Физическая география часть 16
Классификация мышц. Скелетные мышцы делят на группы по месту расположения (мышцы головы, туловища, мышцы верхней и нижней конечностей). В свою очередь, каждая из этих групп делится на более мелкие, например среди мышц головы различают мимические и жевательные; среди мышц туловища — мышцы спины, мышцы живота, мышцы тазового дна. По форме мышцы бывают веретенообразные (на конечностях), лентовидные (передняя стенка живота), круговые (круговая мышца рта) и др.
Регуляция движения осуществляется центральной нервной системой на основе безусловных и условных рефлексов. В каждом мышечном волокне имеется чувствительное нервное окончание, импульсы от которого поступают в задние рога спинного мозга или в чувствительные ядра головного мозга. Каждое мышечное волокно несет на себе двигательные нервно-мышечные концевые пластинки, или моторные (двигательные) бляшки, берущие начало в мотонейронах передних рогов спинного мозга. Чувствительные нервные окончания воспринимают информацию о тонусе (напряжении) мышечных волокон, степени их сокращения и передают ее в спинной и головной мозг. Через ядра спинного мозга и черепно – мозговых нервов она поступает в кору головного мозга. Здесь в области передней центральной извилины находится зона двигательного анализатора (моторная зона). Кора осуществляет условно- рефлекторную регуляцию произвольных движений, т. е. движений, которые выработались у человека в процессе индивидуального опыта. В регуляции безусловно-рефлекторных движений принимает участие мозжечок. Кора осуществляет связь с подкорковыми ядрами и мозжечком, т. е. выполняет интегрирующую функцию в регуляции движений.
СИСТЕМА ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ Строение органов пищеварения
При поступлении в организм пища подвергается механической и химической обработке. Эти процессы происходят в органах пищеварения, которые состоят из пищевода, желудка, кишечника, желез. Расщепление пищи невозможно без ферментов, вырабатываемых пищеварительными железами.
12 11 Схема строения пящеварительиой системы: 1 — рот, 2 — глотка, 3 — пищевод, 4 — желудок, б — поджелудочная железа, 6 — печень, 7 — желчные протоки, 8 — желчный пузырь, 9 — двенадцатиперстная кишка, 10 — толстая кишка, 11 — тонкая кишка, 12 — прямая кишка, ТЗ, 14, 16 — слюнные железы, 16 — аппендикс |
Каждый фермент действует При определенных условиях, наиболее эффективно при температуре 38—40 °С. Ее повышение подавляет активность, а иногда и разрушает фермент. На ферменты оказывает влияние и химическая среда: одни из них активны только в кислой среде (например, пепсин), другие — в щелочной (ферменты сока поджелудочной железы).
Пищеварительный канал
Пищеварительный канал имеет длину около 8—10 м, и на всем протяжении он образует расширения — полости и сужения. Стенка пищеварительного канала состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного. Внутренний представлен слизистым и подслизистым слоями. Клетки слизистого слоя — самые поверхностные, обращены в просвет канала и вырабатывают слизь, а в расположенном под ним подслизистом слое залегают пищеварительные железы. Внутренний слой богат кровеносными и лимфатическими сосудами. Средний слой включает гладкую мускулатуру, которая, сокращаясь, передвигает пищу по пищеварительному каналу. Наружный слой состоит из соединительной ткани, образующей серозную оболочку, к которой прикрепляется брыжейка.
Пищеварительный канал подразделяют на следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник.
Ротовая полость снизу ограничена мышцами, спереди и снаружи — зубами и деснами, сверху — твердым и мягким нёбом. Задний отдел мягкого нёба выпячивается в виде язычка. Сзади и по бокам ротовой полости мягкое нёбо формируют складки — нёбные дужки, между которыми лежат нёбные миндалины. Миндалины есть у корня языка и в носоглотке, в совокупности они образуют лимфоидное глоточное кольцо, где частично задерживаются проникающие с пищей микробы. В полости рта находится язык, состоящий из поперечно-полосатой мышечной ткани, покрытой слизистой оболочкой. На его поверхности расположены нитевидные, грибовидные и листовидные сосочки, в которых оканчиваются вкусовые рецепторы. Рецепторы корня языка воспринимают горький вкус, рецепторы кончика — сладкий, а рецепторы боковых поверхностей — кислый и соленый.
В ячейках челюстей находятся зубы, механически перерабатывающие пищу. У человека 32 зуба, они дифференцированы: в каждой половине челюсти имеются два резца, один клык, два малых коренных и три больших коренных.
