переваривании ж Такие компоненты желчи, желчные кислоты и фосфс эмульгируют жиры пищи,) их растворение и всасывай Кроме того, секретируя же печень участвует в процесс выделения. С желчью из 0| выводятся избытки холест а также ядовитый продукт гема — билирубин. Химич превращения гема и билир сопровождаются образовг различно окрашенных вей. Некоторые их этих вещест определяют цвет желчи, кг и мочи, а также окраску кс при разных видах желтухи лизистой оболочки Добавочные клетки выделяют слизь Эндокринные клетки . А-,.. V моторики секреции >го со^а Усиление ] секреции сока поджелудочной железы ^хишка 'ИН, ОКИНИН ПЕЧЕНЬ • Печень — главная «биохимическая лаборатория» организма. В ней преобразуются различные продукты обмена белков, липидов и углеводов, синтезируются гликоген, глюкоза, аминокислоты, многие белки крови, холестерол, мочевина. В печени обезвреживаются ядовитые вещества. Печень обеспечивает 30% всей теплопродукции организма. Секрет печени — желчь — играет важную роль в пищеварении и выделении. 8^ Микроскопическое строение печени Пластины из печеночных клеток образуют сложную трехмерную структуру печеночной дольки — «строительной единицы» печени. -■ 7 А Кровоснабжение печени. Центральная вена несет кровь из капиляров печеночной дольки в печеночные вены Направление тока желчи В ПЕЧЕНЬ ПОСТУПАЮТ: ИЗ АОРТЫ — кислород, продукты обмена веществ ИЗ СЕЛЕЗЕНКИ — ядовитые продукты распада гемоглобина ИЗ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ — гормоны, регулирующие обмен веществ ИЗ ЖЕЛУДОЧНОКИШЕЧНОГО ТРАКТА — питательные вещества, ядовитые вещества Направление тока крови Желчный проток несет желчь в общий печеночный проток ~ Вена несет кровь из воротной вены Желчные капилляры 9^ ФУНКЦИИ ЖЕЛЧИ Основная функция желчи — участие в переваривании жиров. Такие компоненты желчи, как желчные кислоты и фосфолипиды эмульгируют жиры пищи, улучшая их растворение и всасывание. Кроме того, секретируя желчь, печень участвует в процессах выделения. С желчью из организма выводятся избытки холестерина, а также ядовитый продукт распада гема — билирубин. Химические превращения гема и билирубина сопровождаются образованием различно окрашенных веществ. Некоторые их этих веществ определяют цвет желчи, кала и мочи, а также окраску кожи при разных видах желтухи. Особые, очень широкие и проницаемые кровеносные капилляры печени несут смешанную артериальновенозную кровь в центральные вены печеночных долек Артерия несет кровь из печеночной артерии ПЕЧЕНЬ ВОРОТНАЯ ВЕНА ЖЕЛЧЕВЫВОДЯЩИЕ ПУТИ I Билирубин 13 \ Гем Компоненты желчи _ в составе липидной капли: холестерол желчные кислоты фосфолипиды --- Ш: ТОНКАЯ КИШКА СЕЛЕЗЕНКА ТОЛСТАЯ КИШКА Бактерии Жиры пищи и продукты их расщепления А Кал ПОЧКА Моча 51 ТОНКАЯ КИШКА • Тонкая кишка — основной «плацдарм» пищеварения. Именно здесь происходит ферментативное расщепление большинства белков, жиров и углеводов пищи, а также всасывание продуктов этого расщепления. При этом некоторые пищеварительные ферменты поступают в тонкую кишку с соком поджелудочной железы, другие -призводятся ее собственными эпителиальными клетками. • Строение тонкой кишки соответствует ее функциям. В частности, благодаря сложному рельефу внутренней поверхности тонкой кишки создается большая площадь для работы ферментов и для всасывания. Строение тонкой кишки !► Брыжейка тонкой кишки 1|' (складка брюшины) ' I , СЕРОЗНАЯ ОБОЛОЧКА ^ МЫШЕЧНАЯ ОБОЛОЧКА Круговые мышцы Продольные мышцы Строение слизистой оболочки тонкой кишки 2Т Лимсратические узелки (в подвздошной кишке они группируются в крупные бляшки) Кишечные ворсинки Кровеносные капилляры Клетки эпителия тонкой кишки зт Микроворсинки — пальцевидные выросты всасывающих клеток Железистая ^ клетка — одноклеточная железа Расщепление органических веществ происходит в просвете тонкой кишки и продолжается на поверхности ее стенки. 4^ Крупные органические молекулы пищи ^ II ]|| . V 1111 1' III ‘ VII Полисахариды, покрывающие мембрану микроворсинок, удерживают пищеварительные ферменты на ее поверхности Пищ еварит ельные ферменты Круговые складки слизистой оболочки СЛИЗИСТАЯ ОБОЛОЧКА образует многочисленные ворсинки, которые придают внутренней поверхности тонкой кишки бархатистый вид Лимфатический капилляр — крупный сосуд, по которому из ворсинки выводятся всосавшиеся жиры - Гпадкомышечные клетки слизистой оболочки. Их ритмичные сокращения способствуют оттоку лифмы из кишечных ворсинок. Кроме того, от степени напряжения этих клеток зависит площадь поверхности слизистой оболочки, а следовательно, скорость всасывания в тонкой кишке Одноклеточные кишечные железы Сложный рельеф внутренней поверхности тонкой кишки в сотни раз увеличивает площадь поверхности для всасывания. 5Т Кишка как гладкий Площадь цилиндр 4 м » ^ 7 <6 Небольшие органические молекулы всасываются в цитоплазму эпителиальных клеток Ч л*» *• V 1 \3 см Круговые складки 1 ' в»» < ■ 1 Тю' Ворсинки Микроворсинки поверхности 0,3 м2 Увеличивают площадь поверхности в 3 раза Увеличивают площадь поверхности еще в 10раз Увеличивают площадь поверхности еще в 20раз. Итоговая площадь поверхности 200м2 ТОЛСТАЯ КИШЮ 6^ Строение толстой кишки (на рисунке показаны слепая кишка и начало ободочной кишки) СЛИЗИСТАЯ ОБОЛОЧКА МЫШЕЧНАЯ ОБОЛОЧКА Ее наружный слой образован тремя продольными лентами. Они ■ стягивают кишку, из-за чего она образует вздутия и складк! Полулунные складки стенки кишки СЕРОЗНАЯ ОБОЛОЧКА 9^ У человека слепая кишка слабо развита и мало значима для пищеварения. Но у некоторых травоядных в ней происходит о^аботка пищи бактериями, и этот отдел кишки очень велик. КРС 11^ Строение прямой кишки СЛИЗИСТАЯ ОБОЛОЧКА — -ее эпителий в нижних отделах кишки ■ многослойный, переходящий в кожный МЫШЕЧНАЯ ^ ОБОЛОЧКА в нижних отделах кишки образует два сфинктера: внутренний -сфинктер — гладкомышечный, непроизвольный; наружный ^ сфинктер — поперечнополосатый, произвольный \ ^ \ X л * I а л# 52 Круговые складки слизистой оболочки ТАЯ ОБОЛОЧКА т многочисленные ворсинки, ? придают внутренней по-ти тонкой кишки бархати-3 ТОЛСТАЯ КИШКА 6^ Строение толстой кишки (на рисунке показаны слепая кишка и начало ободочной кишки) СЛИЗИСТАЯ ОБОЛОЧКА МЫШЕЧНАЯ ОБОЛОЧКА Ее наружный слой образован тремя продольными лентами. Они стягивают кишку, из-за чего она образует вздутия и склодю Полулунные складки стенки кишки СЕРОЗНАЯ ОБОЛОЧКА Строение слизистой оболочки толстой кишки ◄ 7 Кишечный эпителий ическии капилляр — крупный 1 которому из ворсинки ся всосавшиеся жиры ышечные клетки слизистой /. Их ритмичные сокращения пвуют оттоку лифмы из X ворсинок. Кроме того, от напряжения этих клеток площадь поверхности 1й оболочки, а следовательно, ■> всасывания в тонкой кишке почные кишечные железы л рельеф внутренней тсти тонкой кишки |аз увеличивает площадь 5СТИ для всасывания. ак гладкий Площадь ' поверхности — 4м ^ 0,3 м2 Увеличивают площадь поверхности I в 3 раза Увеличивают площадь р поверхности еще в 10раз Увеличивают площадь поверхности еще в 20 раз. у Итоговая площадь поверхности 200 м2 /е I I V фсинки 9^ У человека слепая кишка слабо развита и мало значима для пищеварения. Но у некоторых травоядных в ней происходит о^аботка пищи бактериями, и этот отдел кишки очень велик. КРОЛИКА ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ ЧЕЛОВЕКА Слепая кишка Строение прямой кишки СЛИЗИСТАЯ ОБОЛОЧКА — ее эпителий в нижних отделах кишки многослойный, переходящий в кожный МЫШЕЧНАЯ ОБОЛОЧКА в нижних отделах кишки образует два сфинктера: внутренний сфинктер — гла дкомышечный, непроизвольный; наружный сфинктер — поперечнополосатый, произвольный 10^ БАКТЕРИИ ТОЛСТОЙ КИШКИ составляют около трети от массы ее содержимого. Они разлагают растительные волокна, вырабатывают витамины В и К, мешают развитию вредных микробов. ' БИФИДОБАКТЕРИИ— одна из наиболее многочисленных групп микробов толстой кишки КИШЕЧНАЯ ПАЛОЧКА — наверно, самая изученая бакте-ия в мире ДЕФЕКАЦИЯ — опорожнение прямой кишки — запускается рефлекторно при определенной степени ее растяжения. В норме этот процесс осуществляется с частотой от 3-х раз в день до 3-х раз в неделю. 12^ НАПОЛНЕНИЕ: активность соматических и симпатических нейронов поддерживает сокращение наружного и внутреннего сфинктеров Сигнал от рецепторов растяжения головной МОЗГ Произвольный контроль дефекации СПИННОИ МОЗГ 0 0 0 ДЕФЕКАЦИЯ: торможение соматических и симпатических нейронов приводит к расслаблению сфинктеров, а мыщцы стенки прямой кишки сокращаются из-за возбуждения парасимпатических нейронов Пара- симпати- ческие нейроны Соматические нейроны 53 ВЫДЕЛЕНИЕ • Выделение — это удаление веществ из внутренней среды организма во внешнюю. Специализированные органы выделения — почки и мочевыводящие пути — осуществляют образование и выведение мочи. Благодаря их работе из организма удаляются ненужные вещества, поддерживается постоянство состава и объема внутренней среды. В выделении также участвуют другие органы, контактирующие с внешней средой и выводящие из организма различные вещества. ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ (Н2О, минеральные соли, мочевина, аммиак, яды) Органы, участвующие в выделении, и основные вещества, которые они выводят ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ (СО2, Н2О, летучие вещества) КОЖА (Н2О, минеральные соли) ОРГАНЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ (Н2О, минеральные соли, билирубин, холестерол) ОБРАЗОВАНИЕ МС СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ ВЫДЕЛЕНИЯ 2^ Расположение органов выделения в теле человека Строение почек Почечная вена Почечная артерия ПОЧКИ МОЧЕВЫВОДЯЩИЕ ПУТИ Почечные чашечки Почечная лоханка у У Мочеточник Мочевой пузырь Мочеиспускательный канал 5^ Мочевой пузырь и мочеиспускательный канал мужчины (слева) и женщины (справа). Выход из мочевого пузыря перекрывается двумя кольцевыми мышцами — сфинктерами. Мочеиспускательный канал 54 Часть мочеточника, проходящая в стенке мочевого пузыря Отверстия мочеточников Слизистая оболочка Мышечная оболочка Наружная оболочкая Мочеиспускательный канал ОБРАЗОВАНИЕ МОЧИ осуществляется в почках и складывается из трех основных процессов: фильтрации, всасывания и секреции. В результате фильтрации из плазмы крови образуется первичная моча. Большая часть веществ из нее всасывается обратно в кровь. Некоторые вещества из крови секретируются в мочу. В результате образуется вторичная моча, которая выводится из организма. Скорости перечисленных процессов столь велики, что вся плазма крови фильтруется в почках за 30 мин, т. е. около 50 раз в сутки. Это позволяет почкам оперативно регулировать состав крови. Структу функци единиц; нефрон 6Т Принося артерис сосуд ^ Капсул! нефроь Капилл клубоч первич капилл сеть Около^ капилл втори> капилл сеть Собир( трубк Отве/: со бирс трубо почечь ВЫВЕДЕНИЕ МО^ ВЫВЕДЕНИЕ МОЧИ осуществляется за счет согласованной деятельности мышц стенки мочевыводящих путей. Сокращение круговых мышц приводит к наполнению какого-либо участка мочевыводящих путей, а сокращение продольных мышц — к его опорожнению. Выход из мочевого пузыря окружен соматическими мышцами, благодаря чему возможен произвольный контроль мочеиспускания. 