Учебник Биология 9 класс Страшко

На сайте Учебник-скачать-бесплатно.ком ученик найдет электронные учебники ФГОС и рабочие тетради в формате pdf (пдф). Данные книги можно бесплатно скачать для ознакомления, а также читать онлайн с компьютера или планшета (смартфона, телефона).
Учебник Биология 9 класс Страшко - 2014-2015-2016-2017 год:


Читать онлайн (cкачать в формате PDF) - Щелкни!
<Вернуться> | <Пояснение: Как скачать?>

Текст из книги:
' i it -I* V 4 ■ V ^ -Л f ^ i Л- 1.// ^ ■ -M 4 I A C. B. Страшно, Л. Г. Горяная, В. Г. Билык, С. А. Игнатенко БИОЛОГИЯ ■ -I i Л УДК 373.5:57+571(075.3) ББК28.0я721 Б63 Рекомендовано Мшшшерством образования и науки Украины (приказ МОН Украины Л" 56 от 02.02.2009 г.) Ицдаио за счёт l ocyдарственных средств. Продажа заирещена Не:тавиеимые эксперты; А. 1(олеашк доцент Ka(|x’;ipbi общей бнологнн Черниговского ГПУ им, Т, Г. Шевченко, кандидат педагогических наук; Т. В. Коршевнюк старший научны1'| сотрудник Института педагогики АПП Украины, кандидат педагогических наук; О. О. Гаврилюк — методист НМД упрай.пет1Я образования и науки Иване-Франковского городского совета; И. Н.Дв-сятничепко — учите.т!,-методист Харьковского техничвдкою лицея .Ку 173; С. II. Дитвин за-ведуюший учебно-методическим кабинетом био.тогии Кировоградского ОИПГЮ и.м. В. Су-хом-тинского. Ответственные за подготовку учебника к изданню; С. С. Финрйло — главный специа.тист МОН Украины; С. П. Мигтюк — методист высшей категории Института инновационных технолопи"| и содержания образования. Страшко С. В., Горяная Л. Г., Билык В. 1\, Игнатенко С. Л. Б()3 Биология: Учобн. ;пя 9 кл. обшообразов. учеби. запелопнМ.. Г|)а.\юта, 2009. 29G с.: ил. ISBN 978-9Г)6-3'19-233-9 - К.: Учебник написан в соотиетствни с требования.мн Государственного стандарта образования н действующей программы ио биологии .для общеобразовательных учебных заведений. В нём отражены особенности строения тела человека, его органов, систем органов, псаней и клеток. В доходчивой н интересной фор.ме представлены причины, ме.\аии:)мы и .закономерности жизнедеятелыюгти организма человека и его взаимодействие с окружающей средой. Материал учебника дополнен словарём мазоизвестных терминов и понятий, где применён новый подход по.дачи учебного матерната, способствующни его эффективио.му усвоению. ВКК28.0Я721 ISBN 978-9е()-3/И)-233-9 (.Фзткн (■.,В,,-1о(ти;1Я Л. Уважаемые девятиклассники! В этом 1Т)ду вы 111)оло..(ЖИте изучение н[)едмета «Биология». 11а страницах учебника изложены особенности стрнчения н функций тела человека, даны советы, как сохранить здofювьe, как осознать место человека среди живых видов. Вы узнаете, что человек нс только биологический объект, а ещё и .г|ичность, достойная уважения, любви и сочувствия. 11адес,мся, что благодаря это.му учебнику вы (-.можете усовертенствовать у.мение ухаживать .за своим пъюм, поймёте значение здоровья для человека и ценность жизни. Уч("ба СЛОЖН1.1Й и кропотливый процесс, i-де действуют свои правила. Уметь учиться - это означает осознанно органи.ювыватьсвой труд, в частности работу с учебником. В иредыдуших классах вы и-зучапи живые объекты бактерии, грибы, растения, животных и уже знаете некоторые сностчбы их исследования, го есть умеете характери.зовать, сравнивать, определять взаи-.мосвязьстроения и (|)ункний, Н1)изнаки приспособления кусловия.м сущ(х-тво-вания, делать выводы, обобщотя и т. н. В это.м году вы будете совершенствовать и.зучение приёмов логического .мышления. Биологическая наука, как и Любая Дру1ая, нуждается в онреде-тённых умственных действиях. В биологии это имеет свои особенности: умственные действия начинаются с анилина биологических объектов, целью которо1о является условное разделение объекта или явления на его составляющие. Следующим :)тан(хм у.мственного действия является синтел. Он заключается в (|к1рми1)овании выводов о нричгшах подобия и различия объектов, е<ото-рые изучаются. Каждое биологическое понятие, вывод, явление, процессы, законы — это обобщение существенных прилиаков. Для этого необходимо нроанатизиро-вать, чем эти признаки подобны, а чем они отличаются, определить главные из них. Причинно-следственные связи .между биологическими объекта.ми устанавливают, выяснив, что состоялось )чапыне, на что повлияла П|)ичина, какие изменения обязательны и воз.можны. В природе нет с.чучайностей. Каждое явление и.мсет свою причину. Следовательно, любая ({чорма у.мственншо действия начинается аначигчо.м, а заканчивается синтезом - выводо.м. Учебник «Биология» для 9 класса состоит из научной информации и мето-дического аппарата, который поможет усвоить шдчбходимые знания. Обращайте вни.мание на шри(1)товые обгчзначения понятий, re|4,vmrioB, которые нужно .заномни'п, или только ознакомиться с ни.ми. Учебник и.меет такие |)убрики: • Основные понятия и термины. Понятия и тер.мнны это язык науки. Особенность биологических тер.минов состоит в то.м, что многие из них и.меют иностранное происхождение. Д.чя того чт(чбы их .запомнить, нужно знать, из какого языка они .заи.мствованы, и у.моть объяснять их соде])жание. • Это нужно знать или Это нужно помнить. Рубрики означают, что сведения, представленные в них, и.меют 1)]чактическое значение д,тя жизни и здо[ю-вья. и гюэто.му их содержание необхоли.м(ч зано.мнить. • Думаем, понимаем, отвечаем. Очень важно уметь кратко и последовательно из.чожить своё мнение. Чтобы ответить на вопрос отой рубрики, необходимо поразмышлять, iipoainuni-зировать, изложенный в ней мате|)иач, сделать выводы. Это будет способствовать успешному формированию приёмов логического мышления. • Самостоятельная работа с учебником. .Эта рубрика предназначена для совершенствования вашего умения и навыков, в частности быстрого чтения, способности лучше ориентироваться в тексте учебника, при.менять полученные знания в жизненной практике, научиться ана’1 изировать, самостоя1е.'1Ы1о получать и пополнять знания, делать обобщения и выводы. • Домапн1Сс .задание. Выполнение заданий этой рубрики требует внимательности, умения работать не только с учебником, но и с дополнительной литературой. Эго будет cnoco6cTBOBaTF, выработке умения выделять главное в научной информации, определять последовательность действий, находить к;ночев1.1е слова и понятия, определять в тексте смыс-товые элементы для к[>ат-кого доклада, сооби1ения или реферата. Рубрика поможет рассказать членам вашей семьи, о чём вы узнали из учебника. • Рубрики Это интересно .знать и Вопросы для любознательных нред^шга-ют разносто|Х)ннюго инфор.мацию об организме и жизнедеятельности человека, данные о достижении современной биологической науки и мединины. Практические и лабораторные работы можно отнести к научным исследованиям. Советуем вышитять их по такому плану: • прочитайте тему и цель исследования; • определите порядок действия по инструкнии, данной в учебнике; • но результатам работы сделайте вывод в соответствии с целью исследования (наблюдения или экспери.меита). I (адеемся, что этот учебник станет вам добрым советчико.м в жизни, будет служить сохранению и укреплению здоровья, даст ответы на .многие вопросы, кото})ые Т1х;вожат каждого человека, по.может и.збежать неправильных действий, разрушающих организм и .забирающих здоровье, а иногда жизнь. Желаем вам здоровья, без которого невозможны счастье и успех в жизни! Авторы §1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ, ИЗУЧАЮЩИЕ ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА 0С110ПШ>11<: поня тия и ГСРМИИЫ: Человек разумный, зволюция, теоретические (ни 1ч>ло1ия, гистология, анатомия, физиология, i еиетика, биохимия) и прикладные (медицина, гигиена, валеология, экология) науки. В предыдущих классах вы ознакомились с происхождением и развитием представителей растительного и животного мира. Современная биологическая паука убедительно подтверждает, что все живые оргапиз.мы имеют общих предков на определённой стадии развития жизни. Органический мир, невзирая на своё огромное разпооб[)азие, является результатом единого эволюционного процесса на Земле. MKJIOBliK высокоорганизованное существо, которое поднялось па маивысшую ступеньку эволюции животного ми[)а, По современной, нрннятон болыпинством учёных классификацией в биологическом понимании он прииадпежнт к виду Homo sapiens, то есть Человек разумный, из семейства Гомиииды, подотряда Обезьяны, отряда Приматы, класс Млекопитающие, подтипа Позвоночные, тина Хо|)довые. Однако человек — одновременно н общественное существо, способное создавать и изготовлять орудия труда, применять их, активно влияя на ок1)ужаю|цую среду. Главные биологические черты 1 loino sapiens вертикамыюе положение тела н передвижение на нижних конечностях (ногах), хо[юню развитый головной мозг (объём - свыше 900 см'*), гибкие кисти 1)ук, спос-обиость к ч;1енораздельной речи. Главные синиальные черты Homo sapiens - иотрсбность в сов.местной полезной деятельности, общении, умении подчинять собственные желания потребностям Д1)угих людей, обществу, осознание сеебя неотъе.млемой частью человечества и бнос.ч[)еры. Самая первая нот1)ебность человека сохранение жизни и здоровья. Отсутствие болезней, физических изъянов - непременное условие человеческого счастья, всестороннего развития личности, ощущения иазпоты жизни. Здоровье даёт человеку возможность учиться, работать, служить в а1>мин, заниматься спортом. В то же время здоровье населения — это народное достояние, важное условие развития общества. Многие люди не знают, какие большие |эезервы физического и психического здоровья имеет человеческий организм, как можно их сохранить, 1)азвивать и использовать. Для этого нужно знать свой организм и процессы, которые в нё.м Н|Юисходят, условия, предупреждающие, развитие болезней. Получить эти знания вам помогут науки о человеке. ПАУКИ, ИЗУЧЛ101ЦИН КИ()Л01ИЮ ЧЕЛОВЕКА, .можно распределить на две группы - тео|хтической и прикладной (практической) направленности. Теоретические науки. Основой строения, развития и жизнедеятельности всех .многоклеточных организмов и че.юшчга в частности является их струк- ш X 5 Э ш ш Рембрандт ван Рейн. Урок анатомии. 1632 г. турная и функциональная единица -клетка. Её строение и функции иаучает наука цитология. Клетки и .межклеточные структу[)ы образуют ткани, которые изучает гистология. Форму, строение тела, его органов и систе.м изучает одна из са.мых древних биологических наук анатомия. Людей издавна интересовало, как устроен их организм. На картине Рембрандта ван Рейна изображён анатомический театр специально оборудованное помещение (такие были в Европе в XVI XVII вв.) для публичной де.монпрации вскрытия грунов людей. Фижология — наука, изучающая жи.знелеятельность целостного организма и ei'o частей - систем 01)ганов, отдельных opi-анов, тканей, клеток, исслелу-юнщя причины, механизмы и закоиомс|)ности жизнедеятельностио])1анизма и взаи.модействие его с окружающей С[)едой. Генетика и.зучает П|)оцессы наследственности и изменчивости организмов, в частности механизмы не|юдачи наследственной информации и связанные с её нарушение.м наследственные болезни. Эмбриология изучает развитие зародыша человека. Биохимия наука, изучающая химический состав живых существ и разные химические процессы, свя.занные с их жизнелеятелыюстыо. Биофижка изучает физические яв.тения в клетках, тканях, органах, а также физико-химические основы их жизнедеятельности. Происхождение человека исследует антропология по найденны.м во в|1емя раскопок костям (зубы, челюсти, череп, другие кости скелета) древних обезьян, человекообразных обезьян и дргшних людей; антропологи реконст|)уи])у-ют те.тосложение первобытных людей (рис. 1); изучают древние орудия труда и охоты, рисунки на скалах и стенах пещер. Австралопитек Питекантроп Синантроп Неандерталец Кроманьонец Рис. 1. Реконструкция вида первобытных людей по остаткам костей черепа Эти науки и в первую оче[тель физиология являются теоретической базой прикладных наук. 11ри1слал11ые науки. Медициш наука, направленная на ук|жпленне и сохранение здо|ювья человека, увеличение продол жи тел ьн ост и (Ч'о жизни, предотвращение .заболеваний и лечение больных. «Отцо.м» медицины считают древнегреческого врача Гиппократа. Теоретические и прикладные науки, изучающие человека ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ анатомия антропология гистология цитология экология гигиена физиология ЧЕЛОВЕК медицина ПРИКЛАДНЫЕ биохимии биофизика эмбриология психология валеология Гигиена - отрасль медицины, разрабатывающая и внедряющая методы предупреждения болезней, изучает атияние разных факторов окружающей среды и П|юиз1юдства на здоровье человека. Экология — наую о взаимосвязях организ-.мов между собой и с окружающей с]№дой. Психология исследует психику человека Валеология наука, изучающая биологические и социальные основы фор-.мирования, сохранения, укрепления, воссоздания и передачи здоровья гюто.мка.м. (Основы современных биологических наук о человеке .заложили в XIX-XX вв. выдающиеся за|)убежные учёные; Ж. 13. Ла.марк, Ч. Дарвин, К. Линней, И. Илюмембах, Р. Вирхов, И, Сеченов, 11, Пи1Х)ГОВ, И. Павлов, Q. Боткин, Г. Введенский, О. Заварзин, Л. (Орбели, В. Пачлатин, И. Анохин. Значительный вклад в р)азвитие этих наук внести украинские ученые; А. Богол[олец, Г. Костюк, И. Мечников, В. Фи.латов, О. Чижевский, Г. Стражеско, 11. А.мосов, П. Костюк и др. Человек, ознакомленный со строением и функциями cBoeix) ор1'анизма, может сознательно придерживаться научно обоснованных правил здорового образа жизни. Их практическое при.менение поможет каждому укрепить свой организм, закатить его, уберечь от заболеваний, стат ь физически развитым, здоровЕЯ.м человеко.м, способным к любому виду деятельности. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. К какому виду в биологическом понимании согласно с классификацией, принятой большинством учёных, принадлежит человек? 2. Докажите, что человек является биосоциальным существом. 3. Отыщите в тексте параграфа материал о теоретических и прикладных науках, которые изучают биологию человека. Домашнее задание. «Антропос» с греческого языка означает «человек». Пользуясь материалом параграфа и дополнительной литературой, найдите термины, в состав которых входит это слово. Что они обозначают? ш S ш о ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА (БИОЛОГИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ) ОСНОВНЫЕ НОНЯ'П1Я Н ТЕРМИНЫ: антропогенез, рудименты, атавизмы, предки человекообразных обезьян (проплионитски, дриопитеки), человекообразные обезьяны (австралопитеки), дреонейшие люди (архантроны). ш s X ш Q (D РАЗВИТИЕ B3IЛЯДОВ ИЛ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА. Человек начнет задумываться над своим происхождением еще в доисторические времена. Каждое ii.ie.Ma и.мело свой тоте.м священное животное, от кото[юго, как счи-TiLTocb, оно происходило. 1104итание тотемов и ныне сохранилось в племенах, которые живут но древним обычаям своих предков. На .заре своей истории человек не видел ничего плохого в том, что ом нро-изошёл от животных. Однако после утверждения христианства и вплоть до XIX в. подобные представления стати недопустимым и. И хотя ныне наступил уже XXI в., противостояние научного и религиозного мировоззрений все ещё нродо.чжается. Научные с{)акты дают основание считать, что 4cviobi;k - ато н|юдукт дли-те.чы1ой аво.чюнии животного .ми])а. Первую научную гипотезу о происхождении .'нолей от человекообразных обезьян выдвинул вы.тающийся французский естегтвовед Жан Батист Ламщж. Одиако самое убслител1.ное толкование эта 111юб.тема приобрела в работе выдающегося ат’лийекого естествоведа Чарльза /UipBiiiia «Происхождение человека и половой отбор». Основные доказательства происхождения людей от обез1>яи Ч. /|,а|)вин уематривач в начичии атавизмов и рудиментов. Атавизм (с ;1атин. предок) -:ш) иатчие у очдельных представителей дашюго вида признаков, которые су-ществовачи у их отдачё)тых предков, например иачичие ciK4oi[inoro волосяного пок()ова, 4-8 сосков или хвоста у че.човека. Рудименты (с латин. зачаток) -:)то анатомически и c|)yiiKiuioiia4biio и.з.меиёиные органы в результате потери ими своей ро.чи. В от.'1ичис от атавиз.мов, рудименты есть у всех особей этого вида. У человека руди-ментами являются: апнеидикс, копчик, .зубы муд|)0гти, педо])азвитые мытщя ушной раковины. AMTPOIlorEllliA (е 1|). человек и проасхо.исдепае) — процесс биологического и социального становления человека, то сеть выделение ею из животного мира, очеловечивание предков человека двуногих обезьян. В Н|)оцесее гтаиовлеиия человека как вида, ткюбеиио за иос.чедние .50 100 тыс. лет, биологическую эволюцию начача опережать .эволюция социальная, когда шанс выжить и оставить потомков имела не только гздоровая, но и умная особь, которая охотилась и применяла орудия труда, ззтала, как и.збо-жать опасностей, обофеться, нрокор.миться, обуст1Хжть себе убежи[цо от дождя, снега. Ум, со.знание, свя.заниые с постоянным трудом и, в частности, с изготовлением орудий труда, всё больше становились залогом выживания в неблагоприятных условиях окружающей среды. ЭТАПЫ АНТРОПОГЕНЕЗА. Лнтропологи выде,.'1яют пять основных этапов антропогенеза, которые отвечают периодам возникновения и существования предков современного человека I - предки человекообразных обезьян; И -человекообразные обезьяны; III древнейшие люди; IV древние люди; V' первые оовремечтые люди. ПРЕДКИ ЧЕЛОИЕКООВРАЗИЫХ ОЕЕЗЬЯИ. Обычно родословную человека ведут от мебол ыних обе.зьяп прошшоттеков (рис. 2), которые жил и на деревьях и питались растительностью. В результате биологической эволюции от них отделились человекообразные обезьяны, которые и доныне суищетвуют (орангутанги и гиббоны), а также 1чрародственники древних людей - дрыопа-теки (с 1'р. дерево и обезьяна) древесные обезьяны. « О) X ф i. о с о а н X ф о X X О) S vg о о Неоантропы (кроманьонцы) ------- Палеоантропы (неандертальцы) Архантропы (питекантропы, синантропы) кч Австралопитеки /ч Дриопитеки /Ч Шимпанзе г орилла Проплиопитеки Приблизительно 10 15 млн лет назад зти обезьяны дриопитеки — подверглись воздействию неблагоприятных изменений климата: он стал более :шсушливым, значительно но[тедели или частично исчезли большие массивы лесов. Из-за этого много видов обезьян, живущих только на деревьях, либо вымирати, либо переселялись в южные регионы, где было больше влажных лесов (их совре.менные пото.мки ши.м-нанзе и гориллы), а некоторые приспособились жить на открытой местности. Именно от них произошли человекообразные обезьяны. Ч КЛ ОВК КООБРЛ311 ы i: об кзья мы. Австралопитеки, mm «южные(обезьяны» (слатип. ю.исдЫ7г), останки кото|н>1Х впе|)-вые были найдены в Африке в 1924 г. (их возраст .35 млн лет), ближ1тйшие к древнейшим людям человекообразные обезьяны; некото])ые учёные считают их древнейшими людьми (рис. 1). Лвстра.1011итеки жи.чи на равнине и передвигались на .задних конечностях. У них стойко .закрепилось прямохождение — одна из (к'новных особенностей человека. Одновре.менно с растительной нишей они начали употреблять животную. Чтобы добыть .мясо, австратонитеки охотились, нри.меняя орудия натки, ка.мни, большие кости животных. Они жили [руинами: са.мки заботились о детёнышах, а самцы охраняли их, добывати нишу. Австршюнитеки имели рост 1,2 1,4 м, .массу 30-50 кг. Обьё.м .мозга «южных обезьян» составлял 500 650 с.м^. Признаки строения черепа, KOTojjbie свидетельствуют об умственной, в частности, трудовой деятельности, у австралопитеков были такими же, как у всех человекообразных обезьян. На границе .между австратонитеком и самым древним человеком стоит Человек умелый (Homo liabilis), останки которого найдены в 1959 1960 гг. в Африке. И.меино от него начинается существование вида 11оню Человек. Объём его мозга составлял 650-750 см^. Он уже раскалываз камни и обломки .застывшей лавы и исно;1ь:юва[| их как орудия труда. ДРЕВНЕЙШИЕ ЛЮДИ АРХАНТРОПЫ (с гр. древний и Человек) сборное название разных подвидов вида Человек пря.т.ходящий (Homo erectus) (j)uc. 2). Они имели такие особенности: • умели изготавливать п|юстые орудия труда, что свидетельствует о значительных ухгственных способностях, а также о ыымижности iioc. ie,ivipHieru |ja.i-вития вместе с усовершенствованием :зтих кМАЧд//сР ■ j /ц L Орангутанг Рис. 2. Этапы Человек J Г иббон родословной вида 'Ч' весь образ их жизни (охота, зашита т>т' .ч1И1йгь!л 31Кф)(чУ)Ч1рё/фй|)е;(л^^^ грунновое (социальное) поведение, что сносибствошио возникновению речи; ш S з: ш 3 ш а П/ s X ш 3 ш m • благодаря речи они имели возможность нс толысо общаться, но и передавать свой опыт потомкам; • умели добыть огонь и пользоваться им; • преобладание в пищевом рационе мяса укрепило их мышцы и кости, сделало их (})изически более сильными; мясная нища снособствовщча быстрому насыщеншо, что высвобожда;10 время на отдых, общение, соверщеиствовапис орудий труда; • для жилья архантроны иснользовшш пещеры; • по мпению учёных, между лревиейшими людьми уже возникала копку-решшя; бо|)ьба разных группировок (стад) за пещеры, места охоты и т.п. Это свидете.тьствуст о том, что одновременно с естественным отбором возникали его социальные факторы. К а1)хантронам нртщдлежат питекантропы (с гр. обезьяна и человек) и синантропы (с латин. китайский и г|). человек, нсх-кольку вне))вые их останки Ещйдены в Китае). Считается, что Человек нря.моходящий нояшечся приблизительно 1,.б .млн лет назад. В последующем происходило постепенпое расширение Tej)piiTopiiH существования этого вида, и приблизительно ми.тлион лет [щзад он стсЕЛ едииственным нредставителе.м вида 11оню на Зе.мле, который вытеснил австра'юнитеков и Человека умелого. Пскледние архантроны жили среди людей вида Homo sapiens и исчезли 40 50 тыс. лет назад. 10 О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите роль научных трудов Ч. Дарвина о происхождении человека от обезьян. Какие доказательства этого он приводил? 2. Докажите, что в процессе антропогенеза имели значение не только биологические, но и социальные факторы. 3. Перечислите этапы антропогенеза. 4. Укажите, какие процессы определяют собственно антропогенез. О Самостоятельная работа с учебником. С помощью текста параграфа запишите объяснение терминов «атавизм», «рудимент», «дриопитек», «австралопитек», «ар-хантроп», «питекантроп», «синантроп». О Вопросы для любознательных. Предложите собственную гипотезу о том, каким будет человек будущего (сточки зрения биологического и социального развития) Объясните, почему одни люди могут шевелить ушами, а другие — нет. О Домашнее задание. Приведите доказательства того, что труд и речь является не только следствием антропогенеза, но и его последующей движущей силой. ЧЕЛОВЕК РАЗУМНЫЙ - БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД OCIIOBItblL' 11()11ЯГИ51 И ТК1‘МИИЫ; Человек разумный, древние люди (ria.icoaiiTpofibi, или иса1гдертал1.цы), первые современные люди (неоаи-трины, или кроманьонцы), гоминн:;а((ия, акселерация. ВИД ЧКЛОВВК РАЗУМНЫЙ Homo sapien.s. Человек — общественное су-|цеетво, характерной чертой которого является сознание, что с(|н)рмировалось па основе общественно-трудовой деятельности. Как вы уже знаете, биологи- чоский вид Человек принадлежит к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, отряду Приматы, семейству 1омипилы, роду Человек, к которому относят современного человека и его первобытных прс'дпте-ственииков (рис. .3). Родовое и видовое названия человеку Homo sapiens дал выдающийся шведский натуралист Карл Линней в 1753 г. Он первым в своей классификации поместил человека в оту)яд Приматы, кото1)ый отнёс к классу .VL?ieKonnTaioinne. ДРЕВНИЕ ЛЮДИ - ИЛЛЕОЛИТРОИЫ (с гр. древний и человек), или неандертальцы (термин происходит от названия долины 11еандерталь в Германии, где в 1856 г. были найдены (хпанки их скелетов) (рис. 1), существовапи 40-300 тыс. лет назад. Объём их мозга уже был таким, как у современного человека, - до 1400 см^. Развитые лобные и височные участки черепа свидетельствуют об умственной деятельности. Высшая иервпття деятельность неандертать-цев совершенствовапась одновременно с трудовой деятельностью и развитием речи. Они изготавливати удобные орудия т]зуда, охотились вместе, одеватись в 1нкуры животных, жили в пещерах. 11еандертащщев считают вымершим подвидом вида Homo sapiens. ш 5 оа ш Вид Homo sapiens Род Семей- ство Н ад-семейство Человек Гоминиды Высшие узконосые 1 а 1 К Шим- панзе Горилла Оран- гутанг Афри- канские Антропо- морфные Оран- говые Г иббо-новые Церко- питековые Низшие узконосые Г иббон Сиа- манг ковые Цебусовые Игрунковые 11 Секция Узконосые Широконосые| Под- Человеко- отряд подобные Тарзиевые Лемуровые Отряд Приматы Рис. 3. Схема родословной отряда Приматы ш s; X ш ю СП 12 IIEIMiblli; СОВРЕМК1ШЫЕ люди ИЕОЛИТРОПЫ (с гр. новый и человек), или кроманьонцы (термин ироис.холит от иатваиия гротя Кро-Мшилп во Франции, nie в 1868 г. были найдены останки их скс;1етов) (jmc. 1), жи;1и 35- 40 тыс. лет назад. Они име.'1и такие же особетюсти чс1)ена и ске.тета, туловища и конечностей, icaic и совре.мениый че.човек. 11еоант|юны строили ct^e жи.чье. Они шили одежду из шкур животных с HOMfiiHbio каменных игл. Ихгели достаточно развитую речь и легко обшачись меж,чу собой. 11риб.чизителы1о 10 15 тыс. лет назад неоантропы научились земледелию, начачи одомашнивать диких животных и изготав.чивать керамическую посулу. 11н степах своих жилищ и святилиш они изображачи людей, живогных, сцены охоты. Орудия труда украшати у.зорами. У неоантропов уже действовачи законы, которые снособствовачи их выживанию: .защита женщин и детей, распределение мяса, забота о не.мощных, почтительное отношение к старши.м. Совре.менные люди широко, хотя и не1)ав11омерно, расселились на Земле. В ре.зультате приспособления (адаптации) к разны.м условия.м существования внут|)И вила Возникли определённые генетические и морфологические отличия. Имея способность к биологической адаптации, каждый челов(!К сноепбен и к социальной адаптации, сох|чаняя при зто.м черты своего вида. Процесс ЭВО.ЧЮЦИИ Н1ЮДКов человека сонровождачея ностененны.м уменьшением роли естественного отбо]ча в связи с возникновением и развитием общественных отношений и созданием новой, «искусственной», С1)еды жизни. В нроцессе гоминилации, то есть «очеловечивания», у вида Моню sapiens снизилас!, воз.можность давать многочисленное потомство, продлился период детства и полового созревания, увеличилась нродолжиччтчьность жизни. В то же вре.мя на П|чотяжении аволюции наблюдаются и он|)еделённые колебания биологических свойств человека, что подтверждается явлением акселерации (с латин. ускорение) — ускорением тем нов полового созревания и увеличением размеров тела у детей и 1В5Д1)остков за н<х‘.чедние 100 лет (рис. д). Это связывают с влияние.м факторов окружающей с|Х'ды (нанри.мс)), новыше-ннр естественного 1)адиационного ([юна), улучшенны.м питанием, услпвия.ми жизни и др. ПОДОВИЯ и РАЗЛИЧИЯ ВИДА HOMOSAIMEN.S но СРЛ1ШЕИИЮ с ВЫСОКОРАЗВИТЫМИ ПРИМАТАМИ. Принадлежа к отряду Приматы (рис. У), человек имеет с ними такие общие признаки, большой размер тела; относительно большой головной .мозг; нятиначую хватательную кисть с плоскими ногтя.ми и большим па.чы1ем, нротивоноставленны.м остачьным; отсугствие хвоста; подобную фор.му ушных раковин и строения зубов, внутренних органов (се|)дца, лёгких, ночек и др.); наличие аппендикса (рудиментарного органа); одинаковые ipyiiiibi крови (0, Л, В, Aii); подобные иммунные свойства и обмен веществ. У орангутангов и гори,чл срок внутриутробного развития такой же, как и у человека, - 8 9 .месяцев. .V их детёнышей, как и у человеческого ребёнка, прорезываются 20 .молочных зубов, когорые в 2 5 лет меняю1ся на постоянные. С|к'ли современтях приматов нажболыпею сходство с че.човеко.м имеют африканские человекообразные обезьяны гориллы и особенно ши.мнанзе. Например, человек и шимнан.зе имеют приблизительно 90 % подобных генов. Характерными различиями человека от высокоразвитых нри.матов являются; сознание и мышление; общественный характер поведения; ншчичие Масса новорождённых увеличилась на 300 г Масса однолетнего ребёнка увеличилась на 2 кг Рост однолетнего ребёнка увеличился на 5 см Рост подростков увеличился на 12 см Начало полового созревания ускорилось от 16 до 13 лет Рис. 4. Показатели ускорения соматического развития и физиологического созревания детей и подростков за последние 100 лет второй сигнальной системы — речи; целенаправленная трудовая деятельность и способность создавать и применять орудия труда; нрямостояние; развитые К'исти |)ук, которые яв.ляются о|тгано.\| труда; отсутствие спло1пного во.лосяно-п) покрова. Человек также отличается от высокоразвитых приматов строение.м и нро-норциямн тела: удлинением нш'относительно рук; S-нодобной формой позвоночника со значительны.ми шейным и поясничным изгибами; расширенной ([юрмой таза; сплющенной в переднезаднем направлении ^тудной клеткой; сводчатыми стопами с массивными большими и сравнительно умсныненными остатьны.ми пап ьцам и. Значительные отличия свойственны и строению головного мозга человека: его .масса в раза превышает объс.м .мозш шимпанзе или гориллы; значительно развиты участки мозга, свя.занные с речью (лобная, теменная, височные) и органом зрения (затылочная). Имеются отличия и в строении мерена: его мозговая часть больше лицевой. У человека, в отличие от нри.матов, удлинённый период детства (t/.з часть от средней нродолжителыюети жизни человека против 1/6 1/13 — у п|)има-тов). Отличаются также ра.змера.ми и пропорциями тела .мужчин и же1ши1н. Мужчины более высокие, и.мсют более ши(хжис плечи, лучше развитую ске-•зетиую мускулатуру. Женщины ниже [хктом, и.меют более широкий таз, лучше развитый подкожный слой жира. У приматов между самцами и самками эти отличия не такие cyBiecTBeinibie, О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Обьсните, почему людей, которые жили 35-40 тыс. лет назад, называют «первыми современными людьми». Что общего между ними и нами нынешними? 2. Докажите двойственную природу человека — представителя биологического вида Ногтю sapiens и социального существа. 3. Докажите, что для современного человека адаптация к социальным факторам имеет большее значение, чем адаптация к факторам биологическим. 4. Объясните происхождение термина «акселерация». 5. Что является общим и чем отличается анатомическое строение и физиологические показатели вида Homo sapiens и представителей высокоразвитых приматов? О Самостоятельная работа с учебником. Проанализируйте рис. 3 и определите особенности отряда Приматы, а также связи между видом Homo sapiens и другими приматами. О Домашнее задание. Составьте таблицу «Анатомические различия скелетов человека и обезьяны». Сделайте выводы о причинах их возникновения. ш S 5 3 ш ш !.1 ш £ 3 со о §4 ПОНЯТИЕ О РАСАХ OCIIOIMIbili: понятия и ТКРММПЫ; расы пая, исгроилиая, австраяоидная. спропсоилная, мотолопл- РЛСЫ ЧЕЛОВЕКА (с итап. род, порода, племя). Все люди на Земле принадлежат к одному виду Homo sapiens. Однако определённые группы людей на протяжении тысячелетий жили в разных географических и климатических условиях и адаптировгшись к ним. [1оэтому в подвиде Homo sapiens в разных регионах Земли возникли расы. Раса — ато большая группа людей, которые имеют общее происхождение, онределёиные унаследованные морфологические и психологические черты, которые возникли в процессе зволюции в результате адаптации к условиям окружающей среды и длительного проживания на обгцей территории. Расовые признаки, и.меювше адаптапионное значение, закреплялись естественным отбо|Х)м как наследственные в условиях он1)еделённой географической и климатической среды. Считается, что расЕя начали формироваться .30 40 тыс. лет назгщ. Все.м расам присущи видовЕяе особенности 11ошо sapiens, все они биологически и психически равноценны и находятся на одинаковом уровне зволю-ционного развития. Представители всех человеческих рас одинаково способны к иаивысши.м достижениям в развитии культур!)! и циви.чизации. В 1939 г. !ia II Междуна|ЮД1!ом генетическом конгрессе принята резолюция, где отмечено равенство нрав людей независимо от расы, нации, цвета кожи. В 1776 г. немецкий учёный Иоганн В.зюменбах вне])вые онисап пять чатове-ческих рас: кавказскую, монгольскую, ;х)тонскую, американскую и ХЕатайскую. Ныне учёные выде.'!яют четыре paci)i; св-]юнеоидную, монголоидную, iieqMHiuiyro и сшетратоидную (рис. 5). Нското[)ые из них выделяют также а.мериканоидную расу (индейцы), но болыпинство учёных считают её .монголоидной. 11а протяжении тысячелетий иредставитепи разных рас мигри|Х)вали но планете (рис. 6). ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ РАС 0П1Х'де-ляются мор<|хглогическими нризнака-.ми: цвето.м есожи, чертами лиЕга, hbcto.ve и ст()уктурой волос, некото|)ыми биохимическими нока.зателя.ми, П1)собладани-ем онределёшЕой группы крови. MaEipn-ме)5, у п])едставителей негроидной расы, Рис. 5. Расы: 1 — европеоидная; 2 — глонголоидная 3 — негроидная; 4 — австралоидная СЕВЕРНЫЙ /1ЕДОВИТЫЙ ОКЕАН Рис. 6. Расселения рас и направления ИХ основных переселений европеоидов негроидов монголоидов австралоидов Направление основных переселений до II тыс. до н.э. —- европеоидов щ негроидов монголоидов * австралоидов которые живут преи.мущеетвенно на Африканском континенте, тёмная кожа содержит .много пигмента меланина. Это задерживает солнечные ульт|гафио-летовые лучи. Широкий нос и толстые 1убы с большой поверхностью слизистой оболочки способствуют испарению в.;|аги, что защищает организм от пе-реп^евания. Кудрявые волосы образуют естественный «шлем». 11|)11С1юсобителы1ые значения имеют признаки мотплоидов: плоские лица и нос, складка во виешне.м углу глаза, возникн1ая вследствие адаптации к су|ю-во.му континентальному климату с часты.ми нылевы.ми бурями. Представители европеоидной расы, кото|)ые живут в условиях достаточно прохладного и влажного климата Европы, имеют светлую кожу, сквозь которую проникают ульт1)афиолетовые лучи. Под их влиянием в коже образуется витамин D. Узкий носснособствуотсогреванию во.здухаво время вдоха. I lace-вере Европы имеют приспособительное значение светлые (серые, голубые) 1'лаза и свет.мые прямые волосы. Австралоиды живут в Австратии, на Филиппинах и на юге Индии. Они похожи на негроидов и европеоидов: тс.мнокожие, но волосы не такие кудрявые. О Это нужно знать. Наиболее варварская форма расизма — геноцид (с гр. род и убивать) — истребление отдельных групп населения по расовым, национальным или религиозным признакам, а также создание тяжёлых условий жизни, что приводит к большой смертности и значительному уменьшению рождаемости. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Дайте определение понятия «расы людей» и объясните его. 2. Определите причины возникновения рас людей. 3. Объясните, почему все расы являются равноценными в биологическом и психическом отношениях. 4, Какие расы вы знаете? 5. Какими являются основные отличия между расами? 6. На примере разных рас объясните, почему их определённые морфологические отличия имеют адаптационное значение. О Самостоятельная работа с учебником. Объясните значение термина «раса» и докажите, что все расы на Земле имеют общее происхождение. О Домашнее задание. Пользуясь материалом параграфа, докажите, что представители всех рас принадлежат к одному виду — Homo sapiens, ш S X ш еа ш 15 ТЕМА 1 ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМ^ §5 КЛЕТКА И ЕЁ ХИМИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ i(i ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: клетка, элсмеитарг1ый состав клеток, макро;1Лемепты, мнкроэлсмситы, неорганические вещества, органические вещества, белки, жиры, углеводы, иук;1еииовые кислоты, гены. ЮНН'КЛ — структурная и фуикциоиапы1ая единица организма человека 15 ней сконцентрированы самые важные признаки живого. Тело человека состоит из orj)OMHoro количества клеток (почти 10 трлн). В .зависимости от функций, выполняемых в оргаииз.ме, клетки приобрели счвецифические мо1)(}юлоги-ческие осчгбенности. Фор.ма и строение клеток, продолжительность их жизни зависят от их функции и гю.тожоиия в о|)ганизме (рис. 7). Например, нервные клетки и.меют большое количество отростков. Мышечные клетки имеют удлинённую веретенообразную фо|)му и содержат в себе большое ко.тичесгво сократите.'и>ных элементов. Лейкоциты — клетки, которые выполняют защитную функцию в организме, способные перемещаться к источнику инфекции. Раз.ме[)ы клеток микроскопически маты 10-50 мкм, но иногда они бывают дсх’таточно большими. От[)остки некоторых нервных клеток человека имеют длину свыше метра. ЭЛЕМЕН'ГЛЕНЫЙ СОСТАВ КЛЕТОК (рис. 8). Химическую при|Х)лу веществ, из которых состоят живые организмы, их п|щвратение и значение для жизнедеятельности клеттж, тканей и органов изучает наука биохимия и ее составную часть цитохимия, то есть химия клетки. В земной коре и в атмосфере .'Земли открыто почти 100 химических эле.мен-тов, среди которых п])иблизительно 90 входят в состав организ.ма человека. Из них 16 являются обязательными. Более распространённые в живых 01)ганиз-.мах четыре элемента Гил1Ю1ен, Кар-бон, Оксиген и Митроген. Мача,тьное название blmpoieiia азот. Его ошибочно назвати «лишённый жизни», «нежиз- жизнь). .'^Jth элементы составляют Рис. 7. Формы и функции клеток: 1 — эритроцит (переносит кислород в крови); 2 — нервная клетка (обеспечивает регуляцию функций организма); 3 — клетки спирального органа улитки (воспринимают звуковые колебания); 4 — клетки скелетных мышц (сокращаются, обеспечивают движение тела); 5 — клетка поджелудочной железы (производит гормон инсулин, который регулирует содержание глюкозы в крови) Макроэлементы 99% n Ф с г идроген Карбон Оксиген Нитроген Натрий Хлор Кальций Фосфор Калий Сульфур Ферум Микроэлементы Купрум Манган Х),001 % Кобальт Цинк <0,001' свыше 99 % массы и количества атомов, из которых состоит opiTiiinBM человека. Четыре? оечювиых элс.мента, а также Натрий, Хлор, Кгишлтй, с])осфор. Калий, С'ульфу!) и Ферум относятся к макроэлементам, концентрация которых в организме приблизительно 0,001 %, однако может достигать 3-4 %. В костных 1спетках человека содержится 99 % всего Кальция организма, 70 % Форума в красных клетках крови эритроцитах. К микроэлементам относятся те, (?оде|)жание которых в органи.з.ме намного .меньше 0,001 % но срав-iieiimo со всеми Д1)угими в opiaiin3.\ie человека. Это Куцру.м, Манган, Кобатьт, Цинк и др. Невзирая на такую низкую концентрацию, они яатякгтся важны-.ми ссх'тавляюшими клеток. 11анриме(), Кобальт играет з}1ачительную роль в кроветворении, 11,инк необходимый Егомнонент для усвоеЕЕия ЕслеткахЕи ЕЕита-тельных всЕцеств. икоргАиичкскШ': сокдитФия. К ееим еери-ЕЕадлежат вода, макро- и микроэлемеття и их соеди-ЕЕСЕЕИя; их ЕЕаз1>ЕваЕот минеральными веществами. Вода универсальнЕЯЙ растворитель еесоретеееи-ческих и Егекоторых орЕНЕЕИческих вен1еств. Воль-ЕвиЕЕСТЕю химических реакций и физгЕОЛогических EEpoEieccoB происходят в Еслетке в водиеях растворах. В Kj)OBE-E, лимфатичесЕсой системе, в системе ЕЕИЕЕ1ева-реЕЕИЯ, в ЕЕОЧКаХ ОЕЕа ВЫЕЕОЛЕЕЯеТ Т1)аНСЕЕОрТНуЮ фуЕЕК-Е(ию. Благодаря своим физико-хи.мичЕ;ски.м свойствам вода ЕЕрИЕЕИ.ХЕаеТ уЧаСТЕТС в {КЕГуЛЯЦИИ ТСЕЕЛОоб-меЕю и ЕЕоддержЕсе постояееееой темЕЕературы тела. В оргаЕЕИзхЕе взрослого человека её содержание в СреДЕЕеХЕ 60 6.5 %. В ОрЕ'аЕЕИЗМе ЕЕОВОрОЖДёЕЕЕЕОГО ре-бёнЕса 75 80 %. Че.\Е младЕЕЮ орЕтшизм, те.\Е воды в ЕЕём бо.льЕне. Вода ееходит в состав всех ткаЕЕей ее ор-ЕТЕнов тела. В крови её ееочти 90 %, в .уеыеееецех 75, ее костях до 50 %. ОЕЕределёЕЕЕЕое и постояЕЕЕЕое содс|)жаЕЕие водея в орЕТНЕИЗме че;Еовека является необходилЕЕЯм условиехЕ еЕ'о сунЕествоваЕЕИя. ИзмеЕЕСЕЕЕле количества употреблеЕЕНОй воды вызывает наруЕнение iIeveekehee'e ЕЕсех Еслеток организхЕа, а также EEpOEieCCOB ЕЕИЕЕЕеЕЕарСЕЕИЯ и уСЕЕОСЕЕИЯ ЕЕИЩИ, .МОЧеВЕЯДелеЕЕИЯ, умствеЕЕ-ееезй деятельности, тоЕЕ.чообхЕОЕЕа. Вели челоЕЕек те15яет ЕЕоду в количество до 2 % от ХЕассьЕ тела (1 1,5 л), у еесго возЕЕикаст жажда; 6 8 % слабостЕ), ЕгиЕОвокру- ЖеЕЕНе и ВОЗМОЖЕЕОСТЬ ЕЕОТе|)И СОЗЕЕВЕЕИЯ, 10 % — ЕЕОЗНИКаЕОТ Е'аЛ.ТЕОЕЕИНаЦИИ и су-дороЕ’и, до 20 25 % ЕЕастуЕЕаЕГг с.мерть от г)бсзвоживаиия Еслеток. И.збЕяточЕЕое ЕГОЛИЧеСТЕЕО воды в ОрГаЕЕИЗ.ХЕе ЕЕереЕруЖЕГСТ СердеЧЕЕО-СОСуДИСТуЕО, ХЕОЧеВЬЕДеЛИ-тельнуЕО ЕЕ другие систе.мы. МинеральЕЕые всЕЕЕ.естпа в виде соедиЕЕеЕЕИЙ .ХЕакро- и ХЕИкроэлемеЕЕТов, е<ото-рые соде])жатся в ЕслетЕсе в растворихЕом состояееии (1 1,5 % от обЕЕюй массЕя ЕНеорганические соединения Вода Минеральные вещества Органические соединения Белки УглеводьЕ Жиры Нуклеиновые кислоты Рис. 8. Химический состав клеток 5 4 0 ос < а т 5 1 о с; о S ш ш оа О X 6 а. о 17 < s ш к О S' u о; а ЗР о с; О S Ifi ш ш о ш т % (О S о. о 1S клетки), обеспечивают почти все процессы жизпелеятельпости организма и его развитие. Они играют большую роль в питании клеток, их росте, построении тканей и органов, поддерживают кислотно-щелочное равновесие, принимают участие в об.мепе веществ и энергии, в процессах раздражения и возбуждения kVICTKH. ОРГЛПИЧКСКИП: СОКДИИКНИЯ - это такие, которые содержат Карбон (углерод), К ним принадлежат белки, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты. 1>елки (рис. 9) — это высокомолекулярные соедипепия, которые составляют в некоторых ютетках до 50 % сухой массы или 7 8 % сравнительпо с общей .массой клетки. Моле1сулы белков состоят из атомов Ка|збопа, Гидрогена, Оксигена. Иит|югена и частично Сульфура. Часть белков образует комплексы с молекулами, содержащими Фос(1)ор, Ферум, Цинк, Кунрум и др. «Кирпичиками» белков являются аминокислоты. Белки строятся из 20 ра)ных аминокислот. Мо-■текула белка состоит из нескольких или многих (до сотен тысяч) одинаковых или разных аминокислот. (Здна ютстка может иметь 500-1000 разных видов белков. К|)оме участия в построении клеток — то есть пластичной роли (с ip. образованный, выленленный), они выполняют Д1)угие 11п13иологичсскис функции. Структурные белки образуют мембраны клеток и их внутренние составляющие - органеллы; эластичные белки входят в состав стенок кровеносных сосудов; сокращение мыщц возможно благодаря сократительны.м белкам, [ротные белки форми[)уют волосы, нопи. Белки-фер.менты обеспечивают все процессы жизнсдеятетьности клеток, будучи биологическими ката.тизатора.ми, которые ускоряют биохимические |зеакции. Белки-гормоны руководят всеми жизненны.ми нроцесса.ми в организ.ме обменом веществ, интенстчвностыо работы органов и систем, |юс.том, раз.множением, процессами старения и др. Специфические внутриклетоииые белки обеспечивают процессы питания и дыхания кл('ток. Бггь также белки, кото|)ые выполняют защитную роль (нап|)и.мер, аитите.па), и белки, кото])ые н|)инимают участ ие в свёртывании К)юви. Углеводы состав.тя1от 1 2 % общей массы клетки и играют чрезвычайно важную роль в обмене веществ и эне|)гии. Легко окисляясь, они являются ос-новны.м источнико.м энер1ии (свыше 60 %) дтя ор1анизма. В организме человека есть такие у1левод1я; моносахариды (с гр. один, единственный), ил и Н1)остые сахара. Основной их представитель глюкоза (с гр. с.ш)кий) - «кирпичик», из которого построены углеводы организма человека. Она входит в состав всех клеток, тканей и opi anoB человека. Дисахариды (с ip. дважды) состоя т из двух .моносахаридов. I [редставителе.м этих веществ яв.ляется лактоза (с гр. .молоко) сахар женского MO.'ioiciL Полисахариды (с г|). многочисленный) (жладыва-ются из 10 и бо.чее остатков моносахаридов. Их нредставите;кхм в клетках и тка- 1 Рис. 9. Схематическое строение молекул белков разной сложности и аминокислотного содержания; 1 — молекула эластичного белка (входит в состав стенок артерий); 2 — молекула белка инсулина (гормона, регулирующего уровень глюкозы в крови); 3 — молекула сложного железосодержащего белка — гемоглобина (переносит кислород в крови) ИЯХ о))гаиизма человека является гликоген (с гр. сладкий и происхождение, порождение), который накапливается в нечеии и скелетных мышцах. Жиры нерастворимЕяе в воде соединения, которые состоят из глице])ина и жирных кислот. 15 клетке они составляют 1-2 % общей массы. Более всего жиров С0де1)жится в клетках подкожной клетчатки и вбрюитой полости в виде жировых прослоек между внутренними органами. Они служат механической защитой и теплоизоляцией организма, являются резервом питательных веществ. Значительное количество жиров есть в мышечных клетках и клетках печени. Жироподобные вещества (липиды) - основной ко.мнонент .мембран клеток и внутриклеточных ст()уктур. Важная роль жиров также в усвоении о|)-гаиизмом жирорастворимых витаминов. Нуклеиновые кислоты (с латии. ядро) высокомолекуляртяе сосусине-ния, которые содержатся и об|)азуются в ядрах всех клеток- организма и являются материачьиыми носителями наследственной информации. Имешго в них сос])едоточены .магериапьные пруктурЕЯ наследствеЕЕЕЕОсти гены, в которЕ>ЕХ «загЕИсана» структура всех белЕсов оргаЕЕИзма. О Это интересно знать. МолеЕсула белка, состоящая из 150-200 аЕиинокислот, «строится» за 1-2 еиин. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните, что является структурной единицей живого организЕиа. Почему клетки организма человека имеют разную форму и размеры? 2. Что является общим в составе всех клеток организма человека? 3. Объясните биологические функции отдельных химических элементов и неорганических соединений, 4. Обоснуйте значение минеральных веществ для организма человека. 5. Объясните биологические функции органических соединений. О Домашнее задание. Подготовьте сообщение о роли неорганических и органических соединений в организме человека. Докажите невозможность нормального функционирования организма при отсутствии даже одного из них. < 2 t о S и о; т X о с; о S ш ш ш о S р? X < i. Q. О §6 СТРУКТУРА И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КЛЕТОК 1‘> ОСИОВ1П>11; понятия II TI'l’MMIIbl; клеточная /мембрана, (е,итоЕЕлазма, ^^pгaEEeлJEЫ, Е1КЛЕочеЕЕЕ1И, ядрЕ1, обмен ЕтеЕнссш и ЗЕЕер/ ИИ, метаболизм, /са/а-60JEH3M, анаболизм, жизненный цтел клеток, ИЕЕтерт})аза. дслс/Еие клеток. ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ (рис. 10). Клетка — сложная цслоетиаж|)ИЗИо-логическая система, в которой происходят все процессы жизиедеятельнос-ти; обмен веществ и анергии, раздражимость, рост, самовоснроизвсдсиис. ОсЕЕовЕЕые её злехЕенты клеточная мембрана, цитоплазма, оргаиеллы и ядро. Клетка может жить и нормально функЕЕИОЕИЕровать только Е/ри Е1атичии этих компонеЕЕТов, которые тесно взаихЕодейству/от дру/' с друЕох! и с окружа-ЮЕцей средой. КлеточЕЕая мембра/Еа (рис. 10, 11). Каждая клетка окружена ХЕембраной (■голщиЕ1а кото|Х)й приблизителыЕо 10 еем), /соторая отд/тяет её от BEieiiiEieii среды. < г u s u T s L_ о о s U] Ш OQ О 5 CO s X < b. Ou о 20 Рис. 10. Схематическое строение клетки; 1 — клеточная мембрана; 2 — цитоплазма; 3 — эндоплазматическая сетка; 4 — реснички; 5 — ядро; 6 — ядрышко; 7 — лизосома; 8 — митохондрия; 9 — центросома; 10 — аппарат Гольджи л Основой мс.мбраны является двойной слой жироподобных веществ (билипид-ный). Толщу этого слоя липидов пронизывают .молекулы белков, которые образуют в м(;мбранс (})у|1кци0иа.^’1ьмые отверстия (норы), через которые может происходить проникновение небольших но размеру полярных .молекул в клетку или наружу. Некоторые неполярные молекулы (папри.мер, о|)ганические растворители спи[)ты,::)фиры, ацетон) могут Н1Ю1жкатьв клетку непосрелственно чере.з бнлинидный слон. Большие органические и неорганические молекулы обычно чере.з .ме.\|б|)ану не проходят. 11о при необходимости к.тетка может активно поглощать или выделять их наружу, исноль-зуя на :)То :5нергию. IIОСКОЛысу не все молекулы свободно проникают через клеточную мембрану, говорят о её избирательной нронн-наемоп'и, которая со.здаёт в клетке свой, особенный хи.мический состав. Обеспечивая и.збирателыюсть проникновения вовнутрь клетки нитательпых веществ и за,тсрживая вредные для неё, осточная •ме.мбрана выполняет .защитную (fjyiiK-цшо и способствует сохраиенню постоянства впутренгтей среды югетки. И.з-за разницы в проницаемости мем-бргшы к ионам Кгечия, I !атрия, Хло[)а и некоторых Д|)угих ;элементов на ней (})ор.мируется электрический .заряд. Величина его, нан1Я1.ме|), в нервной кчетке всего 0,07 В. При этом внешняя поверхность клеточной мембраны заряжена положительно, а внут|хчтяя т р|'Шате.'1ыю, что является основой лая возникновения возбуждения ааектрического п[)оцсс-са, который является первой реакцией клетки на действие раздражителя. 11а внешней поверхности мембраны нрнк|х;пляются .молекулы белков-|)ецепто-ров, которые ^югyт восприпи.мать различные раздрсокитсли (хи.мнческие, механические, ааектрнческие). Восприни.мая действие раздражителя, клетки изменяют свою активность: нервная генерирует :электрический импульс; и ие1зедаёт его, мышечная сокрашается, а секреторная выделяет сск[хт. На внутренней поверхности мс.мбраны также крепятся .мапекулы б<глков, чаще всеп) — белки-с})с;р.менты. Цитопла.зма это пнут]зениее содержание клетки, состоящее из водянистого коллоидного вещества цитозоля и включений нерастворимых п|юдук-тов об.мена веществ клетки. Ими бывают капли жира (например, в подкожной основе) или комочки животного Ki)ax.\iaaa — глико|ена (в печени или скелетных мышцах), которые отложились в 1саетке впрок. Рис. 11. Клеточная мембрана: 1 — ДВОЙНОЙ слой жироподобных веществ; 2 — белок Оргапеллы - это постоянно действующие структурные компоненты клетки: митохондрии (обеспечивают процесс внутриклеточного дыхания окисление углеводов, жиров и белков с выделением энергии), эидоплазмагпичесжая сеть с рибосомами^ (принимают участие в синтезе белков), аппарат Гольджи (накапливает ферменты, гормоны), лизосо-мы (переваривают лишние для клет1си вещества, бактерии и т. п.), центросома (играет значительную 1юль в делении клетки). Ядро (рис. 10) обязательный и самый большой компонент клетки. В нём сосредоточена основная .масса наследственного материала - .мо;|еку.т1>1 нуклеиновых кислот, которые собраны в надмолекулярные образования хромосомы. В ядрах клеток человека имеется 23 пары хромосом. При этом одна хромосома в каждой паре мате1)Инекая, другая отцовская. Ядро имеют все клетки прганиз.ма человека, кроме 31ЖЛЫХ эритроцитов. Как правило, в клетке есть одно ядро, нреи.мущественно шаровидной формы. ОКМЕИ BEUU-CTB И ЭНЕРГИИ. Клетка живая са.мовоспроизводящаяся система, которая поддерживает и возобновляет свою целостность, н|)Исцо-сабливается к из.мецениям условий окружающей среды. Она усваивает питательные вещества, производит 0111)еделённое количество энергии, а «отработанные» остатки и часть эне])гии выделяет в ок]>у-жающую среду. Мстаболи.зм (с гр. изменение, превращение) это совокупность всех химических реакций, превращений веществ и энергии в клетке и организме в целом. В ЖИВЫХ ютетках одновременно происходит 1 2 тыс. взаимосомасовапных .метаболических химических и ревраще н и й. Условно обмен веществ разделяют на два в.заи-мосвязанных процесса; расщепление больших молекул веществ на более мгглкие и более простые катаболизм (с гр. сбрасывание вниз) и синтез (биосинтез) сложных органических из более простых анаболизм (с гр. поднятие, подъём), то есть: метаболизм = катаболизм -г анаболи.зм. Во время расщепления больших молекул па простые высвобождается энергия, которая накапливается в мо.чекулах ATcl) (дденозинтрифосфата). Это вещество выполняет ({гункнию акку,мулятора энергии в ютетке. Энергия, сконцентрированная в форме 0^' X ЯЦ ч и • ч , Рис. 12. Схема митоза: а) интерфаза, б) - д) последовательные фазы деления ядра; 1 — раскрученные хромосомы; 2 — ядрышко; 3 — спиралевидные хромосомы; 4 — веретено деления; 5 — центросома; 6 — перетяжка между дочерни- о S U а X S L. о ц о S LO 2 ш ей О S т г т S X 2 а О 2\ ми клетками ш н U S о се т о с о S ш $ ш (0 о 5 т S со ЛТФ, используется для процессов биосинтеза и выполнения рголичиых функций клетками. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛКТОК организма человека это период их существования от одного деления к другому. К.четочный цикл большинства клеток тела разделяют надва периода: деление и инте])вал между делениями - проме-.mjinouHOM фаза, или иитерфаза (рис. 12). В период иигерфазы клетка выполняет свойственную ей функцию: в ней происходят процессы метаболизма, а также подготовка к следующе.му де;1ению. Клетки тела человека (со.матичес-кие) делятся нуте.м митоза - деления, при котором в ядре сох]ктяется неизменное количество хромосо.м. 11оловые клетки делятся путём мейоза. При таком делении количество хромосом в ядре клетки уменьшается вдвое. 11а н1)отяжении всей жизни человека наиболее интенсивно происходит деление ю1еток крови (костного .мозга, селезёнки), кожи, слизистой оболочки ды-хате.1|Ы1ых nyreii, желудка и кишечника. С)днак<г нервные клетки или клетки се|)дечной мышцы не .могут делиться и возобнов.тягься. Вс.ти в результате болезни или вредной привычки они погибают, то этот процесс необратимый. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Докажите, что клетка является целостной биологической системой. 2. Опишите общее строение клеток. 3. Определите взаимосвязь строения и функции ядра клетки. 4. Объясните, почему обмен веществ и энергии являются важнейшими процессами для живой клетки. 5. Из каких стадий состоит жизненный цикл клетки? О Домашнее задание. 1. Сравните строение растительной и животной клетки. 2. Составьте схему основных свойств клеток человека. g О 22 §7 ТКАНИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА ОСНОППЫЬ: понятия и термины: ткани (эпип лиалы1ая,сосли11ИТ< ль-ная, мышечная, нервная), днф(|)ере1|цнация и специадшнтня k.iktok, нейрон, 11еГ|рпглия. ПОНЯ'ГИЕ О ТКАНЯХ. В многоклсточно.м о])ганизме человека есть клетки, которые отличаются по свос.му ст1юеиию и функция.м, что связано с их дифференциацией (с лалии. разный, отлш/ительный) и специализацией п])и выполнении определённых функций. Ли(|)фереициация и специализация клеток генетически запрогра.ммированы. 11ерш1ая клетка, например, никогда не будет выполнять функцию эритроцита. Отдельные группы клеток образуют определённую ткань, Т| :аныо называют систему клеток и межклеточного вещества, которые имеют общее или подобное строение, выполняют в органи;)ме одну и ту же функцию. У человека различают четыре тина тканей: эпителиальную, нервную, мышечную и соединительную (рис. 13). Эпителиальная ткань (с гр. над и сосок) образует внешние покровы тела элементы кожи; с.'1изистые обо.чочки дыхательных и 11ищеварителы1ых путей, а также внут|)сииис оболочки сердца и сосудов; из нес шх-троеиы лёгочные ачь- веолы, железы внутренней секреции, а также кожные (потовые, сачьные), молочные, слёзные, половые железы. .•)нителиапьная ткань защищает другие ткани, которые содержатся иод ней. Внешние клетки энитетия кожи рпговс-кя и отмирают. Например, когда человек много пишет, то на среднем напьце его руки образуется мозоль. К])Оме того, энителиать-ная ткань выполняет функции выделения и всасывания (знителий желудка, кишечника). Она и.меет высокую способность к по.зобновлению. Э||ителиаты1ая ткань не только покровная, но и пограничная. Эти.м предопределено её участие в обменных процессах: га.зообмен через эпителий азьвеол легких; всасывание питате;1ь-ных веществ в тонком кишечнике. Всть эпителий многослойный (роговеющий, нероговеюший и переходной) и однослойный (цилиндрический, кубический, плоский). Кожа покрыта [ю-говеющи.м многослойным плоским эпителием, а слизист^гя оболочка желудка и дыхательных путей - однослойны.м цилиндрическим. Соединительная ткань является в первую очередь опорной, поскольку она нрини.мает участие в образовании костей, хрящей, связок, межклеточно1о соединительного вещества, подкожной основы, сухожилий, зубов. Она в основном не требует много кисло|)ода и питательных веществ, поэто.му содержит незначительное количество кргшеносных сосудов, а процессы обмена веществ в ней н1)оисходят достаточно медленно, ('оединительная ткань разнообразна но строению и функция.м. Для неё хараюгерио цщ'шчие кушток и межклеточного вещества, состоящего из волокон и основного вещества. Различают нес-ко.чько видов соеди1гительной ткани. Мягкая волокнистая сое()инительная ткань состоит из клеток и беспорядочно размещённых в основном веществе волокон. Она преимущественно находится вдоль кровеносных сосудов. Нс разновидностью является ретикулярная соединительная ткань. .Мягкая во.гюкиистая соединительная ткань об|Изует основу кровообра.зующих органов и органов иммунной системы (костный .моз1‘, селезёнка, лимфг>узлы). Плотная волокнистая соединительная ткань имеет немного клеток, которые размещены между многочисленны.ми соединительнотканными во- Рис. 13. Виды тканей человека; 1 — эпителиальная ткань; 2 — нервная ткань; 3 — мышечные ткани: а) исчернённая скелетная; б) исчернённая сердечная; в) неисчёрченная; 4 — соединительная ткань: а) хрящевая; б) костная; в) жировая < г ш Н о S и ос т S о к о S Щ < ш со о 5 3" г п а о 2,4 < г ш о S U о: и ш т S о о S ш ж < ж < ж ш ш о г я S Z S а. С ^■1 локиами, которые густо переплетены. Из неё формируются связки и сухожилия. Хрящевая ткань (Ч)стоит из хряикяиях клеток (хоилроиитов), разме-шёптях по 2-3 среди основного вещества, имеющего консистенцию чрезв1)1-чайно п.чотного ге,чя. Костная ткань отличается повышенной плотностью и особенными механическими свойствами; ома состоит и,ч костных клеток, замурованных в известковое мсжютсточное вещество. Отдельно нужно отмстить роль ,жи/»ово« соединительной ткани, что составляет подкожную основу, своеобразное энергетическое депо 01)ан1изма, Кроме TOIO, она защищает внутренние органы от .механических повреждений. Как хо|)оший тенлоизолятор, жи|ювая прослойка способствует с.ох1)анемию тепла в органи.зме. Своеобразный вид соединительной тктши - кровь, основное вещество которой плоима имеет жидкую консистенцию. В ней свободно плавают клеточные эле.менты. Изучению роли соединительной ткани в организме посвящены .многие научные труды выдающегося украинского физиолога А;1ександра 1к)Гомо.-1ьца. Мышечная ткань основной элемент мышц; она f36ccrie-чивает процессы движения. В организ.ме человека 40 % его массы составляют мышцы, .VlbiiiieBiuoi ткан1) имеетснециа,ть-ные сократительные волокна - миофибршлы. Различают исчерченную (поперечнополосатую), неисчерченную (гладкую) и сердечную .мышечные ткани. Из исчерченной мышечной ткани состоят скелетные .мышцы, которые сокращаются нроизво.чыю (сознательно) под воздействие.м нервных и.мнульсов, ностунающих из головного мозга. Клетки, o6pa.3ytouuie эту ткань, многоярусные. Из-за особетюго расположения .миофибри.г|Л в цитонлаз.ме этих клеток НОД микроскопо.м видно чередование светлых и тё.мных участков вдоль мышечного волокна. Гладкие мышцы обра,зоваиы из клеток веретенооб|)азной фо1).мы, которые образуют средний .Mi-iTopubiii (с латин. подвижный) слой желудка, кишечника, матки, кровеносных сосудов. Они выполняют функцию нротапкившшя, например, нищи в пищеварительном тракте, или мочи в мочевых путях, или плода маткой, когда настунает время родиться ребёнку. Эти мышцы не подчиняются нашей во.те. Сердечная мышца подобна nc4ep4eFHioti и неисчерченной. Но строению она похожа на скелетную .мышцу, но выно^чняет (1)ункции гладкой - обеспечивает движение крови но сосудам. Человек не может руководить работой се|}дечной .мышцы, /(ля неё характерно функционачьное соединение расположенных рядом клеток с помощью специальных контаклов. Такое строение сердечной .мышцы обеспечивает сокращение одноимённых отделов се|)дца (предсердий, желудочков) как единого целого. В к.четках сердечной .мышцы есть большое количество митохондрий. Нервная ткань - основная ткань центрачьной и нери<}л'рической нервной систе.мы — имеет чрезвычайно сложное строение. .Что приблизительно Александр Богомолец (1881-1946) 10-14 млрд нервных кпсток (нейронов), тела которых образуют серое вещество головного н спинного мозга. Они имеют нреи.мунюственно звс.здчатую или веретонооб1)азнук) форму с отростками. Maine веет короткие отростки нервных клеток — денйриты (с гр. дерево) - воспринимают и перелают ин-<|)ор.мацию к телу своей к.четки, а длинные аксоны (с латин. ось) передают нервные импульсы к другим нсироиа.м, мышцам и секреторным клеткам. Другая часть нервной ткани это нейроглия. Она состоит из клеток, которые окружают нейроны. Нейроглия вынолняст опорную функцию и функцию питания (трофическую) для нейронов. Количество laieroic нейроглии нри-близителыю в 101)аз нревышает количество нейронов. Опростки нервт.1х клеток и югетки нейроглии обра.зуют белое вещество головного и спинного мозга. Основными свойства.ми не|)вной ткани яв.;|яется воабудимость и проводимость. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Дайте определение понятия «ткань». 2. Раскройте взаимосвязь строения и функций эпителиальной ткани. 3. Раскройте взаимосвязь строения и функций соединительной ткани. 4. Раскройте взаимосвязь строения и функций мышечной ткани. 5. Раскройте взаимосвязь строения и функций нервной ткани. 6. Выясните отличия и подобие разных тканей. 7. Чем можно объяснить отличия в строении мышечных тканей? 8. Объясните биологическое значение дифференциации и специализации клеток. 9. Назовите основную структурно-функциональную единицу нервной ткани. О Лабораторная работа N9 1 ТЕМА. Микроскопическое строение костной, хрящевой и мышечной тканей. ЦЕЛЬ: научиться определять взаимосвязь строения и функций тканей организма человека. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: микроскоп, микропрепараты костной, хрящевой и мышечной тканей, таблицы микроскопического строения этих тканей. ХОД РАБОТЫ: 1. Рассмотрите готовые микропрепараты костной, хрящевой и мышечной тканей. 2. Сравните увиденное под микроскопом с рис. /5, 32 учебника и рисунками в таблицах. 3. Дайте ответы на вопросы: Какая существует взаимосвязь между строением и функциями тканей, которые изучаются? В чем заключается физиологическое значение этих тканей для организма? ВЫВОД Охарактеризуйте взаимозависимость строения и функций тканей. О Домашнее задание. Опишите основные особенности строения тканей организма человека. < Iff О S и ос < ье » т S к. 0 с; 1 1Д < < ж ш ш о Z Я S X S а с 2.Т < s ui H о s и DC s [d T s о О s Id X < < ж ut OD О Z n s X 15 a О 2Г. CQ ОРГАНЫ, СИСТЕМЫ ОРГАНОВ. ОРГАНИЗМ КАК ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ основный понятия и ТЕРМИНЫ: орган, системы органон, физиологические системы, функциональные системы, гомеостаз, нерв1Ш1 и гуморальная регуляция функций, нсйро|уморальная регуляция. Одинаковые или ра.зные по строению и функциями ткани объединяются в 01)ганы. ОРГАН — ото часть тела, которая имеет определённую форму, строение, место в нём и выполняет одну или несколько функций. Организм человека имеет органы дыхания (дыхательные пути, лёгкие), кровообращения (сердце и сосуды), пищеварения (желудок, кишечник и др.), опоры (кости), движения (мышцы, связки, сухожилия), выделения (ночки, кожа), размножения (разные но строению у мужчин и женщин), органы чувств (гла.за, уши, кожа и др.). Ими руководят органы нервной (головной и спинной мозг) и эндокринной (железы внутренней секреции) систе.м. Для выполнения определённых жизненно важных функций органы тела человека обп^единяют-ся в системы органов. По своим функционачьны.м назначениям они ра.зделя-ются на системы - дыхательную, кровообращения, нищеварительную, опорно-двигательную, половую, нервную, выделительную, желёз внутренней секреции. Человеку необходимы все органы и системы, хотя одни из них выполняют более с.чожную и бо.чее важную д.пя о|)ганизма роль, а другие - бо.чее простую, более конкретную. В организ.ме человека есть функциональные системы. Это постоянные или временные объединения разных систе.м органов с целью выполнения определённой функции. Папри.мер, дыxaтeлы^^lя и транспортная системы (кровообращение и кровь) объединяются в одну функциональную оисте.му для обеспечения организма кислородо.чг. Так же функционачыю объединяются между собой пищеварительная и транспортная системы. Постоянная анато.мическая и функциона.1ьная взаимосвязь и «сот|)удни-чество» клеток, тканей, органов и систем opi'aiioB со.эдают сложную, уни-капьную систему организм человека (с ip. орудие, инстру.метп) (рис. 14). ()на живет по законам единения, целостности, саморегуляции и взаимодействия с окружающей средой под руководством нервной и гуморальной системы. Рис. 14. Уровни организации в организме человека: 1 — элементарный и молеку-лярний; 2 — клеточный; 3 — тканевый; 4 — органный; 5 — системный; 6 — организ-менный СПОСОБЫ РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ ОРГЛИИЗМЛ. Главным условием су-шеотвоваиия любого живого организма является сохранение оп|№ле.тёниого (юстоянстна BnyT|)eimeii срел1>1. Вызывает удивление то, что человек может жить в чрезвычайно разных условиях' при температуре воздуха от +50 до 70 °С (120 1'рнду<'ов разницы!), выдерживать длительное |•oлoдaниe luiii принимать участие в котгк’У])се обжор, жить в горах и.ти ниже уровня моря, находиться в космосе, НОД водой. Все ото было бы нсвозможт.1М без механизмов, которые обеспечивают постоянство внутренней среды организма, Относительное постоянство внутренней среды организма на любом уровне — молекулярном, клеточном, тканевом, органн<1м, системном — называется гомеосталом (с гр. mow .же и стояние, недвижимость). Он прежде всего |11)оявляется постоянством химического состава крови. Сушествуют две системы рег>'.'1яции функций opraitoB и систем, обеспечивающие поддержание го.ме-остаза - нервная и гуморальная. 11срвная регуляция обеспечивается блш'одаря двусторонни.м связя.м .между не|)Вной и други.ми система.ми и органами. Нервные центры, кото|)ые разме-щен1.1 в головном и (шипном мозге мгновенно получают инфор.мацию в виде не|)вных импульсов из всех частей организма. Они перерабатывают её и быс-тро посылают «приказы»; во;1буждаю1цие и.'1и тор.мозяшие имну.'1ьсы рабочим органам и системам, изменяя интенсивность их работы. Гуморальная рщ-уляция функций организма (г гр. .жидкость) происходит через кровь и .'цтугие жидкие среды организма (лимфу, .межклеточную жщч-когть) с помощью биологически активных веществ, которые выделяют определённые 1спетки. Ими являются продукты метаболизма клеток, медиаторы, продукты распада бе.тков, углеводов. углекисл1)1Й газ, а также гормоны. Био.чо-гичсски активные вещества действуют как раздражители на мембраны и структурные ко.мноненты к,'1еток, что вызывает из.менсние их биохи.мичеекого и физиологического состояния. Гуморазьная (тегуляция, бе.зусловно, более медленный способ управления функциями органов и систем, чем с по.мощью нервной системы, однако ;зто влияние может б|>1ть лолговремеш11,[м. 11ап1)имер, гормон роста, шяделяясь го-дтгми, обеспечивает рост ребёнка. Гу.мора'1Ы1ая регуляция подчиняется нервной, и в.местс они осуществляют нейрогуморальную регуляцию всех функций организ.ма. ^ Это нужно знать. Гомеостатическое равновесие в здоровом организме имеет широкий диапазон выносливости. Однако у каждого человека он разный в зависимости от состояния его здоровья, закалённости, тренированности, возраста. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Дайте определение понятия «орган», 2. Объясните, по каким признакам органы объединяются в физиологические и функциональные системы. 3. Объясните, что даёт человеку временное объединение разных органов и систем. 