В зубе выделяют коронку, шейку и корень. Часть зуба, выступающая на поверхность челюсти, называется коронкой. Она состоит из дентина — вещества, близкого к кости, и покрыта эмалью, обладающей значительно большей плотностью, чем дентин. Суженная часть зуба, лежащая на границе между коронкой и корнем, называется шейкой. Часть зуба, находящаяся в лунке, именуется корнем. Кореиь, как и шейка, состоит из дентина и с поверхности покрыт веществом, напоминающим кость, — цементом. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью с нервами и кровеносными сосудами, образующими йульпу.
Слизистая оболочка рта богата железами, выделяющими слизь. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез’. околоушной, подъязычных, подчелюстных и множества мелких. Слюна на 98—99% состоит из воды; из органических веществ в ней содержится белок муцин и ферменты птиалин и малыпаза.
Глотка. Ротовая полость сзади переходит в воронкообразную глотку, соединяющую рот с пищеводом. В глотке перекрещиваются пищеварительные и дыхательные пути. Акт глотания происходит в результате сокращения поперечнополосатых мышц, и пища попадает в пищевод — мышечную трубку длиной около 25 см.
Пищевод проходит через диафрагму и на уровне 11-го грудного позвонка открывается в желудок.
Желудок — это расширенный отдел пищеварительного канала, расположенный в верхней части брюшной полости под диафрагмой. В нем выделяют входную и выходную части, дно, тело, а также большую и малую кривизну. Слизистая оболочка складчатая, что при заполнении пищей позволяет желудку растягиваться. В средней части желудка находятся железы. Они образованы тремя видами клеток, которые выделяют либо ферменты, либо соляную кислоту, либо слизь. Пища из желудка поступает в тонкий кишечник длиной 5—7 м.
Начальный отдел кишечника — двенадцатиперстная кишка, далее идут тощая и подвздошная. Двенадцатиперстная кишка (около 25 см) имеет форму подковы, в нее открываются протоки печени и поджелудочной железы.
Печець — самая крупная железа пищеварительного тракта. Состоит из двух неравных долей, располагается в брюшной полости, справа под диафрагмой. Вся венозная кровь от кишечника, желудка, селезенки и от поджелудочной железы поступает в печень через воротную вену. Здесь кровь освобождается от вредных продуктов. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь — резервуар, в котором скапливается желчь, вырабатываемая печенью.
Основную массу печени составляют эпителиальные (железистые) клетки, продуцирующие желчь. Желчь поступает в печеночный проток, соединяясь с протоком желчного пузыря, образует общий желчный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Желчь горькая на вкус, содержит 90% воды и 10% органических и минеральных веществ.
Кроме эпителиальных клеток в печени имеются клетки звездчатой формы, обладающие фагоцитарными свойствами. Печень участвует в процессе обмена углеводов, накапливая в своих клетках гликоген (животный крахмал), который здесь же может расщепляться до глюкозы. Печень регулирует поступление глюкозы в крсвь, тем самым поддерживая концентрацию сахара на постоянном уровне. В ней синтезируются белки фибриноген и протромбин, участвующие в свертывании крови. Одновременно она обезвреживает некоторые ядовитые вещества, образующиеся в результате гниения белков и поступающие с то-
ком крови из толстого кишечника. В ней же расщепляются аминокислоты, в результате чего образуется аммиак, который превращается здесь в мочевину. Работа печени по обезвреживанию ядовитых продуктов всасывания и обмена веществ составляет ее барьерную функцию.
Поджелудочная железа вырабатывает поджелудочный (панкреатический) сок, который поступает в двенадцатиперстную кищку. Сок имеет щелочную реакцию и содержит несколько ферментов, участвующих в расщеплении белков, жиров и углеводов.
Тонкий отдел кишечника. Слизистая стенка тонкой кишки содержит много трубчатых желез, выделяющих кишечный сок, и покрыта тончайшими выростами — ворсинками. Их общее количество достигает 4 млн, высота ворсинок около 1 мм, совместная всасывающая поверхность примерно 200 м2. Поверхность ворсинки покрыта однослойным эпителием; в центре ее проходят лимфатический сосуд и артерия, распадающиеся на капилляры. Благодаря мышечным волокнам и нервным разветвлениям ворсинка способна сокращаться. Это осуществляется рефлекторно в ответ на соприкосновение с пищевой кашицей и усиливает циркуляцию лимфы и крови в период пищеварения и всасывания. Тощая и подвздошная кишка с их ворсинками — основное место всасывания питательных веществ.
