Пищеварительная система

Раздел 4. Биология.

Тема 4.4.

Анатомия человека.

Опорно-двигательный аппарат.

Кровеносная система. 

Дыхательная система.

Пищеварительная система.

Мочевыделительная система.

Опорно-двигательный аппарат.

Опорно − двигательная система человека состоит из скелета, суставов и мышечных групп.

Скелет человека насчитывает около 260 костей. При этом кости различных отделов выполняют каждая свои функции. Например, трубчатые кости нижних конечностей дают возможность человеку передвигаться, а кости верхних – осуществлять определенные манипуляции.

Существует также большая группа костей, выполняющая защитную функцию, т.е. они защищают определенные органы от повреждения различных факторов окружающей среды. Например, кости черепа и позвоночника, состоящего из 30 позвонков, предохраняют от механического повреждения головной и спинной мозг. Грудина и ребра защищают от травм органы средостения и легкие.

Суставы.   Подвижность опорно-двигательной системы человека обеспечивают суставы.

Суставы являются не чем иным, как подвижным соединением костей скелета, разделенных щелью и умеющих капсулу. Благодаря суставам, человек может самостоятельно передвигаться, совершать повороты туловища и т.д. Суставные поверхности костей покрыты гиалиновым хрящом.

Помимо хряща сустав имеет свою капсулу и внутрисуставную жидкость, называемую синовиальной. Благодаря синовиальной жидкости, трение костей, покрытых хрящами, сводится к минимуму. Многие суставы, например, позвоночные, коленные, нуждаются в наличии вспомогательных элементов: менисков, дисков, связочного аппарата.

Суставы разделяют на простые и сложные, в зависимости от количества костей их образующих.

Кроме того, суставы разделяют также на полностью подвижные (локтевой, коленный суставы), частично-подвижные соединения (суставы позвоночника) и неподвижные суставы (соединения между костями черепа).

Мускулатура, являющаяся еще одним важным звеном опорно-двигательной системы, подразделяется на скелетные и висцеральные (внутренние) мышцы. Благодаря скелетным мышцам человек может самостоятельно передвигаться, управляться своими конечностями, использовать какую-либо мимику. Висцеральные мышцы выстилают, как правило, стенки внутренних органов, обеспечивая нормальную работу сердца, пищеварительного тракта, сосудов, дыхательной системы, мочевыделительной системы и т.д.

Работа мышц заключается в постоянных процессах сокращения и расслабления, контролируемых центральной нервной системой, посылающей команды мышечным волокнам и запускающей определенные биохимические процессы. Именно эти процессы преобразуют химическую энергию в механическую, позволяющую мышцам совершать целенаправленные движения.

Мышцы состоят из мышечных волокон, подразделяющихся на поперечно-полосатые и гладкие. Поперечно-полосатые волокна снабжают скелетную мускулатуру, благодаря которой человек может совершать осознанные движения, мышцы сердца, языка и верхней трети пищевода. Гладкие же волокна выстилают органы, которые неподвластны сознанию человека и контролируются нервной системой на уровне инстинкта. Например, внутренние органы выстланы гладкомышечной мускулатурой.

 

Кровеносная система.

Кровеносная система – это единое анатомо-физиологическое образование, главная функция которого – кровообращение, то есть движение крови в организме.

Благодаря кровообращению происходит газообмен в легких. Во время этого процесса углекислота удаляется из крови, а кислород из вдыхаемого воздуха обогащает ее. Кровь доставляет кислород и полезные вещества ко всем тканям, удаляя из них продукты метаболизма (распада).

Кровеносная система участвует и в процессах теплообмена, обеспечивая жизнедеятельность организма в разных условиях внешней среды. Также эта система система участвует в гуморальной регуляции деятельности органов. Гормоны выделяются эндокринными железами и доставляются в восприимчивые к ним ткани. Так кровь объединяет все части организма в единое целое.

Кроввобрашение — это непрерывное движение крови по замкнутым полостям сердца и кровеносным сосудам. Кровеносная система человека замкнутая, имеет два круга кровообращения. Эта система включает сердце и кровеносные сосуды.