8 ► Работ чаше1 на си< и диа серд1 Поче*- Раса Сокр1 9^ Рабе моче похо на п( киш^ Поче Расс Сокц. Моч{ ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ (СО2, Н2О. летучие вещества) КОЖА (Н2О, минеральные соли) ОРГАНЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ (Н2О, минеральные соли, билирубин, холестерол) терия _ Брюшина I Часть мочеточника, проходящая в стенке 'мочевого пузыря Отверстия мочеточников Слизистая оболочка ■ Мышечная оболочка ■ Наружная оболочкая Мочеиспускательный канал ОБРАЗОВАНИЕ МОЧИ — ФУНКЦИЯ ПОЧЕК ОБРАЗОВАНИЕ МОЧИ осуществляется в почках и складывается из трех основных процессов: фильтрации, всасывания и секреции. В результате фильтрации из плазмы крови образуется первичная моча. Большая часть веществ из нее всасывается обратно в кровь. Некоторые вещества из крови секретируются в мочу. В результате образуется вторичная моча, которая выводится из организма. Скорости перечисленных процессов столь велики, что вся плазма крови фильтруется в почках за 30 мин, т. е. около 50 раз в сутки. Это позволяет почкам оперативно регулировать состав крови. Структурнофункциональная единица почки — нефрон 6Т Приносящий артериальный сосуд ПОЧЕЧНОЕ ТЕЛЬЦЕ Схема процессов мочеобразования 7Т Молекулы белков Эритроцит Выносящий артериальный сосуд почечный КАНАЛЕЦ Капсула нефрона Стенки клубочковых капилляров и капсулы нефрона образуют фильтр, пропускающий только небольшие молекулы • • ФИЛЬТРАЦИЯ • ’ • • Капиллярна клубочек -первичная капиллярная сеть ОколоканальЦ: капилляры вторичная капиллярная сеть Собирательная трубка -------" Отверстия собирательных трубок на вершине почечного сосочка Клетки эпителия почечных канальцев и собирательных трубок осуще ствляют всасывание и секрецию ВТОРИЧНАЯ МОЧА 1,7 л /сут • _ • ОБРАТНОЕ ^ ^ ВСАСЫВАНИ , Вторичная моча резко отличается от первичной по составу ВЫВЕДЕНИЕ МОЧИ — ФУНКЦИЯ МОЧЕВЫВОДЯЩИХ ПУТЕЙ ВЫВЕДЕНИЕ МОЧИ осуществляется за счет согласованной деятельности мышц стенки мочевыводящих путей. Сокращение круговых мышц приводит к наполнению какого-либо участка мочевыводящих путей, а сокращение продольных мышц — к его опорожнению. Выход из мочевого пузыря окружен соматическими мышцами, благодаря чему возможен произвольный контроль мочеиспускания. 8 ► Работа почечных чашечек похожа на систолу и диастолу сердца. Почечный сосочек' Расслабление Сокращение 9^ Работа мочеточников похожа на перистальтику кишки. Почечная лоханка Расслабление Сокращение Мочевой пузырь НАПОЛНЕНИЕ (диастола) ОПОРОЖНЕНИЕ (систола) Работа мочевого пузыря складывается из его наполнения и опорожнения — мочеиспускания. Мочеиспускание запускается рефлекторно и осуществляется в норме 4—7 раз в сутки. 10 ▼ НАПОЛНЕНИЕ: активность соматических и симпатических нейронов поддерживает сокращение наружного и внутреннего сфинктеров Сигнал от рецепторов растяжения головной МОЗГ Произвольный контроль мочеиспускания СПИННОИМОЗГ О РО МОЧЕИСПУСКАНИЕ: торможение соматических и симпатических нейронов приводит к расслаблению сфинктеров, а мыщцы стенки мочевого пузыря сокращаются из-за возбуждения парасимпатических нейронов Парасимпатические нейроны Соматические нейроны 55 ОПОРА И ДВИЖЕНИЕ Структура опорнодвигательного аппарата 1 Т Волокнистая ткань Функции опоры и движения на уровне организма обеспечиваются опорно-двигательным аппаратом, который состоит из скелета и скелетных (соматических) мышц. Скелет представляет собой совокупность костей и их соединений. Каждая кость и каждая скелетная мышца являются отдельными органами. У взрослого человека насчитывается более 200 костей и около 400 скелетных мышц. При этом на долю скелета приходится около 15% массы тела, а на долю скелетных мышц — около 35—40% массы тела. Органы опорно-двигательного аппарата создают опору для организма в целом и для его внутренних органов, а также осуществляют перемещения тела и его частей в пространстве. Такие образования опорно-двигательного аппарата, как череп, грудная клетка, таз или мышцы «брюшного пресса» защищают внутренние органы от механических повреждений. Опорно-двигательный аппарат непосредственно участвует в работе органов дыхания, пищеварения, зрения и некоторых других органов. Кроме своих основых функций (опоры, защиты и движения) элементы опорно-двигательного аппарата выполняют и некоторые особые функции. Так, в костях происходит кроветворение и сосредоточены основные запасы кальция, а скелетные мышцы являются главным источником тепла в организме. ЭЛЕМЕНТЫ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА И ИХ СВОЙСТВА В опорно-двигательном аппарате различают активную (движущую) и пассивную (движимую) части. Их состав показан на рисунке!. Пассивная часть опорно-двигательного аппарата представлена, преимущественно, элементами скелета и образована различными видами соединительных тканей. Наиболее важное свойство этих видов тканей — способность противостоять механическим нагрузкам — определяется свойствами их межклеточного вещества. Так, белковые волокна межклеточного вещества придают соединительным тканям опорно-двигательного аппарата прочность и упругость. Клетки этих тканей синтезируют межклеточное вещество и поддерживают рост и постоянное обновление ткани в целом. В костной ткани около 70% массы межклеточного вещества приходится на неорганические соли кальция (остальная часть распределяется примерно поровну между органическими веществами и водой). Кристаллы солей кальция придают костной ткани твердость. Хрящевая ткань отличается высокой упругостью. Она участвует в построении отдельных хрящей (например, хрящей носа или ушной раковины), а также образует соединения между некоторыми костями (например, между позвонками). Волокнистая соединительная1кань является основой большинства непрерывных соединений костей, образуя между костями прочные перемычки (например, связки). Наиболее сложное строение имеют шарнирные соединения костей — суставы. В их образовании участвуют и хрящевая, и волокнистая соединительные ткани. Наконец, волокнистая соединительная ткань составляет основу прочных сухожилий. Сухожилия прикрепляют к костям скелетные мышцы и таким образом обеспечивают связь между пассивной и активной частями опорно-двигательного аппарата. (Не правда ли, соединительные ткани вполне соответствуют своему названию?) Активная часть опорно-двигательного аппарата — это скелетные мышцы. Их основной тканью является поперечно-полосатая скелетная (соматическая) мышечная ткань. Главное свойство этой ткани — сократимость, т. е. способность ее волокон к укорочению или напряжению. Благодаря укорочению волокон скелетных мышц осуществляются перемещения элементов скелета, т. е. движения чаае^\ тела. Длительное напряжение мышечных волокон без изменения их длины обеспечивает поддержание позы — определенного взаиморасположения частей тела. Скелетные мышцы, в отличие от гладких и сердечной, управляются соматической нервной системой, и их сокращение может регулироваться произвольно. Поэтому человек может по собственному желанию сжать, например, кулак, но не сердце или желудок. Сухожилия Я МЕХАНИКА ДВк Движения в сустава образующим сустав, различают мышцы сг от туловища, и др. Мышца действует на на котором рассмотри сила тяги развиваете? В точке В, где распол чем расстояние ОВ ( на рисунке, мышца дс кажется! Действитель его не в кисти, а поло Таким образом, дви> ственной потерей си^ в силе, мы во стольк перемещается удале! скорости ее движен^ длинные — быстрые. Обратите внимание. Поэтому одна и та ж« движения в сустав! суставы должны «об вызывающие против антагонистами. На сгибателя и разгибат РЕГУЛЯЦИЯ ДВ Сокращения скелетн регуляции, а соверша отделах (спинной мо системы, аксоны ко Уже на уровне спинн! Примером такой рег О рефлексах и рефл Однако даже просте ственной рефлектор деятельности неско сгибание руки в локт1 предмета, одни мьш (разгибатели)— ра мышц-антагонистов о на тех уровнях цен конкретный рефлекс Относительно сложи на скрипке или даже осуществляются по при участии многих с а также коры и по^ основные элементы числе, произвольныг Команды от разли' в создании програм коры лобных долей нейронов,аксоны кс непосредственно к о головного мозга. Сус участками двигате. управляют. При этом движения, например обширные участки д| мышечных групп ' человечка», подобн Обратите внимание,' совершают перекре< тела поступают из л< из правого полушар 56 •льньш аппаратом, редставляет собой ляются отдельными ных мышц. При этом ;оло 35—40% массы для его внутренних Такие образования ) пресса» защи1дают 1Т непосредственно ов. ательного аппарата 1е и сосредоточены I организме. ГО АППАРАТА 1ивную (движущую) 1Н на рисунке!. |ата представлена, ювана различными свойство этих видов 1СКИМ нагрузкам — ства. Так, белковые инительным тканям угость. Клетки этих юддерживают рост точного вещества (остальная часть ескими веществами от костной ткани ью. Она участвует .1ей носа или ушной экоторыми костями новой большинства 1апример, связки), азовании участвуют ая ткань составляет I и таким образом )ата. (Не правда ли, эй тканью является ство этой ткани — эдаря укорочению жения частей тела, ддержание позы — ервной системой, твенному желанию МЕХАНИКА ДВИЖЕНИИ В СУСТАВАХ Движения в суставах происходят под действием силы тяги мышц, которые прикреплены к костям, образующим сустав. В зависимости от того, какое именно движение осуществляется данной мышцей, различают мышцы сгибатели и разгибатели конечностей, мышцы, приводящие и отводящие конечности от туловища, и др. Мышца действует на кость в суставе по принципу рычага. Чтобы лучше понять это, изучите рисунок 2, на котором рассмотрено сгибание руки в локтевом суставе под действием мышцы-сгибателя. Максимальная сила тяги развивается в месте прикрепления мышцы (точка А). Чем дальше от этой точки, тем сила меньше. В точке В, где расположен груз, сила тяги во столько же раз меньше, во сколько расстояние ОА меньше, чем расстояние ОВ (на рисунке — в 7 раз). Значит, чтобы поднять груз массой 1 кг так, как показано на рисунке, мышца должна развить силу в 7 кг. Таким образом, мы значительно сильнее, чем нам обычно кажется! Действительно, сгибая руку в локте, можно поднять в несколько раз больший груз, если держать его не в кисти, а положить на предплечье ближе к локтевому сгибу. Таким образом, движения во многих суставах совершаются с существенной потерей силы. Смысл этого состоит в том, что проигрывая в силе, мы во столько же раз выигрываем в расстоянии, на которое перемещается удаленная от сустава точка, а значит, выигрываем и в скорости ее движения. Проще говоря, короткие ноги — сильные, а длинные — быстрые. Обратите внимание, что мышца может только тянуть, но не толкать. Поэтому одна и та же мышца не может обеспечить противоположные движения в суставе (например, сгибание и разгибание), и все суставы должны «обслуживаться» несколькими мышцами. Мышцы, вызывающие противоположные движения, называются мышцами-антагонистами. На рисунке 2 дан пример двух мышц-антагонистов: сгибателя и разгибателя. РЕГУЛЯЦИЯ ДВИЖЕНИЙ Сокращения скелетных мышц (в отличие от мышц гладких и сердечной) не подвержены гуморальной регуляции, а совершаются только по командам, поступающим из центральной нервной системы. В ее нижних отделах (спинной мозг и ствол мозга) находятся тела двигательных нейронов соматической нервной системы, аксоны которых направляются непосредственно к волокнам скелетных мышц. Уже на уровне спинного мозга осуществляется самый простой механизм регуляции движений — рефлекс. Примером такой регуляции является защитный рефлекс отдергивания конечности от источника боли. О рефлексах и рефлекторных дугах уже было рассказано на с. 19. Однако даже простейшие движения не могут быть обеспечены единственной рефлекторной дугой, поскольку они требуют согласования деятельности нескольких мышц. Например, чтобы осуществилось сгибание руки в локте при ее рефлекторном отдергивании от горячего предмета, одни мышцы (сгибатели) должны сократиться, а другие (разгибатели) — расслабиться. Такое согласование деятельности мышц-антагонистов осуществляется благодаря взаимосвязям нейронов на тех уровнях центральной нервной системы, где замыкается конкретный рефлекс. Относительно сложные целенаправленные движения, например, игра на скрипке или даже плевок в урну, не являются рефлекторными. Они осуществляются по специальным программам, которые создаются при участии многих отделов головного мозга, в частности, мозжечка, а также коры и подкорковых ядер конечного мозга. Рассмотрим основные элементы системы управления целенаправленными (в том числе, произвольными) движениями, используя рисунок 3. Команды от различных отделов головного мозга, участвующих в создании программы движения, поступают в двигательную зону коры лобных долей конечного мозга. В этой зоне находятся тела нейронов, аксоны которых в составе проводящих путей направляются непосредственно к двигательным нейронам сптного мозга и ствола головного мозга. Существует строгое соответствие между отдельными участками двигательной зоны коры и мышцами, которыми они управляют. При этом мышечным группам, отвечающим за более точные движения, например, мышцам кисти или языка, соответствуют более обширные участки двигательной зоны. «Корковое представительство» мышечных групп часто отображают в виде «двигательного человечка-», подобного изображенному на рисунке 3. Обратите внимание, что двигательные проводящие пути по своему ходу совершают перекрест. Поэтому команды к мышцам правой половины тела поступают из левого полушария, а к мышцам левой половины — из правого полушария. Принцип рычага: проигрыш в силе равен выигрышу в расстоянии 2Т Система регуляции целенаправленных движений ЗТ Двигательная зона Команды к двигательной зоне коры от других отделов головного мозга Кора полушарий большого мозга Двигательные нервные волокна Перекрест двигательного проводящего пути Тела двигательных нейронов 57 СКЕЛЕТ 9 Кости скелета имеют различное строение сообразно выполняемым ими функциям. Например, длинные кости конечностей обеспечивают быстрые движения, а плоские кости черепа — защиту головного мозга. 9 Особенности строения соединений костей определяют степень их подвижности. Подвижные соединения обеспечиваются суставами, а также связками и перепонками; неподвижные — срастаниями костей и швами; полуподвижные — хрящами. СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ ПРЕРЫВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ — СУСТАВЫ Виды движений сустава определяет его форма. 4Т Сферический Г. 'Л” !► Основные отделы скелета осевой скелет Скелет головы (череп) Скелет туловища (грудина, ребра, позвоночник) СКЕЛЕТ КОНЕЧНОСТЕЙ Верхняя конечность Нижняя конечность Строение коленного сустава ЗТ Скелет в целом (большинство связок и хрящей не показано) 2^ СУСТАВНАЯ ЩЕЛЬ с суставной жидкостью Головка бедренной кости Надколенник СУСТАВНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ, покрытые суставным хрящом Вид сверху |> Связки, дополнительно укрепляющие сустав Сухожилие четырехглавой мышцы бедра Головка большеберцовой кости с суставной впадиной Хрящи в форме полумесяцев (менисков) улучшают прилегание суставных поверхностей НЕПРЕРЫВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ Обеспечиваются различными видами соединительных тканей. 5Т ВОЛОКНИСТАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ V _ ■ г Перепонки Швы черепа Связки ХРЯЩЕВАЯ ТКАНЬ V Межпозвоночные диски \ 1 Лобковое сочленение конечность в состоянии внутреннего поворота вокруг продольной оси (сравнить с правой) Тазовая кость срастается из трех костей: подвздошная кость Голеностопный сустав седалищная кость Надколенник (коленная чашечка) — кость, залегающаяя в толще сужилия четырехглавой мышцы бедра и облегчающая движения в коленном суставе 58 ОСОБЕННОСТИ 9 В процессе эво/ ряд характерных < связаны со СВОЙС7 усложнением фун головного мозга ( характерные для на рисунке справа рассмотрено на р СКЕЛЕТ головы (ЧЕРЕП) 1 'У !>и Внутренняя лодыжка — отросток большеберцовой кости Наружная лодыжка — отросток малоберцовой кости СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА Позвоночник (33—34 позвонка) Грудина Ребра (12 пар) Левая верхняя конечность в состоянии внутреннего поворота вокруг продольной оси (сравнить с правой) Надколенник (коленная чашечка) — кость, залегающаяя в толще сужилия четырехглавой мышцы бедра и облегчающая движения в коленном суставе ОСОБЕННОСТИ СКЕЛЕТА ЧЕЛОВЕКА • В процессе эволюции скелет человека приобрел ряд характерных особенностей. Эти особенности связаны со свойственными человеку прямохождением, усложнением функций руки и с развитием функций головного мозга (мышление, речь). Важнейшие черты, характерные для скелета человека, отмечены стрелками на рисунке справа. Большинство из них подробно рассмотрено на рисунках 8 и 9. Отличия скелета человека от скелета животных 6^ т, ; Собака Шимпанзе У Человек . ) 'У СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ (ЧЕРЕП) Внутренняя лодыжка — отросток большеберцовой кости \ Наружная лодыжка — отросток . малоберцовой кости Д Человек Человек СКЕЛЕТ конечностей СКЕЛЕТ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ пояс ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ (ПЛЕЧЕВОЙ ПОЯС) Ключица Лопатка СВОБОДНАЯ ВЕРХНЯЯ КОНЕЧНОСТЬ Плечевая кость Локтевая кость Лучевая кость Кости запястья (8) Кости пясти (5) Фаланги пальцев СКЕЛЕТ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ пояс НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ (ТАЗОВЫЙ ПОЯС), Тазовая кость СВОБОДНАЯ НИЖНЯЯ КОНЕЧНОСТЬ Бедренная кость Большеберцовая кость Малоберцовая кость Кости предплюсны (7) Кости плюсны (5) Фаланги пальцев Л Собака Шимпанзе Л Человек Шимпанзе V ◄ 7 Верхняя конечность человека способна к разнообразным и тонким действиям. Ключицы длинные, плечевой сустав отставлен от оси тела и очень подвижен. Пальцы кисти, особенно большой, — длинные, подвижные, способны обхватывать предметы. ◄ 8 Нижняя конечность человека приспособлена к прямохождению. Тазовый пояс образует чашеобразный таз, поддерживающий внутренние органы. Стопа утратила хватательную функцию и стала опорой для всего тела. Своды стопы смягчают толчки при ходьбе. 59 СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА 1-й шейный позвонок — атлант ПОЗВОНОЧНИК состоит из 33—34 позвонков, соединенных между собой хрящевыми межпозвоночными дисками, суставами и связками. ГРУДНАЯ КЛЕТКА образована грудным отделом позвоночника 12 парами ребер и грудиной 2^ ГРУДИНА РЕБРА Истинные (7 пар} присоединяется прямо к грудине Ложные (3 пары), каждое присоединяется ' ' к вышележащему ребру Колеблющиеся (2 пары), их передние концы свободны Межпозвоночные хрящевые . диски — ' ■ амортизаторы вертикальной нагрузки 3^ В нижних отделах позвоночника позвонки срастаются, образуя две кости — крестец и копчик (рудимент хвоста). 60 Крестцовый отдел (5 ) Копчиковый отдел (4—5) Позвоночное , отверстие - СОЕДИНЕНИЕ 1-го И 2-го ШЕЙНЫХ ПОЗВОНКОВ 4Т Поверхности для соединения /'с затылочной костью | СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ («- СТРОЕНИЕ И СОЕДИНЕНИЕ ТИПИЧНЫХ ПОЗВОНКОВ Позвоночный канал (содержит спинной мозг) > Поперечные отростки (2) Остистый отросток (1) Суставные отростки (4) Межпозвоночный Суставные впадины для сочленения диск с ребрами (у грудных позвонков) СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ 6Т Грудной позвонок Реберный хрящ Грудина Головка ребра ИЗГИБЫ ПОЗВОНОЧНИКА Шейный лордоз Грудной кифоз __ Придают 7 ► позвоночнику 5-образную форму, смягчающую толчки при ходьбе. -.Л Изгибы позвоночника образуются в раннем детстве. 8^ ЧЕЛОВЕК ОБЕЗЬЯНА Поясничный лордоз Крестцово- копчиковый кифоз Стоит Сидит —ч Держит 1 голову 1 МЕСЯЦ 3 МЕСЯЦА 5 МЕСЯЦЕВ 12 МЕСЯЦЕВ 9^ Череп — общий вид спереди вполоборота ЛИЦЕВОЙ ОТДЕЛ V Носовая кость (левая) Слезная _ кость , (левая) ) МОЗГОВС ОТДЕЛ челюсть (левая) Верхняя ^— V'"] Скуловая кость (левая) Нижняя челюсть Подбородочный выступ Подъязычная кость подвешена на связках между нижней челюстью и гортанью Вид чер изнутри 11^ ’.Т1 1 , \ Вид че( изнутр! 12 Т ПОЛОСТЬ ЧЕРЕПА ПОЛОСТЬ ГЛАЗНИЦЫ НОСОВАЯ ПОЛОСТЬ Пазуха верхней челюсти (гайморова) Нёбная кость (правая): вертикальная пластинка горизонтальная пластинка 1ЫХ позвонков 1ИЧНЫХ позвонков -----Позвоночный канал (содержит спинной мозг) \ Поп врвчные отростки (2) Остистый отросток (1) УК Суставные '•> ртростки (4) впадины для сочленения I грудных позвонков) ЗЙ КЛЕТКИ гберный хрящ Головка ребра 1 \ ЧЕЛОВЕК ОБЕЗЬЯНА доз Стоит Сидит СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ (ЧЕРЕП) 9^ Череп— общий вид спереди вполоборота ЛИЦЕВОЙ ОТДЕЛ V Носовая кость (левая) МОЗГОВОЙ [> ОТДЕЛ Лобная кость Гпазничные щели для зрительных нервов и кровеносных сосудов Теменная кость (левая) Слезная кость (левая) Верхняя челюсть (левая) Скуловая кость (левая) Нижняя челюсть Подбородочный выступ Подъязычная кость подвешена на связках между нижней челюстью и гортанью Основание черепа — вид снизу 10^ Скуловая кость (правая) Горизонтальная пластинка нёбной кости < ТВЕРДОЕ НЁБО V Отросток верхней челюсти Клиновидная кость Отросток клиновидной кости Височная кость (левая) Височная / кость / (правая) Затылочная кость Отверстие наружного слухового прохода Теменная кость (правая) Затылочная кость Пазуха лобной кости Вид черепа изнутри сбоку !!