Толстый отдел кишечника имеет длину — около 1,5—2 м и объединяет слепую (с червеобразным отростком), ободочную, сигмовидную и прямую кишку. Слизистая оболочка толстого кишечника имеет полулунные складки, но ворсинок в ней нет. Брюшина, покрывающая толстую кишку, имеет жировые кольцеобразные складки. Конечный отдел пищеварительной трубки — прямая кишка, заканчивающаяся анальным отверстием.
Переваривание пищи
В ротовой полости пища размельчается зубами и смачивается слюной. Слюна, обволакивая пищу, облегчает ее проглатывание. Фермент птиалин расщепляет крахмал до промежуточного продукта — дисахарида мальтозы, а фермент мальтаза превращает ее в простой сахар — глюкозу. Действуют они лишь в щелочной среде, но их работа продолжается также в нейтральной и слабокислой среде в желудке до тех пор, пока пищевой комок не пропитается кислым желудочным соком.
В желудке происходит дальнейшее переваривание пищи. Желудочный сок оодержит ферменты пепсин, липазу и соляную кислоту. Пепсин действует лишь в кислой среде, расщепляя белки до пептидов. Липаза желудочного сока разлагает только эмульгированный жир (жир молока).
Желудочный сок выделяется в две фазы.
Первая Фаза начинается в результате раздражения пищей рецепторов ротовой полости и глотки, а также зрительных и обонятельных рет цепторов (вид, запах пищи). Возникшее в рецепторах возбуждение по центростремительным нерт вам поступает в пищеварительный центр, расположенный в продолговатом мозгу, а оттуда — по центробежным нервам — к слюнным железам и железам желудка.
Сокоотделение в ответ на раздражение рецепторов глотки и рта является безусловным рефлексом, а сокоотделение в ответ на раздражение обонятельных и вкусовых рецепторов — условным рефлексом.
Вторая фаза секреции вызывается механиче? скими и химическими раздражениями. При этом раздражителями служат мясные, рыбные и овощные отвары, соль, фруктовый сок.
Тонкая кишка. Пища из желудка небольшими порциями продвигается в двенадцатиперстную кишку, куда поступает желчь, поджелудочный и кишечный сок. Скорость поступления пищи из желудка в нижележащие отделы неодинакова: жирная пища задерживается в желудке долго, молочная и содержащая углеводы переходит в кишечник быстро.
Поджелудочный сок — бесцветная жидкость щелочной реакции. Он содержит ферменты — трипсин и некоторые другие, которые расщепляют пептиды до аминокислот. Амилаза, мальтаза и лак таза действуют на углеводы, превращая их в глюкозу, лактозу и фруктозу. Липаза расщепляет ЖИры на глицерин и жирные кислоты. Продолжительность отделения поджелудочной железой сока, его количество и переваривающая сила зависят от характера пищи.
Всасывание. После механической и химической (ферментативной) переработки пищи продукты расщепления — аминокислоты, глюкоза, глицерин и жирные кислоты — всасываются в кровь и лимфу. Всасывание — сложный физиологический процесс, осуществляемый ворсинками тонкого отдела кишечника и идущий только в одном направлении — из кишечника в ворсинки.
Незначительное всасывание некоторых веществ начинается еще в желудке (сахара, растворенные соли, алкоголь, некоторые фармацевтические препараты). Пищеварение в основном закан»
чивается в тонком кишечнике; железы толстого кишечника выделяют преимущественно слизь.
В толстом отделе кишечника главным образом всасывается вода (около 4 л за сутки). В этом отделе кишечника обитает огромное количество бактерий, при их участии расщепляется целлюлоза растительных клеток (клетчатка), которая проходит весь пищеварительный тракт без изменения. Бактерии синтезируют некоторые витамины из группы В и витамин К, необходимые организму человека.
ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА
Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма, которая окружает все клетки. Благодаря относительному постоянству химического состава и физико-химическим свойствам внутренней среды клетки организма существуют в относительно неизменных условиях и менее подвержены влияниям внешней среды.
Тканевая жидкость
Тканевая жидкость бесцветна, прозрачна и образуется из жидкой части крови — плазмы, проникающей через стенки кровеносных сосудов в межклеточные пространства, и из продуктов обмена веществ, поступающих из клеток. Тканевая жидкость омывает клетки тканей организма, которые поглощают из нее питательные вещества и кислород и выделяют диоксид углерода, воду и другие продукты жизнедеятельности. Между тканевой жидкостью и кровью (ее плазмой) происходит обмен веществ путем диффузии через стенки капилляров.
