Страницы истории анатомии и физиологии

При осмотре сбоку нормальная осанка характеризуется несколько приподнятой грудной клеткой и подтянутым животом, прямыми нижними конечностями, наличием умеренно выраженных физиологических изгибов позвоночника. Угол наклона таза в пределах 35 - 55 градусов.

Дефекты осанки

Отклонения от нормальной осанки принято называть нарушениями. Они связаны с функциональными изменениями опорно-двигательного аппарата. Условия окружающей среды, а также функциональное состояние мускулатуры могут повлиять на осанку ребенка. Порочное положение тела при различных позах принимает характер нового динамического стереотипа, и таким образом неправильная осанка закрепляется.

        Различают следующие нарушения осанки:

        сутуловатость - увеличение грудного кифоза и уменьшение поясничного лордоза

        круглая спина - увеличение грудного кифоза с почти полным отсутствием поясничного лордоза (как правило, ребенок стоит с согнутыми в коленных суставах ногами)

        кругло-вогнутая спина - все изгибы позвоночника увеличены, увеличен угол наклона таза, колени максимально разогнуты

        плоская спина - уплощение поясничного лордоза, наклон таза уменьшен, лопатки - крыловидны

        плоско-вогнутая спина - уменьшение спинного кифоза при нормальном или несколько увеличенном поясничном лордозе

Нарушение осанки во фронтальной плоскости называется асимметричной осанкой. При этом имеется выраженная асимметрия между правой и левой половиной туловища.

Нарушение осанки, помимо значительного косметического дефекта, нередко сопровождается расстройствами деятельности внутренних органов, быстрым наступлением утомления, а нередко и головными болями.

Коррекция осанки

Для исправления дефектов осанки необходимо принятие мер, способствующих улучшению физического развития, а также целенаправленное использование средств физического воспитания. К задачам такого воспитания относят следующие:

1.       улучшение и нормализация нервных процессов, повышение неспецифической сопротивляемости детского организма

2.       активизация общих и местных обменных процессов

3.       выработка достаточной силовой и общей выносливости мышц туловища

4.       исправление имеющегося дефекта осанки

5.       формирование и закрепление правильной осанки

Формирование нового, правильного стереотипа осанки и ликвидация порочных условий рефлексов требует особенно строгого подхода к организации занятий по физвоспитанию.

Исправление дефектов осанки достигается с помощью специальных упражнений. Их применение дает возможность изменить и нормализовать угол наклона таза, нормализовать нарушенные физиологические изгибы позвоночника, а также положение головы, укрепить мышцы брюшного пресса.

Эффективность применения специальных упражнений во многом зависит от исходных положений. Наиболее выгодным из них являются такие, при которых возможна максимальная разгрузка позвоночника по оси и исключается влияние на тонус мышц угла наклона таза. К таковым относятся положение лежа на спине, животе, стоя в упоре на коленях и на четвереньках.

При асимметричной осанке основную роль играют симметричные упражнения. Для сохранения срединного положения тела, более ослабленные мышцы тела на стороне отклонения позвоночника во время выполнения упражнения работают с большей нагрузкой, чем более сильные мышцы.

При дефектах осанки в сагиттальной плоскости используются следующие специальные упражнения: при увеличении угла наклона таза упражнение, способствующее укреплению мышц задней поверхности бедер, межпоперечных мышц поясницы.

Крыловидные лопатки и приведенные вперед плечи могут быть исправлены при помощи упражнений с динамической и статической нагрузкой на трапецевидные и ромбовидные мышцы, а также на растягивание грудных мышц.

Выстояние живота устраняется упражнениями для мышц брюшного пресса, осуществляемыми преимущественно из исходного положения лежа на спине.

Одновременно с упражнениями для мышц формируется навык правильной осанки. Он вырабатывается на базе мышечно-суставного чувства, позволяющего создать нужное положение определенных частей тела. После объяснений, необходимых для представления о правильной осанке, и показа ее приступают к выработке соответствующих такой осанке мышечно-суставных ощущений. Для этого используют тренировки перед зеркалом, взаимоконтроль, осуществляемый занимающимися друг за другом, принятие правильной санки с исправлением ее дефектов у стены, когда мышечно-суставным ощущениям прибавляются тактильные, исправление дефектов осанки по указанию инструктора лечебной физкультуры. Выработка и закрепление навыка правильной осанки происходят также во время выполнения различных общеразвивающих упражнений, при которых обязательно сохраняется правильное положение таза, а также упражнений в равновесии и на координацию. Широко используются игры с правилами, предусматривающими соблюдение хорошей осанки.

Вопросы для самоконтроля

        Что такое осанка?

        В каком возрасте формируется осанка?

        Почему важно сохранение правильной осанки?

        Какие причины могут вызвать нарушение осанки?

        Каковы условия сохранения осанки?

Пользуясь описанием в тексте и рисунком 14, проведите определение правильности собственной осанки и сделайте вывод.

Активный двигательный аппарат

Движение является одним из признаков и непременным условием жизни. Движение обеспечивается работой мышц, которые могут быть образованы поперечно-полосатой скелетной, гладкой и сердечной мышечной тканью. Гладкая мышечная ткань образует мускулатуру внутренних органов, сердечная - мышцу сердца. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань образует скелетные мышцы и в образует некоторые внутренние органы, например, язык, верхнюю треть стенки пищевода и др.).

Скелетные мышцы входят в аппарат движения, они являются его активной частью.

Функции скелетных мышц :

        обеспечивают движение тела в целом и отдельных его частей относительно друг друга;

        поддерживают позу;

        способствуют крово- и лимфообращению;

        обеспечивают специфические движения: дыхательные движения, жевание, глотание, мимику, артикуляцию звуков;

        оказывают влияние на форму и развитие костей;

        преобразуют химическую энергию в тепловую, являясь органами теплопродукции в организме;

        накапливают запасное энергетическое вещество - животный крахмал  гликоген.

Скелетная мускулатура человека по сравнению с животными претерпела глубокие изменения в связи с прямохождением, способностью к труду и членораздельной речью.

Масса скелетных мышц взрослого мужчины равна в среднем 42%, женщин - 36% массы тела и насчитывает около 400 мышц.

Мышцы

Строение

Каждая мышца состоит из пучков поперечно-полосатых мышечных волокон (т.е. мышечных клеток), идущих параллельно друг другу. Некоторое количество таких волокон объединяются рыхлой соединительной тканью в мышечные пучки первого порядка. Несколько таких пучков объединяются в мышечные пучки второго порядка, и т.д. Соединительнотканные оболочки мышечных пучков выполняют опорную функцию; кроме того, в них расположены кровеносные капилляры, питающие мышцу, двигательные и чувствительные нервы. В целом мышечные пучки всех порядков объединяются общей соединительнотканной оболочкой, составляя мышечное брюшко. Соединительная ткань, ограничивающая мышечные пучки, на концах мышечного брюшка образует сухожилия. Отдельные мышцы и группы мышц окружены плотными и прочными соединительнотканными оболочками, которые называются фасциями. Фасции облегчают скольжение при сокращении мышц и выполняют защитную функцию.

Каждая мышца обильно снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами, что обеспечивает нормальный обмен веществ в мышечных клетках.

В функциональном отношении в каждой мышце есть  активная часть, способная сокращаться -  брюшко, и  пассивная часть -  сухожилия,   посредством которых мышца прикрепляется к костям. Мышечное брюшко имеет темно-красный цвет из-за огромного количества кровеносных сосудов в нем и особой формы гемоглобина, содержащегося в мышцах -  миоглобина. Сухожилия состоят из плотной соединительной ткани, поэтому обладают большой прочностью, имеют блестящий светло-золотистый цвет. В большинстве случаев сухожилия находятся по обоим концам брюшка. Т.к. сухожилия не являются активно работающей частью мышцы, то они значительно менее снабжены кровеносными сосудами.

Таким образом, скелетные мышцы состоят не только из мышечной ткани, но также из различных видов соединительной ткани, нервной ткани, гладкой мышечной ткани сосудов. Но преобладающей является поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань, свойство которой - сократимость и определяет свойства мышц как органа сокращения.

Каждая мышца является отдельным органом, т.е. целостным образованием, имеющим свою определенную форму, строение, функцию, развитие, местоположение в теле и состоит из разных тканей.

Закономерности расположения мышц

        Соответственно строению тела по принципу двусторонней симметрии мышцы являются парными или состоят из двух симметричных половин.

        Мышцы располагаются между точками прикрепления по кратчайшему расстоянию.

        Мышца перекидывается по крайней мере через один сустав (но может быть и больше) и как правило перпендикулярно оси, через которую происходит движение сустава.

Классификация мышц

В теле человека насчитывается около 400 мышц. Они имеют разную форму, размеры, местоположение, функции. Классификация мышц возможна по разным принципам:

По фоме различают мышцы:

        длинные

        короткие

        широкие.

Длинные мышцы встречаются в основном на конечностях, имеют веретеновидную форму; начало таких мышц называется головка, а прикрепление (конец) - хвост. Сухожилия таких мышц имеют вид длинных лент. Некоторые длинные мышцы имеют несколько головок (две, три, четыре и называются соответственно двуглавыми, трехглавыми, четырехглавыми). Бывают мышцы не с одним, а с несколькими брюшками, которые соединяются сухожилиями; они называются многобрюшными. Бывают многохвостые мышцы, например, сгибатели пальцев.

Широкие мышцы располагаются преимущественно на туловище. Короткие мышцы сходны по внешней форме либо с длинными, либо с широкими мышцами, но имеют небольшие размеры.

По направлению волокон различают мышцы:

        с прямыми параллельными волокнами

        с косыми волокнами

        с круговыми волокнами (окружают отверстия).

По местоположению мышцы делятся на:

        поверхностные и глубокие; наружные и внутренние

        мышцы туловища

        мышцы головы

        мышцы шеи; мышцы конечностей.

По функциям мышцы бывают:

        сгибатели - разгибатели

        приводящие - отводящие

        вращатели внутрь или наружу

        замыкатели (сфинктеры) - расширители

        поднимающие - опускающие

        синергисты (работающие совместно) - антагонисты (работающие в противоположных направлениях).

Особой группой скелетных мышц являются мимические мышцы. Они не имеют двойного прикрепления к костям, а обязательно одним концом прикреплены к коже, поэтому, сокращаясь, приводят в движение кожу. Мимические мышцы, располагающиеся вокруг естественных отверстий головы ( рот, глаза, нос), участвуют в замыкании или расширении отверстия, поэтому подразделяются на мышцы-замыкатели и мышцы- расширители. Первые - круговые, вторые - радиальные. Работа мимических мышц определяет мимику лица, участвуют в жевании, речи.

Вспомогательный аппарат мышц

Кроме главных частей мышц - сухожилий и брюшка, существуют еще и вспомогательные приспособления, которые облегчают работу мышц. Отдельные мышцы или группы мышц окружаются как бы футляром из плотной соединительной ткани. Такие футляры называются фасциями. Они уменьшают трение при движении мышц, осуществляют их защиту. Отдельные фасции, соединяясь друг с другом, объединяют скелетные мышцы в единое целое.

Работа мышц

Основными свойствами мышечной ткани является возбудимость, проводимость и сократимость. На этих свойствах основана работа мышц. Вследствие сокращения брюшка мышцы происходит ее укорочение и сближение двух пунктов прикрепления мышцы (подвижный пункт приближается к неподвижному). В итоге происходит движение в данной части тела. Неподвижный пункт прикрепления мышцы - это начало мышцы, а подвижный - ее конец. Начало мышц приближено к туловищу или к его средней линии, а конец, наоборот, удален.

В выполнении движения, как правило, участвует одновременно несколько мышц. Мышцы, выполняющие одновременно движение в одном направлении, называются синергистами (например, мышцы сгибатели плеча). Мышцы, выполняющие движение в противоположных направлениях, называются антагонистами (например, мышцы сгибатели - разгибатели плеча).

Мышцы работают  рефлекторно, т.е. сокращаются под влиянием нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы по аксонам двигательных нейронов к каждой мышечной клетке. Под действием нервного импульса, поступившего к мышечной клетке, в ее мембране возникает потенциал действия и высвобождаются ионы кальция. Ионы кальция запускают весь механизм сокращения мышечных клеток. Таким образом, достаточное количество ионов кальция - это важное условие нормальной работы мышц. На каждый отдельный нервный импульс мышца отвечает сокращением. Характер сокращения мышц зависит от частоты поступающих нервных импульсов и продолжительности их поступления. В естественных условиях сокращенная мышца находится в состоянии  тетануса  (длительного сильного сокращения) при частоте нервных импульсов 40 - 50 в секунду. Тетанус возникает вследствие суммации отдельных мышечных сокращений. При частоте 10 - 20 имп/сек мышца находится в состоянии тонуса, т.е. некоторого сокращения, что необходимо для поддержания позы, осуществления движений.

При интенсивной мышечной работе может наступать утомление мышц - т.е. временное понижение их работоспособности, вызываемое с накоплением в них продуктов обмена (фосфорной, молочной кислот), понижающих возбудимость мембран мышечных клеток. Кроме того, происходит истощение энергетических запасов (гликогена, АТФ) и утомление нервных центров, управляющих работой мышц. После некоторого периода отдыха мышцы восстанавливают свою работоспособность. При выполнении статической работы мышцы утомляются быстрее, чем при динамической работе.

Закономерности работы скелетных мышц и развития в них утомления были глубоко изучены отечественным физиологом И.М. Сеченовым в конце XIX века. В результате этих работ ученый научно обосновал необходимость соблюдения определенного ритма сокращений мышц, оптимальность нагрузки для достижения наиболее эффективной, продолжительной работы без особого утомления. Был сделан важный вывод о том, что мышечная работа стимулирует умственную работу.

У тренированных людей мышцы более работоспособны: в них повышено содержание гликогена, мышечные клетки более толстые, больше количество мышечных волокон, выше коэффициент использования кислорода, быстрее происходят восстановительные процессы. Длительная бездеятельность мышц ведет к их атрофии и потере ими работоспособности.

Обзор скелетных мышц

Поверхностные мышцы спины:

        трапецевидная мышца

        широчайшая мышца

        ромбовидная мышца.

Поверхностные мышцы груди:

        большая грудная

        передняя зубчатая.

Глубокие мышцы груди:

        наружные межреберные - располагаются между ребрами; сокращаясь, поднимают ребра и увеличивают объем грудной клетки

        внут-ренние межреберные - располагаются между ребрами; сокращаясь, после спокойного выдоха дополнительно уменьшают объем грудной клетки

        грудобрюшная преграда (диафрагма) - плоская тонкая мышца, куполообразно изогнутая в сторону грудной клетки; разделяет полость тела на грудную и брюшную и участвует в акте вдоха-выдоха; имеет три отверстия: для пищевода, нижней полой вены и аорты.

Мышцы живота:

        наружная косая мышца (в средней части живота образует широкое сухожильное поле - апоневроз)

        прямая мышца.

Мышцы верхней конечности:

        дельтовидная

        двуглавая мышца плеча (бицепс)

        трехглавая мышца плеча (трицепс).

Мышцы нижней конечности

        большая ягодичная

        средняя ягодичная

        двуглавая мышца бедра

        прямая мышца бедра

        портняжная (самая длинная в мускулатуре человека)

        икроножная.

Мышцы головы:

        жевательные (по четыре с каждой стороны головы)

        мимические: круговая мышца глаза, круговая мышца рта, мышца смеха, мышца гордецов, щечная и др.

Мышцы шеи:

        грудино-ключично-сосцевидная

        подкожная

Вопросы для самоконтроля

        Какие мышцы называются скелетными? Из какого вида мышечной ткани они состоят?

        Какие функции выполняют скелетные мышцы?

        Дайте классификацию скелетных мышц.

        Назовите элементы строения мышцы.

        Какие виды работы могут выполнять мышцы? При какой из них мышцы утомляются медленнее и почему?

        Каковы причины состояния тонуса мышц?

        В чем состоит особенность мимических мышц?

        Какие мышцы обеспечивают механизм вдоха-выдоха?

        В чем заключается важность тренировки мышц?

        Пользуясь рисунками 19 и 20 найдите основные поверхностные мышцы человека.

Дайте объяснение понятиям:

брюшко, хвост, тело мышцы, фасция, динамическая работа, статическая работа, тонус мышцы, утомление мышцы.

Строение и функции органов пищеварения

Потребности организма в энергии, пластическом материале и веществах, необходимых для обновления молекул, роста и развития, удовлетворяются пищеварительной системой. Пищеварение является начальным этапом обмена веществ. Значение пищеварения состоит в том, что в результате этого процесса генетически чужеродные для организма молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, входящих в пищу, расщепляются в пищеварительном тракте до простых, более мелких молекул, которые могут быть усвоены клетками. Этот процесс, происходящий в пищеварительном тракте, называется  пищеварением.

 Пищеварение   - это сложный физиологический процесс, заключающийся в механической и химической обработке пищи, всасывании питательных веществ, выделении не переварившихся остатков пищи. В соответствии с этим пищеварительная система выполняет  четыре основные функции:   секреторную, моторную, всасывательную   и выделительную. Секреторная функция заключается в выработке пищеварительных соков железистыми клетками, входящими в состав пищеварительных желез. Моторная функция обеспечивается сокращениями мышц, входящих в состав стенок пищеварительного тракта и заключается в механическом измельчении пищи, ее перемешивании и продвижении по пищеварительному тракту. Всасывательная функция - это поступление продуктов ферментативного расщепления (питательных веществ) в кровь и лимфу через стенку отделов пищеварительной системы. Выделительная функция - это выведение из пищеварительного тракта не переварившихся и не усвоенных веществ, а также некоторых продуктов обмена.

Пищеварительные соки обеспечивают увлажнение, разжижение пищи, создают определенную среду (рН) и содержат воду, слизь, пищеварительные ферменты, некоторые биологически активные вещества, минеральные соли и др. вещества. По действием пищеварительных ферментов сложные полимерные молекулы пищевых веществ расщепляются до более простых, которые могут всасываться в кровь и лимфу и усваиваться клетками.

Пищеварительные ферменты и их действие  

 В зависимости от характера пищи строение пищеварительной систему животных имеет определенные особенности. Растительная пища по своему химическому составу более далека от химического состава тела животного, поэтому требует более тщательной

обработки, чем пища животная. У растительноядных животных значительна длина кишечника, причем сильного развития достигает толстая кишка, которая у некоторых животных (например, у лошади) образует добавочные слепые отростки, где происходит дополнительное переваривание пищи (брожение за счет деятельности симбиотической микрофлоры). У некоторых травоядных желудок имеет несколько камер (например, коровы имеют четырехкамерный желудок). У плотоядных животных длина кишечника намного короче, толстая кишка развита слабее, желудок всегда однокамерный. Полифаги занимают по строению пищеварительного тракта как бы промежуточное положение между растительноядными и плотоядными. К их числу относится человек.

Пищеварительная система человека состоит из следующих отделов:

1.       ротовая полость

2.       глотка

3.       пищевод

4.       желудок

5.       тонкий кишечник

6.       толстый кишечник

С пищеварительным трактом протоками связаны большие пищеварительные железы: слюнные, печень и поджелудочная железа. Длина пищеварительного тракта человека составляет 8 - 10 метров.

Ротовая полость

Строение

Ротовая полость подразделяется на два отдела:

        преддверие рта.

        собственно ротовую полость.

Собственно ротовая полость сверху ограничена небом. Его передние 2/3 - твердое небо, имеющее костную основу, а задняя 1/3 - мягкое небо, являющееся мышечным образованием. В передней части неба имеется ряд поперечных валиков - небных альвеол; это рудименты, которые у животных хорошо развиты, помогая пережевывать пищу. Небо отделяет полость носа и носоглотку от ротовой полости. Мягкий язычок, которым заканчивается мягкое небо, закрывает вход в носоглотку во время проглатывания пищи. Снизу ротовая полость ограничена диафрагмой рта и языком. Язык - это мышечный орган, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью. Мышечные волокна расположены в разных направлениях, поэтому язык может выполнять самые разнообразные движения при жевании и речи, а также участвует в проталкивании пищевого комка в глотку при глотании. Слизистая языка имеет огромное количество вкусовых рецепторов, поэтому он является и органом вкуса. Язык прикрепляется к нижней челюсти и подъязычной кости корнем языка. Выпуклая часть языка, обращенная к небу, называется спинкой языка. На спинке языка располагаются возвышения различной формы, в которых сосредоточены вкусовые рецепторы. Передняя свободная часть языка называется верхушкой. Под слизистой корня языка располагается язычная миндалина, которая является органом иммунной системы, участвует в обеззараживании пищи.

Зубы

В ротовой полости взрослого человека располагается 32 зуба. Зуб состоит из коронки, шейки и корня.

Коронка возвышается над десной, а корень погружен в зубную альвеолу челюстной кости и удерживает в ней зуб. Шейка - более суженная часть зуба на границе коронки и корня. Внутри зуба имеется полость, заполненная мягким веществом - пульпой, в которой содержатся нервы, кровеносные сосуды. Основная масса твердой ткани зуба образована дентином. В коронке зуба дентин сверху покрыт зубной эмалью, а в корне зуба дентин сверху покрытзубным цементом. Твердые ткани зубов образованы различными солями кальция, фосфора и др., пропитанными органическими веществами. Зубная эмаль - самый прочный материал в организме человека, по твердости превосходящий знаменитую дамасскую сталь. Зубная эмаль может деминерализоваться и разрушаться под влиянием кислот, образующихся в ротовой полости в результате распада остатков пищи. Наиболее губительно на эмаль действует молочная кислота - основной продукт брожения углеводов в ротовой полости. В дальнейшем деминерализованная эмаль разрушается микроорганизмами.

На каждой верхней челюсти и половинке нижней челюсти располагается по 8 зубов: 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных зуба, 3 больших коренных зуба (последний из них называется зубом мудрости). Зубы у человека дифференцированы, т.е. имеют разную форму коронки, количество корней, размеры и выполняют разные функции в связи с тем, что человек является полифагом

У человека наблюдается две смены зубов: молочные и постоянные.Молочные появляются на первом году жизни (примерно с 6-7 месячного возраста), к трем годам вырастают все. Количество молочных зубов 20: на каждой стороне челюсти 2 резца, 1 клык, 2 больших коренных зуба. После 6 лет начинается замена зубов на постоянные, которая заканчивается к 12-13 годам, но зуб мудрости появляется в 18-30 лет.

Слюнные железы

В слизистой ротовой полости располагаются многочисленные мелкие слюнные железы: щечные, небные, язычные. В полость рта открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез:  околоушной, подчелюстной и подъязычной, находящихся за пределами ротовой полости. Слюнные железы вырабатывают секрет -  слюну. Подчелюстные и подъязычные железы вырабатывают более густую слюну, околоушные - самые крупные слюнные железы, вырабатывают более жидкую слюну. Выводной проток околоушной железы открывается возле второго большого коренного зуба верхней челюсти. Выводные протоки двух других желез открываются в диафрагме рта под кончиком языка. Количество и состав слюны сильно зависит от свойств пищи: ее состава, консистенции, температуры и т.д. Слюна обладает выраженными бактерицидными свойствами и ферментативной активностью. За сутки у взрослого человека выделяется 1 - 2 литра слюны. Реакция слюны - слабощелочная. Образование слюны осуществляется рефлекторно: от рецепторов ротовой полости нервные импульсы поступают в центр слюноотделения продолговатого мозга и в серое вещество спинного мозга грудных сегментов по афферентным нервным волокнам в составе тройничного, лицевого и блуждающего нервов. Обратные нервные импульсы возбуждают секреторные клетки слюнных желез. Отделение слюны происходит как безусловный рефлекс.  Но отделение слюны может происходить и как  условный рефлекс  в ответ на зрительные, слуховые, обонятельные и другие раздражители (вид, запах пищи и др.).

Пищеварение в ротовой полости

В ротовой полости происходит первичная обработка пищи:

        ее механическое измельчение с помощью зубов

        смачивание слюной

        перемешивание

        анализ качества с помощью вкусовых рецепторов языка.

В ротовой полости начинается ферментативное расщепление углеводов под действием амилолитических ферментов слюны - птиалина и мальтазы. Птиалин расщепляет углеводы до дисахарида мальтозы, а мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы. В ротовой полости происходит обеззараживание пищи бактерицидным веществом слюны - лизоцимом. В целом в ротовой полости происходит формирование пищевого комка и его проталкивание в глотку.

Глотка

Глотка представляет собой часть пищеварительной трубки и дыхательной системы. Она располагается от основания черепа до VI - VII шейного позвонка и лежит позади гортани. Общая длина глотки взрослого человека около 12-14 см. Верхняя часть глотки - носоглотка - выстлана изнутри мерцательным эпителием в связи с ее дыхательной функцией. Средний отдел глотки - ротоглотка - общий отдел с дыхательной системой. Нижний отдел имеет гладкую поверхность, способствующую скольжению пищевого комка. Продвижению пищевого комка содействуют мышцы глотки, образованные поперечно-полосатой мышечной тканью. Проглатыванию и скольжению пищевого комка по глотке способствует хорошее измельчение и увлажнение его в ротовой полости, поэтому важно пищу хорошо пережевывать. Глотание - это рефлекторная реакция, которая возникает в ответ на раздражение механорецепторов корня языка пищевыми частицами. От рецепторов корня языка нервные импульсы поступают в продолговатый мозг в центр глотания, откуда по эфферентным нейронам в составе языкоглоточного и блуждающего нервов распространяются нервные импульсы на мышцы глотки и гортани, вызывая акт глотания. В слизистой оболочке глотки имеется шесть крупных скоплений лимфоидной ткани - миндалины, которые являются органами иммунной системы и способствуют обеззараживанию пищи.

Пищевод

Пищевод - это длинная трубка, соединяющая глотку с желудком, лежит сзади трахеи. Длина его у взрослого человека 23 - 25 см. Он начинается на уровне VI - VII шейного позвонка и заканчивается на уровне XI грудного позвонка. В стенке пищевода хорошо развит мышечный слой, состоящий из продольных и кольцевых волокон. Верхняя часть пищевода образована поперечно-полосатой мышечной тканью, а остальная часть - гладкой. Мышцы пищевода, сокращаясь, продвигают пищевой комок. Слизистая пищевода складчатая, образована многослойным эпителием, может сильно растягиваться, выделяет слизь, способствующую продвижению пищи, но не вырабатывает ферментов. Ферментативная обработка пищи при движении по пищеводу происходит под действием ферментов слюны.

Желудок

Строение

Желудок представляет собой мешкообразно расширенную часть пищеварительного канала, предназначенную для накопления пищи. Большая часть желудка располагается влево от средней плоскости тела, в левом подреберье. Величина желудка сильно варьирует как индивидуально, так и в зависимости от наполнения. При средней степени растяжения его длина составляет 21 - 25 см. Емкость желудка может колебаться от 1 до нескольких литров. Длина желудка новорожденного равна 5 см.

В желудке переднюю и заднюю стенки. Вогнутый край желудка, обращенный вправо и вверх, называется малой кривизной. Выпуклый край, обращенный влево и вниз, называется большой кривизной. Место входа пищевода в желудок называется кардиальной частью желудка. Место перехода его в двенадцатиперстную кишку - это пилорическая часть, или привратник желудка. Привратник - более суженная часть желудка. Куполообразное выпячивание в верхней левой части желудка называется дно желудка. Средняя часть называется тело желудка.

Расположение тела желудка у живого человека в стоячем положении приближается к вертикальному. Пилорическая часть при этом направлена вверх вправо и назад и напоминает форму крючка. У некоторых людей желудок занимает почти горизонтальное положение или совершенно вертикальное.

Стенка желудка состоит из трех слоев:

        внутренний - слизистая с подслизистым слоем

        средний - мышечный слой

        наружный - серозная оболочка.

Слизистая оболочка желудка красновато-серого цвета, образована цилиндрическим эпителием и имеет множество складок, направленных преимущественно продольно. Складки способствуют перемешиванию пищи и растяжению стенок. В слизистой имеется большое количество желудочных желез (до 100 на 1 мм2). Они вырабатывают желудочный сок. Желудочные железы состоят из клеток трех видов:

        главных, вырабатывающих пищеварительные ферменты

        обкладочных (париетальных), выделяющих соляную кислоту

        добавочных (слизистых), выделяющих слизистое вещество - муцин

Эндокринные клетки слизистой желудка вырабатывают биологически активные вещества: серотонин, эндорфин, гастрин, гистамин, которые активизируют и регулируют выработку желудочного сока и перистальтику желудка. В подслизистом слое сильно развиты кровеносные и лимфатические сосуды.

Мышечная оболочка образована гладкой мышечной тканью и подразделяется на три слоя: внутренний - косые волокна, средний - циркулярные волокна, наружный - продольные волокна. Работа мускулатуры желудка способствует перемешиванию и передвижению пищи. На границе между привратником и двенадцатиперстной кишкой слой циркулярных волокон утолщен и образует  сфинктер   привратника, или  пилорический сфинктер. Он периодически открывается и регулирует поступление пищевой массы из желудка в кишечник и препятствует обратному поступлению пищи из двенадцатиперстной кишки.

Серозная оболочка (брюшина) покрывает желудок по всей поверхности, фиксируя его в определенном положении.

Пищеварение в желудке

Пища, поступившая в желудок, переваривается в нем до 4-6 часов. В желудке происходит механическая обработка пищи: сильное пропитывание желудочным соком до такой степени, что пища становится полужидкой и называется химусом, ее перемешивание и передвижение. Химическая обработка заключается:

1.       в денатурации белков пищи под действием соляной кислоты (например, створаживание белков молока)

2.       в ферментативном расщеплении пищевых веществ под действием желудочного сока

3.       бактерицидная обработка за счет соляной кислоты.

У человека объем суточной секреции желудочного сока составляет 2 -3 литра. Натощак реакция желудочного сока нейтральная или щелочная, после приема пищи - сильнокислая (рН 0,8 - 1,5). Пищеварительные ферменты желудочного сока активны только в сильнокислой среде. В состав желудочного сока входят в основном протеолитические ферменты - пепсин и гастриксин. Под действием пепсина, гастриксина и соляной кислоты в желудке происходит лишь частичное переваривание белков: их расщепление до олигопептидов. В желудке хорошо перевариваются альбумины и глобулины, плохо расщепляются белки соединительной ткани (коллаген и эластин). Желудочные железы привратника, вырабатывающие липолитические ферменты (желудочную липазу, расщепляют эмульгированные жиры молока. У грудных детей имеется фермент химозин, который створаживает молоко и переводит белок молока казеин в кальциевую соль. Некоторое время в желудке продолжается расщепление пищи под действием ферментов слюны, пока они не нейтрализуются желудочным соком. Выделение желудочного сока (его состав, скорость) зависят от состава пищи, ее количества, консистенции. Например, жирная и сильно сладкая пища тормозят выделение желудочного сока, мясные бульоны, овощные отвары стимулируют его выработку. Отрицательные эмоции также тормозят его выделение и задерживают переваривание. Образование желудочного сока - это рефлекторная реакция, возникающая в ответ на раздражение слизистой ротовой полости и желудка пищей. Выделение желудочного сока может происходить и как условный рефлекс при виде, запахе пищи и даже при разговоре о ней. Процессы всасывания в желудке ограничены. Здесь всасывается в кровь вода, соли, моносахара, алкоголь, лекарства.