4. Объясните биологическое значение явления гомеостаза, 5. Охарактеризуйте механизм нервной регуляции, 6. Объясните механизм гуморальной регуляции. О Домашнее задание. Вспомните строение скелета млекопитающих. О сс 2 й т S 1- о ц о S ш ш ш о Z (О S I $ а О 27 §9 ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА. КОСТИ И СУСТАВЫ OCIlOBlIblli: понятия и термины: онорио-двигательная система, микроскопическое и анатомическое строение костей, осени, остеоциты, ос-тсон, хрящ, хондроциты, нодпижныс, нолунолвижные и неподвижные соединения костей, суставы,свяики. 28 0110РП0-ДВИГАТ11ЛЫ1ЛЯ СИСТ15МЛ обеспечивает передвижение тела или его частей в п[ххтранстве. Она состоит из скелета и скелетных мыпщ. С помощью ске;1ета тело сохраняет онределёппую форму. Он обеспечивает опору всей массетела. К нему прикреплены внутренние органы. Скелет .защищает их от механических и других повреждений; нанри.мер, в черепе размешаются головной мо.зг и органы чувств, в ио.звоночнике спинной мозг. ХИМИЧЕСКОЕ И МЙКРОС1СОИИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ. Кости име-К1Т с.’южмое ст1)оеиие и химический состав. В живо.м о|)гаииз.ме они (юдержат 50 % воды, 28 % о()ганических веществ (в том числе 15 % белков и К) % жиров) и 22 % неорганических — минеральных веществ, представ;1ет1ых соедииеиия-.ми Катьиия (99 % всех .минеральных веществ), Фосфора, Магния и других элементов. Обезжиренная и высушенная кость на 30 % состоит из органических, на 60 % - из неорганических веществ и на 10 % - из воды, Кости на треть состоят из клеток, а на две т|)ети из межклеточного вещества. Они очень крепкие. Например, Oezipeiiiiaa кость может выдержать нагрузку до 1.500 К1'. Кости не то.чько твёрдые, но и упругие б.вагода[)я волокнисты.м белкам межклеточного вещества. Существует определённая возрастная взаи.мосвязь между количество.м белков и .мипер<и1Ы1ых веществ в костях. Например, у детей кости более эластичны, потому что в них содержится больше белка осеит (е латии. кость), чем мииеразьных веществ. У пожилых людей, напротив, содержание мииергшьиых веществ больше. Из-за этого их кости имеют меньшую упругость и чаше ло.маются при трав.мах. Рис. 15. Микроскопическое строение кости; 1 — надкостница; 2 — кольцевые системы; 3 — костные клетки; 4 — компактная костная ткань; 5 — губчатая костная ткань; 6 — кровеносные сосуды и нервы; 7 — суставные поверхности, покрытые хрящом; 8 — головки трубчатой кости; 9 — тело трубчатой кости Рис. 16. Типы костей: 1 —трубчатая (кость конечности): а) тело; б) головки: 2 — плоская (лопатка); 3 — короткая губчатая (позвонок) Клетки кости (рис. 15), иа:)ынаемые остеоцитами (с гр. кость и клетка), принимают участие и иостросиии костной ткани. Остеоциты расно.чагаются концентрически, обраловуя круговые системы (остеопы). ЛИЛТОМИЧЕСКОК СТРОЕНИЕ 1СОСТЕЙ. Но своей величине и функциям кости разделяются на трубчатые, короткие губчатые и плоские (рис. 16). Трубчатые кости кости конечностей длинные, и.меют две головки и тело. На их н|х)дольном (тасниле в 1кч1тралы1ой части видно нолопч., которая у детой .чанолнеиа красным, а у взрослых же.ч-ты.м костным .мозгом. Тело трубчатой кости состоит И.З плотной (компактной) ткани, а головки - из губчатой костной ткани, образованной нсренонка.ми, 1)асноложенны.ми во в.заимоие|)нендикулярмых направлениях. Между неренонка.ми губчато10 вещества содержится красный костный мо.зг - орган кровообразования. 1Ъловки трубчатых костей и.меют суставную поверхность, покрытую хрящом, которая состоит из клеток — хопброцитон (с гр. хряш) и крепких соединительных волокон. Благодаря клеткам хряща кость растет в длину. Плоские (.лопатка, грудина) и короткие губчатые (запястье, позвонки) кости, как нрави.то, состоят только из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Снаружи кость покрыт набкостницей (jmc. If) — тонкой соединительнотканной обо.точкой, которая содержит .много сосудов и нервов. Её внутренний слой состоит из клеток, которые растут, размножаются и обеспечивают рост кости в то.тщину, а также :!аживление её П|)и переломе. Питание кости происходит благодаря кровеносны.м сосудам надкостницы. В местах прикрепления .мышц на поверхности кости есть нс1ювности. Они увеличены у .тюдей, которые с детства или с юношеского воз|>аста занимаются спортом. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И РОСТ КОСТЕЙ. Кости начинают фо|)миро-ваться с третьего месяца внутриутробного развития ребёнка. Процесс окоггене-ния скелета у чеповека длится на п|ютяжении всей его жизни. Кости растут не-равно.мерно, особенно в длину. Наибольший рост костей в длину наблюдается в HejiBbic два года жизни, немного .моныпе - до 9 -10 лет. IV)CT костей ускоряется в не))иод полового соз[хчзания: у девочек в 12 1.3,у мачьчиков в 1.3 Идет. Вотот период они .могут вырастать в даииу на 6 -10 с.м за год, Растут кости до 20 25 лет: в толщину — :$а счёт 11адкост11ин.ы, а в длину — за счёт хрянщ. Рост костей pei y-лируется гор.моном роста, который Н|юдуци|)ует пнюфиз, н зависит от об.мена .минератьиых веществ, в первую очередь Качьция и Фосфора, а также витаминов D и Л. Из-за недостатка витамина D дети болеют рахитом. Активно работающие скелетные мышцы стимулируют рост костей, к которым они прикреплены. СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ. 1^азличают побвижпые, полупобвижные и непо-бвижные соединения костей. СУСТЛКЫ — :>то подвижное соединение костей. Именно суставы обеспечивают подвижность костей в разных нан|)авлениях. Человек имеет почти ш S I и S ш ct < а. О с О 29 ш s X ш X s 00 «5 s о с О ло Рис. 17. Схема строения сустава: 1 — суставные поверхности костей: 2 — суставный хрящ; 3 — суставная капсула; 4 — полость сустава, содержащая жидкость Рис. 18. Разные формы суставов; 1 — цилиндровая; 2 — блокоподобная; 3 — шаровидная; 4 — элипсовидная Рис. 19. Разнообразие движений в плечевом суставе 230 суставов. В каждом и:з них есть (рис. 17): суставные поверхности костей, х|)ящ, сумка (капсула) и полость. Суставные поверхности костей покрыты хрящом. У здорового человека он упругий, ровный, ;>то уменыпает трение между костьми во вре.мя движения. Формы обеих суставных поверхностей соответствуют друг другу (рис. 1в): если на одной кости поверхность выпуклая (суставная головка), то на другой она соответственно вогнута (суставная впадина). Чрезвычайная целесообразность строения и согласованные функции суставов тела че.10века обеспечивают самые выгодные условия для движения. 11ан|)имер, н.;|ечсвой сустав, который выполняет широкие движения во .многих плоскостях и направлениях, имеет шаровидную фор.му (рис. 19). Коленный сустав, большая подвижность которого опасная (.можно упасть при ходьбе), напоминает одноосный шарнир. Капсула сустава крепкая эластичная соеди-||Г1телышя ткань. Значение её двойное: она крепко держит соединение костей и предотвращает вывих, а клетки её внутренней поверхности производят жидкость, кото])ая смазывает поверхность сустава и у.менынает трение между хряща.ми суставных поверхностей костей. р1сли при воспалении сустава выработка этой жидкости умеиывш'т-ся или даже прекращается, сустав будто высыхает, Это вызывает боль, ограничивает движения в нём. Полунодвижпос соединение обра.зуется с помощью хряща между телами позвонков. .Э.частичный хрящ .защищает позвоночный столб от поврежде-)1ий, избыточного растягивания и сжатия. Неиодпижное соединение костей — это такое, при которо.м мсж,чу 1СОСТЯМИ есть прослойка соединительной ткани ИЛИ хряща. Щель или полость между ними отсутствует. Они имеют большую упругость, но ограниченную подвижность. Примером неподвижного соединения костей являются швы между костя.ми черепа. Соединение костей также обеспечивают свяжи (рис. 21) толстые пучки, об1Шованиые эластичной соединительной тканью. Они кренятся нере-icpecTHO от одной кости к другой, что способствует укреплению суставов и ограничению их и.збыточ-ной подвижности и предотвращает вывихи. 'l м V ш s X ш ¥ s m ct $ о 3t Вид спереди Вид сзади Рис. 20. Кости скелета; 1 — лобная; 2 — височная; 3 — носовая; 4 — верхняя челюсть; 5 — нижняя челюсть; 6 — грудина; 7 — ключица; 8 — рёбра; 9 — позвоночник; 10 — плечевая; 11 — локтевая; 12 — лучевая; 13 —запястье; 14 —пястье; 15 —фаланги; 16 — подвздошная; 17 —крестец; 18 — лобковая; 19 — лобковый симфиз; 20 — седалищная; 21 — бедренная; 22 — коленная чашечка; 23 — большая берцовая; 24 — малая берцовая; 25 — надпяточная; 26 — предплюсно; 27 — плюсно; 28 — фаланги; 29 — теменные; 30 — затылочная; 31 — атлант; 32 — лопатка; 33 — копчик; 34 — пяточная ш X s ш cz 2 о о Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните значение опорно-двигательной системы для организма человека. 2. Охарактеризуйте особенности строения опорно-двигательной системы. Объясните её функции. 3. Покажите взаимосвязь микроскопического строения и функций костей. 4. Определите взаимосвязь анатомического строения костей с её физиологическими функциями. 5. Объясните, благодаря чему происходит рост костей. 6. К какому типу тканей принадлежат костная и хрящевая ткани? 7, Какие особенности строения и химического состава костей человека обеспечивают им прочность и упругость? 8. Объясните, как химический состав костей связан с их функциями и возрастом человека. 9. Как физический труд и спорт влияют на строение костей? 10. Что вы знаете о типах соединения костей? О Домашнее задание. Запишите в виде таблицы примеры разных форм суставов скелета человека. Сколько всего суставов у человека? Рис. 21. Скелет кисти с межсуставными связками (1) §10 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СКЕЛЕТА ЧЕЛОВЕКА ОСПОВНЫЬ' понятия и ТЕРМИНЫ: скелет, череп, позвоночник, позвонки, крестец, копчик, t руднгтя клетка, пояс перхни.\ коиечиоетей, спо-оодиая верхняя конечность, пояс нижних конечностей, свободная нижняя конечность. 32 СКЕЛЕТ ЧЕЛОВЕКА делится на осевой (голова, туловище, полная клетка) и донолнительный (вс|)Х11ие и нижние конечности) (рис. 20). СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ, или ЧЕРЕП (рис. 23,24), шкаломовую и лицевую части. В отличие от животных, у человека .мозговая часть значител1.по преобладает над лицевой. Кости черепа у взрог-лого человека соединены между собой неподвижно с помо[цыо швов (рис. 22, а). У 11ово|юждёниого ребенка этих соединений пет, кости черепа имеют определённую подвижность (:это.му помога-HiT роднички), что очень важно во время родов (рис. 22, 6). В лкюговом отделе содержится головной мозг, органы слуха и равновесия. Он состоит из таких костей (рис. 24): парные теменные и височные (у последних имеется слуховое отверстие) и непарные — лобная и затылоч1шя. Па нижней части последней есть большое .ттьишчное отверстие (рис. 23), через которое полость черепа соединяется со с II и III юмоз го в ы .VI ка нат ом. Лицевой отдел че|)епа (рис. 23, 24) составляют 15 костей, паиболыпи.ми а) б) Рис. 22. Соединение костей черепа: а) неподвижные соединения костей черепа — швы (1) (вид сверху); б) мягкие, подвижные соединения костей (2) и теменной родничок (3) у новорождённого ребёнка Рис. 23. Череп человека: 1 — лицевая часть; 2 — мозговая часть; 3 — затылочное отверстие; 4 — зубы верхней челюсти Рис. 24. Кости черепа: 1 — лобная; 2 — теменная; 3 — затылочная; 4 — височная; 5 — скуловая; 6 — носовая; 7 — верхнечелюстная; 8 — нижнечелюстная; 9 — слуховое отверстие; 10 — орбита ш S X ш X ш S о с о Вид снизу И.Э которых являются парные верхнечелюстные, скуловые и непарная нижнечелюстная единственная подвижная кость черепа. Челюстные кости имеют углубления, в которых размещаются корни зубов. В ве])хией части лицевого черепа есть глазницы — орбиты. СКЕЛЕТ '1УЛ(ЖИ1ЦЛ составляют позвоночник и кости грудной клетки. По :}во11очпик (рис. 25), или позвоночный столб, .это главная ось тела, в.местилище для спинного .мозга. Он имеет .33-34 позвонка. Во всех пяти отделах позвоночника — шейном, груд-по.м, поясничном, крестцовом и кончи-ково.м - они имеют приблизительно одинаковое ст]юение. Посредине позвоночника есть отверстие для спинного мозга. Первый шейный позвонок атлант — имеет особенное ст1)оение (рис. 26). Па его верхней поверхности Рис. 25. Отделы позвоночника и строение позвонков; 1 — шейный; 2 — грудной; 3 — поясничный; 4 — крестцовый; 5 — копчик; 6 — остистый отросток; 7 — поперечные отростки; 8 — суставная поверхность для соединения с ребром; 9 — тело; 10 — дуга; 11 — отверстие для спинного мозга 33 ш s X s X ю Ct s о с. о ■ЛА Рис. 26. Шейные позвонки: а) соединённые позвонки (вид сбоку); б) соединённые позвонки (вид сверху); в) атлант: 1 — верхние суставные ямки; 2 — передний бугорок; 3 — задний бугорок; 4 — нижние суставные поверхности; г) эпистрофей: 5 — зуб осевого позвонка; 6 — остистый отросток; 7 — верхние суставные поверхности; 8 — нижние суставные поверхности Рис. 28. Формирование изгибов позвоночника начинается в детском возрасте Рис. 29. Строение грудной клетки: 1 — грудина; 2 — рёбра; 3 — грудные позвонки Рис. 27. Соединение позвонков между собой; 1 — хрящ между позвонками; 2 — связки между позвонками; 3 — тело позвонка находятся суставные ямки для соединения с :заты.точной костью черепа. За счёт ЭТ010 сустава осуществ.тяется движение головы вперед-на.зад. Второй шейный позвонок тистрофей имеет .зубоподобный отросток, который входит в сиециш:ыюе отве1)стие атланта (рис. 26). Вокруг ;-ж)го от|юстка осуществляется вращение головы. При переходе позвоночника от шейного к крестцовому отделу масса и площадь позвонков увеличиваются, а крестцовые даже сращиваются, образовывая крепкую крестцовую кость, или крестец. Заканчивается позвоночник 4 5 сросши.мися недоразвитыми позвонками копчиком. .Между собой позвонки соединяются хрящами и связками (рис. 25), которые, с одной стороны, предотвращают смещение их относительно друг друга, а с другой обеспечивают определённую гибкость 11озвоноч1гика. Позвонки имеют выступы для н|)и-К1)е11ления мышц. По;}вомочник человоюг и.меет четьцх' небольших изгиба (рис. 28), которые еиособетвует сох[)анеиию равновесия, пружинят и с.мягчают толчки. Грудная клетка (рис. 29) состоит из |рудины и 12 рёбер, которые спереди крепятся к грудине, а сзади к 12 грудны.м нозвонка.м. Соединение [гёбер с грудиной и нозвонка.ми достаточно подвижное, по-:)тому грудная клетка может увеличивать свой объём во время вдоха и уменьшать на выдохе. У человека она, в отличие от других млекопитающих, внизу расширенная. К СКЕЛЬЗ'У ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ относятся плечевой пояс ключицы и лопатки, свободная верхняя конечность, которая состоит из плечевой кости, костей предплечья локтевой и лучевой, а также кисти. 11оследняя состоит из запястья, пяс-тья и костей пальцев (рис. 31, а). Все части кисти Рис. 31. Скелет кисти (а) и стопы (б): а) 1 — локтевая кость, 2 — лучевая кость, 3-8 — кости запястья, 9 — кости пястья, 10 — фаланги пальцев; б) 11 — пяточна кость, 12-17 — предплюсневые кости, 18 — плюсневые кости, 19 — фаланги пальцев Рис. 30. Скелет стопы человека обезьяны (б) 1 — свод стопы у человека соединены .между собой многи.ми суста-иа.ми, что делает её очень подвижной. CKEJII5T НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ. Нижние конечности человека это единственный орган опоры и передвижения, а поэтому они образованы самы-.\1И болы11и.\1и и самыми прочными костями. К скелету нижних конечностей относится тазовый пояс, или таз, кото-])ый состоит из крестца и двух тазовых костей. Б.тагодаря ве|)тикатьно.му хождению у че;1овекасформи]юва..'1ся крепкий и тирокий таз. Ске.чет свободной нижней конечности образован бедренной костью, двумя костями 1'олсни — большой берцовой и малой берцовой, а также костями стопы (рис. 31,6). Стона человека, в отличие от высших позвоночных, имеет свод (рис. 30). О Это интересно знать. Скелет человека состоит из 206 костей. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Назовите отделы скелета. 2. Определите взаимосвязь строения и функций скелета головы. 3. Охарактеризуйте взаимосвязь строения и функций скелета туловища. 4. Объясните особенности строения и функций скелета верхних конечностей. 5. Объясните особенности строения и функций скелета нижних конечностей. 6. Найдите черты подобия и различия между скелетами разных представителей позвоночных и человека. Объясните, о чём свидетельствует подобие между скелетами человека и высших животных. 7. Определите особенности скелета человека, связанные с прямохождением. О Домашнее задание. Опишите отделы скелета человеческого организма и их функции. ш S X ш ¥ S m П t О с о .ЧЛ §11 МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ И АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ОСНОВНЫЕ ПО[1ЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: скелетная мытца, микроскоиичес-K', спортивные достижения. Спорт не только закаляет тело, но и развивает полевые качества — c^ceлocть, выдержку, чувство коллективизма, чрезвычайную дисциплинированность. Спортивные занятия требуют от человека значительных физической и психической нагрузок. Поэтому перед тем как начать заниматься спортом, необходимо пройти специальное медицинское обследование. ФИЗИЧЕСКИЙ CAiMOKOHTPOJIb - ЭТО регулярное наблюдение за состоянием своего здоровья. Он даёт возможность человеку, который занимается физкультурой или спортом, оценивать эффективность физических упражнений или спортивных тренировок, придерживаться правил личной гигиены. Для осуществления самоконтроля нужно вести дневник. Результаты тренировок, записанные в нём, помогут обнаружить отклонение в состоянии здоровья и решить, увеличить или у.меньшить физическую нагрузку. Часто после первых занятий, особенно у нетренированного человека, возникает боль в мышц^ в результате накопления в них молочной кислоты, которая длится несколько дней. Продолжение занятий, массаж, тёплый душ способствуют её исчезновению. У некоторых людей во время выполнения физических упражнений или после них может возникать боль в npanoNJ или левом подреберье, вызванная резким кровенаполнением печени и селезёнки. При таких обстоятельствах необходимо снизить интенсивность движений и глубоко подышать. Эффективность занятий физкультурой или спортом отражает частота пульса. В спокойном состоянш! частота пульса взрослого человека составляет 60-85 ударов в минуту. В зависи.мости от темпа выполнения спортивных упражнений он может ускоряться до 120-180 ударов. Нужно по.мнить, что нормальная частота пульса должна возобновиться через 5-10 .мин при умеренной нагрузке и через 15-30 мин — после интенсивных спортивных тренировок. Изменение мышечной силы под воздействием физических упражнений или тренировок определяется показателями силы .мышц кисти, которые измеряются ручным динамометром. Средние показатели силы руки: у мужчин — 35- 40 кг, у же1нцин — 20-25 кг. 43 I ш> X Si i Xi $ о «• Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните происхождение слова «гиподинамия». 2. Проанализируйте причины возникновения гиподинамии. 3. Почему возникают нарушения обмена веществ при гиподинамии? 4. Охарактеризуйте негативное влияние гиподинамии на опорно-двигательную систему. 5. Объясните, как гиподинамия нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы. 6. Охарактеризуйте механизмы физиологического действия физкультуры и спорта на организм человека. 7. Почему у спортсменов развиты не только мышцы конечностей, но и сердца, и грудной клетки? 8. Объясните значение физического самоконтроля. 9. Назовите показатели физического самоконтроля. Самостоятельная работа с учебником. Используя текст параграфа, составьте «рекламу» и «антирекламу» малоподвижного образа жизни (гиподинамии). Домашнее задание. Составьте «Дневник здоровья» на основании показателей своего физического состояния организма. §14 НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИЙ СКЕЛЕТА И ИХ ПРОФИЛАКТИКА 0(.110ИИЬИ ММИЯТИЯ II ГСРМППЫ; танка |1о;шож1Ч1жка. cko.iihki, киф(»з, .юр.юз. ип:|Ж|\ 1Ж1Ж* i4 а) б) % ОСАНКА — ЭТО привычное положение тела человека в состоянии покоя и во время движения (рис. 38), Правильная осанка делает фигуру человека красивой, обеспечивает нормальную деятельность внлтренних органов. При наличии нарушения осанки, особенно в детском возрасте, могут сформироваться стойкие деформации скелета, ухудшается деятельность органов дыхания, нарушается кровообращение, возникают проблемы с пищеварением, наступает расстройство нервной деятельности, ухудшается зрение. Признаки правильной осанки: естественные изгибы позвоночника выражены умеренно; спина ровная; лопатки размещены симметрично, не оттопыриваются; плечи — на одном уровне; живот втянут; ноги прямые; походка нормальная. Если человек не выполняет физических упражнений, мышцы спины и живота у него становятся дряблыми, возникает сутулость: спина становится «круглой», голова наклонена вперёд, грудная клетка уплощённая, плечи сведены, ноги слегка согнуты в коленях. К сутулой осанке, кроме малоподвижного образа жизни, может приводить неправильно подобранная мебель (рис. 39), сон на слишком мягкой кровати, неправильное ношение портфеля или рюкзака (рис. 40). Предотвратить нарушение осанки легче, чем исправить этот недостаток. Важное значение для этого имеет полноценное питание, прогулки на свежем воздухе, подвижные игры, гимнастика, плавание и т. п. Нужно обращать вни- Рис. 38. Виды осанки: ровная (а), сутулая (б) Рис. 39. Схематическое изображение осанки школьника за столом: 1-3 — неправильное, что приводит к возникновению сутулости (1 — слишком низкое сидение. 2 — слишком высокое сидение. 3 — слишком высокий стол): 4 — правильное положение; 5 — при неправильном сидении за партой возникает сколиоз Рис. 40. Схематическое изображение осанки школьника при неправильном (1,2) и правильном (3) ношении тяжелых предметов: 1 — тяжелый портфель в руке (туловище искривляется в сторону портфеля); 2 — портфель под мышкой (туловище искривляется в противоположную сторону); 3 — ношение рюкзака на спине ш X X ш X X ш ч о с о Рис. 41. Грудной кифоз (а) и поясничный лордоз(6) мание на освещение, поскольку при его недостаточ-ности дети начинают сутулиться. ИСКРИВЛЕНИЯ ПОЗВОНОЧНИКА - это такие нарушения, когда усиливаются физиологаческие изгибы позвоночника или появляются новые, нефизиологические. Они бывают следствиями заболевания рахитом, травм позвоночника, слабости мышц, неправильной осанки. Наиболее распространено боковое искривление позвоночника — сколиоз (jmc. 39), когда во время занятий ребёнок сидит неправильно и .мышцы спины нагружены неравно,мерно. В спине возникает ноющая боль, особенно во время сидения; одно плечо становится ниже другого; одна из лопаток оттопыривается больше, чем другая, искажается осанка. К другим нарушениям относится кифоз — искривление позвоночника назад и лордоз — искривление позвоночника вперёд (рис. 41). Чтобы предотвратить искривления позвоночника, нужно: постоянно тренировать своё тело, делать утреннюю гимнастику; играть в подвижные игры на свежем воздухе, плавать в реке или бассейне, закаляться; хорошо питаться; спать на твердой кровати, подушка должна быть невысокой; бороться с плоскостопием; правильно сидеть за партой и за столом; следить за своей осанкой, не сутулиться. Если у вас возник сколиоз или другие искривления позвоночника, обязательно обратитесь к врачу. ПЛОСКОСТОПИЕ. Стопа человека должна быть упругой, напоминать свод. Если она ровная, это признак плоскостопия, которое бывает врождённы.м или приобретённым в результате ношения слишком тесной или просторной обуви, Рис. 42. Следы на песке нормальной стопы (а) и плоской стопы (б) 45 46 с очень высокими каблуками или без них (рис. 43). Причиной этого заболевания может стать нетренированность мышц ног или большая нагрузка на стопу у людей, которые длительное время находятся на ногах (например, продавцы, парикмахеры). Для плоскостопия характерны боли в ногах, позвоночнике, повышенная утомляемость ног, искажения осанки и походки. Чтобы узнать, есть ли у вас плоскостопие, внимательно рассмотрите свой след на песке (рис. 42). Рис. 43. Схематическое изображение костей стопы; 1 — при ношении обуви соответствующего размера; 2 — постоянное ношение узкой обуви приводит к искривлению большого и IV-V пальцев вовнутрь; 3 — при ношении обуви на низком каблуке; 4 — при ношении обуви на высоком каблуке. При ношении обуви на высоких каблуках уменьшается площадь опоры, что увеличивает возможность повреждения стопы и голеностопного сустава (растяжение связок, вывихи ИТ. п.) Чтобы предотвратить плоскостопие, нужно следить за осанкой — держать голову прямо, не разводить широко носки во время ходьбы; ходить босиком по неровной поверхности, песку — это рефлекторно повлечёт напряжение мышц, которые поддерживают свод стопы. Если плоскостопие уже есть, необходимо обратиться к врачу. Сг Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Дайте определение понятия «осанка». 2. Рассмотрите в учебнике рис. 38. Сравните виды осанки. 3. Назовите признаки правильной осанки. 4. Объясните причины возникновения сутулости. 5. Объясните причины искривления позвоночника. 6. Рассмотрите рис. 39. Объясните, почему у мальчика возник сколиоз. 7. Какие методы профилактики сколиоза вы знаете? 8. Объясните причины возникновения плоскостопия. 9. Какие нарушения в организме вызывает неправильно подобранная обувь? О Самостоятельная работа с учебником. Используя текст параграфа, составьте памятку предотвращения плоскостопия. Домашнее задание. Объясните причины возникновения сутулости и сколиоза, методы лечения этих заболеваний. §15 ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИЯХ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: травма, перелом, вывих, ушиб мягких тканей, растяжение связок, сотрисемне .мозга. ПОНЯТИЕ О ТРАВМЕ. Травмой называют нарушения целостности и функции тканей (органов), полученные в результате внешнего воздействия. Травмы на производстве возникают тогда, когда человек пренебрегает правилами техники безопасности или из-за профессиональной неосведомлённости. Водители, пассажиры, пешеходы (в основном дети) травмируются в результате нарушения Правил дорожного движения. Бытовые травмы возникают из-за неправильного использования бытовой техники. У детей они часто случаются во время проведения спортивных игр, через озорство, агрессивные действия. Травмы бывают закрытыми и открытыми. Закрьпые травмы не сопровождаются нарушением целостности внешних покровов тела. К ним принадлежат закрытые переломы, вывихи, ушиб мягких тканей, растяжение связок. При открытых травмах, которые ещё называют ранениями, нарушается целостность внешних покровов тела, возникает кровотечение. Это нужно знать! 1. Научитесь жить без травм. 2. Придерживайтесь Правил дорожного движения. 3. От вашего умения оказать первую помощь при травме иногда может зависеть жизнь человека. ПЕРЕЛОМЫ КОСТЕЙ И ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ. Переломы костей бывают закрытыми и открытыми. При открытом переломе повреждаются еще и кожные покровы, возникает кровотечение; сломанные кости видно из-под кожи. Любой перелом кости опасный своими осложнениями. Обломки костей могут повредить кровеносные сосуды, нервы и внутренние органы. При переломе вазникает сильная боль, которая может вызвать обморок травмированного, тяжёлые нарушения сердечно-сосудистой системы вплоть до болевого шока и остановки сердца. Как распознать перелом и оказать первую помощь пострадавшему. В участке перелома чувствуется сильная боль, появляется отёк, искривляется (деформируется) повреждённое место. Если перелом открытый, нельзя удалять обломки костей или вправлять их. Сначала нужно остановить кровотечение, смазать кожу вокруг раны йодной настойкой и на.'южнть стерильную повязку, дать обезболивающее лекарство (например, анальгин). Обязательно нужно, иммобилизировать (с латин. неподшисный), то есть сделать неподвижным место перелома. Чтобы не смещались обломки кости, применяют стандартные шины или лыжи, палки, доски, зонтики и др. Шины накладывают так, чтобы захватить не только место перелома, но и два сустава, прилегающие к нему. После оказания первой помощи необходимо доставить больного в 6ольницз,\ ВЫВИХ и ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ НЁМ. При вывихах смещаются кости, из которых состоит сустав, растягиваются мышцы, связки, которые часто рвутся, что вызывает сильную боль. Движения в суставе ограниченны и болезненны. Его фор.ма изменяется. Первая помощь заключается в том, чтобы обеспечить неподвижность сустава; больную руку необходимо подвесить на платке, а на ногу наложить шину из вспомогательных средств. Для уменьшения боли на травмированный сустав нужно положить холодный компресс. После этого пострадавшего необходимо доставить в лечебное учреждение. Это нужно помнить! Нельзя самим вправлять вывих, чтобы не нанести человеку непоправимый вред. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ УШИБЕ МЯГКИХ ТКАНЕЙ И РАСТЯЖЕНИИ СВЯЗОК. Ушиб мягких тканей (кожи, подкожной основы, .мышц) часто является Рис. 44. Наложение шин 47 следствием бытовой травмы. При нём кожные покровы остаются неповреждёнными, а в мягких тканях образуется кровоизлияние, возникает ощущение боли, отёк. Чтобы ослабить боль и уменьшить отёк, приложите к месту удара чистую салфетку или полотенце, смоченные холодной водой. Можно применить полиэтиленовый пакет, наполненный льдом или снегом. Уменьшению отёка и кровоизлияния также способствует наложение давящей повязки. Растяжение связок — травма, которая часто возникает в участке голеностопных суставов. После неё появляются отёк, кровоизлияние и боль. Сразу после травмы нужно >1емного поднять ногу, обеспечить неподвижность сустава, приложить к нему смоченное холодной водой полотенце. После этого наложить давящую повязку. Если через несколько часов отёк не спадёт, необходимо обратиться к врачу. ЗАКРЫТАЯ ЧЕРЕПНОМОЗГОВАЯ ТРАВМА очень опасна в СВЯЗИ с поврежде-ние.м головного мозга. К самым распространённым закрытым черепномозговым травмам относится сотрясение мозга, которое сопровождается обмороком, который длится от нескольких секунд до нескольких минут. Могут появится головная боль, тошнота, рвота, нарушение памяти. При сотрясении мозга необходимо приложить холодный компресс к голове и немедленно доставить больного в больницу на носилках. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните понятие «травма». 2. Какие виды травм вам известны? 3. Объясните причины повреждения опорно-двигательной системы. 4. Назовите признаки перелома костей. 5. Обоснуйте методы первой помощи при переломах костей. 6. Опишите оказание первой помощи при вывихах суставов. 7. Объясните причины и возникновение растяжения связок. 8. Назовите признаки ушиба мягких тканей и способы оказания первой помощи при нём. 9. Объясните, почему сотрясение мозга — опасная травма. ^ Самостоятельная работа с учебником. Используя текст параграфа, составьте и запишите в таблицу виды переломов, их признаки и способы оказания первой помощи. О Практическая работа Ыя 1 48 ТЕМА. Строение суставов, помощь при повреждениях опорно-двигательной сис- темы. ЦЕЛЬ: научиться оказывать первую помощь при переломах костей, ударах мягких тканей, растяжении связок, вывихах. ОБОРУДОВАНИЕ: дощечки, палочки, бинты, линейки. ХОД РАБОТЫ: 1. Рассмотрите и зарисуйте строение сустава (рис. 17). 2. Наложите шину (дощечку) на условно повреждённый участок тела вашего товарища. Под шину положите мягкую подстилку. Подумайте, почему шину нужно налагать на два противоположных сустава травмированной конечности. 3. Наложите сжимающую повязку на место растяжения связки. ВЫВОД Объясните значение знания и умения предоставления первой помощи. О Домашнее задание. Составьте и запишите в тетрадь памятку «Первая помощь при повреждении опорно-двигательной системы». ТЕМА 3 КРОВЬ и ЛИМФА §16 ЖИДКОСТИ ТЕЛА. СОСТАВ И ФУНКЦИИ КРОВИ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и TliPMHHbl: ме^кк-чогомиия жидкость, лн.мфа, крооь, функции кропи, плазма крови, форменные з.к'.мснгы. й оГ^ Л’ 1 со ^ ж * ^ со, Рис. 45. Жидкости тела и взаимосвязь между ними: 1 — лимфатический капилляр; 2 — межклеточная жидкость; 3 — кровеносный капилляр; 4 — клетки Внутренняя среда организма — это кровь, лимфа и межклеточная жидкость. МЕЖКЛЕТОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ И ЛИМФА (рис. 45). Межклеточная жидкость омывает клетки организма. Из неё они получают всё нужное для своей жизнедеятельности — кислород, белки, углеводы, жиры, минеральные соли и пр. В .межклеточную жидкость выделяются конечные продукты обмена, утлекислый газ, избыток воды, минеральных солей, .мочевина и пр. Она — важный фактор сохранения гомеостаза. Её состав и соотношение разных веществ достаточно постоянны. При нарушении этого постоянства (высокая или низкая температура окружающей среды, длительное голодание, изменение водного режима и т. п.) человек может погибнуть. Вода и питательные вещества попадают в межклеточную жидкость из крови через кровеносные капилляры, а ненужные клеткам продукты обмена веществ, растворённые в воде, — в лимфу и лимфатические капилляры. С лимфой они поступают в вены и оттуда ра.зличными путями выводятся из организма. Ли.мфатическио сосуды удаляют избыток межклеточной жидкости. Однако не только конечные продукты обмена веществ циркулируют в лимфе. Она разносит но оргализ.му жиры, которые попадают в неё из кишечника, и белки, которые синтезирует печень. Лимфа — это бесцветная, почти прозрачная жидкость. Она содержит воду, .минеральные соли, глюкозу, аминокислоты, кислород, СОз- Содержимое белков в лимфе в 3-4 раза меньше, чем в плазме крови. ЗНАЧЕНИЕ КРОВИ В ОРГАНИЗМЕ. Кровь — жидкая соединительная ткань, что циркулирует замкнутой системой кровеносных сосудов. Её основные функции (рис. 46)\ • Регуляторная — кровь транспортирует гормоны и другие биологически активные вещества, обеспечивая тем самым гуморальную регуляцию функций в организ.ме. • Дыхательная — кровь забирает кислород из лёгких и разносит по всему телу. Отдавая его клеткам, она забирает от них углекислый газ, который транспортирует к лёгким и при выдохе выделяется из организ.чш. i9 t z r c; s Л Ш s 50 Рис. 46. функции крови: 1 — эритроциты; 2 — лейкоциты; 3 — тромбоциты Рис. 47. Состав и основные показатели крови человека ^Питательная функция и участие в обмене веществ', кровь разносит по телу питательные вещества из кишечника или из мест их накопления. • Выделительная функция состоит в том, что именно через кровь организм очищается ог продуктов переработки питательных веществ, которые с током крови поступают к выделительным органам — почкам и печени или к лёгким. • Защитная функция. Определённые клетки крови имеют свойство обезвреживать болезнетворные микроорганизмы, которые попадают в организм. Кровь принимает участие в создании иммунитета против разных инфекций. К её защитным свойствам принадлежит также способность крови свёртываться. • Теплорегуляционная, то есть сохранение постоянства температуры тела. Кровь равномерно распределяет тепло по всему телу, забирая его из «горячих» органов. СОСТАВ КРОВИ (рис. 47). Как известно, кровь — это жидкая соединительная ткань, которая находится в постоянном движении. В организме .здорового человека содержится 4-5 л крови, что составляет 6-8 % от массы тела. Больше её половины — жидкая часть крови — плазма. Остальное — это клетки — форменные эле.менты крови. Плазма крови (с гр. то, что образовано, сформировано) составляет приблизительно 60 % всего объёма крови. В её составе — 91 % воды и 9 % растворённых или взвешенных в ней веществ; белков, аминокислот, жиров, глюкозы, минеральных солей (в частности, NaCl), микроэлементов, витаминов, гормонов и др. У здорового человека состав плазмы достаточно постоянный. Плаз.ма крови является источником воды и питательных веществ для клеток организма, способствз'ет поддержанию кровяного давления и общего объёма крови. Некоторые ко.мпоненты плаз.мы -белки — в основном образуются в печени из белков питательных веществ, которые поступают в организм с пищей. Белки плазмы крови связывают и переносят питательные вещества (аминокислоты, глюкозу, жировые молекулы), продукты распада белков и нуклеиновых кислот, которые подлежат выведению из организма. Также они являются переносчиками гормонов, микроэлементов, витаминов. Благодаря наличию белков крови вода не выходит полностью из кровеносных сосудов в межклеточную жидкость. Если человек длительное время голодает, содержимое белков в плазме крови уменьшается, они уже не могут удерживать воду в кровяном русле. Вода выходит в межклеточную жидкость, в результате чего образуются так называемые голодные отёки. Важная роль белков крови заключается в процессах её свёртывания, в фор-•мировании иммунитета против разных инфекционных болезней. Белки крови, а также эритроциты создают определённую вязкость крови. Она повышается при згущении крови, при потере воды (например, обильном потении). Повышенная вязкость крови опасна образованием кровяных сгустков — тромбов. К форменным элементам крови (рис. 47) относятся эритроциты — переносчики кислорода и частично углекислоты; лейкоциты, которые способствуют защите организма от инфекций; тромбоциты, принимающие участие в процессах свёртывания крови. Плазма крови, из которой удалены свёртывающие белки, называется сывороткой крови (с латин. сыворотка молока). Минеральные вещества плазмы крови составляют приблизительно 0,9 %. Они представлены в основном катионами Na"*", К^, Са^"^ и анионами С1”, НСО3', НР042'. Химический состав плазмы регулируют центральная нервная и эндокринная системы. Например, в жару, когда мы потеем, в крови увеличивается концентрация NaCl, что приводит к возбуждению центра жажды в гипоталамусе. Мы пьём воду, BCj'iencTBHe чего её количество в крови нормализуется, гомеостатическое равновесие возобновляется, и ощущение жажды проходит. О Это нужно знать. Голодание, особенно «сухое» (когда человек даже не пьёт воду), приводит к изменениям химического состава плазмы, повышению вязкости крови и нарушению гомеостаза, которое может быть необратимым. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. За счёт каких жидкостей тела поддерживается постоянство внутренней среды организма человека? 2. Объясните значение межклеточной жидкости. 3. Объясните значение лимфы в обмене веществ. 4. Почему люди издавна считали кровь «магической жидкостью»? 5. К какому типу тканей принадлежит кровь? Аргументируйте ответ. 6. Какие функции выполняет кровь? 7. Рассмотрите рис. 47 и определите состав крови. 8. Объясните значение крови для поддержки постоянства внутренней среды организма. 9. Объясните механизмы сохранения постоянства химического состава плазмы крови. О Самостоятельная работа с учебником. Приведите примеры регуляции химического состава крови центральной нервной системой. Домашнее задание. 1. Почему для жизни человека нужна жидкая внутренняя среда? 2. Определите значение и функции крови в организме человека. S1 s s S c; s Л 0) о a 52 §17 ЭРИТРОЦИТЫ. КРОВЕТВОРЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: эритроциты, гемоглобин, анемия, кроветворная система, красный костный mo:jt. селезёнка. Рис. 48. Схема превра* щения эритроцита из незрелой ядерной клетки в зрелую безъядерную: 1 — потеря ядра ф СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ. Эри- 1 \ троциты (с гр. красный и клетка) — это мелкие клет- ки крови, которые в процессе дозревания теряют ядро и имеют форму двояковогнутых дисков (рис. 48-50), диаметром всего 7-8 мкм.^^ая площадь всех эритроцитов достигает 3000 в 1500 раз пре- вышает площадь поверхности человека. Особенность формы эритрв1ртов вызвана специфической функцией — транспортировкой кислорода. В эритроците нет ни одной точки, которая бы находилась от поверхности более чем на 0,85 мкм. Если бы эритроциты имели шаровидную форму, то центр клетки находился бы от поверхности на расстоянии 2,5 мкм, а общая площадь эритроцитов была на 20 % меньше. Из-за отсутствия ядра эритроцит усваивает в 200 раз меньше кислорода для собственных потребностей, чем его ядерк!.1е предшественники, Обеспе-чива.ч кислород .тля всего организма, он тратит на себя мизерную часть того кислорода, который переносит. Однако в результате отсутствия процессов регенерации эритроциты имеют продолжительность жизни приблизительно 120 суток. Они погибают в печени и селезёнке. В одном литре крови здорового человека содержится 4-.5х10'^ эритроцитов, а всего человек имеет 25 трлн этих клеток. СТРОЕНИЕ И ФУНК1ЩИ ГЕМОГЛОБИНА. Эритроциты содержат уникальное химическое соединение — гемоглобин (с гр. кровь и латин. шар) — красный пигмент крови, который состоит из молекулы белка чрезвычайно сложного строения и гема — сложного соединения, имеющего в своё.м составе железо (рис. 50). В одном литре крови человека содержится 135-160 г гемоглобина. Основным его свойством является способность образовывать неустойчивые соединения с кислородом, а основной функцией -транспортировка кислорода из лёгких в ткани. В лёгких во время вдоха гемоглобин временно соединяется с кислородом в нестойкое соединение — оксигемогло-бин. Кровь, насыщенная кислородом из глобина' легких, является артериальной. Ьлагода- а) эритроцит; б) гемоглобин; 1 - моле- ря большому количеству оксигемоглоби-кула белка; 2 — гем на она имеет ярко-красный цвет. Рис. 49. Микрофотография эритроцита Артериальная кровь, обогащённая кислородом, попадает в ткани, где гемоглобин легко отдаёт кислород клеткам, а вместо кислорода получает углекислый газ, который, соединяясь с гемоглобином, образует карбгемоглобин (с ла-тин. углерод -(■ гемоглобин). Карбгемоглобин придаёт венозной крови более тёмный цвет. Она попадает по венам в сердце, а затем по артериям — в лёгкие. Здесь гемоглобин отдаёт СО2, который во время выдоха выводится из организма. В виде карбгемог-лобина кровью переносится 8 % углекислого газа. Остальные 92 % СО2 переносятся кровью как кислые соли угольной кислоты (88 %) и растворённым в плазме (4 %). Под действием сильных окислителей (угарный газ, азот, перекись водорода) гемоглобин образует стойкое соединение с кислородом — карбоксигемоглобйн — и теряет способность переносить кислород в клетки организма. Отравление угарным газом может быть смертельным. МАЛОКРОВИЕ. Под воздействием различных неблагоприятных факторов у человека уменьшается колтество эритроцитов или содержание у них гемоглобина, что вызывает малокровие, или анемию. Она вызывает кислородное голодание всех органов и тканей организма. Человек жалуется на одышку, чувствует слабость, шум в ушах, у него случаются головокружения или даже потеря сознания. Кожные покровы и слизистые оболочки стают бледными. При таком состоянии здоровья необходимо обратшъся к врачу. КРОВЕТВОРНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА. Ежесуточно в организме человека погибает около 300 млрд эритроцитов, 5 млн лейкоцитов и 250 млрд тромбоцитов. Однако при этом у здорового человека состав крови остаётся постоянным, потому что эти клетки возобновляются благодаря красному костному мозгу, селезёнке и лимфатическим узлам (рис. 51). Красный костный мозг заполняет полости между перепонками в головках трубчатых костей, губчатого вещества плоских костей черепа, грудины, лопаток, позвонков, рёбер, тазовых костей. Он состоит из первичных, (эмбриональных) клеток, которые в процессе созревания становятся эритроцитами, лейкоцитами или тромбоцитами. Кровь, которая протекает по сосудам костей, постоянно забирает зрелые форменные элементы в общее кровяное русло. В случае кровопотери быстро мобилизируются миллиарды незрелых клеток, которые ускоренно превращаются в зрелые. Быстрее всего возобновляются эритроциты. Раздражение костного мозга из-за недостатка кислорода в атмосфере, например во время пребывания высоко в горах, вызывает выработку им большего, чем обычно, количества эритроцитов, к тому Рис. 51. Кроветворная система человека (красными точками обозначено расположение красного костного мозга); 1 — череп; 2 — грудина; 3 — рёбра; 4 — селезёнка; 5 — позвонки; 6 — тазовые кости: 7 — головки трубчатых костей л а ? i < i! 5 Л : га Oi же с повышенным содержимым гемоглобина. Это даёт людям возможность жить в условиях высокогорья. Отрицательно влияют на костный мозг даже незначительные дозы радиации и некоторые химические вещества, которые уменьшают продуцирование клеток крови. При сильном поражении радиацией, вирусами или химическими факторами костный мозг теряет способность продуцировать зрелые клетки, и в кровь человека попадают незрелые клетки крови, неспособные выполнять свои функции. Большие дозы радиации вызывают лучевую болезнь, когда красный костный мозг может вообще прекратить продуцирование клеток крови. Жировой жёлтый костный мозг содержится в полости трубчатых костей и не имеет кроветворной функции. Селезенка расположена в левом подреберье под диафрагмой (рис. 51, 52). Она продуцирует лимфоциты — защитные клетки крови; «сортирует» клетки (те, что постарели, уничтожает, откладывая впрок молекулы железа из старых эритроцитов, которые отдаёт костному мозгу на образование новых); задерживает и обезвреживает болезнетворные вирусы и .микроорганизмы, которые циркулируют в крови. Благодаря особенностям своего строения селезёнка может дополнительно вмещать до .500 мл крови, которые высвобождаются в случае необходимости (например, при интенсивной физической работе). Рис. 52. Селезёнка (3); 1 — поджелудочная железа; 2 — желудок ri4 ^ Это нужно помнить. Табачный дым, содержащий угарный газ, препятствует нормальному насыщению эритроцитов кислородом и вызывает кислородное голодание всех тканей организма. Л Это интересно знать. Все эритроциты тела человека, сложенные в один «столбик», образовали бы цепь длиной 62 000 км! На оси такой длины могли бы вращаться несколько таких планет, как Земля. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Раскройте взаимосвязь строения и функций эритроцитов. 2. Рассмотрите рис. 49 и 50. Охарактеризуйте признаки приспособления эритроцитов к перенесению кислорода. 3. Рассмотрите рис. 50. Определите структурные элементы молекулы гемоглобина. 4. Объясните происхождение термина «гемоглобин». 5. Объясните механизм транспортировки кислорода от легких в ткани. Как разница между строением эритроцитов у человека и лягушки отражается на транспортировке кислорода гемоглобином? 6. Какой механизм перенесения углекислого газа гемоглобином? 7. Под воздействием каких факторов у человека возникает малокровие'^ 8. Объясните мехчниэм образования форменных элементов крови. 9. В каких opraiTax.o6pa6j^KjT^-(lTopMeHHt^ элементы крови? nw,//snMvi^mmr ис()7 Р1 Домашнее задание. 1. Объясните проИсх6>^ениФ''термйНов «эритроцит», «окси-гемоглобин», «карбгемоглобин», «анемия». 2. Выясните различия венозной и артериальной крови. §18 СВЁРТЫВАНИЕ КРОВИ. КРОВОТЕЧЕНИЯ И ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ НИХ ОСНОВНЫЕ понятии и ТЕРМИНЫ; свёртывание крови, кровотечение, тромбоциты, протромбин, тромбин, фибриноген, фибрин, тромб, гемофилия. ЗНАЧЕНИЕ СВЁРТЫВАНИЯ КРОВИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОРГАНИЗМА. Одним из важнейших свойств крови является её способность сохраняться в жидком состоянии внутри неповреждённых сосудов и свёртываться при их ранении и возникновении кровотечения. Кровь, которая вытекает из небольшой раны, достаточно быстро свёртывается, образовывая плотный кровяной сгусток — тромб (с гр. пробка, сгусток). Свёртывание крови — это защитная реакция организма, направленная на остановку кровотечения и предотвращение попадания в организм болезнетворных микроорганизмов через открытую рану и сосуды. Процесс свёртывания крови сложный и имеет много стадий. В нём принимают участие по меньшей мере 13 факторов плазмы и форменных элементов крови. Схема образования тромба такая: • В процессе травмы разрушаются кровяные пластинки — тромбоциты — мельчайшие форменные элементы крови диаметром 1,5-2 мкм. В одном литре крови здорового человека их содержится 200-400x10^, всего их в организме 1,5 трлн. • Сталкиваясь с шершавыми краями раны повреждённого кровеносного сосуда или с инородной поверхностью, тро.мбоциты разрушаются, из них высвобождается фермент тромбопластин. • В плазме крови есть неактивный фер.мент — протромбин, который образуется в печени. Под действием тромбопластина в присутствии ионов кальция, что постоянно присутствуют в плазме крови, он переходит в активную форму - тромбин. Обычно в крови здорового человека его не бывает, поэтому кровь в неповреждённых сосудах не свёртывается. • Тромбин действует на растворимый белок плазмы фибриноген (с латин. тот, что создаёт волокна), который также продуцирует печень. Он превращается в нерастворимый волокнистый белок фибрин (с латин. волоюшстый). В нитях фибрина, которые постепенно сокращаются, как в рыбачьей сети, запутываются форменные элементы крови. Образуется тромб — плотная «пробка», которая закупоривает «дыру» в сосуде. В норме кровь свертывается за 3-4 мин. ИЗМЕНЕНИЯ В СПОСОБНОСТИ КРОВИ К СВЁРТЫВАНИЮ. Способность крови к свёртыванию может уменьшаться, и тогда даже незначительное ранение может повлечь смерть человека. Причиной этого может быть снижение количества факторов свёртывания, например тромбоцитов, протромбина, фибриногена. Существует наследственное заболевание гемофилия. Кровь у таких больных плохо свёртывается, в результате чего они иногда могут даже погибнуть от наименьшей царапины. Способность крови к свёртыванию может увеличиваться. Причиной этого являются некоторые заболевания — атеросклероз и стрессовое состояние. В сосудах, чаще всего в артериях, образуются тромбы, которые закрывают их ■I < е z s t; s J9. Ш 2 56 просвет, прекращается питание определенного участка органа и возникает омертвение. Если закупоривается артерия сердца — случается инфаркт сердечной мышцы, если мозга — инсульт. КРОВОТЕЧЕНИЕ И КРОВОПОТЕРЯ. При повреждении сосудов (внешнем или внутреннем) возникает кровотечение. Артериальное кровотечение очень сильное, потому что в артериях всегда высокое давление крови; ярко-красная кровь вытекает пульсирующей струёй. Безусловно, чем больше повреждён сосуд, тем больше крови из него вытекает. Венозное кровотечение — менее сильное, поскольку в венах кровяное давление сравнительно невысокое; кровь при этом вытекает непрерывной струёй, имеет тёмно-красную окраску. Капиллярное кровотечение возникает при царапине или порезе, когда крови теряется мало. Если человек теряет часть крови, это называется кровопотерей. Смертельной является потеря 50-60 % крови, или 2-2,5 л. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ КРОВОТЕЧЕНИИ. Чтобы остановить артериальное кровотечение, нужно прижать пальцем артерию выше места повреждения, потом наложить тугую повязку. Она должна иметь такие слои, начиная снизу: стерильная бинтовая салфетка (или чистый носовой платок), слой ваты (или мягкой ткани); круговой ход бинта (платка или куска ткани). Она также должна располагаться выше места повреждения. Самодельный жгут налагают, применяя разные подручные материалы: шарф, платок, ткань. Бечёвку для этого не применяют, потому что ею можно пережать нервы и мышцы. Резиновый жгут налагают выше места ранения, подкладывая под него валик из ткани. Держать резиновый жгут можно не более дв)0£ часов, потому что если он будет оставаться дольше, конечность может омертветь. Если после снятия жгута кровотечение возобновилось, нужно нажать пальцем на артерию выше места наложения жгута; снять его на 3-5 мин, а затем наложить снова. Кровотечение можно остановить с помощью закрутки; поднять раненную конечность кверху: зафиксировать её в определённом положении. Чтобы прекратить венозное кровотечение, достаточно наложить крепкую повязку или жгут ниже от раны; капиллярное — слабую повязку или приложить лёд, холодный компресс. При носовом кровотечении посадите человека, наклонив его голову вперёд; на нос и переносицу приложите салфетку или носовой платок, смоченные холодной водой; прижмите обе половинки носа к носовой перегородке на 10-15 мин; в это время больной должен дышать ртом. Это интересно знать. Почему у здорового человека кровь в сосудах не свёртывается? У него стенки сосудов гладкие, поэтому тромбоциты не разрушаются, из них не выходит тромбопластин. Кроме того, в организме здорового человека есть вещества (они образуются в лёгких и печени), которые предотвращают внутрисосудистое свёртывание крови. Это так называемые противосвёртывающие факторы крови. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните механизм образования тромба и биологическое значение этого явления. 2. В результате чего происходит разрушение кровяных пластинок — тромбоцитов? 3. Определите, где образуются протромбин и тромбин. 4. Где образуется растворимый белок фибриноген? Объясните его биологическое значение. 5. Почему свёртывание крови является защитной реакцией организма? б. Что происходит, когда нарушается способность крови к свёртыванию? 7. Назовите причины уменьшения и увеличения способности крови к свёртыванию. Какие бывают последствия этого? 8. Объясните причины кровотечений. 9. Какие виды кровотечений вы знаете? 10. Чем отличается артериальное кровотечение от венозного? 11. Назовите действия при оказании первой доврачебной помощи при кровотечениях. Самостоятельная работа с учебником. Используя текст параграфа, схематически нарисуйте в тетради этапы образования тромба. Домашнее задание. Используя дополнительную литературу, подготовьте сообщение об открытии групп крови и резуса-фактора. §19 ГРУППЫ КРОВИ и РЕЗУС-ФАКТОР. ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ. ПЕРЕСАДКА КОСТНОГО МОЗГА ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: группы крови, агглютинация, резус-фактор, переливапие крови, доноры, реципиенты. ГРУППЫ КРОВИ и РЕЗУС-ФАКТОР. Большие кровотечения и кровопоте-ри могут привести к значительным нарушениям здоровья человека или даже стать причиной его смерти. В таких случаях необходимо переливание крови. К началу XX ст. это было невозможным, а любые попытки переливания крови заканчивались смертью больного. В 1902 г. австрийский учёный Карл Ланд-штейнер, а после него чешский медик Ян Янский доказали, что у людей существуют четыре основные группы крови, которые наследуются от родителей по определённым законами генетики. Существование групп крови связано с тем, что в эритротштах встречаются вещества белковой природы — агглютиногены (антигены) — двух типов: А и В, а в плазме — агглютинины а и jS. В крови человека не может быть одноимённых агглютининов и агглютиногенов. При их встрече происходит склеивание (агглютинация) эритроцитов и их разрушение. Если в эритроцитах нет агглютиногенов, то в плазме находятся агглюти-нини а и /3 — это первая группа крови — 0(1). Если в эритроците есть агглютиногены А, то в плазме есть агглютинины /3 — это вторая группа А(П). Если в эритроците есть агглютиногены В, то в плазме есть агглютинины а — третья группа В(1П). И наконец, если в эритроцитах находятся оба агглютиногена, то в плазме нет агглютининов — это соответственно четвёртая группа крови — AB(IV). В Европе чаще всего встречается первая (46 %) и вторая (42 %) группы крови, реже — третья (9 %) и самая редкая — четвёртая (3 %). Совместимость крови людей Группа крови Может отдавать кровь группам Может принимать кровь групп I IV I, II, III, IV II, IV III, IV IV I II, I III, I, II IV, I, II, I < e s s t; s I -A a О I 0- 57 I X е; X й г ж 58 Кровь одного человека не всегда совместима с кровью другого. Желательно осуществлять переливание крови той же группы, что и у больного. Каждому человеку нужно знать, какая у него группа крови. Она наследуется от родителей и не изменяется на протяжении жизни. Во время переливания крови необходимо учитывать и резус-фактор (термин происходит от названия макак резус, у которых впервые он был обнаружен). Резус-фактор присутствует в крови 85 % людей. Их и ихнюю кровь называют резус-положительной, а остальных людей и ихнюю кровь — резус-отрицательной. Резус-фактор также является наследственным и неизменным на протяжении жизни. Если в организм резус-отрица-тельного человека перелить резус-положительную кровь, то возникнет резус-конфликт, который приведёт к склеиванию и шбели эритроцитов. ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ И ЕЁ КРОВОЗАМЕНИТЕЛЕЙ. Открытие групп крови и возможности её переливания стало средством спасения жизни людей от последствий больших кровотечений и кровопотерь. Человека, которому переливают кровь, называют реципиентом (с латин. тот, кто получает), Людей, которые дают свою кровь для спасения жизни больных, называют донорами (с латин. дарить). Донором может быть каждый здоровый человек в возрасте 18-60 лет. Без вреда для здоровья донор может сдать одновременно 250-400 мл крови. Обычно её сдают не чаще одного раза в три месяца. Донорами не могут быть люди, которые часто употребляют алкогольные напитки, ВИЧ-инфицированные, больные туберкулёзом, те, кто перенёс болезнь Боткина, и др. В зависимости от потребностей больных, переливают не только цельную кровь, но и её составляющие: плазму, эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. При отравлении организма или его обезвоживании (тяжёлая диарея) вводят стерильные кровезаменители — 0,9 % раствор кухонной соли, 5 % раствор глюкозы, искусственные белковые и солевые жидкости. ПЕРЕСАДКА КОСТНОГО МОЗГА. Переливание крови рассчитано на временную помощь больному. Однако случаются тяжёлые формы малокровия или других болезней (лучевая болезнь, злокачественные опухоли), при которых костный мозг не в состоянии выполнять кроветворные функции. Тогда возникает потребность его пересадки — трансплантации (с латин. пересадка). Самое сложное — это подобрать реципиенту донора, поскольку нужно преодолеть барьер несовместимости тканей разных людей. Это задача чрезвычайно сложна из-за того, что организм отторгает чужеродную ткань. Поэтому ткани донора и реципиента должны иметь наибольшее родство. Больному также назначают лекарства, которые предотвращают отторжение чужого костного мозга. О Это интересно знать. У разных народов преобладание групп крови неодинаковое. Например, 80 % американских индейцев имеют первую группу крови, 20 % — вторую, а третья и четвертая у них почти не встречается. Изучая группы крови цыган в разных странах, учёные доказали, что они не являются выходцами из Египта, а происходят от одного из индусских племён. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Назовите группы крови, объясните, чем они различаются. 2. Какое значение имеют знания о группах крови и резус-факторе? 3. Почему у человека на протяжении жизни группа крови не изменяется? 4. Объяс- ните значение переливания крови и донорства. 5. Когда возникает потребность пересадки костного мозга? Какие проблемы при этом возникают? Самостоятельная работа с учебником. Объясните происхождение слов «агглютинация», «трансплантация». Домашнее задание. Используя материал параграфа, составьте схему «Группы ** крови». §20 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ; .тсйкопиты, фагоциты, лнмфи1щты. фагоцитоз, лимфатическая система. ЗНАЧЕНИЕ И СТРОЕНИЕ ЛЕЙКОЦИТОВ. Лейкоциты, или белые кровяные тельца (с гр. белый), — это бесцветные клетки крови, которые выполняют важную роль в защите организма от бактерий, вирусов, инородных веществ, то есть в создании иммунитета. Лейкоциты — больше эритроцитов, и.меют ядро, их почти 4-6x10^ в литре крови. Лейкоциты неодинаковые но своему строению. В цитоплазме некоторых из них есть зёрнышки, которые при раскрашивании специальными красителями приобретают красньгй, синий или фиолетовый цвет. Такие лейкоциты называются зернистыми. А лейкоциты, которые и.меют го.могенную цитоплаз-.му. — незернистыми (к ним относятся лимфоциты и моноциты). В крови здорового человека поддерживается достаточно постоянное соотношение между разными видами лейкоцитов. Продолжительность жизни большинства лейкоцитов — несколько дней или недель, но некоторые из них мшут жить почти 10 лет. Образуются лейкоциты, как и эритроциты, в красном костном мозгу и лимфатических узлах, проходя все стадии созревания. Этот процесс сложный и может нарушаться в результате воздействия радиоактивного облучения или химических факторов. Важнейшая особенность лейкоцитов — это то, что они яаляются фагоцитами (с гр. тот, что пожирает + клетка), то есть клетками-пожирателями бактерий. Именно поэтому при вocIIaJTИтeльныx процессах или инфекционных заболеваниях их количество в крови значггтельно возрастает. В результате влияния радионуклидов, химических веществ, из-за злоупотребления болеуто-тяющими препаратами (анальгин, парацетамол) или при нерационатьном питании, недостаточном пребывании на свеже.м воздухе количество лейкоцитов уменьшается. Человек становится почти беззащитным перед инфекцией и может погибнуть. ФАГОЦИТОЗ (рис. 53, 54) — это процесс поглощения и переваривания лейкоцитами посторонних частиц, которые попали в организм. Открыл его выдающийся украинский учёный Илья Мечников, за что в 1908 г. был удостоен Нобелевской премии. '9. < е S X е; X Д) а О а X 59 Илья Мечников (1845-1916) Бактерия Г ^ ^ 2 S, с; S л ва О в'» Рис. 53. Выбрасывающие ненастоящие ножки (псевдоподии), лейкоциты приближаются к бактериальной клетке, чтобы её ухватить, поглотить и переварить Для выполнения функции фагоцитоза лейкоциты обладают специфическими свойствами. Они способны самостоятельно двигаться к очагу воспаления или к месту проникновения постороннего тела, пользуясь ложноножками — псевдоподиями (с гр. ненастоящий и ножка), как амёбы (рис. 53). Благодаря подвижности и маленьким размерам лейкоциты легко проходят сквозь стенки капилляров. Поглощая и обеззараживая бактерии, они погибают, образуя гной (рис. 54). Кроме подвижных фагоцитов, в организме есть неподвижные моноциты, или макрофаги (с гр. большой, дословно — большие поокиратели). Их впервые описал украинский учёный Владимир Высокопич. Макрофаги есть в печени, селезёнке, лимфатических узлах. ЗНАЧЕНИЕ ЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА. Лимфатическая система состоит приблизительно из 700 лимфоузлов и лимфатических сосудов разных размеров, которые служат только для оттока лимфы. Они являются как бы дренажной системой, удаляющей избыток межклеточной жидкости. Основные функции лимфатической системы: перенесение жиров по всему организму; поддержание гомеостаза (постоянства состава крови и межклеточной жидкости); освобождение организ.ма от инородных частиц. Лимфатические капилляры пронизывают все органы и ткани, являясь основой лимфатической системы. Ли.мфа, которая в них собирается, постепенно поступает в главные (грудные) лимфатические протоки, откуда впадает в нижнюю полую вену. Лимфатические узлы на определённых участках тела перерывают течение лимфы в лимфатических сосудах. Каждый из них пропускает сквозь себя лимфу из определён1гого участка тела, задерживая вирусы, бактерии, опу.холевые клетки, то есть выполняет очистительную функцию. Лимфатические узлы могут воспаляться, что проявляется их увеличением и болезненностью. Это нужно запомнить! Если лимфатические узлы увеличились, немедленно обращайтесь к врачу! Рис. 54. Реакция организма на ранение: 1 — постороннее тело; 2 — лейкоциты; 3 — кровеносный сосуд; 4 — гной; 5 — заживление «З* Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Покажите взаимосвязь строения и функций лейкоцитов. 2. Объясните механизм фагоцитоза. Подумайте, почему этот вид иммунитета называют клеточным. 3. Вспомните, какой одноклеточный организм напоминает вам лейкоциты. Какое биологическое значение макрофагов? 4. Объясните биологическое значение способности лейкоцитов самостоятельно двигаться к месту воспаления. 5. Определите причины образования гноя. Самостоятельная работа с учебником. Объясните происхождение слова «фагоцитоз». ^^Лабораторнаяработа № 3 ** ТЕМА. Микроскопическое строение крови человека. ЦЕЛЬ: научиться обнаруживать взаимосвязь строения и функций форменных элементов крови, в частности эритроцитов. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: микроскоп, микропрепараты крови человека и лягушки. ХОД РАБОТЫ: 1. Подготовьте микроскоп к работе. 2. В неокрашеном мазке крови человека под микроскопом рассмотрите красные эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. 3. В окрашенном мазке крови человека, особенно при большом увеличении, все составные элементы крови видно лучше. Сравните микроскопическую картину с рис. 55. Как видно, лейкоцитов в мазке гораздо меньше, чем эритроцитов, они больше эритроцитов, имеют ядра. Эритроциты ядер не имеют. 4. На микропрепарате рассмотрите кровь лягушки при малом увеличении микроскопа. Обратите внимание на наличие ядра в эритроцитах. ВЫВОД Объясните взаимосвязь строения эритроцитов человека с интенсивностью обмена веществ и энергии. Рис. 55. Окрашенный мазок крови под микроскопом (1): 2 — эритроциты: 3 — тромбоциты: 4 — разные виды лейкоцитов: 5 — лейкоциты фагоцитируют вредные бактерии < е S S е; S д > Домашнее задание. Опишите строение и функции лейкоцитов. Определите их важнейшие особенности. §21 ИММУНИТЕТ. ИММУННАЯ СИСТЕМА ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: и.ммунитет (клеточный, гуморальный, активный, пассивный, естественный, искусственный), антигены, антитела, СПИД. ПОНЯТИЕ о ГУМОРАЛЬНОМ ИММУНИТЕТЕ И ИММУННОЙ СИСТЕМЕ. Иммунитет (с латин. свободный, защищённый) — это совокупность защитных механизмов, которые помогают организму бороться с чужеродными факторами: бактериями, вирусами, ядами, посторонними телами и др. Клеточный иммунитет, или фагоцитоз, играет в местных воспалительных процессах очень важную роль. При инфицировании всего организма приобретает большее значение гуморальный иммунитет. Основным его проявлением является образование опр«лелёнными видами лейкоцитов — лимфоцитами — антител (с гр. против), конше подавляют вредное действие разных инфекционных (бактерии, вирусы,ттакроскопические грибы и др.) и неинфекционных (пыльца растений, лекарственные препараты, инородные белки и др.) факторов. Антитела — это белки крови, которые уничтожают не только бактерии и вирусы, но и обезвреживают их яды или другие химические вещества. В образовании, созревании и «обучении» лимфоцитов производить антитела (иммунный ответ организма) принимают участие разные структуры организма, 61 f 62 I объединённые в иммунную систему. Местом образования лимфоцитов являются лимфатические узлы и селёзенка, а также скопление лимфоидной ткани в пищеварительной системе (например, в аппендиксе) и в дыхательных путях. Однако на этапе образования лимфоциты ещё неспособны распознавать инородные вещества белковой или полисахаридной природы, которые называются антигенами (от гр. префикса анти-, что означает противоположность, противодействие, и гр. генеа — порождаю, создаю). Созревают лимфоциты и «учатся» распознавать инородные тела в вилочковой железе (тимусе). Система иммунитета подчиняется высшим регуляторным нервно-гуморальным центрам: коре головного мозга, гипоталамусу, гипофизу, надпочечникам и др. Хронический стресс, негативные эмоции, подавленное настроение значительно снижают иммунитет. Формирование иммунного ответа также непосредственно зависит от обмена веществ; любое нарушение метаболизма приводит и к иммунным нарушениям. Следовательно, формирование иммунного ответа является результатом деятельности всего организма человека. Основным действующим фактором гуморального иммунитета являются антитела. Они имеют родство с инородными факторами по принципу «ключ-замок». Чем ближе это родство и специфичность, тем эффективнее «борьба» антител с вредоносным фактором (рис. 56). ВИДЫ ИММУНИТЕТА. Иммунитет бывает естественный — пассивный, или унаследованный, с которым человек рождается. Он имеет видовой характер (человек не болеет ящуром, а скот — малярией). Активный (приобретённый) естественный иммунитет возникает после того, как человек переболеет инфекционным заболеванием. Переболев корью, он уже никогда не заболеет ею, а в его организме образуются антитела, которые будут возобновляться на протяжении всей жизни. Такое явление называется иммунной памятью. Искусственный пассивный иммунитет создаётся при введении готовых антител в организм человека, если он заболел на дифтерию, столбняк и т. п. Где берут готовые антитела? Животных, например обезьян, свиней или коней, заражают столбняком или дифтерией. В их организме образуются антитела. Из крови этих животных специальным способом выделяют антитела, после чего их в виде лечебных сывороток вводят человеку, чтобы предотвратить болезнь или ослабить её проявления. Искусственный активный (приобретённый) иммунитет развивается, когда организм в ответ на введение вакцины сам производит антитела против специально введённых ослабленных бактерий, вирусов или их ядов. Различают такие виды иммунитета: противовирусный (как правило, неустойчивый), противомикробный (достаточно стойкий, за’Ьисит от вида микроорганизма), противоопухолевый. Последний резко ухудшается при 'I i Рис. 56. Специфичность антител: 1 — молекула антитела; 2 — бактерии разных типов; 3 — слабое родство (специфичность); 4 — более сильное родство (специфичность); 5 — крепкое связывание антитела с бактерией и обезвреживание бактерий (высокая специфичность) неблагоприятных условиях окружающей среды и разных злоупотреблениях. ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ ПРИВИВКИ - ВАКЦИНАЦИЯ (или иммунизация). Слово «вакцинация» происходит от латин. «вакка», что означает «корова». От этого животного впервые была получена вакцина. Ныне её получают и от мышей, кролей, овец, коней, обезьян. Принцип вакцинации заключается во введении препаратов вакцин, которые производят из живых ослабленных или убитых микроорганизмов, а также их ядов. Применяют их для активной иммунизации (вакцинации) с целью образования активного искусственного иммунитета. Вакцины способствуют выработке антител в организме, что необходимо для формирования активного искусственного иммунитета в результате прививки. Это нужно помнить! Плановые прививки — обязательны! Если вы проживаете в местности, где существует «очаг» инфекционного заболевания, необходимо сделать прививки против него. Большой вклад в дело спасения человечества от таких страшных инфекций, как сибирка и чума, сделал выдающийся французский учёный Луи Пастер. ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ УХУДШАЮТ ИММУННОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА. К ним относятся: неполноценное питание (особенно недостаток белков, витаминов), химические вещества (промышленные и бытовые), частые переохлаждения и перегревы. Значительно нарушает иммунное состояние организма избыточное пребывание на солнце. Однако больше всего повреждает иммунную систему радиоактивное излучение, потому что оно разрушает лейкоциты и такие важные органы, как красный костный мозг, селезёнку, лимфоузлы, вилочковую железу и кожу. СИНДРОМ ПРИОБРЕТЁННОГО ИММУНОДЕФИЦИТА (СПИД). Об ЭТОМ страишом заболевании мы слышим всё чаще и чаще начиная с 1981 г. Как мы уже знаем, в ответ на проникновение в организм бактерий, вирусов, химических факторов активизируются механизмы клеточного и гуморального иммунитета. Однако вирус, который вызывает СПИД, убивает иммунные клетки и лишает организм средств защиты — человек может погибнуть от обычной инфекции. Поэтому этот вирус получил название вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Значительная часть ВИЧ-инфицированных (свыше 50 %) — это потребители инъекционных наркотиков, которые заражаются через использование общих шприцов. Почти 90 % наркозавнсимых людей, которые употребляют наркотики свыше пяти лет, имеют в крови ВИЧ или больны СПИДом. ВИЧ может распространяться половым путём (почти 50 % ВИЧ-инфицированных заразились вследствие незащищённого полового акта). Вирус также может передаваться плоду во время беременности и при выкармливании ребёнка грудным молоком. В настоящее время количество ВИЧ-инфицированных в Украине значительно превышает 100 тыс. человек. Профилактика инфицирования ВИЧ — это в первую очередь здоровый образ жизни, в которой нет места наркотикам, ачкоголю и случайным половым связям. О Это нужно знать. Придерживайтесь правил здорового образа жизни; это способствует укреплению иммунитета. Разные вредные привычки, нерациональное питание, злоупотребление пребыванием на солнце значительно ухудшают иммунное состояние организма. Беспечное поведение — причина инфицирования ВИЧ. I' < е 2 X я а 63 1 s s c; s m 2 Это интересно знать. Два столетия назад, когда в мире от страшной болезни — чёрной оспы — ежегодно умирало много тысяч людей, английский врач Эдвард Дженнер заметил, что доярки часто болеют безопасной для человека коровьей оспой и никогда — чёрной. 14 мая 1796 г., после экспериментов на животных, Дженнер решил провести опыт на человеке. У крестьянки, заразившейся коровьей оспой, из волдырька, где содержался возбудитель, он взял немного жидкости и ввёл её под кожу здоровому восьмилет-нему мальчику (его отец согласился на это). Сначала мальчик ничего не чувствовал, но на седьмой день у него повысилась температура, исчез аппетит, появилась головная боль, а на коже — розовая сыпь. Hoчь^^eннep не спал, не отходил от ребёнка. Однако утром мальчик уже был здоров. Через 1,5 месяца врач ввёл ему под кожу жидкость уже из волдырька настоящей чёрной оспы. Мальчик не за(к)лел этой страшной болезнью: он уже имел иммунитет от чёрной оспы на всю жизнь! Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните происхождение понятия «иммунитет». 2. Объясните механизм гуморального иммунитета. Рассмотрите рис. 56 и выясните, что называется специфичностью антител. 3. Какие структуры организма принимают участие в иммунном ответе? 4. Проанализируйте, как и чему подчиняется иммунная система. 5. Можно ли сказать, что какой-то вид иммунитета важнее других. 6. Проанализируйте и объясните, в чём заключается опасность инфицирования ВИЧ. 7. Составьте памятку о предупреждении ВИЧ-инфицирования. 8. Объясните, в чём проявляется негативное влияние радиационного и химического загрязнения окружающей среды на иммунную систему человека. Самостоятельная работа с учебником. Проанализируйте текст параграфа о значении лимфатической системы. Определите, в чём заключается её биологическое значение как системы защиты организма человека. Домашнее задание. Подготовьте короткое сообщение об интерфероне. ООО ИММУННЫЕ сдвиги в ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА: QZZ ВОСПАЛЕНИЯ, ИНФЕКЦИОННЫЙ И АЛЛЕРгаЧЕСКИЙ ПРОЦЕССЫ 54 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ: иоспалснне, инфекционный про- цесс, за])аз1и>сть, апидемия, грипп, дифтерия, аллергический процесс, аиергены, укусы иасеко.мых и первая помощь при них. ВОСПАЛЕНИЕМ называют защитную приспособительную местную реакцию организма, что возникла в ответ на действие разных негативных факторов. Причиной воспаления могут стать: механические раздражители — царапины, рапы; термические — ожоги и обмораживания; химические вещества — кислоты и щёлочи; биологические факторы — бактерии, вирусы, микроскопические грибы, простейшие; физические — ионизирующая радиация, ультрафиолетовые (солнечные) лучи и др. Местным компонентом воспаления является фагоцитоз. В месте повреждения ткани возникает боль; к нему поступает все больше крови. Возникает покраснение, отёк и повышение температуры. Функция поражённого органа нарушается. Сюда попадает большое количество лейкоцитов. В очаге воспаления образуются вредные вещества, которые, всасываясь в кровь. отрицательно влияют на весь организм человека. Они раздражают центр регуляции температуры тела, который находится в гипоталамусе, в результате чего возникает лихорадка. Кроме того, продукты разрушения клеток отравляют организм, следствием чего является головная боль, слабость, тошнота, рвота, потеря сознания и т. п. Воспалиться может любая ткань или орган: кожа, сердце, печень, кровеносные сосуды, головной мозг и др. Все эти и другие проявления воспаления требуют обязательного обращения к врачу. ИНФЕКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС (с латин. заражение) возникает, когда в организм попадает инфекция (бактерии, вирусы, болезнетворные грибы). Его течение зависит от уровня болезнетворности микроорганизма и от сопротивляемости (состояния иммунитета) человека. Характерными признаками инфекционного процесса 51вляются: 1. Заразность — передача инфекции от больного человека к здоровому различными путями; воздушно-капельным (грипп, корь и т. п.), через заражённые продукты или воду — пищевым (холера, брюшной тиф, дизентерия и т. п.), через кровь при укусах насекомых (малярия) или после переливания заражённой крови, при использовании нестерильных медицинских и гигиенических инструментов (ВИЧ-инфекция, болезнь Боткина). 2. Инфекционные болезни часто приобретают характер эпидемий (с гр. распространённый в народе). Науку, которая изучает законы распространения инфекционных заболеваний, называют эпидемиологией. Выдающимися украинскими эпидемиологами были Д. Самойлович и Д. Заболотный. 3. Наличие ворот инфекции, то есть места её проникновения. Например, если человек случайно выпьет раствор, в котором будет палочка дифтерии (а это заболевание передаётся только воздушно-капельным путём), он не заболеет. 4. Определённый инкубационный (с латин. высиживание птенцов) период — от момента заражения к проявлениям первых клинических признаков болезни. Он бывает разным: например, при туберкулёзе длится годами, холере или дифтерии — 2-4 дня. 5. Проявлением инфекции >шляется воспалительнАй процесс того или иного органа и реакция всего организма. ГРИПП — очень опасная болезнь вирусной природы. Он поражает преимущественно дыхательные пути (при осложнении — весь организм). Основные его проявления; внезапный озноб, повышение температуры тела, головная боль, насморк, сначала сухой, а затем мокрый кашель. Чаще гриппом болеют в холодные месяцы года. Это заболевание чрезвычайно опасно осложнениями (воспалением лёгких, сердца, мозга). Чтобы не заболеть гриппом, нужно чаще проветривать помещение — при этом уменьшается содержание вируса в воздухе комнаты: не переохлаждаться и не перегреваться на улице; закаляться и хорошо питаться, зимой пить отвар шиповника, в котором содержится много витамина С, есть лук и чеснок, которые имеют вещества (фитонциды), обезвреживающие микроорганизмы и вирусы. Если в вашем доме есть больной гриппом, поместите его в отдельную комнату или отгородите кровать ширмой, дайте отдельную посуду и полотенце. Если вы присматриваете за ним, прикрывайте свой рот и нос маской из четырёх слоёв марли. Ежедневно стирайте её и утюжьте. Через каждые 4 часа маску следует менять. е S I S 1=: i X ! ± ! 0 О , а и: 65 3 ‘Биология’9кл <1 Ij S I e:j S' •*\ 0l о 0^1 66 АЛЛЕРГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС. Аллергия (с гр. другой и действие) — это повышенная чувствительность организма к чужеродным веществам — аллергенам — чаще всего биологического происхождения: микроорганизмам, грибам, вирусам, шерсти и перхоти собак, котов, лошадей. Часто причиной аллергии могут быть пыльца растений, пищевые продукты — куриные яйца, клубника, цитрусовые, шоколад. К аллергическим веществам принадлежат некоторые лекарства, препараты бытовой химии и т. п. Химическое загрязнение биосферы, выбросы отходов производства в воздух и воду сделали аллергические заболевания одними из самых частых. Особенная группа аллергических факторов — тепло, холод, солнечное излучение, радиация, под действием которьк в организме образуются аллергены. В норме организм способен отличать собственные белки от «чужих». Повышенную реакцию на собственные белки и клетки тканей, которые становятся автоаллергенами (с гр. сам) называют автоаллергией. В ответ на проникновение аллергена в организм возникает аллергическая реакция. Внешне она проявляется признаками воспаления: отёками, покраснением, местным или общим повышением температуры, зудом, болью. Больше всего поражается кожа и слизистые оболочки носа, глаз, дыхательных путей. Кожа покрывается сыпью, которая называется крапивницей, имеет вид узелков и чешется. У человека закладывает нос (отёк слизистой оболочки), из него и из глаз выделяется жидкость, веки чешутся, возникает кашель или затруднённое дыхание (отёк слизистой оболочки дыхательных путей). Каждому нужно знать, на что у него может возникать аллергия и избегать контактов с аллергенами. УКУСЫ НАСЕКОМЫХ И ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ НИХ. Яды пчёл, ос, шмелей, шершней — биологические аллергены. Чувствительные к ним люди могут погибнуть от удушья, из-за остановки сердца и дыхания, если их укусят эти насекомые. Опаснейшие места укусов насекомых — язык и шея. Первая помощь. Чтобы уменьшить всасывание яда, быстро удалите с места укуса кончик жала и приложите холодный компресс. Если человек потерял сознание или у него остановилось сердце, дыхание, окажите ему реанимационную помощь. Такого больного необходимо немедленно доставить в больницу. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Назовите причины возникновения воспалительного процесса в организме человека. 2. Объясните, какими нарушениями сопровождается воспаление. 3. Объясните понятие «инфекционный процесс». 4. Объясните происхождение термина «инфекция». 5. Назовите известные вам инфекционные заболевания. 6. Назовите признаки инфекционного процесса. 7. Назовите причины, проявления и профилактические мероприятия против гриппа. 8. Объясните, почему эпидемия гриппа чаще всего возникает в холодное время года. 9. Объясните значение применения профилактических прививок и лечебных сывороток. 10. Приведите примеры факторов, вызывающих аллергию. Какие проявления аллергии вы знаете? 11. Объясните происхождение понятия «аллерген». 12. Объясните механизм аллергической реакции. 13. Назовите правила оказания первой помощи при укусах насекомых, если возникла тяжёлая аллергическая реакция. Л Самостоятельная работа с учебником. Составьте памятку профилактики ал-** лергических заболеваний. ^ Домашнее задание. Подготовьте информационное сообщение о гепатитах А и С. ТЕМА J КРОВООБРАЩЕНИЕ И ЛИМФООБРАЩЕНИЕ §23 СИСТЕМА ОРГАНОВ КРОВООБРАЩЕНИЯ о<.йивНЫК понятия и ТЪ'РМИИЫ; отрссине органов кровообращения, болмнои и малый круг кророобраи>е1ШЯ. строение сердца и кровеносных СГЧ’Т ЧОВ. ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ. Система кровообращения, или кровеносная, или сердечно-сосудистая, — это большая разветвлённая транспортная система. Она непрерывно, на протяжении всей жизни человека, разносит кислород, питательные вещества, гормоны по организму, забирая из клеток, тканей и органов отработанные продукты обме- на веществ, то есть осуществляет гемодинамику (движение крови в организме). Следовательно, кровеносная система обеспечивает; питание организма, газообмен, освобождение его от продуктов обмена веществ и гуморальную регуляцию функционирования организма. Кровь по кровеносным сосудам движется в основном благодаря сокращениям сердца. И путь её в организме такой: сердце —► артерии —► капилляры —► вены —► сердце. Система кровообращения — это замкнутая система. Она состоит из двух кругов кровообращения — большого и малого (рис. 57,58). Их впервые описал выдающийся английский учёный Вильям Гарвей. Сердце — полый мускульный орган. Его масса у взрослого человека составляет 250-300 г. Сердце расположено в грудной полости и смещено влево от средней линии груди. Оно содержится в околосердечной сумке, образованной соединительной тканью. На внутренней поверхности околосердечной сумки вьщеляется жидкость, которая увлажняет сердце и уменьшает трение во время его сокращений. Строение сердца отвечает свойственной ему функции. Оно разделено сплошной перегородкой на две части — левую и правую, а каждая из них разделена на два соединённых между собой отдела: верхний — предсердие и нижний — желудочек. Следовательно, сердце у человека, как и у всех млекопитаюощх, четырёхкамерное: оно состоит из двух предсердий и двух желудочков; Стенки предсердий намного а) 10 2^' б) Рис. 57. Схема малого (а) и большого (б) кругов кровообращения: 1 — лёгочные вены; 2 — лёгочная артерия; 3 — верхняя и нижняя полые вены; 4 — правое предсердие; 5 — левое предсердие; 6 — правый желудочек; 7 — левый желудочек; 8 — аорта; 9 — капилляры большого круга кровообращения; 10 — капилляры малого круга кровообращения 67 ш s X Ui э < a ш О О в 2 S. с:-. ш S X' ш ш о 0| ■ш1 о о. 68 Коронарные артерии: 1 — аорта; 2 —левая главная коронарная артерия; 3 — левая огибающая артерия; 4 — левая передняя нисходящая артерия; 5 — правая коронарная артерия 1 2 Клапаны сердца: 1 — аорта: 2 — лёгочный ствол; 3 — клапан лёгочного ствола; 4 — клапан аорты; 5 — митральний (двухстворчатый) клапан; 6 — сухожильные нити; 7 — трёхстворчатый клапан Створчатые клапаны сердца: а) две створки; б) три створки Рис. 58. Кровообращение: 1 — височная артерия; 2 — височная вена; 3 — лицевая вена; 4 — яремная вена; 5 — сонная артерия; 6 — верхняя полая вена; 7 — аорта; 8 — лёгочные артерии; 9 — лёгочные вены; 10 — плечевые вены; 11 — сердце; 12 — нижняя полая вена; 13 — желудочная артерия; 14 — почечная артерия; 15 —локтевая артерия; 16 —пальцевые артерии; 17 — локтевые вены; 18 — пальцевые вены; 19 — артерия бедра; 20 — бедренная вена; 21, 22 — большие берцовые артерии; 23, 24 — большие берцовые вены; 25 — подошвенные артерии; 26 — подошвенные вены тоньше, чем стенки желудочков. Это связано с тем, что работа, выполняемая предсердиями, сравнительно небольшая. Во время их сокращения кровь поступает в желудочки, которые выполняют значительно больше работы: проталкивают кровь по всей длине сосудов. Мышечная стенка (миокард) левого желудочка более толстая, чем стенка правого желудочка, потому что она выполняет большую работу. На границе между каждым предсердием и желудочком есть клапаны в виде створок, которые сухожильными нитями прикреплены к стенкам сердца. Это створчатые клапаны (рис. 58). Во время сокращения предсердий створки клапанов свисают внутрь желудочков. Кровь свободно поступает из предсердий в желудочки. Когда сокращаются желудочки, створки клапанов поднимаются и закрывают вход в предсердие. Поэтому кровь двигается лишь в одном направлении; от предсердий к желудочкам. Из желудочков она выталкивается в сосуды. Кровеносные сосуды. Всё тело человека пронизано кровеносными сосудами. По своему строению они неодинаковы. Артерии — это сосуды, по которым кровь движется от сердца. Они имеют крепкие эластичные стенки, в состав которых входят гладкие мышцы. Сокращаясь, сердце выбрасывает в артерии кровь под большим давлением. Благодаря своей плотности и упругости стенки артерий выдерживают это давление и растягиваются. Большие артерии в меру отдаления от сердца разветвляются. Мельчайшие артерии (артериолы) разветвляются на тоненькие капилляры (рис. 59), которых в организме человека приблизительно 150 млрд. Стенки капилляров образованы одним слоем плоских клеток. Вещества, растворённые в плазме крови, проходят в тканевую жидкость, а из неё попадают в клетки сквозь эти стенки. Продукты жизнедеятельности клеток проникают сквозь стенки капилляров из тканевой жидкости в кровь. Из капилляров кровь поступает в вены — сосуды, по которым она течёт к сердцу. Давление в венах небольшое, их стенки значительно тоньше, чем стенки артерий. В организме человека кровь движется двумя замкнутыми системами сосудов, соединёнными с сердцем, — малгим и большим кругами кровообраш,ения. Малый круг кровообращения (рис. 57, 58). Венозная, с низким содержанием кислорода кровь попадает в правую часть сердца. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает её в лёгочную артерию. По двум ветвями, на которые делится лёгочная артерия, эта кровь течёт к лёгким. Там ветви лёгочной артерии, разделяясь на всё более мелкие артерии, переходят в капилляры, которые густо оплетают многочисленные лёгочные пузырьки, содержащие воздух. Проходя по капиллярам, кровь обогащается кислородом. Одновременно углекислый газ из крови переходит в воздух, который заполняет лёгкие. Таким образом в капиллярах лёгких венозная кровь превращается на артериальную. Она попадает в вены, которые, соединяясь .между собой, образуют че-тырё лёгочные вены, которые впадают в левое предсердие. Следовательно, малый круг кровообращения — ото путь крови от правого Mejof дочка к левому предсердию. Время круговорота крови в нём — 7-11 с. Рис. 59. Капиллярная сетка; 1 — артериола; 2 — вену-ла; 3 — капилляры ш S 9 а. л о о е S S с; ш Z X & о S о с. 69 70 Большой кр>т кровообращения (рис. 57,58). Левый желудочек, сокращаясь, выталкивает артериальную кровь в аорту — самую большую артерию человека. От неё ответвляются артерии, которые подают кровь во все органы, в частности в сердце. Артерии в каждом органе постепенно разветвляются, образуя густые сетки более мелких артерий и капилляров. Из капилляров большого круга кровообращения ко всем тканям тела поступают кислород и питательные вещества, а из клеток в капилляры переходит углекислый газ. При этом кровь превращается из артериальной в венозную. Капилляры сливаются в вены, сначала в мелкие, а затем в более крупные. Из них вся кровь собирается в две большие полые вены. Верхняя полая вена несёт в сердце кровь от головы, шеи, рук, а нижняя полая вена — от всех других частей тела. Обе полые вены впадают в правое предсердие. Следовательно, большой круг кровообращения — это путь крови от левого желудочка через артерии, капилляры и вены к правому предсердию. Время круговорота крови в нём составляет 20-25 с. Венозная кровь из правого предсердия поступает в правый желудочек, из которого течёт по малому кругу кровообращения. При выходе аорты и лёгочной артерии из жел>'дочков сердца размещены полулунные клапаны (рис. 58). Они имеют вид карманчиков, размещённых на внутренних стенках кровеносных сосудов. Когда кровь выталкивается в аорту и лёгочную артерию, полулунные клапаны прижимаются к стенкам сосудов. Когда желудочки расслабляются, кровь не может вернуться в сердце из-за того, что, затекая в карманчики, она растягивает их и они плотно смыкаются. Следовательно, полулунные клапаны обеспечивают движение крови в одном направлении — из желудочков в артерии. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Назовите органы и отделы, из каких состоит сердечно-сосудистая система. 2. Охарактеризуйте биологические функции сердечно-сосудистой системы. 3. Схематически изобразите направление движения крови в сердечно-сосудистой системе. 4. Сделайте вывод, к какому типу принадлежит кровеносная система человека. 5. Сравните кровеносные системы рыбы и человека. 6. Объясните преимущество двух кругов кровообращения по сравнению с одним. 7. Сравните анатомическое строение сердца лягушки и человека. Назовите преимущества четырёхкамерного сердца. 8. Определите взаимосвязь строения и функций сердца. 9. На какие камеры разделяется сердце? 10. Объясните функции камер сердца. 11. Определите взаимосвязь строения и функций стенок сердца. 12. Объясните биологическое значение клапанов сердца. 13. Объясните, почему в здоровом сердце все клапаны открываются и пропускают кровь только в одном направлении. 14. В чём проявляется взаимосвязь между строением и функциями кровеносных сосудов? О Домашнее задание. Повторите материал о строении кровеносных систем рыб и амфибий. Обозначьте отделы кровообращения рыбы и лягушки, объясните их функцию. Почему строение органов кровообращения человека можно считать более совершенным? §24 ФУНКЦИИ СЕРДЦА (К ИОВНЫЬ понятия и 1'ЕРМ(ШЫ: насосная функция сердца, автома-тия. водитель ршма, возбудимость, проводимость, сократительность, коронарные сосуды, ЭКГ. ш ОСНОВНАЯ ФУНКЦИЯ СЕРДЦА -насосная, связанная с последовательным сокращением предсердий и желудочков. Правильная последовательность сокращений предсердий и желудочков обеспечивается другими сердечными функциями (свойствами). Способность к автоматии (с гр. самостоятельное действие). Способность сердца ритмично сокращаться под воздействием импульсов, которые возникают в сердечной мыщце, называется ов-томатией сердца. В определённых участках сердечной мышцы есть скопление особенных мускульных клеток или узлов — водителей сердечного ритма (рис. 60), которые самостоятельно (автоматически), начиная с эмбрион-ного периода жизни человека, производят электрические импульсы. Под их воздействием ритмично сокращается сердце. Главным водителем является узел, расположенный в правом предсердии. В норме он определяет частоту сердечных сокращений. На частоту возбуждения этого узла влияют вегетативная нервная и эндокринная системы. Способность к возбужцешоо (возбудимость). Каждая клетка сердечной мышцы возбуждается, когда к ней поступает возбуждающий импульс от главного водителя ритма. Без этой функции сокращение сердца невозможно. Благодаря особенностям строения сердечной мышцы, которая имеет чрезвычайно много связей между клетками, возбуждение мгновенно охватывает определённую его часть, например желудочки, и они сокращаются сразу всеми, а не отдельными своими мышечными волокнами. Рис. 60. Ведущая система сердца: 1 — правое предсердие; 2 — правый желудочек; 3 — левое предсердие; 4 — левый желудочек; 5 — синусопредсердный узел; 6 — предсердно-желудочковый узел; 7 — общая ножка ведущего пучка; 8 — правая ножка ведущего пучка: 9 — левая ножка ведущего пучка; 10 — конечные окончания ведущей системы: 11 — верхняя полая вена; 12 — аорта Р ■fr п I »!.| О" т R iLiCtf Возбужде- Возбужде- Отдых же- ние пред- ние желу- лудочков сердий дочков (возникно- (возникно- (возникио- вение эуб- вение вение зуб- ца Т и пря-зубца Р) цов Q,R,S) мой) Рис. 61. Электрокардиограмма 3 2 о X с 0 01 о а. м 71 u s < a. 10 s; Ц Ш s s 3 «t 0. Id о О tt> о tt. r> Способность проводить импульс возбуждения от водителя ритма к миокарду (проводимость). Сердечная мышца в любой своей части может проводить электрический импульс, который возник в водителе ритма. Однако в сердце есть места, где возбуждение проводится с большой скоростью и мгновенно достигает наиболее отдалённые участки миокарда. Это проводящая система сердца (рис. 60). Благодаря её нормальному функционированию оба предсердия или желудочки сердца одновременно охватываются возбуждением и поэтому одновременно сокращаются. Электрические импульсы можно зарегистрировать и графически записать на электрокардиографе. Электрокардиограмма (ЭКГ) (рис. 61) отображает моменты возбуждения предсердий и желудочков. Способность к сокращению, или сократимость. — основная функция сердечной мышцы. После возбуждения она одновременно сокрашается обоими предсердиями или обоими желудочками и перекачивает кровь. Миокард (с гр. мышца и сердце, средний) — это мышца особенного строения, которая имеет свойства как поперечнополосатой, так и гладкой. По микроскопическому строению она напоминает скелетную мышцу, но её сокращения не контролируются сознанием. Она изменяет частоту, ритм и силу своих сокращений только под влиянием вегетативной нервной и эндокринной систем. Мышца левого желудочка имеет толщину 10-15 мм. Это в 2-3 раза превышает толщину мышцы работающего менее напряжённо правого желудочка (5-7 мм). Толщина мышц обоих предсердий приблизительно одинаковая — 3 мм. Сердце, которое снабжает кровью организм человека, также нуждается в постоянном и значительном снабжении кислородом и питательными веществами. Для этого оно имеет две венечные, или коронарные (с латин. венец), артерии, по которым за сутки протекает до 500 л крови (рис. 58). i> Это интересно знать. Сердце — орган, который начинает работать первым ещё в организме зародыша, а умирает — последним. Древнегреческий мыслитель Аристотель изучал развитие куриного зародыша. В яйце, которое лишь сутки согревала курица (цыплёнок развивается в яйце свыше трёх недель), он увидел пульсирующую точку. Учёный не мог скрыть своего волнения и воскликнул: «Живое в живом!» Он понял, что это — зачаток пульсирующего сердца. Намного позже учёные установили, что эта пульсирующая точка — скопление клеток будущего сердца. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите место и функции сердца в сердечно-сосудистой системе. 2, Объясните происхождение термина «миокард». 3. Опишите особенности строения миокарда. 4. Какие сосуды обеспечивают кровоснабжение сердца? 5. Назовите основные функции сердца. Объясните их значение. 6. Какие вы знаете методы исследования работы сердца? /‘в Самостоятельная работа с учебником. Рассмотрите рис. 60 и определите, что является главным, а что дополнительным водителем сердечного ритма. Домашнее задание. Нарисуйте (схематически) в тетради сердце и обозначьте его отделы и структуры, а также направление движения крови в нём. §25 РАБОТА СЕРДЦА. СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: работа сердца, сердечный цикл, систола, диастола, ударный и минутный объём крови. В спокойном состоянии сердце человека сокращается приблизительно 60-85 раз в минуту, или 100 тыс. раз в сутки, перекачивая при этом почти 10 т крови! На протяжении года оно сокращается до 40 млн раз, перекачивая 300-400 тыс. т крови! ПОНЯТИЕ О СЕРДЕЧНОМ ЦИКЛЕ. Все четыре камеры сердца периодически сокращаются. Кроме сокращений, есть еще периоды отдыха. Последовательность сокращений и отдыха сердца называют сердечным циклом, в расслабленные предсердия одновременно поступает кровь: в правое — венозная из полых вен, в левое — обогащённая кислородом артериальная кровь из лёгочных вен. Предсердия постепенно растягиваются кровью, которая поступает в них. По мере заполнения кровью давление у них увеличивается, и часть крови поступает в желудочки. Одновременно самопроизвольно возбуждается главный водитель ритма в правом предсердии, и импульсы передаются к обоим предсердиям. Они возбуждаются и одновременно сокращаются (сокращение отделов сердца называется систолой — с гр. сокращение, сжатие), выталкивая в желудочки остальную кровь. Возбуждение от предсердий быстро передаётся проводящей системой к желудочкам и возбуждает их. Желудочки одновременно сокращаются (наступает систола), давление крови у них растёт, и это приводит к закрыванию предсердно-желудочковых клапанов и открытия полулунных клапанов аорты и лёгочной артерии. Под значительным давлением и с больщой скоростью кровь выбрасывается из сердца, поступает в эти сосуды и двигается дальще по больщому и малому кругам кровообращения. После сокращения мьппцы желудочков нуждаются в отдыхе для возобновления запаса энергии, потраченного на сокращение. Кроме того, именно во время расслабления сердца — диастолы (с гр. расширение) — коронарные артерии заполняются кровью. Когда сердце отдыхает, особенно в начале диастолы, давление в желудочках небольщое, а в аорте и лёгочной артерии — высокое. Из-за этого кровь по законам физики течёт туда, где давление ниже, то есть в желудочки. При этом она заполняет карманы полулунных клапанов, они поднимаются и плотно закрываются, герметически отделяя желудочки от сосудов. В это время предсердия опять заполняются кровью, и сердечный цикл начинается сначала. В норме в состоянии покоя длительность сердечного цикла — 0,7-0,8 с, из них на сокращение желудочков приходится 0,3-0,35 с, а на их отдых — 0,4-0,5 с. Сердечный ЦИК1К 1 — наполнение кровью предсердий; 2 — сокращение предсердий (желудочки расслабленны); 3 — сокращение желудочков; 4 — общее расслабление предсердий и желудочков d LC ej а ш О О С) о а 73 a у» О ^1 2 Si с; -I I S' IS| о /i Рис. 63. Клапан вен (1) ВОЗВРАЩЕНИЕ КРОВИ В СЕРДЦЕ происходит за счёт остаточной силы, приданной ей во время выталкивания из него и присасывающей силы грудной клетки, что в норме имеет отрицательное (по отношению к атмосферному) давление. Важным фактором возвращения крови в сердце является сокращение скелетных мыщц, которые ещё называют периферическим сердцем. Когда человек движется, скелетные мышцы сокращаются и сжимают вены конечностей и туловища, проталкивая в них кровь по направлению к сердцу. Вены имеют клапаны, которые предотвращают обратное движение крови по сосуду (рис. 63). Люди, которые ведут малоподвижный образ жизни и не тренируют своё тело, могут страдать сердечной недостаточностю. Ведь они лишают своё сердце помощи со стороны скелетных мьшщ. НАСОСНАЯ ФУНКЦИЯ СЕРДЦА. Главным результатом работы сердца является эффективный, достаточный выброс крови из желудочков в большой и малый круги кровообращения для обеспечения органов и тканей кислородом и питательными веществами при разных условиях жизнедеятельности человека. В состоянии физического и эмоционального покоя при частоте сердечных сокращений 60-85 ударов в минуту (у взрослого человека) во время одного сокращения каждый желудочек выбрасьшает 65-75 мл крови — это ударный объём крови. Важным показателем насосной функции сердца является минутный объём крови. Он одинаковый для обоих желудочков. Его определяют по формуле: МОК = ЧСС х УОК, где МОК — минутный объем крови, ЧСС — частота сердечных сокращений, УОК — ударный объём крови. В состоянии физического и эмоционального покоя при нормальных показателях частоты сердечных сокращений и ударного объёма крови минутный объём крови равен 4-5 л в минуту. При физическом напряжении (в меньшей мере — эмоциональном) минутный объём крови увеличивается и может достигать 25-30 л. У нетренированных людей минутный объём крови растёт благодаря увеличению частоты сердечных сокращений. Такой режим работы сердца неэкономен, потому что сопроваждается большими энергетическими затратами. У тренированного человека частота сердечных сокращений также увеличивается, но минутный объём крови в основном повышается за счёт более экономного, с точки зрения энергозатрат, механизма — повышения силы сердечных сокращений, то есть увеличения ударного объёма крови. При напряжённой физической нагрузке ударный объём крови может возрастать до 100-120 мл, а частота сердечных сокращений — до 150-200 ударов в минуту. У людей с больным сердцем нарушается его насосная функция: уменьшается сила сокращений миокарда, ударный и минутный объёмы. Возникает сердечная недостаточность — состояние неспособности сердца обеспечить соответствующее кровоснабжение органов и тканей. Регуляция работы сердца. Работа сердца изменяется рефлекторно при участии нервной системы. Импульсы, которые поступают к нему по парасимпатическим нервам, ослабляют и замедляют сокращение, а те, которые поступают по симпатическим нервам, напротив, усиливают и ускоряют сердечные сокращения. Гуморальная регуляция работы сердца связана с действием гормона надпочечных желёз — адреналина, солей кальция и других веществ, которые усиливают и ускоряют сокращение сердца. Противоположно влияют на его работу соли калия и некоторые биологически активные вещества. Нервная и гуморальная регуляция обеспечивают очень точное приспособление работы сердца к условиям окружающей среды. Например, во время физической работы импульсы от рецепторов, которые есть в мышцах и сухожилиях, поступают в центральную нервную систему, которая регулирует его работу. Это усиливает поток импульсов к сердцу по симпатическим нервам. Одновременно увеличивается содержание адреналина в крови. Частота и сила сокращений сердца возрастают и, следовательно, удовлетворяется потребность мышц в кислороде и питательных веществах. Это нужно знать. Тренировка улучшает сократительную функцию сердца. ^ Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните механизм работы сердца. 2. Дайте определение понятия «сердечный цикл». 3. Внимательно рассмотрите рис. 62 и определите особенности циклов работы сердца. 4. Объясните содержание терминов «систола» и «диастола». 5. Что обеспечивает непрерывную работу сердца? б. Какие процессы происходят в период систолы и диастолы? 7. Объясните механизм возвращения крови к сердцу. 8. Какой процесс приводит к закрытию предсердно-желудочковых клапанов? 9. Объясните функцию сердечных клапанов в разных фазах сердечного цикла. 10. Объясните механизм насосной функции сердца. 11. Что является важным показателем насосной функции сердца? 12. Объясните, что произойдет с человеком, если одновременно сократятся и предсердия, и желудочки. 13. Что собой представляет механизм регуляции работы сердца? 14. Объясните, чем предопределяется соответствие реакции сердца на любые изменения в организме. Л Самостоятельная работа с учебником. 1. Объясните значение физических нагрузок для нормального функционирования сердца. 2. Какие изменения происходят в деятельности сердца во время физических нагрузок? ^ Домашнее задание. Опишите фазы сердечного цикла в виде таблицы. §26 ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО АРТЕРИЯМ ОСНОВНЫЕ понятия и ТЕРМИНЫ: артерии, артериолы. артериальный пульс, артериальное давление, гипертоническая болезнь, артериальная плютоиня, лгеросклероз. гангрена. АРТЕРИИ. Как мы уже знаем, кровь из желудочков сердца продолжает свой путь по артериям больщого и малого кругов кровообращения. Артерии являются не только проводниками, но и активными регуляторами объёма кровоснабжения в организме (благодаря симпатической иннервации гладких мыщц их стенок). Например, наименьшие из них — артериолы — при необходимости открываются, чтобы лучше снабжать кровью напряжённо работающий орган, или немного уменьшают свой просвет в органе, который находится в состоянии покоя. ш I fi Ш ; ^ I Ш §1 S' S' =;i 4Ui S X I I' D. Ш 0| (a 2i 7fi Рис. 64. Места прощупывания пульса; 1 — на лучевой артерии; 2 — на височной артерии; 3 — на сонных артериях АРТЕРИАЛЬНЫЙ ПУЛЬС. Если прощупать большую артерию на периферии тела (рис. 64), можно почувствовать, что она ритмично колеблется в такт сокращениям сердца. Эти колебания называются артериальным пульсом (с латин. удар, толчок). Они предопределены растягиванием стенок аорты крювью, которую выталкивает левый желудочек сердца. С определённой скоростью эти колебания распространяются по всей артериальной системе, ух-асая возле капилляров. Каждьш удар пульса в норме отвечает одному сокращению сердца. У взрослого человека оно сокращается 60-85 раз в минуту. Частота пульса зависит от состояния вегетативной и центральной нервной системы. Пульс характеризуется ритмичностью, частотой, а также наполнением. Последнее зависит от количества крови, которую выбрасывает левый желудочек. При потере сознания, в состоянии обморока, когда резко падает давление, пульс имеет слабое наполнение и его почти невозможно прощупать. АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ. Кровь двигается по артериям с определённым давлением, что очень важно для обмена веществ между ней, клетками и тканями. В главную артерию — аорту — кровь из левого желудочка поступает под большим давлением, в норме — 130 мм рт, ст., в лёгочную артерию правый желудочек выталкивает кровь со значительно меньшим давлением — 25 мм рт. ст. (это максимальное, или систолическое, давление). Во время расслабления сердца артериальное давление уменьшается (минимальное, или диастолическое), однако никогда не падает до нуля и составляет в аорте и больших артериях большого круга кровообращения 70-80 мм рт. ст., а в лёгочной — 10 мм рт. ст. Кровяное давление в артериях снижается по мере отдаления их от сердца. Там, где артерии переходят в капилляры, оно падает до 20-30 мм рт. ст. Разница (перепад) кровяного давления на разных участках артериальной системы обеспечивает нормальное продвижение крови. Артериальное давление измеряют на плечевой артерии специальным прибором — тонометром (рис. 65). В ней кровяное давление в норме составляет 110/70 - 120/80 мм рт. ст, ФИЗИОЛОгаЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ и РЕГУЛЯЦИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ. Возбуждение симпатической нервной системы (что сопровождается повышением концентрации адреналина в крови) повышает артериальное давление, а возбуждение парасимпатической — снижает его. У здорового человека артериальное давление постоянно. Оно может повышаться при значительном физическом или эмоциональном напряжении. Однако иногда избыточные, даже положительные эмоции могут повлечь резкое снижение артериального давления. Тогда человек теряет сознание. Чтобы поддерживать артериальное давление на постоянном уровне, в организме здорового человека Рис. 65. Измерение артериального давления на плечевой артерии действуют специальные приспособительные механизмы. Высшими центрами такой регуляции являются гипоталамус и сосудисто-двигательный центр продолговатого мозга, один из отделов которого отвечает за повышение артериального давления, а другой — за его снижение. ГИПЕРТОНИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ И ЕЁ ПРОФИЛАКТИКА. Это заболевание можно назвать болезнью неправильного образа жизни, которая вызывается малоподвижностью, особенно у людей, занимающихся напряжённым умственным трудом (математики, программисты, учителя, диспетчеры и др.), курением, перееданием, недосыпанием. Основным её признаком является повышенное (почти постоянное), иногда до очень высокого уровня артериальное давление, ухудшение кровоснабжения внутренних органов, возникновение разрывов артерий или их тромбозы. Снижают артериальное давление отвары некоторых лекарственных растений: боярышника, крапивы собачьей, рябши>1 черноплодной, мелиссы и др. АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПОТОНИЯ — состояние стойкого снижения артериального давления в результате постоянного расширения артериол, часто наблюдаемое в подростковом и юношеском возрасте. Её причиной могут быть гиподинамия, недостаточное питание, разные злоупотребления. Проявляется гипотония общей слабостью, головокружениями, подавленным настроение,м. Профилактика артериальной гипотонии и гипертонии заключается в частом пребывании на свежем воздухе, выполнении физических упражнений, рациональном питанш!, соблюдении правильного образа жизни, режима труда и отдыха. АТЕРОСКЛЕРОЗ называют «ржавчиной жизни», потому что он разрушает стенки артерий. Причины его возникновения те же, что и гипертонической болезни, а также злоупотребление животными жирами, курение. Развитие атеросклероза начинается с повышения содержания жира и холестерина (жироподобное вещество) в крови. Это вещество проникает в стенку артерии и, откладываясь в ней, образует атеросклеротическую бляшку. Она состоит из жирового ядра и фиброзной покрышки. Бляшки вызывают утолщение стенок артерий, сужение просвета сосуда и ухудшение кровообращения (рис. 66). Атеросклеротическая бляшка может стать причиной образования тромба в середине сосуда. КУРЕНИЕ И СОСТОЯНИЕ АРТЕРИЙ, Никотин вызывает сильный спазм и сужение сосудов, стимулируя развитие атеросклероза. Кроме того, от курения может возникнуть тяжёлая болезнь — склероз артерий, при которой срастаются их стенки. В артериях прекращается течение крови, из-за чего наступает гангрена (омертвение) чаще всего нижних конечностей. От этой болезни страдают в первую очередь мужчины. Если человек немедленно не прекратит курить и своевременно не начнёт лечение, придётся ампутировать поражённую конечность. Рис. 66. Атеросклероз: 1 — атеросклеротическая бляшка; 2 — суженный просвет артерии I ^ Ц- 10 о о X к ш < о. ш '§ о. 77 л Это интересно знать. Известно, что только половина крови циркулирует кровеносными сосудами, остальная находятся в кровяных депо; в печени (20 % всей крови), селезёнке (16 %), коже (10 %). При необходимости (например, при выпол- 78 нении физической работы, кровопотере) кровь выбрасывается из депо в кровеносные сосуды. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Какие сосуды входят в состав артериальной системы? 2. Объясните механизм движения крови по артериям. 3. Благодаря чему артерии выдерживают достаточно высокое давление крови? 4. Опишите функцию гладких мышц артерий. 5. Объясните механизм регуляции функции гладких мышц артерий. 6. Благодаря чему возникает артериальный пульс? 7. Объясните, чем определяется уровень артериального давления. 8. Почему у здорового человека артериальное давление постоянное? 9. Назовите факторы, которые нарушают уровень артериального давления. 10. Объясните приспособительное значение относительного постоянства артериального давления. 11. Назовите факторы, которые способствуют нормализации артериального давления. 12. Обоснуйте, почему гипертоническую болезнь называют болезнью неправильного образа жизни. 13. Что нужно знать, чтобы предотвратить гипертоническую болезнь? 14. Объясните механизмы возникновения артериальной гипотонии. Составьте памятку её предупреждения. 15. Объясните механизм возникновения атеросклероза. К чему он приводит? Самостоятельная работа с учебником. 1. Какое практическое значение имеет умение считать пульс и измерять артериальное давление? 2. Как курение влияет на состояние артерий? О Вопросы для любознательных. 1. Какое имеет значение разница давления крови в разных отделах сосудистой системы? 2. Что является причиной непрерывного движения крови по кровеносным сосудам? О Практическая работа № 2 ТЕМА. Измерение частоты сердечных сокращений и артериального давления. ЦЕЛЬ: научиться измерять частоту сердечных сокращений и артериальное давление. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: секундомер или часы с секундной стрелкой, тонометр и фонендоскоп. ХОД РАБОТЫ: 1. На лучевой артерии прощупайте пульс и посчитайте его на протяжении минуты у испытуемого, сидящего на стуле. 2. Измеряйте артериальное давление у сидящего испытуемого. Правила измерения давления. Наложите манжету тонометра на 1-3 см выше от локтевого изгиба, чтобы она плотно, но не сжимая ткань, охватила плечо. В локтевой ямке прощупайте пульсирующую плечевую артерию и приложите к этому месту фонендоскоп. Накачивая воздух в манжете, доведите давление в ней до максимального, Пульс при этом должен исчезнуть. Поверните винтовой кран и, медленно выпуская воздух из манжеты, прослушивайте наличие тонов на плечевой артерии. Момент их появления совпадает с максимальным (систолическим) давлением, величину которого вы увидите на тонометре. Продолжая медленно выпускать воздух из манжеты, вы заметите, что в какой-то момент тоны исчезли; этот момент соответствует минимальному (диастолическому) давлению. Запишите результаты измерений. 3. Измерьте артериальное давление у лежащего исследуемого. Сравните величину давления с предыдущей. (Объясните полученные результаты. ВЫВОД 1. Объясните практическое значение умения измерять пульс и артериальное давление. 2. Объясните изменения артериального давления в разных положениях тела человека. Домашнее задание. Рассмотрите рис. 64 и, стоя перед зеркалом, определите место измерения артериального пульса. Измерьте его способом, выученным на уроке, у себя и у членов своей семьи. §27 ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО КАПИЛЛЯРАМ И ВЕНАМ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: капилляры, венулы, вены. ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО КАПР1ЛЛЯРАМ. Приближаясь к тканям, артерии разветвляются на всё более мелкие артерии — артериолы, которые переходят в капилляры (с латан, волос), Сквозь их стенки осуществеляется важнейший жизцешпмй процесс — снабжение клеток н тканей кислородом и питательными веществами и удаление из них отработанных продуктов обмена веществ и углекислого газа. Как мы уже знаем, посредником этого обмена является межклеточная жидкость. Стенки капилляров проницаемые для кислорода и углекислого газа, разных растворённых в крови питательных веществ, лейкоцитов и непроницаемые в обычных условиях для эритроцитов, тромбоцитов и белков плазмы. Кислород и углекислый газ, питательные вещества и отработанные продукты обмена веществ переходят из капилляров в межклеточную жидкость, а затем в клетки и ткани или в обратном направлении в результате диффузии и осмоса. Общая площадь капилляров в организме человека составляет приблизительно 1500 га. На этой поверхности толщиной 7-8 мкм находится всего 250 мл (один стакан) крови. ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО ВЕНАМ. Забрав из межклеточного вещества продукты жизнедеятельности клеток и углекислый газ, капилляры сливаются сначала в небольшие (их называют венулами), а затем в более крупные вены. В отличие от артерий, стенки вен имеют незначительный слой гладкомышечных волокон и не могут активно проталкивать кровь к сердцу. Поэтому она медленно, со скоростью 0,05-0,1 м/с продвигается вверх венами нижних и верхних конечностей, благодаря преимущественно сокращениям скелетных мышц. Когда же эти мышцы расслабляют, клапаны, которые есть в венах, предотвращают движение крови в обратном направлении (рис. 63). Благодаря небольшой толщине слоя гладкой мускулатуры и наличию эластичных волокон стенкам вен свойственна значительная растяжимость. Поэтому они могут вмещать (депонировать) много крови. Давления, образованного во время сокращения желудочков и переданного артериям (остаточное давление), венам уже не хватает. Из-за этого давление у них очень низкое — всего 2-5 мм рт. ст. А в венах, которые размещаются возле грудной полости и на шее в момент вдоха, давление крови отрицательно (по отношению к атмосферному). V/ Это интересно знать. Капилляры открыл 300 лет назад итальянский физиолог Марчелло Мальпиги. Увидев под микроскопом капилляры и кровообращение в них, он сказал: «Истинно необычное и большое я вижу своими глазами!» 79 80 Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните механизм движения крови капил* лярами и участие их в обмене веществ. 2. Благодаря каким физическим и химическим процессам происходит обмен веществ между капилляром и межклеточной жидкостью? 3. Охарактеризуйте взаимосвязь строения и функций капилляров. 4. Какие сосуды входят в состав венозной системы? 5. Охарактеризуйте взаимосвязь строения и функций вен. 6. Определите взаимосвязь венозной системы и скелетных мышц. О чём это свидетельствует? 7. Объясните, что препятствует движению крови в венах в обратном направлении. 8. Объясните, с чем связана значительная растяжимость стенок вен. Какое это имеет биологическое значение? Самостоетельная работа с учебником. Сравните строение стенок артерий, вен и капилляров. Выясните признаки их подобия и отличия. Как это связано с их функциями? Практическая работа № 3 ТЕМА. Реакция сердечно-сосудистой системы на дозированную нагрузку. ЦЕЛЬ: выяснить как изменяются частота пульса и артериальное давление после дозированной физической нагрузки. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: секундомер или часы с секундной стрелкой, тонометр и фонендоскоп. ХОД РАБОТЫ: 1. На лучевой артерии прощупайте пульс и посчитайте его на протяжении минуты у испытуемого, сидящего на стуле. 2. Сделайте аналогичные подсчёты у исследуемого, который стоит. 3. Посчитайте пульс после 10 приседаний. 4. Измерьте артериальное давление у ученика, который сидит (правила измерения давления см. в практической работе № 2). 5. Измерьте артериальное давление у человека после 10 приседаний. Сравните его величину с предыдущими показателями. 6. Полученные результаты запишите в таблицу. ВЫВОД Объясните изменения артериального давления в разных положениях тела человека до и после дозированной нагрузки. О Домашнее задание. Используя текст параграфа, укажите, по каким сосудам кровь двигается медленнее всего. В чём заключается значение этого явления? Ответы запишите в тетрадь. Вопросы для любознательных. Объясните, почему у штангиста, когда он поднимает штангу, или у певца, когда он берёт верхнюю ноту, вздуваются шейные вены. ООО ЗАБОЛЕВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ^ZO И ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: здоровое, тренированное, нетренированное н больное сердце, правила тренировки сердечной .мышцы, инфаркт .миокарда. ЗДОРОВОЕ, ТРЕНИРОВАННОЕ И НЕТРЕНИРОВАННОЕ, БОЛЬНОЕ СЕРДЦЕ. Здоровое сердце бывает у человека, который ведёт рациональный образ Николай Амосов (1013-2002) ЖИЗНИ, в состоянии покоя оно выбрасывает 4-5 л крови в минуту, а при физическом напряжении — до 20 л. Здоровое сердце всегда имеет резерв (определённый коэффициент) выносливости. Большим пропагандистом здорового образа жизни, тренировки скелетных мышц и мышц сердца был украинский врач-хирург Николай Амосов. Нетренированное сердце имеет человек, который ведёт малоподвижный образ жизни. Оно может обеспечить нормальные выбросы крови только в состоянии покоя, а при любой нагрузке не способно удовлетворить потребности организма. Например, в покое такое сердце так же, как и здоровое, способное выбросить 4 л крови в минуту, но при физическом напряжении вместо 20 — всего 6 л. Это нужно помнить! Нетренированное сердце — это очень опасно! Больное сердце — это такое, которое в результате разных заболеваний клапанов, сердечной мышцы, венечных артерий и др. не способно выбрасывать нужное количество крови даже в состоянии покоя (2-3 л вместо 4-5 л). Ткани человека с больным сердцем не получают достаточного количества кислорода даже в покое, а любое физическое напряжение может повлечь смерть от сердечной недостаточности. Тренированное сердце. Когда человек постоянно тренирует своё тело, его сердце может обеспечить нормальный выброс крови даже в условиях самых тяжелых физических или эмоциональных нагрузок. Благодаря физическим упражнениям мышца сердца увеличиваются в объёме (рабочая гипертрофия), в них накапливается много веществ (сократительные белки, АТФ), которые усиливают их сокращения. При интенсивном физическом напряжении такое сердце увеличивает силу своих сокращений и выбрасывает достаточное для организма количество крови не за счёт увеличения частоты сердечных сокращений, а только за счёт увеличения их силы (Tg есть увеличения ударного объёма крови). ПРАВИЛА ТРЕНИРОВКИ СЕРДЕЧНОЙ МЬШ1ЦЫ. Тренироваться необходимо на протяжении всей жизни, начиная с лёгких упражнений, постепенно переходить к более тяжёлым. Почему именно так? Внезапная перегрузка сердца у нетренированного человека может привести к тяжёлым осложнениям, даже к развитию инфаркта миокарда и сердечной недостаточности. У 14-16-летних юношей и девушек соотношения массы сердца к телу меньше, чем у взрослого человека, поэтому оно может не выдержать больших нагрузок в случае перетренировки даже в таком возрасте. Во время тренировки нужно контролировать частоту пульса: она не должна превышать 150 ударов в минзпу. Если частота пульса больше, выполнение упражнения необходимо прекратить. Все физические упражнения необходимо выполнять на свежем воздухе или в хорошо проветриваемом помещении! БОЛЕЗНИ СЕРДЦА. ИХ ПРОФИЛАКТИКА, Не ТОЛЬКО малоподвижный образ жизни, но и др^тие причины могут привести к заболеваниям сердца. Это — курение, употребление алкоголя, наркотиков, переедание, стресс, воспалтт-тельные процессы в организме. Наиболее сердца является инфаркт миокарда — oNi^^TB. idnit 'racTn сердечной мьП1п(ы I I < о. л \ О 0 ,9 ‘ S 1 X ш S Q ; < I Q. lA в О а. 81 yj s X U) & О о t ф~ s c; X' 3 < a 1Л О о a О Я1' Рис. 67. Инфар1П' миокарда: просвет коронарного сосуда; 1 — неповреждённый; 2 — атеросклеротически поражённый, где на месте атеросклеротической бляшки образовался тромб, который стал причиной инфаркта миокарда в результате прекращения притока крови в участке венечной артерии (рис. 67). Как мы уже знаем, никотин вызывает спазм артерии, кровь по которой начинает двигаться медленнее. Это создаёт условия для возникновения тромба, что приводит к инфаркту миокарда. Никотин также стимулирует симпатическую нервную систему, работу надпочечных желёз (выбросы адреналина). Сердечные сокращения ускоряются, сердечная мышца истощается. Возникает постоянный внутренний стресс. Человек становится нервозным. У него может развиться гипертоническая болезнь. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните, что такое здоровое, тренирова-* иное, нетренированное, больное сердце. 2. Объясните, какое сердце можно считать нетренированным и какие признаки его характеризуют. 3. Обьясниге, почему нетренированное сердце — это опасно. 4. Почему возникают болезни сердца? 5. Какие позитивные изменения можно наблюдать в тренированном сердце? 6. Объясните механизм улучшения работы тренированного сердца. 7. К каким осложнениям может привести перегрузка сердца? 8. Какой механизм развития инфаркта миокарда? Самостоятельная работа с учебником. Составьте правила тренировки сердечной мышцы. Подчеркните, о чём нужно помнить, когда вы начали тренировку. Практическая работа Ns 4 ТЕМА. Изучение кровообращения. Изменение в тканях при нарушении кровообращения. ЦЕЛЬ: изучить влияние разных факторов на кровообращение. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: ванночки для рук с холодной (18 'С) и горячей водой (38-39 'О. термометр для воды, секундомер или часы с секундной стрелкой, полотенце. ХОД РАБОТЫ: 1. Найдите на предплечье участок вены, который не разветвляется. Прижмите её пальцем в периферической части. Другим пальцем выжмите из вены кровь. Обратите внимание на то, что вена остаётся пустой до тех пор. пока вы не снимете палец, который её пережимает. 2. Посмотрите на свой ноготь. Сильно нажмите на него пальцем другой руки. Снимите палец. Оцените изменение цвета ногтя. 3. Опустите руки в ванночки с холодной и горячей водой на 3-5 мин. Выньте руки из ванночек и сравните их цвет. Зафиксируйте, через сколько секунд цвет рук станет одинаковым. ВЫВОД Объясните изменения кровообращения во всех трёх опытах. %•* Домашнее задание. 1. Расскажите членам своей семьи о механизме возникновения инфаркта миокарда. 2. Опишите возникновение понятия «марафонский бег». V,' ЁМА 5 ХАНИЕ Wi 1^5 И §29 ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ И ГАЗООБМЕНА Первый этап Второй этап . iiiliijii 1и.;.ЯГ<>1 tt I I'Mti.ibi ■ылиши, rabuuoMi'it. лапы ;iu.\u i4< ' < Kap'iit MM и.оип, i.' ic'ttvMiKK'* (ыхаиис ПОНЯТИЕ О ДЫХАНИИ И ГАЗООБМЕНЕ. Говорят: нужен, как воздух, имея в виду что-то необходимое, без чего не прожить. Действительно, человек без пищи выдерживает 40 суток, без воды — до 5 дней, а без воздуха — лишь 5 мин. Дыхание человека является обязательным условием его жизни. Дыхание — это совокупность процессов, которые обеспечивают поступление в организм кислорода, использования его в окислительных процессах и удаления из организма углекислого газа. Раньше это понятие означало процесс вдоха и выдоха воздуха. Теперь оно охватывает обмен газов между окружающей средой и клеткой, то есть газообмен. а также сложные окислительные реакции в к.тетке с высвобождением энергии ЛТФ, выработкой углекислого газа и воды. ЗНАЧЕНИЕ ДЫХАНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗМА. Организм человека получает энергию в результате окисления углеводов, жиров и белков. Этому способствует снабжение его кислородом из окружающей среды, поскольку собственных запасов кислорода организм не имеет. Чтобы происходил процесс окисления и высвобождалась энергия, каждая клетка организма должна постоянно получать определённое количество кислорода, что обеспечивается процессами дыхания и газообмена. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ И ГАЗООБМЕНА (рис. 68). Первый -внешнее дыхание — это обмен воздуха между атмосферой и лёгочными альвеолами (лёгочная вентиляция). К этому процессу относятся дыхательные дви- Рис. 68. Этапы газообмена: 1 — кислород; 2 — углекислый газ; 3 — лёгкое; 4 — альвеолы; 5 — аорта, б — лёгочные артерии; 7 — лёгочные вены; 8 — сердце; 9 — вена; 1и — артерия; 11 — капилляры; 12 — клетки тела 43 s I X 1 31 a- 84 Рис. 69. Газообмем в лёгких и тканях: а) газообмен в лёгких: б) газообмен в тканях: 1 — лёгочный пузырёк; 2 — артериальная кровь; 3 — венозная кровь; 4 — клетки; 5 — межклеточная жидкость; 6 — полость альвеолы; 7 — стенка капилляра; 8 — плазма; 9 — эритроцит женил — вдох и выдох, направленные на поступление воздуха в дыхательные пути, а из них — к лёгким и в обратном направлении (рис. 69). Второй этап — переход (путём диффузии) кислорода из лёгких в кровь и углекислого газа в обратном направлении. Третий этап — траспортировка газов кровью — заключается в перенесении кислорода к клеткам всего организма, а углекислого газа, образуещегося в ктетках, к лёгким. Четвёртый этап — газообмен между кровью и клетками. Кровь отдаёт клеткам кислород в результате его диффузии из капилляров в межклеточную жидкость, а оттз'да — к клеткам. Кислород проникает сквозь тоненькую стенку капилляра, потому что в межклеточной жидкости его концентрация меньше. Из межклеточной жидкости в клетку кислород попадает так же, потому что в клетках его концентрация ешё более низкая. Веноз)[ая кровь :iaoHpaeT углекислый газ путём диффузии. !С1етка, в процессе жизнедеятельности котороуг накопилось много СОо, отдаёт его в межклеточную жидкость, где его меньше, а оттуда — в капилляры. И последний, пятый этап — к.аетпчное дыхание. ТРЛНепОРтаРОВКА газов кровью. Систе.мы органов ды.хания и кровообращения объединяются в единственную функционапьную систему для выполнения общего действия — обеспечения каждой клетки организма киодоро-дом. Незначительное количество кислорода растворено в плазме крови, а 90 % его переносится с. помощью неустойчивсуй формы гемоглобина — оксигемо-глобина. В норме в одном литре артериальной крови оксигемоглобип переносит 190 мл кислорода, в венозной крови эта величина составляет уже 120 мл. Разница — 70 мл кислорода на литр крови (артериовенозная разница) — является тем количеством кислорода, которое забирают клетки и ткани для своей жизнедеятельности. Во время значительных физических напряжений, когда к.детки и ткани используют намного больше кислорода, артериовенозная разница может составлять 100-120 мл/л. Углекислый газ постоянно образуется в клетках и проникает в межклеточную жидкость, а затем в кровь венозной части капилляров. В отличие от кислорода, большая часть углекислого га.за (90 %) транспортируется венозной кровью в растворённом в плазме состоянии в виде кислых солей угольной кислоты. В плазме транспортируются 4 % СО2 и 6 % — в виде карбгемоглобипа. Проходя чере;^ лёгкие, венозная кровь отдаёт только 10 % СО2, а остальные 90 % остаются для поддержания её кислотности. КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ является чрезвычайно сложным биохимическим процессом, который заключается в окислении углеводов, жиров и белков с выделением энергии, аккумулирующей в молекулах АТФ, и образованием СОг-Происходит это в митохондриях — «энергетических станциях» клетки, где содержатся ферменты окислительных процессов. Процесс клеточного дыхания очень легко нарушается. Ферменты клеточного дыхания блокируются никотином, продуктами жизнедеятельности некоторых микроорганизмов. Алкоголь и наркотики, имея высокую способность растворять жироподобные вещества клеточных мембран (в т. ч. и митохондрий) и разрушать дыхательные ферменты, грубо нарушают процесс внутриклеточного дыхания. Причинами его нарушения может быть также авитаминоз, белковое и углеводное голодание, хронические профессиональные отравления, влияние радиации. ы X 2 ct ^ Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните, почему дыхание присуще всем живым существам. 2. Объясните биологическое значение кислорода для организма человека. 3. Рассмотрите рис. 68. Запишите в тетрадь последовательность этапов дыхания и газообмена. 4, Обоснуйте значение газообмена и клеточного дыхания. Попробуйте выяснить, в чём заключаются физические причины газообмена в лёгких, тканях и клетках. 5. Обоснуйте взаимосвязь сердечно-сосудистой и дыхательной систем как единой функциональной системы. 6. Объясните роль гемоглобина в перенесении кислорода. 7. Как и с какой целью кислород попадает в ткани организма? 8. Выясните химические и физические механизмы газообмена в тканях и клетках. 9. Где происходит процесс окисления сложных химических соединений? Самостоятельная работа с учебником. Известно, что во время выдоха большая часть углекислого газа остаётся в организме. Найдите в параграфе объяснение этого биологического явления. Обоснуйте его значение. {I; Домашнее задание. Запишите в виде таблицы основные этапы дыхания. §30 ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: органы дыхания, дыхательные пути, носовая полость, глотка, миндалины, гортань, голосовые связки, трахея и бронхи, лёгкие, альвеолы. СТРОЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ. Дыхательная система (органы дыхания) — это система органов, которые принимают участие в транспортировке воздуха дыхательными путями, в газообмене между организмом и окружающей средой. Она состоит из дыхательных, или воздухоносных, путей (носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи) и лёгких. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ фис. 70). Носовая ПОЛОСТЬ разделена костнохрящевой перегородкой на правую и левую части. В каждой из них есть три извилистых носовых хода: верхний, средний и нижний. В нижний открывается носослёзный канал. В слизистой оболочке верхнего носового хода содержатся рецепторы обонятельного анализатора, которые воспринимают запахи, 85 л "ii Рис. 70. Глотка и гортань. Схема дыхательного (синяя линия) и пищеварительного (красная линия) путей в участке глотки и их пересечение: 1 — полость носа; 2 — мягкое нёбо; 3 — твёрдое нёбо; 4 — губы; 5 — полость рта; 6 — язык; 7 — зубы; 8 — носоглотка; 9 — ротоглотка; 10 — собственно глотка, переходящая в гортань; 11 — надгортанник; 12 — полость гортани Рис. 71. Гортань: а) вид спереди; б) вид сзади: 1 — щитовидный хрящ. Если его угол очень выступает вперёд, то образуется так называемый кадык (или адамове яблоко), чаще всего у мужчин Стенки полости носа покрыты слизистой оболочкой с мерцающим эпителием. Реснички эпителия, двигаясь, задерживают и выводят наружу пыль и микроорганизмы, тем самым выполняя защитную функцию. Воздух, который человек вдыхает, в носовой полости согревается или охлаждается кровью, что течёт по густой сетке кровеносных капилляров её слизистой оболочки. Слизистая оболочка содержит железы, которые выделяют слизь, увлажняющую воздух и стенки полости носа; задерживающую и угнетающую жизнедеятельность болезнетворных бактерий, которые попадают туда с воздухом. Слизь вместе с частицами пыли, микроорганизмами удаляется из носовой полости. Рядом с носовой полостью расположены четыре воздухоносные придаточные пазухи носа. Самые большие из них — гайморовые пазухи, распо* ложенные в верхних челюстях по бокам носовой полости, и лобные. Придаточные носовые пазухи соединяются каналами с полостью носа. Нередко случается воспаление этих пазух, например гайморовой — гайморит. Он проявляется непрерывным насморком (часто с гнойными выделениями), головной болью, снижением обоняния, незначительным повышением температуры тела, ознобом. Среди осложнений гайморита — ревматизм, болезни сердца, сосудов, бронхиальная астма и др. Глотка. Воздух поступает в глотку через нос или рот. Лучше всего дышать через нос! Из глотки начинаются две трубки: дыхательная — трахея и пищеварительная — пищевод. Когда человек ест в неудобном положении, одновременно разговаривает и смеётся, пища может попасть в дыхательные пзгги и повлечь сильный кашель или даже удушье. В глотке расположены миндалины. Они подобны лимфатическим железам и являются защитным барьером для всего организма, а не только дыхательных путей. В миндалинах могут скапливаться остатки пищи и бактерии. При остром воспалении миндалин возникает ангина (с латин. сжимать, душить), сопровождающаяся болью и ощущением сжатия горла (особенно при глотании), образованием гнойников на миндалинах, повышением температуры тела, общим недомоганием. Эта болезнь даёт тяжёлые осложнения (ревматизм, болезни сердца). Лечить ангину необходимо только под присмотром врача, выполняя все его назначения. Рис. 72. Положение голосовых связок во время образования членораздельных звуков: а) во время молчания; 6) во время разговора; в) во время шёпота; 1 — голосовые связки; 2 — голосовая щель Гортань — это часть дыхательной трубки, предшествующая трахее (рис. 70, 71). Она образована девятью подвижными хрящами, наибольшим из которых является щитовидный, легко смещающийся при разговоре, кашле, пении, глотании. В гортани расположены две голосовые связки (рис. 72) — эластичные, упругие волокна, покрытые слизистой оболочкой. Между ними размещена голосовая щель. Напряжение и натяжение голосовых связок может изменяться благодаря сокращению или расслаблению мышц, прикреплённых к ним. Голосовые связки при прохождении через них воздуха во время выдоха могут колебаться, образуя звуки разных частот (от 10-15 до 80 Гц). Чем больше частота колебаний, тем выше тембр голоса. На высоту голоса влияет также и длина голосовых связок: у женщин они короче, чем у мужчин. Сила голоса зависит от напора струи выдыхаемого воздуха. Курение и употребление алкоголя негативно влияют на голосовые связки, разрушая их. В период полового созревания происходит изменение голоса (особенно у мальчиков), что длится 1,5-2 года. Приблизительно в 20 лет голос становится стабильным. Голос нужно беречь. Поэтому не курите, не употребляйте алкоголь, не кричите без надобности, заматывайте шею шарфом в холодную погоду, не дышите на морозе ртом. Если возникли болезненные изменения голоса или он исчез, немедленно обращайтесь к врачу! Трахея — орган длиной 10-12 см и диаметром около 1,5-2 см. Её стенки имеют хрящевые полукольца, которые не дают ей спадаться, а помогают свободно пропускать воздух. Одновременно мягкая мышечная задняя стенка не мешает прохождению пищи по пищеводу, который сзади прилегает к трахее. Начинается трахея с гортани, переходит в грудную полость, где разделяется на два главных бронха — правый и левый, которые идут к соответствующим лёгким. Правый бронх делится на три веточки, а левый — на две. В лёгких веточки многократно разветвляются, образуя бронхиальное дерево. Самые тонкие бронхи называют бронхиолами. Они заканчиваются лёгочными мешочками, стенки которых образованы лёгочными пузырьками, или альвеолами (рис. 73, 74). Бронхи имеют хрящи в своих стенках, поэтому никогда не спадаются. Они являются не только воздухоносными Рис. 73. Анатомическое строение лёгких: 1 — правый главный бронх; 2 — рёбра; 3 — частицы лёгких; 4 — диафрагма; 5 — сердечная выемка; 6 — плевра; 7—трахея; 8 — левый главный бронх; 9 — альвеолы 88 трубками, но и выполняют барьерную функцию. Секреторные клетки эпителия продуцируют слизь, на которой оседают частицы пыли и содержатся макрофаги, захватывающие и переваривающие различные микроорганизмы. АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЛЁГКИХ. Лёгкие - парный орган (рис. 73). OifH размещаются в грудной полости по обе стороны от сердца, снизу прилегают к диафрагме, имеют конусообразную форму и состоят из частиц, которых в правом лёгком три, а в левом — два. Каждое лёгкое покрыто двумя листками оболочки — плеврой, образующей герметический мешок — плевральную полость. В ней нет воздуха, а давление отрицательное по отношению к атмосферному. Благодаря этому венозная кровь большого круга кровообращения возвращается обратно к правому предсердию, а лёгкие могут расширяться при вдохе. В норме листки плевры влажные и во время дыхания легко скользят друг по другу, не создавая никаких ощущений. При возникновении воспаления листки утолщаются, высыхают, трутся друг о друга, из-за чего в грудной клетке при вдохе возникает сильная боль. С внутренней стороны каждого лёгкого есть ворота, через которые к его середине входят главный бронх, лёгочная артерия и выходят легочные вены. Левое лёгкое имеет сердечную выемку, где лежит сердце. Основной структурнофункциональной единицей лёгких являются альвеолы. АЛЬВЕОЛЫ (рис. 74) (с латин. амбарчик). Каждое лёгкое имеет 300-350 млн альвеол, общая площадь которых (дыхательная поверхность лёгких) составляет 90-100 м2, что в 50 раз превышает площадь поверхности тела. Альвеолы являются той частью лёгких, где происходит газообмен между атмосферным воздухом и воздухом их полости, то есть — лёгочная вентиляция. Диаметр альвеол — 150-300 мкм, а толщина их стенок — 0,4-1,5 мкм. Стенки альвеол состоят только из одного слоя клеток и эластичных волокон, которые дают возможность альвеоле растягиваться во время вдоха и сжиматься во время выдоха. Стенки альвеол густо оплетены сетью капилляров. Венозная кровь поступает по капиллярам к лёгким из разветвлений лёгочной артерии. Она насыщенна углекислым газом и бедна кислородом. Через тонкую альвеолярно-капиллярную мембрану углекислый газ попадает в полость к альвеолам путём диффузии, а во время выдоха Рис. 74. Строение альвеол: выводится из организма. В то же время 1 — кровь, насыщенная углекислым га- кислород из воздуха альвеол поступает зом; 2 — кровь, насыщенная кислородом: 3 - лёгочные капилляры; 4 - ка- « кровь, превращая ее в артериальную, пилляр; 5 — эритроциты; 6 — воздух которая оттекает в левое предсердие. о Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Охарактеризуйте взаимосвязь строения и функций дыхательных путей. 2. Объясните, благодаря каким особенностям строения дыхательные пути выполняют защитную (барьерную) функцию. 3. Охарактеризуйте взаимосвязь строения и функций носовой полости. 4. Назовите известные вам болезни носовой полости, глотки и носоглотки. Объясните, в результате чего они возникают. 5. Охарактеризуйте взаимосвязь между строением и функциями глотки. 6. Охарактеризуйте взаимосвязь между строением и голосовой функцией гортани. 7. От чего зависит высота и сила голоса? 8. Охарактеризуйте взаимосвязь между строением и функциями трахеи и бронхов. 9. Какое строение имеют лёгкие? Как осуществляется газообмен в альвеолах? О Самостоятельная работа с учебником. Рассмотрите рис. 70 и определите, из каких частей состоит глотка. Объясните, почему опасно разговаривать во время еды. О Вопросы для любознательных. Почему животные не владеют членораздельной речью? Домашнее задание. Объясните, в чём заключается взаимосвязь между строением и функциями органов дыхания. §31 ЛЁГОЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ. РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: лёгочная вентиляция, вдох, выдох, диафрагма, объёмные показатели дыхания, жизненная ёмкость лёгких, газообмен, нервная регуляция дыхания, гуморальная регуляция дыхания. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ЛЁГОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ. Лёгочная вентиляция (с латин. проветривать, изменение воздуха) — это этап газообмена, благодаря которому воздух обменивается .между лёпсими и окружающей средой. Внешнее дыхание происходит в результате изменения объёма грудной полости во время вдоха и выдоха. Во время вдоха объём лёгких увеличивается, при выдохе — уменьшается. Вдох и выдох — это дыхательный никл, что Д1ится в с))еднем 3-5 с. ДВИЖЕНИЕ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ. Вдох и выдох у человека возможны благодаря согласованной деятельности межрёберных мышц, диафрагмы и мышц передней брюшной стенки под конт ролем рит.чичной деятельности центра дыхания продолговатого мозга. Вдох — это активный процесс сокращения внешних межрёбериых мышц и расслабления внутренних. Рёбра в этот момент поднимаются вверх и выдвигаются впёред, отдаляясь от позвоночника. В то же время сокращаются поперечнополосатые .мышцы диафрагмы. Она становится более плоской и опускается на 2-4 см. При этом объём грудной клетки увеличивается, и в ней образуется отрицательное давление. Атмосферный воздух как будто всасывается грудной клеткой и заполняет альвеолы до тех пор, пока давление воздуха в лёгких не уравняется с атмосферным. Выдох происходит преимущественно пассивно в резу.чьтате сокращения эластичных стенок альвеол, растянутых во время вдоха, и расслабления межрёберных и диафрагмальных мышц. При глубоком выдохе сокращаются 89 00 Рис. 75. Изменение объёмов лёгких в зависимости от глубины выдоха и вдоха: 1 — глубокий выдох; 2 — спокойный вдох, спокойный выдох; 3 — глубокий вдох внутренние межрёберные мышцы, что приводит к уменьшению объёма грудной полости, и давление в альвеолах становится выше атмосферного. Воздух выталкивается из лёгких и происходит выдох. При физической нагрузке или кислородном голодании для усиления дыхания начинают работать мышцы грудной клетки и брюшной стенки. ОБЪЁМНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЫХАНИЯ (рис. 75). В состоянии покоя взрослый человек осуществляет в минуту 12-16 дыхательных циклов, во время сна — 10-12, а при физической нагрузке, волнении, тяжёлой болезни — до 30-35 дыхательных циклов. У маленьких детей и лиц старшего возраста частота дыхания в состоянии покоя более высокая (20-25 дыхательных циклов в минуту). Во время спокойного вдоха в лёгкие попадает приблизительно 500 мл (300-800) воздуха. Это называется дыхательным объёмом. Глубоко вдохнув, человек может набрать еще 1500-3000 мл воздуха — .что дополнительный, или резервный, объём вдоха. После спокойного выдоха человек может дополнительно выдохнуть еще 1300-1500 мл воздуха — резервный объём выдоха. Если сложим эти показатели, получим величину жизненной ёмкости лёгких. Например: 500 + 2500 -ь 1300 = 4300 мл. Даже после глубокого выдоха в альвеолах и воздухоносных путях остается 1000-1500 мл воздуха — остаточный объём воздуха. Жизненная ёмкость лёгких определяется как максимальный объём воздуха, который можно вдохнуть или выдохнуть за один вдох или выдох. У женщин она составляет 3000-4500 мл, а у мужчин — 4000-5500 мл. Здоровый образ жизни и физические тренировки значительно повышают жизненную ёмкость лёгких. И наоборот: у людей нетренированных, имеющих вредные привычки, эта величина может снизиться до двух литров. Такие лёгкие уже неспособны обеспечивать нормальный газообмен не только при наи-меньщей физической нагрузке, но и в состоянии покоя. Возникает состояние дыхательной недостаточности. ГАЗООБМЕН В ЛЁГКИХ. Состав воздуха в лёгких. Воздух, вдыхаемый человеком, содержит 21 % кислорода, почти 79 % азота и 0,03 % углекислого газа; небольшое количество инертных газов и пары воды. Выдыхаемый воздух содержит приблизительно 16 % кислорода и 4 % углекислого газа. Состав воздуха в альвеолах в результате изменений частоты и глубины дыхания в разных функциональных состояниях организма (в покое, при физической нагрузке, при умственной работе и пр.) остаётся относительно стабильным (14,2 % кислорода и 5,2 % углекислого газа, а также много паров воды). Содержание азота и инертных газов во вдыхаемом, выдыхаемом и альвеолярном воздухе остаётся почти неизменным. НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ. В продолговатом мозге функционирует безусловно-рефлекторный центр регуляции дыхания, или дыхательный центр. В нём есть два участка — один руководит вдохом, а другой — выдохом. Приблизительно через каждые 3-4 с возникает возбуждение в центре вдоха. Оно через спинной мозг передаётся к дыхательным межрёберным мышцам и диафрагме. Мышцы сокращаются, объём грудной клетки увеличивается — осуществляется вдох. При этом нервные импульсы от мышц и лёгких поступают в продолговатый мозг. Они вызывают возбуждение центра выдоха, в то же время тормозя центр вдоха. Дыхательные мьшщы раслабляются, объём грудной клетки уменьшается — осуществляется выдох. После этого дыхательный цикл начинается снова. Дыхание может ускоряться или замедляться под воздействием высших отделов головного мозга (коры) на дыхательный центр продолговатого мозга. Поэтому человек может произвольно на определённое время (45-300 с) задерживать дыхание, ускорять или замедлять его. Примером управления своим дыханием является пение или игра на духовых музыкальных инструментах. Однако влияние коры на дыхательный центр ограничено. При резком повышении концентрации СО2 в крови происходит непроизвольный вдох. Если определённые ситуации, которые регулярно повторяются, сопровождаются изменениями дыхания, то у человека могут вырабатываться условные рефлексы. Например, под воздействием стресса человек начинает волноваться, и это всегда сопровождается углублением и ^щащением дыхания. ЗАЩИТНЫЕ РЕФЛЕКСЫ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ. Чихание - это безусловный рефлекс, с помощью которого из полости носа удаляются пыль, посторонние частички, слизь, пары едких химических веществ и др. За счёт этого организм предотвращает попадание их в другие дыхательные пути. Рецепторы этого рефлекса расположены в носовой полости, а его центр — в продолговатом мозг}'. Чихание может быть также симптомом инфекционного заболевания, сопровождаемого насморком. Со струёй воздуха из носа при чихании выбрасывается множество вирусов и бактерий. Это освобождает организм от инфекционных агентов, но способствует распространению инфекции. Поэтому, когда вы чихаете, обязательно прикрывайте нос платком. Кашель — это также защитный безусловный рефлекс, направленный на удаление через ротовую полость пыли, посторонних частиц, если они попали в гортань, глотку, трахею или бронхи, мокроты, что образуется при воспалении дыхательных путей. Чувствительные рецепторы кашля содержатся в слизистой оболочке дыхательных путей. Его центр — в продолговатом мозгу. ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ. Раздражителем, что влечёт возбуждение дыхательного центра, является углекислый газ, в частности его концентрация в крови. В состоянии покоя взрослый человек делает приблизительно 16 дыхательных движений в мин>'ту. Если уровень СО2 в крови увеличивается, соответствующие рецепторы воспринимают это и посылают нервные импульсы в центр вдоха, увеличивая его активность. В результате этого частота и глубина дыхания увеличиваются. Это интересно знать. У курильщиков защитный кашлевой рефлекс сначала усиливается через раздражение его рецепторов табачным дымом. Поэтому они постоянно кашляют. Однако спустя некоторое время эти рецепторы погибают вместе с ресничными и секреторными клетками. Кашель исчезает, а мокрота, непрерывно образующаяся у курильщиков, задерживается в дыхательных путях, лишённых защиты. Это приводит к тяжёлым воспалительным поражениям всей дыхательной системы. Возникает хронический бронхит курильщика. Человек, который курит, громко храпит во время сна из-за накопления слизи в бронхах. а* .Т У ш' 3 *«« Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните понятие «лёгочная вентиляция». Что является её основой? 2. Объясните механизм вдоха и выдоха. 3. Проанализируйте, какие системы органов обеспечивают вдох и выдох. 4. Объясните, что называют дыхательным и дополнительным объёмом. 5. Почему могут изменяться объёмные показатели дыхания? 6. Определите показатели жизненной ёмкости лёгких. 7. Выясните, как здоровый образ жизни и физические тренировки повышают жизненную ёмкость лёгких. 8. К каким рефлексам относятся чихание и кашель? О. От чего зависит объём потребления кислорода организмом? Вопросы для любознательных. 1. Почему на морозе изо рта идёт пар? 2. Почему по составу выдыхаемого воздуха автоинспектор может выяснить, употреблял ли алкоголь водитель? 3. Для чего ко рту человека, который кажется неживым, подносят зеркальце? Домашнее задание. Обоснуйте, почему пловец, перед тем как нырнуть, делает несколько глубоких вдохов и выдохов. §32 ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОПЮВНЫК ГЮГгятия и термины: простуда, насморк, грипп, бронхит, Rocna.'ieime .'lenoj.x, тл^бсркулёз. I ПРИЧИНЫ З.ЛБОЛЕВАНИЙ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ. МИЛЛИОНЫ микроорганизмов — бактерии, вирусы и грибы — живут в воздухе. Во время вдоха они легко проникают в дыхательные пути, что предопределяет распространение инфекций через дыхательную систему (респираторных инфекций). К инфек-I ционным заболеваниям верхних дыхательных путей принадлежат инфекции приносовых пазух, горла и гортани, которые развиваются в результате вдыха-' ния воздуха, содержащего вирусы и бактерии. Проявлениями заболевания являются воспаление и отёк слизистой оболочки, которой устланы эти структуры. С возрастом у людей развивается иммунитет к большинству вирусов и ре-У2 I же возникают инфекции. Дети значительно чаще болеют респираторными инфекционными заболеваниями. Поражение нижних отделов дыхательной системы может вызвать бронхит или пневмонию. ПРОСТУДА. При переохлаждении человека возбудители респираторных инфекций в верхних дыхательных путях активизируются и провоцируют воспалительный процесс, в первую очередь в слизистой оболочке носовой полости. Возникает насморк, или ринит (с латин. нос). Простуда легко передаётся от одного человека к другому во время кашля или чихания, то есть когда капельки с вирусом попадают на руки, одежду, в воздух. По большей части простуду вызывают вирусы (существует почти 200 таких возбудителей). После попадания в организм вирусы проникают вовнутрь клетки слизистой оболочки. Там они быстро размножаются, выделяя токсичные вещества, которые поступают в кровь, вызывая головную боль, слабость. Кровеносные сосуды носа расширяются в толще слизистой оболочки, предопределяя усиленное выделение жидкости. В инфицированную слизистую оболочку поступают лимфоциты, которые начинают производить вирус-специфические белки (антитела), которые нейтрализуют вирусы. Часть слизистых клеток погибает. Эти клетки, а также погибшие и нейтрализованные вирусы поглощают фагоциты. Слизь, что выделяется из носа, сгущается и имеет определённые примеси из тел погибших лейкоцитов (гной). При простуде применение антибиотиков является неэффективным. Иммунная система больного сама должна преодолеть инфекцию. Это нужно помнить! При насморке носовой платок может стать источником повторного заражения. ГРИПП. Эта вирусная инфекция проявляется лихорадкой, ознобом, головной болью, болью в мыщцах, кащлем. Иногда развивается пневмония. Грипп возникает во время локализованных вспышек или эпидемий и быстро распространяется. Существуют три основные формы гриппа — А, В и С. Иммунитет к вирусу одного типа неэффективный относительно вируса другого. Грипп может быть опасным для жизни детей и пожилых людей. Если при заболевании гриппом не придерживаться постельного режима, могут возникнуть серьёзные осложнения. Это нужно помнить! Человек, больной гриппом, является источником инфицирования окружающих. ОСТРЫЙ БРОНХИТ — воспаление бронхов — развивается внезапно. Он может возникать как осложнение инфекций верхних дыхательных путей (простуды) или сопровождать корь или грипп. Заболевание вызывается преимущественно вирусами, проявляется мокрым кашлем, лихорадкой, иногда незначительными хрипами. ПНЕВМОНИЯ (воспаление лёгких). При пневмонии воспаление возникает в наименьших бронхиолах и альвеолах. Она вызывается вирусами и бактериями, иногда грибами и простейшими. Ранние симптомы: озноб, лихорадка (с повышением температуры тела до 38-40 °С), потливость, боль в мышцах и суставах, головная боль. Впоследствии начинается кашель, боль в груди и одышка. При наличии таких признаков необходимо немедленно обратиться к врачу. Самолечение при пневмонии недопустимо! нужно помнить! Банки, горчичники, разные компрессы теперь в лечении пневмонии не используют. Доказано, что они осложняют воспалительный процесс, поскольку способствуют распространению его в лёгких, а затем с кровью и лимфой — по всему организму. ТУБЕРКУЛЁЗ (с латин. горбик). Это хроническое инфекционное заболевание, одно из самых тяжёлых у человека, что вызывает большую смертность, даже в молодом возрасте. Эта болезнь . ^ Рис. 76. Лёгкие: здоровые (а), пора- поражает разные органы, но чаще всего жённые туберкулёзом (б), курилыци- лёгкие (рис. 76), в которых возникают ка(в) 93 ш 2 2 Ч характерные воспалительные явления. Туберкулёз вызывает бактерия — туберкулёзная палочка, или палочка Коха. С 1995 г. в Украине распространяется эпидемия туберкулёза. Ежедневно инфицируется почти 100 человек. В мире туберкулёзом болеют приблизительно 60 млн человек. Чаще болеют люди со сниженной сопротивляемостью организма, незакалённые, плохо питающиеся, не придерживающиеся гигиенических норм, злоупотребляющие курением, алкоголем, наркотиками. Социальная профилактика туберкулёза заключается в улучшении общего уровня жизни населения, экологического состояния окружающей среды, охране труда и здоровья, содействии развитию физкультуры и спорта. Санитарная профилактика — это лечение больных, наблюдение и обследование членов их семей. С целью раннего выявления туберкулёза широко применяют флюорографическое рентгеновское исследование и диагностические аллергические туберкулиновые пробы, например Манту. Специфическая профилактика туберкулёза заключается во введении всем новорождённым, а при необходимости — подросткам и взрослым, вакцины БЦЖ, что представляет собой ослабленные туберкулёзные палочки, которые способствуют образованию активного искусственного иммунитета. Его длительность — 4-5 лет. 94 л * Это интересно знать. Эпидемии гриппа были известны еще в III ст. до н. э. Особенно страшной была эпидемия гриппа, охватившая все страны мира в 1918-1920 гг. Тогда заболели 1,5 млрд человек, а свыше 20 млн из них умерли. Туберкулёзу столько же лет, сколько и человечеству. Об этом свидетельствуют результаты раскопок и древние письмена. У некоторых египетских мумий учёные обнаружили признаки туберкулёза позвоночника. 4^. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Назовите причины заболеваний дыхательных путей. 2. Объясните, какие факторы вызывают воспаление дыхательной системы. 3. Как проявляется бронхит? 4. Определите причины и проявления воспаления легких. 5. Назовите методы выявления заболевания туберкулёзом. 6. Объясните причины, пути заражения, проявление и следствие туберкулёза лёгких. 7. Какие профилактические мероприятия осуществляет государство для предотвращения туберкулёза? 8. Почему туберкулёз и пневмонию считают очень тяжёлыми болезнями? / Домашнее задание. Составьте памятку предупреждения туберкулёза. Подготовьте сообщение о взаимосвязи туберкулёза и ВИЧ. §33 НЕИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ. ВЛИЯНИЕ КУРЕНИЯ И ЗАГРЯЗНЁННОГО ВОЗДУХА НА ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: кневмиторакс, броихнальпам агтма, хронический бронхит, э.чфнзема, рак лёгких, курение, угарный гал. домашняя пыль. Заболевания, которые предопределяют нарушение дыхания, возникают после повреждения или под воздействием определённых негативных факторов — курения, вдыхания угарного газа, паров органических веществ, пыли и пр. К известным факторам риска принадлежат также пассивное курение, повторные респираторные инфекции в детстве. ПНЕВМОТОРАКС возникает в результате разрыва плевры, что вызывает поступление воздуха в плевральную полость и спадание лёгких. Пневмоторакс чаще всего является следствием травмы, сопровождаемой нарушением целостности грудной полости. Основные симптомы; одышка и боль в грудной клетке, потеря сознания в результате асфиксии (удушья). При пневмотораксе пострадавший нуждается в неотложной помощи, которая заключается в наложении повязки, перекрывающей поступление воздуха в плевральную полость. БРОНХИАЛЬНАЯ АСТМА (с гр. удушье) — тяжёлая хроническая болезнь органов дыхания, которая проявляется приступами удушья и кашля, связанными со снижением проходимости бронхов. В тяжёлых случаях это может привести к смерти человека. По разным данным, астмой болеет 0,5-1 % населения Земли. Чаще астма имеет аллергическую природу. К основным аллергенам, которые провоцируют приступы астмы, относятся плесень, пыльца растений, шерсть животных, пыль, пищевые продукты, лекарства. ХРОНИЧЕСКИЙ БРОНХИТ, Основными факторами риска возникновения этой болезни являются курение и действие химических раздражителей. Сначала кашель возникает преимущественйо в дождевые холодные месяцы, а впоследствии начинает тревожить постоянно. Появляются также хрипота голоса и одышка. Причиной развития хронического бронхита является то, что раздражение бронхов табачным дымом или определёнными химическими факторами стимулирует избыточное продуцирование слизи. В то же время повреждаются реснички на слизистой оболочке бронхов. Это приводит к задержке в дыхательных пзпгях слизи, в которой размножаются бактерии. Накопление слизи в бронхах рефлекторно вызывает кашель. ЭМФИЗЕМА. При эмфиземе атьвеолы лёгких растягиваются и разрываются. Большинство больных с выраженным поражением лёгких э.мфиземой — курильщики. Кроме этого, фактором риска является наследственный дефицит определённого фермента. Это заболевание неизлечимо, но прекращение курения значительно его замедляет. РАК ЛЁГКИХ. Причиной этого заболевания в основном (87 % всех случаев) является курение. В первой половине XX в. рак лёгких преобладал у мужчин, 4 5 6 7 8 9 Рис. 77. Развитие бронхита: 1 — реснички: 2 — железы, продуцирующие слизь; 3 — слой слизи; 4 — бокаловидные клетки; 5 — повреждённые реснички; 6 — скопление слизи; 7 — бактерии; 8 — увеличенная слизистая железа; 9 — клетки без ресничек ж л 9.5 500 и X 2 cj. 96 а s z ф § 400 a z 300 200- 100- о о Курящие Некурящие 35-44 45-54 55-64 65-74 75-84 Возраст Рис. 78. Пзафик смертности, связанной с курением поскольку они курили больше, чем женщины. Теперь частота поражений этой болезнью женщин быстро растёт и превысила частоту заболеваний на рак груди, который до недавнего времени был основной причиной смерти от онкологических болезней. Другой причиной рака лёгких является длительное вдыхание угольной пыли, асбеста и кремнезёма. Это заболевание наблюдается в промышленных районах чаще, чем в сельской местности. Многие химические соединения, попадая в лёгкие, стимулируют в них рост атипичных раковых клеток, но табачный дым содержит тысячи известных канцерогенных (таких, что вызывают онкологические заболевания) веществ и является основной причиной рака лёгких. КУРЕНИЕ — одна из самых распространённых вредных привычек, что приводит к серьёзным нарушениям здоровья. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), курильщики вдвое чаще, чем те, кто не курит, рискуют умереть, не дожив до 65 лет, они в 14 раз чаще болеют раком лёгких. 70 % умерших от инфаркта миокарда людей — курильщики. Основным действующим веществом табака является никотин — чрезвычайно сильный яд. Под его воздействием надпочечники выбрасывают в кровь большое количество адреналина, что приводит к сужению артерий (рис. 79) и повышению артериального давления; ухудшается кровоснабжение всех органов, в частности бронхов, лёгких. Горячий табачный дым (на кончике папиросы температура достигает 600 °С!) обжигает слизистую оболочку верхних дыхательных путей, бронхов; достигает он и альвеол. Постоянное раздражение голосовых связок ведёт к хриплости голоса. Очень опасными являются продукты сгорания табака. Главные из них — аммиак и табачный дёготь (смола). Аммиак, растворяясь в слизистой дыхательных путей, превращается в наиштыр-ный спирт. Раздражая слизистые оболочки, он вызывает повышенную секрецию слизи, воспалительные процессы дыхательных путей. Табачный дёготь оседает на стенках воздухоносных путей, накапливается в альвеолах, окрашивая лёгкие в грязно-коричневый цвет (рис. 76), а также выделяется с кашлем в виде сероватой или коричневой мокроты. Табачный дёготь содержит в высокой Рис. 79. Таплография рук человека до курения (слева) и после курения (справа) На участках, окрашенных синим и зелёным цветами, кровеносные сосуды сужены (ухудшается питание тканей), теплоотдача нарушена. концентрации канцерогенные вещества — бензпирен и др., радиоактивные вещества: Полоний, Свинец, Стронций, Висмут. Один из основных компонентов табачного дыма — угарный газ (оксид углерода), соединяясь с гемоглобином, образует карбоксигемоглобин. Нужно подчеркнуть, что детский и женский организмы более восприимчивы к негативному действию курения, и поэтому все болезненные признаки у детей и женщин проявляются намного раньше. ДОМАШНЯЯ ПЫЛЬ является одним из активнейших аллергенов. Это сложная смесь неорганических и органических составляющих. Особенно опасные органические компоненты домашней пыли. Их разделяют на живые и неживые. Неживые — это частицы пищи, отслоившиеся эпителиальные клетки верхнего слоя кожи человека и животных, разные растительные остатки; живые — это клещи (могут существовать в подушках, коврах), микроскопические грибы, личинки насекомых. Все они способны вызывать тяжёлые аллергические болезни — бронхиальную астму, хронический аллергический насморк. Соблюдение чистоты в помещениях — главное средство борьбы с пылью. Не меньше 2-3 раз в неделю нужно делать влажную уборку, чистить пол, мебель и ковры. Даже зимой несколько раз на день квартиру необходимо проветривать. ВЫХЛОПНЫЕ ГАЗЫ АВТОМОБИЛЕЙ — очень опасны для здоровья человека При неполном сгорании бензина в воздухе создается высокая концентрация вредных веществ — оксидов азота, углерода, свинца. Люди, которые живут вблизи больших автомобильных трасс, чаще болеют хроническим бронхитом, бронхиальной астмой и раком лёгких. ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА является настоящей бедой для всех промышленно развитых стран. В городах, где наблюдается сильное загрязнение окружающей среды промышленными отходами, свыше 50 % жителей болеют хроническим бронхитом. Люди, живущие вблизи асбестовых фабрик и цементных заводов, чаще болеют раком лёгких; те, кто живёт возле элеваторов, алюминиевых заводов, часто болеет бронхиальной астмой. Участились болезни дыхательных путей и лёгких у жителей сельской местности. Это связано с широким применением минеральных удобрений, гербицидов и инсектицидов. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Опишите механизм вредного влияния курения на органы дыхания. 2. Назовите вредные вещества, входящие в состав табака и табачного дыма. 3. Объясните причины кислородной недостаточности в организме курильщика. 4. Назовите вещества, загрязняющие воздух. 5. Объясните, в чём заключается опасность домашней пыли. 6. Чем вредны выхлопные газы автомобилей? 7. Объясните опасность промышленного загрязнения воздуха для органов дыхания. Вопросы для любознательных. 1. Почему курение особенно опасно в детском и юношеском возрасте? 2. Почему опасность курения увеличивается на территориях с радиоактивным загрязнением? 3. Что может заставить человека бросить курить? 4. Назовите хотя бы несколько «преимуществ» курения. Домашнее задание. Используя материал параграфа, обоснуйте необходимость отказа от курения. 97 4 ‘Биология’9кл §34 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИТАНИЯ И ПИЩЕВАРЕНИЯ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ И ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА. Питание - непременное условие для нормального роста, развития и жизнедеятельности человеческого организма. В состав многообразных пищевых продуктов входят основные питательные вещества, белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины и вода. Продукты растительного и животного происхождения, дополняя друг друга, обеспечивают клетки организма всеми нужны.ми пита-тельны.ми веществами. Вода, .минеральные соли и витамины усваиваются в том виде, в которо.м они есть в нище. Большие .молекулы белков, жиров и углеводов не мо1-ут пройти сквозь стенки пищеварительного канала. Поэтому эти вещества сначала подлежат химической обработке — пищеварению, они перевариваются, продвигаясь пищеварительным каналом. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ПИЩЕВАРЕНИЯ. Пищеварение - сложный физиологический процесс, в ходе которого пища в виде продуктов поступает в пищеварительный тракт, подвергается механической и химической обработке, а питательные вещества (белки, жиры, углеводы) после разложения на простые компоненты, всасываясь в кровь и лимфу, усваиваются организмом. Выделяют лолостиое пищеварение, происходящее в желудочно-кинючном тракте, и внутриклеточное, протекающее в клетках. ПОЛОСТНОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ состоит нз процессов механической и химической обработки пищи. Механическая обработка — .это её измельчение, перемешивание, набухание и растворение. Химическая обработка пищи заключается в том, что в результате опредачёпных биохимических реакций под воздействием пищеварительных ферментов происходит расщепление сложных молекул питательных веществ на простые, которые могут всасываться и усваиваться организ.мом. Ферменты производятся секреторны.ми клетками пищеварительных желез, которые содержатся в слизистых оболочках рта, желудка, кишечника и др., а также поджелудочной железой. Полостное пищеварение состоит из таких этапов: • механическая (пережёвывание) и химическая обработка пищевых продуктов в полости рта; проглатывание пищи; • продвижение её по пищеводу в желудок: • механическая обработка и переваривание пищи в желудке и тонком кишечнике с помощью биологических катализаторов — ферментов; • всасывание переваренных органических веществ в кровь и лимфу в тонком кинш'чнике и транспортировка их с кровью но всему организ.му; • продвижение и последующая механическая и химическая обработка невсосавшейся части пищи в толстом кищечнике; • выделение непереваренных и неусвоенных остатков пищи через анальное отверстие. ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ. После всасывания расщеплённые питательные вещества разносятся с кровью по всему организму и начинается процесс внутриклеточного пищеварения, или непосредственного усвоения питательных веществ. Внутриклеточное пищеварение — это последующая обработка питательных веществ фермепта.ми лизосом или окисление в митохондриях. Непосредственно в клетках происходят метаболические процессы — анаболизм, идущий с поглощением энергии, и катаболизм, протекающий с поглощением кислорода и высвобождением энергии в форме АТФ (§ 6). РЕГУЛЯЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЦИЩЕВА-РЕНИЯ. Нервную регуляцию осуществляет в первую очередь пищевой центр гипоталамз'са на основе безусловных рефлексов. В нём находятся центры голода и насыщения, а также центры жажды и насыщения водой. Уменьшение содержания питательных веществ в крови приводит к возбуждению центра голода. Наполнение желудка и всасывание в кровь питательных веществ возбуждают центр насыщения. Человеку свойственно желание употреблять определённую пищу. Это явление называется аппетитом (с латин. пристрастие, желание). В отличие от голода, аппетит .может возникать даже у сытого человека, следствие.м чего является переедание. В то же вре.мя нарушение или исчезновение аппетита может быть проявлением заболевания. В регл'-ляции процессов пищеварения принимает участие кора больших полушарий головного мозга, что предопределяет образование пищевых условных рефлексов. Гуморальная регуляция пищеварения осуществляется с помощью местных гормонов пищеварительного тракта, которые продуцируют слизистые оболочки желудка, двенадцатипёрст-ной кишки и поджелудочной железы. Они регулируют качество и количество необходимых ферментов, двигательную 10 11 8 12 Рис. 80. Общее строение пищеварительной системы: 1 — ротовая полость; 2 — язык; 3 — глотка; 4 — пищевод; 5 — желудок; 6 — двенадцатипёрстная кишка; 7 — тонкая кишка; 8 — подвздошная кишка; 9 — восходящая ободочная кишка; 10 — поперечная ободочная кишка; 11 — нисходящая ободочная кишка; 12 — сигмовидная ободочная кишка: 13 — прямая кишка; 14 — слепая кишка; 15 — червеобразный отросток слепой кишки — аппендикс # ш S а < СВ S с ш X X 99 ш lU о. e б: 3i s; s 100 Рис. 81. Строение стенок желудочно-кишечного тракта: а) стенка желудка: 1 — слизистая оболочка, 2 — подслизистый слой, 3 — мышечная оболочка, 4 — серозная оболочка; б) стенка тонкой кишки: 5 — кишечные ворсинки, 6 — слизистая оболочка, 7 — подслизистый слой, 8 — серозная оболочка, 9 — мышечная оболочка,10 — кровеносные сосуды; в) стенка ободочной кишки: 11 — слизистая оболочка, 12 — подслизистый слой, 13 — мышечная оболочка, 14— серозная оболочка деятельность желудка и кишечника, процессы всасывания, секреции слизи, выработки пищеварительных ферментов поджелудочной железой. ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ. Пищеварительной системой называют совокупность органов, которые обеспечивают механическую и химическую обработку пищи, извлечение из неё питательных веществ и их всасывание, а также выделение непереваренных и неусвоенных остатков пищи из организма. Пищеварительная система состоит из желудочно-кишечного тракта и пищеварительных желёз — слюнных, поджелудочной и печени, которые производят секреты, необходимые для процессов пищеварения. Желудочно-кишечный тракт устроен так, что пища по нему может продвигаться только в одном направлении (ото рта к анальному отверстию), и поэтому человек может питаться и тогда, когда съеденная ранее пища еще переваривается. Желудочно-кишечный тракт имеет вид согнутой трубки с расширением (желудок) и петлями (кишки) обшей длиной 6-9 м. Он начинается ротовой полостью, за ней размещены глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник; заканчивается анальным отверстием {рис. 80). Пищевод, желудок и кишечник имеют трубчатое строение. Их стенки состоят из четырёх слоёв (оболочек) (рис. 81). Внутренний слой — слизистая оболочка — выполняет такие функции: секреторную (выработка слизи, пищеварительных ферментов), всасывание, а также выработку пищеварительных гормонов. Следующий слой — подслизистая основа, в которой содержится много кровеносных и лимфатических сосудов, нервов. Вместе со слизистой оболочкой она образует складки, которые увеличивают секреторную и всасывающую поверхности пищеварительного тракта. Мышечную оболочку образуют гладкие мышцы, которые обеспечивают механическую обработку пищи — измельчение, перемешивание, продвижение желудочно-кишечным трактом и выделение непереваренных остатков. Внешним слоем глотки и пищевода является серозная оболочка, внешняя оболочка желудка и кишечника называется брюшиной. Она также имеет несколько слоёв и не только укрывает внутренние органы извне, но и связывает их между собой и с брюшной стенкой, будто крепким каркасом. {/Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Дайте определение пищеварительной системы. 2. Назовите отделы пищеварительной системы. 3. Обоснуйте, чем можно объяснить сходство и отличие между системами органов пищеварения человека и млекопитающих. 4. Объясните физиологическое значение пищеварения, 5. Проана- лизируйте и обоснуйте физиологическую сущность пищеварения. 6. Объясните отличия между полостным и внутриклеточным пищеварением. 7. Объясните биологическое значение пищеварительных ферментов. 8. Объясните механизмы обработки пищи в пищеварительном тракте. 9. Опишите нервную и гуморальную регуляцию пищеварения. 10. Опишите общее строение пищеварительного тракта. Домашнее задание. 1. Вспомните строение пищеварительной системы млекопитающих и сравните его с пищеварительной системой человека. 2. Подготовьте реферат «Методы исследования деятельности желудочно-кишечного тракта«. §35 ПИЩЕВАРЕНИЕ В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ И ЖЕЛУДКЕ Рис. 82. Строение зуба: 1 — эмаль; 2 — дентин, 3 — пульпа; 4 — десны; 5 — цемент; 6 — нерв ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: ротовая полость, зубы, пищевод, желудок, привратник, слюнные железы, муцин, лизоцим, анмлаза, пепсин, соляная кислота, жевание, глотание, перистальтика. ПЕРЕРАБОТКА ПИЩИ В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ. ' ’ В ротовой полости пища прежде всего измельчается зубами и смачивается слюной, происходит анализ её вкусовых качеств (вкусная, невкусная, сладкая, горькая, солёная и др.), первичное ферментативное разложение углеводов, формирование пищевого комка, обеззараживание бактерицидыы.ми веществами слюны. Кроме того, пища, попавшая в ротовую полость, раздражает рецепторы, которые возбуждают не только слюнные железы, но и железы желудка, гонкого кишечника и поджелудочную железу. Средняя д.лительность пребывания пищи в полости рта незначительная — 15-30 с. ПРОЦЕСС ЖЕВАНИЯ. Зубы состоят из твёрдого костеобразного вещества (рис. 82). Они размешены в челюстях и соединены связками, являющимися своеобразным амортизатором при жевании. Резцы и.меют режущий край для откусывания, клыки разрывают пищу. ма.'1ыс и бо.'1Ы1ше коренные зубы измельчают и перемалывают её. Благодаря изматьчению увеличивается поверхность действия пищеварительных ферментов на пищу — облегчается пищеварение. У взрослого человека 32 зуба (рис. 83). У новорождённых нет 3j'6oB. Приблизительно после шести месяцев у ребёнка прорезываются молочные зубы, которые постепенно выпадают и до 10-12 лет заменяются на постоянные. Последние две пары — зубы мудрости—у человека вырастают обычно в 20-22 года. ПОВРЕЖДЕНИЕ ЗУБОВ И ЕГО ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ. Повреждение зубов возникает: при недостатке в организме кальция и фтора; при плохом уходе за Рис. 83. Типы зубов человека: а) зубы верхней челюсти; б) зубы нижней челюсти: 1 — резцы; 2 — клыхи; 3 — малые коренные; 4 — большие коренные ш X £ ш ш ? X с ш X X < 101 ш а < ш а: 1 2 3 Рис. 84. Поражение зубов кариесом; 1 — поражение эмали; 2 — поражение дентина; 3 — распространение кариеса в мякоти зуба ними; в результате действия химических и механических факторов, разрушающих эмаль. Процесс разрушения зуба (рис. 84) называется кариесом (с ла-тии. гниение). Для предотвращения кариеса рег)'-лярно, дважды в день необходимо чистить зубы зубной пастой. Дваж,ты в год проверяйте состояние своих зубов у стоматолога. СЛЮНОВЫДЕЛЕНИЕ. Ма началыю.м этапе пищеварения важную роль т раст слюна. Её г]ролуциру-10Т три большие иаршае слюнные железы: околоушные, подчелюстные и подъязычные, а также бо.тьшое количество мелких слюнных желез, которые имеются на поверхности языка, в слизистой оболочке неба, дёсен и щёк. За сутки слюнные железы производят 0,5-2 л слюны. Она содержит 99.4-99,5 % воды, остальное — су.чой остаток, состоящий из органических и неорганических веществ. Муцин (с латии. слизь) придаёт слюне вязкость. Фермент слюны амилаза расщепляет полисахариды (крахмал) до дисахаридов и частично до глюкозы. Лизоцим слюны — вещество, имеющее бакте1)ицидные свойства. РЕГУЛЯЦИЯ СЛЮНОВЫДЕЛЕНИЯ. Везусловно-рефлекторное выделение слюны начинается с разл1)аження рецепторов полости рта. Нервные и.мпульсы от рецепторов чувствительными нервными волокнами передаются в продолговатый мозг, где раз.мсщёп слюновыделительный цент]5. От него по центробежным иервны.м волокнам нервные импульсы поступают к слюнным же.теза.м и стимулируют выделение слюш.ь Услопио-ре|1)лекторнос слюиовыделение происходит при участии коры больших полушарий головного мозга. Достаточно увидеть или всио,мнить инщу и выделение слюны состоится обязательно. Рефлекторный ха1>акте1) слюиовыделеиия впервые исс;1Сдовал российский физиолог И. Павлов, используя фистульную .методику (рис. 85). ГЛОТАНИЕ И ПРОДВИЛ<ЕНИЕ ПИЩИ ПО ПИЩЕВОДУ. Глотание - это сложнорефлекториые (одновременно безусловные и условные рефлексы) сокращения мышц языка, глотки и гортани, направленные иа опускание надгортанника, который закрывает путь пищевому ко.мку в дыхателыгые пути. В то же вре.мя .мягкое нёбо поднимается и закрывает ей путь к гюсоглотке. Проглоченная пища из пищевода поступает в желудок. ПИЩЕВАРЕНИЕ В Ж1иЛУДКЕ. Желудок - ЭТО ПОЛЫЙ .\(ешкообразный орган (рис. 86). Он является рсзервуаро.м для нищи н вмещает в норме 1,5-2 л. У людей, которые постоянно пересдают, объём желудка может увеличиться до 10 л! В желудке пища с.мешивастся с желудочиы.м соко.м, который выделяется же- Рис. 85. Фистула на слюнной железе собаки и пути безусловного рефлекса слюно-выделения: 1 — центростремительный чувствительный путь слюновыделительного рефлекса; 2 — проток слюнной железы; 3 — центр слюновы-деления в продолговатом мозгу; 4 — центробежный путь слюно8ыделитель1Юго рефлекса; 5 — слюновыделительная железа; 6 — фистула; 7 — пробирка для сбора слюны Рис. 86. Строение желудка: 1 — купол желудка; 2 — слои мускульной оболочки; 3 — серозная оболочка; 4 — слизистая оболочка; 5 — сфинктер; 6 — вратарь; 7 — тело желудка лсзами слизистой оболочки. Желудочный сок, кро.ме ферментов, содержит соляную кислоту, уничтожающую боль-ШШ1СТВО бактерий, обеззараживая пищевой комок. За сут ки желудочные железы продуцируют около 3 л сока. Фермент желудочного сока пепсин расщепляет белки животного и растительного происхстждения. Секреторные клетки продуцируют его в неактивной форме. Активирует пепсин соляная кислота. РЕГУЛЯЦИЯ СЕКРЕЦИИ ЖЕЛУДКА. Выделение желудочного сока {югу'лирует-ся нервны.ми и п'морсьтьными механизмами. Желудочньп! сок, как и слюна, выделяется 1)ефлекторно. Условно-рефлекторное выделение сока начинается задолго до употребления пищи, являясь реакцией на её вид, запах или у1юм1шанпе о пей. Сок, выдатяемый при этом, называется аппетитным. Безусловно-рефлекторное выделение сока связано с раздражением рецепторов ротовой полости и самого желудка. Центр безусловно-рес|)лс1сгорного соко-выделения находится в продолговатом мозге. Рефлекторный механизм выделения желудочного сока (рис. 87) доказал И. Павлов. Гуморальная регу'ляция выработки желудочного сока осуществляется биологически активными веществами, которые выдатяются железами желудка во время пищеварения. Они всасываются в кровь и сти.мулируют работу желудочных желёз. Вещества, стимулирующие соковыделеиис. содержатся также в отварах мяса, рыбы, овощей. Двигательная деятельность желудка очень сложная. Как только в него попадает пищевой комок, мышцы желудка сокращаются, будто пытаясь охватить её. Пото.м происходят колебательные движения, которые помогают последующему измельчению пищи, перемешиванию её с желудочным соком до коиспстепции жидкого супа. После этого начинаются волнообразные движения же.'1удка, или перистальтика (с гр, тот, что охватывает, сжимает). Под их влиянием открывается мышечный выход из желудка, называемый привратником. Пища продвигается в тонкий кишечник, в частности в двенадцатипёре-тиую кишку. Время пребывания её в желудке — 5-6 ч, где всасываются в кровь то;1ько вода, минеральные вещества, алкоголь и некоторые лекарства. Иван Павлов (1849-1936) Рис. 87. Методика, фистулы, для исследования рефлекторного выделения желудочного сока (опыт И, Павлова) Ш те. S I d S с 103 I Это нужно помнить. У людей, которые курят, ядовитые вещества табачного дыма снижают желудочную секрецию, приводят к воспалительным болезням желудка, возникновению изжоги, болей. Употребление спиртных напитков может вызывать раздражение желудка и воспаление его слизистой оболочки. Это содействует развитию гастрита, язвы, рака желудка и других заболеваний. u X s 6 3 X c Ш X c 104 ^ Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Как происходит пищеварение в ротовой полости? 2. Объясните физиологические механизмы жевания. 3. Опишите рефлекторный характер слюновыделения. 4. Докажите, что пищеварение начинается в ротовой полости. 5. Объясните, почему во время еды нельзя разговаривать. 6. Раскройте взаимосвязь строения и функций желудка. 7. Объясните механизм нервной и гуморальной регуляции пищеварения а желудке. 8. Объясните, как осуществляется двигательная функция желудка. 9. В чём проявляется безусловно- и условно-рефлекторная регуляция функций желудка? 10. Чем курение и алкоголь вредят желудку? ^ Вопросы для любознательных. 1. Почему при упоминании о лимоне у человека выделяется слюна? Случится ли такое у людей, которые никогда не ели лимоны? 2, Почему во рту становится сладко, если на протяжении 3-5 мин жевать чёрный хлеб? Лабораторная работа № 4 ТЕМА. Действие ферментов слюны на крахмал. ЦЕЛЬ: научиться исследовать влияние ферментов слюны на крахмал. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: жидкий крахмальный клейстер, штатив с пробирками, держатели пробирок, пробирки, 2 % раствор йода, пипетка, водяная баня, водяной термометр, спиртовка, сухой спирт, стеклянная лейка. ХОД РАБОТЫ: 1. Сполосните водой рот, сплюньте слюну с водой в пробирку с лейкой. 2. Пронумеруйте 4 пробирки. 3. В пробирку № 1 налейте 5 мл крахмального клейстера. 4. В пробирку № 2 налейте 5 мл крахмального клейстера и прибавьте 1 мл слюны. 5. В пробирку № 3 налейте 5 мл крахмального клейстера и прибавьте 1 мл слюны. 6. В пробирку № 4 натейте 5 мл крахмального клейстера и прибавьте 1 мл прокипячённой и охлаждённой до комнатной температуры слюны. 7. Пробирки № 1,2, 4 поставьте на водяную баню с температурой воды 38-40 'С. Пробирку № 3 поставьте в стакан со льдом. 8. Через 15-20 мин достаньте пробирки из водяной бани и из стакана со льдом. 9. Содержимое каждой пробирки исследуйте с помощью йодной пробы на наличие крахмала. Для этого в каждую пробирку прибавьте 1-2 капли йода. Если в растворе есть крахмал, то содержание пробирки приобретёт синий цвет. 10. Результаты опыта запишите в тетрадь в виде таблицы и объясните условия действия фермента слюны на крахмал. ВЫВОД Обоснуйте, что свидетельствует о действии ферментов на крахмал. О Домашнее задание. 1. Раскройте взаимосвязь нервной и гуморальной регуляции работы желудка. 2. Составьте памятку предотвращения болезней желудка. §36 ПИЩЕВАРЕНИЕ В КИШЕЧНИКЕ. ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ; лвенадцатипёрстная кишка, тонкий и толстый кнтпечннк, поджелудочная железа, печень, жёлчь, перистальтика, всасывание, ворсинки, микроворсиики, аппеилнкс, апиеидицнт. ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ КИШЕЧНИКА (рис. 80). Кишечник - самая длинная часть пищеварительного тракта человека. Различают: тонкий кишечник длиной 4-6,5 м, в котором происходит перетравливание и всасывание питательных веществ, и толстый кишечник длиной м. Тонкий кишечник на выходе из желудка начинается двенадцатипёрстной кишкой длиной 18-22 см. В неё впадают протоки печени и поджелудочной железы (рис. 88). Ферменты сока поджелудочной железы расщепляют белки (трипсин), жиры (липаза) и углеводы (амилаза, лактаза). Они активные лишь в щелочной среде и активизируются желчью. Жёлчь вырабатывается наибольшей железой нашего тела — печенью. В состав желчи входит вода, жёлчные кислоты и пигмент билирубин. Она накапливается в жёлчном пузыре и выделяется при поступлении пищевого комка в двенадцатиперстную кишку. Основная функция жёлчи — эмульгация жиров пищи. Только в виде мелких капелек в водном растворе (эмульсия) жиры могут перетравливаться липазой. Жёлчь усиливает двигательную активность кишечника и выполняет обеззараживаюшую функцию. Регуляция выработки сока поджелудочной железы и жёлчи обеспечивается рефлекторным (нервным) и гуморальным механизмами. Преобладающими являются безусловные рефлексы. Двенадцатипёрстная кишка переходит в тонкую, а дальше в подвздошную кишку. Почти по всей длине диаметр тонкого кишечника составляет 3-5 см. Его стенки, как и другие отделы пищеварительного тракта, состоят из четырёх слоёв. Слизистая оболочка тонкого кишечника благодаря подслизистому слою собрана в складки — кишечные ворсинки. Они многократно увеличивают пищеварительную и всасывающую поверхности (рис. 89). Эпителиальные клетки покрыты микроворсинками. На них размещаются в определённой последовательности пищеварительные ферменты, обеспечивающие пристеночное пищеварение. Благодаря ворсинкам всасывающая поверхность тонкой кишки достигает 450- 550 м^, что в 300-380 раз превышает площадь поверхности тела человека. В слизистой оболочке тонкого кишечника есть много мелких желёз, которые продуцируют кишечный сок. Под его воздействием заканчивается расщепление белков на аминокислоты, жиров на глицерин и жирные кислоты, углеводов на глюкозу. Мышечный слой стенки кишечника обеспечивает перемешивание пищевого комка за счёт маятникообразных сокращений и его передвижения в результате перистальтических сокращений. Общая длительность продвижения пищевого комка и его переваривания в тонком кишечнике — 6-7 ч. В тонком кишечнике происходит всасывание питательных веществ ворсинками. В центре каждой ворсинки проходит лимфатический капилляр, а по обоим его сторонам — мелкие арте- Рис. 88. Печень, двенадцатипёрстная кишка и поджелудочная железа: 1 — правая доля печени; 2 — левая доля печени; 3 — жёлчный пузырь; 4 — общий печёночный проток; 5 — проток поджелудочной железы; 6 — поджелудочная железа; 7 — двенадцатипёрстная кишка; 8 — проток жёлчного пузыря; 9 — общий жёлчный проток 105 I' ы о. I Б &, - i 111! ii 10(i Рис. 89. Ворсинки тонкой кишки: 1 — внешняя (слизистая) оболочка; 2 — подслизистый слой; 3 — мышечная оболочка: 4 — серозная оболочка: 5 — лимфатический капилляр; 6 — артериальная часть капилляра; 7 — венозная часть капилляра; 8 — вена; 9 — артерия; 10 — лимфатический сосуд Рис. 90. Всасывание ворсинками продуктов расщепления питательных веществ: 1 — белки; 2 — жиры; 3 — углеводы; 4 — кровеносные капилляры; 5 — лимфатический капилляр рии и вены, которые разветвляются на капилляры (рис. 89). Гладкие мышцы, расположенные в стенка.х ворсинок, во время пищеварения рит.мично сокращаются (5-6 раз в минуту), выдавливая из лимфатического капилляра лимфу. При расслаблении мышц в середине ворсинки во:ишкает отрицательное относительно полости кишки давление, которое засасывает в ворсинки воду, .минеральные соли, витамины и питательные вещества (рис. 90). Непереваренные остатки пиши из тонкого кишечника поступают в толстый благодаря перистальтике. Толстый кишечник имеет: слепую кишку с червеобразным отростком (аппендиксом), ободочную, сигмовидную и прямую кишки (рис. 80). В аппендиксе постоянно размножается кишечная палочка, которая расщепляет растительную клетчатку, синтезируя при этом витамин К и витамины группы В. В толстом кишечнике всасывается вода и формируются каловые массы, которые поступают в прямую кишку. При воспалении аппендикса возникает заболевание, которое сопровождается болью внизу живота, повышением температуры, тошнотой и рвотой. При воаиикиовеиии таких симптомов необходимо немедленно вызывать врача. ЗНАЧЕНИЕ ПЕЧЕНИ. Печень — один из самых главных органов поддержания постоянства внутренней среды — гомеостаза. Она производит жёлчь; регулирует обмен жиров, углеводов, белков, витаминов и микроэлементов в организ.ме; откладывает впрок питательные вещества, в частности гликоген; принимает участие в кроветворении и процессах свёртывания крови; является одним из основных источников тепла в организме. Особое значение имеет её барьерная (защитная) функция, которая заключается в обезвреживании ядовитых веществ. Вся кровь, оттекающая от кишечника, проходит через воротную систему печени. Вредные вещества и яды, которые попали в организм, задерживаются печенью, обезвреживаются и в.месте с жёлчью через кишечник выводятся из организма. При постоян-но.м воздействии разных ядов (например, алкоголя и наркотиков) происходит гибель клеток печени (гепатоцитов). Oijn заменяются соединительной тканью, что ведёт к развитию неизлечимого заболевания - цирроза (с гр. жё.чтый) печени. » Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Из каких отделов состоит кишечник? 2. Определите взаимосвязь строения и функций тонкого кишечника. 3. Объясните механизм пищеварения в двенадцатипёрстной кишке. 4. Объясните значение жёлчи в процессах пищеварения. 5. Объясните механизм всасывания продуктов расщепления белков, жиров и углеводов в ворсинках тонкого кишечника. 6. Раскройте взаимосвязь между строением и функциями толстого кишечника. 7. Назовите функции печени, не связанные с процессом пищеварения. ^ Самостоятельная работа с учебником. Составьте памятку предотвращения заболевания циррозом печени. } Вопросы для любознательных. Чем объяснить, что у голодного животного в крови из вены, оттекающей от печени, уровень глюкозы выше, чем в сосуде, несущем кровь к печени? Домашнее задание. Подготовьте реферат о значении клетчатки в питании человека. §37 РШФЕКЩ^ОННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ИХ ПРОФИЛАКТИКА. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ПИЩЕВЫХ ОТРАВЛЕНИ51Х f 1U . X iC ul X z 52 X с ИНФЕКЦИОННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ. Самые частые и опасные острые инфекционные заболевания нишеварительных путей — это дизентерия, болезнь Боткина (инфекционная желтуха) и холера. Причиной их возникновения является нарушение правил гигиены — Р1емытые фрукты, овощи; несоблюдение правил кулинарной обработки пищи: купание и питьё воды из загрязнённых водоёмов (озера, пруда): нарушение правил хранения нишевых продуктов; контакт с инфицированными больными. Переносчиками .многих инфекционных болезней пищеварительных путей являются мухи. Упомянутые инфекции часто распространяются в виде эпидемий. Дизентерия — острое инфекционное заболевание толстого кишечника, вызванное дизентерийной паточкой. На протяжении 2-7 .тией после заражения у человека появляются острые признаки заболевания: чрезвычайная слабость, вялость, озноб, повышение температуры тела, болезненные спазмы в животе. Частота испражнений увеличивается до 10—25 раз в сутки. Кат жидкий, с большим содержи.мым слизи и примеся.ми крови. Холера — очень опасная острая инфекция органов пищеварения, быстро приводит без лечения к смерти больного и имеет характер эпидемии. Её возбудителем является микроорганизм — холерная палочка, которая хорошо чувствует себя в водной среде. Болезнь Боткина {инфекционный, или вирусный, гепатит — с гр. печень) — это острая инфекционная болезнь, при которой преимущественно поражается и тяжело воспаляется печень. Вызывает эту болезнь вирус, которым заражается человек через загрязнённые испражнениями пищевые 07 л \ ■ ш S а ш X X < продукты, воду, домашние вещи, грязные руки. Мухи тоже переносят вирус гепатита. Заражение может произойти при купании в закрытых непроточных водоёмах. Заболевание начинается через 40 дней с момента попадания возбудителя в организм и проявляется болью в горле, слабостью, тошнотой, рвотой, повышением температуры тела. Моча темнеет, а кал обесцвечивается, через несколько дней появляются признаки желтухи. Эта болезнь очень опасна, потому что вызывает гибель клеток печени и нарушения всех её функций. Инфекционное происхождение этот'о заболевания впервые доказал российский учёный-терапевт Сергей Боткин. Это нужно знать! Болезнь Боткина необходимо лечить только в инфекционном отделении больницы. Люди, которые перенесли её, всю жизнь должны придерживаться диеты — не есть жареного, жирного, острого, консервированного для предотвращения цирроза печени. Кровь человека, переболевшего болезнью Боткина, нельзя переливать другим людям, поскольку вирус остаётся в организме навсегда. ГЛИСТНЫЕ 3.4Б0ЛЕВАНИЯ. ГЕЛЬМИНТОЗЫ. Человек, страдающий глистной болезнью, теряет аппетит, быстро худеет, становится слабым, раздражительным, у пего часто бывают головокружения, нарушается сон, возникает тошнота, рвота, запоры или диарея, головная боль. Профилактика этой болезни простая: мойте руки перед едой и после посещения туалета; мойте большим количеством воды овощи, ягоды и фрукты, особенно когда вы их употребляете сырыми; не допускайте к пищевым продуктам мух. ПИЩЕВЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ — это тяжёлые заболевания пищеварительной системы и всего организма. Они возникают в результате употребления несвежих пищевых продуктов, в которых присутствуют болезнетворные микроорганизмы; ядовитых растений или грибов: отравления препаратами бытовой химии и т, п. Сергей Боткин (1832-1889) 108 Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Назовите самые распространённые инфекционные заболевания органов пищеварительной системы. 2. Каких вы знаете возбудителей инфекционных болезней желудочно-кишечного тракта? 3. Определите причины и проявления глистной болезни. 4. Составьте правила профилактики глистной болезни. 5. Назовите причины пищевых отравлений. 6. Составьте памятку предотвращения отравлений грибами и ядовитыми растениями. •:> Самостоятельная работа с учебником. 1. Составьте схему заражения человеческого организма глистами. 2. Составьте таблицу опаснейших острых инфекционных заболеваний органов пищеварения, возбудителей, их вызывающих, проявлений и способов их предупреждения. 3. Запишите в тетрадь названия ядовитых грибов и растений. ^ J Домашнее задание. Составьте памятку правильного хранения пищевых продуктов и действий при пищевых отравлениях. §38 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: обмен веществ и энергии (метаболизм), гомеостаз, ассимиляция (анаболизм), диссимиляция (катаболизм). ПОНЯТИЕ ОБ ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. Процессы жизнедеятельности организма (сокращение мышц, образование нервных импульсов, пищеварение, дыхание и т. п.) сопровождаются расщеплением молекул органических веществ. Например, за сутки разрушается весь кишечный эпителий. Длительность жизни отдельных органоидов клетки — от нескольких часов до нескольких суток. Понятно, что жизнь клетки, органа и целостного организма возможна только при условиях своевременного и полного их возобнов.чения. Процессы, в результате которых происходит образование органических соединений, необходимых для роста, возобновления клеток и обеспечения их функций, называют ассимиляцией, или анаболизмом. Расщепления органических веществ на более простые соединения называют диссимиляцией, или катаболизмом. Рост, возобновление структур и функциональная активность клеток осуществляются лишь с затратой энергии, которая образуется во время процессов диссимиляции. Оба процесса обмена веществ — ассимиляция и диссимиляция — взаимосвязанны (см. § 6). Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность изменений, которые происходят с веществами от момента поступления их в организм из окружающей среды до момента образования конечных продуктов распада и выведения их из организма. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ ОРГАНИЗМА. На построение новых клеток, их обновление, работу разных органов (сердца, пищеварительной системы, почек, сокращение скелетных мышц) тратится энергия, которая высвобождается в результате расщепления химических связей органических веществ: белков, жиров, углеводов. Как известно, в природе действует закон сохранения энергии, согласно которому энергия не возникает и не исчезает, а лишь превращается из одного вида в другие. В организме человека и животных также происходят превращения энергии. Электрическая энергия нервного импульса, химическая энергия окисления органических веществ, механическая энергия сокращения мышц превращаются в тепловую энергию. Тепло необходимо для поддержания постоянной температуры тела. Если подсчитать количество энергии, которая поступает в организм человека с продуктами питания, и количество энергии, которую он тратит в процессе своей жизнедеятельности, то эти величины будут одинаковы. Это свидетельствует о том, что закон сохранения энергии присущ и человеческому организму. В состоянии покоя 20-летнему человеку, масса которого 70 кг, необходимо 1700 ккал (7140 кДж) энергии в сутки. Следовательно, при физиологическом покое в организме человека должно расщепиться столько белков, жиров и углеводов, сколько необходимо для высвобождения отмеченной выше энергии. На выполнение физической работы человек тратит еще 1000-4000 ккал (4200-16 800 кДж) энергии в сутки, в зависимости от интенсивности выполняемой работы. 109 МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. Следствием внутриклеточных процессов обмена веществ или обмена между организмом и внешней средой может стать нарушение гомеостаза всего организма. Это проявляется прежде всего изменеиия.мн химического состава и физических свойств крови, которые воспринимаются разнообразными рецептора.ми, раз.мещёнными в кровеносной систе.ме и непосредственно в органах. Информация от них поступает в гипоталамус, который влияет на обмен веществ и энергии двумя путя-.ми — нервным и гуморальным. Нервная регуляция осуществляется автономной нервной системой, которая усиливает или тормозит работу вегетативных органов и систем (кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения). В то же время гипоталамус через гипофиз вызывает синтез определённых гормонов, которые осуществляют гуморальное влияние на процессы обмена веществ и энергии. Изменение работы органов вызывает изменения в химических реакциях в клетках, а гормоны влияют непосредственно на ферменты, которые обеспечивают внутриклеточный обмен веществ и энергии. Обмен веществ нарушается в результате заболеваний. Любая болезнь или её клиническая картина в основио.м являются проявлением нарушенного обмена веществ. Более всего он нарушается при эндокринных, воспалительных и инфекционных заболеваниях. Грубо, часто необратимо нарушается обмен вышеств у че.'ювека, который долгое время голодает или переедает, употребляет алкоголь или наркотики. и Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Охарактеризуйте роль обмена веществ и энергии для сохранения жизни и гомеостаза. 2. Объясните биологическое значение ассимиляции и диссимиляции. 3. Объясните, на что тратится энергия, которая образуется в результате обмена веществ. 4. Какое биологическое значение непрерывности процессов ассимиляции и диссимиляции в живом организме? 5. Приведите примеры проявлений обмена веществ при разных условиях жизни. 6. Объясните механизм регуляции обмена веществ. ИП Вопросы для любознательных. 1. Почему человеку, который физически работает, даже на морозе становится жарко? 2. Почему не мёрзнут «моржи», которые купаются зимой в полынье? 3. Какой процесс — ассимиляция или диссимиляция — преобладает у здорового ребёнка? 4. Для какого процесса — ассимиляции или диссимиляции — нужно больше кислорода? Домашнее задание. Назовите функции разных систем организма в обеспечении обмена веществ. Ответ запишите в таблицу. §39 ОБМЕН БЕЛКОВ, УГЛЕВОДОВ И ЖИРОВ И ЕГО НАРУШЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: обмен белков, углеводов я жиров, ч заменимые аминокислоты, инсулин, глюкагон, сахарный диабет, пере* ' панне, ожирение, голодание, истощение. ОБМЕН БЕЛКОВ. Белки — это выужомо.^у'.^ярныс сос.липення, в состав которых входит 20 аминокислот Шо объясняется тем, что аминокислоты мб|'Уг но-р.Т.!ио\Г\' coimihoii-.oi меж.ту собой, образуя белковые молекулы неодинакового строения. У каждого человека строение белка имеет свои неповторимые особенности. Белки — основной строительный материал для клеток, с ними связано много таких жизненных функций, как перенесение кислорода, иммунные процессы, сокращение мышц и т. п. Все химические реакции в клетках катализируются ферментами белками, из белков построены все постоянные элементы клеток (органоиды). Они могут использоваться организмом и как источник энергии. При окислении 1г белка в организме высвобождается 17,2 кДж энергии. Суточная потребность взрослого человека в белках — 100-120 г. Они есть в продуктах растительного и животного происхождения. Белки животного происхождения (молоко, мясо, яйца) содержат все 20 аминокислот, среди них и незаменимые аминокислоты, которые не образуются в организме человека, но необходимы для его развития и нормальной жизнедеятельности. Поэтому эти белки должны поступать в организм с пищей. Недостаток в организме даже одной незаменимой аминокислоты приводит к нежелательным изменениям в физиологическом состоянии человека. Белки не откладываются впрок, они должны постоянно поступать с пищевыми продуктами. В пищеварительном канале они расщеп.