Лимфа
. Лимфа — полупрозрачная жидкость желтовато-соломенного цвета, образующаяся из тканевой жидкости, которая поступает в капилляры лимфатических сосудов, берущих начало в межклеточных пространствах. По составу лимфа напоминает плазму крови, но белков в ней меньше. Лимфатические сосуды, сливаясь друг с другом, образуют два больших лимфатических протока, которые впадают в крупные вены.
Кровь
Кровь — ярко-красная жидкость, циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов человека и представляющая собой разновидность соединительной ткани. В организме содержится около 5 л крови.
Состав крови
Кровь состоит из плазмы (55% объема крови) — жидкого межклеточного вещества — и взвешенных в ней форменных элементов (45% объема крови) — эритроцитов, лейкоцитов и кровяных пластинок (тромбоцитов).
Плазма крови
Представляет собой жидкую часть крови, коллоидный раствор белков. В ее состав входит вода (90—92%) и органические и неорганические вещества (8—10%). Из органических веществ в плазме больше всего белков (в среднем 7—8%) — альбуминов, глобулинов и фибриногена. (Плазма, не содержащая фибриноген, называется сывороткой крови.) Кроме того, в ней содержатся глюкоза, жир и жироподобные вещества, аминокислоты, мочевина, мочевая и молочная кислота, ферменты, гормоны и т. д. Неорганические вещества составляют 0,9—1,0% плазмы крови. Это в основном соли натрия, калия, кальция, магния и др. Водный раствор солей, который по концентрации соответствует содержанию солей в плазме крови, называется физиологическим раствором. Он используется в медицине для восполнения недостающей в организме жидкости.
Растворенные в плазме крови белки, минеральные соли и другие вещества создают определенное осмотическое давление, играющее важную роль в обмене воды между тканями и кровью. Белки придают плазме вязкость, играют важную роль в свертывании крови.-
Форменные элементы крови
Красные кровяные клетки, или эритроциты. — это безъядерные клетки двояковогнутой формы, диаметр которых составляет 7,5 мкм. В 1 мм3 крови их насчитывается примерно 5 млн. Суммарная поверхность эритроцитов одного человека составляет 3800 м2. Основная их функция — перенос кислорода от легких к тканям. Окраска эритроцитов определяется содержащимся в них белком — гемоглобином. В среде, богатой кислородом, гемоглобин присоединяет его и превращается в оксигемоглобин. И наоборот, в среде, где мало кислорода, оксигемоглобин легко отдает его и опять становится гемоглобином. Эритроциты образуются в красном костном мозге. Жизнеспособны они в течение 3—4 месяцев. Старые эритроциты разрушаются в селезенке. ч
Белые кровяные клетки, или лейкоциты. — бесцветные клетки, имеющие ядро и способные к активному амебоидному движению. В 1 мм3 кро-
ви содержится 6—8 тыс. лейкоцитов разных типов (лимфоциты, моноциты, базофилы, эозино – филы и нейтрофилы). Они образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах и селезенке. Продолжительность их жизни — несколько дней. Со способностью лейкоцитов поглощать бактерии и отмершие клетки, а также вырабатывать антитела тесно связано их участие в защитных и восстановительных процессах в организме. Проходя сквозь стенки кровеносных сосудов, лейкоциты могут выходить из кровеносного русла, перемещаться в промежутках между клетками тканей организма и скапливаться в пораженных участках тела. Здесь они при помощи ложноножек захватывают, а затем втягивают внутрь цитоплазмы и уничтожают различные микроорганизмы или отмершие клетки организма. Переваривая или разрушая их, лейкоциты гибнут.
Кровяные пластинки, или тромбоциты. — мелкие (2—5 мкм в диаметре) безъядерные тельца. В 1 мм3 крови насчитывается 250—400 тыс. тромбоцитов, участвующих в процессах свертывания крови.
Функции крови
Кровь выполняет следующие функции: 1) питательную — доставляет тканям и органам питательные вещества, воду, минеральные соли и витамины; 2) выделительную — удаляет через органы выделения продукты распада; 3) дыхательную — обеспечивает газообмен в легких и тканях; 4) регуляторную — осуществляет гуморальную регуляцию деятельности различных органов, разнося по организму гормоны и другие вещества, усиливающие или тормозящие работу органов; 5) защитную, так как в ней имеются клетки, способные к фагоцитозу, и особые белки крови — антитела, препятствующие размножению организмов или нейтрализующие их ядовитые выделения; 6) терморегуляторную — кровь принимает участие в поддержании постоянной температуры тела.