Передвижение пищевой массы в желудке и поступление ее в двенадцатиперстную кишку осуществляется за счет перистальтических сокращений мускулатуры желудка от кардиальной части к привратнику. Сокращения стенки желудка возникают и в пустом желудке, чем вызывается чувство голода. При попадании в желудок недоброкачественной пищи возникают антиперистальтические сокращения, вызывая защитную реакцию - рвоту. Пилорический сфинктер периодически рефлекторно открывается, пропуская небольшую порцию пищи в двенадцатиперстную кишку. Желудочный сок, вырабатываемый железами привратника, имеет щелочную реакцию, что обеспечивает нейтрализацию кислоты в пищевой массе, поступающей в двенадцатиперстную кишку.

Тонкий кишечник

Строение

Тонкий кишечник начинается от привратника на уровне первого поясничного позвонка. Длина тонкого кишечника у человека колеблется в пределах 2,2 - 4,4 метра, а диаметр от 2,7 до 4,7 см. Тонкая кишка делится на три отдела:

1.       двенадцатиперстная кишка - 23 - 30 см;

2.       тощая кишка - примерно 2/5 длины тонкой кишки;

3.       подвздошная кишка - остальные 3/5.

Между тощей и подвздошной кишками нет четкой анатомической границы. Диаметр тощей кишки несколько больше, чем подвздошной.

Стенка тонкого кишечника состоит из трех слоев:

1.       внутренний слой - слизистая, образованная однослойным мерцательным эпителием;

2.       средний слой - мышечный, образован гладкой мышечной тканью, причем, более внутренний слой - циркулярные волокна, более наружный слой - продольные волокна;

3.       наружный слой - серозная оболочка, образованная рыхлой соединительной тканью.

Работа мускулатуры стенки обеспечивает перемешивание и продвижение пищевой массы по кишечнику. Мускулатура выполняет в основном перистальтические, а также антиперистальтические и маятникообразные движения. Перистальтические движения - это распространение волны сокращения мускулвтуры кишки от начально участка к конечному. Антиперистальти-ческические движения напрвлены в протвоположную сторону. маятникообразные движения - это поочередное сокращения соседних участков мускулатуры.

Серозная оболочка выполняет в основном функцию фиксации изгибов кишечника в определенном положении.

Слизистая тонкого кишечника имеет особое строение, максимально увеличивая активную поверхность. Увеличение поверхности достигается следующими анатомическими особенностями:

        вдоль кишки слизистая имеет множество кольцевых складок (около 700), возвышающихся в виде гребней

        вся поверхность имеет матовый, бархатистый вид от покрывающих ее многочисленных кишечных ворсинок; ворсинки являются пальцевидными выростами слизистой длиной около 1 мм. Особенно сильно развиты кишечные ворсинки в тощей кишке, на 1 кв. мм ее находится до 3 - 4 тыс. ворсинок. Общая поверхность всасывания за счет них составляет около 10 кв. метров.

        мерцательный эпителий, образующий слизистую тонкого кишечника, имеет микроворсинки. На 1 кв. мм их до 50 - 100 млн. Совокупность микроворсинок образует так называемую щеточную кайму.

В целом всасывающая поверхность тонкого кишечника достигает 200 кв. метров.

В двенадцатиперстную кишку открываются протоки поджелудочной железы и печени, по которым поступают их пищеварительные соки.

Поджелудочная железа

Это крупная железа, обладающая внешней и внутренней секрецией. Она лежит за брюшиной, позади желудка на задней брюшной стенке. Длина поджелудочной железы 12 - 15 см, масса 60 - 100 г. В ней выделяют три части: 1) правый утолщенный конец - головка, 2) средний отдел - тело, 3) левый суживающийся отдел - хвост. Железа имеет дольчатое строение.

Основная масса клеток вырабатывает поджелудочный сок, имеющий щелочную реакцию, в состав которого входят протеазы, амилазы, липазы, нуклеазы. Среди этих клеток, особенно в хвостовой части железы, располагаются группы клеток,

секретирующие гормоны инсулин, гюкагон. Эти группы клеток носят название островки Лангерганса. Поджелудочная железа, как железа внешней секреции, имеет систему внутренних выводных протоков, которые, сливаясь вместе, образуют один главный выводной проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку.

Печень

Это самая крупная железа в организме человека, вес ее около 1,5кг, что составляет 1/50 массы тела; у новорожденных ее вес около 1/20 массы тела. Печень расположена непосредственно под диафрагмой в правом подреберье. Верхняя поверхность печени выпуклая, нижняя имеет ряд вдавлений от брюшных органов. Печень имеет две доли: большую правую и меньшую левую. На нижней поверхности печени располагаются ворота печени. Это место вхождения в печень печеночной артерии, воротной вены печени, нервов и выхода печеночной вены, лимфатических сосудов, нервов, правого и левого печеночных протоков, сливающихся в общий печеночный проток, выносящий из печени желчь. Желчный пузырь прилегает к нижней поверхности печени и связан с ней общим печеночным протоком. Имеет грушевидную форму. В желчном пузыре накапливается желчь и по общему желчному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку по мере надобности.

Печень образно называют главной химической лабораторией организма. Функции ее многообразны:

        это самая крупная пищеварительная железа организма (вырабатывает 0,5 - 1,2 литра желчи в сутки)

        барьерная функция: ядовитые продукты белкового обмена, токсические вещества, попавшие в организм извне, доставляются в печень кровью и нейтрализуются; клетки эндотелия печеночных капилляров (клетки Купфера) обладают фагоцитарной активностью)

        депо запасных питательных веществ (в клетках печени синтезируется гликоген)

        кроветворение во внутриутробный период и у новорожденных

        гормональная функция

        выработка тепла для поддержания температуры тела

Пищеварение в тонком кишечнике

Тонкий кишечник является основным местом переваривания пищи и всасывания питательных веществ, причем в двенадцатиперстной кишке наиболее интенсивно происходят процессы ферментативного расщепления, а в остальных отделах тонкого кишечника в большей степени происходят процессы всасывания. Механическая обработка пищи здесь, как и в желудке, состоит в ее перемешивании и передвижении.

Слизистая тонкой кишки имеет многочисленные железы, вырабатывающие кишечный сок (до 2,5 л в сутки), рН которого составляет 7,2 - 7,5. Кишечный пищеварительный сок содержит более 20 пищеварительных ферментов, расщепляющих и белки, и жиры, и углеводы.

В двенадцатиперстную кишку открываются протоки поджелудочной железы и печени. Пищеварительный сок поджелудочной железы (панкреатический сок) начинает выделяться через 2 - 3 минуты после поступления пищи в двенадцатиперстную кишку в результате механического раздражения слизистой кишки, а также действием секретина, который выделяется в кишечнике, поступает в кровь, и через нее воздействует на поджелудочную железу. Панкреатический сок содержит все группы пищеварительных ферментов: протеолитические, липолитические, амилолитические, нуклеолитические, причем они обладают очень высокой активностью, под их воздействием осуществляется расщепление полимерных веществ пищи до простых мономеров. Комплекс протеолитических ферментов поджелудочного сока называется трипсин и химотрипсин. В сутки вырабатывается 1,5 -2,0 л поджелудочного сока. В тонком кишечнике, в отличие от желудка, щелочная среда. Ферменты кишечного и поджелудочного сока активны только в щелочной среде. Сфинктер привратника желудка не только порциями пропускает пищевую массу в кишечник, но и разделяет две среды - кислую и щелочную.

Секрет печени - желчь - образуется печеночными клетками непрерывно в течение суток. Желчь имеет характерную золотисто-желтую окраску, которую ей придают продукты распада гемоглобина. Процесс образования желчи усиливается в результате приема пищи. В паузы пищеварения желчь накапливается в желчном пузыре, где она становится сильно концентрированной. Желчь имеет щелочную реакцию, не содержит пищеварительных ферментов. Роль желчи в пищеварении состоит в том, что она:

        эмульгирует жиры (разбивает их на микроскопические шарики, превращая в эмульсию)

        активирует пищеварительные ферменты кишечного и поджелудочного сока

        поддерживает щелочную реакцию в тонком кишечнике

        усиливает сокоотделение поджелудочной железой

        усиливает перистальтику кишечника

        способствует всасыванию жирных кислот

        замедляет гнилостные процессы в кишечнике

В настоящее время установлено, что в тонком кишечнике происходит не только полостное пищеварение, но и пристеночное, или мембранное, которое осуществляется ферментами, сосредоточенными на поверхности мембран клеток слизистой (вот почему клетки слизистой имеют микроворсинки: они колоссально увеличивают поверхность пристеночного пищеварения).

Конечными продуктами ферментативного расщепления пищевых веществ в кишечнике являются: белков - олигопептиды и аминокислоты, жиров - жирные кислоты и глицерин, углеводов - глюкоза и др. моносахара, нуклеиновых кислот - нуклеотиды. Эти продукты (питательные вещества) всасываются из кишечника в кровь (глюкоза, аминокислоты, глицерин и нуклеотиды) и в лимфу (жиры, образовавшиеся в клетках кишечного эпителия). Для обеспечения всасывательной

функции тонкого кишечника в каждой кишечной ворсинке имеется система кровеносных капилляров и лимфатический сосуд. Анатомические особенности строения внутренней стенки тонкой кишки определяют величину всасывающей поверхности, равную приблизительно 200 кв. метров, поэтому процесс всасывания происходит быстро и эффективно.

Толстый кишечник

Строение

Толстый кишечник следует за тонкой кишкой, имеет больший диаметр (около 7 см в начальном участке и около 4 см в конечном). Общая длина толстой кишки колеблется от 1 до 1,5 метров. По внешнему виду толстая кишка отличается не только диаметром, но и 1) наличием в ней трех наружных продольных мышечных тяжей, или лент, которые на 1/6 короче самой кишки; 2) характерных куполообразных вздутий стенки.

Подразделяется толстый кишечник на следующие отделы:

        слепая кишка с червеобразным отростком - аппендиксом. Слепая кишка лежит ниже места впадения в тонкой кишки в толстую. Длина аппендикса в среднем равна 8 см; длина слепой кишки около 6 см и диаметр 7 - 7,5 см.

        восходящая ободочная кишка

        поперечная ободочная кишка

        нисходящая ободочная кишка

        сигмовидная кишка (имеет S-образную форму)

        прямая кишка заканчивающаяся мощным мышечным сфинктером, образованным поперечно-полосатой скелетной мышечной тканью.

Стенка толстой кишки имеет принципиально то же строение, что и тонкая кишка. Но слизистая толстой кишки имеет гладкую поверхность, не имеет ворсинок. Кольцевые складки отсутствуют, а имеются небольшие полулунные складки слизистой. На внутренней поверхности толстой кишки в месте впадения тонкой кишки имеется заслонка, состоящая из двух складок и препятствующая обратному попаданию пищевой массы в тонкую кишку. В слизистой по сравнению с тонким кишечником не так многочисленны кишечные железы.

Пищеварение в толстом кишечнике

Ферментативное переваривание пищи за счет собственных ферментов здесь практически отсутствует, т.к. кишечный сок толстой кишки содержит мало ферментов, да и поступающий сюда химус беден непереваренными пищевыми веществами. Толстая кишка, в отличие от других отделов пищеварительного тракта, богата симбиотическими микроорганизмами, в основном бифидобактериями и лактобактериями. Число бактерий в кишечнике здорового человека составляет около 10 15 . Пищеварение в толстом кишечнике очень интенсивно происходит под действием кишечной микрофлоры. Симбиотические бактерии расщепляют трудно перевариваемые вещества, например, целлюлозу, гемицеллюлозу, пектин и др., входящие в состав стенок растительных клеток. Микрофлора также переваривает компоненты пищеварительных соков. Симбиотическая микрофлора толстого кишечника играет важную роль в выработке некоторых аминокислот, витаминов (например, витаминов К и В), в подавлении роста чужеродных, в том числе и патогенных бактерий, в подавлении гнилостных процессов. Таким образом, кишечная микрофлора играет очень важную роль в поддержании не только процессов пищеварения, но выполняет другие важные для организма человека функции, в том числе поддерживает иммунитет организма. Слепая кишка является тем отделом, где происходит размножение кишечных микроорганизмов. Итак, переваривание пищи в толстом кишечнике происходит в основном под действием естественной симбиотической микрофлоры. Кишечная микрофлора очень чувствительна к действию антибиотиков, токсических веществ, к стрессам. Ослабление микрофлоры ведет к общему ослаблению организма, снижению его защитных свойств. Одновременно с приемом антибиотиков рекомендуется принимать поливитамины, препараты бифидо- и лактобактерий. В состав микрофлоры кишечника входят гнилостные бактерии, которые из продуктов белкового распада могут образовывать ядовитые вещества, которые попадают в кровь, но в нормальных условиях обезвреживаются печенью. Поэтому необходимо регулярно опорожнять кишечник.

Процессы всасывания продолжаются в толстом кишечнике, но особенно интенсивно и в больших количествах происходит всасывание воды из пищевой массы, поэтому экскременты содержат небольшое ее количество.

При смешанном питании около 10% принятой пищи не усваивается организмом человека. Непереваренные остатки пищи и отмершие бактерии, которые составляют до 50% каловых масс, склеенные слизью кишечного сока, удаляются через прямую кишку.

Дыхание

Дыхание - одна из важнейших функций живого организма. Сущность дыхания состоит в поглощении живым организмом кислорода (доставка его из окружающей среды в клетки) и выделении углекислого газа из клеток в окружающую среду. Запасов кислорода в организме нет, поэтому непрерывное поступление кислорода и выделение углекислого газа является жизненной необходимостью. Поглощенный кислород расходуется в реакциях биологического окисления.

Процесс дыхания складывается из трех этапов:

1. Внешнее дыхание, заключающееся в ритмичном поступлении воздуха в легкие при вдохе и удалении его из легких при выдохе.
2. Транспорт газов (кислорода и углекислого газа) кровью.
3. Тканевое (клеточное) дыхание, происходящее в клетках: использование кислорода в митохондриях клеток на процессы биологического окисления и образование углекислого газа.

Внешнее дыхание

Органы, осуществляющие внешнее дыхание, составляют  систему органов дыхания. В эту систему входят следующие органы:

        верхние дыхательные пути:

o         носовая полость

o         носоглотка

o         ротоглотка

o         гортань

        нижние дыхательные пути

o         трахея

o         бронхи

o         легкие,  в которых непосредственно происходит газообмен с кровью.

Особенностью дыхательных путей является то, что они имеют не спадающиеся стенки за счет костной и хрящевой ткани, поэтому воздух свободно циркулирует в обе стороны.

Носовая полость

Различают наружный нос и носовую полость. За счет наружного носа увеличивается объем носовой полости. Носовая полость поделена вертикальной носовой перегородкой на две симметричные половины, которые спереди сообщаются с наружной атмосферой через наружный нос с помощью ноздрей, а сзади - с носоглоткой с помощью хоан. На боковых стенках этой полости расположены носовые раковины, делящие каждую половину носовой полости на верхний, средний и нижний носовые ходы. Таким образом, стенки носовой полости имеют большую поверхность за счет складок, которые образованы костным остовом. В нижний носовой ход открывается носослезный канал, по которому в носовую полость выделяется некоторое количество слезной жидкости. Стенки носовой полости выстланы слизистой оболочкой, образованной мерцательным эпителием, который в области ноздрей сливается с кожей.

Носовая полость - специализированный отдел верхних дыхательных путей, так как здесь вдыхаемых воздух подготавливается для дальнейшего движения по дыхательным путям и подвергается специальной обработке:

        согревается или охлаждается до температуры тела за счет того, что в подслизистой чрезвычайно сильно развиты сети мелких венозных сосудов и капилляров;

        увлажняется за счет слизи, которая вырабатывается бокаловидными железистыми клетками, находящимися в слизистой носовой полости;

        очищается и обеззараживается: слизь обволакивает частицы пыли, оседающие на слизистую; слизь содержит бактерицидное вещество - лизоцим, с помощью которого подвергаются разрушению болезнетворные бактерии; на поверхности слизистой находятся лейкоциты, выполняющие функцию фагоцитоза, уничтожая большое количество бактерий; согласованная работа ресничек мерцательного эпителия гонит слизь в сторону хоан и таким образом использованная слизь удаляется из носовой полости

        подвергается химическому контролю: в слизистой верхней части носовой полости располагаются обонятельные рецепторы.

Эффективность обработки воздуха в носовой полости достигается большой площадью соприкосновения его со стенкой полости. Носовая полость имеет добавочные полости придаточные пазухи носа, расположенные в воздухоносных костях черепа: в верхней челюсти гайморова пазуха, в лобной кости - лобная (фронтальная) пазуха, а также имеются дополнительные полости в клиновидной и решетчатой кости. Воспаление слизистой этих пазух приводит к серьезным заболеваниям гаймориту и фронтиту, последнее из которых очень опасно, так как очаг воспаления располагается в непосредственной близости от головного мозга. Придаточные пазухи носа уменьшают массу черепа и играют роль резонаторов, усиливающих голос.

Глотка

Глотка является общим для пищеварительной и дыхательной систем органом как следствие эволюционного происхождения легких из брюшной стенки первичной кишки. Верхняя часть глотки - носоглотка является только дыхательным отделом, средняя часть глотки - ротоглотка. Гортанная часть ротоглотки сообщается с гортанью. Стенки глотки имеют костный остов, поэтому воздух по ней передвигается свободно. Слизистая носоглотки, как и в носовой полости, выстлана мерцательным эпителием. На уровне хоан в носоглотке имеются отверстия слуховых (евстахиевых) труб. В стенке носоглотки располагаются скопления лимфоидной ткани - глоточные (аденоидные) миндалины и парная трубные миндалины, которые являются важными иммунными органами.

Гортань

Гортань располагается на уровне 4,5,6 шейных позвонков на передней стороне шеи, образуя ясно заметное через наружные покровы возвышение. Сверху гортань сообщается с глоткой, снизу - с трахеей. Гортань выполняет двоякую функцию: это дыхательная трубка и орган звуко- и голосообразования.

Стенки гортани образованы несколькими гиалиновыми хрящами:

        перстневидный хрящ , имеющий вид перстня, расширенная часть которого обращена к позвоночнику, а более узкая располагается по сторонам и спереди;

        щитовидный хрящ незамкнут, охватывает стенку спереди и с боков трахеи; на передней поверхности две его пластинки срастаются под углом; у детей и женщин этот угол тупой, закругленный, у взрослых мужчин - заостренный (образуется кадык, или адамово яблоко);

        черпаловидные хрящи небольшие, их два, к ним прикрепляются голосовые связки;

        надгортанник , образованный эластическим хрящом - это пластинка листовидной формы, нижним концом прикрепленная к верхней передней части гортани, а верхний край свободен; надгортанник, рефлекторно изменяя положение, закрывает вход в гортань в момент проглатывания пищи.

Слизистая внутренней поверхности гортани выстлана мерцательным эпителием, в котором очень много механорецепторов, реагиру-ющих на малейшее раздражение какими либо частицами (вот почему, если в гортань попадает инородная частица, то немедленно возникает сильный кашель). Сама полость гортани имеет вид песочных часов: в средней части она сужена. В этом месте гортани в переднезаднем направлении натянуты две голосовые связки. У мужчин голосовые связки длиннее, чем у женщин. Между голосовыми связками располагается голосовая щель. Звукообразование в гортани происходит на выдохе. Причиной образования звука является колебание (попеременное сокращение-расслабление) голосовых связок с определенной частотой. Колебания голосовых связок передается на выдыхаемую струю воздуха и возникает звук. Чем больше частота колебаний, тем выше звук. Частота колебаний голосовых связок задается импульсами, идущими по нервам от головного мозга. Частота колебаний голосовых связок человека лежит в диапазоне от 80 до 10000 раз в секунду. Звук, который образуют голосовые связки, кроме основного тона, имеет ряд обертонов. Звук, образующийся в результате работы голосовых связок - это еще не голос. Свое естественное человеческое звучание звук приобретает благодаря системе резонаторов. Звук, прошедший через систему резонаторов, превращается в голос. Роль резонаторов выполняют различные воздухоносные полости дыхательного тракта, важнейшими из которых являются сама гортань, глотка и ротовая полость.

Трахея

Начинается вслед за гортанью на уровне VII шейного позвонка и на уровне V грудного позвонка разделяется на два главных бронха. Длина трахеи у взрослого человека в среднем равна 12см. Стенка трахеи жесткая, не спадается т.к. в своем составе имеет 16 - 20 гиалиновых хрящей, которые имеют форму колец, не замкнутых на задней поверхности трахеи. Хрящи трахеи между собой связаны кольцевыми связками. Внутренняя поверхность трахеи выстлана мерцательным эпителием, строение и функции которого подобны тем, что и в верхних дыхательных путях и в гортани. При воспалительных процессах секреция слизи усиливается, что провоцирует кашель.

Легкие

Внешнее строение

Правое и левое легкое имеют форму конуса, верхушка каждого из них выступает над первым ребром на 3 - 4 см. Правое легкое шире и короче, чем левое, которое уже и длиннее. Объем правого легкого больше приблизительно на 10%. Правое легкое разделено двумя глубокими бороздами на три доли - верхнюю, среднюю и нижнюю. Левое легкое разделено на две доли - верхнюю и нижнюю. На внутренней поверхности каждого легкого имеются вороталегкого, через которые в легкое входят главный бронх, легочная артерия, нервы, выходят две легочные вены, нервы, лимфатические сосуды.

Внутреннее строение

Ткань легкого состоит из мелких структур, называемых легочными дольками, которые представляют собой небольшие пирамидальной формы (0,5 - 1,0 см в поперечнике) участки легкого. Бронхи, входящие в легочную дольку - конечные бронхиолы - делятся на 14 - 16 дыхательных бронхиол. На конце каждойиз них имеется тонкостенное расширение - альвеолярный ход. Система дыхательных бронхиол с их альвеолярными ходами является функциональной единицей легких и носит название ацинус.

Стенки альвеолярных ходов образуют шаровидные расширения - легочные альвеолы,количество которых в одном альвеолярном ходу составляет в среднем 21. Диаметр альвеол около 0,2 - 0,3 мм, их количество в каждом легком человека около 350 млн., а их общая поверхность при вдохе 40 кв. метров, а при глубоком вдохе - 120 кв. метров. Альвеолы имеют максимально тонкие стенки, образованные плоскими клетками толщиной 0,1 - 0,2 мкм. Такое строение стенки альвеол в наибольшей степени способствует выполнению функции газообмена.

Изнутри альвеолы выстланы тонким слоем вещества липопротеидной природы - сурфактантом.Это вещество имеет высокое поверхностное натяжение и препятствует спадению стенок альвеол. Поверхность альвеол очень густо оплетена сетью кровеносных капилляров, стенка которых плотно прилегает к стенке альвеол. Каждый капилляр граничит с несколькими альвеолами, что облегчает газообмен. Газообмен в легких происходит путем диффузии газов вследствие разницы концентрации газов в альвеолярном воздухе в венозной крови, притекающей к легким.

Эффективность и большая скорость газообмена обеспечивается рядом анатомических особенностей:

        большая площадь газообмена

        минимальный путь диффузии (лишь два слоя плоских клеток стенок капилляров и альвеол, которые плотно прилегают друг к другу

        сильно развиты капиллярные сети, оплетающие альвеолы.

Плевра

Поверхность легких покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой - плеврой. Плевра образована двумя листками - внутренним (висцеральным) и наружным (пристеночным). Внутренний листок прочно срастается с тканью легкого по всей его поверхности. Наружный листок срастается с внутренней поверхностью грудной клетки и с диафрагмой. В области ворот легкого один листок переходит в другой. Между собой листки плевры не срастаются, таким образом, между листками плевры образуется щелевидная полость -плевральная полость. Плевральная полость герметично замкнута, заполнена 1 - 2 мл плевральной жидкости. Давление плевральной жидкости на 7 мм рт. ст. ниже атмосферного (отрицательное). За счет отрицательного давления легкие находятся в расправленном состоянии, а листки плевры физически сцеплены между собой.

Вдох и выдох

Легкие не имеют собственной мышечной ткани, поэтому могут только пассивно изменять свой объем. Изменение объема легких следует за изменением объема грудной клетки. Изменение объема грудной клетки обеспечивается работой дыхательных мышц:

        при спокойном вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы, поднимающие ребра (увеличивается переднезадний размер грудной клетки), а также сокращается диафрагма, ее купол уплощается, опускаясь вниз на 3-4 см (увеличивается вертикальный размер грудной клетки); опускание диафрагмы на 1 см увеличивает объем грудной клетки на 200 - 300 мл)

        при глубоком вдохе дополнительно сокращаются наружные межреберные другие мышцы груди, еще сильнее поднимая вверх ребра

        при спокойном выдохе мышцы, обеспечивающие вдох, расслабляются, ребра под действием силы тяжести опускаются вниз, а купол диафрагмы поднимается вверх

        при глубоком выдохе сокращаются внутренние межреберные мышцы, опуская ребра еще ниже (уменьшается переднезадний размер грудной клетки); одновременно сокращаются мышцы живота, давя на диафрагму, при этом ее купол поднимается еще выше (уменьшается вертикальный размер грудной клетки).

Особенности строения плевры, эластичность ткани самого легкого способствуют движению легких за движением стенки грудной клетки и диафрагмы. Поступление воздуха в легкие и обратно происходит вследствие разницы давления воздуха в легких и в атмосфере.

При нарушении целостности плевры нарушается герметичность плевральной полости, давление в ней выравнивается с атмосферным, легкое в результате частично спадается и не может двигаться вслед за грудной стенкой. Это патологическое состояние называется пневмоторакс.  При двустороннем пневмотораксе наступает смерть от удушья, если пострадавшему не оказать экстренной помощи: необходимо принудительно вентилировать легкие воздухом путем искусственного дыхания или через аппарат искусственного дыхания.

Объем легких

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным объемом. При глубоком вдохе можно дополнительно вдохнуть еще 1500 мл воздуха (резервный объем вдоха). После спокойного выдоха можно дополнительно выдохнуть еще 1500 мл воздуха (резервный объем выдоха). Сумма этих трех объемов составляет жизненную емкость легких - ЖЕЛ. Она равна у взрослого человека в среднем 3500 мл. ЖЕЛ зависит от возраста, пола, физической тренированности человека. Объемы вдоха и выдоха измеряются с помощью прибора спирометра (метод спирометрии). Даже после самого глубокого выдоха в легких человека остается около 1000 мл воздуха - это остаточный объем. В дыхательных путях находится около 150 мл воздуха, который не принимает участия в газообмене.

Количество дыхательных движений в спокойном состоянии у взрослого человека 14 - 16 раз в минуту. Продолжительность спокойного вдоха и следующего за ним спокойного выдоха (дыхательный цикл) составляет 3 - 4 сек. Уровень вентиляции легких широко варьирует и зависит от физиологической потребности, возраста. Газовый состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха отличается (см. таблицу), но содержание кислорода в выдыхаемом воздухе велико.

Газовый состав дыхательной среды и крови человека

Регуляция дыхания

Регуляция дыхания осуществляется изменением глубины и частоты дыхательных движений. Регуляция обеспечивается гуморальным и нервным путем.

НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ

В продолговатом мозгу имеется  дыхательный нервный центр,  в котором есть центр вдоха и выдоха. В нейронах дыхательного центра постоянно возникают импульсы, передающиеся на дыхательные мышцы, вследствие чего они сокращаются или расслабляются. Дыхательный центр обладает  автоматией.  В нем авто-матически возникает ритмическое возбуждение с частотой 14 - 16 раз в минуту вследствие обменных процессов в самих нейронах, которые очень чувствительны к недостатку кислорода. Поскольку дыхательная мускулатура образована поперечно-полосатой мышечной тканью, человек способен произвольно изменять вентиляцию легких. Это возможно потому, что деятельность дыхательного центра продолговатого мозга находится под контролем коры больших полушарий.

В стенке легких имеются механорецепторы, которые возбуждаются при достижении легкими определенной степени растяжения при вдохе. От этих рецепторов поступают

импульсы в дыхательный центр, взывая расслабление дыхательных мышц. Таким образом, в дыхательном центре ритмично возникает возбуждение и торможение.

Информацию о степени насыщения крови кислородом дыхательный центр получает от многочисленных хеморецепторов, находящихся в стенках артерий. Особенно многочисленны такие рецепторы в стенке аорты, а также имеется обширное рецепторное поле - каротидныйсинус  в области разветвления общей сонной артерии на внутреннюю и наружную сонную артерию. Повышение содержания углекислоты в крови ведет к возбуждению хеморецепторов, и они посылают сигнал в дыхательный центр. В ответ усиливается вентиляция легких за счет учащения дыхания и увеличения глубины дыхания.

ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ

На активность дыхательного центра влияет целый ряд гормонов. Например, адреналин, выделяющийся в кровь при испуге, стрессе, физической и эмоциональной нагрузке, увеличивает вентиляцию легких. Она увеличивается при повышении уровня гормона прогестерона во время беременности.

Сердечно - сосудистая система

Сердечно - сосудистая система - это система органов крово- и лимфообращения. Эта система обеспечивает в организме непрерывное движение крови и лимфы и выполняет в организме очень важную функцию - транспортную, доставляя к органам и тканям питательные вещества, кислород, биологически активные вещества и выносит от них продукты обмена. Вместе с нервной системой сердечно-сосудистая система объединяет и координирует работу органов, систем органов и организма в целом.

По характеру циркулирующей в сосудах жидкости всю сердечно-сосудистую систему подразделяют на:

1.       Кровеносную систему (в сосудах циркулирует кровь);

2.       Лимфатическую систему (в сосудах циркулирует лимфа).

Сердце

Строение сердца

Сердце расположено в грудной полости, оно на 2/3 смещено в левую сторону. Его продольная ось наклонена к вертикальной оси тела под углом 40 градусов. Границы сердца: верхушка находится в пятом левом межреберном промежутке, верхняя граница идет на уровне хряща третьего правого ребра. Средние размеры сердца взрослого человека: длина около 12 - 13 см, наибольший поперечник - 9 -10,5 см. Вес сердца мужчины равен в среднем 300г (1/215 часть массы тела), женщины - 250г (1/250 часть массы тела). Масса сердца новорожденного достигает 0,89% массы тела, взрослого - 0,48 - 0,52%. Наиболее быстро сердце растет в первый год жизни и в период полового созревания.