пяются на аминокислоты, которые поступают в кровь. В клетках из аминокислот синтезируются белки, свойственные человеческому организму. В то же время белки клеток и часть аминокислот, которые поступили в организм с пищей, расщепляются на конечные продукты: углекислый газ, воду, аммиак и пр. Расщепление аминокислот обычно происходит в печени. Продукты распада и избыток воды выводятся из организма через почки, лёгкие и кожу. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ И ЕГО НАРУШЕНИЯ. Углеводы (крахмал, сахар) являются основными поставщиками энергии для организма. При окислении 1 г глюкозы высвобождается такое же количество энергии, что и при окислении белков — 17,2 кДж. Ценность углеводов как источника энергии связана со значительной скоростью их усвоения из пищи и лёгкостью использования каждой клеткой организма. Переваривание углеводов начинается в ротовой полости и осуществляется во всех отделах пищеварительного тракта. Даже в толстом кишечнике из клетчатки, за счёт деятельности микрофлоры, образуется незначительное количество глюкозы. Она легко всасывается в кровь и усваивается клетками. Необходимая для обеспечения потребностей клетки в энергии часть глюкозы окисляется в митохондриях, высвобождая энергию, что аккумулируется в форме АТФ. Избыток глюкозы накапливается в клетках в форме животного крахмала — гликогена. Наибольшую способность к его накоплению имеют клетки печени и скелетных мышц. Общая ежедневная потребность в уг.чеводах взрослого человека — 350-500 г. Больше всего их в растительной пище, меньше — в продуктах животного происхождения. Много углеводов поступает' в организм с сахаром. Уровень глюкозы крови здорового человека должен быть постоянным (это один из показателей гомеостаза) и составлять приблизительно 0,1 %. Это постоянство обеспечивается взаи.мосогласованностью выработки двух гормонов поджелудочной железы — инсулина и глюкагона. Если уровень глюкозы в крови увеличивается в результате её всасывания из пищеварительного тракта, то рецепторы кровеносных сосудов, которые .1 UJ з: X ш % tii 3 т S X < .Jk ^ с ш X 1 с М2 определяют её концентрацию, посылают возбуждение в гипоталамус. Под его влиянием через гипофиз активизируется выработка инсулина поджелудочной железой - это обеспечивает превращение избытка глюкозы крови в гликоген печени. При снижении уровня глюкозы в крови (например, при физической нагрузке) под воздействием глюкагона происходит быстрое высвобождение глюкозы из «депо» гликогена в печени. Неправильное питание, ожирение, алкоголь, стрессы истощают клетки поджелудочной железы, которые образуют инсулин. Регуляция глюкозы нарушается. При этом возникает такое заболевание, как сахарный диабет. Человек постоянно чувствует жажду, у него увеличивается и учащается мочевыделение, кожа чешется, на ней образуются гнойники. Из-за постоянного повышенного содержания глюкозы в крови и тканях создаются благоприятные условия д ля развития разных болезнетворных микроорганизмов. У больных диабетом возникают гнойные воспаления лёгких, печени, почек и пр. Установлено, что на склонность к сахарному диабету влияет наследственность. Если уровень глюкозы в крови выше 0,12 %, может возникнуть диабетическая кома. Человек теряет сознание. В результате тяжёлого самоотравления он может погибнуть. Для поддержки нормального уровня глюкозы в крови бо.льным сахарным диабетом вводят инсулин, который ползшают из поджелудочной железы животных. Это нужно помнить! Чтобы предотвратить заболевание сахарным диабетом, не злоупотребляйте сладостями, не переедайте; не допускайте ожирения; постоянно тренируйте своё тело. ОБМЕН ЖИРОВ. Жиры в организме играют важную биологическую роль: входят в состав клеточной мембраны и митохондрий, оболочек нервов. У здорового человека они составляют 10-20 % от массы тела. Больше всего их откладывается в подкожной клетчатке, которая защищает организм от механических повреждений, способствует сохранению тепла и является энергетическим «депо» на случай голодания. Прослойка жировой ткани между внутренними органами удерживает их в надлежащем месте. При истощении человека, когда прослойка уменьшается или исчезает, внутренние органы опускаются в нижнюю часть брюшной полости, их функция нарушается. Жиры играют важную энергетическую роль, потому что при их расщеплении высвобождается много энергии — 39 кДж, аккумулирующейся в молекулах АТФ. Конечным продуктом окисления жиров является углекислый газ и вода. Физиологическая потребность в жирах для взрослых — 100 г на сутки; 70 % их человек должен получать с продуктами животного происхождения (сливочное масло, молоко, сало и пр.), 30 % — растительного происхождения (подсолнечное, кукурузное, оливковое масло и пр.). Нарушение жирового обмена чаще всего проявляется ожирением. ПЕРЕЕДАНИЕ И ОЖИРЕНИЕ. Особенно опасно переедание при малоподвижном образе жизни, когда количество энергии, которую человек получает с пищей, преобладает над его энергозатратами. Тогда возникает ожирение, масса тела увеличивается на 50 % и больше. Жир откладывается в подкожной клетчатке. Его избыток также превращается в холестерин и откладывается в сосудах в виде атеросклеротических бляшек. Часть жира превращается в глюкозу, что может привести к сахарному диaбeтJ^ Через атеросклероз и разные гормональные отклонения у людей с ожирением возникает тяжёлая гиперто- Ожирение ническая болезнь, часто случаются инфаркты сердца и мозговые инсульты. ГОЛОДАНИЕ И ИСТОЩЕНИЕ. Голодание бывает вынужденным в результате определённых социальных факторов или стихийного бедствия, лечебным (его можно проводить только под контролем врачей). Случается, что люди сознательно обрекают себя на муки голода, чтобы иметь красивую фигуру. Для этого они отказываются от пищи, искусственно вызывают у себя рвоту, употребляют слабительные и мочегонные средства, что вызывает белковое, углеводное, жировое голодание, теряют много минеральных солей и микроэлементов, обезвоживают свой организм. Вследствие этого он начинает использовать внутренние запасы; при этом образуются разные ядовитые промежуточные продукты обмена. А когда запасы исчерпываются, наступает необратимое нарушение обмена веществ — тяжелая дистроф11Я организма, истощение, изменяется строение и функции внутренних органов. Максимальный срок полного голодания, после которого наступает смерть (если человек пьёт только воду) — 65-70 суток. Это нужно помнить! Для снижения веса можно использовать сбалансированные диеты, которые содержат все необходимые питательные вещества, но имеют ограниченную энергетическую ценность. Такую диету желательно обсудить с врачом-диетологом. Дистрофия I ш IS ffl ш 3 ' s с 111 s c о Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Раскройте значение белков для организма человека. 2. Объясните, из каких химических элементов и молекул состоят белки и в чём заключается их биологическая ценность. 3. Какие болезни вызывает нарушение обмена белков? 4. Обоснуйте значение углеводов для организма человека. 5. Объясните механизм возникновения сахарного диабета. 6. Опишите осложнения, которые возникают при нарушении углеводного обмена. 7. Раскройте значение жиров для организма человека. 8. Объясните высказывание: «Обжора роет себе могилу собственными зубами». Чем опасно ожирение? 9. Почему голодание опасно для организма человека? Объясните механизм возникновения белковой дистрофии и истощения. 113 Самостоятельная работа с учебником. Запишите в таблицу виды нарушений обмена белков, углеводов и жиров. Заболевание Причины возникновения Проявления Методы профилактики Домашнее задание. Заполните таблицу. Питательные вещества Суточная потребность, г Энергетическая ценность, кап ■ 4^^ Практическая работа № 5 ТЕМА. Антропометрические измерения. Определение нормальной массы тела и роста. ЦЕЛЬ: научиться измерять рост и массу тела, оценивать их значения. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: ростомер, весы, номограммы роста и массы тела. ХОД РАБОТЫ: 1. Измерьте рост ростомером (обратите внимание на то, что голова исследуемого должна быть в таком положении, чтобы верхний край внешнего слухового прохода и углы глаз были на одном горизонтальном уровне). Запишите показатели роста у нескольких исследуемых. 2. Измерьте массу тела, используя медицинские или бытовые весы. Запишите показатели у нескольких исследуемых. 3. Сравните полученные показатели роста и массы тела с нормограммами. ВЫВОДЫ: 1. Сделайте вывод о соответствии (несоответствии) антропометрических показателей физиологической норме. 2. Объясните значение этих показателей для рационального питания, составления суточного пищевого рациона. О Это нужно помнить! Значительное отклонение роста и массы тела от нормальных значений является основанием для обращения к врачу. Стандарты физического развития школьников (по А. Минху) Возраст (в годах) Мальчики Девочки Рост (в см) 8 123,5 122,5 9 127,4 126,3 10 131,8 132,5 11 137,1 139,5 12 143,2 144,9 13 147,9 150,8 14 156,1 154,5 15 162,3 156,8 16 166,5 158,7 17 171,4 159,0 Масса (в кг 8 24,5 23,9 9 26,3 25,3 10 29,0 28,3 11 32,1 32,0 12 36,0 36,9 13 39,2 41,9 14 45,5 47,5 15 51,9 50,6 16 56,7 53,7 17 62,8 54,5 114 §40 ОБМЕН ВОДЫ И МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: обмен воды и минеральных веществ ОБМЕН ВОДЫ В ОРГАНИЗМЕ. Функции воды в человеческом организме рассматривались нами в § 5. Человеческий организм нуждается в среднем до 2,5 л воды в сутки. Приблизительно 1,2-1,5 л человек выпивает как чистую воду, напитки и употребляет с первыми блюдами. Ещё литр поступает в организм с пищевыми продуктами. Благодаря окислению белков, жиров и углеводов образуется приблизительно 0,3 л воды в процессе обмена веществ. В норме организм человека должен выделить за сутки столько же воды, сколько её получил — то есть 2,5 л: 1-1,5 л воды выходит с мочой, 0,5-0,6 л — испаряется кожей, 0,15-0,4 л — выделяется лёгкими, 0,15 л — выводится с каловыми массами. Количество воды, употребляемой человеком за сутки, определяется условиями его жизнедеятельности. В пустыне или при тяжёлой физической нагрузке вследствие значительного потовыделения организм тратит много воды, поэтому и нуждается в ней больше. Регуляция водного обмена связана с регуляцией концентрации солей в организме. Поскольку человек ежедневно употребляет значительное количество воды, её качество существенно влияет на здоровье. Жители городов пьют водопроводную воду, которую на специальных станциях очищают от грязи, дезинфицируют Хлором, озоном или Фтором, смягчают, то есть очищают от солей Кальция и Мангана (именно они оседают как накипь в чайнике). Холодную воду из крана можно использовать для приготовления пищи (пить её лучше профильтрованную через бытовые фильтры и кипячённую), а горячую — только для купания или стирки. Жители сёл чаще всего берут воду из колодцев. Пить её .можно также только кипячённую. Есть определённые правила обустройства и эксплуатации колодцев: их можно копать на расстоянии не меньше 25 м от туалетов, скотных дворов, вьпребных ям; на дно колодца кладут слой гальки и песка, чтобы вода хорошо фильтровалась; колодец обязательно закрывают крышкой; воду из него берут постоянно прикреплённым к нему ведром; раз в году колодец нужно чистить. Это нужно помнить! В водоёмах могут присутствовать возбудители разных кишечных инфекций ~ холеры, дизентерии, брюшного тифа, а также в них попадают яды разного происхождения. Поэтому пить воду можно только из проверенных источников! При купании нельзя набирать воду в рот. ОБМЕН МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ. Для нормальной жизнедеятельности организ.ма необ-ходимо постоянное поступление с пищей минеральных веществ, поскольку они выводятся с мочой, потом, калом. Часть этих веществ (макроэлементы) должна поступать в значительном количестве, а часть — в мизерном (микроэлементы). Однако недостаток хотя бы одного из ми}1ераль-ных элементов обязательно вызовет нарушение в организме. Соли Кальция принимают участие в процессах свёртывания крови, сокращения мышц, они входят в состав костей. Соединения Калия являются основными солями в цитоплазме клеток. В.мссте с ионами Натрия ионы Калия обеспечивают биоэлектрические процессы. Ферум входит в состав гемоглобина; Йод — в состав гормона щитовидной железы; Магнум, Манган, Кобальт, Купру.м, Цинк — в состав многих ферментов (кофакторы фер.ментов). Большинство минеральных веществ человек употребляет в достаточно,м количестве при условии разнообразного питашгя. Например, употребляя продукты растительного происхождения, .мы получаем Калий, Ферум, Магнум, Манган. Продукты животного происхождения (.мясо, молоко, яйца, сыр) поставляют Фосфор, Сульфур, Кальций, Железо, Кобальт, Фтор. Kynpni и Цинк есть в достаточном количестве во всех продуктах питания. А вот Йода, который поступает в пищу из растительного и животного сырья, выращенного в Украине, практическ1^нет. Поэтому для предотвращения развития йододефицитных заболеваний необходимо употреблять морепродукты (рыбу, каль-.мары, креветки, морскую капусту). Недостаток йода в продуктах пктаиия можно компенсировать, добавляя к ним йодированную соль. Для человеческого организма, который растёт, очень важным является поступление в него достаточного количества Кальция. Кости и зубы состоят преимущественно из его солей (до 99 % твёрдого минерального вещества). Л »-• г т 3 115 116 Естественным источником Кальция являются молочные продукты, особенно сыр. Усвоению его организмом способствует витамин D. Дефицит этого элемента может возникнуть в организме в результате нарушения его усвоения при злоупотреблении жирной пищи, недостаточной выработки жёлчи. Проявлением этого является кариес зубов. Особое место среди минеральных веществ имеет натрий хлорид (NaCl), в быту его называют кухонной солью или просто солью. Натрий хлорид ежедневно теряется организмом в значительном количестве с мочой, потом и калом. Поэтому потребность в нём составляет приблизительно 10 г в сутки. Часть его мы получаем с пищевыми продуктами, но этого недостаточно. Значительная часть натрий хлорида поступает в организм за счёт подсаливания пищи кухонной солью. Поступив в организм, к)осонная соль всасывается в тонком кйшечнике. Организм взрослого человека содержит в целом 130-145 г NaCl, кровь — 16-18 г, кости скелета — 35-45 г. Концентрация натрий хлори-- да в плазме крови — один из наиболее постоянных показателей в организме. За год человек употребляет 4-4,5 кг соли, а за всю свою жизнь — 300-320 кг (следовательно, пуд соли можно съесть всего за четыре года). Это нужно помнить. Не пейте воду из непроверенных источников. Не купайтесь в незнакомых водоёмах. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Опишите биологическое значение обмена Натрия и Хлора. 2. Охарактеризуйте причины и следствия нарушений водно-солевого обмена. Какие их проявления? 3. Какие пищевые продукты являкзтся источниками Кальция и фосфора? 4. Определите биологическое значение Фосфора для организма человека. 5. Обоснуйте значение и участие Фтора, Йода, Ферума и Калия в обмене веществ организма человека. Самостоятельная работа с учебником. 1. Почему в жару человек чувствует жажду? Какие изменения в крови происходят при этом? 2. Составьте памятку «Ги-гиена употребления и использования воды», ознакомьте с ней членов своей семьи. Вопросы для любознательных. Почему перед сдачей экзаменов рекомендуется есть больше рыбы? Домашнее задание. 1. Составьте схему, какие органы принимают участие в вод-но-солевом обмене. 2. Составьте таблицу «Естественные источники Кальция, Фосфора, Фтора, Ферума и Калия». §41 ВИТАМИНЫ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: водорастворимые и жирорастворимые витамины, авитаминоз, гиповитаминоз. ВИТАМИНЫ (с латин. жизнь) — это вещества разной химической природы, которые необходимы для обеспечения важных физиологических и биологических процессов в организме. Основоположником учения о витаминах является российский врач Николай Лунин. Поскольку большинство этих веществ не откладывается впрок и не Рис. 91. Содержимое витаминов разных продуктах синтезируется в организме, необходимо постоянно употреблять продукты, их содержащие. Из-за недостатка витаминов в пище в организме человека возникает заболевание гиповитаминоз, а при отсутствии их — авитаминоз. Это нужно знать! Потребность организма в витаминах возрастает при всех заболеваниях, при выполнении тяжелого физического и умственного труда, беременности, в условиях повышенной радиоактивности. Различают водорастворимые (С, группы В) и жирорастворимые (А, D, Е, К) витамины фис. 91). ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ, Витамин С, или аскорбиновая кислота, входит в состав ферментов, которые обеспечивают усвоение белка клеткой, а благодаря этому — прочность тканей, особенно соединительной и мышечной; быстрое заживление ран при нарушениях в тканях (воспаление, травмирование); реакции иммунитета; нормальное продуцирование гормонов. Гипо- и авитаминоз витамина С вызывают цикг^, при которой прекращается синтез белков. Это приводит к разрушению тканей, образованию язв на слизистых оболочках, в частности дёсен (рис, 92), пищеварительного тракта, разрушение сосудов. Как следствие — кровотечение из дёсен, слизистой оболочки пищеварительного тракта, носовой полости, расшатывание и выпадение зубов. Кожа становится пятнистой, случаются подкожные кровоизлияния, даже смертельные кровотечения в брюшную полость; не производятся антитела и другие факторы иммунитета; организм становится беззащитным перед болезнетворными микроорганизмами, и человек может погибнуть от любой инфекции. Суточная потребность витамина С составляет 50-100 мг. Основной его источник — сырая растительная пища: капуста, лук, чёрная смородина, щавель, лимоны, плоды шиповника, облепиха, китайский лимонник. Этот витамин очень неустойчив: быстро разрушается в сорванных плодах, при кулинарной обработке продуктов, контакте с кислородом. Поэтому овощи и фрукты необходимо нарезать непосредственно перед применением. Варить их нужно, бросая в уже кипящую воду или есть свежими. Витамин С разрушается также при контакте с металлами. Поэтому измельчать овощи лучше на пластмассовой или деревянной шинковке, а варить — в эмалированной посуде. Чтобы зимой обеспечить организм витамином С, пейте витаминные чан из плодов тмпопннка, лш гьеи чёрной смородины, берёзы, ши, черники, 1С.'1у6ш1КИ, земляники, клевера, сосновых или еловых веточек. ш S ’ X ш о. I Q ' ш I S ' с LU X I с 117 Рис. Я2. Bf поражение цинге 1ал( ' и ри '(8 ВИТАМИНЫ ГРУППЫ в. Витамин Bj - один из важнейших в этой группе, играет большую роль в углеводном обмене. Недостаток или отсутствие этого витамина приводит к тяжёлым, иногда даже смерте.тшиым поражениям нервной систе.мы, самая тяжёлая форма которых (6оле;и1ь бери-бери) — паралич нижних конечностей и мышечное истощение. Много витамина В] содержится в дрожжах, хлебном квасе, в зерновых и бобовых культурах, в яичном желтке, больше всего — в высевках пшеницы, ржи, риса. Витамин Вг принимает участие в обмене белков, жиров и углеводов, в процессах роста организма, возобновлении клеток кожи, слизистых оболочек. Он нужен для восприятия цвета и света. При его недостатке кожа становится сухой. трескается, по краям губ образуются болезнеигняе трещины, значительно ухудшается зрение. Основные источники этого витамина — яйца, сыр, молоко, ряженка, кефир, крупы, бобовые. Витамин Bfi обеспечивает гюрмалыюе усвоение белков и жиров. Недостаток его в организме ребёнка вызывает задержку роста, .малокровие, желудочно-кишечные paccxpoiicTBa, повышенную раздражительность. У взрослых нехватка витамина вызывает восштлеиие кожи, слизистых оболочек (чаще — роговой полости), бессонницу. Этот витамин содержится во многих продуктах растп-гсльного и животного происхождения; кукурузе, ячмене, горохе, картофеле, свёкле, говядине, яйцах, молоке. В норме витамин Bg в достаточном количестве образуется микроорганизма.\т толстого кишечника. Витамин Bi2 является противоанемичсским фактором. При его недостатке в организме человека .могут возникать тяжёлая, даже смертелыгая анемия. Основной источник этого вита.мшга — продукты животного происхождения: мясо, печень. Причина возникновения авита.миноза — неполноценное питание, например вегетарианское. ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ. Витамин А (другое название - ретинол (с латин. сетчатка глаза) входит в состав пигмента зрительных рецепторов — палочек и колбочек; способствует нормальному росту организма, раз-.множению и возобновлению тех клеток, которые быстро и постоянно заменяются - крови, кожи, слизистых оболочек и др.; благодаря важному значению в белковом об.мене, огг повышает сопротивляемость ткаисг'г к инфекциям и ускоряет процессы заживления pair. Гипо- и авита.мииоз витамина Л вызываел- нарушение функции зрения (возникает так ггазывае,мая «кл'])Ш1ая слепота», когда в сумерках человек почти ничего не видит); сухость кожи и слизистых оболочек, образование язв и гнойников; недостаточный рост. Поскольку :^тот вита.мин жирорастворимый, то в полноценном виде он содержится лишь в животных жирах; печени, особенно рыбной, в рыбьем жире. Есть он также в шиповниково.м, облепиховом, морковном маслах. Нсактав-ный предшественник этого витамина — каротин (с латин. морковь) есть в красных, жёлтых, оранжевых фруктах и овощах; абрикосах, .моркови, красно.м сладко.м перце, а также в шпинате, бобовых и др. Для более эффективного усвоения вита-.мина А необходимо употроб.'гять эти овощи и фрукты с маслом или сметаной. Витамин D в.месте с гор.монами щитовидной и паращитовидной желёз влияет на процессы образования костей и регулирует правильное соотношение Кальция и Фосфора, из которых кости образуются, обеспечивает всасывание этих элс.ментов в тонком кишечнике и транспортировку их с кровью в костную ткань. В случае гипо- и авитаминоза витамина D у детей возникает тяжёлое заболевание — рахит (с гр. позвоночный столб). От недостатка Кальция и Фос-({)ора в организме ребёнка его кости размягчаются, утончаются, не зарастают роднички: ножки искривляются (рис. 93), рост замедляется. Витамин D содержится в печени, рыбье.м жире, же.тгках яиц. Организм может сам синтезировать витамин D в коже под воздейс твием солнечных луче1т Витамин Е влияет на репродуктивную функцию. Его недостаток вытечет бесплодность. Этот витамин содержится в нерафинированных растительных маслах, зародышах зёрен пшеницы, печени. Витамин К синтезируется .микроорганизмами кишечника. Без него не образуется важнейший фактор свёртывания крови — протромбин. Этот витамин содержат некоторые растения: шпинат, кап^'ста, салат, крапива, тысячелистник. О Это нужно помнить. Полноценное и многообразное питание — залог получения организмом необходимого количества витаминов. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните происхождение слова «витамин». 2. Что является источником витаминов для организма человека? 3. Назовите болезненные состояния, которые возникают при недостатке витаминов в организме. 4. Обоснуйте значение витамина С для организма человека. 5. Обоснуйте значение витаминов группы В для организма человека. 6. Какой естественный фактор способствует профилактике и лечению рахита? Рис. 93. Искривление ног при заболевании рахитом Ш S I С Самостоятельная работа с учебником. Составьте таблицу «Витамины, их роль и пути поступления в организм». ^ Вопросы для любознательных. Какая существует связь между солнечными лучами и ростом костей? 119 Домашнее задание. Составьте памятку, как сохранить витамин С в продуктах питания; ознакомьте с ней членов своей семьи. §42 ПИТАНИЕ И ЗДОРОВЬЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: питание, энергетическая ценность, энергозатраты, энергетический баланс, усвоение пищи, режим питания, суточный пищевой рацион, диетическое питание. ПИТАНИЕ — это процесс поступления в виде пищевых продуктов и усвоения организмом питательных веществ: белков, жиров, углеводов, биологически активных веществ (витаминов, минеральных солей) и воды, необходимых для поддержки жизни, здоровья и работоспособности. (' р' I ш X s X с -X с <20 Рациональное питание обеспечивает нормальное развитие плода, рост ребёнка, возобновление клеток взрослого человека, сопротивляемость к различным заболеваниям, предотвращает преждевременное старение. При многих заболеваниях пищеварительной, сердечно-сосудистой систем, почек диетическое питание является одним из методов лечения. Количество и качество продуктов питания должно отвечать потребностям человека {см. приложения на с. 285). СВОЙСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ и ПОТРЕБНОСТЬ В НИХ. Питательные вещества выполняют в человеческом организме двойную функцию; пластическую и энергетическую. Пластическая (с гр. образованный, вьтепленный) функция заключается в восстановлении и обновлении клеток и тканей. Основная роль в этом принадлежит белкам. Энергетическая функция реализуется преимущественно за счёт углеводов и жиров. Количество энерпги, выделяю-щеяся при усвоении того или иного пищевого продукта, составляет его энергетическую ценность {см. табл, на с. 121). Её измеряют в калориях или джоулях. Количество энергии, которая поступает в организм с питательными веществами, должно быть сбалансировано с его энергозатратами, то есть должен сохраняться энергетический баланс, что предотвращает возникновение ожирения или дистрофии. Потребность в разных компонентах питательных веществ зависит от возраста человека (например, детям, которые растут, на единицу массы тела нужно больше питательных веществ, а людям преклонного возраста — меньше); от пола (мужчинам на единицу массы тела нужно больше .энерпги, чем женщинам); характера трудовой деятельности — чем интенсивнее физический труд, тем больше нужно калорий для покрытия энергозатрат. Мы уже знаем, что в организме есть регуляторные механизмы, которые способствуют максимальному усвоению питательных веществ. Однако они имеют определённые границы: например, в детском и преклонном возрасте, у людей с заболеваниями пищеварительной и эндокринной систем. Поэтому существуют физиологические нормы потребления тех или иных питательных веществ. При этом важным является не только достаточное количество, но и правильное соотношение между ними. Питание, в котором преобладают определённые питательные вещества, называют односторонним. Оно часто является причиной возникновения различных заболеваний. Например, преобладание белковой пищи приводит к подагре; злоупотребление углеводной — к кариесу, ожирению, сахарному диабету. Избыток жиров в пищевом рационе предопределяет ожирение, атеросклероз, гипертоническую болезнь. УСВОЕНИЕ ПИЩИ здоровым человеком зависит от вида продукта и разнообразия питания. Лучше всего усваиваются продукты животного происхождения, особенно в сочетании с растительной пищей. При употреблении мяса, хлеба и круп в среднем усваивается 75 % их белков; но если к ним прибавить овощи и фрукты, то усвояемость белков будет составлять 85-90 %. Значительно повышает усвояемость пищи правильная термическая и механическая (измельчение) обработка продуктов. РЕЖИМ ПИТАНИЯ охватывает такие понятия, как количество приёмов пищи, интервалы между ними, деление калорийности между отдельными приёмами пищи. Самым рациональным является четырёхразовое питание (создаётся равномерная нагрузка на пищеварительную систему) в одно и то же время (вырабатывается пищевой рефлекс на время). Есть два варианта четырёхразового питания. Первый — предусматривает завтрак, второй завтрак, обед и ужин, а второй — завтрак, обед, полдник и ужин. Это нужно знать! Перерывы между потреблением пищи нс должны превышать четырёх часов. Большие перерывы снижают секрецию пищеварительных соков, что приводит к хроническим воспалениям пищеварительных органов, застою жёлчи в жёлчных путях. В соответствии с физиологпческиАШ потребностями оргатгизма целесообразно laKoe деление по калорийности суточного пищевого рациона: па первый завтрак — 25-30 %. па второй завтрак (или полдник) — 10-15, па обед — 40-45 и на ужин — 15-20 %. Продукты, богатые белками (мясо, рыба, сыр, бобовые), рекомендуют употреблять в период активной деятельности, обычно утром и д)1ём, поскольку они ускоряют обменные процессы и стимулируют деятельность нервной системы. Перед сном нежелательно употреблять продукты, которые возбуждают нервную систему: острые приправы, кофе, шоколад, какао. Ужин должен быть лёгким, не позже 1-2 ч перед сном. При этом нужно отдавать преимущество молочным (особенно кисломолочным), фруктово-овощ}1ым блюда.м; они не нуждаются в значительном напряжении пищеварите.чьной системы и не будут нарушать сон. Одинаково вре.дными являются и переедание, и голодание перед сном, потому что они делают его тревожным, беспокойным вплоть до возникновения бессонницы. Потребление пищи нужно !1ачинать, например, сала-TaAfH. Хорошо возбуждают секрецию пищеварительных соков супы и борщи. Не стоит начинать с жирной пищи, поскольку жиры тормозят секрецию. Это нужно помнить! Хотя бы один раз в день нужно есть жидкую горячую пищу (суп, борщ). Сухоедение — очень вредное. Можно ли пить воду или сок во время еды? Можно, если человек чувствует жажду, поскольку обезвоживание организма снижает желудочную и кишечную Питательные веи^ества и их значение для организма человека Белки (энергетическая ценность 1 г-17,2 кДж) Белки необходимы для роста, возобновления клеток и тканей организма. Они содержатся в мясе, рыбе, молочных продуктах, яйцах, бобовых, крупах, орехах. Жиры (энергетическая ценность 1 г—39 кДж) В жирах сконце^прированы запасы энергии. Они содержатся в продуктах животного происхождения, молочных продуктах (сливочное масло, твёрдые сыры). Более полезные жиры содержатся в растительных маслах, мясе домашней птицы, рыбе, маргарине. Углеводы (энергетическая ценность . 1 г-17,2 кДж) Углеводы — главный источник энергии. Они содержатся в злаках,, крупах. Много их в кондитерских изделиях, картофеле. Клетчатка (энергетическая ценность 1 г-11,9кДж) Клетчатка тоже состоит из углеводов, но имеет много волокон, которые хотя и не усваиваются в пищеварительном тракте, но способствуют нормальному функционированию кишечника. ш S X ш о. < й ш S с ш S X !5 121 ' 1 секрецию. Первые блюда должны иметь температуру не ниже 55-65 °С, вторые — не ниже 50-60 °С. холодные блюда — не ниже 15 °С. Есть нужно не спеша, хорошо пережевывая. Важное аначение имеет соответствующая сервировка стола, хорошее настроение, отсутствие шума. Нужно избегать любой посторонней деятельности (чтения, серьёзных разговоров, пересмотра телевизионных передач и пр.), которая тормозит функционирование пищеварительных желёз и снижает аппетит. ПОНЯТИЕ О ДИЕТИЧЕСКОМ ПИТАНИИ. Диета - ЭТО рацион и режим питания больного человека, иначе говоря — лечение по специально подобранной системе. Основным принципом всех диет является их соответствие физиологическим и болезненным процессам органмз.ма человека. Диету разрабатывает и назначает больному врач-диетолог. ш 122 ^ Это нужно знать. Питаться необходимо четыре раза в день в одно и то же время; •• перерыв между приёмами пищи должен быть не более четырёх часов. Переедание или голодание перед сном могут повлечь бессонницу или тревожный сон. Л Самостоятельная работа с учебником. Рассмотрите таблицу на с. 121 и обос-” нуйте значение белков, жиров, углеводов и клетчатки для организма человека. Практическая работа N9 6 ^ ТЕМА. Анализ индивидуального суточного питания и соответствие его нормам. ЦЕЛЬ: научиться рассчитывать энергетические затраты человека за сутки, составлять суточный пищевой рацион в соответствии с энергетическими затратами своего организма. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ; таблицы энергетической ценности питательных веществ и энергозатрат организма (см. приложение на с. 285), нормограммы, микрокалькуляторы. При составлении пищевого рациона нужно учитывать материал, изложенный в параграфе. и рекомендаций относительно рационального питания из учебника «Основы здоровья, 9 класс». ХОД РАБОТЫ: 1. Учитывая свои антропометрические показатели (пол, массу тела), рассчитайте необходимое вам количество белков, жиров, углеводов на сутки, а также суточную потребность в энергии с учётом образа жизни. 2. Составьте ориентировочный пищевой рацион, 3. Составьте меню при четырёхразовом питании так, чтобы на первый завтрак приходилось 25 % суточного рациона, на второй — 15, на обед — 45, на ужин — 15%. 4. Данные пищевого рациона запишите в таблицу. ВЫВОД Обоснуйте значение умения рассчитывать энергетические затраты за сутки и составлять пищевой рацион. Домашнее задание. Составьте несколько вариантов рационального пищевого рациона для членов своей семьи, учитывая их возраст и вид деятельности. §43 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ КОЖИ ■ : ' liilbiE понятия и ТЕРМИНЫ: кожа, её строение и функции, эпи-м'рмис. ле|’ма, полкожная клетчатьа, меланин, пигментные клетки, потовые т ■- Л|>н'ыс -.келепы, нолосы. но1ти СТРОЕНИЕ КОЖИ. Кожа является внешним покровом тела. Она состоит в ocHOBFioM из аиителиалы101”| ткани. Об- i 1цая площадь кожи — 1,5-2 м^. Она н.ме-ет три слоя (рис. 94). Первый, внешний — эпидермис (с гр. над и кожа), об- 2 разованный эпителиальной тканью. ^ Верхний слой эпителия — это крепкие, плотные, ороговел1>1е клетки. Он называется роговьш. Именно :этот слой за- ^ Щ1пцает кожу от механических и хи.ми-чсских повреждений, проиикнове1!ия воды и микроорга1тиз.мов внугрь тела. На участках кожи, которые чаще всего иеггытывают механические травмирования, роговой слой утолщается, образуя мозоли. Ороговелые клетки постоянно отслаиваются. На их месте образуются новые, способные к делению. Под эпидермисом раз.мещён средний слой кожи — дерма, или собственно кожа. В ней есть кровеносные сосуды — рецепторы, которые реагируют на прикасание, сжатие, а также на боль, холод и тепло, pa3iii>ie придатки, пигментные клетки. Последние содержат тёмный пигмент — меланин (с гр. чёрный). Когда человек aai opaer, количество .меланина в клетках значительно увеличивается, и кожа приобретает коричневый цвет. Дерма содержит nfiioi'o эластичных волокон, расположенных в определённом направлении. Поэтому так называемый рисунок кожи, особенно кончиков пальцев — индивидуальный. Неповторимость рисунка кожи пальцев используют в судебной практике для установления личности (дактилоскопия — с гр. палец и видеть). Когда человек стареет, эластичные волокна частично теряют воду, уменыпаются в размерах и иа коже образуются морщины. Под дермой есть третий, самый глубокий слой — подкожная клетчатка (гиподерма), состоящая из жировой прослойки. Она защищает тело от меха- Рис. 94. Строение кожи и волоса: 1 — эпидермис; 2 — дерма; 3 — подкожная клетчатка; 4 — корень волоса; 5 — волосяная луковица; 6 — артерия; 7 — вена; 8 — потовая железа; 9 — стержень волоса; 10 — болевой рецептор; 11 — сальная железа; 12 — мышца, что поднимает волос; 13 — коллагеновое волокно; 14 — механорецептор; 15 — волокна чувствительных нервов; 16 — волокна вегетативных нервов Г2И tf. s =f tx ' c; & u й. О I &: нических повреждении, сохраняет внутреннее тепло, является местом накопления энергетического вещества — жира. Потовые железы имеют вид трубочек с выводными протоками, выделяющими пот. На 98-99 % он состоит из воды, 0.5 % — NaCl, а остальное — продукты обмена веществ, в частности мочевина. Больше всего потовых желёз в подмышечном участке, на ладонях и подошвах. Пот не имеет запаха. Неприятный запах бывает либо у больных людей (особенно при заболеваниях лёгких, почек), либо у тех, кто не придерживается правил личной гигиены. Отверстия сальных желёз открываются в волосяной мешочек; их секрет — это жиры, которые равномерно распределяются по волосистой поверхности кожи, защищая её от проникновения воды и микроорганизмов внутрь тела. Кроме того, жир предотвращает избыточное испарение воды из организма. Много сальных желёз на коже лица, но там они не связаны с волосяными мешочками. Волосы — нитевидные эпителиальные производные кожи (рис. 94). Они покрывают почти всю поверхность тела человека за исключением губ, ладоней, подошв. Количество волос на теле разное. Например, на голове их около 100-:150 тыс. Цвет волос зависит от концентрации пигмента меланина. Приблизительно с 45-50 лет количество волос на голове, бровях и ресницах уменьшается, начинается их поседение, вызванное постепенным уменьшением меланина и заполнением волоса микроскопическими пузырьками воздуха. Нормальная скорость роста волос на голове — сантиметр в месяц (волосы растут лучше в тёплое время года), а срок жизни волоса — 4-5 лет. В среднем за сутки у человека выпадает 30-50 шт. волос. Их рост регулируется нервной и эндокринной системами. В волосе различают стержень, который выступает над поверхностью кожи, и корень, находящийся в дерме. Корень волоса размещён в волосяном мешочке (фолликуле — с латин. мешочек). Сюда открывается протока сальной железы; исключение составляют волосы лица: там сальные железы имеют собственные протоки. К волосяному мешочку также прикрепляются гладкомышечные волокна дермы; они поднимают волосы. Снизу корень расширяется и образует волосяную луковицу. Рост волоса происходит благодаря делению его клеток. Снизу в волосяную луковицу заходит волосяной сосочек — образование конусообразной формы. К нему подходит много нервных волокон, а также мелкая артерия, которая распадается на густую капиллярную сетку; волос хорошо снабжается кровью и питается. Если человек ведёт здоровый образ жизни, то имеет густые, красивые волосы. При плохом питании, систематическом употреблении алкоголя волосы становится тонкими, тусклыми, легко взлохмачиваются, выпадают. Стержень, или собственно волос, состоит из мозгового вещества, покрытого плотной кз^тикулой (с латин. шкурка). Мозговое вещество — это ороговелые клетки, которые содержат плотный белок — кератин, меланин и пузырьки воздуха. Кутикула - это один слой плоских безъядерных клеток, которые черепицеподобно прилегают друг к другу. Ногти — ороговевшие пластинки на кончиках пальцев. Они имеют тело, покрытое ногтевой пластиной, корень и ногтевой валик. Скорость их роста — 0,1 мм в сутки. В норме ногти гладкие и блестящие, прозрачные и розовые. ФУНКЦИИ КОЖИ. Кожа имеет много функций. Это самый большой по площади орган чувств; она играет важную роль в поддержке иммунитета человека; является органом выделения — с потом из организма выводится лишняя вода, соль и разные вредные вещества. Кожа принимает участие в регуляции температуры тела. В ней синтезируется витамин D. Она выполняет также дыхательную функцию — это кожное дыхание, что составляет 1-2 % общего газообмена. Способность кожи к самоочистке (отторжение отмершего эпителия), наличие плотного рогового слоя предотвращает попадание болезнетворных бактерий в организм. Благодаря своему строению кожа и подкожная основа защищают организм человека от механических и химических повреждений. Выработка тёмного пигмента в коже предотвращает вредное действие ультрафиолетового излучения солнечной радиации на организм. к I а. о о. {/Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Рассмотрите рис. 94, определите особенности строения и функций кожи. 2. Объясните происхождение слова «эпидермис». 3. Объясните биологическое значение отслоения рогового слоя эпидермиса. 4. Обоснуйте, с какими структурными образованиями кожи связано выполнение её функций. 5. Какие системы органов принимают участие в обеспечении функций кожи? 6. На примере кожи докажите, что организм человека — единое целое. {^Самостоятельная работа с учебником. Составьте таблицу «Строение кожи». ^^Лабораторная работа № 5 ТЕМА. Строение кожи, ногтей, волоса (макроскопическая и микроскопическая). ЦЕЛЬ: научиться обнаруживать особенности строения и свойства кожи, ногтей, волос. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: микроскоп, волос, микропрепараты кожи, предметные стёкла, пластилин. ХОД РАБОТЫ: 1. Рассмотрите кожу открытых частей тела, например рук. Обратите внимание на её цвет и характер поверхности, упругость. 2. Положите на предметный столик микроскопа готовый микропрепарат с поперечным срезом кожи и рассмотрите его при малом увеличении. Сравните увиденное с рис. 94 учебника. 3. Из волосистой части головы вырвите волос и рассмотрите его. На конце он имеет белое утолщение — корень, который переходит в стержень. Возьмите предметное стекло, в центре его на расстоянии 2 см один от другого поместите два маленьких шарика пластилина, на которые прикрепите волос. Под малым увеличением микроскопа рассмотрите стержень и волосяную луковицу. Обратите внимание на черепицеподобную чешую кутикулы, которая укрывает стержень волоса. Нарисуйте увиденное в тетради. 4. Рассмотрите ногти. Объясните особенности их строения. ВЫВОД Объясните взаимосвязь строения и функций кожи, ногтей и волос. 125 |Омашнее задание. Подготовьте реферат о гигиене кожи. i §44 УЧАСТИЕ КОЖИ В ТЕПЛОРЕГУЛЯЦИИ. ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА 126 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: температура тела, теплорегуляцня, теплообразование, теплопроводность, теплоотдача, пот, закаливание. ЗНАЧЕНИЕ ПОСТОЯНСТВА ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА. Рассмотрим те удивительные мехаин.змы, которые дают возможность человеку жить н работать в разных климатических условиях: иа Крайнем Севере и в Центральной Африке, в засушливо!! пустыне и туманном Лондоне. Эти физиологические .мехаииз.мы обеспечивают температуру тела человека на сравмителыю постоянном уровне. Постоянная температура тела является одним из факторов гомеостаза. Все фермент!)! клеток, которые прш!имают участ1!с в об.мене веществ и .oi!ep-!Т!И. .могл'т нормально работать только при нез!!ач!!тельном колебании температуры - от .36 до 37 °С. С!1иженис её до 34 °С и увеличение до 42 ‘С приводит к 1!ез!!ачитслы!ым, но оборотным из.мс!!е11иям этих процессов. При температуре тела ниже 30 °С или выше 42 °С ферменты клеток разрушаются, обмен веществ ирекраищстся, человек умирает. Поллержание постоянства температуры тела обеспечивают процессы теп-лорегуляции, которь!с осуществляются i!a !!ротяжеиии всей жнз!!1! человека. Он предопределяет образование тепла в организме — теплообразование и отдачу его орган из.мом — теплоотдачу. ПРОЦЕСС ТЕПЛООБРА.ЗОВАНИЯ происходит npenN!yiuecTBeinio химически,м путём, когда при расщеплении и окисле!!ии в .м1!тохоидриях жиров, углеводов и белков высвобождается энергия. Часть её идет иа образова!!ие АТФ, большая часть теряется в виде тепла. Болы!!е всего тепла в организме человека !!роиз1юдят органы с напряжённы.м o6mohon! веществ. Это в первую очередь пече!!ь, температура которой составляет 37,8-38 X, и скелет!!ые мыи!цы, которые имеют температуру 37-37,2 °С. При обычных условиях окружаю1!1ей среды в спокойном состоянии у человека почти 70 % те1!ла обра.зуется .за счёт иечеии и 30 % — за счёт скелетных .мышц и внутренних органов. Во время физического напряжения, напротив, 70 % тепла обра.зустся благодаря работающим мышцам, а остальные — благодаря пече!!и и другим внутренним органам. Регулируется тсх!пература в орга!!изме с помощью крови. Регуляция теплообразования происходит за счёт !ieHp()rx'N!opa.ibHbix меха-!!!!ЗЛ!ОВ !! путсм усилсния ИЛИ ослабле!1ия обмена веществ i! энерп!и. Влияют на этот процесс те.мпература окружающей среды и состояние физической ак-тив!!ости. Например, в холодную погоду теплообразование в .мышцах повыи!ается, даже если человек не двигается. .Это происходит так: холод действует иа соответстпую1!1ис рецепторы кожи. Они посылают импульсы к глав-!К).му регулятору вегетативных функций — гипоталамусу. В нём есть два центра - теплообразования и теплоотдачи. Во.збуждаясь. це!!тртеплообра.зова!!ия посылает С1!гпал1>! тс.м звенья\! opгaниз^!a, которые отвечают за повышение об-,МС!!а ВС!ЦеСТВ и Э!!ерГИИ: CI!N!naTH4eCKOH нервно!! С1!СТеМС, ЩИТОВИЛ!!ОЙ и !1ад-иочеч!1ым желе.за.м, псче!И1, скелетмы,м мышца.м !! др. ПРОЦЕСС ТЕПЛООТДАЧИ. Организм отдаёт тепловую э!!ергию с !юмо-шью физических процессов. Сюда входят: теплоизлучение, конвекция (с латин. перенесение) — движение н перемешивание нагретого телом воздуха, теплопроводность — отдача тепла предметам, которые непосредственно соприкасаются с поверхностью тела (воздух, одежда), и испарение воды с поверхности тела и легких. При обычных условиях теплоотдача путём теплопроводности не имеет большого значения, поскольку воздух и одежда являются плохими проводниками тепла. Теплоизлучение, конвекция и испарение происходят с разной интенсивностью и зависят от температуры и влажности воздуха, состояния мышечного напряжения. Например, в состоянии физического покоя при температуре воздуха 20 °С излучение тепла составляет 70 %, конвекция и испарение — по 15 % от общей потери тепла организмом. При повышении те.чпературы окружающей среды до 35 °С и выше теплоотдача путём теплоизлучения, конвекции и теплопроводности становится невозможной, и поэтому постоянство температуры тела обеспечивается благодаря испарению воды с поверхности тела и через лёгкие. В состоянии значительного физического напряжения теплоотдача также растёт за счёт испарения: оно составляет 75 % от общей потери тепла; на теплоизлучение и конвекцию соответственно приходится 10 и 15 %. Испарение воды через кожу с потом называется потовыделением. В условиях температурного комфорта у человека за сутки с потом выделяется 0,5-0,6 л воды. В жаркую погоду при значительном физическом напряжении может образовываться до 10-12 л пота. Это защитная реакция организма человека, которая предотвращает перегрев. ЗНАЧЕНИЕ И МЕХАНИЗМЫ ЗАКАЛИВАНИЯ ОРГАНИЗМА. Современные условия жизни, одежда, транспорт уменьшили влияние естественных факторов на организм человека, поэтому снизилась его сопротивляемость к их изменениям. И только закачивание даёт возможность быстро приспосабливаться к низкой или высокой температуре воздуха, сниженной или повышенной влажности. Закаливание — это комплекс методов целенаправленного повышения функциональных резервов организма и его сопротивляемости неблагоприятному воздействию физических факторов окружающей среды, влияние которых постоянно усиливается. При таких условиях развиваются приспособительные изменения в организме — адаптация (с латин. приспособление) — усовершенствование нейрогу-моральних и обменных процессов, повышение иммунитета, а следовательно — общей сопротивляемости организма. Закаливание проявляется постепенным снижением чувствительности организма к действию определённого фактора. Например, систематическое действие низких температур повышает сопротивляемость организма преимущественно к холоду, а высоких — к избыточному теплу. Это нужно помнить! Если прекратить проведение процедур закаливания, оно ослабевает. Важной для здоровья человека является адаптация к холоду, поскольку переохлаждение — самая частая причина простудных заболеваний. Суть закаливания заключается в постепенном наращивании степени охлаждения организма. У людей, привычных к холоду, теплообразование происходит интенсивнее. Это обеспечивает лучшее кровоснабжение кожи и повышенную сопротивляемость инфекционным заболеваниям. % о; X а ? ш а. о S 127 и а с ш & О г а LU 128 Закаливание детей — обязательная составляющая физического воспитания, залог крепкого здоровья на всю жизнь. Система теплорегуляции в детском организме несовершенна, и поэтому дети более восприимчивы к действию холода, чаще болеют простудными заболеваниями. Дети, которые растут и имеют усиленный (по сравнению со взрослыми людьми) обмен веществ, очень чувствительны к недостатку кислорода. Недостаточное пребывание на свежем воздухе делает детей вялыми, раздражительными, у них нарушается сон, исчезает аппетит, появляется головная боль, развивается малокровие. Поэтому закаливания воздухом и водой для детского организма — обязательны. Как мы уже знаем, для роста костей необходим витамин D, который образуется в коже под воздействием солнечных лучей. Следовательно, для детей является важным и закаливание солнцем. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ЗАКАЛИВАНИЯ • Если вы часто болеете, закаляться нужно очень осторожно, терпеливо, потому что стойкий эффект наступает не сразу. • Основные факторы закаливания: воздух, вода, солнце и физические упражнения. • Закаляться необходимо каждому человеку, независимо от того, болеет ли он ОРВИ и другими болезнями. • Ребёнка нужно закалять с первых дней его жизни. • Во время закаливания нужно внимательно следить за здоровьем, чтобы не превысить свои возможности и не нанести вред организму. • Закаливание не должно сопровождаться нарушения.ми сна, ухудшением аппетита, настроения, снижением работоспособности. Напротив, показателем его эффективности, кроме укрепления здоровья, есть улучшение названных свойств. • Если возникла острая воспалительная или инфекционная болезнь, закаливание нужно временно приостановить, а после выздоровления продлить его, начиная с более лёгких и постепенно переходя к более интенсивным процедурам. Если вынужденный перерыв длился свыше 14 дней, необходимо начинать всё сначала. Важный принцип закаливания — постепенное наращивание интенсивности процедур. Са,мые распространённые методы закаливания — воздухом, водой (обтирание, обливание, душ) и солнцем. ^•Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Какое биологическое значение имеет постоянство температуры тела для организма человека? 2. Объясните физиологические механизмы теплорегуляции. 3. Объясните механизм взаимосогласованности процессов теплообразования и теплоотдачи. 4. Какие органы и железы внутренней секреции принимают участие в поддержке постоянства температуры тела? 5. Чем объяснить тот факт, что нормальная деятельность организма человека может происходить только в температурных границах 34-42 *С? 6. Объясните механизм теплообразования. 7. Объясните биологическое значение процесса теплоотдачи. Чем он сопровождается? 8. Проанализируйте биологическое значение закаливания организма и его физиологические механизмы. 9. Назовите факторы закаливания. 10. Обоснуйте, почему закаливание организма должно быть систематическим, многократным и с нарастающей интенсивностью. 11. Докажите, что закаливание ребёнка является обязательной составляющей его физического воспитания. 12. Почему закаливание организма низкой температурой является чрезвычайно важным? 13. Объясните высказывание: «Воздух, солнце и вода — наши лучшие друзья». О Самостоятельная работа с учебником. Составьте гигиенические требования последовательности закаливания. {3* Практическая работа № 7 ТЕМА. Измерение температуры тела в разных его участках (подмышечная впадина, ротовое отверстие). ЦЕЛЬ: измерение температуры тела ртутным термометром в подмышечной впадине. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: ртутный термометр, стакан с дезинфицирующим раствором фурацилина, салфетка для вытирания термометра. ХОД РАБОТЫ: 1. Термометр встряхните и поместите в подмышечный участок на 10 мин. Запишите результат. 2. Ополосните ртутный резервуар термометра в дезинфицирующем растворе и оботрите его салфеткой. Осторожно положите термометр на слизистую оболочку полости рта под язык. Измеряйте температуру на протяжении 7-8 мин. Запишите результат. 3. Измерение температуры тела термометром на жидких кристаллах («Термо-тест»). Составьте температурную карту человека. Сделайте то же после 10 приседаний испытуемого. Запишите результат. 4. Нарисуйте схематически тело человека и обозначьте на нём данные температуры своего тела. ВЫВОД Сравнив полученные результаты, объясните отличия температуры тела в разных его частях и при разных состояниях. '■I I ^ 1ц , ш I а Домашнее задание. Составьте и заполните таблицу «Способы поддержания температуры тела в состоянии покоя и при физической нагрузке». §45 БОЛЕЗНИ И ПОРАЖЕНИЯ КОЖИ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: дерматит, гнойные заболевания, аллергические заболевания, грибковые поражения, себорея, чесотка, педикулёз. БОЛЕЗНИ КОЖИ И ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Состояние кожи зависит от разных болезнетворных факторов окружающей среды, состояния организма и ухода за ней. Одним из самых частых заболеваний кожи является дерматит (с гр. кожа) — воспаление кожи. Дерматиты вызывают болезнетворные микроорганизмы. Они также могут возникать при поражении кожи кислотами, щёлочами или в результате внешнего применения лекарственных препаратов. Частой причиной дерматитов является механические травмы, например расчёсывание кожи после укуса насекомого. Нередко дерматиты вызывают разные косметические кремы, лосьоны, тушь для век, если чувствительность кожи к ним повышена. Частой причиной дерматита летом является избыточ- 129 5 ‘Биологий* 9к11 i r ' •Ч. Hv- Hoe загорание. При дерматите возникает покраснение кожи, её отёк, зуд, могут появляться волдыри, наполненные прозрачной жидкостью. Лечить дерматиты должен только врач. Гнойные заболевания кожи вызывают стафилококки или стрептококки, которые очень распространены в природе и всегда есть на коже. При несоблюдении правил гигиены, нарушениях функционирования иммунной системы они оказывают своё болезнетворное действие. Развитие гнойных заболеваний часто вызывают .механические поражения кожи — порезы, расчё-сывание укусов насекомых, избыточная потливость. При сахарном диабете гнойные поражения кожи часто являются одними из первых проявлений этого заболевания. Поражению кожи микроскопическими болезнетворными грибами способствует повышенная потливость, в частности ног (особенно когда человек носит тесную резиновую обувь). Это нужно помнить! Грибковые поражения кожи являются очень заразными заболеваниями; споры грибов передаются через постельное бельё, полотенца, обувь, воду в бассейнах. Эго заболевание проявляется воспалительными процессами, которые чаще возникают между пальцами, на подошвах (рис. 95). Верхний слой эпителия отслаивается, образуются язвы, которые .мокнут; эти места чешутся, становятся уязвимыми для инфекции. Болезненный процесс распространяется в орга-низ.ме, вызывая разные осложнения. Грибковые поражения ногтей очень искажают их внешний вид. Профилактика грибковых заболеваний заключается в соблюдении правил личной гигиены. Лечить эти болезни лучше у врача. Болезнь, связанная с расстройством деятельности сальных желёз, называется себорея (с латин. сало и гр. течь). Функциональная активность сальных желёз зависит от состояния гипофиза, надпочечников, половых желёз, центральной и вегетативной нервной системы, общего об.мена веществ, витаминного обеспечения организма. Вот почему считается, что себорея является мес-тны.м проявлением разных недомоганий всего организма, поэтому лишь местное её лечение не даёт хороших результатов. Различают жирную и сухую себорею. Жирная себорея проявляется избыточной секрецией сальных желёз с выделением большого количества кожного сала. Кожа становится жирной, блестящей, устья сальных желёз расширяются, воспаляются, возникают угри. Волосы покрываются жировой смазкой, образуется перхоты часто себорея является причиной выпадения волос, а у мужчин это забо.левание даже приводит к облысению. Сухая себорея связана со сниженной функцией сальных желёз. Кожа становится сухой, шелушится. Волосы — сухие, ломкие, усиленно выпа’ дают, образуется очень много перхоти. Лечат себорею не только специалисты по кожным болезням, но и врачи-терапевты. Аллергические заболевания кожи достаточно часто наблюдаются при индивидуальной непереносимости некоторых продуктов питания (шоколад. Рис. 95. Грибковое поражение: ногтей (1); на коже (2) цитрусовые, земляника, клубника, куриные яйца), лекарств, косметических средств. К аллергическим поражениям кожи приводят болезни системы пищеварения (особенно — печени и жёлчного пузыря), запоры, гельминтозы. Полиноз — аллергическое заболевание, которое возникает при попадании пыльцы растений в организм по дыхательным путям. Это пыльца берёзы, лещины, диких злаков или сорняков, особенно амброзии. Клинические проявления могут быть разными: насморк, конъюнктивит, сыпь на коже и слизистых оболочках. При несоблюдении правил гигиены может возникнуть чесотка. Это заболевание вызывает чесоточный клещ, который углубляется в кожу и там живёт. От постоянного раздражения возникает сильный зуд, особенно между пальцами рук, на животе и боковых частях грудной клетки, на бёдрах. Эта болезнь очень заразная. Тот, кто нарушает правила личной гигиены, может заболеть на ттоость, или педикулёз (с лат. вошь), вызванный головными, одёжными и лобковыми вшами. Заболевание сопровождается сильным зудом кожи головы, возникновением расчёсов и гнойных заболеваний кожи. На волосах головы (особенно на затылке) можно увидеть гниды — белые яйца вшей — и их самих. Вшивость быстро распространяется, она может стать причиной тяжёлых и опасных болезней — сыпного или возвратного тифа и поэтому нуждается в специальном лечении. Важно знать, каким опасным является травмирование родинок и влияние на них солнечных лучей. Родинки — это изъяны развития клеток кожи, которые имеют большое количество пигмента — меланина. При повреждении родинки, особенно когда из ггеё начинает идти кровь, эти клетки отрываются, разносятся кровью по всему организму, оседают в печени и других внутренних органах и начинают там расти. Человек может погибнуть через два-три месяца после начала заболевания. Поэтому при покраснении, изменении пигментаций, ускоренном росте родинок, в случае их травмирования необходимо немедленно обратиться к врачу. Это нужно знать. Людям, на теле которых много родинок, вредно много загорать! Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните понятие «болезнь кожи». 2. Назовите болезни кожи. 3. Объясните происхождение слова «дерматит». Какими являются факторы и проявления этой болезни? 4. Какие микроорганизмы являются возбудителями гнойных болезней кожи? Назовите причины возникновения данной болезни. 5. Объясните механизм заражения кожи болезнетворными микроскопическими грибами. в. Допишите предложение: «Болезнь, связанная с расстройством функции сальных желез, — это...»7. Допишите предложение: «Воспаление устья сальных желез вызывает появление ...» 8. Докажите, что аллергическая сыпь на коже является проявлением общего нарушения иммунитета организма. 9. Определите причины возникновения аллергических заболеваний кожи. 10. Допишите предложение: «Чесотку вызывает —...» 11. Какими являются причины и проявления педикулёза? ^ Самостоятельная работа с учебником. Составьте и заполните таблицу «Болезни кожи и пути их предупреждения». к с ш > с. о IU 1:ч Домашнее задание. 1. Составьте правила гигиены, как предотвратить образование угрей. 2. Объясните членам своей семьи причины возникновения аллергических сыпей, чесотки и педикулёза. TEWA 8 ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ §46 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНОВ ВЫДЕЛЕНИЯ. МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. СТРОЕНИЕ ПОЧЕК И МОЧЕВЫВОДЯЩИХ ПУТЕЙ Выделения ОСП<ЖПЫЕ ПОШПИЯ И ТЕРМИНЫ: органы 1$1.|.кмепня II *t' ;;,.iiic!iHii, м«1менылс.'ШТ<.'.'1Ы1;|Я снсгома, поч л'. мочеиыно.нпши' и> гя, ,\шч;?точ!Ш(, MiMU'Hoii пузырь, моча. ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ. Эффективный процесс выделения как составляющая часть обмена веществ — важное условие сохранения гомеостаза. Он обеспечивает освобождение организма от ненужных и вредных продуктов обмена, а также от инородных и ядовитых веществ (алкоголя, наркотиков, лекарств и пр.), которые поступили извне. Органами выделения являются почки, лёгкие, кожа (её потовые железы), слюнные железы, желудочно-кишечный тракт, печень (рис. 96). Лёгкие выводят из организма углекислый газ, пары воды, а также некоторые летучие вещества (эфир после наркоза, алкоголь). Объём паров воды, что выводится лёгкими, зависит от температуры и влажности окружающей среды, уровня физического и эмоционального напряжения. Слюнные железы выводят лекарственные вещества (например, аспирин), разные инородные органические соединения, которые попали в организм. Важную выделительную функцию выполняет печень. Вредные вещества, которые случайно попали с пищей в кишечник, а также продукты гниения всасываются из него в кровь и поступают в печень. В ней они обезвреживаются, теряют токсичность и в составе жёлчи выводятся через кишечник, который также освобождает организм от ненужных и вредных продуктов обмена, непереваренных остатков пищи и болезнетворных микроорганизмов. Потовые железы выводят лишнюю воду, минеральные соли, соли тяжёлых металлов, которые могут попасть в организм вместе с пищей, некоторые продукты обмена белков (например, мочевину), а при тяжёлой физической работе — и молочную кислоту. Почки — главный орган выделения в организме человека. Они выполняют две основные функции — выведение из организма токсичных продуктов белкового обмена и обмена нуклеиновых кислот; поддерживают нормальный водно-солевой состав жидкостей тела (крови, лимфы, межклеточной жидкости). Кроме того, через почки выводятся токсичные и инородные вещества. / Органы выде- Рис. 96 ления: 1 — слюнные железы; 2 — ■ -Vi лёгкие; 3 — почки; 4 — кожа; 5 — печень; 6 — желудок, кишечник в процессе расщепления в клетках нуклеиновых и аминокислот образуется аммиак, который является ядом для человеческого организма. Попадая с током крови в печень, он превращается в менее токсичное вещество — мочевину, которая удаляется через почки в водном растворе. Этот процесс тесно связан с обменом воды и солей в организме, За сутки с мочой из организма человека удаляется приблизительно 2 л воды с растворёнными в ней мочевиной, натрий хлоридом и незначительным количеством других веществ. Все физиологические системы, которые выполняют выделительную функцию, постоянно взаимодействуют между собой. Например, когда для поддержки оптимальной температуры тела при жаркой погоде или тяжёлой физической нагрузке с поверхности кожи с потом испаряется большое количество воды, выделение последней с мочой значительно уменьшается. Напротив, при низкой температуре, когда испарение воды через кожу уменьшено, почки выводят больше воды. МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА СОСТОИТ из органов, которые продуцируют мочу (почки), выводят её из почек (мочеточники), собирают мочу (мочевой пузырь) и выводят из мочевого пузыря наружу (мочеиспускательный канал). АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ПОЧЕК И МОЧЕВЫВОДЯЩИХ ПУТЕЙ. У каждого человека есть две почки, которые размешены в верхней части брюшной полости по обе стороны от позвоночника (рис. 97). Длина почки 10-12 см, ширина — 5-6 см, масса — 120- 200 г или приблизительно 0,5 % от общей массы тела. По своей форме они напоминают семена фасоли. Снарз'жи почки покрыты плотной соединительной оболочкой и погружены в прослойку жировой ткани — жировую капсулу. Она крепко держит почки в определённом анатомическом положении. При резком исхудании человека, когда жировая капсула значительно уменьшается или полностью исчезает, почки становятся подвижными (блуждающая почка), что приводит к разным нарушениям мочеотделения, появлению боли в животе и пояснице. На разрезе почки видно два слоя: внешний — корковый и внутренний — мозговой, который состоит из многочисленных конических сегментов — пирамид, а они, в свою очередь, — из многочисленных мо-чеобразовательньш единиц (нефронов). Проток каждого нефрона заканчивается в мочесобирательной трубочке, которая открывается в полость почки — почечную лоханку (рис. 97). МОЧЕТОЧНИК (рис. 97) непосредственно начинается в почечной лоханке каждой почки и заканчивается в моче- Рис. 97. Анатомическое строение почек и мочевыводящих путей: 1 — надпочечник; 2 — почки; 3 — ворота почки; 4 — почечная артерия; 5 — почечная вена; 6 — брюшная аорта; 7 — нижняя полая вена; 8 — мочеточники; 9 — мочевой пузырь; 10 — Сфинктер мочевого пузыря; 11 — мочеиспускательный канал; 12 — почечная миска; 13 — корковый слой; 14 — мозговой слой (почечные пирамиды): 15 — почечные столбы 5 2 ю о. о 33 к S X ш I 3 а о вом пузыре. Его функция — отведение мочи из почки в мочевой пузырь. Мочеточник имеет длину 30-35 см и ширину до 5-6 м.м. МОЧЕВОЙ ПУЗЫРЬ (рис. 97) — непарный полый орган, который выполняет функцию резервуара мочи, из которого она выводится наружу. Наполненный мочевой пузырь и.меет округлую форму. Вместимость его у взрослого человека составляет 0.5-1 л. Стенка мочевого пузыря имеет .мышцы, благодаря сокращения.м которых происходит выведение мочи из мочевого пузыря. Между мочевым пузырём и мочеиспускательным каналом есть толстая круговая .мышца - сфинктер (с гр. крепко сжимать); он предотвращает непроизвольное мочеиспускание. МОЧЕИСПУСКАТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ, МЛН уретра (рис. 97), - непарный трубчатый орган, по которому моча во время .мочеиспускания выводится из мочевого пузыря наружу. Он открывается иебольши.м отверстие.м в участке внешних половых органов. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Обоснуйте биологическое значение органов выделения. 2. Какие органы выполняют выделительную функцию? 3. Назовите органы мочевыделительной системы. 4. Объясните взаимосвязь строения и функций органов мочевой системы. 5. Охарактеризуйте взаимосвязь строения и функций почек. 6. Объясните взаимосвязь строения и функций мочевого пузыря. , \ Вопросы для любознательных. Подсчитано, что суммарная длина почечных ка-налов составляет 120 км, а поверхность их стенок — 40 м2. Аргументированно объясните, какое это имеет значение. Домашнее задание. Проанализируйте участие каждого органа в выделении продуктов обмена веществ. Объясните, с чем связана их взаимосогласованность. Запишите результаты в таблицу. 13/4 §47 МОЧЕОБРАЗОВАНИЕ И МОЧЕВЫВЕДЕНИЕ •< ПП1ШЫ1: 4 и I EPMUlilil: \п»Ч1Ч»бразонапнс. .мочсны!И‘л«Я111с, • I'l'iHi. ппрянчпая itT4:: ЗАБОЛЕВАНИЕ ОРГАНОВ МОЧЕВЫДЕЛЕНИЯ. Почки являются жизненно важным органом человеческого организма. Нарушение или прекращение их функций немин^^емо приводит к отравлению организма вещества.ми, которые в нормальном состоянии выводятся с мочой. Еати работа почек нарушена, эти вещества накапливаются в крови и вызывают тяжёлые состояния, которые нередко заканчиваются смертью. Органы мочевыде.ления — почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал — моглпг поражаться разными микроорганизмами. Последние попадают туда через кровь из разных очагов инфекции в организме, например во время ангины, при заболеваниях зубов, ротовой полости и пр. Это — нисходящая инфекцггя. Часто причиной заболевания почек и мочевыводящих путей бывает восходящая инфекция. Если человек не соблюдает правила личной гигиены, болезнетворные микроорганизмы проникают через .мочеиспускательный канал в мочевой пузырь и оттуда распространяются на другие мочевьщелительные органы, вызывая их воспаление. Воспалительным процессам и распространению микроорганизмов способствует общее переохлаждение организма, простуда. Почки, особенно у детей, чувствительны к разным ядовитым вещества.