Свертывание крови
Свертывание крови — сложный процесс, заключающийся в переводе растворимого белка фибриногена в нерастворимый фибрин. Образующийся при этом сгусток — тромб, состоящий из волокон фибрина и-клеток крови, — закупоривает кровеносный сосуд, что препятствует крово – потере. Необходимые условия осуществления процесса свертывания крови — присутствие в плазме солей кальция и разрушение оболочек кровяных пластинок. Соли кальция активируют фермент протромбин, а из тромбоцитов (при разрушении оболочек) в плазму переходит фермент тром – бопластин, который и переводит протромбин в активный фермент тромбин, что и способствует свертыванию крови, перегодя фибриноген в фибрин. Свертывание крови — важное защитное приспособление организма, предохраняющее его от потери крови. У людей, страдающих гемофилией, кровь не способна свертываться.
Иммунитет
Явление фагоцитоза, открытое И. Й. Мечниковым, положило начало изучению защитных свойств крови и явилось основополагающим моментом при разработке учения об иммунитете. Под иммунитетом принято понимать врожденную или приобретенную невосприимчивость организма к инфекционным агентам и чужеродным веществам. Защита организма от инфекции обеспечивается не только клетками — фагоцитами, но и особыми белковыми веществами — антителами, вырабатываемыми в ответ на появление в организме чужеродных, белков. В плазме крови антитела способны склеивать или разрушать микроорганизмы. Выработка антител происходит с участием лимфоцитов — особого вида лейкоцитов. Антитела обладают строгой специфичностью: они действуют только на тот микроб или выработанный ими яд, который послужил причиной их образования.
С нарушением иммунитета связана болезнь СПИД, или синдром приобретенного иммунодефицита. Возбудитель этой болезни — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) — поражает белые кровяные клетки (лимфоциты и моноциты), что приводит к снижению уровня иммунной защиты организма и заканчивается смертью.
Врожденный иммунитет наследуется организмом от родителей. Он обусловлен наследственно закрепленными особенностями организма. Так, благодаря естественному иммунитету человек невосприимчив к чуме собак.
Приобретенный иммунитет вырабатывается у человека после перенесенного инфекционного заболевания. Он держится долго (иногда всю жизнь), предохраняя организм от повторного заболевания. Например, у людей, переболевших в детстве корью, эта болезнь больше не повторяется, что обусловлено присутствием в крови соответствующих антител.
Искусственный иммунитет. Учение об иммунитете легло в основу широко применяемого в медицинской практике предупреждения наиб лее
распространенных заболеваний путем вакцинации, т. е. введения, как правило в детском возрасте, ослабленных или убитых возбудителей этих болезней или выделяемых ими ядовитых веществ — токсинов. Болезнь в этом случае протекает в легкой форме. В ответ на прививку организм вырабатывает антитела, и у него возникает искусственный активный иммунитет.
Различают также искусственный пассивный иммунитет, который создается путем введения человеку сыворотки крови специально зараженных для этой цели животных (обычно лошадей). Такая сыворотка содержит готовые антитела против возбудителей этой болезни. Пассивно приобретенный иммунитет сохраняется очень недолго — обычно около месяца, но действует очень быстро, обеспечивая успешную борьбу с тяжелыми инфекционными заболеваниями (например, с дифтерией).
Научное объяснение явления иммунитета впервые было дано французским ученым Луи Па – стером (1822—1895).
Переливание крови
Значительные потери крови опасны для жизни, так как вызывают нарушение постоянства внутренней среды организма, падение давления и уменьшение количества гемоглобина. Переливание крови известно с давних времен. Однако ранее попытки переливания крови часто заканчивались смертью. Лишь в 1901 г. было установлено, что кровь одного человека не всегда совместима с кровью другого.
/ |
Склеивание эритроцитов (агглютинация) обусловлено присутствием на эритроцитах донора вещества — агглютиногена (А или/и В), а в плазме крови реципиента — склеивающего вещества — агглютинина (а или/и Р). При этом склеивание происходит в том случае, если встречаются агглютиноген А с агглютинином а и агглютино – ген В с агглютинином р. Кровь всех людей была разделена на четыре группы в зависимости от присутствия в них агглютиногенов и агглютининов:
Группа |
Агглютиноген в еритроцитах |
Агглютинин в плазме крови |
КО) |
Нет |
аи^ |
11(A) |
А |
Р |
Ш(В) |
В |
а |
IV(AB) |
АВ |
Нет |
Изучение групп крови позволило установить, что люди с I группой (универсальные доноры) могут отдавать ее лицам всех четырех групп, а им самим можно переливать кровь только I группы. Кровь людей II группы можно переливать лицам, имеющим II и IV группы; кровь III группы — лицам с III и IV группами, а людям IV группы (универсальные реципиенты) можно переливать кровь всех четырех групп, сами же они могут быть донорами только для лиц с IV группой крови.