► 5 МЕСЯЦЕВ 12 МЕСЯЦЕВ полость ЧЕРЕПА ПОЛОСТЬ ГЛАЗНИЦЫ ^ НОСОВАЯ ПОЛОСТЬ Пазуха верхней челюсти (гайморова) Нёбная кость (правая): вертикальная пластинка горизонтальная пластинка Вид черепа изнутри сзади 12Т НОСОВАЯ ПЕРЕГОРОДКА Вертикальная пластинка решётчатой кости Сошник Верхняя челюсть (правая) Пазуха лобной кости Пазуха клиновидной Нижняя челюсть Большое затылочное , отверстие затылочной кости — через него проходит спинной мозг Вдавления от кровеносных сосудов Основание черепа — вид изнутри сверху 13Т Отверстия клиновидной и затылочной костей — через них проходят кровеносные сосуды и нервы РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ Решётчатая кость: ячейки вертикальная пластинка горизонтальная ~~ пластинка с отверстиями обонятельных нервов Верхняя носовая раковина (правая) Средняя носовая раковина (правая) Нижняя носовая раковина (правая) Лобная кость Место входа зрительных нервов __- Клиновидная кость Место, где находится гипофиз Часть височной кости, где находится среднее и внутреннее ухо Затылочная кость 61 СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ • Скелетные (соматические) мышцы различаются по форме и расположению в теле. Функции скелетных мышц зависят от того, к чему они прикреплены и где находятся точки их прикрепления. Большинство скелетных мышц прикрепляются к костям и осуш,ествляют различные движения в суставах. Мимические мышцы Основные виды движений в суставах конечностей и примеры расположения соответствующих скелетных мышц 1 Т СГИБАНИЕ О ОТВЕДЕНИЕ ВРАЩЕНИЕ ВНУТРЬ / РАЗГИБАНИЕ ПРИВЕДЕНИЕ ВРАЩЕНИЕ НАРУЖУ 3^ у человека хорошо развиты мышцы, удержи ваюш,ие тело в разогнутом (вертикальном) положении. При расслаблении этих мыщц тело сгибается под действием силы тяжести. Основные поверхностные мышцы тела человека 2^ Мышцы «брюшного пресса» — защищают и поддерживают внутренние органы, участвуют в дыхании, опорожнении кишки и мочевого пузыря Мышцы, выпрямляющие позвоночник Мышцы, разгибающие тазобедренный сустав Мышцы, - разгибающие коленный сустав Мышцы, разгибающие голеностопный сустав 62 СОМАТИЧЕСКИЕ МЬ • Некоторые сомати> в организме функции частей скелета. Эти N особое расположени по своему тканевому строению, механизм; не отличаются от обь Трапециевидная мышца Щирочайшая мышца спины Трехглавая мышца (трицепс) плеча Мышцы : предплечья Ягоди^ мышщ двуглавая мышца--------- (бицепс) бедра Трехг (трис / ■ Дельтовидная мышца Ж Большая грудная мышца ^ \ \ ' двуглавая мышца (бицепс) плеча ■(О Косые мышцы живота ■% ■ Четырехглавая мышца бедра I СОМАТИЧЕСКИЕ МЫШЦЫ С ОСОБЫМИ ФУНКЦИЯМИ • Некоторые соматические мышцы выполняют в организме функции, не связанные с движениями частей скелета. Эти мышцы имеют своебразную форму, особое расположение и точки прикрепления. Однако по своему тканевому составу, микроскопическому строению, механизмам работы и способам регуляции они не отличаются от обычных скелетных мышц. Трапециевидная мышца I Широчайшая мышца спины Трехглавая мышца (трицепс) плеча -Л Мышцы предплечья Ягодичные мышцы Двуглавая мышца --------------- (бицепс) бедра Трехглавая мышца (трицепс) голени Ахиллово сухожилие 4^ Мимические мышцы прикреплены к коже лица. Они нужны для выражения эмоций и для речи. 5^ Глазодвигательные мышцы обеспечивают движения глазного яблока. Мышцы языка, гортани, глотки и начального отдела пищевода участвуют в глотании. Мышцы языка и гортани нужны для речи. Гпотка / Язык Гортань ?► Диафрагма разделяет грудную и брюшную полости. Вместе с межреберными мышцами она обеспечивает дыхание. Мышцы тазового дна поддерживают органы таза. Круговые волокна этих мышц охватывают прямую кишку и мочеиспускательный канал, образуя замыкатели — сфинктеры. Диафрагма V Пищевод ъЬ 1^! Д ■- ----- Позвоночник Крестец Сфинктер ^ / ■ '' Прямая 63 кишка Рецепторы разных видов ощущений (звездочкой отмечены органы чувств) 1Т ОЩУЩЕНИЕ И ВОСПРИЯТИЕ РАЗБЕРИТЕСЬ В ВАШИХ ЧУВСТВАХ! В наш головной мозг непрерывным потоком поступает огромное количество информации о нашем теле и об окружающем нас мире. Но далеко не вся эта информация достигает сознания. Например, человек не осознает изменений температуры своих внутренних органов, хотя сигналы о таких изменениях обязательно поступают в центральную нервную систему и вызывают определенные реакции организма. Только та информация, которая достигает сознания, вызывает ощущение (чувство). В обыденной жизни часто говорят, что у человека пять чувств: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание. Действительно, перечисленные ощущения осознаются нами наиболее ярко, а испытываем мы их практически постоянно. Тем не менее, список наших чувств они не исчерпывают. Прежде всего, в него следует добавить всем знакомые и понятные температурное чувство (ощущение тепла или холода), а также боль. Далее назовем мышечно-суставное чувство (ощущение взаиморасположения частей тела) и чувство равновесия (ощущение пространственного расположения и движения головы). Эти два ощущения осознаются менее отчетливо, чем предыдущие. Тем не менее, человек ясно чувствует, например, насколько согнута в колене его левая нога, а также находится ли он в вертикальном положении, лежит или падает. И, наконец, последнее (десятое) — это «внутренностное» чувство — ощущение состояния внутренних органов. Это наиболее смутное, «темное» чувство: в большинстве случаев информация, поступающая от внутренних органов не достигает сознания. Но бывают и исключения: например, наполненный мочевой пузырь ощущается весьма определенно. РЕЦЕПТОРЫ И ОРГАНЫ ЧУВСТВ Для того чтобы возникло ощущение, необходимо воздействие какого-либо раздражителя на рецепторы нервной системы. Информация о таком воздействии поступает от рецепторов в центральную нервную систему и становится основой для возникновения ощущения. Раздражители, вызывающие те или иные ощущения, могут быть разной природы: химические вещества, свет, механические или термические воздействия. В связи с этим существуют и разные виды рецепторов, приспособленные к взаимодействию с соответствующими по природе раздражителями: хемо-, фото-, механо- и терморецепторы. Рецепторы определенного вида отвечают только на действие «своих» раздражителей. На действие других, не соответствующих им раздражителей, они практически не реагируют. При этом один и тот же вид рецепторов (но не конкретный рецептор!) может участвовать в возникновении разных ощущений (рис. 1). Особые свойства имеют болевые рецепторы. Они реагируют на любые по природе раздражители, если сила этих раздражителей чрезмерно велика и может привести к повреждению клеток. Это соответствует биологической функции боли — чувства, сигнализирующего о любых повреждающих воздействиях на организм. Большинство рецепторов имеет различные вспомогательные структуры, например, соединительнотканные капсулы или опорные клетки. Наибольшего развития вспомогательные структуры достигают в органах чувств. Орган чувств — это специальная часть организма, приспособленная для обеспечения работы рецепторов определенного вида ощущений и содержащая в себе все такие рецепторы. Расположение рецепторов разных ощущений в организме показано на рисунке 1. Вид ощущения Вид раздражителя Вид рецепторов Местоположение рецепторов Слух Механические волны Механорецепторы Ухо (улитка)* Чувство равновесия Давление Механорецепторы Ухо (вестибулярный орган)* Зрение Электромагнитные волны Фоторецепторы Глаз* Обоняние Летучие вещества Хеморецепторы Нос (обонятельная область)* Вкус Растворенные вещества Хеморецепторы Язык* Осязание Давление и растяжение Механорецепторы Кожа и наружные слизистые оболочки Температурное чувство Температура Терморецепторы Кожа и наружные слизистые оболочки Мышечно-суставное чувство Растяжение Механорецепторы Опорно-двигательный аппарат «Внутренностное» чувство Различные Различные Внутренние органы Боль Любые повреждающие Болевые Практически повсеместно СЕНСОРНЫЕ СИ( 64 Сенсорной системой н определенного видаои все сенсорные системк отделы (рис. 2). Периферический отдел извне или изнутри оргг специальная рецептор: уже отмечалось, больи есть специальные орга черепных нервов в цег раздражителем, в отро в центральную нервнук Центральный отдел се путями и нервными I длинными отросткам нервной системы. Они ( от одного нервного цен собой группы нейроно! систем они располага ствол головного мозга конечного мозга. Нейроны в нервных це сети, в которых прог информации (наприме Когда в эти процессь системы, у человека в ощущения имеют раз определяется тем, каки Из корковых центров ин в другие зоны коры, а Благодаря включеник: происходит сопоставлю поступает в мозг из др В результате возникает ВОСПРИЯТИЕ — I Следует различать поня это осознание челове раздражителя, возможнс картины это информа различных деталей и т( ощущения, т. е. сопостг информацией, в том >-жизни знаниями и пред: в сознании человека во: раздражителя, но и зав1 Посмотрите на среднюи в столбик на рисунке ! ее разглядывании ощу можно описать так: «тс Этот образ возникает в время, на вопрос «Что I Некоторые так и скаж; что это». Пятилетний (та, которая ползает), изображена улитка вн; нервом. Таким образом, один и одинаковое ощущение совсем по-разному. Вп какой-нибудь раздраж! приведены на с. 71. СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ юрмации о нашем теле . Например, человек не зменениях обязательно ИИ организма. Только , обоняние и осязание. 1ваем мы их практически 3 него следует добавить ;олода), а также боль. частей тела) и чувство я). Эти два ощущения !Т, например, насколько ■НИИ, лежит или падает, е состояния внутренних эрмация, поступающая , наполненный мочевой ажителя на рецепторы центральную нервную : химические вещества, зные виды рецепторов, ителями: хемо-, фото-, ) на действие «своих» актически не реагируют, зовать в возникновении |де раздражители, если эток. Это соответствует ющих воздействиях на ример, соединительно-э структуры достигают енная для обеспечения е рецепторы. кение рецепторов ★ 'лярный орган)* гльная область)* жные слизистые оболочки жные слизистые оболочки ательный аппарат органы I повсеместно Основные элементы сенсорной системы 2 ' Сенсорной сустелгоу называют совокупность элементов нервной системы, необходимых для возникновения определенного вида ощущений. Для каждого ощущения есть собственная сенсорная система. Тем не менее все сенсорные системы построены по общему плану и включают в себя периферический и центральный отделы (рис. 2). Периферический отдел сенсорной системы организован следующим образом. Раздражители, поступающие извне или изнутри организма, действуют на рецепторы сенсорной системы. Рецептором может быть или специальная рецепторная клетка (см. рис. 2), или окончание дендрита чувствительного нейрона. Как уже отмечалось, большинство рецепторов имеет вспомогательные структуры, а для пяти видов ощущений есть специальные органы чувств. Аксоны чувствительных нейронов идут в составе спинномозговых или черепных нервов в центральную нервную систему. В результате сложного взаимодействия рецептора с раздражителем, в отростках чувствительного нейрона возникают электрические импульсы, которые несут в центральную нервную систему информацию о свойствах раздражителя (например, о его силе). Центральный отдел сенсорной системы представлен проводящими путями и нервными центрами. Проводящие пути образованы длинными отростками нейронов белого вещества центральной нервной системы. Они осуществляют быструю передачу информации от одного нервного центра к другому. Нервные центры представляют собой группы нейронов серого вещества. В большинстве сенсорных систем они располагаются на трех уровнях: 1) спинной мозг или ствол головного мозга; 2) промежуточный мозг; 3) кора полушарий конечного мозга. Нейроны в нервных центрах связаны между собой в разветвленные сети, в которых происходят сложнейшие процессы обработки информации (например, усиление сигналов и подавление помех). Когда в эти процессы включаются корковые центры сенсорной системы, у человека возникает осознанное ощущение. Различные ощущения имеют различные корковые центры, и вид ощущения определяется тем, какие именно центры возбудились (рис. 3). Из корковых центров информация о свойствах раздражителя поступает в другие зоны коры, а также в подкорковые ядра конечного