Сердце имеет форму конуса, уплощенного в переднезаднем направлении. В нем различают верхушку и основание. Верхушка - заостренная часть сердца, направлена вниз и влево и немного вперед. Основание - расширенная часть сердца, обращено вверх и вправо и немного назад. На поверхности сердца хорошо видна венечная борозда, которая идет поперечно к продольной оси сердца. Эта борозда внешне указывает на границу между предсердиями и желудочками.

Сердце - это полый мышечный орган. Полость сердца подразделяется на четыре камеры: два предсердия (правое и левое) и два желудочка (правый и левый). Правое предсердие и правый желудочек вместе составляет правое, или венозное сердце, левое предсердие и левый желудочек вместе составляют левое, или артериальное сердце. Правая и левая половины сердца полностью разделены межжелудочковой перегородкой.

СТРОЕНИЕ СТЕНКИ СЕРДЦА

Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего - эндокарда, среднего - миокарда и наружного - эпикарда.

Эндокард выстилает изнутри поверхность камер сердца, он образован особым видом эпителиальной ткани - эндотелием. Эндотелий имеет очень гладкую, блестящую поверхность, что обеспечивает уменьшение трения при движении крови в сердце.

Миокард составляет основную массу стенки сердца.

Он образован поперечно- полосатой сердечной мышечной тканью, волокна которой в свою очередь располагаются в несколько слоев. Миокард предсердий значительно тоньше, чем миокард желудочков. Миокард левого желудочка в три раза толще, чем миокард правого желудочка. Степень развитости миокарда зависит от величины работы, которую выполняют камеры сердца. Миокард предсердий и желудочков разделен слоем соединительной ткани (фиброзное кольцо), что дает возможность поочередного сокращения предсердий и желудочков.

Эпикард - это особая серозная оболочка сердца, образованная соединительной и эпителиальной тканью.

ОКОЛОСЕРДЕЧНАЯ СУМКА (ПЕРИКАРД)

Это своеобразный замкнутый мешок, в который заключено сердце. Сумка состоит из двух листков. Внутренний листок срастается по всей поверхности с эпикардом. Наружный листок как бы покрывает сверху внутренний листок. Между внутренним и наружным листком имеется щелевидная полость - перикардиальная полость), заполненная жидкостью. Сама сумка и жидкость, находящаяся в ней, выполняют защитную роль и уменьшают трение сердца при его работе. Сумка способствует фиксации сердца в определенном положении.

КЛАПАНЫ СЕРДЦА

Работа клапанов сердца обеспечивает одностороннее движение крови в сердце.

К собственно сердечным клапанам относятся створчатые клапаны, располагающиеся на границе предсердий и желудочков. В правой половине сердца находится техстворчатый клапан, в левой - двустворчатый (митральный). Створчатый клапан состоит из трех элементов: 1) створки, имеющей форму купола, и образованной плотной соединительной тканью, 2) сосочковой мышцы, 3) сухожильных нитей, натянутых между створкой и сосочковой мышцей. При сокращении желудочков створчатые клапаны закрывают просвет между предсердием и желудочком. Механизм работы этих клапанов следующий: при повышении давления в желудочках кровь устремляется в предсердия, поднимая створки клапанов, и они смыкаются, перерывая просвет между предсердием и желудочком; створки не выворачиваются в сторону предсердий, т.к. их удерживают сухожильные нити, натягивающиеся за счет сокращения сосочковой мышцы.

На границе желудочков и сосудов, отходящих от них (аорта и легочный ствол), располагаются полулунные клапаны, состоящие из полулунных заслонок. В названных сосудах по три таких заслонки. Каждая полулунная заслонка имеет форму тонкостенного кармашка, вход в который открыт в сторону сосуда. Когда кровь изгоняется из желудочков, полулунные клапаны прижаты к стенкам сосуда. Во время расслабления желудочков кровь устремляется в обратном направлении, наполняет "кармашки", они отходят от стенок сосуда и смыкаются, перекрывая просвет сосуда, не пропуская кровь в желудочки. Полулунный клапан, располагающийся на границе правого желудочка и легочного ствола, называется пульмональный клапан, на границе левого желудочка и аорты - аортальный клапан.

Функции сердца

Функция сердца состоит в том, что миокард сердца во время сокращения перекачивает кровь из венозного в артериальное сосудистое русло. Источником энергии, необходимой для движения крови по сосудам является работа сердца. Энергия сокращения миокарда сердца преобразуется в давление, сообщаемое порции крови, выталкиваемой из сердца во время сокращения желудочков. Давление крови - это сила, которая расходуется на преодоление силы трения крови о стенки сосудов. Разность давлений в разных участках сосудистого русла - главная причина движения крови. Движение крови в сердечно-сосудистой системе в одном направлении обеспечивается работой сердечных и сосудистых клапанов.

Свойства сердечной мышцы

К основным свойствам сердечной мышцы относятся автоматия, возбудимость, проводимость и сократимость.

1.       Автоматия - это способность к ритмическому сокращению без всяких внешних воздействий под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. Ярким проявлением этого свойства сердца является способность извлеченного из организма сердца при создании необходимых условий сокращаться в течение часов и даже суток. Природа автоматии до сих пор до конца не выяснена. Но однозначно ясно, что возникновение импульсов связано с деятельностью атипических мышечных волокон, заложенных в некоторых участках миокарда. Внутри атипических мышечных клеток спонтанно генерируются электрические импульсы определенной частоты, распространяющиеся затем по всему миокарду. Первый такой участок находится в области устьев полых вен и называется синусный, или синоатриальныйузел. В атипических волокнах этого узла спонтанно возникают импульсы с частотой 60-80 раз в минуту. Он является главным центром автоматии сердца. Второй участок находится в толще перегородки между предсердиями и желудочками и называется предсердно-желудочковый, или атриовентрикулярный узел. Третий участок - это атипические волокна, составляющие пучок Гиса, лежащий в межжелудочковой перегородке. От пучка Гиса берут начало тонкие волокна атипической ткани - волокна Пуркинье, ветвящиеся в миокарде желудочков. Все участки атипической ткани способны генерировать импульсы, но их частота самая высокая в синусном узле, поэтому его называют водителем ритма первого порядка (пейсмекером первого порядка), и все другие центры автоматии подчиняются этому ритму.

Совокупность всех уровней атипической мышечной ткани составляют проводящую систему сердца. Благодаря проводящей системе волна возбуждения, возникшая в синусном узле, последовательно распространяется по всему миокарду.

2.       Возбудимость сердечной мышцы заключается в том, что под действием различных раздражителей (химических, механических, электрических и др.) сердце способно приходить в состояние возбуждения. В основе процесса возбуждения лежит появление отрицательного электрического потенциала на наружной поверхности мембран клеток, подвергшихся действию раздражителя. Как и в любой возбудимой ткани, мембрана мышечных клеток (миоцитов) поляризована. В покое она снаружи заряжена положительно, изнутри - отрицательно. Разность потенциалов определяется различной концентрацией ионов N а + и К + по обе стороны мембраны. Действие раздражителя увеличивает проницаемость мембраны для ионов К + и Nа + , происходит перестройка мембранного потенциала(калий - натриевый насос), в результате возникает потенциал действия, распространяющийся и на другие клетки. Таким образом происходит распространение возбуждения по всему сердцу.

Импульсы, возникшие в синусном узле, распространяются по мускулатуре предсердий. Дойдя до атриовентрикулярного узла, волна возбуждения распространяется по пучку Гиса, а затем по волокнам Пуркинье. Благодаря проводящей системе сердца наблюдается последовательное сокращение частей сердца: сначала сокращаются предсердия, затем желудочки (начиная с верхушки сердца волна сокращения распространяется к их основанию). Особенность атриовентрикулярного узла - проведение волны возбуждения только в одном направлении: от предсердий к желудочкам.

3.       Сократимость - это способность миокарда сокращаться. Оно основано на способности самих клеток миокарда отвечать на возбуждение сокращением. Это свойство сердечной мышцы определяет способность сердца выполнять механическую работу. Работа сердечной мышцы подчиняется закону "все или ничего".Суть этого закона состоит в следующем: если на сердечную мышцу наносить раздражающее действие различной силы, мышца отвечает каждый раз максимальным сокращением ("все"). Если сила раздражителя не достигает порогового значения, то сердечная мышца не отвечает сокращением ("ничего").

Механическая работа сердца. Сердечный цикл.

Механическая работа сердца связана с сокращением его миокарда. Работа правого желудочка в три раза меньше работы левого желудочка. Общая работа желудочков за сутки такова, что она достаточна для того, чтобы поднять человека массой 64 кг на высоту 300 метров. В течение жизни сердце перекачивает столько крови, что ею можно было бы заполнить канал длиной 5 метров, по которому бы прошел большой теплоход.

Сердце с механической точки зрения представляет собой насос ритмического действия, чему способствует клапанный аппарат. Ритмические сокращения и расслабления сердца обеспечивают непрерывный ток крови. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, его расслабление - диастолой. При каждой систоле желудочков происходит выталкивание крови из сердца в аорту и легочный ствол.

В обычных условиях систола и диастола четко согласованы во времени. Период, включающий одно сокращение и последующее расслабление сердца, составляет сердечный цикл. Его продолжительность у взрослого человека равна 0,8 секунды при частоте сокращений 70 - 75 раз в минуту. Началом каждого цикла является систола предсердий. Она длится 0,1 сек. По окончании систолы предсердий наступает их диастола, а также систола желудочков. Систола желудочков длится 0,3 сек. В момент систолы в желудочках повышается давление крови, оно достигает в правом желудочке 25 мм рт. ст., а в левом - 130 мм рт. ст. По окончании систолы желудочков начинается фаза общего расслабления, длящаяся 0,4 сек. В целом период расслабления предсердий равен 0,7 сек., а желудочков - 0,5 сек. Физиологическое значение периода расслабления состоит в том, что за это время в миокарде происходят обменные процессы между клетками и кровью, т. е. происходит восстановление работоспособности сердечной мышцы.

Основные покозатели работы сердца

Систолический (ударный) объем - объем крови, выталкивающийся из сердца за одну систолу. Он в среднем в покое у взрослого человека равен 150 мл (по 75 мл для каждого желудочка). Умножив систолический объем на число сокращений в минуту, можно узнать минутный объем. Он составляет в среднем 4,5 - 5,0 литров. Систолический и минутный объемы непостоянны, они резко меняются в зависимости от физической и эмоциональной нагрузки. Минутный объем может достигать 20 - 30 литров. У нетренированных людей увеличение минутного объема идет за счет частоты сокращений, а у тренированных - за счет увеличения систолического объема. Систематические физические упражнения, занятия спортом тренируют, прежде всего, сердечную мышцу. Тренированное сердце дольше выносит нагрузки не утомляясь, т.к. сохраняется достаточно длительная диастола, обеспечивающая восстановление работоспособности сердца.

Тоны сердца

Изменение давления в камерах сердца и отходящих сосудах вызывает движение клапанов сердца и перемещение крови. Эти движения сопровождаются звуковыми явлениями, называемыми тонами сердца. При сокращении сердца сначала слышен более протяжный звук низкого тона - первый тон сердца. После короткой паузы следует более короткий и более высокий звук - второй тон сердца. После этого наступает пауза, она более длительна, чем пауза между тонами. Такая последовательность повторяется в каждом сердечном цикле.

Первый тон появляется в начале систолы желудочков (систолический тон). В основе его лежат колебания створок и сухожильных нитей створчатых клапанов и самого миокарда желудочков. Второй тон (диастолический тон) возникает в результате захлопывания полулунных клапанов. Этот тон тем выше, чем выше давление в аорте и легочной артерии. Исследование работы сердца по его звуковым проявлениям составляет суть метода фонокардиографии.

Электрокардиография

Сердечная мышца обладает таким свойством, как возбудимость. В основе этого свойства, как уже известно, лежат электрические явления, возникающие при перестройке мембранного потенциала клеток. Суммарный электрический потенциал всех клеток миокарда оказывается столь велик, что его можно регистрировать даже за пре- делами сердца. Кривую изменения электрического поля сердца в течение сердечного цикла называют электрокардиограммой (ЭКГ), а метод исследования - электрокардиографией. Электрокардиограмма впервые была зарегистрирована в 1887 году А.Д. Уоллером, но широкое применение этот метод получил в 1903 году с изобретением кардиографа голландским ученым В. Эйнтховеном.

Электрокардиография, фонокардиография и др. методы исследования работы сердца имеют большое диагностическое значение в клинической практике, особенно при диагностике заболеваний сердца.

Регуляция работы сердца

Изменение уровня физической и эмоциональной нагрузки организма фиксируется различными рецепторами (хеморецепторами, механорецепторами), расположен-ными в различных органах, а также в стенках кровеносных сосудов (например, в стенке дуги аорты, в каротидном синусе). Воспринимаемые ими изменения состояния рефлекторно вызывают ответную реакцию в виде изменения уровня сердечной деятельности.

Быстрое и точное приспособление кровообращения к конкретным потребностям организма достигаются благодаря совершенным и многообразным механизмам регуляции работы сердца. Эти механизмы можно подразделить на три уровня:

1.       Внутрисердечная регуляция (саморегуляция) связана с тем, что:

1.       сами клетки миокарда способны изменять силу сокращения в зависимости от степени их растяжения

2.       накапливать конечные продукты обмена, вызывающие изменение работы сердца.

2.       Нервная регуляция осуществляется деятельностью автономной нервной системы - симпатической и парасимпатической биологически активные вещества, изменяющие силу их сокращений и т.д. Нервные импульсы, поступающие к сердцу по ветвям блуждающего нерва (парасимпатические импульсы) уменьшают силу и частоту сокращений. Импульсы, приходящие к сердцу по симпатическим нервам ( их центры находятся в шейном отделе спинного мозга), повышают частоту и силу сердечных сокращений.

3.       Гуморальная регуляция связана с изменением деятельности сердца под влиянием биологически активных веществ и некоторых ионов. Например, адреналин, норадреналин (гормоны коры надпочечников), глюкагон (гормон поджелудочной железы), серотонин (вырабатывается железами слизистой кишечника), тироксин (гормон щитовидной железы) и др., а также ионы кальция усиливают сердечную деятельность. Ацетилхолин, ионы калия уменьшают работу сердца.

Кровеносные сосуды

У человека замкнутая система кровообращения. Такая система характеризуется тем, что давление в ней относительно велико и сохраняется постоянным для каждого участка кровеносного русла. Преимущества замкнутой системы сосудов состоит еще и в том, что кровь по ним быстро циркулирует. Для поддержания давления в промежутках между сердечными систолами в кровеносных сосудах, особенно артериях, сильно развиты эластические волокна.

Виды кровеносных сосудов и их строение

        Артерии - это кровеносные сосуды, по которым кровь движется от сердца к органам и тканям. По мере удаления от сердца артерии сильно ветвятся, образуя в итоге самые мелкие - артериолы. Стенка артерии состоит из трех оболочек: внутренней, средней и наружной. Внутренняя оболочка – интима образована эндотелием (плоским эпителием с очень гладкой поверхностью), который опирается на базальную эластическую мембрану. Средний слой образован гладкой мышечной тканью и содержит хорошо развитые эластические волокна. За счет гладких мышечных волокон осуществляется изменение просвета артерии. Эластические волокна обеспечивают упругость, эластичность и прочность стенок артерий. Наружная оболочка состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, которая выполняет защитную роль и способствует фиксации артерий в определенном положении. Среди артерий выделяют артерии эластического, смешанного и мышечного типа. Артерии эластического типа в средней оболочке не содержат мышечных волокон, а имеют сильно развитые эластические волокна, позволяющие выдерживать большое давление крови. Такими являются крупные артерии (аорта, легочный ствол). Мелкие артерии в среднем слое имеют хорошо развитый мышечный слой и почти не имеют эластических волокон.

        Кровеносные капилляры - самые тонкие и многочисленные кровеносные сосуды, они располагаются в межклеточных пространствах. Начинаются от самых конечных артерий - артериол в результате их разветвления. Их просвет в среднем от 4 до 8 микрон, а длина - от 0,5 до 1,1мм. Количество капилляров особенно велико в тканях с высоким уровнем метаболизма: например, сердечная мышца содержит их вдвое больше, чем скелетные мышцы, в сером веществе головного мозга их сеть значительно гуще, чем в белом веществе. Общее количество капилляров в организме человека достигает 40 млрд., их общая длина - 100 000 км., их суммарная поверхность - 1500 кв. метров. Капилляры сливаются, образуя самые мелкие вены - венулы.

        Вены - кровеносные сосуды, по которым кровь от тканей и органов возвращается к сердцу. Строение стенки вен принципиально такое же, как и артерий. Но особенностью является значительно меньшая толщина стенки за счет тонкости среднего слоя. В нем гораздо меньше мышечных и эластических волокон в связи с низким давлением крови в венах. Вторая особенность вен - большое количество венозных клапанов на внутренней стенке. Они располагаются попарно в виде двух полулунных складок. Венозные клапаны препятствуют обратному движению крови в венах при работе скелетных мышц. Венозных клапанов нет в верхней полой вене, в легочных венах, венах головного мозга и сердца.

Функции кровеносных сосудов

Функциями артерий является:

        транспортирование и распределение крови по организму;

        поддерживание давления крови, чтобы обеспечить движение крови по капиллярам.

Обычно объем крови, заполняющей всю артериальную систему, не превышает 10 - 15% от всего объема циркулирующей крови.

Функция капилляров заключается в обмене между кровью и клетками тканей питательными веществами, газами, продуктами обмена.

Функция вен - возвращение крови от тканей к сердцу. Вены вмещают 70 - 80% всей циркулирующей крови.

Движение крови

Гемодинамика - раздел физиологии кровообращения, изучающий закономерности движения крови по сосудам. В кровеносных сосудах кровь движется непрерывным потоком.

Движение крови характеризуется следующими показателями:

        давление крови в сосудах

        скорость ее движения

        время полного кругооборота.

Давление

Основной причиной движения крови по сосудам является разность давлений в разных участках кровеносного русла. Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца (сокращение миокарда желудочков). У человека среднего возраста систолическое давление в аорте составляет 110 - 125 мм рт. ст. В период диастолы артериальное давление в ней составляет 70 - 80 мм рт. ст. Давление в легочном стволе составляет: систолическое - 25 мм рт. ст., диастолическое - 10 мм рт. ст. В концевых разветвлениях артерий оно падает до 20 - 30 мм рт. ст. Падение давления связано прежде всего с преодолением силы трения при движении крови по сосудам. Движению порций крови в артериях способствует эластичность стенок артерий: поступающая в артерию под большим давлением порция крови растягивает стенку, но в силу эластичности стенка приходит в исходное состояние, проталкивая кровь.

Уровень давления крови в артериях зависит от ряда факторов: от притока венозной крови к сердцу (например, при мышечной работе), от вязкости крови, от степени кровопотери, от состояния стенки сосуда и его просвета и др.

В клинической практике широко используется косвенное измерение кровяного давления в плечевой артерии (систолическое и диастолическое артериальное давление).

В капиллярах кровяное давление продолжает падать и достигает 30 - 15 мм рт. ст.

В венах не наблюдается такого значительного перепада давлений, как в артериях, но оно постепенно уменьшается по мере приближения вен к сердцу. В венулах давление составляет 10 -15 мм рт. ст., в крупных венах за пределами грудной клетки оно равно

5 - 6 мм рт. ст., в полых венах при впадении их в сердце давление равно атмосферному, или даже ниже его на несколько мм в момент вдоха. Поскольку перепад давлений в венах незначителен, существует ряд дополнительных механизмов, способствующих движению крови в венах:

        работа скелетной мускулатуры;

        при-сасывающее действие сердца и грудной полости;

        наличие венозных клапанов на внутренней стенке вен, которые препятствуют обратному движению крови при сокращении мускулатуры.

Скорость движения крови

Это гемодинамический показатель, зависящий от суммарного просвета сосудов. Линейная скорость кровотока различна в разных участках сосудистого русла.

Наименьшим просветом обладает аорта, в связи с чем скорость движения крови здесь наибольшая - 50 - 70 см/сек. В средних артериях она равна 20 - 40 см/сек, в артериолах - 0,5 см/сек.

Наибольшей суммарной площадью просвета обладают капилляры (у человека она примерно в 800 раз больше, чем просвет аорты). Скорость движения крови в капиллярах - 0,05 см/сек. Очень низкая скорость движения крови по капиллярам - один из важнейших механизмов, позволяющих протекать обменным процессам между кровью и тканями.

По мере приближения вен к сердцу их суммарный просвет уменьшается, следовательно, постепенно растет скорость движения крови. В полой вене скорость равна 20 см/сек.

Время полного кругооборота крови

Отражает время, за которое частица крови проходит большой и малый круг кровообращения. Для определения этого времени обычно используют метод "метки".У взрослого человека в спокойном состоянии это время в среднем составляет 27 секунд. При этом прохождение малого круга кровообращения составляет около 4 -5 секунд, а время движения по большому кругу - 22 – 23 секунды.

Артериальный пульс

Под артериальным пульсом понимают ритмические колебания стенки артерии. Эти колебания возникают во время выбрасывания порции крови из сердца в артерии: благодаря эластичности стенка сосуда растягивается и вновь приходит в исходное состояние. Возникает волна колебаний в стенке сосуда - пульсовая волна, которая распространяется вдоль него, опережая движение крови. Пульсовая волна, возникшая в момент изгнания крови из сердца, постепенно угасает на периферии.

Скорость распространения пульсовой волны в артериях равна 5 - 15 м/сек. Кривая, отражающая колебательные движения стенки артерий, называется сфигмограмма, а прибор, регистрирующий ее - сфигмограф. Характер артериального пульса - важный клинический показатель работы сердца и сосудов.

Схема кровообращения

Кровеносная система человека замкнутая, включает два круга кровообращения: большой и малый (легочный). Выделяют еще и третий - сердечный круг кровообращения в связи с тем, что он играет важную роль в кровоснабжении миокарда сердца.

Большой круг кровообращения

Большой круг кровообращения служит для доставки всем органам и тканям тела питательных веществ и кислорода и выноса от них различных продуктов обмена. Этот круг начинается в левом желудочке, от которого отходит самая крупная артерия организма - аорта. Аорта подразделяется на участки:

восходящая аорта, дуга аорты (поворачивается влево), нисходящая аорта (грудной и брюшной участки). От аорты отходят артерии, несущие артериальную кровь ко всем органам и тканям и разветвлящиеся до самых мелких артерий - артериол. От дуги аорты отходят последовательно три крупные артерии: плечеголовной ствол, левая общая сонная артерия, левая подключичная артерия. Плечеголовной ствол подразделяется на правую подключичную артерию и правую общую сонную артерию. Общие сонные артерии (правая и левая) разделяются на внутреннюю и наружную сонные артерии, которые несут артериальную кровь в голову. Подключичные артерии (правая и левая) несут кровь в верхние конечности. От нисходящего участка аорты отходят артерии к скелетным мышцам туловища, внутренним органам брюшной и грудной полости. На уровне IV поясничного позвонка брюшная часть аорты разделяется на две крупные подвздошные артерии, которые несут кровь к внутренним органам тазовой области и в нижние конечности. Через капилляры большого круга кровообращения происходят обменные процессы между кровью и тканями, в результате чего артериальная кровь сменяется на венозную. Венозная кровь из нижних конечностей собирается в правую и левую подвздошные вены, которые сливаются на уровне IV поясничного позвонка и дают начало нижней полой вене. В нижнюю полую вену впадают вены от внутренних органов брюшной полости. Нижняя полая вена - это самая крупная вена в организме человека, ее диаметр у места впадения в правое предсердие 3 -3,5 см.

От верхних конечностей венозная кровь возвращается по подключичным венам, от головы - по правой и левой яремным венам. Подключичные и яремные вены впадают в верхнюю полую вену, длина которой 5 - 6 см (она не имеет венозных клапанов). Верхняя и нижняя полые вены впадают в правое предсердие, принося венозную кровь из всего организма. В большом круге кровообращения имеется особая система венозных сосудов - система воротнойвены печени. Это венозные сосуды, по которым кровь оттекает от желудка, кишечника и селезенки. Все эти сосуды собираются в одну вену - воротную вену печени, которая поступает в печень через ее ворота. В печени эта вена распадается до уровня капилляров. Значение воротной вены печени - очищение и обезвреживание крови, которая содержит продукты распада гемоглобина, токсичные вещества, образующиеся в кишечнике. Большой круг кровообращения заканчивается в правом предсердии.

Малый круг кровообращения

Малый круг кровообращения беспечивает газообмен в легких, в результате чего венозная кровь, поступающая к легким, становится артериальной. Начинается малый круг кровообращения в правом желудочке, от которого отходит артериальный сосуд - легочный ствол, выносящий венозную кровь. Его длина - 6 см, диаметр 3 -3,5 см. Легочный ствол разделяется на две легочные артерии - правую и левую, которые несут кровь в соответствующее легкое. В легком эта артерия сильно разветвляется, образуя в итоге мощно развитую капиллярную сеть, покрывающую поверхность альвеол. Артериальная кровь, образующаяся в результате газообмена, возвращается из легких к сердцу по легочным венам. От каждого легкого отходит две легочные вены. Заканчивается малый круг кровообращения в левом предсердии четырьмя легочными венами

Сердечный круг кровообращения

Сердечный круг кровообращения выделяется в связи с его важностью, так как он обеспечивает кровоснабжение миокарда сердца. Начинается этот круг двумя венечными (коронарными) артериями, которые отходят от восходящей аорты у самого ее основания. Эти артерии входят в миокард сердца, образуя систему мелких артерий. В миокарде очень сильно развиты капиллярные системы, обеспечивающие обменные процессы в миокарде. Венозная кровь из миокарда поступает в правую часть сердца многочисленными коронарными венами.

Кровь

Внутренняя среда организма

Термин внутренняя среда организма был предложен французским физиологом Клодом Бернаром более 100 лет назад. В это понятие включается совокупность биологических жидкостей организма – кровь, лимфа, тканевая жидкость, спинномозговая, суставная, плевральная и другие жидкости. Эти жидкости непосредственно омывают клетки и обеспечивают их жизнедеятельность и обменные процессы в организме.

Основой внутренней среды является кровь. Кровь дает начало тканевой жидкости, а из нее происходит лимфа, лимфа возвращается в кровь. Количество тканевой жидкости в организме взрослого человека в среднем составляет 29 – 30 %, крови – 7 – 8 % от массы тела. Внутренняя среда организма обладает динамическим равновесием, относительным постоянством химического состава и свойств. Такое состояние носит название гомеостаз (от греч. homoios – подобный, stasis – стояние). Постоянство внутренней среды тщательно регулируется различными механизмами, поэтому изменяется в очень узких пределах.

Определяя составкрови, лимфы, тканевой жидкости можно судить о процессах, происходящих в организме и выявлять патологическиесостояния.

Система крови

Под системой крови понимают совокупность органов, тканей и некоторых физиологических процессов, которые обеспечивают образование крови и ее функционирование. В эту систему входят:

        органы, где происходит образование и разрушение клеток крови: красный костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая железа (тимус), селезенка, печень, почки;

        механизмы поддержания постоянства состава и свойств крови за счет нервной и гуморальной регуляции.

Главным кроветворным органом у человека является красный костный мозг. В нем находятся стволовые клетки, которые делятся, давая начало всем видам клеток крови. Процесс образования клеток крови носит название гемопоэз.

Основные функции крови

Кровь – основная транспортная система организма. В зависимости от характера и свойств переносимых веществ кровь выполняет следующие функции:

        дыхательная : транспортирует кислород к тканям от легких и углекислый газ от тканей к легким

        трофическая : переносит питательные вещества от стенки пищеварительного тракта к тканям

        обменная : участвует в вводно-солевом обмене

        экскреторная : переносит конечные продукты обмена от тканей к почкам

        гомеостатическая : участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма

        регуляторная : переносит гормоны и другие биологически активные вещества, обеспечивая гуморальную регуляцию

        терморегуляционная : кровь согревается в печени и мышцах и распределяет и перераспределяет тепло в организме

        защитная : в крови имеются антитела; лейкоциты выполняют функцию фагоцитоза генетически чужеродных частиц; кровь способна свертываться, предотвращая кровопотерю.

Строение, состав и объем крови

Кровь – это жидкая соединительная ткань. Межклеточное вещество крови – кровяная плазма. В плазме во взвешенном состоянии находятся клетки крови (форменные элементы крови) – эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Плазма составляет около 55– 60 % объема крови, форменные элементы – 40 - 45 %.

Количество крови у взрослого человека около 5 – 6 литров, что составляет примерно 7 – 8 % от массы тела. Количество и состав крови в организме величина довольно постоянная и тщательно регулируется.

Имеющаяся в организме кровь в обычных условиях циркулирует по сосудам не вся. Часть ее находится в депо крови: в печени – около 20 %, в селезенке – около 16 %, в коже примерно 10 % от общего количества крови.

Физико – химические свойства крови

Кровь представляет собой сложный комплекс различных минеральных и органических соединений, которые находятся в виде водных коллоидных растворов.

Плотность крови колеблется в очень узких пределах и зависит в основном от содержания в ней форменных элементов. Плотность крови равна 1,060 – 1,064 г/мл. Плотность эритроцитов выше, чем лейкоцитов и тромбоцитов, поэтому при отстаивании крови в пробирке несвернувшейся крови сверху располагается плазма, ниже слой лейкоцитов и тромбоцитов, внизу – слой эритроцитов.

Осмотическое давление крови определяется концентрацией минеральных веществ (солей). В крови человека она равна 0,9 %. Даже незначительное изменение осмотического давления может оказаться губительным для клеток крови. Величина осмотического давления составляет около 7,3 атм. (5600 мм рт. ст.). В медицинской практике используется физиологический раствор, представляющий собой водный раствор определенных солей, концентрация которых равна 0,9%. Самым простым физиологическим раствором является 0,9 % раствор поваренной соли. Используются физиологические растворы и более сложного состава, но с такой же общей концентрацией.

Онкотическое давление – это осмотическое давление, создаваемое низкомолекулярными белками плазмы. Благодаря этому давлению осуществляется поступление воды через стенку капилляров из крови в ткани и обратно. Онкотическое давление равно 30 мм рт. ст.

Реакция крови (рН) поддерживается на очень постоянном уровне и равно 7,35 – 7,47 для артериальной крови. В венозной крови рН на 0,1 – 0, 2 единицы кислее.

В плазме крови содержится около 90 % воды, 7 - 8 % белков, 0,9 % солей, 0,1 % глюкозы, а также витамины, аминокислоты, гормоны и др. вещества.

Белки плазмы – это несколько десятков видов белков. Они различаются по строению, свойствам и функциям:

        белки альбумины – низкомолекулярные белки, основная функция которых – транспорт различных веществ. Количество альбуминов в плазме – 60 % от общего содержания белков.

        белки глобулины – это высокомолекулярные белки, они подразделяются на три группы: α-глобулины, β-глобулины , γ-глобулины. Первые две группы выполняют транспортную функцию, а γ-глобулины являются антителами (иммуноглобулины). Количество глобулинов около 40 % всех белков плазмы.