СИСТЕМА ОРГАНОВ КРОВООБРАЩЕНИЯ
Постоянное движение крови по сосудам обеспечивается деятельностью сердца. Кровообращение обеспечивает ткани помимо кислорода питательными веществами, регуляторами физиологических функций — гормонами, а также выводит из организма продукты обмена веществ. Система кровообращения состоит из сердца, артерий, вен и капилляров.
Строение и деятельность сердца
Сердце представляет собой полый четырехка – мерный мышечный орган и делится на правую и левую половины сплошной перегородкой. Каждая из половин состоит из двух отделов: предсердия и желудочка, соединяющихся между собой отверстием, которое закрывается створчатым предсерд – но-желудочковым клапаном. В левой половине клапан состоит из двух створок, в правой — из трех. Клапаны открываются в сторону желудочков. Этому способствуют сухожильные нити, которые одним концом прикрепляются к створкам клапанов, а другим — к мышцам, расположенным на стенках желудочков.
В правое предсердие кровь поступает из верхней и нижней полых вен и венечных вен самого сердца, в левое предсердие впадают четыре легочные вены. Из желудочков отходят сосуды: из правого — легочный ствол, который делится на две ветви и несет венозную кровь в правое и левое легкое, т. е. в малый круг кровообращения; левый желудочек дает начало аорте, по которой артериальная кровь поступает в большой круг кровообращения. На границе левого желудочка и аорты, правого желудочка и легочного ствсла имеются полулунные клапаны (по три створки в каждом). Они закрывают просветы аорты и легочного ствола и пропускают кровь из желудочков в сосуды, но препятствуют обратному току крови из сосудов в желудочки.
Стенка сердца включает три слоя: внутренний — эндокард, образованный клетками эпите»
лия, средний — миокард — мышечный и наружный — эпикард, состоящий из соединительной ткани и покрытый эпителием. Снаружи сердце покрыто соединительно-тканной оболочкой т околосердечной сумкой, или перикардом, также выстланным с внутренней стороны эпителием. Между эпикардом и сердечной сумкой находится полость, заполненная жидкостью. Миокард образован особой поперечно-полосатой мышечной тканью, сокращающейся непроизвольно. Для сердечной мыщцы характерна автоматия — способность сокращаться под действием импульсов, возникающих в самом сердце,
Строение сердца: 1 — левое предсердие, 2 — правое
предсердие, 3 — левый желудочек, 4 — правый желудочек, 5 — аорта, в — легочная артерия, 7 — легочные вены, 8 — полые вены
Работа сердца. В работе сердца различают три фазы. Первая — сокращение предсердий, вторая — сокращение желудочков — систола. третья — одновременное расслабление предсердий и желудочков —г диастола.
Сердечный цикл. Период от одного сокращения предсердий до другого называется сердечным циклом. Каждый цикл длится 0,8 с. Из этого времени на сокращение предсердий приходится 0,1 с, на сокращение желудочков — 0,3 с, а общая пауза сердца длится 0,4 с.
Регуляция работы сердца. Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней среды: концентрация ионов калия и кальция, гормона щитовидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения. К сеРДЦУ как к рабочему органу подходят два вида центробежных нервных волокон, относящихся к вегетативной нервной системе. Одна пара нервов (симпатические волокна) при раздражении усиливает и учащает сердечные сокращения. При раздражении другой пары нервов (ветви блуждающего нерва) импульсы, поступающие К сердцу, ослабляют его деятельность.
Кровообращение
Движение крови по сосудам называется кровообращением. Кровь движется по кровеносным сосудам, образуя замкнутую кровеносную систему. Различают три вида сосудов: артерии, вены и капилляры.
Артерии
Артерии —это сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам. Самый крупный из них — аорта; она разветвляется на артерии. Распределяются артерии в соответствии с двусторонней симметрией тела: в каждой половине есть сонная артерия, подключичная, подвздошная, бедренная и т. д. От них отходят ветви к костям, мышцам, суставам, внутренним органам.
В органах артерии ветвятся на сосуды более мелкого диаметра. Самые мелкие из артерий называются артериолами, которые, в свою очередь, распадаются на капилляры. Стенки артерий довольно толстые и состоят из трех слоев: наружного соединительно-тканного, среднего гладкомы – шечного с наибольшей толщиной и внутреннего, образованного одним слоем плоских клеток.
