Опорно-двигательная система

Функции - защитная (например, грудная клетка защищает легкие, сердце).

 

3. Пищеварительная система

Пищеварение - начальный этап обмена веществ. Организм с пищей получает энергию и все необходимые вещества для обновления и роста тканей. Содержащиеся в пище липиды, белки и углеводы для организма чужеродны и не усваиваются клетками. Чтобы клетки могли их усвоить, они должны из сложных, крупномолекулярных и нерастворимых в воде соединений превратиться в мелкие молекулы, растворимые в воде и лишенные специфичности (белки должны расщепиться до аминокислот, углеводы - до моносахаров, липиды - до глицерина и жирных кислот). Этот процесс происходит в пищеварительном тракте и называется пищеварением.

Печень - пищеварительная железа. Функции печени:

§ Барьерная функция - в печени осуществляется детоксикация продуктов обмена (переводит, например, продукты белкового распада до мочевины), задерживаются микробы, инактивируются чужеродные белки.

Рвота - защитный рефлекс на недоброкачественную пищу или сильно раздражающие вещества. .

Клетки желудка и кишечника не разрушаются под действием вырабатываемых ими пищеварительных ферментов, т.к.:

1. Слизь выполняет защитную функцию;

2. Механическая защита - поврежденные клетки слизистой оболочки слущиваются и заменяются новыми;

3. Биохимическая защита:

а) ферменты выделяются вначале в неактивном состоянии, а затем под воздействием различных факторов переходят в активное состояние (например, пепсин выделяется в виде пепсиногена - неактивного вещества, который становится активным в кислой среде после того, как от него отщепится несколько полилептидов);

б) слизь содержит ингибиторы (дезактиваторы) пепсина.

 

Дыхательная система

 

Дыхательная система состоит воздухоносных путей и респираторного отдела. Воздухоносные пути выполняют защитную функцию - этому способствует их слизистое покрытие, выстланное мерцательным эпителием со значительным количеством желез. Проходя по дыхательным путям воздух очищается, согревается и увлажняется.

 

5. Сердечно-сосудистая система

 

Сердце - центральный орган кровеносной системы, сокращениями которого осуществляется циркуляция крови и лимфы по сосудам Дублируется скелетними мышцами, потому обязательно не обходимо заниматься физической культурой.

Гипокинезия (гиподинамия) - недостаток движения, который приводит к увеличению числа сокращений сердца, утоньшению стенок сердца, уменьшению минутного объема крови при придельных нагрузках (всего около 15 литров).

Кровь. Кровь (вместе с лимфой и тканевой жидкостью) образует внутреннюю среду организма, омывающую все клетки (кроме эпителиальных) и ткани тела. Внутренняя среда имеет относительное постоянство состава и физико-химических свойств, что создает приблизительно одинаковые условия существования клеток организма (гомеостаз). Это достигается деятельностью ряда органов, обеспечивающих поступление в кровь необходимых организму веществ, удаление из крови продуктов распада и т.д.

Система крови - это одна из систем жизнеобеспечения организма. Она выполняет множество функцій, одна из которых защитная функция - т.к. форменные элементы крови лимфоидного ряда обеспечивают протекание реакций клеточного и гуморального иммунитета, т.е. защиты организма от генетически чужеродных веществ;

Значение белков плазмы крови:

- препятствуют оседанию эритроцитов;

- являются необходимыми факторами иммунитета.

 

Свертывание крови. Жидкое состояние крови и замкнутость (целостность) кровеносного русла являются необходимыми условиями жизнедеятельности. Эти условия создает система свертывания крови, сохраняющая циркулирующую кровь в жидком состоянии и восстанавливающая целостность путей ее циркуляции путем образование кровяных тромбов (сгустков) в поврежденных сосудах. В настоящее время 50% людей умирает от болезней, связанных с нарушением свертывания крови (тромбоз сосудов головного мозга, кровотечения, инфаркт миокарда и др.).

Свертывание крови внутри сосудистой системы может привести к закупорке сосудов, инфаркту различных органов. Для предупреждения этих явлений имеется противосвертывающая система. В печени и легких образуется противосвертывающее вещество - гепарин, который переводит тромбин в неактивное состояние. Кроме того, в плазме крови образуется плазмин - растворяет фибрин, закупоривший сосуд, т.к. теперь он мешает заживлению раны.

Лейкоциты. Лейкоциты - это белые кровяные тельца, обеспечивающие протекание иммунных реакций (защищают организм от микробов, вирусов, патогенных простейших, чужеродных веществ). Лейкоциты бывают двух видов: гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) и агранулоциты (лимфоциты, моноциты). Основная функция лейкоцитов - участие в некоторых механизмах иммунитета.

Мочеполовая система

Она объединяет мочевые и половые органы. Половые органы (гениталии) служат для полового размножения человека, а половые железы (яичники и семенники) служат для размножения. Органами выделительной системы являются почки - элементарной структурно-функциональной единицей которых является нефрон. Некоторые функции почек:

1. Удаляют конечные продукты обмена веществ;

2. Регуляция артериального давления;

3. Неактивную форму витамина Д превращают в активную;

 

Нервная система

Мозг - это центральный отдел нервной системы у человека, обеспечивающий регуляцию всех жизненных функций организма (в том числе и высшую нервную деятельность). Он окружен соединительно-тканными оболочками, защищающими его от механических повреждений (эту же функцию выполняет и мозговой череп). Выделяют твердую оболочку и мягкую.