        белки фибриноген и протромбин являются компонентом свертывающей системы крови, его количество около 0,3 % всех белков. Плазма крови, лишенная фибриногена, называется кровяная сыворотка. Сыворотка крови не может свертываться.

Клетки крови

Эритроциты

Эритроциты составляют основную массу форменных элементов крови. Они определяют красный цвет крови. Количество эритроцитов в норме у здорового взрослого человека 4 – 5 млн. в 1 мм 3 крови. Эритроциты – это высокоспециализированные клетки, строение которых подчинено выполнению их главной функции - транспорту кислорода.

Функции эритроцитов:

        транспортная: транспорт газов (кислорода и углекислого газа); эритроциты также переносят на своей поверхности в адсорбированномсостоянииряд других веществ;

        антигенная: в наружную мембрану эритроцитов встроены разнообразные белки и полисахаридно-аминокислотные комплексы, которые определяют специфические антигенные свойства этих клеток крови.

Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска, средний диаметр которых около 7 – 7,5 мкм, не имеют ядра. Благодаря особой форме эритроциты имеет большую относительную площадь поверхности. Общая площадь поверхности эритроцитов взрослого человека составляет около 3800 кв. м, т.е. в 1500 раз превышает площадь поверхности тела. Образуются эритроциты в красном костном мозгу из ядерных клеток - предшественниц, которые теряют ядро перед выходом в кровеносное русло.

Продолжительность жизни эритроцитов примерно 120 суток. Отжившие эритроциты разрушаются в селезенке и печени.

Эритроциты практически не содержат клеточных органоидов, все внутреннее содержимое заполнено гемоглобином. Каждый эритроцит содержит около 400 млн. молекул гемоглобина. Гемоглобин – это дыхательный пигмент красного цвета, с химической точки зрения является сложным белком. Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц. Каждая субъединица включает белковую часть – глобин и небелковую часть - гем. В составе гема имеется один атом двухвалентного железа, поэтому вся молекула содержит четыре атома железа. Благодаря атому железа происходит соединение гемоглобина с различными веществами, и прежде всего с кислородом.

Существует несколько видов гемоглобина:

        оксигемоглобин – окисленный гемоглобин, связанный с кислородом; это нестойкое соединение, легко диссоциирует, имеет яркий алый цвет; образуется в легочных капиллярах

        карбогемоглобин - гемоглобин, связанный с углекислым газом; имеет темно-вишневый цвет; образуется в капиллярах тканей; в виде карбогемоглобина транспортируется около 4% СО2 , а остальное количество этого газа переносится в растворенном виде плазмой крови как ионы НСО3

        карбоксигемоглобин – патологический гемоглобин, связанный с окисью углерода; гемоглобин имеет химическое сродство к угарному газу выше, чем к кислороду; эта форма гемоглобина - очень прочное, слабо диссоциирующее соединение, поэтому отравление угарным газом очень опасно; при концентрации СО, равной 0,1 % во вдыхаемом воздухе, 80% гемоглобина связываются с этим газом, у человека наступает тяжелое отравление в результате кислородного голодания; это состояние сопровождается рвотой, головной болью, потерей сознания; первой помощью при таких отравлениях является искусственное дыхание чистым кислородом или свежим воздухом; при концентрации СО во вдыхаемом воздухе 1% через несколько минут наступает смерть человека; в нормальных условиях около 1% общего количества гемоглобина приходится на карбоксигемоглобин, а у курильщиков – от 3 до 10%

        метгемоглобин – патологический гемоглобин, соединенный с различными веществами-сильными окислителями (атомы тяжелых металлов, анилин, бензол и др.); имеет коричневый цвет; чаще образуется у людей, занятых на вредных химических производствах, а также при чрезмерном употреблении лекарств, обладающих окислительными свойствами; при этом железо гемоглобина становится трехвалентным и очень прочно удерживает кислород

        фетальный гемоглобин – форма гемоглобина плода, возникает с 9 недели внутриутробного развития и в первый год жизни постепенно заменяется обычным гемоглобин

        патологические формы гемоглобина , возникающие как наследственные заболевания в результате мутаций в генах, кодирующих белок гемоглобина; пример – наследственное заболевание серповидноклеточная анемия, распространенное у людей африканской расы

        миоглобин – дыхательный пигмент, находящийся в мышцах; по своей структуре очень близок к гемоглобину; миоглобин способен связывать гораздо большее количество кислорода и поэтому выполняет депонирующую функцию (запас кислорода в мышцах).

Количество гемоглобина в 1 литре крови взрослого человека в норме у женщин 127 – 147 граммов, а у мужчин 135 – 160 граммов. В крови взрослого человека с массой тела 65 кг общее количество гемоглобина около 600 граммов.. Это его количество может

связать при полном насыщении около 800 мл кислорода. Снижение количества эритроцитов и гемоглобина ведет к развитию малокровия, или анемии.

Молодые эритроциты человека содержат ядро, которое они теряют перед выходом в кровяное русло из органов кроветворения (красного костного мозга). В результате в них может содержаться больше гемоглобина и они могут приобрести двояковогнутую форму.

В процессе эволюции позвоночных животных наблюдается тенденция уменьшения размера эритроцитов, увеличения их числа в единице объема крови но общее количество кислорода, которое содержится в крови при этом увеличивается. Гемоглобин может связываться с кислородом, с углекислым газом и другими газами. В эритроцитах, имеющих шарообразную форму и заполненных гемоглобином, дыхательную функцию (транспорт газов) осуществляет преимущественно только тот гемоглобин, который находится в поверхностной примембранной области, поскольку газы не успевают проникнуть в толщу эритроцита. Получается, что часть гемоглобина не участвует в транспорте газа, и эритроциты носят его впустую. В ходе эволюции гемоглобин, содержащийся в одной крупной клетке, распределяется по нескольким мелким клеткам. При уменьшении размеров эритроцитов суммарный объем гемоглобина, транспортирующего газы в крови, увеличивается, поэтому и содержание кислорода в ней может быть больше, чем если бы этот гемоглобин находился в крупных клетках, т.е. растет кислородная емкость крови. На рисунке показано соотношение размеров эритроцитов у разных животных. Видно, что только у млекопитающих эритроциты безъядерны, имеют специфическую двояковогнутую форму, значительно меньших размеров, чем у птиц, пресмыкающихся и амфибий. Самые крупные эритроциты у хвостатых амфибий, к которым относятся, в частности, саламандры и протеи. Размер красных кровяных клеток этих животных около 70 мкм.

В клинической практике используют показатель скорость оседания эритроцитов (СОЭ). В крови, помещенной в стеклянный капилляр, эритроциты под действием силы тяжести оседают вниз. Высота столбика плазмы в верхней части капилляра, образовавшегося в течение часа, измеряется в миллиметрах. Это и есть величина СОЭ. В норме этот показатель равен 5 – 9 мм у мужчин и 8 – 10 мм у женщин. Увеличение показателя наблюдается при интенсивной физической нагрузке, во время беременности и может свидетельствовать о протекающем в организме патологическом процессе.

Лейкоциты

Лейкоциты – это группа белых (бесцветных) кровяных клеток. Все лейкоциты имеют крупное ядро. Общее количество лейкоцитов в 1 мм 3 крови человека в норме около 4000 – 8000. Количество лейкоцитов колеблется в течение суток и во многом зависит от функционального состояния человека. Увеличение количества лейкоцитов сверх нормы называется лейкоцитоз, а уменьшение - лейкопения. Лейкоцитоз обычно наблюдается при инфекционных заболеваниях, лейкопения - при некоторых воспалительных процессах.

Все лейкоциты способны к амебоидному движению за счет образования ложноножек, благодаря которым могут передвигаться против направления движения крови и выходить за пределы сосудов.

Основной функцией лейкоцитов является осуществление иммунных реакций организма: они разрушают различные генетически чужеродные агенты, попадающие в организм, а также разрушают собственные отмершие или измененные клетки. Защитная функция лейкоцитов осуществляется путем фагоцитоза и выработкой антител.

Лейкоциты – это сборная группа бесцветных клеток крови, которые отличаются друг от друга строением и формой ядра, размерами клеток, характером цитоплазмы и конкретными функциями. По особенностям цитоплазмы все лейкоциты подразделяются:

        Зернистые (гранулоциты)

o         базофилы (0 – 1%)

o         нейтрофилы (50 – 75 %)

o         эозинофилы (1 – 5 %)

        Незернистые (агранулоциты)

o         моноциты (2 – 10 %)

o         лимфоциты (20 – 24 %)

Процентное соотношение лейкоцитов каждой группы называется лейкоцитарной формулой. Самыми многочисленными являются нейтрофилы, самыми крупными - моноциты. Лимфоциты – особая группа лейкоцитов, которые вырабатывают иммуноглобулины - антитела.

Лейкоциты вырабатываются в красном костном мозгу из стволовых лимфоидных клеток. Продолжительность жизни лейкоцитов в среднем от нескольких суток до нескольких десятков суток. Более 50 % всех лейкоцитов находятся за пределами сосудистого русла – в различных тканях.

Тромбоциты

Тромбоциты, или кровяные пластинки это плоские мелкие клетки неправильной округлой формы диаметром 1 – 4 мкм, не имеют ядра. Образуются в красном костном мозгу. Продолжительность жизни тромбоцитов от 5 до 11 суток. Количество этих клеток в 1 мм 3 составляет 200 000 – 400 000.

Функции тромбоцитов:

        способность к фагоцитозу инородных тел, в том числе вирусов

        выработка биологически активных веществ – серотонина и гистамина

        выработка веществ, участвующих в свертывании крови.

Снижение количества тромбоцитов ведет к снижению свертываемости крови.

Свертывание крови

Свертывание крови – это защитный механизм, предотвращающий потерю крови при ранениях кровеносных сосудов. Процесс свертывания заключается в последовательной цепи биохимических превращений белков плазмы. По современным представлениям существует не менее 12 веществ-факторов свертывания.

Основная последовательность процессов свертывания следующая:

1.       тромбоциты разрушаются при контакте с неровными краями раны сосуда, и при этом из разрушившихся клеток выделяется активный фермент тромбопластин

2.       тромбопластин взаимодействует с неактивным белком плазмы протромбином, и последний переходит в активное состояние - фермент тромбин

3.       тромбин действует на растворимый белок плазмы фибриноген и переводит его в нерастворимый белок фибрин

4.       фибрин выпадает в виде белых тонких нитей, которые натягиваются в области раны в виде сеточки

5.       в нитях фибрина оседают эритроциты, лейкоциты, формируется полужидкий кровяной сгусток

6.       нити фибрина сокращаются, отжимают жидкую часть из сгустка, и формируется тромб.

На всех этапах свертывания крови обязательно должны присутствовать ионы кальция и витамин К. Время свертывания крови у человека составляет 5 -12 минут. Недостаток какого-либо фактора свертывания приводит к снижению свертывания.

В крови человека кроме свертывающей системы имеется комплекс веществ противосвертывающей системы (например, гепарин), благодаря которой в норме в нераненном сосуде кровь не свертывается.

Переливание крови и группы крови

Переливание крови - это введение определенного количества донорской крови в кровь реципиента. Эта процедура является необходимой при различных тяжелых состояниях человека: при больших кровопотерях, некоторых инфекционных заболеваниях и т.д. Человек, дающий кровь для переливания, называется донором, человек, принимающий донорскую кровь, называется реципиентом. Попытки переливания крови от здоровых людей к больным предпринимались с XVII века. Далеко не все попытки были успешными. Первое в истории медицины внутривенное переливание крови было осуществлено во Франции врачом Ж. Дени. Больному обескровленному юноше перелили кровь ягненка. Юноша тяжело перенес операцию, но выздоровел. В 1819 году в Англии было проведено переливание крови от человека к человеку. В России первое переливание было произведено петербургским врачом Вольфом, и оно было блистательным: умиравшая женщина была спасена. Однако успехи чередовались со случаями тяжелых исходов вплоть до смерти. В настоящее время абсолютно очевидно, что неуспех переливания связан с несовместимостью групп крови. В настоящее время у человека установлено 15 систем групп крови: АВО, Rh , MN , Ss , Pp , Даффи, Льюис, Кидд, Люттеран и другие.

Понятие о группах крови возникло в 1901 году благодаря работам австрийского иммунолога Карла Ландштайнера. Он установил наличие специфических белков в плазме и в мембране эритроцитов. В результате этих исследований были выявлены три группы крови, а в 1907 году чешский ученый Ян Янский открыл четвертую группу. Эти группы составили систему крови, названную АВ0. В мембране эритроцитов могут находиться два специфических белка – агглютиногены А и В, а в плазме крови – специфические белки - агглютинины α и β. Для каждой из групп по системе АВ0 имеется определенное сочетание этих белков по два из четырех:

При переливании донорской крови реципиенту может наблюдаться несовместимость групп в результате реакции агглютинации, т.е. склеивания эритроцитов донора агглютининами плазмы реципиента. При этом агглютиноген А взаимодействует с агглютинином α , а агглютиноген В взаимодействует с агглютинином β .

Механизм реакции агглютинации лежит в основе совместимости групп крови: люди с I группой являются универсальными донорами, а люди с IV группой являются универсальными реципиентами. Однако в клинической практике переливание крови осуществляется только группа в группу.

Кроме системы АВО в настоящее время выделяют еще несколько групп крови в зависимости от наличия или отсутствия определенных белков в плазме и мембранах эритроцитов. Одной из них является система резус. Выделение этой системы состоялось в начале 40-х годов ХХ века в результате работ Ландштайнера и Винера. Был установлен особый белок в мембране эритроцитов вначале у макак резус, затем этот белок был обнаружен и у человека. В отношении этой системы групп крови выделяют две группы: Rh+ и Rh- . Rh+ людей среди населенияЗемли около 85% и 15 % Rh- . В отдельных случаях при попадании донорской крови Rh+ к человеку с Rh- кровью наблюдается резус-конфликт: в крови Rh- человека накапливаются антитела к резус-белку донорской крови, и развивается реакция агглютинации. Эта реакция усугубляется с повторным переливанием донорской Rh + крови и может привести к гибели реципиента. Этот конфликт может быть особенно обостренным при вынашивании Rh+ плода Rh- матерью: в крови матери в течение беременности накапливаются антитела против белка резус, которые через плаценту проникают в кровь плода и вызывают склеивание и разрушение его эритроцитов.Это может привести к развитию гемолитической желтухи у плода, нарушению развития нервной системы и даже гибели плода.

Кровь каждого человека уникальна и неповторима по всему комплексу антигенов (агглютиногенов), определяющих группу крови по разным системам. Например, агглютиногены девяти систем крови, указанных выше, в разных комбинациях составляют до 200 вариантов групп крови. Кроме того, установлено, что агглютиноген А имеет около десяти разновидностей, агглютиноген В – восемь разновидностей и агглютиноген Rh – тридцать три разновидности! Только в группе АВ уже известно 12 подгрупп. Вот почему в клинической практике при переливании крови, чтобы максимально уменьшить риск возникновения реакции агглютинации, осуществляют переливание только одногруппной крови (обязательно с учетом систем АВ0 и Rh).

При практическом переливании крови соблюдают следующие правила:

        учитывают совместимость группы крови донора и реципиента по системе АВ0;

        учитывают резус – совместимость;

        проводят пробу на индивидуальную совместимость (проба на редко встречающиеся группы крови);

        проводят биологическую пробу (50 мл донорской крови переливают струйно и контролируют состояние реципиента).

Определение группы крови донора и реципиента очень важно в клинической практике при проведении переливания крови. Для определения группы по системе АВ0 используют стандартные кровяные сыворотки I , II и III групп, которые содержат соответственно агглютинины α β , β , α . В каплю каждой стандартной сыворотки добавляют по капле исследуемой крови, перемешивают чистой палочкой (отдельной для каждой капли) и через некоторое время отмечают наличие или отсутствие реакции агглютинации. Если в какой-либо капле сыворотки произошла агглютинация (эритроциты склеились в комочки), следовательно донорские эритроциты содержали агглютиногены, «одноименные» с агглютининами сыворотки (А - α ,В - β ).

Подобным способом определяют резус – группу, используя при этом стандартную сыворотку, содержащую антитела (агглютинины) к резус – агглютиногенам донорских эритроцитов. Если в капле стандартной сыворотки, в которую добавлена капля исследуемой крови произошла агглютинация, следовательно, донорская кровь Rh –положительна, если агглютинация не произошла, то исследуемая кровь Rh – отрицательна.

Иммунитет

В процессе эволюции у человека выработалась способность противостоять различным генетически чужеродным агентам. Это свойство организма носит название иммунитет. Основоположниками учения об иммунитете являются выдающийся русский ученый И.И. Мечников, открывший способность лейкоцитов к фагоцитозу и немецкий бактериолог П. Эрлих, установивших химическую природу иммунологических реакций. Оба ученые за совместные работы по изучению иммунитета были удостоены Нобелевской премии в 1908 году.

По механизму иммунной реакции выделяют разные виды иммунитета:

        гуморальный неспецифический осуществляется за счет определенных защитных веществ плазмы крови и других сред организма; ими являются интерферон, пропердин, лизоцим, которые разрушают различные антигены;

        гуморальный специфический осуществляется за счет активности антител;

        клеточный неспецифический обеспечивается фагоцитарной активностью лейкоцитов;

        клеточный специфический обеспечивается связыванием и разрушением антигена Т-лимфоцитами.

        По другим принципам выделяют виды иммунитета:

        врожденный - генетическая устойчивость организма против чужеродных агентов, в том числе против возбудителей определенных инфекционных заболеваний;

        приобретенный - иммунитет, сформировавшийся в течение жизни в результате перенесенного инфекционного заболевания или в результате вакцинирования;

        естественный - это врожденный иммунитет, а также иммунитет, приобретенный после перенесенного инфекционного заболевания, и иммунитет за счет антител матери, поступающих к плоду и к ребенку от матери во время грудного вскармливания;

        искусственный - устойчивость организма к инфекционным заболеваниям сформированная в результате вакцинации или введения лечебной сыворотки;

        постоянный - это врожденная устойчивость организма против антигенов, а также устойчивость к повторному заболеванию инфекционной болезнью;

        временный - иммунитет против определенных антигенов, существующий некоторое время (ведение лечебной сыворотки или способность повторно болеть определенными инфекционными заболеваниями;

        активный - в этом случае организм сам вырабатывает антитела;

        пассивный - организм получает готовые антитела из лечебной сыворотки, через плаценту или грудное молоко.

Лечебная сыворотка - это очищенная плазма крови человека или животного, в которой содержатся определенные антитела против определенных возбудителей инфекционных заболеваний.

Вакцина - это специальный профилактический препарат, содержащий ослабленных или убитых возбудителей инфекционных заболеваний или их токсины. Первым в истории человечества использовал метод прививки английский врач Эдвард Дженнер. Он специально заражал людей коровьей оспой, и впоследствии эти люди не болели натуральной оспой. Большой вклад в разработку вакцин и внедрению метода вакцинации внес выдающийся французский микробиолог Луи Пастер; благодаря его исследованиям был найден способ защиты от тяжелых смертельных инфекционных заболеваний (сибирской язвы, бешенства). В настоящее время благодаря массовой вакцинации (иммунизации) практически не встречаются многие тяжелые инфекции.

СПИД

Синдром приобретенного иммунодефицита человека

ВИЧ-инфекция, подобно пожару, охватила сейчас все континенты. За необычайно короткое время она стала проблемой номер один для Всемирной организации здравоохранения и ООН, оттеснив на второе место рак и сердечно-сосудистые заболевания. Ни одна болезнь не задавала ученым такие серьезные загадки за столь короткое время: неожиданность появления и быстрота распространения ВИЧ, уникальность его изменчивости, какова вероятность встраивания генов ВИЧ в наследственный аппарат зародышевых клеток и др.

Термин СПИД впервые появился в еженедельном отчете о заболеваемости и смертности Международного Центра по контролю за заболеваемостью в 1982 году.

СПИД - эпидемическое заболевание человека, поражающее иммунную систему, в настоящее время является одним из наиболее опасных инфекционных заболеваний человека. Как и все инфекционные заболевания, СПИД характеризуется следующими чертами: вызывается живыми возбудителями, обладает заразностью, имеет скрытый период и специфические симптомы болезни, в ответ на которую вырабатывается иммунитет. У человека регистрируется достаточно большой спектр иммунодефицитов разного происхождения, но в данном случае иммунодефицит вызывается вполне определенной конкретной причиной. СПИД развивается в результате заражения человека вирусом иммунодефицита человека - ВИЧ, относящемуся к группе ретровирусов, которая объединяет РНК-содержащие вирусы. Вирус иммунодефицита был открыт спустя 2,5 года после первых публикаций о новом заболевании благодаря совместной работе ученых пастеровского института в Париже и американских ученых из Национального института рака.

Особенности вируса

Вирус имеет сферическую форму диаметром 100 - 150 нм (0,0001мм). Наружная оболочка вируса состоит из бимолекулярного слоя липидов и происходит из клеточной мембраны клетки-хозяина. В эту оболочку встроены рецепторные образования, по виду напоминающие грибы. "Шляпка" гриба образована четырьмя молекулами гликопротеида, который обладает сродством к особым молекулам наружной мембраны Т-лимфоцитов-хелперов. "Ножка" гриба состоит из четырех молекул гликопротеида, которые встроены в оболочку вируса. Под наружной оболочкой вируса располагается сердцевина вируса, имеющая форму усеченного конуса она образована белком (этот белок составляет капсид вируса). Внутри сердцевины располагается две идентичные молекулы вирусной РНК, связанные с низкомолекулярными белками. Каждая молекула РНК состоит из 10 тыс. пар оснований и имеет 9 генов, которые несут информацию, необходимую для продукции белка, управляющего способностью вируса инфицировать клетку, реплицироваться и вызывать заболевание. В сердцевине кроме РНК имеются ферменты: обратная транскриптаза, эндонуклеаза и протеаза. Обратная транскриптаза обеспечивает передачу информации с вирусной РНК на синтезируемую в клетке-хозяине вирусную ДНК: вирусная РНК используется как матрица, на которой стоится по принципу комплементарности нить ДНК (ДНК- минус), а затем достраивается другая нить ДНК (ДНК-плюс) вместе они образуют ДНК-копию вирусного генома. (Кстати: открытие обратной транскрипции, т.е. передачи наследственной информации не по классической схеме ДНК - РНК, а от РНК к ДНК стало настоящей сенсацией в биологии в конце 60-х годов). Эндонуклеаза производит встраивание вирусной ДНК в геном клетки-хозяина, в результате чего происходит образование провируса. Протеаза контролирует образование новых вирусов внутри клетки-хозяина.

В настоящее время известны два типа вируса иммунодефицита человека: ВИЧ-1 и ВИЧ-2, которые имеют некоторые антигенные отличия. Как и все ретровирусы, ВИЧ характеризуется высокой изменчивостью. Она в 5 раз превышает изменчивость вируса гриппа, в 100 раз выше, чем изменчивость вируса гепатита В. Высокая изменчивость вируса приводит к постоянному появлению новых вариантов ВИЧ. Считают, что в организме человека по мере прогрессирования заболевания происходит эволюция вируса от менее вирулентного к более вирулентному (вирулентность - степень выраженности болезнетворности).

ВИЧ нестоек во внешней среде. Он погибает при нагревании до 56,5 о 9С в течение 30 минут и при кипячении в течение 1- 5 минут, а также под действием дезинфекторов в концентрациях, обычно используемых в практике: 3% перекись водорода, 5% лизол, 20% спирт, эфир, ацетон. Вирус относительно устойчив к ультрафиолетовым лучам и ионизирующей радиации.

Гипотезы происхождения ВИЧ

По поводу происхождения ВИЧ в литературе много данных, порою противоречивых и не всегда полных. Споры продолжаются.

        Вирус создан искусственно в конце 70-х годов текущего столетия посредством методов генной инженерии

        В естественных условиях может иметь антропогенное происхождение

        ВИЧ существовал у людей с древних времен и эволюционировал вместе с человеком

        в глухих уголках Центральной Африки ВИЧ циркулировал и вызывал эндемичное заболевание СПИД длительное время, а затем через о. Гаити попал в США и в последующем довольно быстро распространился на все континенты

        ВИЧ - не африканского происхождения, а существовал в странах умеренного климата (Сев. Америка, Европа) и в силу слабой патогенности вызывал заболевания, практически не диагностируемые как СПИД.

        ВИЧ происходит в результате мутаций обезьяньего вируса иммунодефицита, принадлежащего к той же группе ретровирусов, что и ВИЧ.

Статистика распространенности СПИДа

По данным ВОЗ на конец 1994 года в мире зарегистрировано 17 миллионов ВИЧ-инфицированных, причем 66% из них находится в Африке. В разных слоях населения частота выявленного ВИЧ составляет: среди мужчин-гомосексуалистов - 60 - 90 %, Среди наркоманов, употребляющих наркотики внутривенно - 30 - 40%. В настоящее время стремительно растет процент заражения среди наркоманов.

В Алтайском крае на 1 декабря 2000 года зарегистрировано 521 ВИЧ-инфицированный, из них в г. Бийске - 484 человека.

Механизм действия и пути заражения человека

ВИЧ избирательно поражает Т4-лимфоциты-хелперы крови человека . Это клетки иммунной памяти, в них происходит размножение вируса. Против самого вируса полноценный иммунный ответ не развивается. Несмотря на то, что в организме инфицированных людей вырабатываются антитела, специфичные к определенным структурам вируса (по их наличию можно определить наличие заражения), они не в состоянии предотвратить развитие болезни. В этом заключается еще одна особенность СПИДа.

В настоящее время источником заражения является ВИЧ-инфицированный или больной СПИДом человек. Вирус передается только при попадании биологических жидкостей (кровь, сперма, влагалищные выделения, слюна, грудное молоко, слезная жидкость) в кровь здорового человека. Инфекция передается четырьмя путями : половым, от матери к плоду через плаценту, при грудном вскармливании, через кровь при переливании или использовании необработанного медицинского инструментария. Ведущим фактором риска являются наркомания, проституция, гомосексуализм, частая смена половых партнеров. Передача вируса воздушно-капельным путем, через слюну и укусы насекомых не доказана.

Течение заболевания и меры профелактики

Для СПИДа характерен очень длинный инкубационный период, в среднем составляющий 5 лет (от 2-3 месяцев до 10 -15 лет). Антитела к ВИЧ в крови человека регистрируются через 2 недели - 3 месяца после заражения. Основным признаком заболевания является резкое снижение защитных сил организма, и на этом фоне развиваются характерные сопутствующие болезни: прогрессирующее поражение ЦНС, раковые заболевания.

Гарантией профилактики СПИДа является здоровый образ жизни, крепость брачных уз и семьи, негативное отношение к половой распущенности, случайным половым связям. Использование презервативов - особая мера профилактики. Для внутривенных инъекций использовать только разовые шприцы, проводить исследование донорской крови на наличие ВИЧ.

СПИД пока остается неизлечимым заболеванием, не создана против СПИДа, поэтому профилактика - единственная возможность избежать его.

Лимфатическая система

По сосудам лимфатической системы движется лимфа. Этот процесс называется лимфообращением.

Значение лимфатической системы и лимфообращения

        Обеспечивает дополнительный отток жидкости из межклеточных пространств и поступление ее в кровеносное русло.

        Поддерживает постоянство объема и состава тканевой жидкости.

        Принимает участие в гуморальной регуляции функций, транспортируя биологически активные вещества (например, гормоны).

        Всасывание различных веществ в лимфу и их транспортировку (например, всасывание питательных веществ из кишечника).

        Участвует в иммунологических реакциях, обезвреживая различные антигены (бактерии, вирусы, токсины и др.)

Строение лимфатической системы

Лимфатическая система человека состоит из лимфатических сосудов, лимфатических узлов и лимфатических протоков. Лимфатические сосуды начинаются слепо замкнутыми лимфатическими капиллярами, лежащими в межклеточных пространствах различных органов и тканей. Лимфатических капилляров нет в костной, нервной ткани и в эпидермисе кожи. Диаметр лимфатических капилляров значительно больше, чем кровеносных (от 10 до 100 микрон), и проницаемость их стенок выше. Стенки лимфатических капилляров могут сильно растягиваться, всасывая большое количество межклеточной жидкости.

При слиянии нескольких капилляров образуется лимфатический сосуд. Лимфатические сосуды имеют строение стенки такое же, как и кровеносные вены, в том числе на внутренне стенке располагаются многочисленные клапаны, препятствующие обратному движению лимфы. Лимфатические сосуды проводят лимфу только от тканей в сторону сердца, поэтому по функциям являются лимфатическими венами.

По ходу лимфатических сосудов они многократно прерываются особыми расширениями - лимфатическими узлами, размеры которых от просяного зерна до крупного семени фасоли. Количество крупных лимфатических узлов у человека около 460. Большое их количество сосредоточено вдоль кишечника и дыхательных путей, в подколенных ямках, в паховой и подмышечной области. Лимфатические узлы имеют округлую форму с сильно складчатой внутренней стенкой. Узел образован лимфоидной тканью, в которой образуется В-лимфоциты и Т - лимфоциты. Лимфоциты вырабатывают различные антитела. В лимфоузлах имеются клетки, обладающие фагоцитарной активностью. В лимфатических узлах скорость движения лимфы замедляется, что способствует обеззараживанию лимфы с помощью антител. Самыми крупными лимфатическими сосудами являются два лимфатических протока: правый и грудной. Грудной собирает лимфу из правой руки, правой половины головы и шеи, из верхней правой части грудной клетки. Грудной проток собирает лимфу из остальной части тела. Лимфатические протоки впадают в крупные вены большого круга кровообращения вблизи сердца, в основном это подключичные вены (правая и левая) в месте их слияния.

Лимфа, ее состав и свойства

Лимфа - это жидкая соединительная ткань, межклеточным веществом которой является лимфатическая плазма, а форменными элементами являются лимфоциты. Как и плазма крови, лимфатическая плазма содержит компоненты свертывающей системы и способна свертываться. Лимфа образуется в результате всасывания избытка тканевой жидкости в лимфатические капилляры. Тканевая жидкость, в свою очередь, образуется из плазмы крови, которая поникает из кровеносных капилляров. Таким образом, в организме человека существует непрерывный процесс поступления некоторого количества жидкой части крови в межклеточные пространства и обратное ее возвращение в кровь в виде лимфы. Движение лимфы очень медленное - около 0,3 мм/мин и происходит благодаря сокращению скелетных мышц и стенок лимфатических сосудов.

Лимфа может быть прозрачной или мутноватой, желтоватого или беловатого цвета. Это зависит от того, от какого органа она оттекает, в какое время суток она образовалась, при каком физиологическом состоянии организма. Таким образом, химический состав лимфы непостоянен. Благодаря высокой проницаемости лимфатических капилляров именно с лимфой из межклеточных пространств выносятся крупные молекулы, особенно белковые и липидные.