Капилляры
Капилляры — самые тонкие кровеносные сосуды, Их диаметр составляет 4—20 мкм. Кровь по ним движется гораздо медленнее, чем в аорте. Стенки капилляров состоят только из одного слоя плоских клеток — эндотелия. Через такой тонкий слой и происходит обмен веществ между кровью и тканями.
Перемещаясь по капиллярам, артериальная кровь постепенно превращается в венозную, поступающую в вены, по которым кровь оттекает от органов и тканей к сердцу,
Вены
Стенка вен, как и артерий, трехслойная, но средний слой содержит гораздо меньше мышечных и эластических волокон, чем в артериях, а внутренняя стенка образует карманоподобные клапаны, расположенные по направлению тока крови и препятствующие обратному току крови.
Распределение вен также соответствует двусторонней симметрии тела. От нижних конечностей венозная кровь собирается в бедренные вены, которые объединяются в более крупные подвздошные, дающие начало нижней полой вене. От головы и шеи венозная кровь оттекает по двум
яремным венам, по одной с каждой стороны, а от верхних конечностей — по подключичным венам; последние, сливаясь с яремными венами, образуют безымянную вену на каждой стороне, которые соединяются в верхнюю полую вену.
Кровь от кишечника и желудка оттекает к печени, образуя систему воротной вены, и в составе печеночной вены поступает в нижнюю полую вену.
Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии.
Давление крови. Пульс
Кровь движется по сосудам благодаря ритмичной работе сердца. Во время сокращения же – лудочков кровь под давлением нагнетается в аорту и легочный ствол. Здесь развивается самое высокое давление — 150 мм рт. ст. По мере продвижения крови по артериям давление снижается до 120 мм рт. ст., а в капиллярах — до 22 мм рт. ст. Самое низкое давление в венах; в крупных венах оно ниже атмосферного.
Кровь из желудочков выбрасывается порциями, а непрерывность ее течения обеспечивается эластичностью стенок артерий. Ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, вызываемые работой сердца, называются пульсом. Он легко прощупывается в местах, где артерии лежат на кости (лучевая, тыльная сторона стопы). У взрослого человека в состоянии покоя частота пульса равна 60—70 ударам в минуту.
Скорость кровотока
С наибольшей скоростью кровь течет в аорте — около 0,5 м/с. В дальнейшем скорость движения падает и в артериях достигает 0,25 м/с, а в капиллярах — приблизительно 0,5 мм/с.
Регуляция кровообращения
Движение крови по сосудам регулируется нервно-гуморальными факторами. Импульсы, посылаемые по нервным окончаниям, могут вызывать или сужение, или расширение просвета сосудов. К гладкой мускулатуре стенок сосудов подходят два вида сосудодвигательных нервов: сосудорасширяющие и сосудосуживающие. Импульсы, ‘идущие по этим нервным волокнам, возникают в сосудодвигательном центре продолговатого мозга.
Сходный эффект может возникнуть и под влиянием гуморальных факторов — химических веществ, которые находятся в крови и поступают сюда с пищей и из различных внутренних органов.
Расширение и сужение сосудов в различных органах существенно влияет на перераспределение крови в организме. В работающий орган, где сосуды расширены, направляется крови больше, в неработающий орган — меньше. Депонирующими органами служат селезенка, печень, подкожная жировая клетчатка.
Лимфообращение
Движение лимфы по сосудам называется лимфообращением. Лимфатическая система способствует дополнительному оттоку жидкости из органов. Стенки лимфатических сосудов тонки и, подобно венам, имеют клапаны. Движение лимфы очень медленное (0,3 мм/мин) и происходит благодаря сокращению мышц тела и стенок лимфатических сосудов. Она движется лишь в одном направлении — от органов к сердцу. Лимфатические капилляры переходят в более крупные сосуды, которые собираются в правый и левый грудные протоки, впадающие в крупные вены. По ходу лимфатических сосудов располагаются лимфатические узлы: в паху, в подколенной и подмышечной впадинах, под нижней челюстью. В состав лимфатических узлов входят клетки, обладающие фагоцитарной активностью. Клетки лимфатических узлов участвуют в образовании антител и лимфоцитов.
СИСТЕМА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
Дыханием называется процесс газообмена между организмом и окружающей средой.
Строение органов дыхания
Обмен газов между кровью и воздухом осуществляется дыхательной системой, включающей воздухоносные пути и легкие.