мозга. Благодаря включению этих отделов в работу сенсорной системы происходит сопоставление полученной информации с той, которая поступает в мозг из других источников, а также хранится в памяти. В результате возникает понимание ощущения, то есть восприятие. Подкорковые центры Корковые центры Раздражитель ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА ВОСПРИЯТИЕ — ПОНЯТОЕ ОЩУЩЕНИЕ Следует различать понятия «ощущение» и «восприятие». Ощущение — это осознание человеком информации о свойствах какого-либо раздражителя, возможно, очень сложного. Например, при разглядывании картины это информация о цветах красок, взаиморасположении различных деталей и тому подобное. Восприятие— это понимание ощущения, т. е. сопоставление информации о раздражителе с другой информацией, в том числе с накопленными человеком в течение жизни знаниями и представлениями. Поэтому в результате восприятия в сознании человека возникает образ, не только отражающий свойства раздражителя, но и зависящий от личности человека. Посмотрите на среднюю из пяти маленьких картинок, расположенных в столбик на рисунке 3 (рядом с ней написано слово «слух»). При ее разглядывании ощущение дает нам зрительный образ, который можно описать так: «толстая голубая спираль с желтым отростком». Этот образ возникает в сознании любого здорового человека. В то же время, на вопрос «Что вы видите?» разные люди ответят по-разному. Некоторые так и скажут: «Толстая голубая спираль... Не понимаю, что это». Пятилетний ребенок, возможно, скажет, что это улитка (та, которая ползает). Но вы, конечно же, ответите, что на рисунке изображена улитка внутреннего уха с отходящим от нее слуховым нервом. Таким образом, один и тот же раздражитель может вызывать у людей одинаковое ощущение, но понимать и воспринимать его они могут совсем по-разному. Впрочем, и один человек может воспринимать какой-нибудь раздражитель по-разному. Некоторые примеры этого приведены на с. 71. Корковые центры пяти основных ощущений 3 Т 65 КОЖНО-МЫШЕЧНОЕ ЧУВСТВО • Под этим названием объединяют мышечно-суставное чувство и ощущения, возникающие при возбуждении рецепторов кожи: осязание, темп^атурное чувство (чувства тепла и холода), а также ооль. • Осязательные рецепторы реагируют на давление и на растяжение. Возникновение или прекращение давления ощущается как прикосновение. Быстрые изменения давления на кожу (например, при проведении пальцем по шероховатой поверхности) дают ощущение вибрации. Различные элементы опорно-двигательного аппарата содержат рецепторы растяжения. По степени деформации этих рецепторов определяется взаиморасположение частей тела в пространстве. Объединение информации от разных рецепторов кожно-мышечного чувства дает совокупное ощущение формы и поверхности (например, при ощупывании предмета). • Каждому участку тела соответствует определенная зона общего коркового центра кожно-мышечного чувства. Количество нейронов в этой зоне наглядно изображается в виде «чувствительного человечка». Проводящие пути и корковый центр кожномышечного чувства !► Головной мозг - — « Чувствительный человечек» Перекрест проводящих путей Спинной мозг — (или ствол головного мозга} 2^ РЕЦЕПТОРЫ КОЖИ ОСЯЗАТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА______ Т2а • » • Кожный эпителий -г' Рецепторная осязательная клетка Чувствительное нервное окончание Миелиновое нервное волокно Вспомогательные клетки Соединительнотканная капсула Чувствительные нервные окончания Миелиновые нервные волокна • .((10 ^ 1 1 Ц 1 1 1 ХОЛОД, ДАВЛЕНИЕ, ТЕПЛО, РАСТЯЖЕНИЕ ПРИКОСНОВЕНИЕ ВИБРАЦИЯ БОЛЬ ОСЯЗА ТЕЛЬНОЕ ТЕЛЬЦЕ______ Т26 ТЕЛЬЦЕ РУФФИНИ БЕЗВОЛОСАЯ КОЖА V А ОВОЛОСЕННАЯ КОЖА V Соединительнотканная капсула Миелиновые нервные волокна ▼ 2в Чувствительные нервные I Ж ' 1 окончания II \ « 66 Информация от правой половины тела идет в левое полушарие мозга (от левой половины, соответственно, в правое полушарие} СВОБОДНОЕ НЕРВНОЕ ОКОНЧАНИЕ 2гТ ’ "^ * • *^*^ Кожный эпителий '♦ VЛмл' нервное ' ~ ' ' окончание НЕРВНЫЕ ОКОНЧАНИЯ ВОЛОСЯНЫХ ФОЛЛИКУЛОВ Безмиелиновое нервное волокно 2 Д ▼ Клетки волосяного фолликула (мешочка} Чувствительные нервные окончания Безмиелиновое нервное волокно ПЛАСТИНЧАТОЕ ТЕЛЬЦЕ 2еТ Слоистая соединительнотканная капсула Чувствительное нервное окончание Миелиновое нервное волокно РЕЦЕПТОРЫ ОПОРНОДВИГАТЕЛЬНОГО АПП 3^ ТЕЛ. в су ТЗ I/ ОБОНЯНИЕ • Обонятельные |: находятся в небо; (около 5 см2) обл; слизистой оболоч верхних отделов ^ полости. Они реаг на действие опре; химических вещее попадающих с во; Человек способен различать десятк1 тысяч запахов, од общепринятой их классификации не существует, а ^ механизма возни^ запаха неизвестн! ВКУС • Вкусовые рецеп сосредоточены в ^ (особенно в его сс В разных зонах я:-расположены чет1 вкусовых рецепто отвечающих за че первичных вкуса: горький, сладкий Общее ощущение пищи складываете из этих четырех В1 и дополняется ине от температурных ных и болевых ре ротовой полости, а также от обонят рецепторов. « Чувствительный человечек» <\ Информация от правой половины тела идет в левое полушарие мозга (от левой половины, соответственно, в правое полушарие) Ж ’Е 2гТ ' ^ * Кожный эпителий Чувствительное нервное окончание ■ Безмиелиновое нервное волокно Я IX ов 2дТ Г . - I Клетки волосяного фолликула (мешочка) - Чувствительные нервные окончания Безмиелиновое нервное волокно \ТОЕ 2еТ Слоистая соединительнотканная капсула Чувствительное нервное окончание ____Миелиновое нервное волокно РЕЦЕПТОРЫ ОПОРНОДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 3^ ТЕЛЬЦЕ РУФФИНИ в суставной капсуле ▼ За СУХОЖИЛЬНОЕ ВЕРЕТЕНО в сухожилии на его границе с мышцей Соединительнотканная капсула ▼ 36 , I . / рецептора Миелиновые нервные волокна Чувствительные нервные ; I окончания ОБОНЯНИЕ --- Соединительная ткань суставной капсулы Мышечные волокна Миелиновые нервные волокна Чувствительные I нервные окончания Соединительнотканная капсула рецептора Соединительная ткань сухожилия МЫШЕЧНОЕ ВЕРЕТЕНО в мышце на ее границе с сухожилием ▼ Зв Мышечные волокна снаружи и внутри веретена Миелиновые нервные волокна Чувствительные нервные окончания Соединительнотканная капсула рецептора Соединительная ткань сухожилия • Обонятельные рецепторы находятся в небольшой (около 5 см2) области слизистой оболочки верхних отделов носовой полости. Они реагируют на действие определенных химических веществ, попадающих с воздухом. Человек способен различать десятки тысяч запахов, однако общепринятой их классификации не существует, а детали механизма возникновения запаха неизвестны. Орган обоняния и корковая зона обоняния 4^ Обонятельные нервы Решётчатая кость — Верхний п носовой ход V Строение обонятельных рецепторов 5^ Клетки эпителия слизистой оболочки носовой полости Чувствительные нервные волокна в составе обонятельных нервов Тело чувствительного нейрона Рецепторные отростки нейрона в слизи, покрывающей стенки носовой полости ВКУС • Вкусовые рецепторы сосредоточены в языке (особенно в его сосочках). В разных зонах языка расположены четыре вида вкусовых рецепторов, отвечающих за четыре первичных вкуса: кислый, горький, сладкий и соленый, общее ощущение вкуса пищи складывается из этих четырех вкусов и дополняется информацией от температурных, осязательных и болевых рецепторов ротовой полости, а также от обонятельных рецепторов. Строение вкусовых рецепторов 7т Вкусовая пора .♦ ♦ • ( ВКУСОВЫЕ ЗОНЫ ЯЗЫКА: ф — горькое ♦ — соленое ♦ — сладкое Клетки эпителия слизистой . оболочки языка Рецепторные вкусовые клетки Чувствительное нервное окончание Вспомогательные эпителиальные клетки Миелиновое нервное волокно 67 кислое УХО— ОРГАН ДВУХ ЧУВСТВ СТРОЕНИЕ УХА в составе уха различают три части: наружное^ среднее и внутреннее ухо. Внутреннее ухо включает в себя улитку и вестибулярный орган, состоящий из полукружных каналов и преддверия (вестибулума). Наружное и среднее ухо, а также улитка относятся к слуховой сенсорной системе. Вестибулярный орган является частью сенсорной системы, обеспечивающей чувство равновесия. / ЧУВСТВО РАВНОВЕСИЯ Височная доля полушария головного мозга Преддверноулитковый нерв Внутренний слуховой проход Височная кость Улитка Преддверие / / Ушная раковина НАРУЖНОЕ УХО проводит колебания воздуха Наружный слуховой проход Полукружные каналы СРЕДНЕЕ УХО усиливает звуковые колебания ВНУТРЕННЕЕ УХО содержит вестибулярные и ■■ слуховые рецепторы • Положение и два различных типа движения головы в пространстве улавливаются двумя частями вестибулярного органа — полукружными каналами и преддверием. Вестибулярный орган в составе внутреннего уха 2аТ 3^ РЕЦЕПТОРЫ ПОЛУКРУЖНЫХ КАНАЛОВ реагируют на движение с угловым ускорением при поворотах головы в разных плоскостях. ПОЛУКРУЖНЫЕ КАНАЛЫ 26 А Полукружные каналы лежат в трех взаимноперпендикулярных плоскостях. Желеобразное вещество ■ Полость полукружного канала Рецепторные волосковые клетки Дендриты чу ветви т ельных нейронов Давление жидкости, в силу инерции не успевающей за вращением полукружного канала Отклонение волосков рецепторных клеток, вызывающее их возбуждение Полости внутреннего уха заполнены особой жидкостью РЕЦЕПТОРЫ ПРЕДДВЕРИЯ отслеживают направление действия силы тяжести и реагируют на движения с линейным ускорением при прыжках, наклонах и т. п. Желеобразное вещество Кристаллы кальцита ПРЕДДВЕРИЕ Полость преддверия Рецепторные волосковые клетки Дендриты чувствительных нейронов Отклонение волосков рецепторных клеток, вызывающее их возбуждение 68 СЛУХ ОСНОВНЫЕ с 5^ СЛУХОВЫЕ КОСТОЧКИ проводят звук от барабанной перепонки к улитке. При этом амплитуда звуковых колебаний увеличивается в основном из-за того, что площадь барабанной перепонки много больше площади овального окна (по принципу шприца). ?► КОРТИЕВ (СПИРАЛЬНЫЙ) ОРГАН лежит на основной мембране и длинной полоской закручивается по ходу улитки. Содержит слуховые рецепторные ПРОВЕДЕНИЕ • Звук — это среды, распре слышит толькс В ухе звук про; кость, ЖИДКОС1 рецепторов. От поступает в це1 Воздух ч/ Ш 81- V Проведение звука в различных средах уха Височная доля полушария головного мозга Преддверноулитковый нерв Внутренний слуховой проход Височная ' ' кость \ \ Улитка Преддверие лукружные чалы УТРЕННЕЕ УХО ержит вестибулярные и ховые рецепторы С??' Ш Желеобразное вещество Полость полукружного канала ~ Рецепторные волосковые клетки Дендриты чу ветви т ельных нейронов Отклонение волосков рецепторных клеток, вызывающее их возбуждение Кристаллы кальцита Полость преддверия - Рецепторные волосковые клетки " Дендриты чувствительных нейронов -Отклонение волосков рецепторных клеток, вызывающее их возбуждение Молоточек Наковальня СЛУХ ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРЫ, ПРОВОДЯЩИЕ и ПРИНИМАЮЩИЕ ЗВУК 5^ СЛУХОВЫЕ косточки Проводят звук от барабанной перепонки к улитке. При этом амплитуда звуковых колебаний увеличивается в основном из-за того, что площадь барабанной перепонки много больше площади овального окна (по принципу шприца). Верхняя лестница Средняя лестница ^_I тш о « Овальное окно (закрыто стременем) ?