Суточное количество образующейся лимфы у человека около 1,5 - 2,0 литров.

Органы мочевыделения

Роль выделительных процессов в жизнедеятельности организма

В процессе жизнедеятельности организма, в ходе обмена веществ образуются конечные продукты метаболизма, которые не могут быть использованы организмом, являются для него ядовитыми, избыточными и должны быть выведены. Удаление из организма этих веществ составляет суть процесса выделения. Выделительная функция в большой степени поддерживает постоянство внутренней среды организма, т.е. поддерживает его гомеостаз, и, как следствие, повышает приспособительные возможности организма в меняющихся условиях внешней среды.

У всех позвоночных основными органами выделения являются вторичные (тазовые) почки. У человека на их долю приходится около 75% всех выводимых из организма веществ. Почки выводят из организма в составе мочи продукты распада белков: мочевину, мочевую кислоту и креатинин; кроме того, выводят избыток воды, солей, чужеродные вещества, попавшие в кровь (лекарственные вещества, йодистые соли, красители и др.).

Кроме почек выделительную функцию выполняют кожа, кишечник, легкие; у морских животных, пьющих соленую воду, имеются особые клетки в жабрах и солевые железы, выделяющие избыток хлоридов из организма. Через легкие из организма удаляются углекислый газ, вода в виде пара и некоторые летучие вещества (например, пары алкоголя). Легкие - быстрый и эффективный регулятор кислотно-щелочного равновесия в организме. Кожа с помощью потовых желез участвует в выделении воды, солей, мочевины, мочевой кислоты, креатинина и др. Кожа в некоторой степени может компенсировать недостаточность функции почек при их заболевании. Количество воды, удаляемой кожей и легкими, в сумме составляет около 1 литра в сутки. 99% углекислого газа удаляется легкими и только 1% - кожей. Через кишечник выводятся непереваренные остатки пищи, соли кальция и тяжелых металлов, холестерин, желчные пигменты (билирубин) и вода.

Органы мочевыделитльной системы человека

Мочевыделительную систему человека составляют две железы -  почки, и органы, служащие для проведения, накопления и выведения мочи:  мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

Почки

Внешнее строение почек

Почки - экскреторные органы, расположенные за брюшиной в поясничной области на задней стенке брюшной полости на уровне от XII грудного до I, II поясничных позвонков по бокам позвоночника. Правая почка лежит на 1,5 см ниже левой.

Почка имеет бобовидную форму. Поверхность ее гладкая, темно-красного цвета. Почка имеет два полюса - верхний и нижний, два края - внутренний вогнутый и внешний выпуклый, две поверхности - переднюю и заднюю. На внутреннем крае почки располагаются ворота почки, через которые проходят почечная артерия, почечная вена, лимфатические сосуды, нервы и мочеточник. Масса каждой почки взрослого человека около 150 г, длина - около 10 см.

Почка окружена собственной плотной соединительнотканной оболочкой в виде тонкой гладкой пленки, непосредственно прилегающей к веществу почки. Эта оболочка легко может быть отделена. Сверху этой оболочки располагается слой рыхлой жировой ткани, образующей жировую капсулу почки. Жировая капсула способствует амортизации, защите и более прочной фиксации почки в определенном положении. Важность этой функции жировой капсулы видна из следующего: при длительном голодании жир, как запасное питательное вещество, из жировой капсулы почек расходуется в последнюю очередь. Опущение почек - патология, возникающая из-за нарушения их правильного положения, ведет к затруднению кровоснабжения почек и нарушению их работы.

К верхнему полюсу каждой почки прилегает эндокринная железа - надпочечник.

Внутреннее макроскопическое строение почек

На продольном разрезе, проведенном через почку, видно, что почка состоит из полости и собственно почечного вещества. Почечное вещество состоит из двух слоев: коркового и мозгового. Корковое вещество занимает периферическое положение, имеет толщину около 4 мм. Мозговое вещество занимает внутреннее положение и состоит из конических образований, называемых почечными пирамидами. Основаниями пирамиды обращены к периферии почки, а вершинами - в полость почки. Корковое вещество заходит в мозговое, образуя почечные столбы, разделяющие пирамиды. Полость почки занята малыми и большими чашечками и почечной лоханкой. Малых чашечек 8 – 9. Каждая малая чашечка охватывает вершину пирамиды. Объединяясь по несколько, образуют большие чашечки (их обыкновенно две - верхняя и нижняя). Большие чашечки сливаются в одну почечную лоханку, которая частично выступает из ворот почки.

Микроскопическое строение почек

Почка представляет собой сложную трубчатую железу. Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон имеет вид тонкой трубки микроскопического диаметра длиной около 30 - 50 мм. В каждой почке около миллиона нефронов. Нефрон начинается расширенным участком, называемым капсулой нефрона, или капсулой Шумлянского-Боумена. Капсула представляет собой двустенную чашечку или бокальчик. Стенки капсулы образованы однослойным эпителием, причем ее внутренний слой - это плоский эпителий. Капсула плотно охватывает капиллярныйклубочек. Этот клубочек начинается приносящей артериолой и заканчивается выносящей артериолой. Диаметр приносящей артериолы больше, чем выносящей, поэтому в капиллярном клубочке создается повышенное давление. Капиллярный клубочек вместе с капсулой, охватывающей его, образует почечное (мальпигиево) тельце. Почечные тельца лежат в корковом слое почек и заметны невооруженным глазом в виде мелких красных точек. От капсулы почечного тельца начинается извитой каналец первого порядка (проксимальный каналец), который продолжается в петлю Генле. За петлей следует извитой каналец второго порядка (дистальный каналец), переходящий во вставочный отдел. Петля Генле лежит в мозговом слое почки. Стенки нефрона образованы однослойным эпителием, форма клеток которого различна в разных его участках (например, стенка извитого канальца первого порядка образована мерцательным эпителием).

Кровеносные сосуды почек

Кровь в почку поступает по почечной артерии, отходящей от брюшной аорты. Около 25 % крови, выталкивающейся левым желудочком, поступает в почки, что составляет примерно 1,5 тысячи литров за сутки. Почечная артерия в почках распадается на систему мелких артерий вплоть до уровня приносящих артериол почечных телец, дающих начало капиллярному клубочку. Выносящая артериола каждого почечного тельца распадается на систему капилляров, образующих сеть вокруг нефрона. Из этой сети формируются венулы и вены, сливающиеся в итоге в почечную вену. Таким образом, в почках имеются две системы капилляров:

1.       капилляры почечных телец, в которых не происходит смены крови с артериальной на венозную

2.       капилляры, охватывающие канальцы нефронов, в которых происходит смена крови с артериальной на венозную.

Первая сеть обеспечивает фильтрацию крови, вторая - обменные процессы в почках.

Искусственная почка

Удаление почек у животных или резкое нарушение их функции у человека в короткое время может привести к смерти из-за отравления конечными продуктами обмена. Для временной замены функции почек (при отравлениях, операциях на почке) создан аппарат, получивший название  искусственная почка. С его помощью из крови удаляются те продукты, которые обычно выводятся почками. Работа этого аппарата основана на ультрафильтрации крови через полупроницаемую перегородку, изготовленную из целлофана. В целлофановой трубке течет кровь, а вокруг нее находится нагретый до 37, 5 0  С солевой раствор определенного состава. Ряд веществ, растворенных в крови, переходит в солевой раствор. Таким путем за час удается извлечь из крови от 6 г до 16 г мочевины.

Подключая искусственную почку 2-3 раза в неделю, удается поддерживать жизнь больных с нарушением функции почек в течение нескольких лет или же до восстановления функции почек.

Мочеиспускание

При наполнении мочевого пузыря возникает позыв к мочеиспусканию. Непроизвольный центр мочеиспускания находится в пояснично-крестцовой части спинного мозга. Опорожнение мочевого пузыря происходит рефлекторно. Произвольная задержка мочеиспускания отсутствует у новорожденных детей. Она начинает появляться к концу первого года жизни и упрочивается к двум годам, когда вырабатывается условный рефлекс задержки мочеиспускания. Высшие корковые центры, регулирующие мочеиспускание, находятся в лобных долях головного мозга.

Мочеточник

От почки отходит мочеточник, начинающийся от почечной лоханки. Он идет вниз по задней брюшной стенке и впадает снизу в мочевой пузырь. Длина мочеточников около 30 см. В состав стенки мочеточника входит гладкая мышечная ткань, составленная продольными и кольцевыми волокнами. Перистальтические сокращения мускулатуры способствуют передвижению мочи в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь

Мочевой пузырь - это забрюшинный орган, лежащий в брюшной полости в области малого таза и служит для накопления мочи. Средняя емкость его около 500 - 700 мл и подвержена большим индивидуальным колебаниям. Когда мочевой пузырь пуст, он лежит целиком в полости малого таза. При наполнении его верхняя часть поднимается выше лобка, доходя в случаях сильного растяжения до уровня пупка. Внутренняя поверхность мочевого пузыря покрыта слизистой оболочкой, эпителий которой имеет название уротелий. Мышечный слой образован гладкой мышечной тканью.

Мочеиспускательный канал

Начинается от дна мочевого пузыря и представляет собой трубку, мышечная стенка которой образует два сфинктера: верхний   непроизвольный, образованный гладкой мышечной тканью и нижний,  произвольный, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью. У мужчин он более узкий и длинный, у женщин более короткий и широкий.

Мочеобразование

Водный баланс организма

За сутки организм получает в среднем около 2500 мл воды в виде питья и с твердой пищей. Около 150 мл воды образуется в процессе метаболизма. Для постоянства количества воды в организме приход ее должен соответствовать расходу. Главную роль в выведении воды играют почки. Суточный диурез (мочевыделение) равен в среднем 1500 мл. Остальная вода выводится легкими (около 500 мл), кожей (около 400 мл) и небольшое количество с калом.

Кровоснабжение почек

Каждую минуту через почки походит около 1, 2  литра крови, что составляет до 25 % крови, поступающей в аорту. Масса почек у человека составляет 0,43% массы тела, поэтому очевиден исключительно высокий уровень кровоснабжения почек (для сравнения: в пересчете на 100 г ткани кровоток для почки составляет 430 мл/мин, коронарной системы сердца - 66, головного мозга - 53 ). 91 - 93% крови, поступающей в почки, проходит через корковое вещество. Важной особенностью почечного кровоснабжения является то, что кровоток в них остается постоянным при изменении артериального давления более чем в два раза (например, с 90 до 190 мм рт. ст.) Поскольку почечные артерии отходят от брюшной аорты, в них высок уровень артериального давления.

Клубочковая фильтрация (образование первичной мочи)

Образование первичной мочи

Первый этап образования мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. При этом жидкая часть крови проходит через стенку капилляров в полость капсулы почечного тельца. Возможность фильтрации обеспечена рядом анатомических особенностей:

        клетки эндотелия капилляров плоские, особенно они тонки по своей периферии и имеют в этих частях поры, через которые, однако, не проходят молекулы белка из-за их крупных размеров

        внутренняя стенка капсулы Шумлянского - Боумена образована плоскими эпителиальными клетками, которые также не пропускают только крупные молекулы.

Основной силой, обеспечивающей возможность фильтрации в почечных клубочках, является высокое давление в них за счет:

        высокого давления в почечной артерии

        разности диаметра приносящей и выносящей артериол почечного тельца. Давление в капиллярах тельца около 60 - 70 мм рт. ст., а в капиллярах других тканей оно равно 15-30 мм рт. ст.  Профильтровавшаяся плазма легко поступает в капсулу нефрона, так как в капсуле давление низкое - около 30 мм рт. ст.

В полость капсулы из капилляров фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Неорганические соли, органические соединения, такие, как мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты и др.  свободно проходят в полость капсулы. Белки с высокой молекулярной массой в норме не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в полость капсулы, называется  первичной мочой.  Почки человека за сутки образуют 150 - 180 литров первичной мочи.

Образование вторичной мочи

Второй этап образования мочи – это обратное всасывание (реабсорбция), протекает в извитых канальцах и петле Гнеле. Первичная моча, проходя по ним, подвергается процессу обратного всасывания (реабсорбции). Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии и активно самим клетками стенки нефрона. Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах и вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются органические вещества: аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, витамины, ионы Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы.

Третий этап – секреция: помимо обратного всасывания, в канальцах нефрона происходит активный процесс секреции, т.е. выделение из крови в просвет нефрона некоторых веществ, выполняемый клетками стенок нефрона. В результате секреции из крови в мочу поступает креатинин, лекарственные вещества.

Итогом обратного всасывания и секреции является образование  вторичной мочи, состав которой очень сильно отличается от первичной мочи. Во вторичной моче высока концентрация мочевины, мочевой кислоты, ионов хлора, магния, натрия, калия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95% вторичной мочи составляет вода, 5% - сухой остаток. В сутки образуется около 1,5 литров вторичной мочи.

Состав плазмы крови и мочи

Регуляция мочеобразования.

Регуляция работы почек, как важного органа, поддерживающего гомеостаз, осуществляется нервным, гуморальным путем и саморегуляцией.  Почки обильно снабжены волокнами симпатической нервной системы и парасимпатической (окончания блуждающего нерва). При раздражении симпатических нервов уменьшается количество притекающей к почкам крови, давление в клубочках падает, в результате мочеобразование уменьшается. Резко уменьшается образование мочи при болевых раздражениях из-за резкого сужения сосудов. Раздражение блуждающего нерва приводит к усилению мочеобразования. Однако даже при полном пересечении всех нервов,  подходящих к почке, она продолжает работать почти нормально, что свидетельствует о высокой способности почки к саморегуляции. Саморегуляция осуществляется выработкой самой почкой биологически активных веществ:  ренина, эритропоэтина, простагландинов.  Эти вещества регулируют кровоток в почках, процессы фильтрации и всасывания. 

Гуморальная регуляция работы почек осуществляется рядом гормонов:

        вазопрессин (антидиуретическийгормон), вырабатываемый гипоталамусом, усиливает обратное всасывание воды в канальцах нефронов

        альдостерон - гормон коры надпочечников - усиливает всасывание ионов Na + и К +

        тироксин - гормон щитовидной железы - усиливает мочеобразование

        адреналин - гормон надпочечников - вызывает уменьшение мочеобразования.

Кожа

Кожа ( cutis ) образует наружный покров тела, площадь которого у взрослого человека составляет 1,5 - 1,62 метра.

Функции кожи

        защитная (от вредных воздействий внешней среды и от микроорганизмов)

        теплорегуляция (через кровеносные сосуды кожи, потовые железы, подкожную жировую клетчатку)

        выделительная (потовые железы, сальные железы)

        секреторная (сальные железы вырабатывают кожное сало, молочные железы - молоко)

        газообменная (кожное дыхание составляет около 1,5 %)

        рецепторная (в коже находятся рецепторы: болевые, холодовые, тепловые, тактильные и барорецепторы)

        обменная (в клетках кожи вырабатывается вещество - предшественник витамина D, которое под действием ультрафиолетового излучения превращается в витамин D)

        депо крови и энергетических запасов в виде подкожного жира (в сосудах крови, особенно капиллярах депонируется до 1 литра крови).

Строение кожи

Кожа состоит из трех слоев: эпидермиса, собственно кожи, или дермы и подкожной жировой клетчатки. На разных участках тела кожа имеет свои особенности. Толщина кожи варьирует от 0,5 до 3 - 4 мм.

        Эпидермис - это  плоский многослойный ороговевающий эпителий. Наружные клетки эпидермиса постоянно отмирают и слущиваются. Участки кожи, испытывающие большие механические нагрузки, имеют утолщенный слой. эпидермиса (на подошвах, ладонях ). Глубокий слой эпидермиса образован живыми клетками и называется  ростковым  слоем. Клетки росткового слоя постоянно делятся, восполняя отмершие клетки. В этом слое эпидермиса находятся клетки меланоциты, в которых синтезируется кожный пигмент -  меланин, имеющий темный цвет. Кожный пигмент выполняет защитную функцию, поглощая  ультрафиолетовые лучи и препятствуя этим проникновению их к более глубоким тканям. Цвет кожи определяется количеством в ней меланина. В коже цветных рас пигмента очень много. У негров гранулы меланина откладываются не только в клетках, но и между клетками эпидермиса и в верхних слоях дермы. Между бело-розовой кожей европейцев и кожей негров имеются бесчисленные переходы. Со временем клетки росткового слоя наполняются роговым веществом - белком  кератином  и отмирают. Продолжительность жизни клеток эпидермиса 7 - 11 суток.

        Дерма образована соединительной тканью с хорошо развитыми эластическими волокнами в межклеточных пространствах, которые определяют эластичность кожи. В дерме находится большое количество кровеносных сосудов, нервных окончаний (рецепторов) и гладких мышц. Дерма подразделяется на два слоя -  сосочковый и сетчатый. Верхний, сосочковый слой более плотный, вдается в эпидермис в виде сосочков, которые определяют характерный рисунок на поверхности кожи в виде гребешков и бороздок. На гребешках открываются выводные отверстия потовых желез, откуда капельки пота стекаю в бороздки и смачивают поверхность кожи. На ладонной и подошвенной поверхности гребешки и бороздки образуют характерный, весьма сложный рисунок, имеющий у каждого человека свою особую конфигурацию. Существует особое направление медицинской генетики - дерматоглифика  (по кожному рисунку ладоней можно выявить некоторые наследственные заболевания, например, синдром Дауна). В криминалистике широко используется дактилоскопия. Сетчатый слой лежит глубже сосочкового, между ними нет четкой границы. Этот слой особенно богат эластическими волокнами, которые образуют сеть.

        Подкожаная жировая клетчатка состоит из рыхлой соединительной ткани, содержащей скопления жировых клеток. Жир - плохой проводник тепла, поэтому подкожная жировая клетчатка хорошо развита у полярных животных. Степень развития этого слоя кожи отражает уровень обменных процессов, поэтому подвержен колебаниям толщины. В тех местах, где тело испытывает большие давления (подошвы, ягодицы), этот слой особенно хорошо развит. У женщин подкожная жировая клетчатка развита сильнее, чем у мужчин.

Кожные железы

В коже различают три вида желез:

        потовые

        сальные

        молочные.

Потовые железы наиболее многочисленны, их около 2 - 2,5 млн. Наиболее богата потовыми железами кожа ладоней, подошв, подмышечных впадин и паховых складок. По строению это простые трубчатые железы. Начальный участок потовой железы лежит глубоко в дерме в виде клубочка. Секрет потовых желез - пот содержит 98% воды, 2% плотного остатка из органических и неорганических веществ (мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатинин, хлориды, и др.). При выделении пота с поверхности тела происходит выведение конечных продуктов обмена и теплоотдача. В сутки вырабатывается до 0,5 литра пота.

Сальные железы расположены в сетчатом слое дермы. Их протоки открываются в волосяную сумку. Больше всего сальных желез к коже головы, лица, верхней части спины. Секрет сальных желез -  кожное сало  - образует жировую смазку волос и поверхности эпидермиса, защищая их и придавая им эластичность. Свежее кожное сало обладает бактерицидными свойствами.

Пот, старое кожное сало - прекрасная питательная среда для бактерий, в том числе патогенных, поэтому кожу надо регулярно мыть теплой водой с мылом.

Молочные железы – это видоизмененные потовые железы, имеют сложное строение, вырабатывают особый секрет - грудноемолоко в период вскармливания грудного ребенка. Они развиты и функционируют у женщин.

Роговые производные кожи

К роговым производным кожи относятся волосы и ногти, причем ногти характерны только для приматов.

Волосы плохо проводят тепло, этим объясняется сильное развитие волосяного покрова у млекопитающих животных. Человек единственный из приматов, не имеющий сплошного волосяного покрова. В волосе различают часть, погруженную в кожу - корень, и часть, находящуюся над поверхностью кожи -  стержень. Корень волоса на конце имеет расширение -  волосяную луковицу. Корень волоса заключен в  волосяную сумку, которая удерживает волос в коже. Корень имеет небольшую мышцу, которая при сокращении приподнимает стержень волоса над кожей. Цвет волос зависит от количества в них пигмента. При исчезновении пигмента увеличивается количество воздуха в волосе, и он становится седым. Продолжительность жизни волос различна на разных местах тела: мелкие волоски тела живут в среднем 50 дней, ресницы и волосы бровей - 3 - 5 мес., волосы на голове живут несколько лет. Ежедневно на голове здорового человека меняется 30 -40 волос.

Ногти имеют вид плотной пластинки, лежащей на  ногтевом ложе. Ногтевая пластинка образована плотно прилегающими друг к другу роговыми чешуйками, содержащими твердый белок кератин. Эпителий ногтевого ложа, на котором лежит  корень ногтя, является местом роста ногтя. Здесь клетки размножаются и ороговевают.

Эндокринная система

Понятие о регуляции физиологических процессов и фунций

Организм человека представляет собой систему высокодифференцированных клеток, тканей, органов, согласованная работа которых является непременным условием нормального функционирования организма. С другой стороны, для нормального функционирования организма необходимо состояние гомеостаза, т.е. поддержание постоянства химического состава и физико-химических свойств клеток, тканей и внутренней среды организма человека. Наконец, организм человека существует в условиях постоянного изменения внутренней и внешней среды, к которым необходимо постоянно приспосабливаться. Интегрирование (согласование) процессов и функций организма и адекватные приспособительные реакции организма осуществляется благодаря непрерывному протеканию процессов регуляции.

В организме человека имеется два основных вида регуляции функций: нервная и гуморальная регуляция. Первая осуществляется в результате деятельности нервной системы, вторая - благодаря деятельности желез внутренней секреции и других органов, обладающих секреторной активностью. Физиологические процессы во всех клетках, тканях, органах находятся под непрерывным регулирующим воздействием со стороны нервной и эндокринной систем. Благодаря этому наиболее тонко и точно поддерживается состояние гомеостаза организма и приспособление организма к конкретному состоянию внутренней и внешней среды.

Оба вида регуляции имеют свои особенности:

Оба вида регуляции, имея свои особенности, дополняют друг друга, взаимосвязаны, поэтому правильнее говорить о едином регулирующем механизме - нейрогуморальной регуляции, благодаря чему организм существует как единое целое. Главными центрами координации и согласования нервной и эндокринной регулирующих

систем являются гипоталамус (подбугровая часть промежуточного мозга) и гипофиз. Гипоталамус и гипофиз вместе образуют гипоталамо-гипофизарную систему. В гипоталамусе вырабатываются нейрогормоны, поступающие в гипофиз и регулирующие его деятельность. Нейрогормоны либерины усиливают, а статины замедляют выработку гипфизарных гормонов.

Гуморальная регуляция физиологических процессов

Название этого вида регуляции происходит от латинского hymor - жидкость. Этот вид регуляции осуществляется с помощью химических веществ, обладающих очень высокой биологической активностью - гормонов.

Гормоны разносятся по всему организму кровью, лимфой, тканевой жидкостью. Гормоны обнаружены у растений и животных разных уровней организации, но наибольшей сложности и разнообразия эндокринная система достигает у позвоночных животных.

Понятие о железах

Гормоны вырабатываются специальными органами - железами внутренней секреции, или эндокринными железами. Эндокринные железы не имеют собственных выводных протоков, поэтому их секреты - гормоны - выделяются в жидкие среды организма: кровь, лимфу, тканевую жидкость. В эндокринных железах поэтому сильно развиты системы мелких и капиллярных кровеносных и лимфатических сосудов. В организме человека существуют также железы внешней секреции (экзокринные железы и железы смешанной секреции. Железы внешней секреции имеют собственные выводные протоки, через которые выделяют свой секрет в полости внутренних органов или на поверхность тела (потовые, слюнные, сальные и др. железы). Железы смешанной секреции одновременно функционируют как железы внешней и внутренней секреции (половые железы, поджелудочная железа).

Понятие о гормонах

Гормоны - это химические вещества, обладающие высокой биологической активностью (например, 1 грамма адреналина достаточно, чтобы усилить работу 100 миллионов изолированных сердец лягушки, т.е. для стимуляции деятельности одного сердца достаточно 0,00000001г адреналина). Гормоны в очень малых количествах вырабатываются железами внутренней секреции, но вызывают значительный физиологический эффект и играют ведущую роль в гуморальной регуляции функций организма. Гормональной активностью обладают и ряд других внутренних органов, например, легкие, почки, слизистая кишечника и др. Конкретные гормоны обладают специфичностью действия, влияют на деятельность органов, расположенных вдали от места их выработки. Они сравнительно быстро разрушаются, поэтому для обеспечения функций организма должны постоянно вырабатываться и выделяться в жидкие среды организма. Гормоны оказывают воздействие на физиологические процессы путем влияния на обмен веществ, стимулируя, замедляя или блокируя синтез тех или иных веществ.

Выделяют три основные функции гормонов :

        обеспечение развития организма ;

        обеспечение приспособительных изменений в деятельности клеток, тканей, органов и организма в целом в зависимости от состояния внешней и внутренней среды и потребностей организма;

        гомеостатическая функция (поддержание важнейших физиологических функций на постоянном уровне).

По химической природе гормоны подразделяются на три группы:

        белки и полипептиды (инсулин, гормон роста и др.);

        производные аминокислот (тироксин, адреналин и др.);

        жироподобные вещества - стероиды (тестостерон, андростерон).

Система желез внутренней секреции человека

Эта система образована следующими железами:

        гипофиз

        тимус (вилочковая железа)

        эпифиз

        надпочечники

        щитовидная железа

        поджелудочная железа

        паращитовидные железы

        половые железы

Нарушения деятельности желез внутренней секреции

Нарушения деятельности этих желез вызывает заболевания, называемые эндокринными. Эти нарушения бывают двух видов:

        вызванные повышенной секрецией гормона, т.е. усиленной работой железы - гиперфункцией

        вызванные снижением секреции гормона, т.е. ослаблением деятельности железы - гипофункцией.

Эндокринные заболевания у современного человека встречаются очень часто. Причины этих нарушений многообразны: нервные переутомления, стрессы, неправильное несбалансированное питание, вредные привычки, влияние экологически неблагополучной окружающей среды и др.

Гипофиз и эпифиз

Гипофиз

Гипофиз - это нижний придаток промежуточного мозга. Масса этой железы у взрослого человека всего 0,5 - 0,7 г. Она расположена в особом углублении турецкого седла клиновидной кости. Гипофиз - это важный регуляторный центр, контролирующий функции других желез внутренней секреции и влияет на общий обмен веществ. Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней, каждая из которых выделяет определенные гомоны.

Передняя доля гипофиза вырабатывает гормоны, которые действуют на другие эндокринные железы - тропные гормоны:

        тиреотропный гормон, регулирующий рост, развитие и деятельность щитовидной железы, стимулируя выработку ею гомонов;

        адренокортикотропный гормон, регулирующий развитие и деятельность коры надпочечников, усиливая выработку гормонов в ней;

        гонадотропные гормоны - это группа гормонов, регулирующих деятельность половых желез (фолликулостимулирующий гормон способствует росту половых клеток в женском и мужском организме; лютеинизирующий гормон способствует образованию желтого тела в яичниках и выработке полового гормона прогестерона семенниками и яичниками; пролактин способствует выработке грудного молоки молочными железами)

        соматотропный гормон (гормон роста) контролирует процессы роста скелета и мягкий тканей, белковый, углеводный и жировой обмен.

Гиперфункция гипофиза по соматотропному гормону в детском возрасте ведет к гигантизму (рост свыше 2 метров), а в зрелом возрасте, когда закончены процессы роста скелета, приводит к развитию заболевания акромегалия (сильное увеличение отдельных частей тела: носа, кистей и стоп, нижней челюсти и др.). Гипофункция в детском возрасте приводит к резкому отставанию в росте и развитию карликовости, когда рост прекращается при достижении роста 1 метр и менее. Гипофизарные карлики характеризуются нормальным психическим развитием и пропорциями тела, характерными для взрослого человека нормального роста. Гипофункция в зрелом возрасте в результате нарушения обмена веществ приводит либо к сильному похуданию, либо к сильному ожирению.

Промежуточнаядоля гипофиза вырабатывает меланоцитостимулирующий гормон, или интермедин, роль которого заключается в стимуляции синтеза пигмента меланина клетками кожного эпителия.

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) вырабатывает два гомона: вазопрессин и окситоцин. Вазопрессин повышает тонус мускулатуры артериол, увеличивая в них давление, а также усиливает обратное всасывание воды из канальцев нефронов, снижая количество вторичной мочи. Гипофункция по этому гормоны приводит к развитию несахарного диабета, когда количество вторичной мочи, не содержащей сахара, значительно увеличивается. Окситоцин действует на гладкую мускулатуру матки, усиливая ее сокращение при родах, а также стимулирует выработку молока молочными железами. Гормоны задней доли гипофиза вырабатываются в гипоталамусе, а из него поступают в гипофиз. В гипоталамусе вырабатываются нейрогормоны, поступающие в гипофиз и регулирующие его деятельность. Нейрогормоны либерины усиливают, а статины замедляют выработку гормонов передней долей гипофиза.

Эпифиз

Эпифиз является верхним придатком промежуточного мозга, округлой формы, масса его у взрослого человека около 0,2 г. Железа вырабатывает гормоны мелатонин и серотонин. Мелатонин регулирует процессы полового созревания, вызывая их задержку. Серотонин является предшественником при синтезе мелатонина. Деятельность эпифиза имеет четко выраженный суточный ритм: ночью синтезируется мелатонин, днем - серотонин. Поэтому считают, что эпифиз играет роль "биологических часов", регулируя суточные ритмы организма.

Щитовидная железа

Щитовидная железа расположена на передней поверхности шеи впереди гортани и верхней части трахеи. В ней различают две доли и перешеек. Масса железы около 20 - 30 г. Железа интенсивно снабжается кровью: минутный кровоток в ней превышает ее массу в 3 - 7 раз. Гормонами щитовидной железы являются тироксин, трийодтиронин, тетрайодтиронин, в состав которых входит йод. Концентрация йода в щитовидной железе в 200-300 раз больше, чем в крови. Действие гормонов щитовидной железы очень многогранное. Они участвуют в регуляции белкового, углеводного и жирового обмена, регулируют теплопродукцию и дифференцировку тканей организма, изменяют деятельность сердечно-сосудистой системы и органов дыхания, влияют на возбудимость нервной системы, обеспечивают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и адаптации к различным внешним факторам. Гипофункция и гиперфункция приводят к тяжелым заболеваниям. Гипофункция в раннем детском возрасте приводит к развитию кретинизма: резко задерживается умственное и физическое развитие, больные дети имеют карликовый рост. Гипофункция у взрослых - микседема. Заболеванию чаще подвержены женщины (около 80% всех случаев). При умеренном снижении выработки гормонов наблюдается апатия, слабость, быстрая утомляемость, нарушения памяти и расстройства психики, снижение температуры тела, увеличение массы тела. При гиперфункции, которая называется базедова болезнь, увеличивается щитовидная железа, наблюдается пучеглазие, усиливается частота сердечного ритма. Усиливается обмен веществ, повышается температура тела и нервная возбудимость. Источником йода являются продукты питания и вода. Территория Алтайского края находится в предгорной зоне, где содержание йода в почве и воде снижено, поэтому для профилактики нарушений в деятельности щитовидной железы необходимо дополнительно к пище использовать продукты и пищевые добавки, содержащие йод.