м — к тем, которые синтезируются в организме, и тем. что попадают в него из окружающей среды. Такие вещества, как алкоголь, свинец, ртуть, нафталин, бензол, яды насекомых и т. п., попав в кровь и с ней в почки, нарушают их работу. Некоторые лекарственные средства (сульфаниламидные препараты, антибиотики) при избыточном и длительном употреблении накапливаются в почках и также могут повлечь их заболевание. Самым распространённым заболеванием почек является нефрит — воспаление разных элементов почки. В зависимости от патогенеза, различают пиелонефрит и гломерулонефрит. Пиелонефрит (с гр. миска и почка) ~ воспалительное инфекционное заболевание почек, связаное с восходящей инфекцией. Болезнь могут вызвать стафилококки, энтерококки и другие микроорганизмы. Признаки: частое и болезненное мочеиспускание, повышение температуры тела, боль в поясничном отделе, сонливость, общее недомогание. Гломерулонефрит (с латин. шар и почка) — воспалительный процесс в обеих почках, который сопровождается нарушением клубочковой фильтрации. Он является результатом распространения нисходящей инфекции. Это одна из самых тяжёлых патологий почек у детей. Признаки: симптомы интоксикации, повышение температуры тела, уменьшение мочевыделения, отёк лица и конечностей, головная боль, тошнота и т. п. Постоянное нарушение обмена веществ в организме может стать причиной откладывания солей и образования камней в почках и мочевыводящих путях. Камни затрудняют отток мочи и, поражая острыми краями слизистые оболочки мочевыводящих путей, вызывают сильную боль. Уретрит — воспаление мочеиспускательного канала, которое вызывают стрептококки и другие бактерии. Признаки: частое и болезненное мочеиспускание. Цистит — воспаление слизистой оболочки мочевого пузыря. Возникает в результате проникновения в мочевой пузырь инфекции. Развитию цистита содействуют переохлаждение тела, употребление пряностей, копчёностей, алкоголя и т. п. Симптомы: частые позывы к мочеиспусканию, во время которого чувствуется боль, зуд, жжение. Чтобы предотвратить заболевания органов мочеотделения, необходимо придерживаться определённых гигиенических требований: правильно питаться, своевременно лечить зубы, закалять свой организм, быть осторожными с ядовитыми веществами, употреблять лекарства лишь по назначению врача, соблюдать правила личной гигиены. а 5 я (£) О. О 1л/ / Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Что такое нисходящая и восходящая инфекции? 2. Какие болезни органов мочеотделения вы знаете? 3. Как предотвратить заболевания почек? 4. Как могут образовываться камни в органах мочевыделения? ** Самостоятельная работа с учебником. Докажите, что заболевания выделительной системы связаны с неосторожным поведением человека. ^ « Домашнее задание. Запишите, что нужно знать, чтобы не заболеть пиелонефритом, уретритом, циститом. §49 БИОЛОГИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ПОЛОВОЙ ФУНКЦИИ ЧЕЛОВЕКА (»( 1М)ПМ1[К понятия и ТЕРМИНЫ: половая функция, половые жсле;«ы, 1ч>л'>'(мс opraiii.i. половое повеление, любовь, брак, семья. Вы знаете много систем организма человека, (нервную, сердечно-сосудистую, дыхательную, пищеварительную, эндокринную, выделительнз'ю и др.), которые обеспечивают его жизнедеятельность и поддерживают гомеостаз. Но лишь одна из них — половая система — принимает непосредственное участие в продолжении рода. С точки зрения анатомии и физиологии, она такая же, как и все другие системы организма человека. Однако её реализация нуждается в участии двух разнополых лиц — мужчины и женщины. Кроме того, половая система — единственная, где природа не экономит «строительный» материал и энергию, а тратит их на создание новой человеческой жизни. Половая функция человека имеет биологическую и социальную основу. Она составляет совокупность генетических, морфологических, психофизиологических признаков человека и сформированного в процессе воспитания представления о социальной роли соответствующего пола. Морфологической основой пола являются отличия в строении организма мужчины и женщины, связанные с унаследованными от родителей генетическими факторами — половыми хромосомами. Такие отличия называются половым диморфизмом, и заключаются они в разном строении половых желёз (гонад), половых органов, или гениталий (с латин. рожающий, детородный), и в отличии вторичных половых признаков. ПСИХОФИЗИОЛОгаЧЕСКИЕ основы половой ФУНКЦИИ. Под воздействием половых гормонов, которые продуцируются гонадами, в организме человека возникает половое влечение, являющееся отображением одного из са.мых сильных инстинктов — полового, или инстинкта продолжения рода. У пресмыкающихся, птиц, млекопитающих и человека половое влечение реализуется половым актом, который обеспечивает оплодотворение. У животных половой акт называют копуляцией, а у человека — коитусом. Это достаточно сложный процесс, основанный на врождённых и приобретённых формах поведения. Например, у птиц и млекопитающих ему предшествуют разные брачные игры, заигрывания самцов с самками, определённые формы «ухаживания» (рис. 99). Инстинкт продолжения рода реализуется у животных также в виде заботы о пото.мстве (рис. 100). В отличие от животных, половое влечение Рис. 99. Брачный ритуал у птиц человека контролируется сознанием, подчи- Рис. 100. Беспокойство о потомстве у пингвинов няется воспитанию и воле. Поэтому нельзя сравнивать половой инстинкт человека с ощущением голода и последующим удовольствиям от насыщения. В человеческом обществе, где властвуют определённые моральные правила, половой инстинкт в виде полового влечения предусматривает ещё и духовную связь между мужчиной и женщиной, любовь, взаимоуважение, желание создать семью, родить детей, любить и воспитывать их. В современном обществе половое поведение человека стало элементом его общей культуры. МОРАЛЬНЫЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ПОЛОВЫХ ОТНОШЕНИЙ И СОЗДАНИЕ СЕМЬИ. Чтобы понять значение семьи, человечеству пришлось пройти длинный, сложный, даже драматический путь. В процессе социального развития человечества возникло первое моральное запрещение — кровосмешение; возникновение групповой семьи, члены которой объединялись вокруг женщины-матери (матриархат), образовывая род (общность людей при первобытнообщинном строе, хозяйственное и социальное объединение кровных родственников). Постепенно групповая се.мья превращалась в парную, в которой женщина также играла ведущую роль. И если такие семейные пары распадались, дети переходили только в материнский род. Следовательно, социальное развитие семьи приобретало тенденцию сужения круга половых партнеров до одной пары. С развитием производства «хозяином в доме» стал мужчина. Характерным примером этого является семья в Древнем Риме. Она была не просто парной, а такой, когда один мужчина имел право всту'пить в брак только с одной женщиной. Это также связывалось с экономическими причинами, потому что глава семьи — отец — должен был быть абсолютно уверенным в происхождении своих детей, которые после его смерти наследовали родительское имущество. Одновременно с экономическим развитием общества происходило и духовное. Возникли понятия о любви и преданности, симпатии и пылкой страсти, которые также стали основой создания семьи и рождения детей. Например, в Древнем Египте чувство любви между мужчиной и женщиной считалось одной из наивысших человеческих добродетелей. В Древней Греции это чувство рассматривалось как любовь к природе и исконное влечение к красоте и совершенству. Для древних греков понятия «красота тела», «половая любовь», «моральное совершенство» были тождественными. Множество скульптур, созданных древними и совре.менными художниками (рис. 102), должны были внушать человеку любовь к своему телу и рождать светлые прекрасные мысли, желания жить, любить, иметь детей. Наши предки — древние украинцы — также оставили много свидетельств о значении семьи и любви, возвеличивании матери. Киевский летописец, описывая жизнь украинских племён, отмечал, что они имели «добрые традиции, жили тихо и стыдливо, и брак у них был правильный». Древние украинцы во о 5 S 139 О < о. ы 'S о X 5 PJ < о. 1 ;i’.r ш «о о Ш ' н S ш «. < а ш S X ы о X г t/iO Рис. 102. Скульптуры древних и современных художников: 1. О. Роден. Поцелуй; 2. А. Канова. Амур и Психея; 3. Л. Бернини. Похищение Прозерпины воплоща-^и СВОИ понятия о любви в образе Лады — богини брака, любви, счастья, весны и красоты, се-■мейного согласия. Божества Род и Рожаница олицетворяли единство сс.мьи и утверждения необходимости продолжения человеческого рода. Особенная преданность украинской женщины своей семье в настоящее время славится во всем .мире. Человечество постепенно выработало морально-этические принципы половых отнощений в браке и семье. Они гармонично соединяют и биологическую, и социальную сущность человека. В современном обществе брак и создание семьи являются результатом добровольного согласия .мужчины и женщины, которые полюбили друг друга и стремятся и.меть общих детей. Современный человек очень требовательный к выбору пары. И и.менно чувство любви ставит половое влечение на высшую ступеньку: от физиологического удовольствия к ощущению духовного единения мужчины и женщины. Поэтому умный человек никогда не назовет половые отношения между супругами неприличными, неестественными, такими, что унижают достоинство человека. Следовательно, полноценная семья — это семья, в которой родители любят друг друга, рожают и любят своих детей (рис. 101). Рис. 101. Счастливая семья Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните, почему половое поведение является частью человеческой культуры. 2. Обоснуйте взаимосвязь исторического развития человечества и эволюции полового поведения людей. 3. Объясните, почему в половой функции человека нет ничего неприличного. 4. Как вы понимаете понятие «любовь», «брак», «семья», «счастливая семья»? О Самостоятельная работа с учебником. Пользуясь материалом параграфа, объясните физиологические механизмы половой функции человека. Домашнее задание. Пользуясь рисунком 101 как примером, нарисуйте родословное дерево своей семьи. §50 БИОЛОгаЧЕСКИЕ основы ОПЛОДОТВОРЕНИЯ и РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА основные ИОНЯПШ ГЕРМИНЫ: кариотип, хро.мисомы. половые хро.мисомы, 1Ьли. 1ьт, OfLaoAOTBopcHne. .мейоз. Для того чтобы понять, как происходит оплодотворение и развитие нового организма, нам необходимо знать те биологические структуры и механизмы, которые отвечают за этот процесс. ХРОМОСОМНЫЙ НАБОР КЛЕТОК - КАРИОТИП. Хромосомы - основные структурные элементы клеточного ядра, в которых содержится наследственная информация. Основой хромосомы является одна молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), соединённая с разными белками. Участок молекулы ДНК, который отвечает за наследование определённого признака, называется геном. Ген — это материальная единица наследственности. Совокупность генов организма называют генотипом. Каждый биологический вид имеет только присущий ему набор хромосом в клетке, который отличаются количеством, размерами, формой (рис. 103), и называется он кариотипом (с гр. орех, ядро ореха и форма, тип). Хромосомы соматических клеток (клеток тела, неполовых клеток) всегда парные, то есть в ядре есть по две одинаковые по строению и размерам хромосомы. Они называются гомологическими, а парный набор хромосом — диплоидным (с гр. двойной). В соматических клетках организма человека насчитывается 46 хромосом, или 23 пары. У мужчин и женщин 22 пары хромосом одинаковые, их называют аутосомами и обозначают латинской буквой А. Последняя 23-я пара хромосом у мужчин и женщин отличается. Это — половые хромосомы, у женщин эта пара представлена двумя одинаковыми хромосомами, которые обозначают латинскими буквами XX. У мужчин одна из половых хромосом такая же, как у женщин (Х-хромосома), а другая значительно меньше, имеет иную форму, и её обозначают латинской буквой Y. Хромосомный набор соматических клеток можно записать так; 44А+ХХ — у женщины, 44A+XY — у мужчины. Зрелые половые клетки имеют гаплоидный (с гр. одиночный, простой) набор хромосом — 23 хромосомы. Набор хромосом в половых клетках формируется в результате особенного типа клеточного деления, что ведёт к 'S U1 , X ш iS X X |х Is to < \ а. 14I )| U М к Н D 1 2 3 4 5 6 пина и и 7 8 9 10 11 12 «1 it U » it » 13 14 15 16 17 18 ■я t« а u W 19 20 21 22 XX а) Д U 11 Н S 1 2 3 4 5 6 пина п м 7 8 9 10 11 12 и it U il it u 13 14 15 16 17 18 A> М «Д Я* 1920 21 22 Xf б) Рис. 103. Хромосомы соматической клетки человека: а) женского организма, б) мужского организма (1-22 — соматические хромосомы: XX — половые хромосомы женского организма; XV — половые хромосомы мужского организма) меиоза Рис. 105. В соматической клетке (и оплодотворённой яйцеклетке) одна хромосома из каждой пары получена от матери, другая — от отца уменьшению (редукции) количества хромосом. Такое деление называется мейозом (с гр. уменьшение) (рис. 104). Он происходит в половых железах и обеспечивает образование половых клеток, или гамет (с гр. жена). Процесс развития и формирования половых клеток, включающий также их мейотическое деление, называется гаметогенезом. Женские половые клетки — яйцеклетки — всегда имеют одинаковый набор хромосом, который обозначается формулой 22+Х. Мужские половые клетки — сперматозоиды — имеют два варианта набора хромосом: 22+Х и 22+Y, ОПЛОДОТВОРЕНИЕ. Биологическое значение мейоза заключается в сохранении при половом размножении постоянного диплоидного набора хромосом у всех поколений организмов определённого вида. В результате слияния женской и мужской гамет с гаплоидным набором хромосом (этот процесс называется оплодотворением) возникает новый организм с двойным набором хромосом, то есть возобновляется типичный для соматических клеток диплоидный набор. Оплодотворённую яйцеклетку называют зиготой (с гр. соединение в пару). Её последующее деление ведёт к образованию организма человека, каждая клетка которого сохраняет двойной набор хромосом. Зигота содержит одну хромосому от отца, а другую — от матери в каждой паре хромосом (рис. 105). Это предопределяет сходство ребёнка со своими родителями. Пол нового организма зависит от того, какая мужская гамета слилась с яйцеклеткой. Если она содержала Х-хромосому, то из зиготы развивается женский организм, если Y-хромосому, — мужской. ПОНЯТИЕ О НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИЗМЕНЧИВОСТИ. Наследственность — свойство живых существ передавать потомкам признаки, присущие родительским организмам. Она обеспечивает передачу из поколения в поколение биохимических, анатомических и физиологических особенностей, характерных для всего вида (особенности строения скелета человека, нервной системы, видоспецифические безусловные рефлексы и т. п.), а также индивидуальных признаков родителей (цвет глаз и волос, группа крови, особенности обмена веществ и т. п.). Новый организм образуется на основе генетической программы, которую он получил от родителей. В то же время ребёнок не является точной копией своих родителей. Он — неповторимая биологическая индивидуальность, которая формируется в результате образования новых комбинаций генов и разных структурных изменений в генотипе. Отличие потомков от родителей объясняется существованием одновременно с наследственностью изменчивости — способности организма получать новые признаки под воздействием разных факторов среды. Различают несколько форм изменчивости, какие вы подробно будете изучать в следующих классах. Теперь лищь запомним, что она может быть наследственной (генотипичной) и ненаследственной (фенотипичной). Наследственная изменчивость сопровождается определёнными изменениями в генотипе, например рекомбинацией родительских признаков или мутациями, которые могут возникать во время образования половых клеток в результате действия вредных факторов среды. Ненаследственная изменчивость — это изменения в организме, которые не влекут изменений генотипа. Например, возникновение загара летом и исчезновение его зимой. Одним из проявлений ненаследственной изменчивости является возрастная. Она проявляется в закономерных изменениях строения и функций организма на разных этапах ею индивидуального развития (рис. 106). Причиной возрастной изменчивости является то, что на каждом этапе индивидуальной жизни человека функционируют одни гены, а другие находятся в неактивном состоянии. Переход к новому этапу развития связан с активацией других генов и «выключением» части тех, что были активными раньше. Негативные факторы среды могут изменять скорость индивидуального развития. Недостаточное и неполноценное питание задерживает процессы развития ребёнка, а вредные привычки (курение, употребление алкоголя и т. п.) ускоряют процессы старения и тем самым уменьшают генетически запрограммированную продолжительность жизни человека. Зигота (после первого Зародыш деления) Плод ш ш й Ui £ I X (П 5 г ■с U X о г £ 1/5? Рис. 106. Онтогенетическая изменчивость Взрослый человек $ ш со о 5, Ui I X ш I £! ш I X I' ш X о X Z Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните, почему хромосомы можно считать основными «кирпичиками» наследственности. 2. Дайте характеристику хромосомного набора соматических клеток. 3. Объясните, что такое аутосомы и половые хромосомы. 4. Объясните, в чём заключается коренное отличие между строением соматических клеток мужского и женского организмов. Для ответа воспользуйтесь рис. 103. 5. Объясните особенности и биологическую целесообразность хромосомного набора зрелых половых клеток. 6. Объясните термины «соматический», «гаплоидный», «диплоидный». 7. Благодаря какому процессу и типу деления созревают половые клетки мужчины и женщины? 8. Определите основную биологическую сущность оплодотворения. 9. Используя рис. 104 и 105, объясните, почему в соматических клетках и оплодотворённой яйцеклетке (зиготе) одна хромосома из каждой пары получена от отца, а другая — от матери. •• Самостоятельная работа с учебником. 1. Используя материал параграфа, докажите, что оплодотворение — единственный возможный путь образования организма человека. 2. Объясните происхождение терминов «аутосомы», «мейоз», «гаметогенез», «онтогенез», «зигота». Домашнее задание. Используя рис. 112, 117, составьте схему основных этапов гаметогенеза. §51 АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЖЕНСКОЙ ПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ ОПЮЬПЫК понятия (I ТЕРМИНЫ: молочные железы, внешние половые органы женщины, внугреппие половые органы (влагалище, матка, янчннкн, .маючные трубы), яйцеклетка, овогенез. К ПОЛОВЫМ ЖЕНСКИМ ОРГАНАМ, называемых органами размножения, или репродуктивными органами (с латин. создаю, воспроизвожу), относятся молочяые железы (рис. 107), внешние и внутренние половые органы (рис. 108). I Молочные железы — парной орган, который состоит из 15-20 железистых частиц, в которых после родов вырабатывается специальный секрет — грудное молоко. К женским внешним половым органам принадлежат; большие половые губы, образованные двумя складками кожи; малые половые губы, которые расположены внутри больших и покрыты слизистой оболочкой. Между малыми половыми губами размещается клитор — орган половой чувствительности. Он и.меет вид бугорка длиной до 1,5 см. Ниже располагается наружное отвер-Рис. 107. Стртение молочной железы: мочеиспускательного канала — протоки; 4 — железистые дольки; 5 — уретра. Отверстие влагалища размеще-жировая ткань НО ешё ниже И является границей между Рис. 108. Строение женских половых органов; 1 — толстая кишка; 2 — связка: 3 — мочевой пузырь; 4 — лобковый симфиз; 5 — клитор: 6 — малая половая губа; 7 — большая половая губа; 8 — бахрома; 9 — фаллопие-вая труба; 10 — фолликул, содержащий созревшую яйцеклетку: 11 — яичник; 12 — собственная связка яичника; 13 — матка: 14 — шейка матки; 15 — мочеиспускательный канал; 16 — прямая кишка; 17 — влагалище ш оа о ш X к S а п < L iu S X ш § X внешними и внутренними половыми органами. У девушек оно прикрыто девственной плевой — тонкой слизистой плёнкой, защищающей внутренние половые органы от инфекций. К женским внутренним половым органам (рис. 108), распологающихся в полости таза, относятся: влагалище, матка, яичники и маточные трубы. Влагалище — это полый мышечный орган длиной 7-9 см. Сверху оно охватывает шейку матки и образует свод, а снизу переходит в половую щель. Мышечный слой влагалища очень развит. Стенки имеют поперечные складки, благодаря которым влагалище способно значительно растягиваться, что очень важно во время рождения ребёнка. Внутренняя поверхность устлана слизистой оболочкой. Матка — непарный полый мышечный орган длиной 6-8 см, в котором различают тело и шейку (рис. 109). Она размещена в тазовой полости. Её главная функция — обеспечение развития зародыша и выталкивание плода во время родов. В период беременности величина и форма матки изменяются в результате растяжения мышечных волокон. После родов она постепенно уменьшается до предыдущих размеров. Слизистая оболочка матки периодически Рис. 109. Строение матки с трубами и яичниками: 1 — влагалище; 2 — шейка матки; 3 — отверстие канала шейки матки; 4 — тело матки; 5 — яичник; 6 — труба; 7 — ампула трубы; 8 — маточная часть трубы; 9 — фолликулы: 10 — яйцеклетка: 11 — бахрома 145 а ■ О ш г ffi 2 & ш X ' X UJ X о I' Г) 146 Рис. 110, Яичник в разрезе: 1 — недозрелые фолликулы; 2 — граафов пузырёк; 3 — мозговое вещество; 4 — пробковое вещество изменяется в соответствии с фазами менструального цикла. Яичник (рис. 108-110) — парная женская половая железа массой 6-8 г, размещённая по обе стороны от матки. Он принадлежит к железам смешанной секреции; как железа внутренней секреции ~ производит под контролем гипоталамуса и гипофиза гормоны, которые регулируют процессы дозревания яйцеклетки, оплодотворение, развитие плода в матке, период беременности, роды, и предопределяет вторичные женские половые признаки (развитие молочных желёз, оволосения тела по женскому типу, женский голос); как железа внешней секреции — обеспечивает образование женских половых клеток — яйцеклеток. Новорождённая девочка уже имеет более миллиона первичных яйцеклеток (ово-цитов). Все они погружены в особенные пузырьки с жидкостью — фолликулы (с латин. мешочек) (рис. 110, 111). Две трети яйцеклеток погибают еще до того, как девочка достигнет периода половой зрелости, а всего на протяжении жизни у женщины созревает 400-500 яйцеклеток. Когда происходит половое созревание, девочка становится девушкой, и в её организме начинают образовываться зрелые яйцеклетки. На разрезе яичника (рис. 110) можно увидеть зрелые и недозрелые фолликулы, в которых, как в «инкубаторе», созревают яйцеклетки. Зрелый фолликул со зрелой яйцеклеткой называется граафо-вым пузырьком (рис. 111) в честь голландского анатома и физиолога Ренье Граафа. Маточные трубы располагаются по одной с обеих сторон матки (рис. 108, 109) а представляют собой трубки длиной 9-11 см, имеющие слизистый и мышечный слои. По ним яйцеклетка, вышедшая из яичника, попадает в матку. У высших животных и человека яйцеклетка — это большая (приблизительно 100 мкм) клетка, неспособная (в отличие от сперматозоида) са.мостоятель-ио двигаться. В ней содержится много запасов питательных веществ (белков, жиров, углеводов), необходимых для развития зародыша. Процесс образования и дозревания яйцеклетки называется овогенезом (с латин. яйцо). Яйцеклетки созревают в яичнике, и этот процесс в женском организме начинается ещё до рождения. Во время дозревания плода первичные половые клетки делятся путё.м митоза, образовывая много клеток, которые называются овогониями. Они также делятся и образуют овоциты первого порядка. На таком этапе развития они находятся от рождения девочки до наступления её полового созревания. Затем начинается следующий этап созревания яйцеклеток, Рис. 111. Граафов пузырёк; 1 — оболочка фолликула; 2 — зернистый слой; 3 — лучезарный венец; 4 — яйцеклетка который сопровождается их меиотичес-ким делением. При первом делении происходит неравномерное разделение цитоплазмы, в результате чего из овоцита первого порядка образуется большая клетка — ово-цит второго порядка и маленькая клетка, которая называется первым полярным тельцем. После второго деления мейоза образуется зрелая яйцеклетка с гаплоидным набором хромосом, способная к оплодотворению, а также — второе полярное тельце. Полярные тельца не играют никакой роли в овогенезе и вскоре разрушаются. Овогенез заканчивается после выхода яйцеклетки из гра-афового пузырька. Первое полярное тельце. Овоцит первого порядка Овоцит второго порядка Яйцеклетка Вторичные полярные тельца Рис. 112. Схема образования зрелой яйцеклетки (овогенеза) Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Составьте схему «Половые органы женщины». 2. Объясните биологическое значение девственной плевы. 3. Опишите особенности строения молочной железы. 4. Установите взаимосвязь между строением и функцией матки. 5. Покажите взаимосвязь строения и функций яичников. 6. Объясните биологическую сущность дозревания яйцеклеток. 7. Какие биологические функции выполняют гормоны яичников? 8. Объясните биологический механизм овогенеза. О Самостоятельная работа с учебником. Проанализируйте рис. 110 и 111. Опишите особенности строения яичников и граафового пузырька. О Вопросы для любознательных. Как вы считаете, почему материалом этого параграфа очень важно овладеть не только девушкам, но и юношам? Ответ обоснуйте. е) Домашнее задание. Нарисуйте в тетради схему овогенеза. Объясните его этапы. §52 СТРОЕНИЕ МУЖСКОЙ ПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ основный ПОНЯТНМ и ТЕРМИНЫ: половая система мужчины, яички, семенные кана-тьим, придаток яичка, семявыносящнй проток, уретра, предстательная железа, половой член, сперматозоиды, сперматогенез, сперма. 147 Функции мужской половой системы — это образование мужских половых клеток и обеспечение их поступления во внутренние половые органы женщины, в которых происходит процесс оплодотворения. К мужским половым органам (рис. 113) относятся: внутренние половые органы — яички с придатками, семявыносящий проток, два семенные пузырька, предстательная железа u fn T •ii LU X и мочеиспускательный канал; наружные половые органы — мошонка и половой член. Яичко (рис. 113-115) — парная мужская половая железа смешанной секреции, продуцирующая мужские половые клетки — сперматозоиды, или спер-матозооны (внешнесекреторная ({>ункция), и мужской половой гормон тестостерон (внутрисекреторная функция). Яички размещены в кожно-мышечном мешочке — .мошонке (рис. 113,114). У плода они формируются в брюшной полости и сразу же после рождения или на протяжении 1-2 недель опускаются в мошонку. Если это не произошло, родителям ребенка нужно обратиться к врачу. Яичко — это образование овальной формы объемом 15-25 см^ и массой 20-30 г. Внешне оно покрыто семью оболочками. Этот комплекс оболочек имеет большое биологическое значение, потому что сохраняет постоянную температуру яичка, что необходимо для образования сперматозоидов, которые могут полноценно развиваться лишь при температуре на 2-3 °С ниже температуры внутренних opranojj. Поэтому мужчинам не желательно носить слишком плотное белье, часто принимать горячую ванну. Каждое яичко состоит приблизительно из тысячи извилистых семенных канальцев общей длиной до 300-400 м. При половом дозревании в семенных канальцах яичек образовываются сперматозоиды. Из яичек они поступают к придаткам, где происходит их дозревание на протяжении 80 суток (рис. 112, 113). Придаток яичка — это свернутая спиралью трубка (в развернутом виде её длина составляет почти 6 м), что проходит по задней части яичка. От каждого придатка начинается се.мявыко(;ящий проток. В конце они соединяются с протоками семенных пу.зырькоь и открывай .тся в мочеиспускательный канал. Именно здесь мочевой путь абъедичяоггя г половым ((лхюда и назп£и|.ие — MonenaiTO- Рис. 113. Строение мужских половых органов: 1 — половой член; 2 — мочеиспускательный канал; 3 — пещеристое тело; 4 — губчатое тело; 5 — связка; 6 — яичко; 7 — извитые семенные канальцы яичка; 8 — головка полового члена; 9 —придаток яичка; 10 — мошонка; 11 — мочеточник; 12 — семявынося-щий проток; 13 — семенной пузырёк; 14 — прямая кишка; 15 — мочевой пузырь; 16 — копчик; 17 — семяЕыб-расывающий проток; 18 — предстательная железа; 19 — лобковый симфиз 1о\э вая система). Секреты придаточных половых желёз (семенных пузырьков и простаты) вместе со сперма-тозовдами образуют сперму, или семенную жидкость. Семенные пузырьки — парные железы, секрет которых обеспечивает сперматозоиды питательными веществами^ а также поддерживает их подвижность (рис. 113). Предстательная железа (простата) — непарный орган, который расположен под мочевым пузырем и охватывает верхнюю часть мочеиспускательного канала (рис. 113,116). Она выделяет секрет слабощелочной реакции и биологически активные вещества, которые смешиваются со спермой. Проходя по семявыносящему протоку, секрет простаты нейтрализует кислую среду в мочеиспускательном канале и стимулирует подвижность сперматозоидов. Мочеиспускательный канал одновременно является путём, по которому происходит выделение мочи из мочевого пузыря и выдетение спермы. Мышцы простаты при сокращении пережимают мочеиспускательный канал, в результате чего смешивания мочи со спермой не происходит. Сокращение мышц простаты обеспечивает также процесс семяизвержения. Половой член (латин. penis) — служит для вьше-дения мочи и спермы, принимает участие в коиту'се. Он состоит из тела и головки, образованных пещеристыми губчатыми телами (рис. 113). Во время полового возбуждения, благодаря особенному строению кровеносных сосудов, кровь под давлением заполняет пещеристые тела, что вызывает зрекциго (с латин. выпрямление). Головку полового члена покрывает складка кожи — крайняя плоть. Во внутрь неё выходят протоки сальных желез, которые постоянно выделяют смегму (с латин. масло). При нарушении правил гигиены смегма разлагается, развивающиеся в ней микроорганизмы приводят к воспалению головки полового члена. Иногда наблюдаются случаи срастания крайней плоти с головкой. В этом случае необходимо обратиться к врачу-урологу. У некоторых народов, исповедукзщих определённую религию (иудаизм, мусульманство), с древнейших времён существует обряд обрезания крайней плоти. Сперматогенез (рис. 117, 118). Сперматозоиды (с гр. семья и жизнь) — зрелые гаплоидные мужские половые клетки. Впервые их открыл в сперме млекопитающих в 1677 г. нидерландский естествовед Рис. 114. Половая мужская железа: 1 — вена; 2 — артерия; 3 — семявыносящий проток; 4 — придаток яичка: 5 — фасция; 6 — яичко; 7 — мясистая оболочка; 8 — влагалищная оболочка; 9 — кожа мошонки Рис. 115. Строение яичка: 1 — придаток яичка: 2 — извитые канальцы яичка; 3 — прямые канальцы; 4 — белковая оболочка и перепонки; 5 — долька; 6 — извитой каналец (вытянутый и увеличенный): 7 — зрелая сперма 149 ш о Pi ш < 150 Рис. 116. Движение сперматозоидов; 1 — семявыносящий проток; 2 — яичко: 3 — семенные пузырьки; 4 — мочеиспускательный канал; 5 — мочевой пузырь; 6 — предстательная железа; 7 — придаток яичка Сперматогони! Сперматоцит первого порядка Первое ^деление мейоза ' Сперматоцит второго порядка Антони ван Левенгук. А термин «сперматозоид» в 1827 г. предложил эстонский учёный Карл Бер. В отличие от женского, в мужском организме половые клетки начинают образовываться лишь в период полового созревания (12-15 лет), а прекращается этот процесс после 65-70 лет. Сперматозоиды образуются в результате процесса сперматогенеза (рис. 117), который длится до 80 суток. Зрелые сперматозоиды попадают в расширенную конечную часть семявыиосящего протока, г,те смешиваются с семенной жидкостью, образовывая сперму. Се.мен-ная жидкость состоит из секретов эпителия извилистых канальцев, семенных пузырьков и простаты. За один половой акт выделяется 2-4 мл спермы. О Это интересно знать. Объём цитоплазмы сперматозоида в 75 000 раз меньше, чем яйцеклетки. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Обоснуйте взаимосвязь строения и функций половой системы мужчины. 2. Установите, что является общим между строением женской и мужской половыми системами? 3. Определите взаимосвязь строения и функций яичек. 4. Объясните биологическую суть размещения яичек не внутри, а снаружи тела. 5. Какие особенности строения и функций придатка яичка? 6. Объясните, почему яичко является железой смешанной секреции. 7. Объясните анатомическое строение и функции семявыносящего протока и семенных пузырьков. 8. Почему предстательную железу считают очень важным органом? 9. Объясните биологические механизмы сперматогенеза. Самостоятельная работа с учебником. 1. Рассмотрите рис. 113 и определите особенности строения мужской половой системы. 2. Составьте схему «Движение сперматозоидов в процессе созревания», используя рис. 115-116. Второе деление мейоза ,,, перматидьГ Сперматозоиды Рис. 117. Схема образования сперматозоидов (сперматогенез) Рис. 118. Строение зрелого сперматозоида: 1 — головка; 2 — ядро; 3 — центриоль; 4 — шейка; 5 — митохондрии; 6 — жгутик; 7 — акросома §53 ПОНЯТИЕ О ПОЛЕ ЧЕЛОВЕКА. ПОЛОВОЕ СОЗРЕВАНИЕ ЖЕНСКОГО И МУЖСКОГО ОРГАНИЗМОВ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: составляющие пола человека: биологические (хромосомная, гонадная, гормональная, соматическая, гражданская, пубертатная) и психосоциальная; половое созревание, менструальный цикл, овуляция, вторичные половые признаки. Восприятие человека (ребёнка или взрослого) происходит сквозь призму его половой принадлежности. Пол — первый признак, с которым человек приходит в мир и с которого начинается разговор о нём. Родился ребенок. «Кто? — спрашиваем мы. — Мальчик или девочка?» Что же такое пол? ПОЛ ЧЕЛОВЕКА — это совокупность биологических и психосоциальных признаков, которые отличают мужчину и женщину. Основное отличие между мужским и женским организмами связано с тем, что они производят разные половые клетки, слияние которых является основой зарождения нового организма. Однако между обоими полами есть ещё много других отличий. Поэтому пол человека дифференцируется на определённые составляющие (рис. 119), которые объединяются в группы половых признаков: биологических и психосоциальных. Биологический пол — это совокупное^! морфологических, физиологических и генетических особенностей, которые обеспечивают продолжение рода. Хромосомный пол. Как мы помним, 22 пары хромосом (аутосомы) у мужчин и женщин одинаковые. Они отличаются лишь 23-й парой — половыми хромосомами. У женщин обе хромосомы одинаковые и обозначаются XX (одна хромосома от отца, другая — от матери). В мужском организме 23-я пара содержит разные хромосомы — X от матери и Y от отца. То есть — Y-хромосома бывает только в мужском организме и предопределяет формирование мужских признаков на генетическом уровне. Яйцеклетка содержит только одну Х-хромосому, а сперматозоид может иметь либо Х-, либо Y-xpo-мосомы (рис. 120). Соотнощение сперматозоидов с X- или Y-хромосомой составляет приблизительно 1:1. Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом, что несёт Х-хромосому, дает начало женскому организму (X-t-X=XX), а сперматозоидом с Y-хромосомой — мужскому (Х-1--t-Y“XY), что изображено на рис. 120 и 121. Следовательно, пол будущего ребёнка зависит от случайного слияния яйцеклетки и одного из двух типов сперматозоидов. А соотнощение новорождённых Женщина Мужчина XX XV Яичники'Ъ Гонадный / Яички пол ^ Яйцекле- ч Гаметный /"'Сперма-тки V пол тозоиды Эстрогены > Гормональ- f Андрогены ный пол Женский V Соматичес- / Мужской фенотип / кий пол ^ фенотип Женская > Гражданский <^^/|ужской ' пол ^ Пубертатный С. пол ^ Психосоци-альный пол Рис. 119. Составляющие пола человека I» ш о S ш ш S о г Лт п 152 яйцеклетка + Y а) б) Рис. 120. Половые хромосомы в яйцеклетке и сперматозоидах; а) образование женского организма; б) образование мужского организма мать отец / \ / \ XX XY XY XX девочка мальчик девочка мальчик яйцеклетки сперматозоиды мальтоков и девочек статистически почти одинаково. Гонадный пол ещё называется настоящим полом. Последнее название связано с тем, что половые железы (гонады) производят как половые клетки, которые определяют гаметный пол человека, так и соответствующие женские или мужские гормоны, которые определяют её гормональный пол. В начале внутриутробного развития, до 9-10 недель, зачатки половых желёз у мальчиков и девочек одинаковые. Однако после этого срока в соответствии с генетической программой у мальчиков развиваются яички, а у девочек — яичники. Гормональный пол. Как только у плода появляются половые железы, они начинают производить гормоны: андрогены (с гр. мужчина) и эстрогены (с гр. стремление). Оба вида гормонов образуются как мужскими, так и женскими половыми железами, но в разных количествах. Эти гормоны обеспечивают формирование внешних и внутренних половых органов, процессы полового созревания и развитие вторичных половых признаков. Последние непосредственно не связаны с полом, но являются характерными особенностями мужского и женского организмов. Иногда в резз'льтате каких-то «повреждений» в генетической программе (например, при употреблении беременной женщиной некоторых лекарственных препаратов, алкоголя или наркотиков, под действием радиации и пр.) у плода с мужской хромосомой (Y) внутренние и внешние половые органы развиваются преимущественно по женскому типу с отдельными мужскими чертами. Такое явление называется гермафродитизмом, а человека, который имеет эти нарушения, — гермафродитом. Этот термин пришел из древнегреческой мифологии: сына Гермеса и Афродиты — прекрасного Гермафродита — пылко полюбила нимфа, которая пожелала вечного соединения с ним. Боги Олимпа услышали её мольбу; тела юноши и нимфы соединились, образовав двуполый организм. Гермафродиты, как правило, имеют внешние половые органы, которые напоминают как женские, так и мужские. У них одновременно есть недоразвитая матка, зачатки яичников и недоразвитый половой член, зачатки яичек. Дети осознают эти изъяны уже в 4-10 лет и тяжело страдают из-за них. Наилучшим способом лечения является хирургическое формирование мужских половых органов и удаления зачатков женских, потому что такие люди чаще всего имеют мужской генотип (XY). Изменить пол гермафродита во взрослом возрасте очень сложно. Рис. 121. Соотношение новорождённых мальчиков и девочек приблизительно одинаково Соматический пол - особенности морфологическо10 строения организма, которые связаны с реализацией половой функции. Это первичные и вторичные половые признаки (например, очертания тела: широкие плечи и узкий таз у мужчин, узкие плечи и широкий таз у женщин; рост волос по мужскому или женскому типу; мужской или женский голос и пр.; женский или мужской внешний вид, габитус). Гражданский пол определяется врачом по первичным половым признакам сразу после рождения ребёнка. Он определяет половое самосознание ребёнка, особенности воспитания и восприятия его другими людьми. Пубертатный пол (с латин. возмужалость, половая зрелость). В период полового созревания изменяются определённые признаки соматического пола человека в результате развития вторичных половых признаков. У девушек увеличиваются молочные железы, формируются женские очертания тела, начинается менструация, изменяется мимика. У юношей грубеет голос, на лице появляются волосы, увеличиваются скелетаые мышцы, расширяются плечи и пр. Психосоциальный пол связан с самоосознанием человеком своей естественной принадлежности к лицам мужского или женского пола. Оно развивается у ребёнка в 2-3 года. Безусловно, в этом играют роль все вышеупомянутые биологические механизмы, но образцы поведения определённого пола дети берут от родителей, ровес}1иков и других людей. Бывают случаи, когда родители ешё с детства нарушают ориентиры полового поведения ребёнка. Недобрую услугу своему сыну оказывают родители, которые, желая иметь девочку, зачёсывают ему волосы «по-девчачьему», или родители девочки, которые хотели иметь мальчика, с раннего детства одевают дочь только в штаны и покупают ей «мальчишечьи» игрушки. Подобное воспитание может спровоцировать психологические сдвиги, связанные с «размытостью» границ самоосознания своего пола. После полового созревания у человека окончательно формируется психологическая модель полового поведения. Она проявляется возникновением интереса к лицам противоположного пола, что является реализацией полового инстинкта, в особенном — женском или мужском — поведении, манере одеваться, причёсываться, вести разговор и пр. Романтические мечты всё больше превращаются в желание физической близости с лицом противоположного пола, стремление к созданию семьи и рождению собственных детей. Это свидетельствует об окончании формирования всех физиологических механизмов пола человека. С первых дней жизни ребёнка социальная среда играет решающую роль в формировании черт, присущих мужчине или женщине. «Не плачь, — ты же будущий воин, а они не плачут», — так успокаивают мальчика, «Помой лучше рученьки — девочки должны быть опрятными», — так говорят девочке. Такие соответствующие «указатели» сопровождают детей повсюду — дома, в детском саду, в школе, они слышат об этом с телевизионных передач, читают в книжках. Всё это социализирует ребёнка и формирует у него понятие о половой, или гендерной, роли в обществе. Половая роль — это система нормативов и правил поведения мужчин и женщин, принятая в опредеаённой сошальной среде. ПОЛОВОЕ СОЗРЕВАНИЕ — процесс достижения организмом такого анатомического и физиологического развития, которые делают его способным Q |5 111 ■ s ей (О : < о. ы I S V ,о I Is Li 15>i 1 к продолжению рода. Основным его биологическим признаком является выработка зрелых половых клеток — яйцеклеток у девушек и сперматозоидов у юношей. Соответствующий процесс у высших животных указывает на их способность с этого момента к воспроизводству себе подобных. Это нужно помнить! -«Биологические часы» полового созревания у человека, в отличие от высших животных, опережают момент полной анатомической, физиологической, психологической и социальной зрелости, дающей человеку возможность иметь детей. Например, 12-летняя девочка, у которой началась первая менструация (с латин. месячный, ежемесячный), проявление созревания яйцеклеток, — только теоретически может стать матерью, ведь по всем другим показателям (биологическим, психологическим, социальным) её организм ещё не готов к материнству. Половое созревание — с.чожный физиологический процесс, во время которого очень напряжённо работают все органы и системы, особенно нервная и эндокринная. От того, как оно происходит, часто зависит вся последующая жизнь человека, ведь в это время формируются рост и фигура, мышечная сила и красота лица, отношение к лицам противоположного пола. Поэтому в период полового созревания, который считают одним из самых критических в жизни человека, необходимо хорошо питаться, часто бывать на свежем воздухе, заниматься спортом. Это нужно помнить! Употребление алкоголя, наркотиков, курение в период полового созревания — очень опасно! В результате этого замедляется рост, мышцы становятся слабыми, кожа теряет свежесть, снижаются потенциальные во^ожности половой системы. Половое созревание девушек и менструальный цикл. У девушек приблизительно у 10-12 лет гормоны передней доли гипофиза стимулируют развитие яичников. Они вырабатывают женские половые гормоны, в результате чего увеличиваются молочные железы, н^оисхоа,ит уюст снелелаи. онолосененне тела по женскому типу. В это время начинают созревать яйцеклетки и появляется первая менструация. Она — проявление того, что девочка стала девушкой. И хотя яйцеклетка уже может оплодотвориться, но организм очень молодо# девушки ещё не готов для полноценного вынашивания плода. Процесс созревания яйцеклеток имеет циклический характер и называете» менструальным циклом (рис. 122). Длительность его — 24-30 (чаще всего 28) дней. Приблизительно в середине цикла происходит овуляция, то есть выход яйцеклетки из фолликулл. На месте лоп!!увшего фолликула образуется жёлтое тело. Это — временная железа внутренней секреции, продуцирующая гормон беременности (прогестерон). Его функцией является задержка созревания других фолликулл, подготовка матки к принятию оплодотворённой яйцеклетки (толщина её слизистой оболочки увеличивается, она прорастает большим количеством сосудов, переполненных кровью). Оплодотворение в норме происходит в маточной трубе. Если этого не случилось, то через 5-6 суток яйцеклетка погибает, жёлтое тело разрушается, прекращая выработку своих гор.монов, утолщённая слизистая оболочка матки от.мирает и отслаивается вместе с новообразованными сосудами. Возникает временное маточное кровотечение, или менструация, продолжительностью ' Яйцеклетка 1 5 Менструация 10111 14 lei'? Возможно оплодотворение Дни менструального цикла Рис. 122. Менструальный цикл 3-5 дней. После её окончания слизистая оболочка матки возобновляется, и цикл начинается сначала, но яйцеклетка созревает уже во втором яичнике. Первая менструация у девушек обычно бывает в 11-14 лет. Приблизительно 1-1,5 года менструации могут быть нерегулярными и неполноценными. Если же у девушки нет менструаций в 15-16 лет или они сопровождаются сильными болями или кровотечением, необходимо обратиться к врачу. Половое созревание юношей начинается в 12-14 лет и заканчивается в 18-20. Под действием мужских половых гормонов, активно продуцируемых яичками, под контролем гипофиза наблюдается быстрый рост, увеличение массы и силы мышц, формируется .мужское телосложение. Проявляются и другие вторичные половые признаки: рост волос на лице, увеличивается надгортанник, грубеет голос. Лицо приобретает «мужские» черты (рис. 123). Начинается выработка сперматозоидов и спермы. Непроизвольное её выделение во время сна называется поллюцией (с латин. загрязнение). Это — физиологическое явление, которое свидетельствует о том, что мальчик стал юношей. Однако говорить о его готовности к созданию семьи в 14-16 лет и выполнении соответствующей социальной функции отца ещё слишком рано. Рис. 123. Изменение лица юноши: а) до полового созревания; б) через два года после полового созревания Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните, почему выделение такого количества составляющих пола является целесообразным и практически значимым. Почему недостаточно понятий «женский» или «мужской»? 2. Определите основные черты отличия между мужским и женским организмами. 3. Укажите признаки, которые отличают хромосомный пол мужчины и женщины. 4. Нарисуйте схему и сделайте обозначение: как при оплодотворении образуются женский и мужской организмы. 5. Объясните биологические понятия «гонадный пол» и «гормональный пол». 6. Проанализируйте признаки соматического пола мужчины и женщины. Как с ним связан гражданский пол человека? 7. Объясните, что такое пубертатный пол человека. 8. Определите проявления психосоциального пола человека. 9. Докажите, что период полового созревания — очень важный и определяющий для ш ш о ш г X 6 о X Z 155 о 5 т ш (О 2 о X 2 156 каждого человека. 10. Объясните физиологические механизмы полового созревания женщины. 11. Объясните биологическое значение маточных труб. 12. Определите взаимосвязь между менструальным циклом, овуляцией и функцией жёлтого тела. 13. Как происходит половое созревание юношей? W Самостоятельная работа с учебником. Используя материал параграфа, выпишите в тетрадь неизвестные вам термины и объясните их. Домашнее задание. Напишите в тетради, почему нужно сказать «нет» курению, алкоголю, наркотикам. §54 ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ И ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: онтогенез, оплодотворение, .зародыш, имплантация, зародышевые оболочки и листки, плод, плацента. ПОНЯТИЕ ОБ ОНТОГЕНЕЗЕ. Вспомним, что онтогенез (с гр. что-то сущг-ствующее и происхождение) — процесс индивидуального развития организма от момента оплодотворения яйцеклетки до его смерти. Термин предложил известный немецкий учёный В. Геккель в 1886 г. Для организмов, размножение которых происходит половым путём, принято определять такие основные периоды онтогенеза; эмбриональный, или эмбриогенез (с гр. плод), — от момента оплодотворения до момента рождения ребёнка — и постэмбриональный — период после его рождения. Каждый период имеет определённые этапы, в основе которых лежат последовательные биохимические, анатомические и физиологические изменения, связанные с реализацией генетической программы, заложенной в генотипе зиготи. Оплодотворение — процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой, в результате которого образуется зигота. В этот момент возобновляется диплоидный набор хромосом. Чтобы оно произошло, осуществляется много разных процессов. Прежде всего между мужчиной и женщиной должен состояться половой акт, в результате которого сперма попадает глубоко во влагалище женщины. Количество её должно быть не меньше 3 мм и содержание в ней сперматозоидов не меньше 20 млн в миллилитре. Они должны быть достаточно подвижными и активными, а маточные трубы — проходимыми. Попав во влагалище, сперматозоиды двигаются к матке и дальше — к маточной трубе (рис. 124) со скоростью 3 мм/мин, где встречаются со зрелой.яй-цеклеткой. В маточной трубе, ближе к её ампуле, миллионы сперматозоидов «атакуют» яйцеклетку, но проникнуть в неё сможет лишь один. Затем происходит слияние ядер яйцеклетки и сперматозоида (рис. 125). С этого момента, который является началом онтогенеза, начинается существование нового организма. ЗАРОДЫШ И ЭТАПЫ ЕГО РАЗВИТИЯ. Зародышем называется организм с момента оплодотворения до восьмой недели (включительно) внутриутробного развития. Это наиболее важный, ответственный и критический период, зигота Рис. 124. Схема развития оплодотворённой яйцеклетки: 1 — зрелая яйцеклетка; 2 — оплодотворение; 3-5 — дробление; 6 — вживление (имплантация); 7 — сперматозоиды 1 Рис. 125. Оплодотворение: 1 — яйцеклетка; 2 — сперматозоиды; 3 — проникновение одного из сперматозоидов в яйцеклетку; 4 — слияние генетического материала яйцеклетки (23 хромосомы) и сперматозоида (23 хромосомы) с образованием зиготи; 5 — зигота на протяжении которого происходит закладывание всех органов и тканей человека. Это нужно помнить! Если женщина во время беременности будет употреблять алкоголь, наркотики, разные лекарственные препараты или заболеет гриппом или краснухой, то у неё может родиться ребёнок с тяжёлыми дефектами развития, умственно неполноценный или очень слабый. Развитие зародыша имеет определённые этапы; дробление, образование зародышевых листков и оболочек, образование тканей и органов. К моменту окончания этого периода новообразованный организм приобретает характерные человеческие черты. Дробление зиготы начинается через несколько часов после оплодотворения. Оно продолжается несколько суток, а к середине шестых суток зародыш уже имеет свыше 100 клеток. Зигота дробится путем митоза, поэтому каждая её дочерняя клетка имеет по 46 хромосом. Однако, в отличие от соматических клеток, все дочерние клетки зиготы размещаются в пределах её оболочки, то есть она не увеличивается. С каждым дроблением зиготы увеличивается количество клеток, а их размеры — уменьшаются. На седьмые сутки после оплодотворения зародыш начинает внедряеться в стенку матки, образовывая первичные ворсинки. Этот очень важный процесс — соединение зародыша с организмом матери — называется имплантацией (от им- и латин. plantation — пересадка) (рис. 124). Зародышевые клетки имеют ферменты, которые частично разрушают слизистую оболочку матки и сосуда. Зародыш окружается кровью, вытекающей из повреждённых сосудов, и начинает получать из неё питательные вещества и кислород. С этого момента зародышевые клетки, которые «дышали» анаэробно (бескислородно) переходят на аэробное (кислородное) дыхание. После имплантации начинается рост зародыша и процессы дифференциации его клеток. Из определённой их части формируются внезародышевые структуры — зародышевые оболочки, а другие создают собственно зародыш, т. е. зародышевый щиток. О О X ш s о Ui 1 S I I-X I S! S X Ul 0 1 158 6 7 8 9 недель недель недель недель 10 недель 16 14 недель недель 22 недели 28 недель 34 недели 40 недель Рис. 126. Этапы развития зародыша и плода Рис. 127. Упрощённая схема взаиморасположения эмбриона человека (2-3 недели) и зародышевых оболочек: 1 — наружная зародышевая оболочка (хорион) с выростами; 2 — внутренняя зародышевая оболочка (амнион), из которой впоследствии формируется околоплодный пузырь; 3 — жидкость, заполняющая околоплодный пузырь; 4 — вросшие в слизистую оболочку матки ворсинки хориона, из которых впоследствии формируется плацента; 5 — клетки зародышевого щитка, состоящего из трёх зародышевых листков; 6 — пуповина; 7 — полость матки; 8 — слизистая оболочка матки Зародышевые оболочки образуются из слоёв клеток, которые находятся в .месте непосредственного прикрепления зародыша к стенке матки (рис. 127). Клетки внешнего слоя зародыша разрастаются, в них прорастают кровеносные сосуды и формируются вторичные ворсинки, которые соединяются с кровеносными сосудами матери, образуя впоследствии детское место, или плаценту. Начиная со второй недели образуется тонкая оболочка околоплодного пузыря, окружающего зародыш (рис. 128, 129). Его внутренние клетки вырабатывают жидкость — околоплодные воды (рис. 129), в которых плод «плавает». Они защищают его от механических повреждений. К моменту рождения ребёнка накапливается 1-1,5 л околоплодных вод. На 10-14-й день после оплодотворения из клеток зародышевого щитка формируются три слоя (три зародышевых листка), из которых потом образуются все органы и ткани (рис. 127). На 16-18-й день у зародыша образуются сосуды и начинает работать сердце, появляются зачатки ушей и глаз, головного мозга. В конце шестой недели у него уже заметны нервная трубка, хорда, кишка и пр. В это же время у зародыша, который не больше рисового зёрнышка (рис. 126), появляются зачатки рук и ног. Плод — это организм с девятой недели внутриутробного развития и до момента рождения. С самого начала он и.меет «человеческие» очертания, а с 12-й недели — это уже «маленький человек». На 9-й неделе плод достигает длины 3-3,5 см и массы 4 г. Сердце его имеет четыре камеры и сокращается с частотой 130-150 ударов в минуту. Печень — основ- Рис. 128. Плод человека в возрасте 9-10 недель ной орган кроветворения — полностью формируется у него до 20-й недели. С 12-й недели постепенно происходит окостенение скелета, начинают функционировать мышцы. В конце третьего месяца плод уже имеет длину 8-10 см, его масса — 40 г; голова составляет 1/3 длины тела. С 18-20-й недели плод начинает двигаться, и эти его слабые толчки чувствует мать. Плод уже сгибает пальчики, открывает рот, поворачивает головку, даже пытается сосать палец. До 20-й недели у плода полностью формируется орган слуха, и он разными движениями может реагировать на звуки, в частности на музыку. С 28-й недели, когда у плода уже хорошо развит головной мозг, он способен реагировать не только на силу звука, но и на его «качества»: ему нравятся нежные обращения к нему, тихая мелодичная музыка. Начиная с четвёртого месяца развитие плода завершается формированием бронхов и легких, а с шестого месяца уже наблюдаются движения гр)'дной клетки, которые напоминают дыхательные. В конце восьмого месяца беременности масса плода 1500-1600 г и длина 40 см. Он начинает готовиться к родам — поворачивается головкой вниз. На девятом месяце его масса достигает 3200-3800 г, а длина 50-54 см. Такой плод уже может существовать вне организма матери. Плацента, или детское место (рис. 129), образуется в начале третьей недели жизни зародыша. Длина её сосудов, составленных вместе, достигает 50 км! К моменту рождения ребёнка диаметр плаценты достигает 15-20 см, а масса — 500-600 г. Для плода она является жизненно необходимым временным органом и непрерывно растёт вместе с ним, Плацента должна прикрепляться к стенке матки выше головки плода. Если случится наоборот, то она отойдёт раньше, а это может вызвать гибель плода и смертельное кровотечение у роженицы. С плодом плаценту связывает пупочный канатик, или пуповина (рис. 128, 129). Кровеносные сосуды матери и плода тесно взаимодействуют между собой в плаценте. Это обеспечивает бесперебойное снабжение будущему ребёнку питательных веществ, кислорода, а также удаление из его организма переработанных и вредных продуктов обмена веществ. Рис. 129. Плацента и пуповина: 1 — стенка матки; 2 — плод; 3 — пуповина: 4 — плацента: 5 — кровеносные сосуды; 6 — пупочные артерии: 7 — пупочная вена; 8 — пупочный канатик; 9 — околоплодные воды 159 ш а О т U1 S ш 5 о. ш S X ш о X S п t 160 Рис. 130. Кровообращение плода: 1 — пуповина; 2 — сердце: 3 — плацента: 4 — лёгкие Это нужно помнить! Оберегая плод от разных вредных веществ, плацента, к сожалению, не может противостоять алкоголю, никотину и наркотикам. Обнаружено, что никотин накапливается в ней и в околоплодных водах, а угарный газ и другие составляющие табачного дыма ухудшают снабжение плода кислородом. Самолечение от разных болезней во время беременности недопустимо, поскольку большинство лекарственных препаратов также проникают сквозь плаценту в организм плода и отравляют его, вызывают дефекты развития. Плаценту можно назвать временной эндокринной железой, потому что она выделяет гормоны, которые стимулируют подготовку молочных желёз к кормлению ребёнка, предотвращают преждевременное сокращение мышц матки, подавляют процесс овуляции на период беременности (у беременных женщин прекращается менструация). Кровообращение плода. Плацента обеспечивает жизненную связь между матерью и плодом, который развивается. В ней сближаются токи крови от обоих организмов, чтобы обеспечить питание плода, но при этом они никогда не смешиваются. На рисунке 130 видно, как происходит кровообращение плода. Кровь, двигаясь пуповиной, обогащается кислородом от матери через плаценту. Затем она проходит через сердце, головку и тело плода, отдавая на своем пути кислород. Чтобы пополнить запасы кислорода, кровь возвращается через сердце в плаценту, почти полностью обходя лёгкие. В плаценте кровь плода вбирает кислород и оставляет продукты обмена (напри.мер, СО2), которые поступают в кровоток матери. Ворсинки плаценты увеличивают её поверхность, на которой происходит газообмен и обмен веществ. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите понятие «онтогенез» и его периоды. 2. Проанализируйте процесс оплодотворения. 3. Сколько сперматозоидов проникает в яйцеклетку? 4. Объясните биологические механизмы имплантации. 5. Рассмотрите рис. 127 и объясните биологическое значение зародышевых оболочек и листков. 6. Что такое плод? Какие вы знаете основные этапы его формирования? 7. Докажите чрезвычайно большое значение плаценты и пуповины. 8. Какая роль околоплодных вод? 9. Проанализируйте и определите особенности кровообращения плода. 10. Рассмотрите рис. 129 и определите особенности строения и функционирования плаценты и пуповины. Самостоятельная работа с учебником. 1. Найдите в тексте параграфа материал о критических моментах для зародыша и плода. 2. Объясните, какие факторы могут ему навредить в эти моменты. 3. Рассмотрите рис. 124 и объясните его содержание. 4. Рассмотрите рис. 126 и выясните, что есть общего, а чем отличаются зародыш и плод в период с 6-й по 40-ю неделю беременности. Домашнее задание. Нарисуйте в тетради в виде схемы рис. 124 и обозначьте, какие процессы происходят при имплантации зародыша в матку. §55 БЕРЕМЕННОСТЬ И гаШЕНА БЕРЕМЕННОЙ ЖЕНЩИНЫ. РОДЫ. КОРМЛЕНИЕ РЕБЁНКА ГРУДЬЮ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: беременность, гигиена беременной женщины, роды, схватки, потуги, лактация, материнское молоко. ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЖЕНЩИНЫ ВОВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ. Беременность — физиологические изменения в организме женщины, обеспечивающие развитие плода из оплодотворённой яйцеклетки. Беременность для женщины — радостное время ожидания будущего ребёнка. Нормальная беременность длится девять месяцев, или 40 недель (270-280 дней) — от момента оплодотворения яйцеклетки до родов. Первым признаком беременности является прекращение менструации. Масса новорождённого ребенка в 6-8 млрд раз превышает массу оплодотворённой яйцеклетки. Поэтому процесс беременности очень сложный и напряженный для организма женщины. Наилучший возраст для рождения детей — 18-30 лет. Для девушки-подростка или 35-40-летней женщины беременность может стать слишком тяжелым испытанием. Ведь когда растёт плод, увеличивается матка и количество околоплодных вод (рис. 131), на 40-50 % увеличивается нагрузка на сердце, обмен веществ настраивается на обеспечение плода питательными веществами и энергией. Плод забирает из организма женщины значительное количество питательных веществ, витаминов, минеральных солей (в первую очередь кальция, необходимого для построения скелета), нужных для роста и развития его тканей и органов. У беременной женщины напряжённей работают органы кроветворения, почки и печень, потому что им нужно перерабатывать и выводить из организма не только свои продукты обмена веществ, но и плода. Иммунная система беременной женщины также работает с повышенным напряжением. Через иммунные сдвиги во время беременности могут заостряться разные хронические воспалительные < S в О S X ш в ст t ш X X ш о X S 161 Рис. 131. Изменение положения внутренних органов у беременной женщины: а) первый триместр; б) второй триместр; в) третий триместр; 1 — печень; 2 — желудок; 3 — почка; 4 — плацента; 5 — прямая кишка; 6 — анальное отверстие; 7 — влагалище; 8 — мочевой пузырь; 9 — шейка матки; 10 — матка; 11 — плод; 12 — пуповина; 13 — тонкая кишка: 14 — толстая кишка б 'Биология"9кл Oi •:о о ц аг п < а. и;? процессы. Поэтому женщина, которая хочет иметь ребенка, должна заботиться о своём здоровье. ГИГИЕНА БЕРЕМЕННОЙ ЖЕНЩИНЫ. Во время беременности женщине необходимо правильно питаться. Пища должна содержать необходимое количество калорий (учитывая энергетические потребности плода) и быть сбалансированной по содержанию белков, жиров, углеводов, витаминов и минера^ть-ных солей. Особенное внимание следует обратить на наличие в нище кальция и йода, поскольку при недостатке кальция у женщины могут разрушаться зубы, а у плода — нарушаться развитие скелета. Недостаток йода из-за нарушения синтеза йодосодержашего гормона щитовидной железы — тироксина — может привести к рождению ребенка, больного кретинизмом. Не нужно переедать, потому что ребенок наберёт слишком большой вес. и это осложнит роды. Беременной нужно чаще находиться на свежем воздухе, чтобы насыщать орга-низ.м кислородом; выполнять специальный комплекс гимнастических упражнений для укрепления мышц брюшного пресса и таза, чтобы облегчить роды. Нельзя курить, употреблять алкоголь и наркотики, потому что это вызывает изъяны в развитии ребёнка. Нужно избегать контактов с больиы.ми гриппом и особенно краснухой. Не следует употреблять лечебные препараты, кроме тех, что назначены врачом. Одежда должна быть свободной, лёгкой, изготовленной из натуральных тканей, а обувь — на низких каблуках. Необходимо придерживаться гигиенических правил ухода за кожей для облегчения её дыхательной и выделительной функций. Очень важным является соблюде}{ие гигиены нервной деятельности. Страх, беспокойство .матери, плохой сон вызывают образование в её крови биологически активных веществ, которые попадают в организм плода. Из-за этого ребёнок рождается беспокойным, часто плачет, плохо спит. Нервозное состояние беременной женщины может привести к ухудшению нервной деятельности будущего ребёнка на протяжении всей его жизни. Женщина за весь период беременности должна находиться под наблюдением врача. В женской консультации ей всегда окажут нужную помощь, будут контролировать состояние здоровья, научат, как вести себя во вре.мя родов, чтобы родить здорового ребёнка. РОДЫ — это процесс рождения ребёнка и отторжения плаценты. Началом родов является начало регулярных схваток — сокращений матки (гипофиз производит гормон, который в опреде-Рис. 132. Первый период родов: ленное время вызывает схватки), кото- 1 — опущение головы; 2 — приспособ- ^ ^ ^ ление костей черепа ребёнка к разме- рыс сопровождаются болью. Период рам родовых путей схваток (рис. 132) длится 10-20 ч. Они Рис. 133. Второй период родов: 1 — акушер помогает головке выйти из отверстия влагалища; 2 — акушер помогает тельцу ребёнка выйти наружу (ножки еще находятся внутри); 3 — перерезание пуповины после рождения ребёнка способствуют опущению головки плода вниз. Головка жмёт на рецепторы шейки матки, которая открывается до тех пор, пока диаметр её отверстия будет отвечать размерам головки плода. Обычно околоплодный пузырь лопается, и околоплодные воды выливаются наружу. В следующий период родов, который длится от 30 мин до часа (рис. 133), головка и тельце плода выходят из шейки матки и проходят во влагалище. Головка жмёт на мышцы тазового дна, вызывая у женщины схватки. При этом сильно сокращаются мыщцы брюшного пресса и диафрагма, что способствует выталкиванию плода из родовых путей. При нормальных родах сначала выходит наружу головка ребёнка, а затем и всё тельце. Но его организм остаётся соединённым пуповиной с материнским. Ребёнок, который только что родился, кричит. С этим криком он делает первый вдох. Распрямляются лёгкие, прекращается общее с организмом матери кровообращение, и ребёнок физиологически становится отдельным, самостоятельным организмом. В это время врач (акушер) перевязывает и перерезает пуповину. На протяжении следующих 30 мин в результате схваток отходит плацента. При неправильно.м положении плода в матке, а также при определённых патологиях («узкий таз») женщине делают хирургическую операцию — кесарево сечение — разрезают стенку живота и .матку и вынимают оттуда ребёнка и плаценту. ВСКАРМЛИВАНИЕ РЕБЁНКА ГРУДЬЮ. Как ТОЛЬКО СОСТОЯЛИСЬ роды, у роженицы начинает образовываться молоко. Этот процесс называется лактацией (с гр. молоко). Он прежде всего зависит от физического здоровья женщины, её психического состояния и качества питания. Новорождённый ребёнок чрезвычайно нуждается в материнском молоке, потому что оно содержит жизненно необходимые для него вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины в соединениях, которые легко усваиваются детским организмом. С материнским молоком он получает антитела против многих болезней, он болеет меньше, чем ребёнок, которого кормят коровьим молоком, питательными смесями и пр. Отлучать ребенка от груди следует очень осторожно. На 4-6-м месяце жизни его нужно приучать есть разные продукты питания (соки, картофельное пюре, овощные перетертые супы и пр.). Получая всё больше многообразной пищи, ребёнок начнёт реже употреблять материнское молоко. Это ведет к у.меньшению интенсивности лактации. Лучше всего, когда в первый UJ э 0 5 т ш ь S £2 ТО S ш щ ■ 1 г .1 16.3 <' ш (й О ш »- S а год жизни основным питанием ребёнка является грудное молоко в сочетании с другими продуктами, а отлучение от груди осуществляется на втором году жизни. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Рассмотрите рис. 131 и объясните, как изменяется положение внутренних органов у беременной женщины. 2. Обоснуйте, что беременность — серьёзное испытание для организма женщины, 3. Какие изменения самочувствия могут возникать у беременной женщины? 4. Какие признаки нарушения её здоровья могут появляться? 5. Назовите правила гигиены беременной женщины. 6. Определите, какие продукты питания важно употреблять беременной, Что ей категорически запрещено? 7. Дайте определение такому биологическому явлению, как роды. 8. Какие вы знаете признаки родов? 9. Назовите периоды родов. Проанализируйте, какие физиологичные процессы происходят на их протяжении. 10. Какая особенность строения головки плода помогает процессу родов? Для Ответа воспользуйтесь рис. 132. 11. Объясните механизм и ход схваток. 