Движение крови обеспечивает сердце. Сердце является мощным насосом, перекачивающим кровь через артерии и вены Объем крови, перекачиваемый сердцем за одну минуту, составляет 6 л со скоростью кровотока 2 км /ч). На протяжении жизни сердце мужчины пропускает через себя 224 млн. л крови, а сердце женщины — 249 млн., а это эквивалентно количеству воды, вытекающей из реки Сены за 10 мин.

Круги кровообращения описаны еще в XVII веке Уильямом Гарвеем.
Из левого желудочка выходит аорта, начинающая большой круг кровообращения. От нее отделяются артерии, несущие кровь ко всем органам. Артерии делятся на все более мелкие веточки, охватывающие все ткани организма. Тысячи мельчайших артерий (артериол) распадаются на огромное количество самых мелких сосудов – капилляров. Их стенки характеризуются высокой проницаемостью, поэтому в капиллярах происходит газообмен. Здесь артериальная кровь трансформируется в венозную. Венозная кровь поступает в вены, которые постепенно объединяются и в итоге образуют верхнюю и нижнюю полые вены. Устья последних открываются в полость правого предсердия.
В малом круге кровообращения кровь проходит через легкие. Она попадает туда по легочной артерии и ее ветвям. В капиллярах, оплетающих альвеолы, происходит газообмен с воздухом. Обогащенная кислородом кровь по легочным венам идет в левые отделы сердца.

Некоторые важные органы (головной мозг, печень, кишечник) имеют особенности кровоснабжения – регионарное кровообращение.

Регуляция деятельности кровеносной системы. Кровеносная система практически мгновенно отвечает на изменения внешних условий и внутренней среды организма. При стрессе или нагрузке она отвечает учащением сердечных сокращений, повышением артериального давления, улучшением кровоснабжения мышц, снижением интенсивности кровотока в органах пищеварения и так далее. В период покоя или сна происходят обратные процессы.

Регуляция функции сосудистой системы осуществляется нейрогуморальными механизмами. Регуляторные центры высшего уровня находятся в коре головного мозга и в гипоталамусе. Оттуда сигналы поступают в сосудодвигательный центр, отвечающий за тонус сосудов. Через волокна симпатической нервной системы импульсы поступают в стенки сосудов.

В регуляции функции кровеносной системы очень важен механизм обратной связи. В стенках сердца и сосудов расположено большое количество нервных окончаний, воспринимающих изменения давления (барорецепторы) и химического состава крови (хеморецепторы). Сигналы от этих рецепторов поступают в высшие центры регуляции, помогая кровеносной системе быстро приспособиться к новым условиям.

Гуморальная регуляция возможна с помощью эндокринной системы. Большинство гормонов человека так или иначе влияет на деятельность сердца и сосудов. В гуморальном механизме участвуют адреналин, ангиотензин, вазопрессин и многие другие активные вещества.

Дыхательная система.

Как известно, дыхание – это жизнь. И к этому утверждению сложно что-либо добавить, ведь с потребностью организма в кислороде не сравниться даже потребность в воде и пище. Кроме того дыхание связывает наш организм с биосферой Земли, и всем ее живым миром. Именно работа всей дыхательной системы, и строение и функции отдельных органов дыхания в частности, позволяет сердцу биться, снабжая кровь кислородом и в последствии извлекая из организма углекислый газ.

Строение и работа органов дыхания. Основные анатомические составляющие дыхательной системы человека – это:

1. верхние дыхательные пути (полость носа, носоглотка и ротоглотка, гортань);

2. нижние дыхательные пути (трахея с разветвляющимися бронхами, легкие).

Воздух, вдыхаемый носом, через носоглотку и ротоглотку проходит к трахее, а затем по бронхиальному дереву поступает в легкие.

Нос и носовая полость. Полость носа является первичным органом дыхания. Воздух, поступающий в нее, не просто свободно проходит к легким, но еще и очищается от пыли и нагревается. Мерцательный эпителий слизистой носа задерживает мельчайшие инородные частички, фильтруя воздух.

Также слизистые железы носовой полости вырабатывают лизоцим, который выполняет две функции: увлажняющую и бактерицидную. Обогрев воздуха происходит благодаря кровеносным сосудам, проходящим в носовой полости. Так, к гортани подходит уже очищенный, увлажненный и нагретый воздух. Гортань выступает лишь соединяющим звеном между носоглоткой и трахеей: никакие процессы в ней не происходят.