Еще одним гормоном щитовидной железы является тирокальцитонин. Под действием этого гормона снижается содержание кальция в крови и усиливается его отложение в костной ткани, а также усиливается заживление поврежденной костной ткани.

Паращитовидные железы

Паращитовидные железы (околощитовидные железы)

Четыре железы размером с небольшую горошину, прилегают к задней поверхности щитовидной железы. Их общая масса 0,05 - 0,3 г. Эти железы вырабатывают  паратгормон. Этот гормон влияет на содержание кальция и фосфора в крови. При гипофункции уменьшается содержание кальция в крови, а фосфора - увеличивается. Вследствие этого повышается возбудимость нервной системы, повышается тонус скелетных мышц, появляются мышечные судороги, которые со временем становятся частые и сильные, что особенно опасно в связи с длительным прекращением дыхательных движений. При гиперфункции повышается содержание кальция в крови в результате его вымывания из костей, поэтому кости легко искривляются. Повышение кальция в крови ведет к многообразным нарушениям в организме и может привести к смерти.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа располагается поперечно от двенадцатиперстной кишки до селезенки, является забрюшинным органом. Выделяют три участка железы: головка  -  расширенная часть, прилегающая к двенадцатиперстной кишке, тело  и  хвост.  Масса железы у взрослого человека 60 - 100 г. Поджелудочная железа состоит из  экзокринной и  эндокринной  частей. Большая экзокринная часть вырабатывает поджелудочный (панкреатический) пищеварительный сок, содержащий пищеварительные ферменты. Эндокринная часть вырабатывает гормоны. Эта часть образована группами клеток, получивших название  панкреатические островки,  или  островки Лангерганса.  Островки в основном сосредоточены в хвостовой части поджелудочной железы, их количество у взрослого человека колеблется  в пределах 1 - 2 млн.  Островки  Лангерганса включают три типа секреторных клеток:  альфа-  (или А- ) клетки вырабатывают гормон   глюкагон,   бета-  (или  В -) клетки вырабатывают гормон инсулин, дельта-  (или D-) клетки вырабатывают гормон  соматостатин.  Альфа-клетки значительно преобладают, их количество составляет 60-80%. Помимо этого железа вырабатывает некоторые гормоноподобные вещества:  липокаин, центропенин  и др.

Основной гормон поджелудочной железы - это инсулин. Он был открыт в 1921 году, является белком, состоит из 51 аминокислотного остатка. Инсулин в десятки раз увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и ускоряет переход глюкозы из крови в клетки тканей, способствует синтезу гликогена. Наибольшее количество гликогена образуется в печени и мышцах. Недостаток инсулина приводит к накоплению глюкозы в крови и поступлению ее в мочу, развивается заболевание  сахарный диабет. В норме содержание глюкозы в крови относительно постоянно - 80 мг в 100 мл крови (01,%) . При избытке инсулина резко уменьшается содержание глюкозы в крови, вследствие этого нарушается деятельность головного мозга (т.к. клетки головного мозга особенно нуждаются в глюкозе), возникает инсулиновый шок (гипергликемическая кома). При этом падает мышечный тонус, наблюдаются судороги и потеря сознания. Экстренная помощь человеку в таком состоянии заключается во введении раствора глюкозы в кровь или в приеме сладкой пищи. Сахарный диабет является одним из распространенный заболеваний современного человека, основными причинами которого считают избыточное содержание легкоусвояемых углеводов в пище.

Глюкагон также является белком, молекула которого состоит из 26 аминокислотных остатков. Он способствует расщеплению гликогена до глюкозы, т.е. по действию противоположен инсулину.

Соматостатин уменьшает количество выделяемого глюкагона. Липокаин участвует в расщеплении жиров, центропенин возбуждает дыхательный центр.

Надпочечники

Надпочечники - парный орган, каждый прилегает к верхнему полюсу почки. Масса обоих надпочечников около 10 - 12 граммов. Надпочечник состоит их двух из двух слоев:  коркового  и  мозгового.

 Корковое вещество (кора )  надпочечников выделяет гормоны:

        минералокортикоиды

        глюкокортикоиды

        половые гормоны 

Минералокортикоиды (альдостерон и др. гормоны) регулируют водный и минеральный обмен. Альдостерон регулирует обмен натрия и калия, усиливает обратное всасывание воды в нефронах.

Глюкокортикоиды (кортизон, гидрокортизон и др.) участвуют в регуляции белкового, жирового и углеводного обмена. Кортизон обладает высокой противовоспалительной активностью и используется для лечения некоторых видов воспаления.

Половые гормоны (андрогены, эстрогены, прогестерон) играют значительную роль в процессах регуляции развития органов половой системы в детском возрасте, т.е. когда внутрисекреторная деятельность половых желез еще незначительна. После достижения половой зрелости роль половых гормонов надпочечников невелика. Однако к старости, когда уменьшается и прекращается деятельность половых желез, кора надпочечников вновь становится единственным источником андрогенов (мужских половых гормонов) и эстрогенов (женских половых гормонов). Проявления гипо- и гиперфункции деятельности коры надпочечников многообразны, ведут к значительным нарушениям обмена веществ и деятельности внутренних органов. Одной из патологий является бронзовая (аддисонова) болезнь - результат хронической недостаточности выработки гормонов надпочечников. У больного быстро уменьшается масса тела, наступает истощение, Кожа приобретает цвет старой бронзы. Повышение выработки половых гомонов ведет к раннему половому созреванию у детей, развитию "феминизации" у мужчин и "маскулинизации" у женщин.

Мозговой слой надпочечников вырабатывает адреналин и норадреналин. Адреналина вырабатывается почти в 6 раз больше. Их действие на функции разных органов сходно с действием симпатической нервной системы. Влияние этих гормонов очень кратковременно, т.к. они быстро разрушаются. Адреналин называют гормоном стресса. Он повышает артериальное давление, частоту и силу сердечных сокращений, под его действием расширяются сосуды головного мозга, сердца и скелетных мышц. Он тормозит перистальтику кишечника, расширяет бронхи, повышает содержание глюкозы в крови и вызывает ряд других изменений. Этот гормон можно характеризовать как гомон, мобилизующий организм к немедленной приспособительной реакции организма на изменение внешней среды, особенно если это экстремальные воздействия на организм. Поэтому этот гормон называют гормоном стресса.

Половые железы

Половые железы обладают внутрисекреторной активностью, вырабатывая половые гормоны. До начала полового созревания количество мужских и женских гормонов у мальчиков и девочек примерно одинаково. С наступление периода полового созревания яичники вырабатывают в несколько раз больше женских половых гормонов, а семенники - в несколько раз больше мужских половых гормонов.

Мужские половые гормоны - андрогены (андростерон, тестостерон и др.) вырабатываются в тканях семенников. Тестостерон регулирует процесс сперматогенеза, развитие вторичных половых признаков, влияет на уровень белкового и углеводного обмена.

Женские половые гормоны - эстрогены (эстрол, эстриол, эстрадиол) вырабатываются в яичниках. Они участвуют в регуляции полового созревания и развития вторичных половых признаков у девочек, регулируют менструальный цикл, а при наступлении беременности регулируют ее нормальное течение. В яичниках на месте лопнувшего фолликула (граафова пузырька) образуется желтое тело. В желтом теле вырабатывается гормон прогестерон, который готовит слизистую матки для имплантации оплодотворенной яйцеклетки, стимулирует развитие молочных желез и мышечного слоя матки, регулирует нормальное течение беременности в начальные ее сроки. Плацента в период беременности также вырабатывает женские половые гормоны, которые регулируют течение беременности и родов.

Нервная система

В процессе эволюции нервная система возникла на ранних этапах происхождения многоклеточных организмов как система, объединяющая и координирующая деятельность отдельных клеток, благодаря чему многоклеточный организм становится единой, целостной биологической системой. У хордовых животных нервная система имеет эктодермальное происхождение. На ранних этапах эмбрионального развития она представлена недифференцированной нервной трубой, которая затем преобразуется в головной и спинной мозг. У человека нервная система достигает наиболее высокой степени организации.

Функции нервной системы

        Интеграция (объединение) всех частей тела, систем и органов в единое целое.

        Координация, согласование деятельности всех органов и систем органов.

        Быстрая регуляция протекающих физиологических процессов и функций организма (нервная регуляция).

        Восприятие различных внешних и внутренних воздействий и формирование ответных реакций (рефлекторная деятельность).

        Эффективное приспособление организма (адаптации) к постоянно меняющимся условиям среды, поддержание гомеостаза.

        Является у человека материальной основой психической деятельности (мышления, сознания, речи, сложных форм социального поведения).

Благодаря нервной деятельности организм является единой целостной биологической системой. Индивидуальные особенности нервной системы делают каждого человека неповторимой личностью.

Нервная ткань

Нервная ткань является основой строения и деятельности нервной системы. Основные свойства этой ткани - возбудимость и проводимость. Она состоит из клеток двух видов: нервных клеток - нейронов и вспомогательных клеток-спутниц (глиальных клеток). Между клетками нервной ткани хорошо развиты межклеточные пространства, заполненные жироподобным межклеточным веществом - глией (нейроглией). Глия и клетки-спутницы выполняют вспомогательную функцию для нейронов: опорную, защитную, трофическую, обменную. Основными структурными и функциональными единицами нервной ткани являются нейроны. Их главной функцией является восприятие различных воздействий (раздражений), преобразование энергии этих воздействий в энергию нервного импульса и проведение нервного импульса. Нейрон имеет тело и отходящие от него отростки двух видов: ветвящиеся на всем протяжении дендриты и один отросток, ветвящийся на самом конце - аксон. Количество дендритов может быть разным, но аксон всегда только один. В цитоплазме нейронов большое количество разнообразных органелл, что связано с высокой активностью нейронов, в том числе с высокой активность синтеза белков. Отростки нервных клеток покрыты оболочками. По особенностям строения оболочек они разделяются на безмякотные (безмиелиновые) и мякотные (миелиновые). Миелиновые нервные волокна намного толще, они покрыты футляром из жироподобного вещества - миелина. Миелиновые нервные волокна проводят нервный импульс с большой скоростью - до 120м/сек, а безмиелиновые проводят импульс с низкой скоростью 1 - 2м/сек. Передача нервного импульса по нейрону всегда осуществляется только в одном направлении: от дендритов к телу, от тела по аксону.

Специализированные участки межнейронных контактов, где нервный импульс с одного нейрона переключается на другой нейрон, называются синапсами. Синапс (греч. synapsis - соединение) представлен пресинаптическим отделом (концевым участком одного нейрона) и постсинаптическим отделом. Пресинаптический отдел ограничен пресинаптической мембраной, в нем постоянно синтезируются особые химические вещества - медиаторы (передатчики нервного импульса). Постсинаптический отдел имеет постсинаптическую мембрану между пресинаптической мембраной и постсинаптической мембраной имеется синаптическая щель. В синапсе передача нервного импульса происходит в одном направлении: когда нервный импульс доходит до пресинаптического отдела, проницаемость пресинаптической мембраны возрастает, и вещество-медиатор выходит в синаптическую щель, достигает постсинаптическую мембрану, вызывая в ней возбуждение и образование нервного импульса. Таким образом, в синапсах происходит переключение нервного импульса с одного нейроне на другой химическим способом. Веществами-медиаторами являются норадреналин (в симпатической нервной системе) и ацетилхолин (в парасимпатической нервной системе).

По функциям выделяют три вида нейронов:

        чувствительные (центростремительные, афферентные) - проводят нервный импульс от органов в мог

        двигательные (центробежные, эфферентные) - проводят нервный импульс от мозга к органам

        вставочные (ассоциативные) - располагаются в мозгу, переключают нервный импульс с чувствительных нейронов на двигательные.

Структура нервной системы

Единую нервную систему человека подразделяют:

1.       По месоположению ее частей:

o         Центральна нервная система (ЦНС) - это головной и спинной мозг

o         Периферическая нервная система - это нервы, отходящие от ЦНС (12 пар черепномозговых и 31 пара спинномозговых), нервные узлы и нервные сплетения за пределами ЦНС. Периферическая нервная система обеспечивает связь головного и спинного мозга с всеми органами организма.

2.       По анатомо-функциональному принципу

o         Соматическая нервная система (иннервирует скелетные мышцы, обеспечивая их сокращения, образует рецепторы кожи и органов чувств)

o         Вегетативная (автономная) нервная система (иннервирует все внутренние органы, в том числе скелетные мышцы, органы чувств и кожу, регулируя в них обменные процессы); подразделяется на симпатическую и парасимпатическую нервную систему. Симпатическая нервная система в целом ускоряет интенсивность обменных процессов, повышает скорость физиологических реакций, активна в период выполнения различной физической и умственной деятельности, в состоянии стресса. Парасимпатическая нервная система выполняет тормозную функцию, замедляя интенсивность обменных процессов, снижая скорость физиологических реакций. Большинство внутренних органов иннервируется симпатической и парасимпатической нервной системой, благодаря чему осуществляется точная подстройка деятельности органов к потребностям организма.

Рефлекторный принцип деятельности нервной системы

Вся деятельность нервной системы имеет рефлекторный характер, т.е. складывается из огромного количества разнообразных рефлексов разного уровня сложности. Рефлекс - это ответная реакция организма на любое внешнее или внутреннее воздействие с участием нервной системы. Рефлекс - это приспособительная реакция организма, обеспечивающая тонкое, точное и совершенное уравновешивание организма с состоянием внешней или внутренней среды. "Если отключить все рецепторы, то человек должен заснуть мертвым сном и никогда не проснуться" (И.М. Сеченов). Т.о. нервная система работает по принципу отражения: стимул - ответная реакция. Авторами рефлекторной теории являются выдающиеся отечественные физиологи И.П. Павлов и И.М. Сеченов.

Для осуществления любого рефлекса необходимо особое анатомическое образование - рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга - это цепь нейронов, по которым проходит нервный импульс от рецептора (воспринимающей части) до органа, отвечающего на раздражение.

Рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:

1.       рецептор, воспринимающий внешние или внутренние воздействия; рецепторы преобразуют воздействующую энергию в энергию нервного импульса; рецепторы обладают очень высокой чувствительностью и специфичностью (определенные рецепторы воспринимают только определенный вид энергии)

2.       чувствительный (центростремительный, афферентный) нейрон, образованный чувствительным нейроном, по которому нервный импульс поступает в ЦНС

3.       вставочный нейрон, лежащий в ЦНС, по которому нервный импульс переключается на двигательный нейрон

4.       двигательный нейрон (центробежный, эфферентный), по которому нервный импульс проводится к рабочему органу, отвечающему на раздражение

5.       нервные окончания - эффекторы, передающие нервный импульс на рабочий орган (мышцу, железу др.)

Рефлекторные дуги некоторых рефлексов не имеют вставочных нейронов, например коленный рефлекс.

Каждый рефлекс имеет:

        время рефлекса - время от нанесения раздражения до ответа на него

        рецептивное поле - определенный рефлекс возникает только при раздражении определенной рецепторной зоны

        нервный центр - определенная локализация каждого рефлекса в центральной нервной системе.

Классификация рефлексов

1.       По биологическому значению:

o         пищевые

o         оборонительные

o         ориентировочные

o         половые

o         и др.

2.       По отвечающему рабочему органу:

o         двигательные

o         секреторные

o         сосудистые

o         и др.

3.       По нахождению нервного центра:

o         спинальные (нервные центры находятся в спинном мозге - мочеиспускание, дефекация и др.,)

o         бульбарные (нервные центры находятся в продолговатом мозге - кашель, чиханье и др.)

o         мезенцнфальные (нервные центры находятся в среднем мозге - выпрямление тела, ходьба)

o         диэнцефальные (в промежуточном мозге - терморегуляция и др.)

o         корковые (нервные центры находятся в коре больших полушарий - все условные рефлексы).

4.       По сложности рефлекса:

o         простые

o         сложные (цепные рефлексы)

5.       По отвечающему органу:

o         вегетативные

o         соматические

6.       По происхождению:

o         врожденные (безусловные)

o         приобретенные (условные).

Безусловные рефлексы являются видовыми, постоянными, наследственными, сохраняются в течение всей жизни. В процессе эмбрионального развития формируются рефлекторные дуги всех безусловных рефлексов. Совокупность сложных врожденных рефлексов - это инстинкты. Условные рефлексы являются индивидуальными, приобретаются в течение жизни человека, не наследуются. У человека сложное социальное поведение, мышление, сознание, индивидуальный опыт (высшая нервная деятельность) - это совокупность огромного количества разнообразных условных рефлексов. Материальной основой условных рефлексов является кора больших полушарий. Автором учения о высшей нервной деятельности является выдающийся отечественный физиолог И.П Павлов, лауреат Нобелевской премии (1904г.).

Согласование всех рефлекторных реакций осуществляется в центральной нервной системе благодаря процессам возбуждения и торможения деятельности нейронов.

Центральная нервная система

Спинной мозг

Внешнее строение

Спинной мозг представляет собой нервный тяж цилиндрической формы длиной около 45см у мужчин и 40-42см у женщин, диаметром около 1см. Он расположен в костном позвоночном канале. Спинной мозг покрыт тремя оболочками - твердой, паутинной и сосудистой, которые выполняют защитную и трофическую функции. Имеет два утолщения - шейное и поясничное. Внизу заканчивается на уровне 2 поясничного позвонка в виде конусовидного сужения, вверху переходит в продолговатый мозг на уровне большого затылочного отверстия. Внутри вдоль спинного мозга тянется узкий спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью. По передней поверхности вдоль спинного мозга проходит передняя срединная щель, вдоль задней поверхности проходит задняя срединная борозда. Спинной мозг разделен на сегменты: 8 шейных, 12 грудных, 5поясничных, 5 крестцовых, 1 копчиковый, всего 31 сегмент. От каждого сегмента отходит пара смешанных спинномозговых нервов (по одному вправо и влево). Каждый спинномозговой нерв в непосредственной близости от спинного мозга разделен на два корешка - передний и задний. Задний корешок составлен аксонами чувствительных нейронов, на нем имеется утолщение - спинномозговой узел, в котором находятся тела чувствительных нейронов. Передний корешок отходит от передней поверхности сегмента спинного мозга и состоит их аксонов двигательных нейронов. На переднем корешке отсутствует спинномозговой узел. Оба корешка, сливаясь, образуют общий смешанный спинномозговой нерв.

Внутреннее строение

На поперечном разрезе спинного мозга различают белое и сероемозговое вещество. Белое вещество окружает серое и состоит из миелинизированных отростков нейронов, выполняет проводниковую функцию (восходящие и нисходящие нервные пути). Серое вещество располагается внутри белого в виде сплошного столба. На поперечном разрезе серое вещество имеет форму летящей бабочки, в нем выделяют передние рога, задние рога, а в грудном отделе и боковые рога. В задних рогах располагаются тела вставочных нейронов, в передних рогах - тела двигательных нейронов, боковые рога содержат вставочные нейроны, относящиеся в симпатической нервной системе. Серое вещество спинного мозга выполняет рефлекторную функцию.

Головной мозг

Головной мозг заключен в мозговую коробку черепа. Масса головного мозга взрослого человека составляет в среднем 1400 - 1600 г. Головной мозг у человека развивается очень быстро: у новорожденного его масса составляет около 400 г, к семи годам уже близка к массе взрослого человека, к четырнадцати годам она почти достигает максимума. Относительные размеры и масса головного мозга у человека значительно преобладают над животными: в том числе и человекообразными обезьянами. Головной мозг в процессе эмбрионального развития формируется в результате расширения передней части нервной трубки: вначале образуется три мозговых пузыря: а затем пять. Впоследствии из этих мозговых пузырей образуются отделы головного мозга.

Головной мозг состоит из пяти отделов: продолговатого, заднего (мозжечок и варолиев мост), среднего, промежуточного и переднего (большие полушария). Продолговатый мозг, варолиев мост, средний и промежуточный мозг вместе составляют ствол головного мозга. Для ствола характерно расположение белого мозгового вещества по поверхности, а серое мозговое вещество располагается в глубине белого в виде отдельных скоплений - ядер серого вещества. Большие полушария и мозжечок в отличие от стола имеют на всей своей поверхности тонкий слой серого мозгового вещества - кору. Масса больших полушарий значительно преобладает над стволом, она составляют около 80 % всей массы мозга. От головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов.

Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. Нижней его границей является место выхода первой пары спинномозговых нервов. Длина продолговатого мозга около 25 мм. От продолговатого мозга отходят черепно-мозговые нервы с IX по XII пары. В продолговатом мозге имеется полость (продолжение спинномозгового канала) - четвертый мозговой желудочек, заполненный спинномозговой жидкостью. Функции продолговатого мозга: проводниковая и рефлекторная. Проводниковая функция: через продолговатый мозг проходят восходящие и нисходящие нервные пути, соединяющие головной и спинной мозг. Рефлекторная функция: в продолговатом мозге располагаются центры многих важнейших для жизни человека рефлексов. Здесь находится дыхательный центр (центр вдоха и выдоха), сосудодвигательный центр (поддерживает оптимальный просвет артериальных сосудов, обеспечивая нормальное давление крови), центр сердечной деятельности, центры врожденных пищевых рефлексов (глотания, сосания, отделения пищеварительных соков), центры защитных рефлексов ( кашля, чихания, мигания, слезоотделения, рвоты).

Варолиев мост содержит ядра серого мозгового вещества в глубине белого мозгового вещества. От этих ядер отходят черепно-мозговые нервы с V по VIII пары. По белому веществу проходят проводящие нервные пути, соединяющие вышележащие отделы головного мозга с мозжечком, продолговатым и спинным мозгом. Поперечные волокна моста образуют правую и левую средние ножки мозжечка, которые соединяют мост с мозжечком.

Функции варолиева моста : проводниковая и рефлекторная. В этом отделе располагаются центры, управляющие деятельностью мимических и жевательных и одной из глазодвигательных мышц. В варолиев мост поступают нервные импульсы от рецепторов органов чувств, расположенных на голове: от языка (вкусовая чувствительность), внутреннего уха (слуховая чувствительность и равновесие) и кожи.

Мозжечок расположен на задней стороне ствола, позади продолговатого мозга и моста. Масса мозжечка у взрослого человека около 150 г. Он состоит из двух полушарий, которые соединяются червем мозжечка. Поверхность полушарий и червя мозжечка покрыта многочисленными глубокими бороздами, идущими параллельно друг другу. Между бороздами лежат узкие пластинки - листки мозжечка. Полушария мозжечки покрыты сплошной трехслойной корой, которая состоит из серого мозгового вещества толщиной 1 - 1,25 мм. Мозжечок связан проводящими путями со стволовой частью головного мозга ножками мозжечка: нижние ножки связывают мозжечок с продолговатым мозгом, средние ножки - с варолиевым мостом, верхние - со средним мозгом .

Функции мозжечка:

        обеспечивает точность, координированность, ловкость мышечных движений

        участвует в поддержании тонуса скелетных мышц, позы и равновесия

        оказывает влияние на деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. При повреждении червя мозжечка человек не может ходить и стоять, чувство равновесия нарушается. При поражении полушарий уменьшается тонус мышц, появляется сильная дрожь конечностей, нарушается точность и быстрота произвольных движений, быстрая утомляемость при движениях.

Средний мозг внизу прилегает к мосту, а вверху - к промежуточному мозгу. Полостью среднего мозга является сильвиев водопровод. От среднего мозга отходит две пары черепно-мозговых нервов - III и IV . Поверхность среднего мозга, обращенная к мозжечку, содержит 4 небольшие бугра - четверохолмие.

Функции среднего мозга :

        является центром ориентировочных зрительных и слуховых рефлексов (поворачивание головы в сторону резкого, сильного звука или яркой вспышки света)

        участвует в поддержании тонуса скелетных мышц и координации движений

        в нем вырабатывается серотонин - важный фактор, вызывающий сон. При повреждении среднего мозга падает тонус и нарушается координация и скорость движений, человек может потерять способность ко сну.

Промежуточный мозг расположен в самой верхней части ствола между средним мозгом и большими полушариями. Он состоит из таламуса (зрительные бугры), гипоталамуса (подбугровая часть) и эпиталамус (надбугровая часть). Полостью промежуточного мозга является третий мозговой желудочек. От промежуточного мозга отходит II - я пара черепно-мозговых нервов. С гипоталамусом связана железа внутренней секреции - гипофиз, а с эпиталамусом - эпифиз. В глубине белого мозгового вещества располагается большое количество ядер серого вещества.

Функции промежуточного мозга:

        в таламус поступают все чувствительные пути от внешних и внутренних рецепторов организма (за исключением обонятельного), перерабатываются и проводятся к большие полушария; при повреждение таламуса уменьшается или полностью исчезает осознанное восприятие разных видов чувствительности.

        эпиталамус связан с эпифизом, участвует в регуляции процессов, протекающих в организме в виде суточных ритмов (сон, бодрствование) за счет выработки серотонина и мелатонина.

        гипоталамус является главным подкорковым центром регуляции вегетативных функций организма; в нем находятся центры терморегуляции, чувства насыщения и голода, жажды, удовольствия; гипоталамус вырабатывает нейросекреты, которые усиливают или уменьшают выработку гормонов передней долей гипофиза: либерины усиливают, а статины уменьшают; поэтому гипоталамус и гипофиз вместе образуют единую гипоталамо-гипофизарную систему, которая центром объединения нервной и гуморальной регуляции функций организма; поражение гипоталамуса приводит к тяжелейшим эндокринным и вегетативным расстройствам: снижение или повышение кровяного давления, урежение или учащение сердечного ритм, затруднения дыхания, нарушение перистальтики кишечника, нарушение терморегуляции, изменения в составе крови и др.

Передний мозг ( большие полушария ) - это самый большой и развитый отдел головного мозга, его масса составляет около 80% массы головного мозга. Передний мозг образован двумя симметричными половинами - большими полушариями, которые разделены между собой глубокой вертикальной щелью. В глубине ее лежит перемычка из белого мозгового вещества, соединяющая полушария - мозолистое тело. Белое мозговое вещество больших полушарий содержит огромное множество нервных волокон - межполушарных, внутриполушарных и тех, которые соединяют большие полушария с другими отделами головного и спинного мозга. В глубине белого вещества располагаются многочисленные ядра серого вещества. Полостями больших полушарий являются первый и второй мозговые желудочки. От переднего мозга отходит одна (первая) пара черепно-мозговых нервов.

Поверхность больших полушарий имеет множество глубоких борозд, между которыми заключены мозговые извилины. Вся поверхность больших полушарий, в том числе и в глубине борозд, покрыта сплошным слоем серого мозгового вещества, которое образует кору больших полушарий. Площадь коры у взрослого человека составляет в среднем 2200 - 2400 кв. см. Толщина коры от от1,5 до 4,5 мм. В коре шесть слоев нейронов, общее число которых свыше 14 миллиардов. Между нейронами коры образуются множественные синаптические связи. Кора является эволюционно самым молодым образованием головного мозга.

Поверхность больших полушарий подразделяется на доли:

        лобная лежит впереди центральной борозды

        теменная располагается между центральной и теменно-затылочной бороздой

        сзади от теменно-затылочной борозды лежит затылочная доля

        боковая борозда отделяет височную долю.

Функции больших полушарий связаны прежде всего с деятельностью их коры. Кора является материальной основой высшей нервной деятельности человека. Здесь располагаются центры всех условных рефлексов. В кору поступают импульсы от всех рецепторов организма, при этом каждому виду рецепторов в коре соответствует своя сенсорная (чувствительная зона). В чувствительных зонах происходит окончательный анализ и распознавание характера действия, воспринятого определенными рецепторами. В коре затылочной доли располагается чувствительная зрительная зона, в коре височной доли - слуховая и вкусовая зоны, в коре постцентральной извилины - зона кожной, болевой и температурной чувствительности. В коре предцентральной извилины находятся высшие центры управления скелетной мускулатурой. В коре лобных долей располагаются центры устной и письменной речи, причем у правшей речевые центры расположены в левом полушарии, а у левшей - в правом. Самый передний отдел коры лобных долей участвует в осуществлении абстрактного мышления, творческих процессов. Значительную часть коры больших полушарий составляют ассоциативные зоны, за счет деятельности которых осуществляется объединение информации, поступившей в кору и формируется целостное представление об увиденном или услышанном. Например, происходит понимание прочитанного или устной речи, узнавание предметов и их назначения и т.д. При повреждении чувствительных или ассоциативных зон человек лишается способности понимать, распознавать значение различных воздействий на организм, воспринимаемых органами чувств.

Кора больших полушарий функционирует как единое целое, осуществляя обработку всей чувствительной информации, контролирует и координирует деятельность организма, объединяет организм в единое целое. Кора является материальной основой психической функций человека (мышления, сознания, речи, поведения). Благодаря ее деятельности человек обладает гибкой индивидуальной приспособляемостью к постоянно меняющейся обстановке и условиям.

Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система иннервирует все внутренние органы и ткани, все мышцы, в том числе и скелетные, железы, органы чувств, головной и спинной мозг, обеспечивая регуляцию протекающих в них обменных процессов.

Симпатический отдел вегетативной нервной системы:

        центральные отделы - это серое вещество в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга;

        периферические образования - это правый и левый симпатические стволы и периферические нервы и их сплетения.

Симпатический ствол представлен симпатическими нервными узлами, лежащими в виде цепочки вдоль позвоночника. От каждого симпатического ствола отходит нерв. В симпатическом узле происходит переключение первого (короткого) двигательного нейрона на второй (длинный) двигательный нейрон. Самым большим из симпатических сплетением является солнечное сплетение, расположенное на поверхности брюшной аорты. Импульсы, поступающие к внутренним органам по нервам симпатического отдела, обеспечивают протекание обменных процессов.

Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы:

        центральные отделы – это скопления серого вещества (ядра серого вещества) в продолговатом и среднем мозге и в сером веществе крестцового отдела спинного мозга;

        периферические образования – это нервы, отходящие от центральных отделов

( III ., VII , IX , X пары черепно-мозговых нервов и тазовые нервы.