12. Обоснуйте необходимость кормления ребёнка материнским молоком. S' £■ о' X п •• Самостоятельная работа с учебником. Нарисуйте в тетради схему о том, что является вредным, а что полезным для организма матери и её будущего ребёнка. Домашнее задание. Докажите, что материал этого параграфа имеет большое практическое значение для каждого человека. §56 НАРУШЕНИЯ ВО ВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ. ВРЕДНОЕ ВЛИЯНИЕ ТАБАКА, АЛКОГОЛЯ, НАРКОТИКОВ НА ОРГАНИЗМ ПЛОДА ш ОСИ01ШЫ1: понятия и ТГРММНЫ; миогощ'юлная бсрс.чепность, б.чиз-нсцы. резус-конфликт, mie.vaTO'itiajf иере.мопиосгь, бесплодие НАРУШЕНИЯ ВО ВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ. Многоплодная беременность. Естественный отбор в процессе эволюции человека был направлен на рождение одного ребёнка — более крепкого, ему достанется больше материнского молока. Однако иногда женщина рожает однопременио несколько детей. Это случается тогда, когда оплодотворённая яйцеклетка делится во время первого деления на две (или более) одинаковые, которые отделяются одна от другой и дают начало самостоятельным организмам. При это.м рождаются однояйцевые близнецы. Они всегда имеют одинаковый пол и очень похожие друг на друга (рис. 134). У однояйцевых близнецов всегда одинаковая группа крови, отпечатки пальцев (рис. 135), даже собака не различит их но запаху. Когда в организме женщины образуется яйцеклетка с двумя ядрами (рис. Рис. 134. Пять сестёр — пример пол- юг\ него фенотипичного подобия одно- одновременно созреют две яйцевых близнецов яйце1стетки (рис. 137), которые опло- дотворяются разными сперматозоидами, рождаются двояйцевые близнецы (рис. 138). Эти организмы генетически разные, они могут быть даже разного пола и похожи между собой так же, как бывают похожи дети одних родителей, рождённые в разное время. ПОНЯТИЕ О РЕЗУСЕ-КОНФЛИКТЕ. Если мать резус’отрнцапсльная, а отец — резус-положительный, то их ребёнок может унаследовать отцовскую резус-положнтельную принадлежность. При условии полного репродуктивного здоровья бере.мснной женщины различие между резусами её и плода значения не и.меет, поскольку их кровь не смешивается. Однако восиатительные процессы, в частности, вызва}(!1ые абортами, повышают проницаемость сосудов плаценты. Во время физиологических родов, а особенно при искусственном прерывании беременности, в организм матери может попасть небольшое количество резус-положительиой крови плода. Его резус-фактор воспринимается .материнским организмом как afiTuren — инородное вещество. Организм матери начинает производить антитела — факторы гумо-рачьного иммунитета белковой природы, которые накапливаются в крови. При наличии антител и повышенной Рис. 136. Яйцеклетка с двумя ядрами (обозначенная стрелкой) (в этом случае большая вероятность рождения двояйце-8ЫХ близнецов) Рис. 137. Две зрелые яйцеклетки в яичнике (в этом случае большая вероятность образования двух зигот и рождение двояйцевых близнецов) Рис. 138. Размещение близнецов в матке Рис. 135. Отпечатки пальцев однояйцевых близнецов Рис. 139. Схема возникновения резус-конфликта: 1 — если кровь плода резус-положи-тельная (красные круги), а матери — ре-зус-отрицательная (голубые круги), развивается резус-конфликт. В ответ на резус-положительный белок, что содержится в эритроцитах плода, организм матери производит антитела (чёрные полукруги); 2 — через плаценту антитела проникают в кровь плода, разрушают его эритроциты. Билирубин (мелкие красные точки) попадает с кровью в мозг плода и повреждает его S ш as 0 5 т ш X 1 U1 X S X 1о I X 0. 165 §: ы X н ю о ■< а и X « 4г I6fi Рис. 140. Внематочная беременность: ' — её возможные места: 1 — фаллопие-вая труба; 2 — яичник; 3 — матка; 4 — шейка матки проницае.мости плацентных капилляров между организмом плода и матери может возникнуть резус-конфликт (рис. 139). Антитела, проникая сквозь плаценту в кровь плода, разрушают его эритроциты, вызывая их гемолиз. У плода развивается малокровие (анемия). Возникает тяжёлое отравление организмов плода и матери (плод может погибнуть). Это нужно помнить! Резус-конфликт чаще всего возникает при повторных беременностях, особенно если предыдущая была искусственно прервана(аборт). ТРУБНАЯ, ИЛИ ВНЕМАТОЧНАЯ, БЕРЕМЕННОСТЬ. Така>1 беременность возникает тогда, когда зародыш имплантируется вне .матки, чаще всего в разных местах маточных труб (рис. 140). Внематочную беременность вызывают воспалительные болезни половых органов, возникающие в первую очередь из-за нарушения правил личной гигиены, искусственное прерывание беременности — аборт (особенно до рождения первого ребенка), привычка некоторых женщин носить зимой лёгкое белье, тонкие колготки. В результате воспалительных процессов просвет трубы уменьшается и оплодотворённая яйцеклетка не может попасть в матку, а начинает развиваться в ней. При увеличении размеров плода это приводит к разрыву маточной трубы и возникновению кровотечения в брюшную полость. Без предоставления необходи.мой хирургической помощи женщина может погибнуть. Бесплодие — это неспособность к воспроизведению потомства. Брак считается бесплодным, если бере.мешюсть fic наступает на протяжении пяти и больше лет совмесной жизни супругов. Бесплодие бывает как женским, так и мужским. Чаще всего оно является ачедствием болезней или дефектов развития половой системы. Это нужно помнить! Радиация, алкоголь, наркотики, некоторые химические вещества и лекарства вредно влияют на половую систему женщин и .мужчин, снижая выработку половых клеток. Людя.м, которые страдают бесплодие.м, нужно пройти тщательное обследование. Врачи назначают им противовоспалительные лекарства, гормональные препараты, иногда применяют хирургические методы лечения (при врождённых пороках половых органов). ВРЕДНОЕ ВЛИЯНИЕ КУРЕНИЯ, АЛКОГОЛЯ И Н,\РКОТИКОВ НА РАЗВИТИЕ ЗАРОДЫША И ПЛОДА. Курение матери. Врачи установили, что среди курящих женщин бесплодие случается в 10 раз чаще, чем у некурящих. Беременная курящая женщина постоянно подвергается угрозе возникновения выкидыша (то есть прерывания беременности на протяжении первых 28 недель, когда плод ещё нежизнеспособен), преждевременных родов с рождением слабого или мёртвого ребёнка, потому что через плаценту проникает почти 20 % ядовитых веществ из каж,той сигареты: никотина, угарного газа и пр. Они проникают также и в материнское молоко. а поэтому могут вызвать острое или хроническое отравление младенца. Следствием этого является отставание в увеличении массы тела, росте; частые острые респираторные болезни, малокровие, рахит. После года у такого ребёнка уже могут появляться признаки отставания в умственном развитии. Алкоголь, даже в небольших дозах, влияет на плод ещё задолго до рождения ребенка. Разные клетки организма человека неодинаково реагируют на алкоголь: одни — больше (нейроны), другие — меньше (клетки костной ткани). Одними из самых чувствительных к алкоголю являются половые клетки, поскольку их мембраны содержат много жироподобных веществ, которые растворяются алкоголем. Как вор, который взламывает сейф, так же алкоголь, разрушая клеточную мембрану, достигает клеточного ядра и разрушает хромосомный аппарат, где заложена генетическая программа будущего ребёнка. Употребление алкоголя беременной женщиной в первые 8 недель внутриутробного развития зародыша, когда зактадываются его органы и ткани, также может привести к возникновению дефектов у будущего ребёнка, например: болезни сердца, несрастания верхней губы (заячья губа). Бывает, что ребёнок уже рождается со страстью к алкоголю, которая возникает у него во время беременности матери-алкоголички или в период вскармливания грудью. Это нужно помнить! Беременность и алкоголь — несовместимы! Наркотики — опаснейшие вещества. В организме наркоманов гаметы либо не образуются, либо образуются в незначительном количестве с нарушенным генотипом, что приводит к бесплодию, рождению ребёнка с врождёнными пороками развития. Поскольку среди наркоманов значительный процент ВИЧ-инфицированных, то ребёнок тоже может родиться ВИЧ-положительным (вирус ВИЧ передаётся через плаценту). ВИЧ-инфицированная мать .может также передать вирус ребёнку с грудным молоком. Это нужно помнить! От матери, которая во время беременности употребляла наркотики, рождается ребёнок с пристрастием к этим веществам. Новорождённый наркозависимый ребёнок постоянно плачет, стонет, не ест, у него возникают тяжёлые судороги, потому что его организм нуждается в наркотиках. У такого ребёнка, как и у взрослого потребителя наркотиков, возникает «ломка», от которой он может погибнуть через несколько дней после рождения. Это нужно помнить! Здоровый, умный и красивый ребёнок рождается у здоровых родителей. Курение, алкоголь и наркотики несовместимы с беременностью и вскармливанием младенца грудью. 3 I о о U1 < 0. ш у о т с. И',7 Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Проанализируйте причины и механизмы многоплодной беременности. 2. В чём заключается различие строения организмов однояйцевых и двояйцевих близнецов? 3. Объясните биологические механизмы и проявления резус-конфликта. 4. Что нужно учитывать женщине, которая имеет отрицательный резус-фактор? 5. Объясните понятие «внематочная беременность» и назовите её причины. 6. Чем опасна внематочная беременность? 7. Назовите основные причины женского и мужского бесплодия. 8. Какое неправильное поведение женщины или мужчины может стать причиной бесплодия? •• Домашнее задание. Какие нарушения возникают у плода и младенца, если беременная женщина курит, употребляет алкоголь или наркотики? ТЕМА 10 НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА §57 ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ 168 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ; функция интеграции, нейрон, серое и белое вещество головного и спинного мозга, дендрнты, аксоны, нейроглия, центральная и периферическая нервная система. Как вы знаете из зоологии, нервная система формируется как только возникают многоклеточные ор1анизмы. Основной её функцией является объединение клеток тела в единую структу'рно-функциональную систему — многоклеточный организм. Такая функция называется интеграционной (объединяющей). В связи с выполнение.м этой функции, клетки, которые образуют нервную систему, имеют особое строение. Они имеют большое количество отростков, благодаря которым соединяются между собой и с другими клетками организма (рис. 141). Такую клетку называют нейроном (с ip. жила. нерв). НЕЙРОН — это высокоснециализированная клетка, которая потеряла способность к делению. В ней о1раничены и процессы регенерации. При повреждении такая нервная клетка по большей части погибает. Для нор.мальиого функционирования эти клетки нуж,лаются в большо.м количестве кислорода, питательных веществ, микроэлементов и т. п., поэтому каждая и.з них окружена, в среднем, десятью клетками-спутниками. Они помогают HeiiponaM выполнять трофическую функцию и являются для них опорой. Эти клетки образуют нейроглию (с гр. нейрон и клей), которая вместе с нейронами составляет нервную ткань (рис. 13,2), Человек имеет приблизительно 10-15 млрд нервных клеток. Все они закладываются в нервной системе в период эмбрион ного развития, и после рождения их количество не увеличивается. Лишь 10 -15 млн нервных клеток обра.гуют спинной мозг и периферические нервные сплетения (ганглии), а остальные, то есть 99,9 %, сосредоточены в головно.м мозге. Тела нейронов, как правило, расположены в центральной нервной системе — головном и спинном мозгу, а также в мозговых ядрах, образовывая серое вещество. А отростки нервных клеток вместе с клетками нейроглии образуют белое вещество. Основные функции нейрона — получение информации из разных участков организма и окружающей среды, её анализ, хранение и передача в виде команд — нервных импульсов — к рабочему органу. По своим функционатьным назначениям нейроны разделяются на чувствительные, которые воспри- Рис. 141. Схематическое строение нейрона: 1 — дендриты; 2 — ядро; 3 — тело нейрона; 4 — жироподобная оболочка; 5 — аксон; 6 — окончание аксона иимают muj)opMiiuiii(j or рецоиторо» виутрсчтсГ! среды органичма к окружающем! cptvibi, двигательные, которые посылают неришае импульсы к рабочим органам, и вставочные, что сняаывают между собой чувствительные нейроны с двигательными. Нервная клетка имеет два типа ог-рост'ков - дендриты м аксуш>1 (рис. 141). Те. что восп])неи.ма10т информацию и передают ее по направлению к телу iiepPHOii клетки, называются дендри-тами. 06i.i4HO они короткие, их много, и они обра.чуют деилрнтнческг>е дерево. Дендриты чув<-тните.пьных клеток могут быть очень длнниы.мм. O'ljTorroK. который передаёт иж^юр-машно к другим клеткам, - ото аксон. По болыней части он л-'Н1Иныг1. Fro конец |)а:шетв./1яется, образовывая аксо-налыюе дерево, что обесж'чивает контакт с болынн.м ко.тнчеством к.леток. ОТДЕЛЫНЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. Нервная система разделяется на центральную нервную систему (ЦНС) - головной и спинной мозг и периферическую нервную систему (рис. 142). Периферическая нервная система яв;гяется частыо нервной системы, что ра.зме1цсиа вне головного и сшшиого мозга. Центральная нервная система через нернфе-ричсюкх'ю (хгуществляст регуляцию функций разных систем, органов и тканей. К пернферичеекон нервной систе.ме принадлежат черепномозговые (12 пар), спинномозговые нервы (31 пара) и периферические нервные сплетения. Периферическая нервная систс.ма функционально делится иа со.матичес-кую и вегетативную. Соматическая нервная система (с латии. тело) — ото часть нервной системы, обеспечивающая связь центральной нервной системы с кожей, мышцами, сухожилиями и связками, с окружающей средой благодаря кожной и мышечной чувствительности, а также обеспечивает управление 10 9 Рис. 142. Нервная система: 1 — головной мозг; 2 — зрительный нерв; 3 — ушно-височный нерв; 4 — лицевой нерв; 5 — надключичный нерв; 6 — плечевое сплетение; 7 — локтевой нерв: 8 — срединный нерв; 9 — мышечный нерв; 10 — лучевой нерв; 11 — подмышечный нерв; 12 — дельтообразный нерв; 13 — блуждающий нерв; 14 — диафрагмальный нерв; 15 — латеральный грудной нерв; 16 — латеральные кожные ветви межрёберных нервов; 17 — межрёберные нервы; 18 — медиальные кожные ветви межрёберных нервов; 19 — задние ветви межрёберных нервов; 20 — подреберный нерв; 21 — подвздошно-подчревный нерв; 22 — подвздошно-паховый нерв; 23 — спинномозговой узел; 24 — спинной мозг; 25 — седалищный нерв; 26 — концевая нить; 27 — бедренный нерв; 28 — Срамной нерв; 29 — большеберцовый нерв; 30 — общий малоберцовый нерв; 31 — глубокий малоберцовый нерв; 32 — подкожный нерв; 33 — междукостный нерв: 34 — поверхностный малоберцовый нерв 2 ш о о 5 г ' < ,г S X < а 0 S ж г >. в <г. S о: 1 к < т оа а ш X 161) л О с ы т £ а о л 0, произвольными сокращениями скелетной мускулатуры. Вегетативная (автономная) нервная систс.ма руководит работой внутренних органов. НЕРВЫ образованы отростками нервных клеток, тела которых размещены в головном и спинном мозге. Они собраны в пучки и укрыты извне оболочкой из соединительной ткани. Каждое отдельное нервное волокно покрыто жировидным веществом — миелином, который выполняет функцию электрического изолятора (рис. 143). Нервы, которые несут информацию от рецепторов к центральной нервной системе, называются чувствительными, или афферентными. Те, что проводят импульс от центральной нервной системы к органам и тканям, — эфферентными — двигательными (иннервируют .мышечную ткань), или секреторньсми (иннервируют железы). Отростки нейронов вегетативной нервной системы формируют вегетативгше, или трофические, нервы (обеспечивают обменные процессы в тканях). Существуют также л<ешань/е нервы, которые одновременно содержат чувствительные и эфферентные или другие нервные волокна. Рис. 143. Схема строения нерва: 1 — миелиновая оболочка; 2 — нервные волокна; 3 — пучки нервных волокон; 4 — кровеносные сосуды с . ш! а I?.. \*Это нужно знать. Постоянная и даже растущая умственная нагрузка, настойчивый труд нужны человеку для создания новых межнейронных контактов. О Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Используя дополнительную литературу, объясните, какие системы организма принадлежат к регуляторным и контролирующим, 2. Определите взаимосвязь строения и функций нейрона. 3. Какие образования составляют нервную ткань? 4. Определите особенности строения и функций дендритов и аксонов. 5. Какие виды нейронов вы знаете? 6. Дайте определение понятия «нервы». Приведите примеры их видов. 7. Назовите, из каких отделов состоит нервная система. '^Домашнее задание. Сравните нервные системы животных и человека. Данные запишите в таблицу. Сделайте выводы. его ВОЗБУЖДЕНИЕ И ТОРМОЖЕНИЕ. §ЭО ПЕРЕДАЧА ИМПУЛЬСОВ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ 1И)И > 1 П1Ы: В1>;»буж;и'иис, горможенис. т-рн- НЫ»' il.Ktll,.!!. I... ' Iiifaill;. ВОЗБУЖДЕНИЕ И ТОРМОЖЕНИЕ. Нейроны продуцируют электрические нервные импульсы в ответ на действие раздражителя из середины или извне организма. Способность нейрона реагировать на раздражитель называется возбудимостью. А сам нервный импульс является проявлением возбуждения и является ответо.м нервной клетки на действие раздражителя. Такой невиди-,мый глазом ответ называют неврологическим. Снижение чувствительности нервных клеток к действию раздражителя называется торможением. Торможение вызывают специачьные тор.мозные нейроны. Оно защищает нервную Время (миллисекунды) Рис. 144. Потенциал действия нервной клетки систему от избыточного возбуждения. Снижение чувствительности нейронов может также быть результатом отравления их токсически.ми веществами. Нервный импульс — это кратковре-.менное изменение электрического заряда .мембраны нервной клетки (рис. 144). Амплитуда такого и.м пульса составляет приблизительно 0,1 В, а длительность — 0,001 с. В нервной клетке за секунду может возникать до 1000 нервных импульсов. (Механизм возникновения нервного и.мпульса вы будете изучать в 10 классе.) За счет этих импульсов нервная систе.ма кодирует (записывает) информацию. «Язык» .мозга подобен азбуке .Морзе. Нервный импульс соответствует «точке», а его отс^'тствие — «тире». Нервный и.мпульс распространяется отростками нейронов со скоростью от 0,5 до 120 м/с — то есть свыше 100 км/ч. Быстрее всего передаются сигналы к скелетным мьшша.м. СИНАПС (рис. 14^). Передача нервных и.мпульсов от одной клетки к другой осуществляется с помощью специальных контактов между ними — синапсов (с гр. соединение). Это микроскопическое образование, структуру которого можно рассмотреть только с помощью электронного микроскопа (увеличение в миллион раз). Оно состоит из расширения на конце аксона (пресинаптическая колбочка) и участка мембраны клетки, на которую осуществляется передача возбуждения (постсинаптическая мембрана). В преси-наптической колбочке находятся пузырьки с медиатором — химическим веществом, которое передаёт возбуждение. Возбуждение аксона вызывает высвобождение определённого количества медиатора. Он действует на постсинаптическую .мембрану, и это вызывает возникновение электрического импульса уже на .мембране другой клетки. Через синапсы нервные и.мпульсы проходят только в одном направлении и значительно .медленнее, чем распространяются по нервным волокнам. О с: Uj X Р> а. о X <х э а UJ 171 Рис. 145. Строение синапса и передача нервного импульса: а) состояние покоя; б) состояние возбуждения: 1 — пресинаптическая колбочка; 2 — пузырьки С медиатором; 3 — межнейронная щель; 4 — постсинаптическая мембрана; 5 — медиатор, вышедший в межнейронную щель; 6 — ионы Кальция; 7 — движение ионов через открытые поры постсинаптической мембраны ш IB о < s n z X 2 a. о >s s ? e R s Ш a R < X a a Ui X 172 {•* Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните взаимосвязь строения и функций межнейронных синапсов. 2. В чём заключается биологическое значение процессов возбуждения и торможения в работе нервной системы? 3. От чего зависит умственное развитие человека? Самостоятельная работа с учебником. Нарисуйте в тетради схему передачи импульса по нервной системе. Аргументируйте свой ответ. \ Домашнее задание. Используя дополнительную литературу, выясните, почему импульсы проходят по нервной системе с разной скоростью. Какое это имеет значение для организма человека? §59 РЕФЛЕКТОРНАЯ ПРИРОДА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ; реф.текс, рефлекторная дуга, составляющие рефлекторной дуги, рецептор. РЕФЛЕКС И РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА. Основной нрннцип деятельности нервной систе.мы — рефлекторный. Он сзидетельавует о то.м, что любая реакция организма, которая осуществляется при участии нервной системы, является отображением изменений во внутренней или внешней среде. Рефлекс (с латин. отображение) — это реакция органи;нма на раздражитель, которая осуществляется при участии нервной системы. Впервые о рефлекторной природе нервной деятельности сообщил в XVII ст. французский философ и мате.матик Рене Декарт, а сам термин «рефлекс» в XVIII ст. предложил чешский физиолог Прохаска. Рефлекторную природу психической деятельности человека первым доказал российский физиолог Иван Сеченов. Материальной основой рефлекса является определённый путь распространения нервного импульса, или рефлекторная дуга (рис. 146), — совокупность нервных образований. Рецептор (с латмн. тот, что воспринимает) — первая составляющая рефлекторной дуги (рис. 146). Эго либо чувствительные окончания афферентных нервных волокон, либо специализированные чувствительные органы (напри.мер, органы зрения). Они приспособились к восприятию определённого вида раздражителя. Например, ощущение прикосновения или температуры возникает в случае раздражения лишь тактильных или температурных рецепторов, которые располагаются в коже; свет воспринимается при раздражении фоторецепторов глаза; звуки — при раз-Рис. 146. Схема рефлекторной дуги: дражении слуховых рецепторов. Такой 1 — рецептор: 2 — афферентный ней- раздражитель называется адекватным, рон; 3 — синапс; 4 — вставочный ней- .j. g соответствующим. Строение рецеп- рон; 5 — эфферентный нейрон; 6 — исполнительный орган (скелетная мыш- торов разное, НО механизм возникнове-ца); 7 — спинной мозг ния возбуждения у них одинаков. Если раздражитель действует на рюцсптор, в нём возникает нервный импульс, кото-р|>1Й передаётся на следующие звенья рефлекторной дуги. ВИДЫ РЕЦЕПТОРОВ. По видам раздражителя различают такие виды рецепторов: механические — прикосновения и давления (в коже), температурные (в коже), вкусовые (на языке), зрительные (в глазах), обонятельные (в носовой! полости), слуховые (в ушах), химические и те, на которые действует кровяное давление. — в кровеносных сосудах. По .месту расположения различают внешние рецепторы (рецепторы кожи, глаза, уха); внутренние рецепторы разделяют ira рсцегпоры вн\тренних органов (сердца, желудка, кровеносных сосудов и пр.) и рецепторы опорно-двшательного аппарата. Вторая с,оставляющая рефлекторной дуги — афферентный (центростремительный, чувствителыгый) нейрон (рис. 147), который несёт воспринятую рецепторо.м иш})ормацию к цешра.ть-ной нервной снетехге. Повреждение чувствительного нерва ггриволиг к полному разрушен!1ю рефлекторной дуги. Человек со .здоровыми гла.зами может быть слепым, если повреждён чувствительный зрительный нерв. Третья составляющая рефлекторной дуги — нервный центр — это нерв- Hi.ie .клетки которые лежат в головном или снинно.м мозгу и отвечают .за осуществление определённого рефлекса. В зависимости от сложности рефлекса в него может входить ра;шое количество нейронов — от одного до десятков или сотень. В га.мых простых ре(}1лекторных лугах (Hanpii.viep. в коленном рефлексе) нервиьп! центр представлен лишь синапсом. Нервные клетки, которые образуют нервный центр, называются вставочными нейронами. Функция нервного центра — это анализ, переработка и передача нервных и.мпульсов от чувствизелыюго neitpona на четвёртую составляющую рефлекторной дуги — эфферентный (центробежный) нейрон. Эфферентные нейроны могут быть двух типов, в закнсп.мости oi реакцин, которую они вызывают. — двигательные (и.аут к мышцам) и секреторные (идут к секреторным образованиям). Пятая составляющая рефлекторной дуги — рабочий орган, или орган-исполнитель. — мышцы и секрегор!гыс образования. Сокращение мышцы — это проявление рефлекса, который мы видим. Во.чбуждецие реиеччора, проведение возбуждения афферентны.ми и эфферентными путями, передача его через нервный центр — невиди.мая неврологическая реакция нервной системы. Основное условие нормального проявления рефлекса — целостность всех звеньев рефлекторной дуги. ВИДЫ РЕФЛЕКСОВ. Человеку присущи два основных вида рефлексов — бсзуглов1и.!е II условные. Безусловные рефлексы — врожденные реакции Рис. 147. Разные по строению типы нервных клеток: а) многополярный; 6) двополярный; а) однополярный; 1 — дендрит; 2 — тело клетки; 3 — ядро; 4 — аксон I ш ш о '5 т < 2 Р) S 5 0 ' S 1 ^ , I к 5 =f <Х С; а 1 а а ш X 17.1 5t UJ Ю i о зс X i > А (S s; X a utl X ' l7/< организма, передающиеся no наследству. Это разные по сложности рефлексы, нервный центр которы.х расположен в спинном мозгу или подкорковых и ствольных образованиях головного мозга (например, в продолговатом мозге). Условные рефлексы являются приобретёнными и индивидуальными; они формируются на протяжении жизни человека на основе безусловных и функционируют до тех пор, пока нужны организму. Их центры содержатся в коре больших полушарий головного мозга. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните понятие «рефлекс». 2. Обоснуйте биологическое значение рецепторов. 3. Какие виды рецепторов вы знаете? 4. Объясните биологическое значение составляющих рефлекторной дуги. 5. Какая роль безусловных рефлексов в жизни человека? Чем отличаются безусловные рефлексы от условных? а 1 *1** Самостоятельная работа с учебником. Нарисуйте в тетради схему рефлектор- ной дуги безусловного рефлекса. • } Домашнее задание. Объясните такой факт: ребёнку впервые показали лимон, он протянул к нему ручки, но пищевой слюновыделительной реакции у него не наблюдалось. У большинства взрослых людей лишь упоминание о лимоне может вызвать слюновыделение. §60 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СПИННОГО МОЗГА <ц моиныг. IfOliMTMH и 1ТРМ1ШИ: 0l-'i.lO4Kit Мо.ча, перс.тис, боковые н pow; ii»ni;:ii iMihio и чуйгтвпгс'.4М1ые кореп'ки, восходящие и нисхо.дяшие «ipoHO гмицк* шш. сомитичсгкнс и Bt гсгагнвные рефлексы. iipmt.iito.TbiibH* и реакции. СТРОЕНИЕ СПИННОГО МОЗГА (рмс. 148). Спинной мо.зг имеет вид цилиндрового тяжа длино»! 40-45 см, размещается в канале позвоночника. Сверху он непосредственно переходит в продолговатый мозг. Снизу, в пояснично.м отделе позвоночника, спинной мозг утончается до концевой нити {конский хвост). У взрослого человека его диаметр составляет 1 см, масса — 35 г, или 2 % от массы головного .могтга. Извне спинной мозг защищён тремя слоями соединительной тканн — оболочками мозга. Дополнительную защиту обеспечивает ему спинномозговая жидкость, содержащаяся .между оболочками и в центральном канале, который сообщается с желудочками головного мозга. Внутри спинного мозга есть серое вещество — тела вставочных (95 %), двигательных и секреторных (5 %) нейронов, На поперечном разрезе оно образует фигуру, подобную бабочке. Различают передние и задние рога серого вещества спинного мозга. Передние рога образованы скоплением тел двигательных нейронов, задние — вставочных нейронов афферентних восходящих путей. Кро.ме передних и задних рогов в грудном и поясничном отделах спинного мозга, серое вещество формирует боковые рога. В них содержатся тела нейронов вегетативной нервной системы. Аксоны нейронов, которые выходят из передних рогов, образуют двигательный (передний) корешок спинномозгового нерпа. К задним рогам подходят аксоны чувствительных нейронов, тела которых размещены в узле чувствительного (заднего) корешка. Из боковых рогов сквозь двигательные (передние) корешки выходят аксоны нейронов вегетативной нервной системы. Объединяясь, передние и задние корешки образуют 31 пару смешанных спинномозговых нервов (рис. 142). Белое вещество состоит из отростков нейронов спинного и головного мозга. Они собраны в пучки, которые образуют восходящие и нисходящие проводящие пути, по которым нервные импульсы поступают от рецепторов к нервным центрам спинного и головного мозга или наоборот — от нервных центров к рабочим органам. ФУНКЦИИ спинного МОЗГА, в спинном мозге замыкается огромное количество рефлекторных дуг, с помощью которых регулируется движение скелетных мышц (соматические рефлексы) и деятельность внутренних органов (вегетативные, или висцеральные, рефлексы). Там есть центры сухожильных и изгибистых рефлексов, регулирующих тонус (напряжение) скелетных мышц и позу, деятельность желудка и кишечника, сосудов, мочевого пузыря, сердечной мышцы и пр. Обычно рефлексы спинного мозга осуществляются под контролем нервных центров, размещённых в головном мозге. При этом высшие центры регуляции соматических рефлексов содержатся в коре больших полушарий, и человек может произвольно контролировать их проявление. Высшие центры висцеральных рефлексов размешены в стволе головного мозга и в промежуточном мозге. Поэтому влияние на деятельность внутренних органов не контролируется сознанием, а осуществляется непроизвольно {автономно). При травмах спинного мозга могут разрушаться его проводящие пути. Это сопровождается частичной или полной потерей чувствительности и неспособностью человека к выполнению произвольных движений. Это нужно помнить! Особенно опасными являются повреждения спинного мозга в участке шейных позвонков. Рис. 148. Строение спинного мозга: 1 — нервные волокна; 2 — белое вещество; 3 — серое вещество; 4 — чувствительный корешок; 5 — спинномозговой нерв; 6 — двигательный корешок; 7 — оболочки мозга; 8 — центральный канал; 9 — передние рога; 10 — боковые рога; 11 — задние рога о 5 т п в. :о =г ж ' X р» е ос S ос С Ш О, о: $ Ш С. ш а: 175 /а Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите взаимосвязь строения и функций ** спинного мозга. 2. Объясните, почему травмы позвоночника и спинного мозга являются опасными. Самостоятельная работа с учебником. Изобразите схему коленного рефлекса, используя учебный материал. ^ Домашнее задание. 1. Изобразите в тетради спинной мозг в поперечном разрезе. Укажите белое и серое вещества спинного мозга. Схематически покажите размещение тел чувствительных, двигательных и вегетативных нейронов. Пользуясь дополнительной литературой, обозначьте на рисунке основные афферентные и эфферентные пути спинного мозга. 2. Подготовьте реферат на тему «Предоставления первой помощи при травмах позвоночника и спинного мозга». §61 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СТВОЛА ГОЛОВНОГО МОЗГА И МОЗЖЕЧКА U со « а о ; х! >* в з: с: < •L» I / - ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: продолговатый н средний мозг, мост, ствол мозга, ядра, сетчатое образование, по.тушария мозжечка, ножки мозжечка. Головной мозг расположен в черепной коробке, которая защищает его от механических повреждений. Как и спинной, он покрыт тремя оболочками из соединительной ткани: твердой, паутинной и мягкой (сосудистой). Чаще всего раздражение именно этих оболочек (при воспалении, отравлении, недостатке кислорода) сопровождается головной болью. Между оболочками и в четырёх желудочках (полостях) мозга содержится мозговая жидкость (ликвор). Средняя масса головного мозга человека приблизительно 1,5 кг. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СТВОЛА ГОЛОВНОГО МОЗГА. Непосредственным продолжением спинного является продолговатый мозг. В нём размещается четвёртый желудочек мозга. Следующими отделами головного мозга является мост и средний мозг. Эти три отдела образуют ствол мозга (рис. 149). Он состоит преимущественно из белого вещества и основной его функцией является проведение возбуждения от спинного мозга к коре больших полушарий и наоборот. В белом веществе находится скопление серого вещества, которое образует ядра, в частности ядра 12 пар черепномозговых нервов. В стволе имеются нервные центры, которые регулируют разные безусловные вегетативные (сердечно-сосудистые, дыхательные и пр.) и двигательные рефлексы (например, ориентировочный, рефлексы позы) и обеспечивают проведение чувствительной информации в размещённые выше отделы головного мозга (в частности, от зрительных и слуховых рецепторов). В стволе головного мозга размещено сетчатое образование (ретикулярная формация) — сеть огромного количества нейронов. Аксоны каждого из них образуют две ветви — одна спускается к нейронам спинного мозга, а другая — поднимается к нейронам промежуточного мозга и коры больших полушарий. На дендриты этих клеток приходят возбуждения от всех чувствительных образований. Благодаря афферентным поступлениям из разных рецепторов нейроны ретикулярной фор.мации постоянно находятся в состоянии возбуждения. Посылая нервные импульсы ко всем отделам ЦНС, нейроны сетчатого образования обеспечивают поддержку возбудимости и тонуса всех её отделов. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ МОЗЖЕЧКА. Сзади ствола мозга расположен мозжечок, который состоит из двух полушарий, соединённых червяком. Полушария покрыты корой из серого Рис. 149. Строение промежуточного мозга и мозжечка: 1 — таламус; 2 — ствол головного мозга; 3 — средний мозг; 4 — мост; 5 — продолговатый мозг; 6 — спинной мозг; 7 — мозжечок: 8 — кора мозжечка; 9 — ядро мозжечка вещества. В белом веществе полушарий мозжечка есть много ядер. Ножками моуженка (проводящими путями) он связан со всеми отделами центральной нервной системы, однако не имеет прямых связей с рецепторами и эфферентными нейронами. Поэто.му его влияние опосредствовано через другие отделы ЦНС. Мозжечок играет важную роль в координации движений, поддержании равновесия тела и тонуса мышц. Влияя на центры вегетативной нервной системы, он вызывает изменения в деятельности внутренних органов, необходимых для обеспечения двигательной активности. Мозжечок является главным руководящим органом двигательной системы человека. При нарушении его функций у человека изменяется координация движений и мышечный тонус, что проявляется дрожанием мышц (тремор), нарушениями концентрации взгляда (Н11ста?м). Походка человека с повреждённым мозжечком напоминает походку пьяного. Постепенно функции мозжечка берут на себя другие отделы ЦНС, и названные выше симптомы исчезают. Известно, что алкоголь разрушает координационную функцию мозжечка. Движения человека становятся замедленными, плохо скоординированны.ми. В состоянии алкогольного опьянения он не может своевременно остановиться и вместо одного шага делает три, четыре. Нарушение функций мозжечка при употреблении алкоголя может стать причиной несчастных случаев, особенно за рулем автомобиля. Функцию координации проверяют с помощью пальцевоносовой пробы, когда нужно с закрытыми глазами дотронуться пальцем к носу. Здоров1.1Й человек без каких-либо усилий выполнит это упражнение, хотя в нём принимают участие 33 мышцы. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Какое строение и функции имеют продолговатый мозг и мост? 2. Какие функции выполняет мозжечок? Домашнее задание. С помощью материала параграфа ичаополнительной литературы объясните механизм образования двигательных рефлексов. Рис. 150. Нарушение функций мозжечка: 1 — дрожание руки при пальцевоносовой пробе; 2 — неустойчивая поза; 3 — шатающаяся походка; 4 — нарушение писэма < ж ш а О '5 X < W' ■< 3 X >• zi Xf. г: Ш Л. ОС $ ш ,й 177 §62 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО МОЗГА ОСНОВНЫЕ ПОШ1ТИЯ и ТЕРМИНЫ: промеж>'ТОЧНЫЙ мозг талз.мус, П1-поталамус, опиталамус, центры удовольствия и иаказалнк. СТРОЕНИЕ и ФУНКЦИИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО МОЗГА. Это сравнительно небольшая структура головного мозга (рис. 149), которая имеет очень сложное CD О 5 т CJ s X г* a 0 cc 5 X X 1 ос ! ш a к л Bi X 178 строение и принимает з^астие в осуществлении многих важных функций. Основными структурными образованиями промежуточного мозга являются таламус (зрительные бугры), гипоталамус (подбугорье) и эпиталамус (за-бугорье). Центральную часть промежуточного мозга занимает третий желудочек мозга. Таламус образует боковые стенки желудочка. Он почти полностью сформирован из серого вещества. В таламусе насчитывают почти 40 ядер. Функционально их разделяют на переключающие, ассоциативные и неспецифические. Переключающие ядра — это тела вставочных нейронов, которые передают возбуждение от рецепторов в соответствующий участок чувствительной коры. В ассоциативных ядрах таламуса происходит первичный анализ и синтез информации. Они получают возбуждение от разных переключающих ядер, отбирают самые сильные и важнейшие и посылают их к ассоциативным зонам коры больших полушарий. Неспецифические ядра получают постоянную информацию от всех рецепторов и посылают возбуждение ко всем отделам коры больших полушарий, поддерживая её активное состояние. Эти ядра относятся к ретикулярной формации промежуточного мозга. Гипоталамус образует дно третьего желудочка головного мозга. Структурно и функционально он тесно связан с гипофизом (железой внутренней секреции). В гипоталамусе есть несколько десятков ядер. Это высший центр вегетативной регуляции в организме, который обеспечивает поддержание гомеостаза. Установлено, что часть ядер гипоталамуса является регуляторным центром симпатической нервной системы, а остальные — парасимпатической. Гипоталамус получает информацию от рецепторов внутренних органов, а также от собственных рецепторов, размещённых на дне третьего желудочка. Это температурные, химические, осмотические рецепторы. Анализируя эту информацию, структуры гипоталамуса определяют характер и степень нарушения гомеостаза. Через автономную нервную систему и железы внутренней секреции осуществляется регуляторное влияние на деятельность внутренних органов, направленное на возобновление показателей гомеостаза. В гипоталамусе есть центры голода и насыщения, температурные центры, центры сна, бодрствования и др. Кроме того, в гипоталамусе размещены центры удовольствия и наказания, которые направляют поведение человека на удовлетворение физиологических потребностей (мотивационные центры). Крысы, которым были вживлены электроды в центр удовольствия, постоянно наносили себе раздражение электрическим током, отказываясь от пищи и воды. Такое несоответственное (неадекватное) поведение животных обычно приводило к их гибели. Считается, что с нарушением деятельности этих центров связано «возникновение алкогольной и наркотической зависимостей. Повреждение структур гипоталамуса (в результате травмы, кровоизлияния, возникновения опухоли, инфекционного процесса и пр.) приводит к значительным нарушениям процессов обмена веществ и энергии. Например, опухоль, что постоянно раздражает центр голода, вызывает потребность в постоянном употреблении пищи (гиперфагию) и как следствие — возникается сильное ожирение. Напротив, постоянное раздражение центра насыщения ведёт к развитию дистрофии. Основной структурой эпиталамуса является железа внутренней секреции эпифиз, функции которого мы будем изучать в следующем разделе. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Какое строение имеет промежуточный мозг? 2. Какие функции свойственны отделам промежуточного мозга? Домашнее задание. Опишите значение отделов промежуточного мозга в поддержании гомеостаза в организме человека. §63 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ КОНЕЧНОГО МОЗГА 0СН01ШЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: конечный .мот, oo.ibiune полушария, ликвор, мо;юлисгое тело, извилины, 6оро.1Ды; доли лоома>г, :4аты-лочная, внсочиия, те.менная; .и)иы чуветвительные, двигательные, ассо-циа'гивмые. КОНЕЧНЫЙ МОЗГ, или большой мозг, разделён продольной (центральной) бороздой на два больших полушария головного мозга — правое и левое (рис. 151), которые соединяются между собой мозолистым телом. Сверху полу- Рис. 151. Строение головного мозга: а) вид сверху; 1 — правое полушарие; 2 — левое полушарие; 3 — центральная борозда; 4 — борозды; 5 — извилины; б) продольный разрез: 6 — лобная доля; 7 — теменная доля; 8 — затылочная доля; 9 — височная доля; 10 — мозжечок; 11 — продолговатый мозг; 12 — промежуточный мозг; 13 — средний мозг; 14 — мост; 15 — мозолистое тело; 1 б — желудочек мозга шария покрыты корой, образованной серым веществом. 'Голщу полушарий формирует белое вещество, в котором размещены несколько подкорковых ядер. В середине каждого полушария есть желудочек мозга. Мозговая жидкость — ликвор (рис. 152), которая содержится в жел^шочках мозга, спинномозговоаМ канате и между мозговыми оболочками, — уменьшает и распределяет избыточные механические силы, которые могут повредить мозг. У взрослого человека имеется 100-150 мл ликвора. При этом лишь 20-40 мл содержится в желудочках, а основная часть — между мягкой и паутинной оболочками мозга. Ликвор образуется постоянно в капиллярах стенок мозговых желудочков из плазмы крови. Его избыток попадает в венозною систему твёрдой мозговой оболочки. 1 2 _3 ■% Рио. 152. Циркуляция ликвора в головном и спинном мозгу 1 — череп; 2 — твёрдая моз1 ■•'вая оболочка; 3 — место образования жидкости; 4 — спинной мозг; 5 — центральный канал; 6 — циркуляция жидкости вокру спинного мозга; 7 — направление цир куляции жидкости < X ш ш '8 !р со : S а iO :>S I X в ос S 3" ос с; Q о о; 4 X Ш CL Ш X 17У ш IB 0> l! «I X ■ 5: a > >s i e o: s S o: £ U1 a a < X Ш 180 Владимир Бец (1834-1894) .'InKBop - это внутренняя среда мозга, обеспечивающая поддержку его солевого состава, осмотического давления. досгав;1яст к клетка.м мозга питательные вещества и кислород, обеспечивает выведение продуктов обмена веществ. Полушария имеют не1)овную поверхность с извилистыми гребнями - извилинами и щелистыми углублениями — 6орозда.ии. что значительно увеличивает их поверхность. Каждое полушарие разделяется большими бороздами на четыре /Юли; лобную, затылочную, височную и теменную (рис. 151). Кора головного мозга имесз толщину 3-5 мм, а её общая площадь за счёт борозд и извилин составляет 1400-1600 С.М-. Микроскопическое строение коры головного мозга впервые исследовал украинский учёный Владимир Бец. Нейроны в коре распола1аются шестью слоями. Каждый слой, кро.ме первого, который образован короткими отростками нервных к-четок, состоит из нейронов определённого вила (рис. 153). По cBoeii «npfxjiecniH*- кора разделяется на такие зоны (рис. 154): чувствительные — пол>щают импульсы от р.чз-иых ррцоиторов и являются норковыми концами анализаторов: двигательные - посылают руководящие импульсы к <фабочим» органам; ассоциативные (с латин, соединяющие) — сое.шпяют между собой двигательные к чувствительные зоны: аиалн,тируют и сохраняют информацию, вь'раба! ытиот определёциьиг ответ и решение с учётом пре-дьпушего «опьг.;п' (извлекая его из ячеек памяти). С астоци-;iTiiBHi.i.\i\: .зонами связаны основные психические яв.тсния; пиучение. ус.ювные рефлексы, намять, язык, .мыиьтеиие, но-велК'ине. согшание. Их мы будем изучать в темах 13-14. Каж.гый орган имеет в коре своё <.Щ1)елставительство». Чем Biui нее рп.ц, играет о.ч в жизнедеятельности организма, 'с.м oc'i.Tbiimii участок коры головного мозга отвечает :та его восприятие (рис. 155). Pa;сидлип. aiicTii.T.xojnni. ЗНАЧЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ заключается в регуляции об.мена веществ в тканях и органах с целью приспособления его к потребностям деятельности всего организма и условий окружающей среды. Она регулирует деятельность внутренних (вегетативных) органов и влияет на интенсивность обмена веществ в со.матической мускулатуре и в нервной ткани. Поскольку деятельность вегетативной нервной системы почти не зависит от нащей воли и сознания, её ещё называют автономной. Анатомически и функционально вегетативную нервную систему разделяют на симпатическую и парасимпатическую нервную систему (рис. 156). ОСОБЕННОСТЬЮ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ является то, что эфферентный путь от центральной нервной системы к рабочему органу состоит из двух нейронов. Тело первого находится в ЦНС, а его аксон за её пределами передаёт возбуждение на нейроны, тела которых содержатся в периферических нервных узлах (ганглиях). Благодаря этим узлам имеет место эффект расщирения влияния нервного центра на рабочий орган. Один нейрон, приходящий к ганглию (предузловой), обычно передаёт возбуждение Симпатическая часть Парасимпатическая часть на несколько нейронов, выходящих из него (после-узловые). Низшие центры симпатической нервной системы размещены в боковых рогах шейного, грудного и поясничного отделов спинного мозга. Аксоны предузловых нейронов после выхода из спинного мозга подходят к нервной цепочке, размещённой по обе стороны позвоночника, — симпатическому нервному стволу. Часть аксонов пе-рек;1ючается на послеузловые нейроны в ганглиях, которые размещены дальше от позвоночника. Это брюшное (солнечное) сплетение, шейный и бриже-ечный узлы. Центры парасимпатической нервной системы размещены в стволе головного мозга и в крестцовом отделе спинного мозга. Парасимпатические пред-узловые волокна выходят из ЦНС в составе череп-но- и спинномозговых нервов. Переключение на постузловые нейроны происходит в нервных узлах, которые лежат непосредственно в рабоче.м органе. Наибольший парасимпатический нерв организма человека — это черепномозговой нерв, который называется блуждающим. Он иннервирует почти все органы грудной и брюшной полости. Почти каждый внутренний орган одновременно иннервируется симпатическим и парасимпатическим нервами Рис. 156. Автономная нервная система Симпатическая нервная система: 1 — ресничная мышца расслабляется, хрусталик фокусируется на отдалённые объекты, зрачок расширяется; 2 — слюнные железы продуцируют густой секрет; 3 — трахея расширяется; 4 — бронхи расширяются; 5 — сосуды лёгких расширяются; 6 — частота и сила сердечных сокращений растут; 7 — надпочечник продуцирует гормоны стресса; 8 — печень высвобождает глюкозу; 9 — почки уменьшают выделение мочи; 10 — желудок уменьшает секрецию пищеварительных ферментов; 11 — движение кишечника замедляется; 12 — сфинктер мочевого пузыря сокращается; 13 — кровеносные сосуды кожи сужаются, волосы поднимаются, потовые поры открываются; 14 — кровеносные сосуды расширяются Парасимпатическая нервная система: 15 — слёзные железы выделяют слёзы; 16 — ресничная мышца глаза сокращается, хрусталик фокусируется на близкие объекты, зрачок сужается; 17 — железы носа образуют слизь; 18 — слюнные железы выделяют жидкий секрет; 19 — мышцы трахеи и бронхов сокращаются: 20 — частота и сила сердечных сокращений уменьшается; 21 — печень накапливает глюкозу; 22 — работа желудка активизируется; 23 — поджелудочная железа выделяет инсулин и ферменты: 24 — движение кишечника активизируется; 25 — сфинктер мочевого пузыря расслабляется; 26 — половые органы стимулируются ш а О £2 X < U. о ■3 в с > < X ш ш I8H ш w а о т it > А гг ГК е С (К if I Q О. ш X Леон Орбели <1882-1958) 184 . {рис. 156). Кровеносные сосуды и скелетные мышцы имеют юл^-ко симпатическую вегетативную иннервацию, ФУНКЦИИ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. Лвто-но.мная нервная система осудествляет два вида ре(})лектор-}1ЫУ влияний фупкциона-чьные и трофические. Функциональное влияние на органы заключается в том. что оно либо стн.мулирует, либо тормо.зят их функцию. Трофическое — в нз.\<ененин интенсивности обмена веществ в рабочих органах, чем определяется уровень их функции. Трофическое влияние на работу органов описа.т российский учёный Леон Орбели. Лриме1)ом такого влияния может быть действие симпатического нерва на у гомлеиную скелетную мышцу. Под этим влиянием работа мышцы усиливается, возобновляется её работоспособность в результате интенсификации обмена веществ. С этим эффектом связан феномен активного отдыха — замена одного вида деяте.чьности другим. Н результате повышенной активиостн симпатической нервной системы происходит быст)юс возобновление работоспособности уто.млённого органа. Функциональное влияние. Си.мпатичсская нервная сигп'.ма в целом способствует интенсификации дсяте.'1ьностн оргаьги.з.ма (например, в стрессовых ситуациях), а параси.мпатическая система обеспечивает возобновление lex ресурсов, которые были потрачены но врс.мя шнрщжётюн дсятелыюсти. При возбуждении симпатической нервной систе.мы возрастает частота и сила серлдечных сокращений, повышается артсрищилюе давление и уровень глюкозы в крови в резул»)Тате расщепления гликогена ш^чени, увеличивается работоспособность скелетных .мышц, однако тормозятся ф) икции гнмцснаршельного тракта. При возиужлснг1и нараси.мпатической нервной системы, тормозится функция сердца, снижается арп pi дщьное давление, под воздействие.м инсулина снижается уровень глюкозы в крови, однако растёт двигател1>ная и секреторная активность систе.мы пищеварения. Следовательно, действие двух отделов авто-но.мной нервной системы на любой внутренний орган имеет противоположную направленность (антагонистическое влияние). Разное действие вегетативных нервов на рабочие органы определяется хи.мизмом передачи возбуждения. В окончаниях симпатических нервов в органах выделяется медиатор норадреналин. а в окончаниях парасимпатических — ацетилхолин. Изменения в деятельности внутренних органов под воздействием вегетативной нервной системы всегда направлены на сохранение и возобновление относительного постоянства внутренней среды — гомеостаза. Активность отделов авюно.мнои нервной системы находится под контролем высшего центра вегетативной регуэгяции — гипоталамуса. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите взаимосвязь строения и функций периферической нервной системы. 2. Объясните взаимосогласованность центральной и периферической нервной системы. 3. Используя текст параграфа, определите. как связаны между собой симпатическая и парасимпатическая нервная система. 4. Объясните механизм функционирования симпатической нервной системы. 5. Объясните механизм функционирования парасимпатической нервной системы. Домашнее задание. Используя текст параграфа, опишите влияние вегетативной нервной системы на деятельность органов человека. ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА. ПОНЯТИЕ О ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ М ТЕРМИНЫ: :м1.д<»кринная система, железы пм\т-ренией секреции, эффекторные и регуля1орныс трмоны, иойригормпиы, rmiorajiaMO-гипофизарная снсгелш, обратная связь. ПОНЯТИЕ О ГУМОРАЛЬНОЙ И ГОРМОП.\Л{.ИОЙ РЕГУЛЯЦИИ. Как вы уже знаете и.,< § 8, химические соелиисния. .чотоиые иоступакп извне или образуются в процессе обмена вспкств (метабола(ы). Moiyi .^.шяуь на клетки организма, определённым образом из.мсняя в нём ;м)д, ра.П!ых itpoueccop. Чаще всего зто влияние осуществляется нервной систем<;й. Химические рецепторы, которые распо-тожены в кровяном i)yc.ie и иепсч-рс.к твснно в органах, воспринимают изменения в показателях химического fOMeoencia и запускают рефлекторные реакции, направленные на его возобновление. Регуляция (функции, обуелов.'1енная лействие.м хи.мических веществ, называется гуморальной. Та- кой механизм рсчуляции имеется у жшшшы.ч разных ypoBiieH органи.зации, начиная с одноюте-точных. Усовершенствование механн.пмоп гу.мо-ралыюй регуляции в процессе зволюцин привело к возникновению гормональной регуляции, то есть к регуляции с помощью cncuiiit-ibiibix биоло! ически активных веществ-регуляторов — гормонов (с гр, eo:i6y.Mdam). Эти вещества образуются особенными железами или группами секреторных клеток, которые не имеют специализированных выводных протоков, а выделяют свои секро! ы пепосредсткеино в кровь. Поэто.му их называют железами внутренней секреции, 1!ли эндокринными железами (с гр. внутренний н выделяю). Регуляцию функций организма с помощью гор.моггов ггазгяваю'г гормональной, или эндокринной. К железам внутренней секреции относятся: гипофиз, эпифиз, щитовидная, паращитовидные, под.же-лудочтя, надпочечники, половые, тимус (рис. 1л7). ПРИРОДА И ДЕЙСТВИЕ ГОРМОНОВ. Есть г о])-.моны, которые иепосредствешго действуют па органы, - эффекторные гор.моны (то есть гормоны, которые изменяют функцию, вызывают аффект). Вто рая группа гормонов влияет на леяте.гытость желё.г внутренней секреции — это регуляторные горхгоггы. Особенную группу составляют гормоны. которг.ге 3^ 5 6 7 8 9 10 Рис. 157. Производители гормонов: 1 — гипофиз: 2 — шишковидная железа (эпифиз); 3 — гипоталамус: 4 — щитовидная железа и паращитовидные железы; 5 — сердце; 6 •— надпочечники; 7 — почка; 8 — поджелудочная железа; 9 — желудок и кигиечник; 10 — яичник 18.5 < ж, ш а о •J р) S X 5 о. о 3" X >> А к I ■S а. О . ct "Г- IKii продуцируются нервными клетками гипоталамуса и рейдируют образование регуляторных гормонов, — нейрогормоны. По химической природе различают гормоны стероидные (жироподобные), производные аминокислот и белковые. Мехаииз.м действия гор.монов заключается в их влиянии на проницаемость клеточных мембран, активность ферментов в цитоплазме клеток, деятельность органелл клетки, в частности ядра. Гормоны — чрезвычайно активно действующие химические вещества. Например. грамма инсулина достаточно, чтобы нор.мализировать содержание глюкозы у нескольких тысяч людей. Или: всего 0,0001 г гормона роста опреде-■тяет рост и физическое развитие человека на протяжении 20 лет! О большинстве гормонов можно сказать, что всё человечество за сутки производит их всего несколько грамм. Гормоны в организме человека отвечают за деление клеток; предопределяют рост и другие показатели физического развития; регулируют об.мен веществ; отвечают за разные защитные реакции организма; предопределяют наступление и течение беременности, развитие плода; влияют на умственное развитие, эмоциональное состояние человека и пр. Очень сложно назвать такой процесс в организме, в каком бы не прини.мали участие гормо-игл. Если железа внутренней секреции производит столько гормона, сколько необходимо организму, это называется нор.мальной секрецией (функцией), если больше — гиперфункцией, если меньше — гипофункцией. ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ НЕРВНОЙ И ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМАМИ. Деятельность эндокринной систе.мы полностью подчинена нервной системе. Основной руководящей нервной структурой является гипоталамус. Он контролирует поддержание гомеостаза за счёт информации, поступающей от рецепторов, расположенных во внутренних органах, кровеносных сосудах и желудочках мозга. С одной стороны, через вегетативную нервную систему ги-потала.мус влияет на деятельность внутренних органов, а с другой — выделяет ненрогор.моны, которые сти.\1}отруют или тор.мозят секрецию гипофизом регуляторных гормонов. Они определяют секреторную активность всех других эндокринных желёз и тем самы.м — их влияние иа показатели гомеостаза. Структурное образование, обеспечивающее взаимосвязь гипоталамуса и гипофиза, называется гипоталамо-гипофизарной системой (рис. 158). Иитепсивпость образования гормонов контролируется механизмом «обратной связи». Если железа продуцирует избыток гормона, то изменения, вызванные его лействие.м, через гипоталамус и гипофиз подавляют образование гор.моиа и наоборот. Рис. 15в. Гормональный контроль: 1 — передняя доля гипофиза; 2 — задняя доля гипофиза; 3 — ножка гипофиза; 4 — кожа (меланоцитостиму-лирующий гормон); 5 — надпочечники (адренокортикотропный гормон); 6 — щитовидная железа (тиреотропный гормон); 7— кости (соматотропный гормон роста); 8 — яичко и яичник (фолликулостимулирующий, лютеинизирующий гормоны); 9 — почечные канальцы (ан-тидиуретический гормон); 10 — мышцы матки и молочные железы (окситоцин) Эндокринная регуляция эффективно дополняет нервную. Ответ на нервное влияние проявляется почти мгновенно, но он не может быть долговременным, поскольку нервные центры быстро устают. Влияние гормонов медленное, потому что оно связано с их образованием, высвобождением и транспортировкой кровью. Гормональный ответ возникает через несколько секунд или даже минут. Он может длится минуты (адреналин, норадреналин), часы (гормоны, которые влияют на мочеобразование), годы (половые гормоны). Ещё одной особенностью эндокринной регуляции является то, что ответ на действие гормонов распространяется по всему организму. Например, под действием гормона поджелудочной железы — инсулина — углеводный обмен изменяется в каждой клетке организма. А нервное влияние обычно чётко ограничено реакцией какого-то одного органа. Например, при получении из центральной нервной системы возбуждения определённой мышцы может сократится только она, а другие останутся расслабленными. Поэтому там, где нужна быстрая, кратковременная, местная реакция, является эффективной нервная регуляция. Однако если нужно длительное, всеохватывающее действие — без эндокринной системы не обойтись. Это интересно знать. Термин «гормон» предложил английский физиолог Э. Старлинг в 1905 г. Химический состав гормонов разный. Гормоны гипофиза, поджелудочной железы — белки, гормоны коры надпочечных и половых желёз имеют жировую природу. Ныне синтезировано много гормонов, которые применяют как лекарственные препараты при гипофункции или при удалении (например, при образовании опухоли) тех или других желёз внутренней секреции. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните биологическое значение эндокринной системы для регуляции функций организма человека. 2. Определите механизм взаимодействия нервной и эндокринной системы. 3. Объясните отличие и подобие между нервной и эндокринной регуляцией функций организма. 4. Обоснуйте, при каких обстоятельствах необходима нервная, а когда — эндокринная регуляция. 5. Объясните механизм действия гормонов. Домашнее задание. Составьте перечень различий нервной и гуморальной регуляции функций организма. §66 гаПОФИЗ, ЭПИФИЗ, щитовидная железа ОСНОВНЫЕ понятия и ТЕРМИНЫ: гипофиз, гормон роста, гигантизм, кар.’шковость, .меланотропкн, эпифиз, мелатонин, 1цитовидная железа, тироксин, зоб, кретинизм, микседема, базедова болезнь. гапоФИЗ (мозговой придаток) — это маленькая массой всего 0,5-0,6 г железа внутренней секреции, расположенная на дне черепа в турецком седле. Гипофиз сообщается с мозгом с помощью ножки. Он состоит из двух долей: передней — железистого гипофиза, или аденогипофиза, и задней — нейрогипофиза (рис. 158). Функция задней доли гипофиза заключается в выделении двух гормонов, которые продуцируются нервными клетками гипоталамуса, накапливаются в ш о 5 г ЗБ Т (5 а. О 1 г к а IX X S о 5 (О 187 Рис. 159. Гигантизм и карликовость нейрогнпофизе, а при необходимости выделяются в кровь. Первый из них — антидиуретический гормон. Он повышает артериальное давление, поэтому имеет ещё второе название — еазопресин. Второй гормон (окситоции) рз'ководпт сокращениями матки при родах и выработкой молока молочными железами. Секреторная функция аденогипофиза осуществляется под воздействием нейрогормонов, которые продуцируются нейронами гипоталамуса. Передняя доля гипофиза производит восе.мь гормонов. Два из них — гормон роста (соматотропин) и мелано-тропин — эф(})екторные гормоны. Другие гормоны — ретуляторшле, контролирующие деятельность щитовидной и половых желёз, надпочечников. Гормон роста действует на процессы роста и деления клеток тела. Особенно чувствите;1ьиы к не.му костная и хрящевая ткань. Он в первую очередь способствует увеличению линейных размеров тела. Если в результате каких-то нарушений в детском возрасте гипофиз производит слишком много гормона роста, то развивается гигантизм (рост человека может достигать 280 см). При его недостатке в детском возрасте наб.тюдается карликовость. Самая маленькая женщина и.чела рост .59 см, а мужчина — 67 см (рис 159). После 21 года образование гормона роста прекращается. Если у взрослого человека увеличивается выделение этого гормона, развивается акромегалия (от гр. конечность и болыиой). В рез\'.и>тате этого заболевания увеличиваются размеры нс всего тела, а только отдельных его частей -- носа, подбородка, языка, рук, ног, вследствие .этого человек становшся уродливы.м (рис. 100). Меланотропин влияет на пигментные клетки кожи, стимулируя образование пигмента меланина, благодаря которому кожа темнеет под воздействием солнечного света. ЭПИФИЗ (шишковидная железа) — находится в среднем мозге. В Древней Греции его считали «пеш ро.м души человека». Однако длительное время функции эпифиза были неизвестны. У низших позвоночных животных — это «третий глаз» - фоторецепторное образование. Благодаря этой стртетурс животные определяют с.меиу дня и ночи. У человека эпифиз выполняет функцию биологических часов, которые регулируют ошушеиие суточного биологического ритма. Он продуцирует гормон мелатонин. Этот гормон подавляет развитие половых желёз и те.м самы.м сдерживает преждевременное половое развитие. Угнетение деятельности эпифиза у детей вызывает преждевременное половое развитие и задержание роста в результате тормозного действия на гипофиз. Информацию об уровне освещения эпифиз получает через нервные пути от органов зрения. Мелатонин, в отличие от меланотропина. подавляет образование тёмного пигмента кожи и тем самым вызывает её посветление. Рис. 160. Лицо больного акромегалией: а) до болезни; б) через два года после заболевания Рис. 161. Базедова болезнь Нарушение продуцирования атого гормона может приводить к выбеливанию участков кожи (втили-го) или к избыточной пигментации. ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА - одна из самых больших желёз внутренней секреции человека. Она расположена перед трахеей, масса 25-30 г, обра,зована двумя долями, соединёнными между собой перешейком. Основной гормон щитовидной железы -тироксин. В его состав входит Йод. Этот гормон активизирует все виды об.мена веществ во всех органах и системах. При нарушении фу}1кции щитовидной железы возникают тяжёлые заболевания. Её работа контролируется гормоном гипофиза тирео-тропином. Увеличение раз.меров щитовидной железы называют зобом. Если в питьевой воде опре.делёшюй местности не хватает Йода, необходимого для функционирования щитовидной железы, происходит увеличение её размеров, возникает эндемический зоб (рис. 161). При этом продуцирование гормона является недостаточным, в результате чего развивается гипотиреоз. Если это происходит в детском возрасте, то приводит к задержке роста и развитию умственной отсталости — кретинизма (рис. 162). У взрослого человека гипофункция щитовидной железы приводит к развитию микседемы. Из-за недостатка гормона происходит снижение обмена веществ, человек становится сонливы.м. вялым, за-торможенны.м, у него ухудшается память и снижается работоспособность, выпадают волосы, кожа становится су.чой, увеличивается масса тела. Основной причино!! этой болезни является также недостаток Йода в организме. Жителям йододефицитны,х ]1егиоиов необходм.мо употреблять йодированную соль. Им полезно есть морепродукты. Базедоеу болезнь (впервые она описана немецким учёным Карлом Базедовым) вызывает повышение функции (гиперфункция) щитовидной железы. Эта болезнь характеризуется значительным ускорение.м обмена веществ, повышением возбудимости нервной систе.мы, дрожанием конечностей, исхуданием. Рис. 162. Кретин. Рисунок Д. Дидро, который впервые описал это заболевание в начале XIX ст. п X о. О >з: X > о: S гт 05 с; а < X £ S а X О «5 X 189 О Это нужно знать. Почти на всей территории Украины в питьевой воде и продуктах питания не хватает Йода. 1?^ Это нужно знать. Удар по голове может повлечь гигантизм или акромегалию, на всю жизнь обезобразить тело и лицо человека. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните особенности строения и функции гипофиза. 2. Выясните механизм действия гормонов гипофиза. 3. Определите, в результате чего возникает нарушение функций гипофиза. 4. Определите и обоснуйте значение эпифиза для организма человека. 5. Какая часть головного мозга 2 ш со о Г“ и] г С9 S а о =г к X >• е о: , X 3 (Х с >•' о: < X X S о ч X о 190 является одновременно отделом центральной нервной системы и главным регулятором деятельности желёз внутренней секреции? 6. Определите взаимосвязь строения и функций щитовидной железы. 7. Объясните, к каким последствиям приводят заболевания щитовидной железы. 8. Когда возникает и чем проявляется эндемический зоб, микседема, базедова болезнь? В( просы для любознательных. Объясните, почему гипофиз называют «дирижёре,оркестра желёз внутренней секреции». Домашнее задание. Используя дополнительную литературу, докажите необходимость постоянной профилактики йододефицитных заболеваний в Украине. Ответ аргументируйте. К' С1 ПАРАЩИТОВИДНЫЕ, ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ, ^ О / Н.^ДПОЧЕЧНИКИ, ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ, ТИМУС ОСИОВНЫ1': понятия и ТКРМИИЫ: паращктопнлные железы, паратюр-мон, ио.цжслудочная лсслсза, Ш1су.;ти. глюкаг<л1, гликоген, сахарный диабет, иадпочечимки, адреналин, норездреналнн, кортикостероиды, половые железы, андрогены, аегрогены, ^она.'ютроннн, тимус, тимо.зин. ПЛР.ЛЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ (с гр. возле) содержатся на задней или боковых новер.хностях щитовидной железы. Это очень маленькие, похожие на го-роишнки железки массой по 0,5-0,8 г каждая. Они вырабатывают только один гормон — паратпгормон. Он регулирует содержание Кальция и Фосфора в пла.чмг* крови. Гиперфункция паращитовидных желёз приводит к размягче-!!г.1' костей и разрушению скелета. Когда гормона паращитовидных желёз не .. ■ ас1. Кальций излишне накапливается в костях, хрящах и связках, нарушая ■ J' (})уикции. Из-за недостатка Кальция в крови повышается возбудимость нервной системы и мышц, у человека возникают судороги. Функция паращитовидных желёз регулируется непосредственно действием ионов Ка;1ьция на железистую клетку. Снижение его концентрации в крови ниже миллиграмма является стимулом для выделения паратгормона, который повышает реабсорбцию Кальция в почках, всасывание его из кишечника, а при необходимости — высвобождает его из костей. ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА — это железа смешанной секреции. Как железа внептней секреции она продуцирует пищеварительные ферменты и выделяет их в двенадцатипёрстную кишку. А как железа внутренней секреции производит и выделяет в кровь инсулин и глюкагон — гормоны, которые регулируют обмен углеводов. Выработку гормонов обеспечивают клетки островков поджелудочной железы (островков Лангерганса) (рис. 163). Рис. 163. Строение ткани поджелудочной железы: 1 — проток: 2 — пищеварительные железы; 3 — альфа-клетки; 4 — островок Лангерганса; 5 — бета-клетки; 6 — дельтаклетки Инсулин способствует снижению уровня глюкозы в крови в результате увеличения проницаемости клеточных мембран к ней. Глюкоза — основной источник энергетического обеспечения организма и единственный такой источник для мозга. Поэтому её концентрация в крови поддерживается на постоянном уровне в пределах 0,8-1,1 г/л. Избыток глюкозы, который возникает в результате всасывания её из кишечного тракта, под воздействием инсулина превращается в гликоген — животный крахмал. Основная его масса накапливается в печени. Глюкагон способствует превращению гликогена в глюкозу, в результате чего её уровень в крови возрастает. Аналогично влияет адреналин на концентрацию сахара в крови. Основным регулирующим фактором образования гормонов поджелудочной железы является концентрация глюкозы в крови. Её увеличение усиливает продуцирование инсулина, а уменьшение — глюкагона. Снижение концентрации глюкозы ниже 0,5 г/л приводит к расстройствам деятельности нервной системы, наступает гипогликемическая кома и смерть. Вывести человека из такого состояния может внутривенное введение глюкозы. Увеличение концентрации глюкозы выше 1,8 г/л (гипергликемия) приводит к её потерям с мочой, более высокая концентрация также может вызывать коматозное состояние в результате повышения осмотического давления крови. Нарушение продукции инсулина приводит к развитию сахарного диабета. Он был известен ещё древним грекам и римлянам. Такие больные испытывали слабость, пили много воды. До XX ст. диагноз «сахарный диабет» означал смертный приговор. Ныне миллионы людей страдают этим заболеванием, но благодаря ежедневному введению инсулина они могут жить и работать. Инсулин получают из поджелудочных желёз животных. НАДПОЧЕЧНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ размещены на верхушках почек. У них различают внешний корковый слой и внутренний мозговой (рис. 164). Корковый слой продуцирует большое количество гормонов — кортикостероидов, которые по физиологическим действиям разделяются на минералокортикоиды, регулирующие водно-солевой обмен; глюкокортикоиды, которые влияют на обмен белков, жиров и углеводов; половые (андрогены, эстрогены), играют важную роль в развитии половой системы детей, когда функция половых желёз ещё недостаточна. После полового созревания их роль становится незначительной. Образование кортикостероидов контролируется гормоном аденогипофиза адренокортикотропным гормоном (АКТГ). Мозговой слой надпочечников является частью симпатоадреналовой системы. Он образован видоизменёнными нервными клетками симпатической нервной системы. Эти клетки обеспечивают секрецию гормонов адреналина и норадреналина, которая находится под контролем вегетативной нервной системы и её высшего нервного центра — гипоталамуса. В секрете мозгового слоя содержится 70-90 % адреналина. Эти гормоны обеспечивают срочную мобилизацию ресурсов организма, повышение мышечной работоспособности и тем Рис. 164. Строение надпочечников: 1 — кора; 2 — мозговое вещество 2 UJ п о т О. о л Л' t I а '1 т т з; •Л О 5 W 191 UJ СЗ о s Z' 2' a О ‘5| Vi S' ZS: Ш1 a s I самым способствуют выживанию организма в чрезвычайных условиях, то есть в условиях стресса. Их влияние сопровождается повышением артериального давления крови, активизацией работы сердца, увеличением содержания глюкозы в крови, повышением тонуса скелетных мышц и пр. ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ мужчин И жеищин принадлежат к железам внешней и внутренней секреции (смешанные железы). Внешнесекреторная функция заключается в том, что они производят половые клетки. На внутрисекреторную функцию половых желёз влияют гонадотропные гормоны аденогипофиза и половые гормоны надпочечных желёз. Мужские половые железы называются яичками. Они продуцируют мужские половые гормоны — андрогены (с гр. мужчина). Женские половые железы — яичники — производят эстрогены (с гр. стремление и происхождение). Детально их строение и функции были рассмотрены в теме 9. ТИМУС (вилочковая железа) содержится за грудиной, ему принадлежит ведущая роль в развитии иммунитета. Обычно он хорошо развит у детей, а после полового созревания постепенно испытывает обратное развитие. Функции вилочковой железы окончательно не выяснены. Основное вещество, что ею вырабатывается, — тимозин. Под его влиянием происходит формирование Т-лимфоцитов. Установлено, что развитие иммунодефицитных заболеваний, в частности СПИДа, связано с нарушениями функцгги тимуса. Это нужно знать. Повышенная жажда, частое мочеиспускание, гнойники на теле могут быть признаками сахарного диабета. •• \‘У2 Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите взаимосвязь строения и функций паращитовидных желёз. 2. К каким следствиям приводит нарушение функций паращитовидных желёз? 3. Определите взаимосвязь строения и функций поджелудочной железы. 4. Обоснуйте, почему поджелудочную железу называют железой смешанной секреции. 5. Определите взаимосвязь строения и функций надпочечных желёз. 6. Какие функции половых желёз вы знаете? 7. Какая железа внутренней секреции атрофируется к моменту полового созревания? 8. Что вы знаете о строении и функциях вилочковой железы? Самостоятельная работа с учебником. Используя материал параграфа, составьте и заполните таблицу «Функции желёз внутренней секреции». Домашнее задание. Составьте схему действия гормона паращитовидной железы на обмен Кальция в организме. Q/2Q СТРЕСС И ЕГО ФАКТОРЫ. §00 АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА К СТРЕССУ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: стресс, неспецифическая реакция; адаптация, фазы: тревоги, сопротивления и истощения, положительное и отрицательное влияние стресса, «школьный»- стресс. ЧТО ТАКОЕ СТРЕСС. Понятие стресс (с англ, напряжение) впервые предложил в 1936 г. канадский учёный Ганс Селье. Это состояние организма воз- никает при воздействии на него чрезвычайных (экстремальных) раздражителей, которые вызывают значительное психическое и физическое напряжение. Экстремальные раздражители, называемые стресс-раздражителями, могут нарушать гомеостаз. В ответ на их действие возникает неспецифическая (всегда одинаковая) реакция, направленная на активизацию приспособительных защитных механизмов, которые должны обеспечить адаптацию организма к действию раздражителя и поддержку постоянства внутренней среды. Стресс возникает при действии таких факторов: холод, жара, травма, значительная физическая нагрузка, возбудители инфекционных заболеваний, токсины, психическое и эмоциональное напряжение и пр. Изменения, которые возникают под действием стресс-раздражителя, снижают их отрицательное влияние на организм, повышают его выносливость, активизируют резервные возможности психики и опорно-двигательной системы, а в некоторых случаях спасают от гибели. Стресс-раздражители воспринимаются психикой человека как определённая угроза и вызывают сопутствующие эмоциональные реакции, например эмоции страха или агрессии. В естественной среде животные постоянно попадают в экстремальные ситуации, связанные с их выживанием. Это в первую очередь взаимодействие жертвы и хищника (волк—заяц, лев—антилопа, щука—карась), которые друг для друга являются стресс-раздражителями. Напряжения, которые возникают в организме животных, и последующая реакция (бегство или нападение) определяют победителя. Побеждает тот, кто имеет лучшее физическое состояние и жизненный опыт. К счастью, человек почти не попадает в подобные ситуации. Но в жизни каждого из нас возникают моменты, в которых мы чувствуем себя «жертвами» или если не «хищниками», то «нападающими». Преобладания в поведении людей «реакции бегства» или «реакции нападения» положены в основу условного деления на ^людей-кроликов^ и 4людей-львов». Первые — стыдливые, неуверенные в себе, часто волнуются, болезненно переносят стрессовые ситуации; другие — наоборот, легко преодолевают любые трудности. Разница в реакциях поведения связана с особенностями нервных процессов (см. тему 14) и разницей в составе гормонов, производимых .мозговым слоем надпочечников. Если желёзы выделяют в кровь преимущественно адреналин — «гормон тревоги» или «гормон страха», то это «жертва». А если в кровь, кроме адреналина, попадает значительное количество норадреналина — «гормона агрессии» или «гормона гнева», то это «человек-лев». Адреналин суживает сосуды кожи, поэтому человек становится бледным, норадреналин — расширяет их, и кожа краснеет. Юлий Цезар ничего не знал о гормонах, но, как опытный полководец в лучших своих когортах оставлял лишь тех воинов, которые, увидев врагов, краснели. Это нужно помнить! Если бояться собаку, то запах адреналина, концентрация которого при этом увеличивается в крови человека, вызовет у неё агрессию. МЕХАНИЗМ РАЗВИТИЯ СТРЕССА И ЕГО ФАЗЫ. Стрессовые реакции имеют три последовательные фазы; тревоги, сопротивления (или резистентности) и истощения. Первая фаза стресса (тревога) может длиться до двух суток и сопровождается мобилизацией имеющихся резервов организма {кратковременная О <х в 193 7 •биология’ 9кл S! О I Ш тей образуют передние бугры четверохолмия среднего мозга и зрительные ядра таламуса. В этих структурах происходит анализ зрительных сигналов. Одна часть волокон зрительного нерва, который начинается от внешней половины сетчатки каждого глаза, проходит к одноимённым (правым, левым) затылочным участкам коры — зрительным центрам. Те же волокна, которые берут начало от внутренней половины сетчатки каждого глаза, пересекаются в месте зрительного перекреста и переходят на противоположную сторону, подходя к разноимённым затылочным участкам коры, например волокна левого зрительного нерва — к правой, правого — к левой. В результате этого зрительные образы, которые формируются в центрах коры больших полушарий, являются следствием поступления информации от обоих глаз. {•* Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите взаимосвязь строения и функций зрительного анализатора. 2. Объясните особенности системы защиты глаза. 3. Объясните механизм взаимосвязи системы движения глазного яблока. 4. Определите взаимосвязь строения и функций роговицы. 5. Объясните взаимосвязь между строением и функциями радужной оболочки глаза. 6. Покажите взаимодействие симпатической и парасимпатической нервной системы на примере зрачкового рефлекса. 7. Объясните взаимосвязь строения и функций хрусталика. 8. Докажите взаимосвязь между строением и функциями стекловидного тела. О Самостоятельная работа с учебником. Составьте схему, которая будет объяснять, почему у человека выделяется из носа прозрачная жидкость, если он плачет. «2 I 201 Домашнее задание. Составьте таблицу и опишите прозрачные структуры глаза. §71 ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГЛАЗА. АККОМОДАЦИЯ. РЕФРАКЦИЯ И ЕЁ ВИДЫ. НАРУШЕНИЕ ЗРЕНИЯ 05 Гй as So о U1 Ъ1 т-а. 5 е I S >- ж С ш 202 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: оптическая система глаза, аккомодация, рефракция, близорукость, дальнозоркость, косоглазие. ПОНЯТИЕ ОБ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ГЛАЗА. Глаз человека - своеобразная оптическая система, в которой есть светочувствительный экран: сетчатка и светопреломительное образование, главным образом — роговица и хрусталик. Из-за необходимости наводить глаз на объект, который рассматривается, глазное яблоко у большинства животных, а также у человека имеет шаровидную фор.му. На пути к сетчатке луч света проходит через несколько прозрачных образований: роговицу, хрусталик, стекловидное тело (рис. 167). Из них лишь хрусталик может активно изменять свою преломительную силу с помощью ресничной мышцы, а роговица и стекловидное тело имеют постоянные показатели преломления световых лучей. Оптическая система глаза должна обеспечивать чёткое изображение предмета на сетчатке. После преломления световых лучей в хрусталике образуется уменьшенное перевёрнутое изображение предмета на сетчатке (рис. 169). В зрительном центре головного мозга происходит анализ изображения, в результате чего оно «переворачивается», то есть воспринимается таким, каким есть в действительности. АККОМОДАЦИЯ ГЛАЗА. Для чёткого видения предмета необходимо, чтобы лучи, которые отходят от него, сфокусировались на сетчатке. Когда человек смотрит на далёкие предметы, их изображения фокусируются на сетчатке и их видно чётко. В то же время близкие предметы он видит нечётко, поскольку лучи от них фокусируются за сетчаткой. Именно из-за этого невозможно одновременно и одинаково чётко видеть предметы, которые удалены от глаз на разное расстояние. Приспособление глаза к чёткому видению предметов, отдалённых на разное расстояние, называется аккомодацией. Во время этого процесса изменяется выпуклость (кривизна) хрусталика, а следовательно — его преломительная способность (рис. 170). Когда человек рассматривает близкие предметы, хрусталик становится более выпуклым, благодаря чему лучи, идущие от световой точки, сходятся на сетчатке. Механизм аккомодации глаза заклю^ чается в сокращении ресничных мышц, которые способны изменять выпуклость хрусталика, что регулируется па-расимпатическими нервными волокна- предмета на сетчатке глаза: D — главная оптическая ось; S — рас- ^ здорового глаза дальняя точка яс- стояние к предмету ного видения лежит в бесконечности. Отдалённые предметы он рассматривает без сокращения ресничной мышцы. Точка ближнего ясного видения в норме лежит на расстоянии 7-10 см от глаза у детей, подростков и молодых людей. Предметы, размещённые ближе, невозможно чётко увидеть даже при максимальном сокращении ресничной мышцы. С возрастом точка ближайшего ясного видения отдаляется. РЕФРАКЦИЯ ГЛАЗА И ЕЁ ВИДЫ. Рефракцией (с латин. преломление) называют преломляющую способность глаза в состоянии покоя аккомодации, то есть когда хрусталик максимально плоский (ресничная мышца расслаблена, а связки натянуты). В глазу с нормальной рефракцией параллельные лучи, которые идут от предметов, пересекаются на сетчатке (рис. 170, а). Это обеспечивает чёткое видение предмета. Однако часто имеют место нарушения рефракции — близорукость и дальнозоркость. Они обычно связаны с нарушением светопреломляющих структур и с изменением длины оси глазного яблока (рис. 170). Близорукость — такое нарушение зрения, когда предметы чётко видно только вблизи. Она предопределена генетически или возникает из-за перенапряжения глаз (недостаточное освещение рабочего места, длительное пребывание перед экраном включённого телевизора или компьютера). К близорукости приводит также неполноценное питание, особенно недостаток витамина А. Как возникает близорукость? Когда продольная ось глаза слишком длинная или его преломляющая способность слишком большая, фокусируется чёткое изображение не на сетчатке, а впереди неё, в стекловидном теле. Такой глаз называется близоруким (рис. 170, 6). В близоруком глазу самая дальняя точка ясного видения лежит не в бесконечности, а на достаточно близком расстоянии. Поэтому близорукий человек чётко видит лишь близкие предметы (рис. 171, а). Это нужно помнить! Если вы плохо видите, что написано на доске, и вам хочется пересесть поближе, или когда во время чтения приходится прищуривать глаза или приближать к ним книжку, а во время письма — слишком наклонять голову к столу, необходимо немедленно обратиться к врачу, который посоветует определённые методы лечения или подберёт очки. а) б) в) Рис. 170. Форма глазного яблока: а) при нормальном зрении; б) при близорукости; в) при дальнозоркости Рис. 171. Восприятие близких и отдалённых предметов: а) при близорукости; б) при дальнозоркости ii -- О -О '-'а. О X :: д. ^ о Jj • у л 203 Человеку с близорукостью высокой степени не рекомендуется: носить тяжести: работать с мелк>гми предметами, с компьютером, находиться в согнутом положении тела или со склонённой головой; заниматься видами спорта, которые предполагают поднятие значительного веса, резкого передвижения (тяжёлая атлетика, гимнастика, акробатика, гребля, прыжки в воду и пр.). Это нужно помнить! Бели близорукость не лечить и не придерживаться определённых правил гигиены зрения, может возникнуть отслоение сетчатки, в результате чего человек теряет зрение. Дальнозоркость — нарушение зрения, при котором хорошо видны отдалённые предметы. Дальнозоркий глаз имеет укороченную продольную ось или недостаточную преломляющую способность, и поэтому параллельные световые лучи, которые идут от близких предметов, собираются сзади сетчатки н на ней возникает нечёткое, размытое изображение предмета. У дальнозорких людей точка ближайшего ясного видения лежит дальше, чем в нормальном глазе (то есть более чем 10 см), поэтому они хорошо видят отдалённые предметы и плохо — близкие (рис. 171,6). Для улучшения зрения при дальнозоркости можно применять специальную гимнастику, направленную на тренировку мышечного аппарата ресничного тела. Если она не помогает, врач подбирает очки с двояковыпуклыми собирательными линзами. Они увеличивают преломление света, благодаря чему лучи фокусируются на сетчатке. Косоглазие (рис. 172) — такое положение глазного яблока, когда зрительная линия одного глаза направлена на рассматриваемый предмет, а другого — отклонена в сторону носа (сходящееся косоглазие) или в сторону виска (расходящееся косоглазие). Оно связано с нарушением одновременного и согласованного движения глаз в результате заболевания мышц, которые двигают глаз. Это может быть следствием инфекционных болезней (ангина, грипп, корь), травм головы, психической травмы (испуг). При наличии косоглазия необходимо как можно быстрее обратиться к врачу, потому что глаз, который не выполняет соответствующие функции, со временем может потерять способность видеть. • а) б) Рис. 172. Сходящееся (а) и расходящееся (б) косоглазие •• Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните понятие «преломляющая среда глаза». 2. Докажите, что только хрусталик может изменять свою преломляющую силу. 3. Обоснуйте механизм отражения изображения на сетчатке глаза. Используя рис. 169, нарисуйте схему отражения изображения предмета на сетчатке глаза. 4. Определите физиологические процессы аккомодации глаза. 5. Почему нельзя одинаково чётко видеть предметы, удалённые от глаз на разное расстояние? 6. Объясните механизм изменения выпуклости хрусталика. 7. Объясните понятия «дальняя точка ясного видения» и «ближняя точка ясного видения». 8. Дайте определение, что такое рефракция глаза. 9. Назовите причины и механизмы близорукости. 10. Нарисуйте схему фокусировки пучка света в близоруком глазе. 11. Как человек может обнаружить у себя близорукость? Какими должны быть его действия при этом? 12. Что не рекомендуется делать близорукому человеку? 13. Определите причины и механизмы дальнозоркости. 14. Определите роль движения глаз для зрения. Почему оно должно быть согласованным в обоих глазах? о Самостоятельная работа с учебником. 1. Объясните происхождение терминов «рефракция», «аккомодация». 2. Используя рис. 170, обозначьте в тетради, где фокусируется изображение предмета: а) в здоровом глазу; б) в близоруком глазу; в) в дальнозорком глазу. 3. Нарисуйте в тетради форму двояковогнутых и двояковыпуклых линз и отметьте, какие из них подходят при близорукости или дальнозоркости. Вопросы для любознательных. Какое из указанных в параграфе нарушений зрения, как правило, появляется у людей старшего возраста? Ответ обоснуйте. Лабораторная работа № 6 ТЕМА. Определение аккомодации глаза, реакции зрачка на свет. ЦЕЛЬ: научиться определять аккомодационную способность глаза и уметь объяснить её; выявлять согласованный зрачковый рефлекс на свет. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: лист белой бумаги с отверстием посередине (2-3 мм) и буквами разных размеров вокруг него, школьная доска. ХОД РАБОТЫ (работа выполняется в паре): 1. Один ученик (экспериментатор) чётко пишет слово, например «аккомодация», на доске, на расстоянии 3-3,5 м от испытуемого. 2. Экспериментатор подносит исследуемому лист бумаги с буквами и отверстием на расстоянии 12-15 см от его глаз. Он размещает лист так, чтобы буквы на бумаге было чётко видно, а через отверстие можно было читать текст, написанный на доске. 3. Исследуемый через отверстие в бумаге одним глазом (второй прикрывает) читает надпись на доске. Как при этом он видит буквы на бумаге? 4. Поверните исследуемого лицом к свету и обратите внимание на ширину его зрачков и на то, что у них одинаковый диаметр. 5. На 10-15 с прикройте рукой один глаз исследуемого, который стоит лицом к свету, и проследите за расширением зрачка не только закрытого, но и открытого глаза (синхронность реакции). 6. Быстро отведите руку от глаза и опять определите ширину зрачков. При этом будет заметно быстрое одновременное сужение обоих зрачков. ВЫВОД Объясните и обоснуйте: 1. В чём заключается аккомодационная способность глаза? 2. Почему и благодаря каким физиологическим механизмам возникают согласованные реакции зрачков на свет? Домашнее задание. Составьте памятку-рекомендацию, как предупредить развитие близорукости. §72 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СЕТЧАТКИ ГЛАЗА. СВЕТОВОЕ, ЦВЕТОВОЕ И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ЗРЕНИЕ ОСПОВКЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ; сетчатка гла:{а, фоторецепторы (палочки и колбочки), слепое пятни, жёлтое пятно, зрительный пигмент, снеговая м тс.мпоная u.'iamuiufa, лальтоыиз.м, пространственное зрение. СЕТЧАТКА ГЛАЗА — внутренняя его оболочка — содержит рецепторный аппарат зрительного анализатора. Толщина сетчатки очень мала — 0,1-0,2 мм, однако она состоит из многих слоёв, которые, соединяясь между собой отростками. сплетаются в ажурную сетку (рис. 173), 20.5 о X.: а j ■ёх £. (ь 20(» Рис. 173. Схема строения сетчатки глаза; 1 — волокна зрительного нерва; 2 — ганглиозные нейроны; 3 — биполярные нейроны: 4 — фоторецепторный слой; 5 — клетки пигментного слоя; 6 — колбочки; 7 — палочки Пигментный слой сетчатки — внешний. Он образуется эпителием, который имеет пигмент фуксин. Этот термин происходит от фамилии немецкого ботаника Л. Фукса, который в XVI ст. описал растения, которые содержат подобный краситель. Фуксин поглощает свет и тем самым препятствует его отражению и рассеиванию, что способствует чёткости зрительного восприятия. Интересно, что у некоторых животных между пигментным слоем и фоторецепторами содержится отражающий слой клеток, из-за чего их глаза будто светится в темноте. Фоторецепторы (с гр. тот, что относится к свету, и рецептор) прилегают к пигментному слою. Различают рецепторы двух видов — палочки и колбочки. В каждом глазе есть 7-8 млн колбочек и 110-125 млн палочек. Они распределены в сетчатке неравномерно. В центре её, напротив зрачка, есть так называемое жёлтое пятно — место наилучшего видения, потому что здесь размещено больше всего палочек и колбочек. Сетчатка имеет центральную ямку, где содержатся только колбочки. В направлении к периферии сетчатки количество колбочок уменьшается, а палочек — возрастает. На периферии расположены в основном палочки. Колбочки имеют незначительную чувствительность и поэтому функционируют в условиях яркой освещённости (обеспечивают дневное зрение) и воспринимают цвета, а палочки воспринимают лишь чёрно-белый свет. Они очень чувствительны и возбуждаются даже при незначительном освещении, например в сумерках. Это фоторецепторы сумеречного, или ночного, зрения. Раздражая разные участки сетчатки, учёные установили, что цвета лучше различаются, когда свет действует на жёлтое пятно и центральную ямку, где размещены лишь колбочки. Периферия сетчатки цвета не воспринимает. Поэтому в условиях плохого освещения, когда центральное — колбочковое — зрение резко снижено, преобладает периферическое палочковое. А поскольку палочки реагируют только на чёрно-белый свет, то в сумерках человек плохо различает цвета. Потому и говорят: ночью все кошки серые. Слепое пятно — место выхода зрительного нерва из глазного яблока, не содержит фоторецепторов и поэтому не воспринимает свет. В существовании слепого пятна легко убедиться, если провести опыт Мариотга (рис, 174). Ес-Рис. 174. Опыт Мариотга ли закрыть левый глаз, а правым зафик- сировать крестик, изображённый на рисунке, то на расстоянии 10-15 см от глаза круг на рисунке исчезнет, поскольку его изображение попадёт на слепое пятно. Нейроны сетчатки (рис. 173). Следующий слой сетчатки — это вставочные, биполярные нейроны, с которыми соединяется слой ганглиозных нервных + Пигмент Белок Витамин А родопсин опсин (ретиналь) Светло а) Темно Пигмент Пигмент родопсин родопсин Белок Белок опсин опсин Воз- Витамин А Витамин А (ретиналь) бужде- (ретиналь) ние фо- торе- цепто- ра б) Рис. 175. Светочувствительный пигмент родопсин (а) и его превращения (б) под действием свете и в темноте клеток (с гр. узел). Аксоны этих клеток формируют зрительный нерв. Биполярные и ганглиозные клетки имеют много связей между собой. Благодаря этому в зрительном нерве в 100 раз меньше нервных волокон, чем фоторецепторов. Химический компонент зрения. Ещё в конце 70-х годов XIX ст. в сетчатке глаза животных, а затем и человека учёные открыли светочувствительные пигменты, которые обесцвечиваются на свету. В палочках содержится пигмент родопсин (с гр. роза и зрение), а в колбочках — йодопсин (рис. 175). Оба пигмента — высокомолекулярные соединения, которые состоят из окислённого витамина А — ретиналя (с латин. сетчатка) и белка опсина. В темноте родопсин и йодопсин находятся в неактивной форме. Под действием света они разлагаются («выцветают») и переходят в активную форму: ретиналь отщепляется от опсина. В результате происходит возбуждение фоторецепторов. Возникает нервный импульс. В темноте зрительные пигменты восстанавливаются благодаря соединению витамина А с опсином. Недостаток витамина А в питании вызывает расстройство функций палочек и нарушение сумрачного зрения — «куриную слепоту»: человек почти ничего не видит в сумерках, а днём зрение функционирует нормально. Вот почему так важно употреблять продукты, содержащие витамин А. СВЕТОВАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ГЛАЗА ЧЕЛОВЕКА очень высокая. Считают, что одну палочку может возбудить один квант света. Чувствительность глаза к свету, связаная с функция,ми палочек и колбочок, может изменяться и зависит от уровня освещения окружающей среды. При переходе из темноты на свет наступает временное ослепление человека. Однако постепенно глаз будто «привыкает» к свету. Это явление называется световой адаптацией. Обратное наблюдается, когда человек попадает из светлого помещения в тёмное. Сначала он ничего не видит, а затем постепенно начинает различать контуры предметов и их детали. Такое явление называется темповой адаптацией — с постепенным ростом чувствительности фоторецепторов. Оба механизма зрительной адаптации связаны с процессами восстановления зрительных пипментов. Например, при длительном пребывании в темноте количество родопсина больше в 100 000-200 000 раз, чем в условиях яркого освещения. Впрочем, зрение возможно только в границах сравнительно узкой полосы электромагнитного излучения — длиной световой волны от 360 до 760 нм, то есть от синего к красному цвету спектра. Световые волны вне этой полосы глаз уже не воспринимает. МЕХАНИЗМ ВОСПРИЯТИЯ ЦВЕТА связан с функциями колбочек, реагирующими на разную длину волны в световом спектре. Из многочисленных теорий цветового зрения самой распространённой яаояется трико.мпонентная, которую 207 : Р I озс 8" * ! ’S3 I 9^ ! Ха т хй сО S X X ш I с 8 ш 208 а) б) Рис. 176. Так видит светофор человек с нормальным зрением (а), а так — при дальтонизме (б) впервые предложил Михаил Ломоносов (1756), а затем подтвердили в своих трудах Т. Юнг (1802) и Г. Гельмгольц (1866). В современном понимании она связана с существованием трёх видов колбочек, одни из них воспринимают только красный, другие — зелёный, а третьи — синий цвет. При возбуждении разных видов колбочек возникает ощущение всех цветов видимого спектра. Первичное различение цвета происходит в сетчатке, но окончательный цвет формируется уже в высщих зрительных центрах. При отсутствии или нарущении функций колбочек определённого вида может возникнуть цветовая слепота — полная или частичная. Самым частым нарушением является дальтонизм, впервые описанный английским учёным Дж. Дальтоном, который и сам страдал этой болезнью. Дальтонизм характеризуется неспособностью различать красный и зелёный цвета, что влечёт нарушение цветовой картины окружающего мира (рис. 176). Людям, страдающим дальтонизмом, нельзя работать на транспорте, в авиации, поскольку эта болезнь неизлечима, Врачи во время профессиональных осмотров обнаруживают таких больных с помощью специальных цветовых таблиц. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ЗРЕНИЕ. На восприятии света и цвета основываются другие функции зрения. Острота зрения — максимальная способность различать отдельные зрительные объекты, определяемая за наименьшим расстоянием между двумя точками, которые глаз видит отдельно. Остроту зрения измеряют с помощью известных вам таблиц с фигурами или буквами разной величины. Напротив каждой строки стоит число, означающее расстояние в метрах, с которого здоровый глаз должен чётко различить буквы или фигуры. Уменьшение остроты зрения ниже 0,8 (на одном или обоих глазах) означает, что вы должны обязательно лечиться у окулиста. Поле зрения — это пространство, которое воспринимает глаз, когда он фиксирует зрение на одной точке. Для обоих г.чаз он составляет почти 180°. Поставьте вазу с цветами на подоконник и с расстояния 30-50 см рассматривайте какой-нибудь один цветок. Его вы видите чётко, потому что этот цветок проектируется на сетчатке в месте наилучшего видения — на жёлтом пятне. Другие предметы вы видите периферическим зрением .менее выразительно и нечётко. Образ предмета на сетчатке будет большим, если он находится вблизи. Определить расстояние и глубину пространства помогает аккомодация, которая приспосабливает глаз к чёткому видению предметов на разном расстоянии. БИНОКУЛЯРНОЕ ЗРЕНИЕ (с латин. дважды и глазной) — зрение двумя глазами — является очень важным для пространственного восприятия мира. Когда мы смотрим на какой-то предмет, то его изображение возникает на сетчатках каждого глаза в одном и том же месте, а зрительный центр объединяет их. В этом легко убедиться, если нажать на один глаз сбоку: в глазах начинает двоиться, потому что изображение попало на разные участки сетчаток. Так и в нашем ощущении двоятся изображения от предметов, на которые не направлен взгляд. Чем дальше они от того предмета, на который направлен взгляд, тем сильнее раздваивается изображение. Именно благодаря этому раздвоению нервная система определяет расстояние до предмета. Вы можете удостовериться в этом, проведя опыт. Возьмите два карандаша и держите их перед глазами друг за другом. Наведите взгляд на тот карандаш, что к вам ближе, и отдаляйте от глаз другой. Если вы не будете отводить взгляд от первого карандаша, то заметите, что изображение второго удваивается. Величина предмета оценивается как функция двух переменных: величины изображения на сетчатке (AjBj), {рис. 169) и расстоянии от предмета до глаза (S). АВ (величина предмета) определяется через AjB) и S. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите взаимосвязь строения и функций сетчатки. 2. Объясните, что такое дневное и сумрачное зрение, в чём заключается взаимосвязь палочек и колбочек. 3. Определите взаимосвязь строения и функций палочек и колбочек. 4. Как палочки и колбочки размещаются в сетчатке? Какое это имеет значение? 5. Объясните, что такое слепое пятно. 6. Обоснуйте взаимосвязь строения и функций нейронов сетчатки. 7. Проанализируйте физиологическое содержание и значение световой чувствительности глаза. Объясните понятие «адаптация» к свету и темноте. 8. Объясните механизмы восприятия цвета. Какое значение оно имеет для профессиональной деятельности? Э. Объясните понятие «острота зрения». 10. Объясните понятие «поле зрения». 11. Какое значение для человека имеет бинокулярное зрение? 12. Определите, как с помощью зрения происходит оценка расстояния, глубины пространства и величины предмета. Самостоятельная работа с учебником. Объясните происхождение слов «фуксин», «родопсин», «ганглиозный», «биполярный», «бинокулярный», «дальтонизм», «ретиналь». Лабораторная работа N9 7 ТЕМА. Выявление слепого пятна на сетчатке глаза (опыт Мариотта). ЦЕЛЬ: научиться выявлять слепое пятно и определять его физиологическое значение. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: карточка для демонстрации слепого пятна (рис. 174). * ХОД РАБОТЫ: 1. Закройте левой рукой левый глаз и, держа карточку в правой вытянутой руке, медленно приближайте её к правому глазу. При этом смотрите только на левое изображение (крестик). Объясните, почему на расстоянии 10-15 см от глаза правое изображение (круг) вдруг исчезает. 2. То же сделайте с закрытым правой рукой правым глазом, глядя левым на правое изображение (круг). Объясните, почему на расстоянии 10-15 см исчезает изображение крестика. ВЫВОД Объясните, чем предопределено наличие слепого пятна. О Домашнее задание. 1. Проверьте на себе и на членах вашей семьи явление адаптации к свету и темноте. 2. Сделайте вывод, с чем связано различие фоторецепторов на сетчатке. 209 §73 БОЛЕЗНИ И ТРАВМЫ ГЛАЗ. ГИГИЕНА ЗРЕНИЯ 210 а) б) в) Рис. 177. Конъюнктивит (а), бельмо (б), ячмень (в) ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ; воспаление глаз, ячмень, коньюи- ктивнт, слепота, травмы глаз, гигиена зрения. ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ГЛАЗ чаще всего случаются в результате нарушения личной гигиены (грязные полотенца, руки и т. п.), что приводит к заражению разными бактериями или вирусами. Воспаление век сопровождается их отеканием, зудом, слёзовыделением. В таких случаях глаза нужно промыть крепким раствором чая или ромашки, а если это не поможет — необходимо обратиться к окулисту. Яч,мень — острое гнойное воспале-сальной железы века, которое раз-мещено возле устья ресниц. Признаки: ограниченная болезненная красноватая припухлость (рис. 177)\ ячмень через 3-4 дня прорывает, из раны вытекает гной. Чаще всего причиной его образования является нарушение правил гигиены (пользование грязным полотенцем и пр.), но ячмень бывает также признаком нарушения иммунной системы, гиповитаминоза (группы В, С), сахарного диабета. При образовании ячменя, особенно если это случается часто, нужно обязательно обратиться к врачу-окулисту. Конъюнктивит — воспаление слизистой оболочки век и глазного яблока (рис. 177). Кроме нарушений правил гигиены и инфекционных факторов, значительную роль в возникновении этой болезни играют заболевания близорукостью и дальнозоркостью, а также пыль, дым, напряжённый зрительный труд. Признаки: слёзотечение, ощущение рези в глазах, отекание и покраснение век, иногда вытекание гноя. Назначается такое же лечение, как и при воспалении век. Это нужно помнить! Правила гигиены для предотвращения воспаления глаз: пользуйтесь всегда личными чистыми полотенцами; часто мойте руки; уничтожайте мух и следите за чистотой в помещении. НЕВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ГЛАЗ. Помутнение роговицы (рис. 177), или бельмо, может возникнуть у пожилых людей после травмирования глаза или его воспаления. В результате этого ухудшается или совсем прекращается попадание света в глаз, и человек с.1епнет. Единственным методом лечения бельма является пересадка роговицы. Первым в мире такую операцию осуществил украинский офтальмолог Владимир Филатов. Помутнение хрусталика также возникает в результате травм глаза, нарушения обмена витаминов (дефицит витаминов С, А) и углеводов (сахарный диабет) или старения организма. Из-за этого зрение значительно ухудшается, возникает мелькание в глазах, человек видит удвоенные очертания предметов. В таких случаях необходимо немедленно обратиться к окулисту. Слепота — значительное снижение или полное отсутствие зрения обоими глазами. Различают абсолютную слепоту, когда у человека ощущения света полностью отсутствует и он не отличает свет от темноты, и относительную, когда острота зрения не превышает 0,05 диоптрий. В первом случае человек, который не имеет определённых навыков, неспособен без посторонней помощи передвигаться и ориентироваться в окружающей среде. Слепота бывает врождённой и приобретённой. Последняя может возникать при двустороннем воспалении любого участка зрительного анализатора: органа зрения — глаза (бельмо, помутнение хрусталика, отслоение сетчатки, травма глаза), зрительного нерва (случайное употребление метилового спирта, что вызывает атрофию зрительных нервов), центра зрения (например, опухоль мозга). Это нужно помнить! Любое повреждение глаза опасно и может повлечь слепоту даже через длительное время после травмы! ГИГИЕНА ЗРЕНИЯ. Чтобы сохранить зрение, нужно правильно питаться, чаще находиться на свежем воздухе, выполнять физические упражнения. Комната должна быть хорошо освещённой. Подоконник не стоит заставлять высокими цветами, а шторы на окна лучше подобрать светлые. В солнечную летнюю погоду, особенно на пляже, рекомендуется пользоваться те.мными очками, которые защищают сетчатку от ярких солнечных лучей (в частности, ультрафиолетового спектра). Вечером нужно пользоваться лампами мощностью 60-100 Вт с плафонами, которые рассеивают свет. Домашнее задание нужно выполнять только в хорошо освещённом месте. Книжку или тетрадь держать на расстоянии 30-35 см от глаз. На столе, за которым вы готовите уроки, лампа располагается так, чтобы её свет падал с левой стороны на тетрадь или книжку, а глаза были в тени. Чередуйте зрительный труд с отдыхом: через каждые 40-45 мин работы делайте перерыв на 10 мин. Не читайте в транспорте! Это наносит вред глазам, поскольку толчки и колебания постоянно изменяют расстояние от книжки к глазам, а хрусталик -свою кривизну. Не читайте лёжа! Это приводит к неправильному размещению книжки относительно глаз и ухудшает зрение. Не смотрите телевизор больше двух часов в день. На каком расстоянии от телевизора нужно сидеть, зависит от длины диагонали экрана. Работая за компьютером, придерживайтесь правил: расстояние от глаз до экрана дисплея должно быть 50-55 см; изображение на дисплее отрегулируйте так, чтобы оно было четким и контрастным, но не слишком ярким; непрерывно работать за компьютером можно: старшеклассникам — 25-30 мин, ученикам 7-8 классов — 15-20 мин, младшим школьникам — 10-15 мин. Близорукие дети при этом должны пользоваться очками. О Это нужно помнить! Вредные привычки (курение, употребление алкоголя и наркотиков) — путь к слепоте. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните причины помутнения роговицы * хрусталика. 2. Какие виды и причины слепоты вы знаете? 3. Объясните оснс -.1ые средства профилактики заболеваний глаз. 4. Обоснуйте причины нарушь '/.я зрения из-за вредных привычек. 5. Назовите правила освещения помещений. 6. Почему чтение в транспорте ухудшает зрение? {3* Домашнее задание. Составьте памятку о предотвращении повреждений глаз. 711 §74 ЗНАЧЕНИ)^ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СЛУХОВОЙ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ II 212 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: слуховой анализатор, внешнее, среднее н внутреннее ухо, ушная -|>аковина, внешний слуховой проход, барабанная перепонка, слуховые косточки, евстахиева труба, ул»пка, кортнев орган, отит, глухота, глухонемота, шум, серная пробка. ЗНАЧЕНИЕ СЛУХА И СЛУХОВОЙ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА. Слух — способность организма воспринимать звуковые колебания, которые обеспечиваются слуховым анализатором. Значение слуха в жизнедеятельности человека очень большое, ведь слуховая сенсорная система является второй по значению после зрения. С возникновением членораздельной речи в человеческом обществе слух приобрёл особенное значение. Звук — физическое явление; это звуковые волны, распространяющиеся от физического тела, которое колеблется с определённой частотой. Ухо человека воспринимает звуковые колебания частотой 16-20 тыс. Гц (самый низкий звук даёт струна контрабаса, наивысший — флейта), причём наилучшее — в диапазоне 1-3 кГц. Диапазон голоса человека во время разговора находится в пределах 150-3000 Гц. Звуковые колебания частотой меньше 16 Гц воспринимаются как вибрации, а свыше 20 кГц называются ультразвуками. Ухо человека не воспринимает ультразвук (в отличие от летучих мышей, некоторых рыб и насекомых, которые способны его образовывать п воспринимать). Ультразвук хорошо отражается от структур неоднородной плотности, широко используется в технике и медицине: врачи применяют его для исате-дования сердца, почек, печени и пр. Кроме частоты, звук имеет определённую силу, которая измеряется в децибелах (дБ). Диапазон силы звука для нормального восприятия составляет 1-80 дБ. Звук силой свыше 80 дБ вреден для уха человека. Первой научной теорией восприятия зв>п<ов является теория немецкого учёного Г. Гельмгольца, согласно которой физическая энергия звуковых колебаний принуждает колебаться определённые анатомические образования уха, благодаря чему возникает возбуждение рецепторов и формируется нервный импульс. СЛУХОВОЙ А11,АЛИЗАТОР СОСТОИТ из трёх частей: рецепторного аппарата (во внутреннем ухе), атухового нерва и центральной части, которая содержится в височной частице коры головного мозга (рис. 178). ОРГАН СЛУХА - УХО — имеет три отдела: внешнее, среднее и внутреннее. Звуковые колебания, прежде чем дойти до слуховых рецепторов, проходят через систему звукопроводящих и звукоусиливающих структур. Внешнее ухо (рис. 179) состоит из ушной раковины — хрящевой пластин-кч, покрытой кожей. В участке .мочки уха хрящ отсутствует. Строение ущной раковины связано с сё функцией улавливать звуковые колебания и точно направлять их во внешний слуховой проход. К внешнему уху относится и внешний слуховой проход длиной 2—3 см, диаметром 1 см, идущий от ушной раковины к среднему уху, от которого он отделён барабанной перепонкой. Ушная раковина выполняет роль усилителя звука. Она собирает звуковые волны. направляя их на барабанную перепонку, • площадь которой в 2,2-5 раз меньше площади звуковосприятия ушной раковины. Если человек плохо слышит, то может усилить звук, прикладывая ладонь к ушной раковине. Барабанная перепонка отделяет внешний слуховой проход от среднего уха. Она имеет толщину 0,1 мм и сплетена из соединительнотканных волокон, которые разветвляются в разных направлениях. Барабанная перепонка напоминает лейку, центр которой направлен в полость среднего уха. Звуковые колебания вынуждают её колебаться с той же частотой. С возрастом барабанная перепонка становится более толстой и более грубой, что является одной из причин того, что старые люди плохо слышат. Среднее ухо (рис. 179) состоит из барабанной полости и слуховых косточек (рис, 180). С внутренней .стороны барабанной перепонки есть барабанная полость, а в ней — три миниатюрные слуховые косточки, которые последовательно полуподвижно соединены между собой: молоточек, наковальня и стре-мячко. Они передают колебание барабанной перепонки к внутреннему уху. Молоточек одним концом вплетён в волокна барабанной перепонки, а другим — соединён с наковальней, которая, в свою очередь, соединена со стре-мячком, передающим звуковые колебания к внутреннему уху. Звуковые косточки — не только передатчики звуковых колебаний, но также их преобразователи и усилители. Благодаря особенному строению соединений между косточками, которые образуют систему рычагов, звуковые колебания, проходя сквозь них, уменьшаются по амплитуде, но в 20-60 раз увеличиваются по силе. Поэтому даже слабые звуковые волны, которые действуют на барабанную перепонку, вызывают Рис. 178. Схематическое строение слухового анализатора; 1 — центры слуха (центральная часть анализатора); 2 — внешнее ухо; 3 — внутреннее ухо; 4 — слуховой нерв Рис. 179. Строение внешнего, среднего й внутреннего уха: 1 — ушная раковина; 2 — внешний слуховой проход; 3 — барабанная перепонка: 4 — слуховые косточки; 5 — полукруглые каналы; 6 — слуховой и вестибулярный нервы; 7 — улитка; 8 — барабанная полость; 9 — евстахиева труба Рис. 180. Слуховые косточки: 1 — молоточек; 2 — наковальня; 3 — стремячко S2 21.3 21/S колебания звуковоспринимающих структур внутреннего уха. С возрастом косточки срастаются между собой, становятся малоподвижными, и это приводит к снижению слуха у людей пожилого возраста. Барабанная полость не является замкнутой: евстахиева труба (рис. 179) длиной 3,5-4,5 см соединяет её через носоглотку с атмосферным воздухом. Благодаря этому давление воздуха с обеих сторон барабанной перепонки — одинаково. Это создаёт условия для лучшего её колебания. Евстахиева труба также оберегает барабанную перепонку от разрушения в случае резкого повышения или снижения атмосферного давления (в самолёте, во время ныряния в воду). На границе среднего и внутреннего уха есть два окна, закрытые мембранами: овальное и круглое. Стремячко прилегает к мембране овального окна. Внутреннее ухо и восприятие звуков. Внутреннее ухо (рис. 179) размещено в полостях пирамиды височной кости и состоит из системы каналов, которые образуют улитка и полукружные каналы с двумя мешочками (орган равновесия). Улитка — это костный спиралевидный канал, который образует 2,5 оборота и постепенно расширяется от 0,04 до 0,5 мм. Внутри канал улитки разделён на три хода (верхний, средний и нижний) двумя мембранами: плотной и упругой — основной мембраной и тонкой — вестибулярной. Причём верхний и нижний ходы соединены между собой в конце улитки. Каналы улитки — не пустые, они заполнены жидкостью, которая проводит звуковые колебания. В среднем канале улитки на основной мембране размещён рецепторный слуховой аппарат — кортиев орган, названный в честь итальянского анатома А. Корте, который описал его в середине XIX в. Слуховые рецепторы кортиевого органа — это 24-30 тыс. особенных волосковых клеток, которые сверху прикасаются к покровной мембране. Механизм восприятия звуковых колебаний. Звуковые волны, которые достигли внутреннего уха через колебания стремячка и мембраны овального окна, вызывают колебания жидкости в верхнем и нижнем каналах улитки. Эти колебания передаются на основную мембрану. Волосковые рецепторные клетки, двигаясь вместе с основной мембраной, прикасаются к покровной мембране и деформируются. Это вызывает образование в них электрического импульса, который передаётся на волокна слухового нерва и направляется к слуховому нервному центру (рис. 178). Восприятие силы звука связано с количеством возбуждённых рецепторов. Если на ухо длительное время действует звук постоянной высоты и силы, то чувствительность к нему уменьшается в результате адаптации рецепторных клеток. Слух обоими ушами даёт возможность точно определять месторасположение источника звука. Понятно, что звуковая волна по-разном^' достигает каждого уха: быстрее и с большей силой сигнал попадает в то ухо, которое находится ближе к источнику звука. Нейронные структуры слухового анализатора «измеряют» разницу во времени и в силе звука, и на основе этого определяют его направление, «Костный» слух и его значение. Звуковые колебания поступают в улитку также через кости черепа. Этот путь восприятия звуковых колебаний имеет важное значение для глухих людей, поскольку на костной звукопроводимости базируется принцип некоторых слуховых аппаратов. БОЛЕЗНИ УШЕЙ И ГИГИЕНА СЛУХА. Воспаление ушей — отит (с гр. ухо). Чаще всего случается воспаление среднего уха — опасная болезнь, потому что рядом с его полостью находится головной мозг и его оболочки. Отит чаще всего возникает как осложнение гриппа, острых респираторных заболеваний; инфекция из носоглотки может проникнуть по евстахиевой трубе в полость среднего уха. Часто отит бывает следствием пребывания на улице зимой без головного убора. Это тяжёлое заболевание проявляется сильными боля.ми в ушах, высокой температурой тела, головной болью, значительным снижением слуха. Это нужно помнить! При упомянутых признаках немедленно обращай* тесь к врачу! Самолечение недопустимо! Профилактика отита: лечение острых и хронических болезней носоглотки (аденоидов, насморка, гайморита); если возник насморк, нельзя сильно сморкаться, потому что инфекция через евстахиеву трубу может попасть в среднее ухо. Нужно промыть носовую полость тёплым физрастворо.м (0,9 % раствор кухонной соли). Отиты чаще всего возникают у маленьких детей, поскольку евстахиева труба у них более короткая и расположена почти горизонтально. Глухота — полная потеря слуха на одно или оба уха. Она может быть приобретённой или врождённой. Приобретённая глухота чаще всего является следствием двустороннего отита среднего уха, который сопровождается разрывом обеих барабанных перепонок, или тяжёлого воспаления внутреннего уха. Она может быть вызвана тяжёлыми дистрофическими поражениями слуховых нервов, которые часто связаны с профессиональными факторами: шумом, вибрацией, действием испарений химических веществ или с травмами головы. Это нужно помнить! Бесконтрольное применение антибиотиков, которые негативно действуют на слуховой нерв, может привести к потере слуха. Врождённая глухота связана с врождённым нарушением слуха. Мы уже знаем, что у человека слух тесно связан со способностью говорить. Новорождённый ребёнок только слышит слова, потом начинает их понимать, а впоследствии учится разговаривать. Однако если ребёнок рождается глухим, то никогда не слышав человеческой речи, он остаётся глухонемым. Вирусные болезни матери во время беременности (краснуха, корь, грипп), бесконтрольное употребление некоторых лекарств, особенно антибиотиков, алкоголя, наркотиков, курение могут стать причиной глухонемоты. Чтобы глухонемые чувствовали себя полноценными членами общества, изобретена специальная ручная азбука, где каждой букве отвечает определённое положение или движение пальцев рук (рис. 181). Шум и снижение слуха. Как мы уже знаем, человеческое ухо воспринимает звуковые колебания (волны) в пределах 16-20 тыс. Гц, сила которых выражается в децибелах (дБ). Звук свыше 80 дБ уже опасен для организма человека. Страдают эндокринная, сердечно-сосудистая, нервная системы. При 120-130 дБ появляется боль в ушах, а звук свыше 150 дБ разрушает барабанные перепонки. Постоянный шум постепенно растягивает и разрушает 215 Рис. 181. Ручная азбука глухонемых ш 216 барабанную перепонку, делает её неэластичной, неспособной воспринимать негромкие звуки, разрушает слуховые косточки, рецепторы и слуховой нерв. Поэтому у человека, который находится под воздействием постоянного шума на производстве или слушает громкую музыку, особенно в наушниках более 1-2 ч ежедневно, снижается слух или возникает глухота. Серная пробка — накопление ушной серы во внешнем слуховом проходе. Сначала она мягкая и не мешает слуху, но со временем становится плотной и закрывает слуховой проход: человек почти внезапно начинает плохо слышать на одно ухо. Это нужно noMHHi'bl Во всех случаях внезапного ухудшения слуха немедленно обращайтесь к врачу! Не делайте попытки самостоятельно вытянуть серную пробку из уха, чтобы не повредить барабанную перепонку. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ГИгаЕНЫ СЛУХА: • Мойте уши ежедневно. • Прокалывайте мочки зчпей для ношения серёжек только в косметических кабинетах, чтобы не занести инфекцию. • Берегите ушную раковину от обмораживания: носите зимой головной убор. • При любых неприятных ощущениях в участке уха (боль, шум, «закладывание» ушей) немедленно обращайтесь к врачу. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Дайте определение понятия «слух». 2. Обоснуйте его биологическое значение для организма человека. 3. Объясните, что именно для вас означают понятия «слух» и «звук» и как они влияют на ваше восприятие окружающей среды. 4. Определите физические и физиологические особенности звуков, которые воспринимает слуховой анализатор. 5. Объясните взаимосвязь строения и функций барабанной перепонки. 6. Определите функцию слуховых косточек. 7. Какое биологическое значение евстахиевой трубы? 8. Определите взаимосвязь строения и функций внутреннего уха, в частности улитки. 9. Обоснуйте взаимосвязь строения и функций кортиева органа. 10. Объясните механизм восприятия звуковых колебаний. 11. Определите причины и проявления отита. 12. Обоснуйте причины глухоты. 13. Определите взаимосвязь мв^кду врождённой глухотой и немотой ('глухонемота!. 14. Обоснуйте, почему шум отрицательно влияет на слух. Самостоятельная работа с учебником. 1. Определите отделы внешнего, среднего и внутреннего уха. 2. Нарисуйте в тетради схему строения кортиева органа и распространение звука в среднем и внутреннем ухе. о Лабораторная работа Ne 8 ТЕМА. Определение порога слуховой чувствительности. ЦЕЛЬ: научиться определять порог слуховой чувствительности в правом и левом ухе. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: механические часы, линейка. ХОД РАБОТЫ (работу выполняют группами по три ученика): 1. Исследуемый сидит на стуле с закрытыми глазами. В классе должна быть полная тишина. 2. Первый экспериментатор медленно приближает часы к правому уху исследуемого, пока тот не услышит звук. 3. Второй экспериментатор линейкой замеряет расстояние от часов к внешнему слуховому проходу исследуемого. 4. Затем такое же исследование проводят с левым ухом. 5. Данные запишите и сравните порог слуховой чувствительности обоих ушей. 6. Проверьте порог слуховой чувствительности (обязательно теми самыми часами!) у каждого исследуемого. Данные запишите и сравните. ВЫВОД о чём свидетельствует порог чувствительности уха? О Домашнее задание. 1. Составьте схему механизмов различения частоты и силы звука слуховым анализатором. 2. Объясните членам своей семьи, почему насморк и другие болезни носоглотки могут вызвать воспаление среднего уха. 3. Составьте памятку, как предотвратить болезни ушей. 4. Выясните, какие источники шума действуют в вашем жилище и как можно ослабить их отрицательное влияние. §75 ХЕМОРЕЦЕПТОРНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ. ОРГ.ШЫ ОБОНЯНИЯ И ВКУСА ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ: хсморецепторм, обонятельные рецепторы, вкусовой анализатор, вкусовые луковицы, вкусовые поры. ХЕМОРЕЦЕПТОРНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ (с гр. искусство сплавлять металлы — от сюда происходит современное слово хгшия) обеспечивают ощущение запаха и вкуса. Формирование этих ощущений связано с действием определённых химических веществ ifa специфические химические рецепторы — хеморецепторы, которые содержатся в органах обоняния и вкуса. Так же как другие, хеморецепторные сенсорные системы имеют проводящие пути и центры в разных отделах головного м(ктга. БИОЛОШЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗАПАХА И ОБОНЯТЕЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ. Запах — свойство определённых веществ действовать на рецепторы обонятельного анализатора и вызывает при этом специфические ощущения. Человек восприии.мает запах только пахучих (арома1ических) веществ, которые имеют определённые свойства. Во-первых, молекулы пахучих веществ легко испаряются, попадая с воздухом в носовую полость. Во-вторых, пахучие вещества должны растворяться в воде, поскольку поверхность слизистой оболочки носа влажная и молекулы ароматического соединения, ггрежде чем подействовать на обонятел1>ные рецепторы, растворяются в слизи. Для человека запах является сильным стимулятором выделения пищевари-телыгых соков. Он повышает или снижает аппетит, может рефлекторно сузить 217 218 кровеносные сосуды и вызвать повышение артериального давления, усилить сердечную деятельность. Неприятный запах предупреждает человека об испорченности и недоброкачественности продуктов питания или о неисправности газовой плиты и пр. Запахи влияют также на эмоциональное состояние человека: аромат сирени или роз может создать приподнятое настроение, а запах, например, алкоголя — испортить его. Известно, что животные и человек имеют крепкую память ita запахи. Часто бывает так, что запах, который внезапно возник, воспроизводит в памяти события прошлых лет и даже создаёт соответствующее настроение. РЕЦЕПТОРЫ ОБОНЯНИЯ содержатся в участке верхних носовых ходов. В каждой части носовой полости есть обонятельный участок площадью 2-5 см^ (рис. 182). На нём есть свыше 10 млн обонятельных рецепторных клеток (у собак — свыше 200 млн), которые находятся между опорными клетками (рис. 183). Обонятельные рецепторные клетки по форме напоминают кувшин с длинным горлом. На одно.м конце этих клеток есть по 6-12 чрезвычайно тоненьких волосков, которые в десятки раз увеличивают поверхность ко{1такта рецепторов с молекулами пахучих веществ. К тому же они двигаются и активно «вылавливают» пахучие молекулы. Волоски погружены в слизь, которую продуцируют железы слизистой оболочки носа. Одни пахучие молекулы пропускают ализь быстро, лруше — медленнее, некоторые задерживает дольше (фильтруют). На другом конце «кувшина» нахо.дятся аксоны, которые формируют волокна обонятелысого нерва. КАК ПРОИСХОДИТ РАЗДРАЖЕНИЕ РЕЦЕПТОРОВ ОБОНЯНИЯ. Со струёй воздуха из носа (частично также изо Рис. 183. Строение слизистой оболочки носа в месте размещения обонятельных рецепторов (в обонятельном участке): 1 — обонятельная луковица; 2 — обонятельный нейрон; 3 — твёрдая мозговая оболочка; 4 — оешётчатая кость; 5 — железы, которые продуцируют слизь; 6 — базальная клетка: 7 — рецепторная клетка; 8 — поддерживающая клетка; 9 — поток воздуха; 10 — пахучие молекулы; 11 — реснички носовя полость Рис. 182. Строение обонятельного анализатора: сигналы о каждой молекуле от рецептора обонятельного участка (1) поступают по обонятельному нерву (2) в обонятельную луковицу (3), где предварительно анализируются. Потом эта информация поступает в подкорковые участки (например, таламус (4), гипоталамус) головного мозга, опять анализируется и наконец попадает в высший отдел обонятельного анализатора (5), где формируется окончательный обонятельный образ рта) на рецепторный участок попадают пахучие молекулы. Восприимчивость обонятельных рецепторов очень большая: они чувствуют одну душистую молекулу среди 30 млрд недушистых. Всего обонятельные рецепторы человека могут различать 10 тыс. запахов. Есть много гипотез обонятельного ощущения, но нет ни одной, установленной точно. Считают, что существуют разные рецепторные клетки, которые реагируют только на молекулы (или группы молекул) определённого, соответствующего им строения; они подходят друг к Другу, как ключ к замку. В результате контакта пахучей молекулы с рецептором он возбуждается и генерирует нервный импульс, который передаётся волокнами обонятельного нерва в обонятельные центры (рис. 182). Это нужно помнить! Табак, алкоголь и наркотики вызывают гибель обонятельных рецепторных клеток, снижают чувствительность обонятельного нерва и обонятельных центров. ВКУСОВОЙ АНАЛИЗАТОР - сенсорная система, обеспечивающая восприятие и анализ химических веществ, которые раздражают хеморецепторы ротовой полости. Он состоит из периферического (вкусовые рецепторы), проводникового (языково-глоточный нерв) и центрального (продолговатый мозг, гипоталамус, таламус, височная часть коры головного мозга) отделов (рис. 184). ВКУСОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ, как и обонятельные, являются хеморецепторами. Рецепторы вкуса входят в состав вкусовой луковицы, размещённой в ротовой полости, больше всего — на языке. Вкусовые луковицы расположены на нём неравномерно, группами от 10 до 300 клеток: более чувствительны к сладким веществам — на кончике, к кислым — по краям, к горьким — на корне, а к солёным — на кончике и по краям. Каждая из 10 тыс. вкусовых луковиц в свою очередь состоит из 2—6 рецепторных клеток, между которыми расположены опорные клетки. Вкусовая луковица не достигает поверхности слизистой оболочки языка и соединяется с полостью рта вкусовой порой. Вкусовые луковицы имеют краткий период жизни по сравнению с другими рецепторами (240 ч), после чего они погибают и заменяются новыми. Внешняя сторона вкусового рецептора контактирует с пищей, а другой его конец размещён в толще языка и связан с чувствительными нервными волокнами. КАК ВОЗНИКАЕТ И ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ВКУСОВОЕ ОЩУЩЕНИЕ. Молекулы пищевых веществ, соединяясь со вкусовым рецептором, вызывают его возбуждение. Возникщие импульсы чувствительным путём поступают в Рис. 184. Схема работы вкусового анализатора: а) из разных участков языка поступает информация о характере вкуса (синий цвет — солёный, зелёный — горький, жёлтый — сладкий, красный — кислый); б) информация, воспринятая вкусовыми рецепторами, по нервным путям передаётся в продолговатый мозг (1). гипоталамус (2) и поступает в височную долю коры больших полушарий головного мозга (3); в) чувствительность вкусовых рецепторов во многом зависит от органов пищеварения, в частности желудка. В ответ на сигналы, которые поступают от «сытого» желудка, вкусовые рецепторы снижают свою активность, а на сигналы «голодного» — повышают её. 02 S ш шк ш X а ас Р X у; sO S 3" < S а X X ш I- й с о 9 щ 219 I lU |a £8 подкорковые центры вкуса, которые содержатся в гипоталамусе, тапамусе, и датее в височную долю коры головного мозга (рис. 184). Там происходит окончательный анааиз вкусовых ощущений и формируется вкусовой образ. Для человека он имеет определённую эмоциональную окраску: вкусно-приятно, невкусно-неприятно. Если человек голоден, ему почти всё кажется вкусным. И наоборот, даже лучшие блюда мало заинтересуют того, кто плотно поел. Это происходит потому, что деятельность вкусовых рецепторов зависит от состояния органов пищеварения. У голодного человека вкусовые рецепторы во время еды возбуждаются, поскольку к ни.м через центр голода, который размещён в гипоталамусе, из желудка поступают возбуждающие и.мпульсы. Однако если человек утолил голод, от «сытого» желудка через центр насыщения гипоталамуса, поступают сигналы, которые резко снижают активность вкусовых рецепторов. •:> Это нужно знать! Не нюхайте неизвестные вещества, потому что их запахи могут повредить слизистую оболочку носа и вызвать гибель обонятельных рецепторов. Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Объясните происхождение термина «хеморецепторы». 2. Определите биологическое значение запаха и обонятельной чувствительности в жизни человека. 3. От каких факторов зависит восприятие запаха? 4. Какие свойства должны иметь пахучие вещества? 5. Докажите значение запаха для эмоциональной жизни человека. 6. Проанализируйте рис. 183 и определите строение слизистой оболочки носа в обонятельном участке. 7. Определите взаимосвязь строения и функций вкусового анализатора. 8. Чем отличаются вкусовые рецепторы от рецепторов, которые есть в других сенсорных системах? 9. Обоснуйте ме.ханизм формирования вкусового ощущения. 10. Определите, почему деятельность вкусовых рецепторов зависит от органов пищеварения и почему и как влияют зрение и обоняние на формирование вкусовых ощущений. Самостоятельная работа с учебником. 1. Рассмотрите рис. 162 и объясните строение анализатора обоняния. 2. Посчитайте, сколько раз в тексте и в связи с чем употребляется слово «гипоталамус». Сделайте выводы. 220 Домашнее задание. 1. Проследите и запишите в тетради, как изменяется ваше восприятие вкуса одной и той же пищи в зависимости от того, голодны вы или только что поели. 2. Сравните, изменяются ли ваш аппетит и удовольствие от пищи в зависимости от того, как сервирован стол. §76 ОРГАНЫ РАВНОВЕСИЯ И МЫШЕЧНОЕ ОЩУЩЕНИЕ. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КОЖИ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ТЕРМИНЫ; ощущение равновесия, вестибулярный аппарат, отолитовый аппарат, отолиты, мышечная чувствительность, чувствительность кожи. МЕХАНИЗМ ОЩУЩЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ. Почти все движения человека, ходьба, езда на велосипеде, катание на коньках, акробатические упражнения возможны при условии сохранения равновесия тела. За это отвечают рецепторы равновесия, кото|зые непрерывно поставляют головному .мозгу информацию о месте и положении теаа в пространстве. Они содержатся в суставах, скелетных мьшщах и вестибулярном аппарате внутреннего уха. Высшие двигательные центры коры головного мозга направляют команды в мозжечок, а от него — мьпицам и суставам. Это происходит автоматически, но при необходимости в процесс вступают высшие (корковые) центры регуляции произвольных движений. Вестибулярный аппарат (с латин. прихожая) — основной орган равновесия (рис. 185, 186). Он размещён во внутреннем ухе и состоит из двух функциональных частей — преддверья и трёх полукружгсых каналов, заполненных жидкостью. Преддверье состоит из овального и круглого мешочков, где размещаются органы равновесия, или отолитовый аппарат (с латин. ухо и камень). В отолитовом аппарате есть чувствительные рецепторные волосковые клетки — механорецепторы. Их волоски погружены в вязкую жидкость с известковыми кристаллами — отолитами, которые образуют отолитовую ме.м-брану, плотность которой выше плотности среды, её окружающей. Потому под действием силы тяжести или ускорения мембрана смещается (скользит) относительно рецепторных клеток, волоски которых сгибаются в сторону скольжения. Возникает возбуждение ьслеток. Отолитовый аппарат размещён вертикально в овальном мешочке и горизонтально — в круглом. Следовательно, он контролирует положение тела в пространстве относительно силы притяжения; реагирует на прямолинейные ускорения при вертикальных и горизонтальных движениях тела. Вторая часть вестибулярного аппарата — три полукружных канала диаметром приблизительно 2 мм (рис. 185, 187). Каждый из них сообщается с овальным мешочком и на одном конце имеет расширение — ампулу, в середину которой выдвинут гребень (рис. 186). Он является скоплением рецепторных клеток, волоски которых погружены в вязкую массу, образующую купол. Ускорение, которое возникает при движениях головы по кругу, вызывает смещение жидкости внутри полукружных каналов. Купол гребня, а с ним и волоски изгибаются. Возникает возбуждение рецепторных клеток. Полукружные каналы размещены в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях, и поэтому их рецепторные клетки реагируют на круговые и вращательные движения головы и туловища (рис. 187). От рецепторов вестибулярного аппарата отходят тоненыаге чувствительные нервные волокна, которые, сплетаясь, образуют вестибулярный нерв (рис. 185). От него импульсы о положении тела в пространстве поступают в продолговатый мозг, в частности, в вестибулярный центр, который соединён нервными путями с мозжечком, подкорковыми образованиями и корой головного мозга (высший центр равновесия) и зрительными центрами. Теряя зрение, человек на некоторое время теряет ощущение равновесия и ориентации в пространстве. А когда функция вестибулярного Рис. 185. Размещение вестибулярного аппарата во внутреннем ухе: 1 — преддверье; 2 — полукружные каналы: 3 — овальный мешочек; 4 — круглый мешочек; 5 — ампулы; 6 — вестибулярный нерв; 7 — отолитовый аппарат ш 221 ё ’^3 4 и gS ш Oi ха шп Хш 5 4 5 I X S ш R О О ffl 222 Рис. 186. Рецепторы равновесия и их размещение в вестибулярном аппарате; а) чувствительный участок внутреннего уха в спокойном состоянии; б) смещение вязкой массы во время наклона головы; в) ампульний гребень в спокойном состоянии; г) ампульний гребень во время вращения: 1 — эндолимфа; 2 — вязкая масса с отолитами; 3 — волоски чувствительных клеток; 4 — опорные клетки; 5 — волокна вестибулярного нерва аппарата нарушена, .зрение по.могает ориентироваться в пространстве. Есть люди, у которых вестибулярный аппарат имеет повышенную возбудимость. Они боятся высоты, плохо чувствуют себя в самолёте, во время морского путешествия, укачиваются в транспорте, что сопровождается неприятными ощущениями: слабостью, головокружением, тощнотой или рвотой, поскольку вестибулярный центр продолговатого мозга размещён близко от центров дыхания, кровообращения, пищеварения, из-за возбуждения которых и возникают такие недомогания. Вместе с тем вестибулярный аппарат человека и.меет больщие резервные возможности, которые можно развить тренировками. Об этом свидетельствует опыт работы космонавтов и пилотов реактивных самолётов. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ мышц. Здоровый человек, даже с закрытыми глазами, знает, в каком положении находится его тело. Это происходит благодаря тому, что скелетные мышцы постоянно посылают в центральную нервную систему инфор.мацию о своём состоянии с