► КОРТИЕВ (СПИРАЛЬНЫЙ) ОРГАН лежит на основной мембране и длинной полоской закручивается по ходу улитки. Содержит слуховые рецепторные клетки. Круглое окно — затянуто упругой перепонкой. . Направление проведения звука в жидкости улитки Кортиев орган Нижняя лестница Основная мембрана / ВЕРХНЯЯ ЛЕСТНИЦА Покровная мембрана Ж из желеобразного ■ вещества СРЕДНЯЯ ЛЕСТНИЦА ^ ______ ч# ◄ 6 УЛИТКА состоит из трех каналов, скрученных, как винтовые лестницы, и заполненных жидкостью. Верхняя и нижняя лестницы сообщаются наверху улитки и имеют по отверстию у ее основания — овальное и круглое окна. «Раскрученная» улитка (для простоты средняя лестница не показана) 6а Т Кортиев ■ орган ' Основная мембрана НИЖНЯЯ ЛЕСТНИЦА Тела чувствительных нейронов Круглое окно Направление проведения звуковых колебаний в жидкости улитки ПРОВЕДЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В СЛУХОВОЙ СИСТЕМЕ • Звук — это механические колебания частиц упругой среды, распространяющиеся в ней в виде волн. Человек слышит только звуки с частотой от 1 б Гц до 20 кГц. В ухе звук проходит в разных физических средах (воздух, кость, жидкость), вызывая, в конечном счете, возбуждение рецепторов. От них информация о характеристиках звука поступает в центральную нервную систему. Воздух Барабанная Слуховые перепонка косточки &► Проведение звука в различных средах уха Жидкости улитки Основная мембрана ^ 9^ Проведение информации в нервной системе Корковый центр А Подкорковые центры А Кортиев орган Основная мембрана колеблется, как флаг на ветру Колебания основной мембраны вызывают возбуждение рецепторных клеток 69 ЗРЕНИЕ СТРОЕНИЕ ГЛАЗА • Орган зрения — глаз — состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Глазное яблоко является оптическим прибором, осуществляющим регулируемое проведение света к фоторецепторам. Элементы вспомогательного аппарата глаза (веки, брови и др.) «обслуживают» работу этого прибора. !► Это странно, но мы не можем плавно «окинуть взором» что-либо: глаз будет двигаться скачками от одной точки фиксации взора к другой. Убедитесь сами! ПРОВЕДЕНИЕ 3 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ГЛАЗА 2 ► СЛЕЗНЫЙ АППАРАТ состоит из слезной железы и слезоотводя щих путей. Слезы омывают поверхность глазного яблока, контактирующую с внешней средой, выполняя защитную функцию. Слезная железа ^ . Слезные канальцы Слезный мешок Носослезный проток / Носовая полость Нижняя носовая раковина 3 ► ГЛАЗОДВИГАТЕЛЬНЫЕ МЫШЦЫ в количестве шести штук прикрепляются в разных точках к глазому яблоку, обеспечивая его повороты в разные стороны (на рисунке показаны мышцы правого глаза). Склера ГЛАЗНОЕ ЯБЛОКО 4^ Горизонтальный Конъюнктива — слизистая разрез правого оболочка, покрывающая Гпазодвигательная мышца (наружная прямая) глазного яблока (вид сверху) веки изнутри и склеру снаружи Роговица — линза, создающая основную часть преломляющей способности глаза Радужка содержит гладкие мышцы, изменяющие диаметр зрачка. Определяет цвет глаз Задняя камера глаза — Передняя камера глаза Зрительная ось Хрусталик — линза с регулируемой преломляющей способностью Цветными кружками отмечены точки прикрепления мышц и соответствующие направления поворота глазного яблока ОБОЛОЧКИ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА Соединительнотканная оболочка включает в себя склеру (белочную оболочку) и роговицу Сосудистая оболочка содержит кровеносные сосуды, спереди представлена радужкой и ресничным телом Сетчатая оболочка (сетчатка) содержит фоторецепторы Желтое пятно сетчатки с центральной ямкой — область максимального ■ скопления фоторецепторов Зрительный нерв Связка ■' ^ . хрусталика У Ресничное тело — содержит ресничную мышцу, которая изменяет кривизну хрусталика Гаазодвигательная мышца (внутренняя прямая) -—' \ Стекловидное - студенистая масса, составляющая основную часть внутреннего ядра глаза Канал, в котором у плода проходят кровеносные сосуды, питающие хрусталик 5^ Проводящие пути зрительной системы устроены так, что в левое полушарие головного мозга попадает информация о том, что справа от нас, а в правое — о том, что слева. Такая ситуация сохраняется и при зрении двумя глазами, которое называется бинокулярным. При этом увеличивается общее поле зрения, а также появляется область, видимая обоими глазами одновременно. Пол лев гла. Изо на ( лев Лес зри тр^ ин^ лей сел от по/ эре глс 3р1 об/ по^ ОПТИКА ГЛАЗ/ 8 ► ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА -это главное оптическое явление, происходящее в глазу. В результате преломления лучи света фокусируются на сетчатке. Лу 10 ► АККОМОДАЦИЯ ГЛАЗА - это настройка оптической системы глаза для рассматривания разноудаленных объектов. Аккомодация _ осуществляется за счет работы ресничной мышцы, которая регулирует кривизну хрусталика, и, следовательно, его способность преломлять свет. Изменение преломляющей способности хрусталика позволяет фокусировать изображение на сетчатке при изменении расстояния до объекта. Ра об Н/ ЗР н 3 3 с. 3, а 70 МЕХАНИЗМЫ ЗРЕНИЯ Фоторецепторы ЦВЕТОВОЕ ЗРЕНк ОСТРОТА ЗРЕНИЯ !► Мы различаем две точки только если свет от них попадает на две рецепторные клетки, разделенные хотя бы еще одной. В противном случае (если расстояние между точкам очень мало или они очень удалены от глаза) их зрительные образы сливаются. За величину остроты зрения принимают наименьший угол зрения, под которым две точки еще видны порознь. СВЕТ И СЕТЧАТКА ГЛАЗА 3^ Около 90% информации об окружающем нас мире мы получаем с помощью зрения. Это чувство дает нам яркие образы, подобные тому, что возникает при взгляде на рисунок справа. При этом вне нашего ощущения остаются сложные, а порой и неожиданные преобразования информации, происходящие на пути от объекта до образа этого объекта в нашем сознании. О некоторых из этих преобразований далее и пойдет речь. 4^ 5^ Теперь учтите, что колбочки различают цвета, а палочки — нет, и посмотрите, что получается. Объекты, находящиеся в боковых полях зрения, мы видим чернобелыми и нерезкими (рис. 5б). То, что находится в центральном поле зрения, видно резко и в цвете, но из картины выпадает участок, соответствующий слепому пятну (рис. 5а). Этот участок можно легко обнаружить. Закрыв правый глаз, смотрите левым с расстояния около 30 см на красный крестик на рис. 3, а по левой половине рис. 3 двигайте кончик карандаша — в области красной окружности он исчезнет. Объект В в Угол зрения 2^ С двух метров смотрите на рисунок одним глазом. Острота зрения указана справа от той строки колец, в которой вы еще видите их разрывы. Норма — больше1,0. с о,а О 1,0 о о 1,2 У'-"-.. 1 ' '1'ф ■ \ ^' .и ■ _ -1- ' и ”* Свет проникает вглубь сетчатки, где расположены фоторецепторные клетки двух видов — палочки и колбочки. Эти клетки передают информацию о действии света нейронам. Нейроны сетчатки образуют многослойную сеть, пройдя по которой, информация собирается в зрительном нерве и направляется в головной мозг. Центр сетчатки занят только тесно расположенными колбочками. Благодаря этому достигается высокая острота зрения в центральном поле (точка А на верхнем рисунке). Свет от боковых полей зрения (точка Б) попадает на периферическую область сетчатки, где колбочек почти нет, а находятся редкие палочки. Поэтому объекты в боковых полях зрения различаются довольно плохо. Область выхода из сетчатки зрительного нерва — это слепое пятно. Фоторецепторов здесь нет, и объекты, свет от которых попадает в эту область, не видны (точка А'). ЦЕНТРАЛЬНАЯ ОБЛА С ТЬ СЕТЧА ТКИ Эпителиальные клетки Информация от сетчатки ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ СЕТЧАТКИ Информация от сетчатки ◄ 5а КОЛБОЧКОВОЕ ЗРЕНИЕ; центральное. Т цветовое, * 0 острое. дневное 56 ► ПАЛОЧКОВОЕ ЗРЕНИЕ: боковое, черно-белое, не острое, сумеречное Цвет определяется длине волны. В сетчатке сущее три типа колбочек, кажд из которых наиболее чув к свету определенной дл волны: синему, зеленому красному (рис. 6). Любо^ цвету соответствует та и; комбинация этих трех ос цветов (рис. 7). Анализи|: разных типов колбочек, мозг определяет, свет ка действует на сетчатку. ДАЛЬТОНИЗМ Некоторые люди страда: нарушениями цветовосп| Наиболее распростране: из таких нарушений явлт дальтонизм — полное и^ частичное неразличение и зеленого цветов (см. р: Это заболевание переда по наследству по женскс но проявляется оно, как у мужчин. Дальтонизм р степени выраженности и примерно у 5% всех му> чем у 0,3% женщин. «ФОКУСЫ» ЗРЕН Зрение — очень сложны Это становится особеннс при знакомстве с неожи^ эффектами зрительного Некоторые из таких эфе) (в основном — зрительн представлены на рисунк; Рисунок 10 показывает, может влиять на наше вс объектов то окружение, они находятся. Возникновение стойкой при рассматривании рие 11 и 12 вызвано сложны взаимодействием проце возбуждения и торможе нейронов в сетчатке и в структурах зрительной с Рисунок 13 иллюстриру столько особенности зр сколько некоторые оби работы головного мозг, с восприятием. Инт^есный эффект, св с работой фоторецепто и цветовым зрением мо; наблюдать, используя р Смотрите на этот рисун' не мигая и не перемеща в течение 30 — 40 с. Пос быстро переместите взс поверхность (например или на лист бумаги). Вы же рисунок, но с перем' Рисунки 14 и 15 предст; двойные изображения ■ и та же картинка может в сознании совершенно образы. Если вы задумг тем, как это может про^ вы почувствуете огромн между собственно зрит ощущением и нашим во зрительного образа. 72 о с 0,8 О 1,0 О 1.2 ЦВЕТОВОЕ ЗРЕНИЕ Цвет определяется длиной световой волны. В сетчатке существуют три типа колбочек, каждый из которых наиболее чувствителен к свету определенной длины волны: синему, зеленому или красному (рис. 6). Любому другому цвету соответствует та или иная комбинация этих трех основных цветов (рис. 7). Анализируя реакции разных типов колбочек, головной мозг определяет, свет какого цвета действует на сетчатку. ◄ 6 Реакция трех типов колбочек на свет разной длины волны (цвета). ?► Цветовой треугольник: как получить любой цвет из трех основных. \33% \33% \ О )33% 1 > 100% НШИИ тация от сетчатки ДАЛЬТОНИЗМ Некоторые люди страдают нарушениями цветовосприятия. Наиболее распространенным из таких нарушений является дальтонизм — полное или частичное неразличение красного и зеленого цветов (см. рис. 8 и 9). Это заболевание передается по наследству по женской линии, но проявляется оно, как правило, у мужчин. Дальтонизм разной степени выраженности имеется примерно у 5% всех мужчин и менее чем у 0,3% женщин. «ФОКУСЫ» ЗРЕНИЯ Зрение — очень сложный процесс. Это становится особенно ясно при знакомстве с неожиданными эффектами зрительного восприятия. Некоторые из таких эффектов (в основном — зрительные иллюзии) представлены на рисунках справа. Рисунок 10 показывает, как сильно может влиять на наше восприятие объектов то окружение, в котором они находятся. Возникновение стойкой иллюзии при рассматривании рисунков 11 и 12 вызвано сложным взаимодействием процессов возбуждения и торможения нейронов в сетчатке и в других структурах зрительной системы. Рисунок 13 иллюстрирует не столько особенности зрения, сколько некоторые общие принципы работы головного мозга, связанные с восприятием. Инт^есный эффект, связанный с работой фоторецепторов и цветовым зрением можно наблюдать, используя рисунок 14. Смотрите на этот рисунок, не мигая и не перемещая взгляд, в течение 30 — 40 с. После этого быстро переместите взор на белую поверхность (например, на потолок или на лист бумаги). Вы увидите тот же рисунок, но с переменой цветов. Рисунки 14 и 15 представляют собой двойные изображения — одна и та же картинка может вызывать в сознании совершенно разные образы. Если вы задумаетесь над тем, как это может происходить, вы почувствуете огромную разницу между собственно зрительным ощущением и нашим восприятием зрительного образа. ◄ 8 Так видит здоровый человек. 