Парасимпатические нервы, как и симпатические, состоят из двух двигательных нейронов: первый длинный, а второй короткий. Нервный узел, в котором осуществляется переключение первого нейрона на второй лежит на поверхности или внутри иннервируемого органа. Наиболее мощный парасимпатический нерв - блуждающий (Х пара черепно-мозговых нервов). Он дает ветви к большинству внутренних органов грудной и брюшной полости. Большинство внутренних органов имеют двойную иннервацию со стороны вегетативной нервной системы – симпатическую и парасимпатическую, оказывая противоположнее действие. Симпатические импульсы в целом усиливают обменные процессы, скорость и интенсивность деятельности органов. Парасимпатическая система осуществляет замедление обменных процессов и снижает интенсивность деятельности органов. У человека в состоянии бодрствования, физической и эмоциональной нагрузки, стресса активна симпатическая система, в состоянии покоя, отдых, сна преобладает деятельность парасимпатической системы, т.е. она выполняет охранную, тормозную функцию. Благодаря согласованному действию симпатической и парасимпатической систем осуществляется тонкая и точная регуляция деятельности внутренних органов в соответствии с потребностями организма и состоянием внутренней и внешней среды.

Эффекты симпатической и парасимпатической нервной системы

Сенсорные системы

Все живые организмы существуют в неразрывной связи с внешней средой. Из внешней среды на организм постоянно действуют самые разнообразные сигналы в виде определенного вида энергии: тепловой, химической, электрической, механической, световой. Эти воздействия необходимо воспринимать и распознавать их характер для адекватных ответных реакций организма, для способности организма ориентироваться в пространстве и оценивать его важнейшие свойства. Эту возможность обеспечивают сенсорные системы организма. Способность организма воспринимать и распознавать различные внутренние и внешние воздействия являются основой адаптивного поведения живых организмов. Особенности адаптивного поведения человека связаны с его социальной сущностью жизнью в человеческом обществе.

Понятие об анализаторах

Для того, чтобы организм мог воспринимать и распознавать (анализировать) определенные воздействия, происходящие во внешней и внутренней среде, необходима особые системы - анализаторы. Учение об анализаторах принадлежит И.П. Павлову. Он считал, что анализатор - это система, состоящая из трех отделов, которые анатомически и функционально связаны между собой:

        рецептор

        проводниковый отдел (нерв)

        центральный (корковый) отдел в головной мозге.

Рецептор - это периферическая часть анализатора, находится в составе органа чувств или других внутренних органов. Рецепторы воспринимают действующую на их энергию и преобразуют ее в энергию нервного импульса. Проводниковый отдел образован определенным нервом, в составе которого находятся афферентные (чувствительные) нервные волокна. Центральный отдел находится в определенном участке коры больших полушарий, где происходит окончательный анализ воздействия, воспринятого рецепторами. В организме человека выделяют следующие анализаторы: слуховой,зрительный, обонятельный, вкусовой, вестибулярный, скелетно-мышечный, соматический (кожный).

Основные свойства рецепторов

Рецепторами называют специализированные окончания чувствительных нервов, предназначенные для восприятия и преобразования энергии различных раздражителей в энергию нервного импульса.

Классификация рецепторов

1.       в зависимости от способа взаимодействия рецептора с раздражителем:

o         контактные (рецепторы кожи и вкусовые);

o         дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные);

2.       по месту расположения в организме:

o         экстерорецепторы - внешние рецепторы в составе органов чувств;

o         интерорецепторы - в составе внутренних органов;

o         проприорецепторы - в скелетных мышцах, суставах и сухожилиях).

3.       по характеру воспринимаемой энергии:

o         зрительные;

o         слуховые;

o         механорецепторы : тактильные (прикосновение), барорецепторы;

o         хеморецепторы;

o         терморецепторы.

Главными свойствами рецепторов являются специфичность, низкий порог чувствительности и адаптация. Специфичность - это способность определенных рецепторов воспринимать только определенный вид энергии. Низкий порог чувствительности - это способность рецептора приходить в состояние возбуждения при самом незначительном воздействии. Адаптация - способность рецепторов "привыкать" к постоянно действующему стимулу.

Орган зрения

Орган зрения - важнейший из органов чувств, он обеспечивает человеку до 90% информации о внешней среде. Орган зрения тесным образом связан с головным мозгом: светочувствительная оболочка глаза развивается из мозговой нервной ткани. Орган зрения заключает периферическую часть зрительного анализатора - фоторецепторы. Проводниковым отделом зрительного анализатора является зрительный нерв, центральной частью является зрительная зона в коре затылочной доли больших полушарий.

Орган зрения у человека представлен двумя глазными яблоками (глазами) и вспомогательным аппаратом. К вспомогательному аппарату относятся веки, ресницы, брови, глазные мышцы и слезные железы. Веки - это кожные складки, ограничивающие глазную щель и закрывающую ее при смыкании. Внутренняя поверхность века покрыта тонкой слизистой оболочкой - конъюнктивой. Функции век: распределение слезной жидкости по поверхности глаза и защита от механических воздействий и от высыхания поверхности глаза. Человек моргает примерно через каждые 5 секунд.

Ресницы располагаются по краям век в 2 - 3 ряда (около 80 ресниц). Ресницы и брови защищают от попадания инородных частиц.

Слезная железа располагается в верхнем наружном углу глаза. Ее секрет - слеза - вырабатывается непрерывно, за сутки около 100 мл. Через носослезный канал слеза постоянно стекает в носовую полость. Слеза содержит около 1,5% NaCl, обладает бактерицидным свойством, т.к. содержит бактерицидное вещество лизоцим. Значение слезы:

        омывает переднюю поверхность глазного яблока, увлажняя его, что предохраняет от высыхания поверхностные клетки;

        удаляет инородные частички;

        разрушает бактерии, попадающие на поверхность глаза;

        со слезами из организма выводятся вещества, образующиеся при нервном напряжении и эмоциональном стрессе.

Глазные мышцы приводят в движение глазные яблоки. Четыре прямые и две косые мышцы каждого глаза работают синхронно и обеспечивают установку глаз таким образом, чтобы обе зрительные оси сходились на рассматриваемом предмете.

Глазное яблоко имеет шаровидную форму диаметром у взрослого человека около 24 мм. Оно ограничено с поверхности тремя оболочками: наружная - фиброзная (белочная), средняя - сосудистая и внутренняя - светочувствительная (сетчатка).

Фиброзная - это плотная соединительнотканная оболочка, ее передний прозрачный выпуклый отдел - роговица, остальная часть белого цвета - склера.

Сосудистая оболочка содержит густую сеть переплетающихся артерий и вен, между которыми лежит рыхлая соединительная ткань, богатая пигментными летками. Впереди сосудистая оболочка образует ресничное тело и радужку . Большую часть ресничного тела составляет ресничная мышца, состоящая из гладкой мышечной ткани.

Ресничное тело окружает хрусталик глаза и обеспечивает изменение его кривизны: при сокращении ресничного тела хрусталик становится более плоским, при расслаблении - более выпуклым. Способность хрусталика изменять кривизну называется аккомодацией. Благодаря изменению кривизны хрусталика человек может одинаково четко видеть предметы, находящиеся на разном расстоянии от глаза. С возрастом мышечные клетки ресничного тела частично заменяются соединительной тканью, что приводит к нарушению аккомодации хрусталика и развитию дальнозоркости.

Радужка располагается за роговицей в виде цветного диска с отверстием в центре - зрачком. В составе радужки имеются две мышцы - суживающие или расширяющие зрачок. Диаметр зрачка изменяется от 2 до 8 мм, чем регулируется количество света, поступающего в глаз. Цвет радужки зависит от количества пигмента: чем его больше, тем темнее глаза. В настоящее время разработана диагностика многих заболеваний по радужке.

Сетчатка изнутри прилегает к сосудистой оболочке. Главными элементами этой оболочки являются фоторецепторы двух видов - колбочки и палочки. Колбочки имеют большие размеры, чем палочки. Количество колбочек в сетчатке глаза 6 - 7 миллионов, палочек - около 120-130млн. В сетчатке имеется небольшой участок, называемый желтым пятном, или центральной ямкой. Здесь наиболее плотно лежат колбочки и отсутствуют палочки, это место наибольшей остроты зрения. Человек ориентирует глаза так, чтобы от рассматриваемого предмета световые лучи фокусировались именно на желтое пятно.

Место выхода из глаза зрительного нерва не содержит фоторецепторов и называется слепым пятном. В составе глазного яблока имеется передняя и задняя камеры глаза, которые лежат за роговицей и заполнены прозрачной жидкостью. За зрачком располагается хрусталик, он имеет вид двояковыпуклой позрачной линзы, обладает эластичностью. Основной объем глазного яблока - это стекловидное тело. Стекловидное тело образовано желеобразной прозрачной жидкостью. Роговица, хрусталик, жидкость передней и задней камеры глаза, стекловидное тело - это светопреломляющие и светопроводящие элементы глаза. Благодаря им световые лучи фокусируются точно на сетчатку. Одинаково четкое видение близких и удаленных предметов возможно благодаря тому, что хрусталик меняет кривизну: при рассматривании удаленных предметов он более плоский, при рассматривании близких предметов он более выпуклый.

Рецепторы глаза обеспечивают восприятие и световой энергии преобразование ее в энергию нервного импульса. Колбочки активны при интенсивном освещении и воспринимают цвет. Выделяют три типа колбочек: воспринимающие красный, синий или зеленый цвет. Совместная работа разных колбочек обеспечивает видение всего разнообразия цветов и их оттенков. Палочки являются рецепторами сумеречного зрения, они активны при низкой освещенности и воспринимают свет.

В колбочках содержится светочувствительный пигмент - йодопсин, а в палочках - родопсин. Под действием энергии света эти вещества претерпевают перестройки молекул, что приводит к возникновению нервного импульса. молекулы йодопсина могут преобразовываться толькопри воздействии большого количества световой энергии. Родопсин - сложный белок, в состав которого входит небелковая часть - ретиналь, образующаяся из витамина А (вот почему недостаток витамина А проводит к развитию сумеречной слепоты). Родопсин обладает очень высокой чувствительностью, и его молекула разрушается при поглощении 1-2 квантов света. На ярком свету родопсин разрушается, и человек, входя в темное помещение, первое время ничего не видит, пока не восстановятся молекулы этого вещества.

У человека зрение бинокулярное стереоскопическое, при этом поля зрения обоих глаз сильно перекрываются, что обеспечивает возможность точно определять расстояние до предмета и видеть его рельефно.

От каждого глазного яблока отходит зрительный нерв, в составе которого около 1 млн. нервных волокон. В области основания головного мозга лежит перекрест зрительных нервов, где происходит разделение каждого зрительного нерва следующим образом: нервные волокна, идущие от наружной части сетчатки, идут в одноименное полушарие, а от внутренней части (которая ближе к носу) нервные волокна поступают в противоположное полушарие.

На сетчатке глаза лучи от рассматриваемого предмета проецирутся таким образом, что его изображение становится перевернутым. Новорожденный ребенок действительно все предметы воспринимает в перевернутом виде. Но постепенно у него формируется правильное восприятие, хотя перевернутость рассматриваемых объектов на сетчатке глаза сохраняется всю жизнь.

Нарушения зрения

1.       Миопия (близорукость) - неспособность четко видеть удаленные предметы, т.к. фокус находится перед сетчаткой из-за высокой кривизны хрусталика. Развивается миопия часто вследствие постоянного чтения, письма на очень близком расстоянии от глаз. Близорукость формируется, как правило, в детском возрасте. Поэтому профилактикой этого нарушения зрения является привитие с детства навыков гигиены зрения при чтении, дозированности работы с компьютером, просмотра телевизора и т.д. Коррекция близорукости достигается с помощью двояковогнутых линз.

2.       Пресбиопия (дальнозоркость) - неспособность четко видеть близкие предметы, т.к. фокус глаза располагается за сетчаткой. Наблюдается в основном в пожилом возрасте. Коррекция с помощью двояковыпуклых линз.

3.       Астигматизм - это фокусирование разных лучей либо перед, либо позади, либо на сетчатке вследствие неодинаковой кривизны роговицы на разных участках. Коррекция с помощью специальных линз.

4.       Дальтонизм - нарушение цветового зрения как наследственное заболевание из-за нарушения синтеза светочувствительных колбочек.

5.       Катаракта - помутнение хрусталика, вследствие чего на сетчатку поступает ограниченное количество света.

Орган слуха

Способность человека воспринимать различные звуковые сигналы позволяет ему более полно ориентироваться в окружающей среде. Устная речь человека - это средство общения.

Восприятие звуковых сигналов и их анализ осуществляется деятельностью слухового анализатора. Воспринимающим отделом его являются фонорецепторы в составе органа слуха. Проводниковым отделом является слуховой нерв в составе преддверно-улиткового нерва, отходящего от внутреннего уха. Корковый отдел слухового анализатора находится в коре височной доли коры больших полушарий.

Орган слуха (ухо) у человека парный. Каждое ухо представлено тремя отделами:

1.       наружноеухо

2.       среднее ухо

3.       внутреннее ухо.

Наружное ухo

Наружное ухo состоит из ушной раковины, наружного слухового прохода и барабанной перепонки. Ушная раковина - это эластический хрящ сложной формы, покрытый кожей. Ушная раковина у человека неподвижна и играет незначительную роль по сравнению с животными, у которых ее подвижность обеспечивает лучшую ориентировку по отношению к источнику звука. Наружный слуховой проход имеет длину 27 - 35 мм, диаметр 6 - 8 мм. Он проводит звуковые колебания к барабанной перепонке. Барабанная перепонка - это тонкая мембрана, которой заканчивается наружный слуховой проход, толщина ее около 0,1 мм. Она отделяет наружное ухо от среднего.

Среднее ухо

Среднее ухо помещается в особом углублении височной кости – барабанной полости. Оно представлено барабанной полостью объемом около 1 см 53 9, в которой располагаются три слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремечко. Слуховые косточки очень маленькие, например, масса стремечка всего 2,5 мг. Полость среднего уха соединяется с полостью носоглотки слуховой  (евстахиевой) трубой. Благодаря этой трубе давление на барабанную перепонку снаружи и изнутри уравновешено. Слуховые косточки передают  звуковые колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху, при этом  они образуют систему рычагов, которые повышают эффективность передачи  колебаний с барабанной перепонки на внутреннее ухо. Молоточек одним  концом прилегает изнутри к барабанной перепонке, другим концом - к наковальне. Наковальня соединяется со стремечком, которое прилегает к поверхности овального окна внутреннего уха. 

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо  имеет вид перепончатого лабиринта, который располагается в костном лабиринте височной кости. Оно представлено преддверием, тремя полукружными каналами и улиткой. Улитка относится к органу слуха, а полукружные каналы и преддверие являются органом равновесия.  Между стенкой костного лабиринта и наружной поверхность перепончатого  лабиринта находится жидкость - перилимфа. Улитка представляет собой тонкий конус длиной 3,5 см, закрученный спирально на 2,5 оборота. По всей длине конуса улитка разделена двумя тонкими мембранами на три канала: верхний - лестница преддверия, средний - улитковый проток, нижний - барабанная лестница. Верхний и нижний каналы заполнены перилимфой, улитковый проток заполнен эндолимфой. На основной мембране улитки, которая разделяет улитковый проток и барабанную лестницу, располагается звуковоспринимающий аппарат - кортиев орган.

Кортиев орган

Кортиев орган состоит из 3 -4 рядов рецепторных (волосковых) клеток, лежащих вдоль всей основной мембраны. Общее количество этих клеток в кортиевом органе до 25000.

Каждая рецепторная клетка имеет от 30 до 120 тонких волосков - микроресничек. В состав кортиева органа входит покровная мембрана, которая нависает над волосковыми клетками по всей длине улиткового протока. Работа кортиева органа заключается в преобразовании колебаний перилимфы и эндолимфы в нервный импульс. Звуковые колебания, преданные со стремечка на жидкость, заполняющую улитку, заставляют колебаться основную мембрану, на которой находятся волосковые клетки. Они при этом своими микроресничками касаются покровной мембраны и приходят в состояние возбуждения, и в них возникает нервный импульс. От каждой волосковой клетки отходит чувствительный нейрон, а их совокупность образует общий слуховой нерв. Высокие звуки раздражают волосковые клетки, лежащие в нижних частях улитки, а высокие звуки - волосковые клетки вершины улитки.

Особенности звуковосприятия человека

 Человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания часто той от 16 до 21000 герц. С возрастом верхний порог чувствительности снижается у старых людей до 5000 герц, поэтому пожилые и старые люди лучше слышат низкие звуки, шепот. Человеческое ухо воспринимает не только разную высоту (частоту) звука, но и его силу. Сила звука выражается в децибелах. Негромкие звуки, обычный разговор - это сила звука около 50 - 60 децибел. Интенсивное автомобильное движение - 100 - 120 децибел. Благодаря восприятию звуков двумя органами слуха человек может точно определять нахождение источника звука, так как в одно ухо, находящееся ближе к источнику звука, он поступает несколько раньше, чем в другое.

Гигиена органа слуха

 В связи с тем, что полость среднего уха связана евстахиевой трубой с носоглоткой, в нее могут проникать различные бактерии, вызывающие воспаление среднего уха отит. Поэтому воевременное лечение воспалений носоглотки позволяет избежать воспалительных процессов в ухе. Следствием отита может стать тугоухость, и даже глухота.

Шум вредно действует на орган слуха и психику человека, вызывая  психоэмоциональный стресс. Длительное действие звуков большой силы приводит к снижению эластичности барабанной перепонки, подвижности слуховых косточек, и как следствие развивается тугоухость. По существующим санитарным нормам предъявляются резко ограничения на силу звуков в жилых помещениях, больницах и других местах.

Вестибулярный анализатор

Вестибулярный анализатор обеспечивает ориентацию в пространстве: восприятие действия на организм силы земного притяжения, положения тела в пространстве, характера перемещения тела (ускорение, замедление, вращение). При любом изменении положения тела или головы в пространстве раздражаются рецепторы органа равновесия, возникший нервный импульс проводится по вестибулярному нерву в составе преддверно-улиткового нерва в головной мозг: средний мозг, мозжечок, таламус и, наконец, в кору теменной доли.

Строение и функции органа равновесия

(ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АППАРАТ)

Орган равновесия является частью внутреннего уха и вместе с улиткой заключен в костный лабиринт височной кости. Он представлен:

        преддверием внутреннего уха с двумя расширениями - овальным и округлым мешочками

        тремя полукружными каналами. Округлый и овальный мешочки и полукружные каналы заполнены жидкостью - эндолимфой.

Внутренняя поверхность мешочков образована слоем эпителиальных клеток, среди которых имеются чувствительные волосковые клетки с тонкими чувствительными выростами. Чувствительные отростки рецепторных клеток погружены в тонкий слой студенистой массы, в которой лежит большое количество очень мелких кристалликов углекислого кальция - статолитов. Любые изменения тела или головы в пространстве, вибрационные воздействия, ускорение или замедление прямолинейного движения вызывают перемещение статолитов. При этом статолиты раздражают определенные группы рецепторных клеток, в результате человек получает сигнал об изменении положения тела.

Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Участки полукружных каналов, обращенные к преддверию, имеют расширения - ампулы. На внутренней поверхности ампул также имеются рецепторные клетки с чувствительными волосками, и они также погружены в тонкий слой студенистой жидкости, лежащий по внутренней поверхности ампул. Рецепторные клетки ампул тонко реагируют на малейшие перемещения эндолимфы и студенистой жидкости полукружных каналов. Перемещения жидкости возникают в результате перемещения тела или головы: ускорения, замедления движения и вращательные движения. Поскольку полукружные каналы ориентированы в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, то любой по ворот головы или тела воспринимается вестибулярными рецепторами.

Таким образом, работа вестибулярного анализатора позволяет постоянно оценивать положение и движение тела в пространстве и в соответствии с этим рефлекторно изменять тонус скелетных мышц, в необходимом направлении менять положение головы и тела.

При повреждении вестибулярного аппарата возникают головокружения, нарушается равновесие, проявляются симптомы морской болезни.

У человека чувство равновесия и оценка положения тела в пространстве связано не только с органом равновесия, но и с наличием большого количества рецепторов (барорецепторов) в мышцах и коже, которые воспринимают механическое давление на них.

Вкусовой анализатор

Восприятие вкуса - это один из наиболее эволюционно старых видов чувствительности. Деятельность вкусового анализатора позволяет контролировать и оценивать качество принимаемой пищи. Воспринимающий отдел анализатора - это вкусовые рецепторы, находящиеся в сосочках языка, в слизистой оболочке ротовой полости, неба и глотки. Проводниковый отдел - это чувствительные нейроны в составе языкоглоточного и частично лицевого и блуждающего нервов. Нервные импульсы поступают через средний мозг и таламус в центральный отдел вкусового анализатора, который расположен в коре височной доли в глубине боковой борозды.

Вкусовые рецепторы расположены в эпителии языка и слизистой ротовой полости. Они расположены неравномерно: кончик языка воспринимает сладкий вкус, боковые части языка воспринимают кислый и соленый вкус, задняя часть языка воспринимает горький вкус.

Обмен веществ

Общее понятие об обмене веществ и энергии

Организм человека, как и все живые организмы, существует как открытая энергетическая система. Это значит, что организм постоянно теряет вещество в виде достаточно простых химических соединений. Одновременно с этим происходит выведение энергии из организма. Но организм - это устойчивая энергетическая система, поэтому потеря вещества и энергии восполняется постоянным их поглощением из окружающей среды. Таким образом, через организм человека постоянно идет поток вещества и заключенной в нем энергии. Этот непрерывный поток является одним из важнейших свойств живых организмов и называется обмен веществ и энергии, или метаболизм. Вещество, поступающее в организм, заключает в себе химическую энергию (энергия внутримолекулярных химических связей). Эта энергия преобразуется в организме в химическую энергию других соединений, а также в тепловую, механическую и электрическую. Электрической энергии в организме вырабатывается немного, но она важна для деятельности нервной и мышечной систем.

Обмен веществ – это единый процесс, осуществляющийся на уровне целостного организма, он складывается из метаболических процессов, происходящих в каждой отдельной клетке. Сутью метаболизма является все многообразие превращений веществ в организме, которые происходят либо с затратой, либо с освобождением энергии. Поэтому общий процесс метаболизма имеет две стороны, неразрывно связанные между собой:

        Анаболизм (ассимиляция, пластический обмен) - это совокупность реакций синтеза, протекающих в клетках. При этом из более простых веществ синтезируются более сложные вещества. Реакции анаболизма идут с затратой энергии. Основным источником энергии для реакций анаболизма является АТФ. Примером таких реакций является биосинтез белка, протекающий во всех клетках. Исходными веществами для анаболизма являются питательные вещества, поступающие в организм с пищей и образующиеся в результате процесса пищеварения. В результате анаболических реакций происходит постоянное самообновление, рост и развитие организма. Кроме этого, реакции анаболизма являются поставщиками органических соединений для процессов катаболизма.

        Катаболизм (диссимиляция, энергетический обмен) - это совокупность реакций расщепления и распада более сложных органических веществ до более простых, вплоть до углекислого газа и воды. Эти реакции идут с освобождением энергии, примерно половина которой превращается в тепловую и тратится на поддержание температуры тела, а вторая половина энергии запасается в виде макроэргических связей в молекулах АТФ, которая используется в реакциях синтеза.

Основными органическими веществами, из которых состоит организм человека, являются белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, при этом одни вещества могут превращаться в другие, например, углеводы – в жиры и наоборот, белки могут превращаться в жиры и углеводы. Неорганические вещества организма - это вода и минеральные соли. Полноценная, сбалансированная пища должна содержать органические вещества в достаточном количестве и качестве, а также в ее составе должны быть необходимые минеральные соли и вода и витамины. Насчитывается около 60 пищевых веществ, которые требуют сбалансированности. Однообразное питание, приводящее к исключению отдельных компонентов, вызывает нарушение обмена веществ. Принято выделять белковый, углеводный, жировой и водно-солевой обмен. Энергетическую ценность пищи измеряют в килокалориях(ккал). Суточная потребность человека в энергии составляет в среднем около 3 100 кДж. Эта величина зависит от пола, возраста, физической и эмоциональной активности. Особенно высоки затраты энергии в пересчете на массу тела у детей 1 – 5 лет в связи с высокой активностью обменных процессов.

Белковый обмен

Среди всех органических соединений, входящих в состав организма человека, наибольшее количество приходится на белки. Функции белков в организме очень многообразны:

        структурная (входят в состав мембран клеток, образуют цитоскелет);

        каталитическая (белки-ферменты);

        регуляторная (белки - гормоны);

        транспортная (альбумины и глобулины плазмы крови, гемоглобин эритроцитов);

        защитная (белки - антитела, белки свертывающей системы крови);

        рецепторная, сигнальная (белки мембран рецепторных окончаний);

        сократительная (актин и миозин мышечных клеток, белок тубулин жгутиков и ресничек);

        энергетическая (освобождение энергии при расщеплении белков);

Белки имеют особое значение в сбалансированном питании, так как они в организме человека не синтезируются из других органических соединений и должны поступать в организм в составе пищи. С химической точки зрения белки - это полимерные соединения, состоящие из аминокислот. В пищеварительном тракте человека белки пищи расщепляются до аминокислот, из которых затем в клетках тела синтезируются собственные белки. В составе белков человека 22 различные аминокислоты. Все аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые. Заменимые могут образовываться в организме человека из других аминокислот. Незаменимые аминокислоты в организме человека синтезироваться не могут, и поэтому должны поступать в составе пищи. В организме взрослого человека могут синтезироваться 14 аминокислот. Незаменимых аминокислот у детей 10, а у взрослых 8 (аргинин, валин, лейцин, изолейцин и др.). Недостаток или отсутствие какой-либо одной незаменимой аминокислоты приводит к замедлению и даже остановке роста и развития. В связи с этим существует понятие биологическая ценность белков. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты и в достаточном количестве, называются полноценными. Это животные белки (белки мяса, рыбы, яиц, молока). Белки, содержащие не все незаменимые аминокислоты, называются неполноценными. Это белки растительного происхождения (кроме белков картофеля).

Белки пищи под действием протеолитических ферментов, входящих в состав пищеварительных соков, расщепляются до аминокислот и всасываются через стенки кишечника в кровь. С током крови аминокислоты поступают в клети организма и участвуют в дальнейших превращениях (биосинтез белка, преобразование в другие аминокислоты и др.). Полное окисление 1 грамма белков до углекислого газа, воды и мочевины сопровождается освобождением 17,6 кДж (4,1 ккал) энергии. Белки практически не откладываются в запас. При белковом голодании в клетках происходит использование белков мембран самих клеток, что приводит к тяжелым нарушениям обменных процессов. Суточная потребность взрослого человека в белках составляет 90 -150 граммов (в зависимости от физических нагрузок). Избыток белков в пище может превращаться в гликоген и жиры, но в основном избыточные аминокислоты окисляются до углекислого газа, воды и аммиака. Аммиак токсичен, поэтому в печени он превращается в нетоксичную мочевину и выводится в составе мочи. В организме взрослого человека в норме количество синтезируемых белков равно количеству распадающегося белка. У детей синтез белков преобладает на их распадом, а у старых людей преобладает процесс распада над синтезом

Углеводный обмен

В организм человека углеводы поступают в составе пищи в виде моносахаридов (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахаридов (сахароза, мальтоза, лактоза) и полисахаридов (крахмал, гликоген). До 60% энергообмена человека зависит от превращений углеводов. Окисление углеводов происходит гораздо быстрее и легче по сравнению с окислением жиров и белков. В организме человека углеводы выполняют ряд важных функций:

        энергетическая ( при полном окислении одного грамма глюкозы освобождается 17,6 кДж энергии);

        рецепторная (образуют углеводные рецепторы гликокаликса клеток);

        защитная (входят в состав слизей);

        запасающая ( в мышцах и печени откладываются в запас в виде гликогена);

В пищеварительном тракте человека полисахариды и дисахариды расщепляются под действие амилолитических ферментов до глюкозы и других моносахаров. В крови человека содержание глюкозы очень постоянно, от 0,08 до 0,12%. В организме избыток углеводов из крови под действием гормона инсулина откладывается в запас в виде полисахарида гликогена в печени и в мышцах. При недостатке инсулина развивается тяжелое заболевание – сахарный диабет.

Запасы гликогена в организме взрослого человека составляют около 400 граммов. Эти запасы легко мобилизуются на энергетические нужды: под действием гормона глюкагона и некоторых ферментов гликоген расщепляется до глюкозы. Суточная потребность человека в углеводах 400 - 600 граммов. Богата углеводами растительная пища. При недостатке углеводов в пище они могут синтезироваться из жиров и белков. Избыток углеводов в пище превращается в процессе метаболизма в жиры.

Жировой обмен

Жиры (липиды) составляют 10-20% массы тела. Большинство молекул жира человека – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерола и высших карбоновых (жирных) кислот. Липиды могут быть твердыми (жиры) и жидкими (масла). Жиры выполняют ряд важных функций:

        структурная (жиры – фосфолипиды являются основой строения клеточных мембран);

        энергетическая (полное окисление 1 г жира до углекислого газа и воды освобождает 38,9 кДж (9,3 ккал) энергии);

        защитная (теплоизоляция и гидроизоляция от внешних воздействий низкой температуры и агрессивных водных растворов, сдавливающего действия механического давления на определенные участки тела);

        амортизационная (жировые капсулы некоторых внутренних органов (почек и др.);

        источник эндогенной воды (1 г жира при окислении освобождает 1,1 г воды, которая может использоваться организмом на метаболические нужды; животные степей и пустынь могут длительно обходиться без питья за счет окисления запасного жира);

        регуляторная (некоторые гормоны являются производными жиров, например прогестерон, андростерон и др.);

        являются растворителями для жирорастворимых витаминов.

В пищеварительном тракте жиры под действием липолитических ферментов расщепляются до глицерола и жирных кислот. Эти вещества в клетках слизистой тонкого кишечника преобразуются в собственные жиры человека и всасываются в лимфу. Избыток жиров, поступающих в пищей, откладывается в запас на поверхности внутренних органов и в подкожной жировой клетчатке. В составе жиров человека имеются насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные в организме человека не синтезируются, поэтому должны поступать с пищей. Источником ненасыщенных жирных кислот являются растительные масла. Суточная потребность взрослого человека в жирах - 80-100г., при этом около 30% их количества должны составлять растительные масла как источник ненасыщенных жирных кислот. При недостатке жиров в пище они могу синтезироваться из белков и углеводов. Чрезмерное употребление жиров животного происхождения способствует образованию холестерина, который откладывается на внутренних стенках артерий и приводит к утолщению их стенок и способствует развитию гипертонии.