Трахея и бронхи. Являясь продолжением гортани, трахея, как бы разделяет поступающий воздух на две части, направляя их к каждому легкому по правому и левому бронхам. Они, в свою очередь, разветвляются и распространяются по всей площади легких и заканчиваются альвеолярными мешочками, через которые, собственно кислород и поступает в кровь.

Альвеолы и легкие. Легкие – парный орган, осуществляющий газообмен за счет мельчайших пузырьков альвеол, число которых достигает почти 700 млн. Через альвеолярные капилляры воздух проникает в кровь, а обратно выходит углекислый газ. Такой сложный процесс происходит при каждом вдохе и выдохе человека.

Функции органов дыхания. Помимо основной функции органов дыхания – обеспечения поступления в кровь кислорода и удаление из нее углекислого газа – можно выделить еще несколько:

1. Терморегуляция. Температура воздуха, поступающего в организм, влияет на температуру тела. Выдыхая, человек отдает часть тепла внешней среде, охлаждая организм.

2. Очищение. На выдохе из организма удаляется не только углекислый газ, но и пары воды или этилового спирта (если человек употреблял спиртное).

3. Поддержание иммунитета. Клетки легких способны обезвреживать вирусы и болезнетворные бактерии.

Дыхательная мускулатура. Газообмен происходит благодаря чередованию актов вдоха (инспирации) и выдоха (экспирации). В легких мышечной ткани нет, поэтому механизм дыхания осуществляется за счет дыхательной мускулатуры. Основные ее составляющие это межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные мышцы шеи и живота.

На вдохе грудная клетка приподнимается за счет межреберных мышц. При этом происходит уплотнение и сокращение диафрагмы. Это действие можно сравнить с работой насоса, который качает воздух в легкие. На выдохе мышцы расслабляются, диафрагма возвращается в прежнее положение, поднимаясь наверх, и вытесняет воздух, наполненный углекислым газом, из организма.

Работа органов дыхания непрерывна и постоянна. За время одного цикла дыхания (примерно 3-4 секунды) воздух успевает пройти длинный путь, который можно разделить на 4 этапа:

1. вентиляция легких – поступление воздуха к альвеолам;

2. газообмен между воздухом и кровью;

3. перенос эритроцитами кислорода к тканям и углекислого газа к легким;

4. биологическое окисление – потребление клетками кислорода.

Жизненная емкость легких. Этот показатель является очень важным для определения состояния аппарата внешнего дыхания. Для женщин жизненная емкость легких (ЖЕЛ) составляет примерно 3,5 л; для мужчин – от 4 до 5. Наиболее высокие показатели у спортсменов, чья деятельность связана с активным дыханием (лыжники, гребцы, пловцы, легкоатлеты

 

Пищеварительная система.

Питание является важнейшим фактором, направленным на поддержание и обеспечение таких основных процессов, как рост, развитие и способность к активной деятельности.

Пищеварение — важнейший физиологический процесс, в результате которого сложные пищевые вещества пищи под воздействием механической и химической обработки превращаются в простые, растворимые и, следовательно, усвояемые вещества.

Пищеварительная система выполняет следующие функции:

1. секреторную − выработка пищеварительных соков: слюны, желудочного, поджелудочного и кишечною сока;

2.  механическую − захват и перемещение пищи по пищеварительному тракту;

3. всасывательную − переход питательных веществ, воды и минеральных веществ в кровь или лимфу;

4. защитную − предупреждение проникновения во внутреннюю среду организма чужеродных веществ.

Строение желудочно-кишечного тракта на всем протяжении однотипно, он имеет три слоя:

1. наружный − серозный − плотная оболочка, которая в основном имеет защитную функцию;

2. средний − мышечная ткань участвует в сокращении и расслаблению стенки органа;

3. внутренний − оболочка, покрытая слизистым эпителием, позволяющим простым пищевым веществам всасываться в её толщу. Слизистая оболочка часто имеет железистые клетки, которые вырабатывают пищеварительные соки или ферменты.

Ферменты — вещества белковой природы. В желудочно-кишечном тракте имеют свою специфичность: белки расщепляются только под воздействием протеаз, жиры — липаз, углеводы — карбогидраз. Каждый фермент активен только при определенной рН среды.