9^ А так видит больной дальтонизмом: красный и зеленый цвета заменяются желтокоричневыми. ◄ 10 Красные круги равны между собой. 11^ Слегка покачайте рисунок. Вы видите блики? Их не может быть! ◄ 12 На пересечении линий нет светлых пятнышек. Убедитесь в этом,закрыв белые поля. 13^ Вроде бы это — обычный треугольник из трех брусков. Но всмотритесь: его невозможно сделать! ◄ 14 Сначала большинство людей видит на этом рисунке вазу, а затем — два профиля. 15^ Переверните рисунок и убедитесь, что Минздрав насчет курения был прав! Полный хромосомный набор клеток человеческого организма 1Т II II II II II II II II II II II II II II II II II X у 1 сг ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ Воспроизведение (размножение) является одним из основных признаков жизни. В процессе воспроизведения клетки порождают новые клетки, а организм — новый организм. В основе воспроизведения лежит передача потомству наследственной (генетической) информации, закодированной в молекулах ДНК. Главным событием при этом является удвоение ДНК— процесс создания на матрице исходной молекулы ДНК ее абсолютно точной копии. В клетках организма человека ДНК находится в основном в ядре, в составе нитевидных образований — хромосом. Каждая хромосома неделящейся клетки содержит одну молекулу ДНК. В ядрах всех клеток организма человека (кроме зрелых половых клеток) содержатся 23 пары хромосом (рис. 1). Обе хромосомы каждой пары содержат информацию об одних и тех же признаках организма (например, о цвете волос или о группе крови). При этом в одной из парных хромосом хранится информация об этих признаках, полученная от отца, в другой — от матери (синий и красный цвета на рис. 1). Таким образом, в большинстве клеток организма содержится двойной набор ДНК (обозначается 2л). Хромосомы 23-й пары называются половыми. У женщин обе эти хромосомы имеют одинаковое строение; они обозначаются латинской буквой X. У мужчин одна половая хромосома — такого же строения, как у женщин (Л"), а вторая — заметно меньше и устроена иначе. Она обозначается буквой К ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ КЛЕТОК. МИТОЗ Все клетки организма человека появляются на свет только в результате деления уже имеющихся клеток. Образовавшиеся при делении молодые клетки начинают расти и развиваться. Некоторые из них специализируются — приобретают особенности строения и жизнедеятельности, необходимые для выполнения каких-либо функций (например, нервные или мышечные клетки). Обычно такие клетки теряют способность к делению и, пройдя период активной жизни, стареют и погибают. Другие клетки заканчивают свое существование не гибелью, а делением и образованием двух новых клеток. Период от момента возникновения клетки до ее деления или естественной смерти называется интерфазой. Основной способ деления большинства клеток называется митозом. В результате митоза из одной клетки образуются две дочерние, каждая из которых получает такой же хромосомный набор, а, следовательно, ту же наследственную информацию, которая имелась у материнской клетки. Поэтому клетки, образовавшиеся путем митоза, почти не отличаются от материнских. Интерфаза и митоз вместе составляют митотический (жизненный) цикл клетки (рис. 2, голубые стрелки). Значение митоза чрезвычайно велико. Благодаря ему происходит увеличение количества клеток и рост организма, а также постоянное замещение старых клеток новыми в течение всей жизни человека. Ежесекундно в человеческом организме в процессах митоза образуется около миллиона новых клеток, что сопровождается синтезом примерно 1000 км (!) новой ДНК. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ОРГАНИЗМА. МЕЙОЗ Человеку, как и всем позвоночным, свойственно половое размножение. Главным признаком такого способа размножения у многоклеточных является образование мужских и женских половых клеток — гамет. Гаметы возникают в процессе особого типа деления клеток — мейоза (рис. 2, сиреневые стрелки). При мейозе из клетки, имеющей двойной набор хромосом (2/?), образуются клетки с одинарным хромосомным набором (/?). При оплодотворении происходит слияние мужской и женской гамет, и образуется зигота— клетка, в которой восстанавливается двойной набор ДНК. Из зиготы развивается новый организм. Он сочетает в себе наследственную информацию от обоих родителей и заметно отличается от каждого из них. РАЗДЕЛЬНОПОЛОСТЬ Человеку, как и всем млекопитающим, свойственна раздельнополость — существование особей двух полов — мужского и женского — различающихся по целому ряду признаков. Основой раздельнополости является различие в наборе половых хромосом: XX в женском организме и ХУ— в мужском. Наследственная информация, заключенная в половых хромосомах, определяет развитие первичных половых признаков, проявляющихся уже при рождении мальчика или девочки. К этим признакам относится строение половых органов, в первую очередь, половых желез, где образуются половые клетки и половые гормоны. Под воздейстивием половых гормонов в период полового созревания развиваются вторичные половые признаки — все остальные особенности мужского и женского организмов: размеры и пропорции тела, характер роста волос, развитие молочных желез, тембр голоса и прочие. '5: 5с а: Ядерная оболочка Пара центриолей Удвоенная хромосома содержит с одинаковые молекулы Д Каждая «половинка удвоенной ^ хромосомы называете ^ хроматидо О к! Эк. О ц. Веретено деления — микротруб прикреплен к хромосом и перемещс их в пронес деления К полюсам клетки расходятс хроматидс Дочерняя к (набор хромосом как у мате ринской) Образовавшиес в результате митоза дочерт клетки вступа! в очередной митотический цикл Зигота вступа в митотическь цикл, давая начало всем клеткам новое организма 74 )в жизни, в процессе >1. ’ической) информации, ’оение ДНК— процесс видных образований — Ж. В ядрах всех клеток (рис. 1). Обе хромосомы апример, о цвете волос ция об этих признаках, эбразом, в большинстве ■т одинаковое строение; акого же строения, как /квой У. пения уже имеющихся иваться. Некоторые из )сти, необходимые для 1НО такие клетки теряют гие клетки заканчивают ж. Период от момента разой. митоза из одной клетки 1бор, а, следовательно, гки. Поэтому клетки, итоз вместе составляют личества клеток и рост всей жизни человека, иллиона новых клеток. пзнаком такого способа вых клеток — гамет. реневые стрелки). При 1нарным хромосомным ся зигота — клетка, в пганизм. Он сочетает в 1ЖДОГО из них. твование особей двух в женском организме мосомах, определяет ка или девочки. К этим елез, где образуются 1 вторичные половые ры и пропорции тела. т \ ■' / Юная клетка Обычные клетки образуются путем митоза Половые клетки образуются путем мейоза (о Щ э- к О 5; Парные хромосомы Ядерная оболочка Пара центриолей Удвоенная хромосома содержит две одинаковые молекулы ДНК. Каждая «половинка» удвоенной хромосомы называется хроматидой ИНТЕРФАЗА Веретено деления — микротрубочки, прикрепленные к хромосомам и перемещающие их в процессе деления К полюсам клетки расходятся хроматиды ПЕРИОД РОСТА Увеличение размеров клетки и развитие органелл. (В этом периоде некоторые клетки могут выйти из митотического цикла и стать на путь специализации) ПЕРИОД СИНТЕЗА Удвоение хромосом — синтез второй молекулы ДНК в каждой хромосоме. Каждая центриоль также разделяется на две ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД (на рисунке не показан) Последние приготовления к делению МИТОЗ ◄ ДЕЛЕНИЕ ► МЕЙОЗ ПРОФАЗА Уплотнение хромосом, растворение ядерной оболочки, образование веретена деления и расхождение центриолей к противоположным полюсам клетки X МЕТАФАЗА * •|) Хромосомы выстраиваются и '' И . ' % 1 * по экватору клетки '' Дочерняя клетка (набор хромосом > как у мате- ' ринской) Образовавшиеся в результате митоза дочерние клетки вступают в очередной митотический цикл АНАФАЗА Расхождение хроматид (в митозе) или хромосом (вмейозе) \ ТЕЛОФАЗА I Образование двух новых ядер ) ] и полное разделение клетки на две дочерние Зигота вступает в митотический цикл, давая начало всем клеткам нового организма ОПЛОДОТВОРЕНИЕ Образование гамет в процессе мейоза в организме другого [> пола Г Оплодотворение — „ слияние гамет двух организмов с образованием зиготы [> Зигота |в' X ◄ 2 Схема процессов воспроизведения клеток (голубые стрелки) и организма (сиреневые стрелки). Показана только одна пара хромосом;п— число хромосом в половинном наборе (л = 23); — удвоенные хромосомы (содержат по две молекулы ДНК). Ключевые события мейоза отмечены восклицательным знаком. ПЕРВОЕ ДЕЛЕНИЕ МЕЙОЗА Объединение парных хромосом и обмен между ними участками ДНК. После этого события каждая хромосома несет уже не ту информацию, что содержалась в ней исходно К полюсам клетки расходятся не хроматиды, а целые удвоенные хромосомы Дочерняя клетка ( содержит половинный хромосомный набор) ВТОРОЕ ДЕЛЕНИЕ МЕЙОЗА протекает подобно митозу ПРОФАЗА и МЕТАФАЗА АНАФАЗА ТЕЛОФАЗА 1Ъ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА • Половая система представлена половыми органами (у женщин — еще и молочными железами). К внутренним мужским половым органам относят яички (семенники), семявыносящие пути и добавочные железы (предстательная железа, семенные пузырьки и куперовы железы); к наружным мужским половым органам — половой член и мошонку. Внутренние женские половые органы — это яичники, маточные трубы, матка и влагалище; наружные / женские половые органы — это клитор, а также большие и| и малые половые губы. МУЖСКИЕ ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ 2т Семенной пузырек ; Предстательная железо (простата)\ Куперова железа (правая) Половой член , , Мочеиспускательный канал . Семявыносящий проток Придаток яичка Яичко ~ Мошонка О" я 4^ ЯИЧКО и СЕМЯВЫНОСЯЩИЕ ПУТИ в яичках взрослого мужчины ежедневно образуется более 100 млн спермиев. Они накапливаются в начальных отделах семявыносящих путей. При сокращении гладких мышц семявыносящих путей их содержимое поступает в мочеиспускательный канал. Здесь оно смешивается с секретами простаты и семенных пузырьков, создающими благоприятные условия жизни для спермиев. В результате образуется сп^ма, которая выбрасывается из мочеиспускательного канала. 