Водный и солевой обмен

Организм человека содержит около 65% воды. Особенно большое количество воды содержат клетки нервной ткани (нейроны), клетки селезенки и печени – до 85%. В эмбриональных клетках количество воды может быть до 95%, а в старых клетках ее содержание снижается до 60%. На каждый килограмм веса тела взрослого человека приходится около 700 г воды, при этом 500г внутриклеточной и 200г внеклеточной воды. Суточная потеря воды с мочой, при дыхании, через кожу, с калом у взрослого человека составляет около 2,5 литров, поэтому суточная потребность в воде равна этому количеству. Восполнение потерь воды осуществляется за счет пищи потребления жидкости. Около 300г воды ежесуточно образуется внутри организма за счет окисления белков, жиров и углеводов. Вода как химическое вещество обладает рядом уникальных физико-химических свойств, на чем основаны функции, которые она выполняет в организме:

        является универсальным растворителем (все биохимические реакции в клетках происходят только в растворенном состоянии);

        определяет упругость (тургор) клеток и тканей;

        является основой жидких транспортных систем (движение цитоплазмы, крови, лимфы) и пищеварительных соков;

        является основой внутренней среды (кровь, лимфа; тканевая, плевральная, спинномозговая, суставная жидкости);

        является реагентом в биохимических реакциях;

        участвует в сохранении, распределении и перераспределении тепла в организме и в терморегуляции;

Без воды человек может прожить не более 5 суток.

 Минеральные соли необходимы для нормального протекания обменных процессов и функционирования всех систем органов, нормального роста и развития. Макроэлементами, количество которых составляет десятки и сотни граммов в организме, являются натрий, калий, кальций, фосфор и магний. Организму человека требуется большое разнообразие микроэлементов, количество которых исчисляется миллиграммами. Как правило, потребность в минеральных солях покрывается продуктами пищи, за исключением поваренной соли и йода, которым бедны воды и почвы некоторых регионов, в том числе и территория Алтайского края. Каждый минеральный элемент выполняет свою важную роль и не может быть замене никаким другим элементом.

Функции некоторых минеральных элементов в организме человека и их суточная потребность

Вопросы для самоконтроля:

1. В чем состоит суть процессов анаболизма и катаболизма?

2. Каковы функции белков, жиров, углеводов и минеральных солей в организме человека?

3. Чем определяется полноценность и неполноценность белков пищи?

4. Почему пища человека должна быть разнообразной?

Задание для самостоятельной работы: Подготовьте сообщение о витаминах, их значении в обмене веществ.

Индивидуальное развитие

Процесс индивидуального развития любого организма носит название онтогенез. Понятие онтогенеза было введено в биологию Эрнстом Геккелем в 1866 году. По современным представлениям онтогенез (греч. ontos - существо, особь, genesis - развитие) - это полный цикл индивидуального развития каждой особи, в основе которого лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях внешней среды; он начинается образованием зиготы (при половом размножении) и заканчивается смертью. Для биологического вида Homo sapiens характерно прямое внутриутробное развитие.

В зависимости от среды, в которой происходит развитие организма человека, онтогенез распадается на два больших периода, отделенных друг от друга моментом рождения:

1.       Внутриутробный (пренатальный, или антенатальный), когда вновь зародившийся организм развивается в утробе матери; этот период длится от зарождения до рождения.

2.       Внеутробный (постнатальный), когда новая особь продолжает свое развитие вне организма матери; этот период длится от момента рождения до смерти.

В последнее время предложено также выделить предзиготный период, предшествующий образованию зиготы.

Предзиготный период

Предзиготный период развития связан с образованием гамет (гаметогенез). Образование яйцеклеток начинается у женщин еще до их рождения и завершается для каждой данной яйцеклетки только после ее оплодотворения. К моменту рождения плод женского пола в яичниках содержит около двух миллионов ооцитов первого порядка (это еще диплоидные клетки), и только 350 - 450 из них достигнут стадии ооцитов второго порядка (гаплоидные клетки), превращаясь в яйцеклетки (по одной в течение одного менструального цикла). В отличие от женщин половые клетки в семенниках (яичках) у мужчин начинают образовываться только с началом периода полового созревания. Длительность периода образования сперматозоида составляет примерно 70 суток; на один грамм веса яичка количество сперматозоидов составляет около 100 миллионов в сутки.

Оплодотворением называют процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида, приводящий к образованию зиготы. Оплодотворение яйцеклетки происходит в начальном участке маточной трубы, куда проникают лишь около ста сперматозоидов. Способность сперматозоидов к оплодотворению в женских половых путях сохраняется на протяжении двух суток. Сперматозоид имеет в головке акросому, которая содержит фермент для растворения оболочки яйцеклетки. При сближении сперматозоида и яйцеклетки акросома разрывается, и освободившиеся ферменты растворяют оболочку женской гаметы. Сперматозоид проникает внутрь яйцеклетки, после чего она покрывается плотной оболочкой, препятствующей проникновению других мужских гамет. В результате оплодотворения восстанавливается диплоидный набор хромосом. Образовавшийся одноклеточный зародыш - зигота. В ней в течение суток происходят сложные перемещения отдельных участков цитоплазмы и ее органелл.

Внутриутробный период развития человека продолжается 280 суток и делится на:

        начальный период (первая неделя после оплодотворения, в течение которой происходит дробление зиготы, образование бластулы и ее имплантация в стенку матки);

        эмбриональный период (первые два месяца), когда происходит начальное развитие зародыша (эмбриона) и когда совершается основная закладка тканей и органов;

        плодный период (3 -9 месяцы), когда продолжается рост частей, образовавшихся в эмбриональной стадии и дальнейшее формирование органов и систем. С третьего месяца зародыш человека носит название плод.

Начальный период

Начальный период. Дробление - это начальный этап развития оплодотворенного яйца (зиготы). У человека он длится 3 -4 дня (происходит дробление зиготы путем серии последовательных митозов, но без роста дочерних клеток до размеров зиготы). У человека дробление зиготы является полным и неравномерным. Клетки, образовавшиеся в результате дробления, носят название  бластомеры. Итогом стадии дробления является образование многоклеточного зародыша -  морулы. Дробление и образование морулы происходит по мере продвижения зародыша по маточной трубе. Морула попадает в матку, где происходит процесс бластуляции. Бластомеры в моруле отталкиваются друг от друга, смещаются к периферии и выстраиваются в один слой и к 6-м суткам образуется однослойный зародыш в виде пузырька. Разные бластомеры делятся с неодинаковой скоростью. Одни из них (более светлые) располагаются по периферии, другие (темные) - находятся в центре.

Из светлых клеток образуется окружающий зародыш  трофобласт , клетки которого выполняют вспомогательную роль и непосредственно в образовании тела зародыша не принимают участия. Клетки трофобласта способны растворять ткани, благодаря чему зародыш внедряется (имплантируется ) в стенку матки. Далее клетки трофобласта отслаиваются от клеток зародыша, образуя вокруг него пузырек. Полость трофобласта заполняется жидкостью, диффундирующей в нее из тканей матки. Из темных клеток образуется эмбриобласт, имеющий вид узелка. В результате дальнейшего дробления эмбриобласта зародыш принимает форму диска, распластанного на внутренней поверхности трофобласта. Эта стадия развития зародыша, когда выделяются трофобласт и эмбриобласт, называется  бластоцистой. Бластоциста, попав в полость матки, имплантируется, получая питательные вещества из стенки матки. Клетки трофобласта дифференцируются на два слоя. Из клеток наружного слоя трофобласта образуются  ворсинки трофобласта, которые врастают в эпителий матки. Этот слой с ворсинками образует самую наружную оболочку зародыша - хорион. Хорион играет важную роль в питании развивающегося зародыша и удалении его конечных продуктов обмена. На более поздних стадиях эту функцию выполняет плацента. Во внутреннем слое клеток трофобласта образуется две полости; стенки этих полостей дают начало еще двум зародышевым оболочкам - амниону и желточному мешку. Амнион представляет собой тонкую оболочку, которая покрывает зародыш и выполняет защитные функции; его клетки выделяют  амниотическую жидкость, заполняющую  амниотическую полость, расположенную между амнионом и зародышем. По мере роста зародыша амнион расширяется, так что он всегда прижат к стенке матки. Амниотическая жидкость поддерживает зародыш и защищает его от механических повреждений. Желточный мешок у зародыша человека не играет существенной роли, это своеобразный рудимент (желточный мешок особенно развит у рептилий и птиц; он поглощает запасенные в желтке питательные вещества и переносит их в среднюю кишку зародыша). У человека желточный мешок практически не содержит желтка, его основная функция - кроветворение. Кроме того, в его стенке формируются первичные половые клетки, затем мигрирующие в зачатки половых желез.

Эмбриональный период

Эмбриональный период заключается в протекании гаструляции и образовании трех зародышевых листков, гистогенеза (закладки тканей) и органогенеза (закладки органов).

Гаструляция - это процесс образования зародышевых листков. Эмбриобласт, имеющий форму диска, называется  зародышевым диском. Из него развивается эмбрион. Клетки этого диска на ранней стадии, когда его диаметр не достигает 2 мм, дифференцируются на два зародышевых слоя (листка) - эктодерму и  энтодерму. На более поздней стадии образуется мезодерма. Эти три зародышевых листка дают начало всем тканям развивающегося зародыша. В конце гаструляции на 4-ой неделе формируются зачатки  нервной пластинки и  хорды.

На ранних стадиях развития обмен между зародышем и материнским организмом происходит за счет ворсинок трофобласта, а затем развивается четвертая оболочка -  аллантоис. Аллантоис растет в наружном направлении, пока не приходит в соприкосновение с хорионом, образуя богатую сосудами структуру, которая участвует в образовании  плаценты. Плацента имеет вид диска, укрепленного в слизистой матки, и с 12-ой недели развития полностью обеспечивает обмен между плодом и матерью. К концу восьмой недели происходит закладка всех внутренних органов. В плаценте кровь матери и плода не смешивается. Между телом зародыша и плацентой образуется пупочный канатик, в котором пролегают две пупочные артерии, несущие венозную кровь от зародыша, и одна пупочная вена, несущая артериальную кровь от плаценты к зародышу. Из клеточного материала эмбриональных зачатков формируются и дифференцируются ткани. Этим завершается зародышевый период. Восьминедельный зародыш имеет длину 3-3,5 см, весит около 4 граммов. У него обособляются шея, намечаются черты лица, формируются конечности и наружные половые органы.

Плодный период начинается с 9-ой недели внутриутробной жизни с преобладанием процессов роста и окончательной тканевой дифференцировки. К концу 3 месяца плод весит около 40 граммов, длина его достигает 8-9см. Почти во всех костях появляются ядра окостенения. На 4-ом месяце формируются индивидуальные особенности лица. На 5-ом месяце кожа покрывается пушком, движения плода ощущаются матерью. Прослушивается сердцебиение плода, которое чаще, чем у матери. В 6 месяцев длина зародыша 30 см и вес 650-700г. В случае преждевременных родов в 7 - 8 месяцев плод жизнеспособен, но нуждается в условиях внутриутробной жизни. К концу 9-ого месяца теряется пушок на коже, но остается слой сыровидной смазки, ногти выступают над кончиками пальцев, руки длиннее ног, у мальчиков яички опускаются в мошонку. Вес плода около 3,5 кг и длина 50 см.

Заканчивается развитие плода родами (изгнание плода и плаценты из матки). Начало родов связано с выделением гипофизом гормона  окситоцина, вызывающего сильные сокращения мышц матки и брюшного пресса. Ребенок проталкивается в малый таз и рождается на свет. Первый признак легочного дыхания - крик. Через 15-20 минут плацента с амниотической оболочкой отделяются от стенки матки и выталкиваются наружу.

В процессе эмбриогенеза на развивающийся организм могут воздействовать различные факторы (яды, излучение, авитаминозы, кислородное голодание и др.) и вызывать отклонения развития в виде аномалий и уродств. Особенно опасно нарушение условий жизни, если оно совпадает с периодами повышенной чувствительности зародыша, так называемыми критическими периодами эмбриогенеза.

У человека критическими периодами считаются 7-е сутки,7-ая неделя и роды. Поэтому беременную женщину необходимо оберегать от любых неблагоприятных воздействий с самых первых дней беременности.

Внеутробный (постэмбриональный) период.

С момента рождения и до смерти длится внеутробное (постэмбриональное, постнатальное) развитие.

Выделяют следующие его периоды (периодизация возрастов принята на VII международном симпозиуме по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии в 1965 году):

        новорожденный (первые 1 - 10 дней после рождения),

        грудной (от 10 дней до 12 месяцев),

        раннее детство (с 1 до 3 лет),

        первое детство (с 4 до 7 лет),

        второе детство (с 8 до 12 лет),

        подростковый возраст (с13 до 16 лет),

        юношеский возраст (с17 лет до 21 года),

        период зрелости (от 22 лет до 55 -60 лет),

        пожилой возраст (от 56-61 года до 74 лет),

        старческий период ( 75 - 90 лет)

        долгожители (свыше 90 лет).

Наиболее интенсивный рост и развитие ребенка отмечаются в первый год жизни и в период полового созревания. В процессе роста и развития изменяются пропорции тела. Например, соотношение размеров головы и тела у новорожденного 1:4, тогда как у взрослого 1:8.

Основными особенностями человека по сравнению с животными являются наличие мышления, речи и двигательной активности, которая тесно связана с трудовой деятельностью. Для становления этих функций очень важно правильное воспитание детей в возрасте от 2 до 4 лет. Промежуток времени от 7 до 18- летнего возраста - решающий период для физического, умственного и нравственного развития человека.

Биографии

АВИЦЕННА (ИБН СИНА) (980-1037гг.) - знаменитый ученый энциклопедист мусульманского мира, его настоящее имя Абу Али аль Хуссейн Ибн Абдаллах Ибн Сина. Родился около Бухары; начав с изучения богословия, он позднее познакомился и со светскими науками (математика, философия, медицина) и к 20 годам вырос в крупного ученого.Из громадного количества ученых трудов Авиценны особенно знамениты"Книга исцеления", знаменитый "Канон Авиценны» и "Начала медицины", сохранявшие в целом свой авторитет в Европе до XVII в. (издание полного текста в Риме, 1593 год),а на Востоке и до сего времени.

АРИСТОТЕЛЬ (384 – 322 гг. до н.э.) - известный философ древности. Внес вклад в становление и развитие анатомии. В своем труде «О возникновении животных» рассматривал строение животных, описал сухожилия, нервы, кости, хрящи. Дал название «аорта» главному кровеносному сосуду. Отметил сходство человека с животными, ввел термин «антропология». В 335 году основал Ликей, в котором читал лекции для учеников.

БАЗЕДОВ Карл Адольф ( 1799— 1854 гг.) - немецкий физик, врач. Окончил медицинский факультет в Галле и после усовершенствования в Париже по хирургии с 1822 г. работал в Мерзебурге окружным врачом в течение 32 лет. Всемирную славу Базедову принесла его работа с описанием 4 случаев и чёткой характеристикой так называемой мерзебургской триады (зоб, пучеглазие, сердцебиение). Болезнь, описанная Базедовым, названа его именем – базедова болезнь.

БЕРНАР Клод (1813 – 1878) - французский физиологи патолог, один из основоположников экспериментальной медицины и эндокринологии. Член петербургской Академии наук. Ввел понятие о внутренней среде организма и гомеостазе. Автор классических трудов по электрофизиологии, иннервации сосудов и эндокринных желез. Исследовал функции поджелудочной железы, открыл образование гликогена в печени.

БОУМЕН Уильям (1816 – 1892гг.) - английский врач, описавший строение капсулы нефрона, которая и названа его именем.

ВАРОЛИЙ Костанцо (1543 – 1575гг.) - итальянский анатом. Описал многие важные особенности строения головного мозга. В честь его назван отдел головного мозга – варолиев мост.

ВЕЗАЛИЙ Андреас ( 31 декабря 1514, Брюссель — 15 октября 1564, остров Занте в Ионийском море) - врач и анатом, лейб-медик Карла V, потом Филиппа II. Основоположник научной анатомии. Учился медицине во Франции (университеты Лувена, Монпелье и Парижа), работал и преподавал преимущественно в Италии, будучи профессором университетов Падуи, Болоньи и Пизы одновременно. Одним из первых стал изучать человеческий организм с помощью проведения вскрытий. Изучая труды Галена и его взгляды на строение человеческого тела, Везалий исправил свыше 200 ошибок канонизированного античного автора. В 1543 году в Базеле издаёт свой главный труд «О строении человеческого тела», в котором обобщил и систематизировал достижения в области анатомии. Текст книги сопровождался 250 рисунками художника И. ван Калькара, постоянного иллюстратора книг Везалия. Противники Везалия, придерживавшиеся традиций средневековой схоластической медицины, добились изгнания учёного из Падуи за посягательство на авторитет Галена. Стал придворным хирургом при испанском короле. За вскрытие трупов был приговорён к смерти испанской инквизицией, но, благодаря заступничеству испанского короля Филиппа II, смертную казнь заменили паломничеством в Иерусалим. Умер на обратном пути из Иерусалима, будучи выброшен кораблекрушением на остров Занте.

ГАЙМОР (ХАЙМОР) Натаниел (1613 – 1685гг.) - английский анатом и врач. Автор фундаментального руководства по анатомии, трудов по сравнительной анатомии. Описал верхнечелюстную пазуху носа, названную по его имени – гайморова пазуха.

ГАЛЕН Клавдий (131 – 201гг.) - выдающийся врач и энциклопедист древнего мира. Обобщил имевшиеся к тому времени анатомические знания, описал ряд черепных нервов, некоторые кровеносные сосуды, надкостницу многие связки. Первым начал изучать функции органов. Пергаме, в Малой Азии. Был хирургом в школе гладиаторов, позже придворным лекарем у императора Марка Аврелия и у его сына императора Коммода. Создал около 300 трудов по философии, медицине и фармакологии. Труды Галена в течение всей эпохи Средневековья (14 веков) были основным источником анатомических и медицинских знаний.

ГАРВЕЙ Уильям (1578 – 1657гг.) – английский врач, основатель современной физиологии и эмбриологии. Описал большой и малый круги кровообращения. В труде «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных (1628г.) изложил учение о кровообращении, опровергавшее представления, господствовавшие со времен Галена. За что подвергся гонениям со стороны современных ему ученых и церкви. Впервые высказал мысль, что все живое происходит из яйца.

ГЕККЕЛЬ Эрнст (1834 – 1919гг.) - немецкий биолог-эволюционист, сторонник и пропагандист учения Ч. Дарвина. автор трудов по морфологии и эмбриологии животных. Известные труды «Общая морфология организмов» (1866г), «Мировые загадки» (1899г.). Предложил первое "родословное древо" животного мира, теорию происхождения многоклеточных.Сформулировал биогенетический закон (закон Геккеля - Мюллера – Северцова). В 1868 году ввел термин «экология».

ГЕНЛЕ Фридрих (... ) – немецкий анатом и патологоанатом. Описал петли почечных канальцев (названных его именем – петли Генле), трубчатые железы в конъюнктиве век (железы Генле), железы в слизистой оболочке бронхов, строение стенки кровеносных сосудов, семенных канальцев, волосяных мешочков.

ГИППОКРАТ (460 – 377, по др. данным - 356 до н. э), родился на острове Кос. Древнегреческий врач, реформатор античной медицины. Медицинское образование получил под руководством своего отца Гераклида, мать Гиппократа, Фенарета, была повитухой. Считают, что Гиппократ относился к 17-му поколению врачебной семьи, из которой вышла косская школа врачей. Гиппократ вёл жизнь странствующего врача (периодевта) в Греции, Малой Азии, Ливии; посетил берега Чёрного моря, был у скифов, что позволило ему ознакомиться с медициной народов Передней Азии и Египта. Сочинения, дошедшие до нас под именем Гиппократа, представляют собой сборник из 59 сочинений различных авторов, собранных воедино учёными Александрийской библиотеки. Самому Гипократу приписывают чаще всего следующее сочинение: "О воздухе, воде и местности", "Прогностика", "Диета в острых болезнях", 1-я и 3-я книга "Эпидемии", "Афоризмы", "Вправление сочленений", "Переломы", "Раны головы".

ГИС Вильгельм (1831 – 1904гг.) - немецкий анатом и эмбриолог, иностранный член петербургской Академии наук. Предложил метод «реконструкции» строения зародыша, Впервые использовал в микроскопических исследованиях микротом. Исследовал микроскопическое строение сердца. Его именем назван элемент проводящей системы сердца – пучок Гиса.

ДЕКАРТ Рене (латинизированное - Картезий) (1596-1650гг.) - французский философ, математик, физик и физиолог. С 1629 жил в Голландии. В 1649 г. из-за преследований протестантских богословов должен был покинуть страну и переселиться в Швецию Заложил основы аналитической геометрии, дал понятия переменной величины и функции, ввел многие алгебраические обозначения. Высказал закон сохранения количества движения, дал понятие импульса силы. Автор теории, объясняющей образование и движение небесных тел вихревым движением частиц материи (вихри Декарта). Ввел представление о рефлексе (дуга Декарта). Основные сочинения: "Геометрия" (1637), "Рассуждение о методе..." (1637), "Начала философии" (1644).

ДАРВИН Чарльз Роберт (12.02.1809, Шрусбери - 19.04.1882, Даун, близ Лондона) - английский естествоиспытатель, автор теории естественного отбора. Получил натуралистическое образование у ботаника Дж .Генсло и геолога А. Седжвика. С 1831 по 1836 г. занимался естественнонаучными исследованиями во время кругосветного плавания на корабле "Бигл". В 1859 г. опубликовал основное свое произведение "Происхождение видов путем естественного отбора". Вдвинул гипотезу происхождения человека от обезьяноподобного предка в книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871год). В области психологии занимался проблемами инстинктивного поведения, онтогенеза поведения и сознания, приспособительной роли эмоциональных реакций (Выражение эмоций у животных и человека. 1872). Иллюстрированное собрание сочинений. Т. 1-8, М., 1907-1909; Избранные письма. М., 1950

ДЖЕННЕР Эдуард (1749-1823 гг.) - английский врач, основоположник оспопрививания. Первый руководитель (с 1803) общества оспопрививания в Лондоне (ныне Дженнеровский институт). Действенность вакцинации была впервые обнаружена народной интуицией. В Англии существовала примета, что доярки, переболевшие коровьей оспой (которая является неопасным заболеванием), никогда не заболевают натуральной оспой (которая в своё время была бичом человечества, вызывая массовые смертоносные эпидемии). Дженнер решил проверить эту примету строгими наблюдениями и она подтверилась. Установив это, 14 мая 1769 г. Дженнер привил коровью оспу 8-летнему Джеймсу Фипсу, а через полтора месяца — человеческую оспу - и мальчик не заболел. Так была экспериментально доказана возможность профилактических прививок.

ЕВСТАХИЙ (ЕВСТАХИО) Бартоломео (1510 – 1574 гг.) – итальянский анатом, один из основоположников научной анатомии. Был папским лейб-медикоми профессором в римской школе «Сапиенса». Подробно описал строение органа слуха человека, открыл канал, который соединяет полость среднего уха с носоглоткой, названный в его честь евстахиевой трубой. Описал полулунные клапаны в нижней полой вене, изучал и описывал строение многих органов. Создал «Анатомические таблицы» (1714 г.) из 38 рисунков. В своих воззрениях последователь Галена и противник Везалия.

КОТРИ Альфонсо ( 1822-1876гг.) - итальянский гистолог. Учился в Вене. Проводил микроскопические исследования слухового аппарата млекопитающих в 1849-1851 в лаборатории Кёлликер, в г. Вюрцбург ( Германия). Разработал новую методику окрашивания образцов, которая позволила ему рассмотреть и описать отдельные, не известные ранее компоненты внутри очень сложной ушной улитки. Приобрёл всемирную известность в среде науки благодаря открытию в 1851 году названного в его честь Кортиевого органа — части слухового аппарата, представленной чувствительным эпителием в стенке улитки.

ЛАНГЕРГАНС Пауль ( 1849— 1888) - немецкий анатом и гистолог. Учился в Берлинском и Йенском университетах, затем работал в области патологической анатомии, путешествовал по Сирии и Палестине, проводя краниометрические измерения и изучая проказу. В 1871 был назначен прозектором в Фрейбург. В науке Лангерганса интересовали анатомия и гистологиянервной системы, сердца, кожного покрова и костей, эмбриологии, патологических явлений чахотки и проказы и пр. Описал специфические секреторные клетки в поджелудочной железе, скопления которых называются в его честь островками Лангерганса.

ЛАНДШТАЙНЕР Карл ( 1868 - 1943) - австрийский врач, химик, иммунолог, инфекционист. Один из основателей науки иммунологии. Первый исследователь в области иммуногематологии и иммунохимии, автор трудов по молекулярной и клеточной физиологии реакции организма на размытые антигены и возникающие при этом специфические и неспецифические явления. Открыл группы крови человека АВО (1900г.) и резус- фактор. Доказал инфекционную природу грозного заболевания – полиомиелита. ауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1930). Лауреат премии Альберта Ласкера в области клинических медицинских исследований (1946) - посмертно.

МАЛЬПИГИ Марчелло (1628 – 1694гг.) –итальянский биолог и врач, один из основателей микроскопической анатомии. Открыл капиллярное кровообращение, описал микроскопическое строение ряда тканей и органов растений, животных и человека. Его именем названы микроскопические структуры в почках человека и позвоночных животных – мальпигиевы тельца и выделительные органы у членистоногих – мальпигиевы сосуды.

МЕЧНИКОВ Илья Ильич (1845-1916гг.) - российский биолог и патолог, один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, иммунологии, создатель научной школы, член-корреспондент (1883), почетный член (1902) Петербургской АН. С 1888 в Пастеровском институте (Париж). Совместно с Н. Ф. Гамалеей основал (1886) первую в России бактериологическую станцию. Открыл (1882) явление фагоцитоза. В трудах "Невосприимчивость в инфекционных болезнях" (1901) изложил фагоцитарную теорию иммунитета. Создал теорию происхождения многоклеточных организмов. Труды по проблеме старения. Нобелевская премия (1908, совместно с П. Эрлихом).

ПАВЛОВ Иван Петрович - (1849, Рязань - 1936, Ленинград) - выдающийся русский физиолог, создатель учения о высшей нервной деятельности. Окончил в 1875 г. Петербургский университет, в 1879 г. - Медико-хирургическую академию. Заведовал физиологической лабораторией при клинике С.П.Боткина. В 1883 г. защитил докторскую диссертацию о центробежных нервах сердца. С 1884 г. - приват-доцент, с 1890 по 1925 г. - профессор Военно-медицинской академии, с 1891 г. - заведовал физиологическим отделением Института экспериментальной медицины, с 1896 г. - кафедрой физиологии Медико-хирургической академии. Директор Института физиологии АН СССР. Академик АН (1907). В 1904 г. за работы по пищеварению и кровообращению получил Нобелевскую премию. В его учении о высшей нервной деятельности единицами поведения выступают безусловные, врожденные рефлексы, возникающие в ответ на определенные (безусловные) раздражители из внешней среды, и условные рефлексы, возникающие после связывания вначале безразличного раздражителя с безусловным. На этой основе им было разработано учение о второй сигнальной системе, где в качестве условного раздражителя выступает слово. Разработал учение о типах высшей нервной деятельности, о динамическом стереотипе.

ПАСТЕР Луи (1822 – 1895гг.) - французский ученый, основоположник современной микробиологии и иммунологии, иностранный член-корреспондент (1884) и почетный член (1893) Петербургской Академии наук. Работы Пастера по оптической асимметрии молекул легли в основу стереохимии. Открыл природу брожения. Опроверг теорию самозарождения микроорганизмов. Изучил этиологию многих инфекционных заболеваний. Разработал метод профилактической вакцинации против куриной холеры (1879), сибирской язвы (1881), бешенства (1885). Ввел методы асептики и антисептики. В 1888 создал и возглавил научно-исследовательский институт микробиологии (Пастеровский институт).

ПУРКИНЬЕ Ян Эвангелиста (1787 – 1869гг.) - чешский физиолог, медик и психолог. Окончил духовную семинарию, затем - философский факультет Пражского университета. С 1819 г. - доктор медицины. С 1822 г. - профессор кафедры физиологии университета Бреславля (Вроцлава). В 1839 г. основал там первый в мире Физиологический институт. Иностранный член Петербургской АН. Автор фундаментальных трудов по физиологии, анатомии, гистологии и эмбриологии. В 1825 г. открыл ядро яйцеклетки. В 1839 г. Описал особые мышечные волокна в миокарде сердца, названные его именем – волокна Пуркинье. Занимался проблемами зрительных ощущений и восприятий. При этом открыл ряд феноменов (изменение красного и синего цветов в сумерках, отражения от роговицы, видение теней кровеносных сосудов сетчатки, границы цветового зрения).

СЕЧЕНОВ Иван Михайлович (1829 – 1905гг.) - русский физиолог и психолог, «отец русской физиологии». В 1856 г. окончил медицинский факультет Московского университета. С 1860 г. - профессор физиологии Медико-хирургической академии, затем Новороссийского, Петербургского, Московского университетов. Почетный член Петербургской АН (1904). Открыл эффект "центрального торможения", который рассматривал как основу произвольного поведения человека. Под предметом психологии понимал различные виды психической деятельности субъекта, представленные в истории их развития и в системе связей друг с другом. Внес большой вклад в развитие рефлекторной теории, впервые показал физиологические основы психической деятельности (знаменитый труд «Рефлексы головного мозга»). Стал основоположником новой отрасли науки – физиологии труда.

СИЛЬВИУС Якобус (латинизированное имя Жака Дюбуа) (1478-1555гг.), французский анатом. Одним из первых начал анатомические исследования на человеческих трупах; изучил строение полых вен, брюшины и др. Преклоняясь перед авторитетом Галена, отвергал крупные открытия своего ученика А. Везалия. Изучал строение головного мозга. Его именем назван элемент строения головного мозга – Сильвиев водопровод.

УОЛЛЕР Огюст Дезире (…) - английский физиолог, одним из первых записал электрокардиограмму человека (1887г.). Предположил схему электрического поля человека. Выдвинул теоретическую концепцию электрокардиографии.

ЭЙНТХОВЕН Виллем (1860-1927гг.) - нидерландский физиолог, основоположник электрокардиографии. Сконструировал в 1903 году прибор для регистрации электрической активности сердца, впервые в 1906 году использовал электрокардиографию в диагностических целях. Нобелевская премия по физиологии и медицине 1924 года.

ЭРЛИХ Пауль (1854-1915гг.) - немецкий врач, бактериолог и биохимик, один из основоположников иммунологии и химиотерапии. Сформулировал первую химическую интерпретацию иммунологических реакций - "теорию боковых цепей". Доказал возможность целенаправленного синтеза химиотерапевтических средств, создал препарат сальварсан для лечения сифилиса. Труды по гематологии, гистологии, онкологии. Нобелевская премия (1908, совместно с И. И. Мечниковым).

ЯНСКИЙ Ян (1873 - 1921 гг.) - чешский врач. В 1898 окончил Пражский университет. С 1914г. профессор психоневрологической клиники там же. Изучая гемагглютинацию у психически больных, пришёл к выводу о существовании 4 групп крови (в отличие от трех групп, открытых К. Ландштайнером). Таким образом, Янский впервые дал точное описание всей системы групп крови АВО. Результаты своих исследований Янский опубликовал в 1907 в работе "Гематологические исследования психически больных".