Воздухоносные пути
Воздухоносные пути начинаются носовой полостью, далее следуют гортань, трахея, бронхи.
Носовая полость. Воздух через наружные отверстия (ноздри) поступает в полость носа, которая разделена костно-хрящевой перегородкой на две половины. Через внутренние отверстия полость носа сообщается с носоглоткой. Внутренняя поверхность полости носа покрыта слизистой оболочкой, верхний слой которой образован ресничным эпителием. Слизь вместе с осевшими на ней пылевыми частицами удаляется движением ресничек. В верхней части носовой полости находятся окончания обонятельного нерва, воспринимающие различные запахи.
Гортань. Из носоглотки и глотки воздух поступает в гортань, которая состоит из нескольких хрящей, укрепленных связками (щитовидный, перстневидный, два черпаловидных и надгортанник), и подъязычной кости. От отростков черпаловидных хрящей и внутренней поверхности щитовидного хряща протягиваются голосовые связки, между которыми находится голосовая щель. Колебания голосовых связок, вызванные движениями голосовых мышц во время выдоха, создают звук. В воспроизведении членораздельной речи кроме голосовых связок принимают участие также язык, губы, щеки, мягкое нёбо, надгортанник.
Трахея. На уровне 6—7-го шейного позвонков гортань переходит в дыхательное горло — трахею. Она состоит из хрящевых полуколец, которые препятствуют спадению ее стенок.
Бронхи. Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, образуя в легких бронхиальное дерево. Самые тонкие веточки называются бронхиолами. Бронхиолы переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых находятся многочисленные тонкостенные выпячивания — альвеолы, оплетенные густой сетью капилляров. Между стенками альвеол и капилляров происходит газообмен.
Легкие
Легкие занимают почти весь объем грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части легкого располагаются ворота, куда входят бронхи, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое легкое делится бороздами на три доли, левое — на две. Снаружи легкие покрыты плеврой, которая состоит из двух листков: внутреннего, покрывающего легкое, и наружного, выстилающего внутреннюю полость грудной клетки. Между этими листками находится замкнутая плевральная полость с небольшим количеством жидкости. Жидкость уменьшает трение листков при дыхательных движениях легких.
Вентиляция легких
Количество воздуха, поступающего в легкие при каждом спокойном вдохе и выходящего при спокойном выдохе, называется дыхательным объемом. У взрослого человека он равен 500 см3. Легочная вентиляция — это количество воздуха, проходящего за одну минуту через легкие, или произведение дыхательного объема на число дыхательных движений (14—15 в 1 мин). В покое у взрослого человека она составляет около 7 л воздуха в минуту. При глубоком вдохе человек может вдохнуть еще 1500 см3 воздуха (дополнительный воздух), а после обычного выдоха он способен выдохнуть 1500 см3 резервного воздуха. Сумма объемов дыхательного, резервного и дополнительного воздуха составляет жизненную емкость. В среднем у взрослого человека она равна 3000—4500 см3. Легкие не спадают даже при максимальном выдохе, так как в них остается еще около 1500 см3 воздуха, который называется остаточным.
Газообмен в легких и тканях
Перенос кислорода из окружающей среды к клеткам, где он вступает в химические реакции, включает ряд стадий: 1) вентиляцию легких (доставка кислорода в альвеолы); 2) диффузию кислорода из альвеол в кровь легочных капилляров; 3) перенос его кровью к капиллярам тканей; 4) диффузию из капилляров в окружающие ткани. Первая и вторая стадии называются легочным (внешним) дыханием, а четвертая — тканевым дыханием.
Схема газообмена в организме: 1 — межклеточная жидкость, 2 — венозный капилляр, 3 — капилляр, не-, сущий венозную кровь к альвеолам, 4, 5 — капилляры, несущие обогащенную кислородом кровь |
Вдыхаемый атмосферный воздух содержит около 79% азота, 21% кислорода и 0,03% диоксида углерода. В основе газообмена в легких лежит разность концентрации газов: концентрация кислорода в поступившем в альвеолы воздухе выше, чем в легочных капиллярах (его парциальное давление в альвеолах составляет 100 мм рт. ст., а в капиллярах — 40 мм рт. ст.). Поэтому кислород из альвеол диффундирует через стенки кровеносных капилляров в кровь, насыщает ее и проникает в эритроциты, где вступает в непрочное соединение с гемоглобином, образуя оксигемоглобин. При взаимодействии гемоглобина с кислородом концентрация свободного кислорода в плазме понижается, что способствует диффузии новых порций кислорода из альвеол и полному насыщению гемоглобина кислородом.