76 Выносящие канальцы I Слизистая Эпит елиальные поддерживающие клетки Семенные канальцы (извитые и прямые) Вторичный сперматоцит Первичный сперматоцит Размножающиеся сперматогонии Базальная мембрана Соединительная ткань - ◄ 1 МУЖСКИЕ ВТОРИЧНЫЕ ПОЛОВЫЕ ПРИЗНАКИ Для взрослого мужчины, по сравнению с женщиной, характерны: большие размеры тела, широкие плечи и узкий таз, большее развитие скелетной мышечной ткани, более грубая кожа, мужской тип развития волосяного покрова, крупная гортань и низкий голос. В верхней части рисунка показан биологический символ мужского пола — щит и копье древнеримского бога войны Марса. ОБРАЗОВАНИЕ МУЖСКИХ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК (в клетках показаны только хромосомы) ЗТ СПЕРМАТОГОНИИ размножаются путем митоза в течение всего зрелого возраста мужчины. Некоторое их число постоянно вступает в мейоз первичный СПЕРМАТОЦИТ образуется из сперматогонии в процессе первого деления мейоза вторичный ' СПЕРМАТОЦИТ СПЕРМ АТ ИДА / * * V- ш СПЕРМИЙ------_ (сперматозоид) зрелая мужская \ X гамета ' ^ Строение спермия (вид с двух сторон) Головка (содержит ядро) Хвост--------- Эндокринные клетки, ^ вырабатывающие мужские половые гормоны — андрогены (благодаря его подвижности спермий активно перемещается в женских половых путях) 6^ ЖЕНСКИЕ ВТОРИЧНЬ ПОЛОВЫЕ ПРИЗНАКк Для взрослой женщин нию с мужчиной, хара1 меньшие размеры телг и широкий таз, больш* жировой ткани,более женский тип развития покрова тела, небольи и высокий голос, выра развитие молочных же В верхней части рисун биологический симво/ пола — зеркало древе богини любви Венеры ОБРАЗОВАНИЕ ЖЕН1 ПОЛОВЫХ КЛЕТОК (в клетках показаны тс хромосомы) 9Т ра пу но вн 00 Сперми проникс в овоцш Е ВТОРИЧНЫЕ ЕПРИЗНАКИ ;лого мужчины, нию с женщиной, <ы: большие размеры тела, тлечи и узкий таз, большее :келетной мышечной 1ее грубая кожа, мужской ГИЯ волосяного покрова, зртань и низкий голос, части рисунка показан !ский символ мужского ИТ и копье древнеримского з1 Марса. 1АНИЕ МУЖСКИХ < КЛЕТОК показаны только ■>вка кит Зро) ?го и ивно >сяв овых ) ЖЕНСКИЕ ВТОРИЧНЫЕ ПОЛОВЫЕ ПРИЗНАКИ Для взрослой женщины, по сравнению с мужчиной, характерны; меньшие размеры тела, узкие плечи и широкий таз, большее развитие жировой ткани, более нежная кожа, женский тип развития волосяного покрова тела, небольшая гортань и высокий голос, выраженное развитие молочных желез. В верхней части рисунка показан биологический символ женского пола — зеркало древнеримской богини любви Венеры. ОБРАЗОВАНИЕ ЖЕНСКИХ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК (в клетках показаны только хромосомы) 9 у ^ОВОГОНИИ ' размножаются путем митоза, но только во внутриутробном периоде (до рождения девочки). Некоторые из них вступают в мейоз ПЕРВИЧНЫМ ОВОЦИТ — образуется из овогонии еще до рождения. После удвоения хромосом он много лет ждет своей очереди на созревание Первое полярное тельце ВТОРИЧНЫЙ ОВОЦИТ — покидает яичник и завершает свое деление только при оплодотворении, превращаясь в яйцеклетку ЗИГОТА — оплодотворенная яйцеклетка Второе полярное тельце ◄ 11 —^ / •>.: П роцесс ' ' - оплодотворения. • Первое полярное . л тельце Вторичный овоцит Веретено деления Спермий, проникающий вовоцит МАТОЧНАЯ ТРУБА О Ампула Воронка с бахромкой ЗРЕЛЫЙ ФОЛЛИКУЛ > Первичный овоцит ?► МОЛОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА Молочные железы представляют собой видоизмененные потовые железы особого типа. Молочная железа состоит из нескольких мелких желез, которые в период грудного вскармливания ребенка осуществляют лактацию — выработку грудного молока. Концевые отделы этих желез содержат гладкомышечные клетки, сокращение которых приводит к выделению молока из соска. Жировые прослойки ЖЕНСКИЕ ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ 8Т Концевые отделы желез, формирующие дольки (у некормящей женщины отсутствуют) у . Выводные протоки желез '51' (открываются _ на соске) "Иг . -- Яичник Маточная ■ труба Матка , Влагалище Прямая кишка Мочевой / пузырь Мочеиспускательный канал Овуляция — выход овоцита из яичника Большая половая губа Оплодотворение ПРОЦЕСС СОЗРЕВАНИЯ ОВОЦИТА В ЯИЧНИКЕ Первичные овоциты Наружная оболочка ЖЕЛТОЕ ТЕЛО V Ш-. ...... Эпителиальные Базальная мембрана Соединительно- ' тканная оболочка Клетки, вырабатывающие женские половые гормоны — эстрогены /Ое/77/су, вырабатывающие гормон желтого тела — прогестерон ◄ 10 ЯИЧНИК, МАТКА И МАТОЧНАЯ ТРУБА От рождения в яичниках находится около 300 тыс. мельчайших пузырьков — фолликулов. Каждый из них содержит один овоцит в окружении эпителиальных клеток. В детородном возрасте овоциты поочередно созревают. При овуляции созревший овоцит выходит из яичника и начинает продвигаться по маточной трубе благодаря ее сокращениям и движению ресничек ее эпителия. Именно в маточной трубе обычно происходит оплодотворение. Фолликул после овуляции превращается в желтое тело. 77 клетки ЖЕНСКИЙ ПОЛОВОЙ цикл Оплодотворение • Примерно раз в месяц в яичнике созревает очередной овоцит, что сопровождается циклическими изменениями структуры яичника и слизистой оболочки матки — менструально-яичниковый цикл. Этот цикл прерывается при наступлении периода беременности. После родов следует период лактации — вскармливания ребенка грудным молоком. Еще до окончания периода лактации менструально-яичниковый цикл обычно восстанавливается и может наступить следующая беременность. БЕРЕМЕННОСТЬ (9 мес) Роды МЕНСТРУАЛЬНО-ЯИЧНИКОВЫЙ ЦИКЛ Схема женского полового цикла ЛАКТАЦИЯ (около 12 мес) ДНИ 1 Ц И 7 К Л 14 21 28/1 14 21 ИЗМЕНЕН Созревание очередного овоцита ИЯ В овуляция ЯИЧНИКАХ Образование и рассасывание желтого тела ©О © ©о © ® ^ Созревание следующего овоцита Овуляция ©® ©® © 4 ©® Желтое тело разрастается и сохраняется на все время беременности ©® ©® © © © © © © © © ИЗМЕНЕНИЯ В М А Т К г|- Менструация — разрушение слизистой оболочки матки и кровотечение Разрастание слизистой оболочки матки и ее подготовка к возможной беременности ОПЛОДОТВОРЕНИЕ БЕРЕМЕННОСТЬ'^ Очередная I Внедрение менструация — \ зародыша начало следующего ^ в стенку цикла ^ матки \ Очередная менструация не начинается ПЕРВАЯ НЕДЕЛЯ НОВОЙ ЖИЗНИ 2>- ПОНЕДЕЛЬНИК НАЧАЛО ОПЛОДО ТВОРЕНИЯ Лучистый венец ■ / оболочка из ВТОРНИК -ПЯТНИЦА 3^ ДРОБЛЕНИЕ — зародыш делится, продвигаясь к матке за счет волнообразных сокращений гладких мышц и мерцания ресничек эпителия маточной трубы Мклеток фолликула Ш' Веретено деления Один из спермиев проникает в овоцит Первое полярное тельце ОБРАЗОВАНИЕ ЗИГОТЫ > Овоцит завершает деление, и его ядро сливается с ядром спермия. Так из двух гамет образуется зигота — одноклеточный зародыш ’.нг. /Г — 4^ ВОСКРЕСЕНЬЕ /Л- .■/ I ^ Полярные тельца ПЕРВОЕ ДЕЛЕНИЕ ДРОБЛЕНИЯ ЗИГО ТЫ ИМПЛАНТАЦИЯ — \\_ . - внедрение зародыша '\ ■ в стенку матки ^ ' (начинается на 7-й день от оплодотво- ' рения) БЕРЕМЕННОСТ1 5^ Плод, плацента и плодные оболочки в матке в конце беременности ПЛАЦЕНТА ПУПОВИНА ПЛОД Отпадающая оболочка (часть слизистой оболочки матки) 5а ► ПЛАЦЕНТА — временный орган, образованный материнскими и плодными тканями. Через плаценту между организмами матери и плода осуществляется обмен веществ (показан белыми стрелками). РОДЫ ?► Роды — это изгнание из матки зрелого плода, плаценты и плодных оболочек. Необходимые для этого силы создаются за счет схваток (сокращений мышц матки) и потуг (сокращений мышц брюшного пресса). Роды длятся у первородящих около 14 часов, а у повторнородящих — около 7 часов. ПЕ Во (а а в По об, ро пе, ок< ( 78 А 7 часть с) Роды {ИЯ ' /лес) 21 тое тело разрастается сраняется на все вре/ля '/ленности О ^ % ^ ЕМЕННОСТЬ 1> Прение 'дыша енку ки Очередная /ленструация не начинается продвигаясь к /латке ш гладких /лышц и очной трубы ЬЕ / <Я- 'одыша ки 10 7-й ‘отво- БЕРЕМЕННОСТЬ 5^ Плод, плацента и плодные оболочки в матке в конце беременности ПЛАЦЕНТА ПУПОВИНА ПЛОД Отпадающая оболочка (часть слизистой оболочки матки) 6^ СРАВНЕНИЕ КРОВООБРАЩЕНИЯ У МАТЕРИ И У ПЛОДА. Организм плода получает кислород не от легких, а от плаценты. Поэтому его сердечнососудистая система имеет некоторые особенности строения. Вены матки ОРГАНИЗМ МАТЕРИ <] Капилляры легких Аорта Сердце 5а ► ПЛАЦЕНТА - временный орган, образованный материнскими и плодными тканями. Через плаценту между организмами матери и плода осуществляется обмен веществ (показан белыми стрелками). РОДЫ ?► Роды — это изгнание из матки зрелого плода, плаценты и плодных оболочек. Необходимые для этого силы создаются за счет схваток (сокращений мышц матки) и потуг (сокращений мышц брюшного пресса). Роды длятся у первородящих около 14 часов, а у повторнородящих — около 7 часов. Околоплодные воды Водная оболочка (амнион) Ворсинчатая оболочка (хорион) Пупочная------лшЛ-*— вена I Шейка матки Мочевой пузырь Пупочные артерии Ворсины хориона / погружены в полости, по которым течет материнская кровь Сосуды плода Слизистая оболочка матки Артерии и вены матки Пупочная вена ^ Пупочные артерии Как вы думаете, почему пупочная вена нарисована красным цветом? Легкие у плода не работают Артериальный проток — несет кровь из легочного ствола в аорту Аорта Отверстие между предсердиями «в обход» легких <1 ОРГАНИЗМ ПЛОДА ПЕРВЫЙ ПЕРИОД РОДОВ (7- 12ч) Возникают периодические схватки (сначала по 15с каждые 15мин, а в конце — по 1 мин через 1 минуту). Под давлением околоплодных вод образуется плодный пузырь, который растягивает шейку матки. В конце периода он разрывается, и часть околоплодных вод изливается наружу В ТОРОЙ ПЕРИОД РОДОВ (20 - 40 мин) К схваткам присоединяются потуги. Под действием мышечного усилия плод продвигается по влагалищу, обычно головкой вперед. После рождения ребенок начинает дышать, пуповина становится не нужна и ее перевязывают, а затем перерезают ТРЕТИЙ ПЕРИОД РОДОВ (5-20 мин) Происходит рождение плаценты с пуповиной и плодных оболочек. При этом из половых путей вытекает около 200мл крови, которая выделяется из слизистой оболочки матки после отсоединения плаценты и отпадающей оболочки 79 Содержание СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ 3 СТРУКТУРА ОРГАНИЗМА 4 ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА 5 ВНУТРЕННИЕ ОРГАНЫ б МОЛЕКУЛЫ 8 КЛЕТКИ 9 ТКАНИ 10 РЕГУЛЯЦИЯ 14 НЕРВНАЯ СИСТЕМА 16 ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА 20 ИММУННАЯ СИСТЕМА 22 ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА 26 КРОВЬ 28 КРОВООБРАЩЕНИЕ 32 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ 38 ДЫХАНИЕ 40 ПИЩЕВАРЕНИЕ 46 ВЫДЕЛЕНИЕ 54 ОПОРА И ДВИЖЕНИЕ 56 СКЕЛЕТ 58 СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ 62 ОЩУЩЕНИЕ И ВОСПРИЯТИЕ 64 КОЖНО-МЫШЕЧНОЕ ЧУВСТВО 66 ОБОНЯНИЕ 67 ВКУС 67 ЧУВСТВО РАВНОВЕСИЯ 68 СЛУХ 69 ЗРЕНИЕ 70 ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ 74 ПОЛОВАЯ СИСТЕМА 76 ЖЕНСКИЙ ПОЛОВОЙ ЦИКЛ 78 Учебное издание Серия «Линия жизни» Барабанов Сергей Викторович БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕК Пособие для учащихся Зав. редакцией Е. К. Липкина Редактор 3. Г. Гапонюк Корректор Е. Г. Никитина Отпечатано с готовых диапозитивов издательства «ЧеРо-на-Неве». 192239, Санкт-Петербург, Альпийский пер., д. 9, корп. 3 Налоговая льгота — Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93—953000. Изд. лиц. Серия ИД № 05824 от 12.09.01. Подписано в печать с оригинал-макета 20.03.06. Формат 60х90'/з- Бумага мелованная. Гарнитура Букварная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 12,49. Тираж 10 000 экз. Заказ № 3119. Открытое акционерное общество «Издательство «Просвещение». 127521, Москва, 3-й проезд Марьиной рощи, д. 41 Отпечатано в ОАО «Тверской ордена Трудового Красного Знамени полиграфкомбинат детской литературы им. 50-летия СССР». 170040, г. Тверь, проспект 50 лет Октября, 46.