Головной мозг-передний отдел центральной нервной системы, расположен в полости черепа, регулирует все жизненные функции организма и является материальным субстратом высшей нервной деятельности. Головногй мозг делится на пять отделов - продолговатый, задний, средний, промежуточный, конечный мозг

 

Таблица 5

Функции отделов головного мозга человека

Отдел Функции
Продолгова­тый В нем расположены жизненно важные центры, регулирующие дыхание, кровообращение, обмен веществ, пищеварение. Нейроны ретикулярной формации способствуют регуляции двигательных рефлексов спинного мозга и ствола мозга (поза, локомоция); защитные функции - кашель, чихание, рвота; контролируется объем сенсорной информации из спинного в головной мозг, а также уровень возбудимости центральных структур.
Задний мозг а) мозжечок Участвует в координации движений, регуляции мышечного тонуса, в сохранении позы и равновесия тела. Здесь идет выделение наиболее существенной информации о положении и тонусе мышц, характере выполняемых движений, о работе двигательных центров. Мозжечок управляет сигналами, поступающими от головного мозга к спинному, согласует различные двигательные акты, а также приспосабливает двигательные реакции организма к условиям внешней среды.
Средний мозг Способствует координации движений организма и их адаптивности к вестибулярным и основным телецептивным (звуковым и световым) сигналам. Участвует в регуляции движений и позы, мышечного тонуса, состояний бодрствования и сна, эмоционально-мотивационной активности.
Промежуточ­ный мозг Функционирует под непосредственным контролем коры больших полушарий, является коллектором всех видов чувствительности и служит важнейшим пунктом докорковой ориентации различных систем мозга. Участвует в осуществлении вегетативных функций, а также сна, памяти, инстинктивного поведения, психических реакций. С ним связано восприятие чувства боли, коррекция различных видов чувствительности, регуляция желез внутренней секреции, поддержание гомеостаза.
Конечный мозг Это высший отдел ЦНС, управляющий деятельностью других отделов мозга. У человека в полушариях выделяют доли: лобную - регулирует произвольные движения частей тела, координирует двигательные механизмы речи, связана с «творческим» мышлением; теменная - отвечает за соматические реакции, осуществляет пространственную ориентацию организма, связана с памятью, относящейся к речи и обучению; височная - осуществляет восприятие слуховых ощущений, слуховой контроль речи, участвует в оценке пространства и функций памяти; затылочная - восприятие зрительных раздражений

 

Выделяют также лимбическую систему - совокупность ряда структур конечного, промежуточного и среднего его отделов, объединенных по функциональному признаку. Она участвует в регуляции вегетативных функций, поведения, психической активности (мотиваций и эмоций), в процессах сохранения памяти и регулирования состояний бодрствования и сна.

Спинной мозг- это скопление нервных клеток, образующих в центре серое вещество, и нервных волокон, образующих белое вещество, которое расположено снаружи. Начинается спинной мозг от первого шейного позвонка, заканчивается в верхнем крае второго поясничного позвонка.

Спинной мозг выполняет две функции:

1. Рефлекторная (регуляция различных двигательных актов).

2. Проводниковая (проводит импульсы к головному мозгу по восходящим нервным путям и от головного мозга по нисходящим нервным путям).

Повреждение спинного мозга вызывает паралич мышц и потерю различных видов чувствительности.

Функцией нервной системы является управление деятельностью различных систем и аппаратов, составляющих целостный организм, координирование протекающих в нем процессов, установление взаимосвязей организма с внешней средой.

Рефлекс - ответная реакция организма на раздражение от внешней или внутренней среды осуществляющаяся при участии ЦНС. Рефлекс - это функциональная единица деятельности нервной системы. Путь, по которому проходит нервный импульс (от рецептора до эффектора) называют рефлекторной дугой. В рефлекторной дуге чаще различают 5 звеньев (схема 14).

 

Схема 14 Рефлекторная дуга.

Рецептор
Чувствительное волокно (центростремительный нейрон)

 

Нервный центр (здесь происходит переключение возбуждения чувстви­тельных клеток на двигате­льные)

 

 

 
 

 

Действующий орган (мышца или железа)
Двигательное волокно (центробежный нейрон)

 

Таким образом, рефлекторная дуга - это цепь, состоящая из нейронов, вступивших в контакт друг с другом. Она же является структурно-функциональной единицей нервной системы.

Во время ответной реакции возбуждаются рецепторы рабочего органа. От них в ЦНС поступают импульсы - информация о достигнутом результате. Они осуществляют обратную связь. Наличие обратной связи позволяет усилить и уточнить реакцию, если она не достигла цели, или прекращает ее. Таким образом, рефлекс осуществляется не рефлекторной дугой, а рефлекторным кольцом. Рефлекс обеспечивает тонкое, точное и совершенное уравновешивание организма с окружающей средой, а также контроль и регуляцию функций внутри организма. В этом его биологическое значение.

Время, прошедшее от момента нанесения раздражения до ответа на него, называется временем рефлекса. Оно слагается из времени, необходимого для возбуждения рецепторов, проведения возбуждения по чувствительным волокнам ЦНС, двигательным волокнам, скрытого периода возбуждения рабочего органа.

1. Чем меньше нейронов входит в состав рефлекторной дуги, тем короче время рефлекса (сухожильные рефлексы имеют двухнейронную дугу - t = 19 - 20 м/с). Наибольшим является время вегетативных рефлексов.

2. Чем сильнее раздражение, тем быстрее осуществляется рефлекс.

3. При снижении возбудимости ЦНС (например, вызванном утомлением) увеличивается время рефлекса. При повышении возбудимости время рефлекса уменьшается.

Анатомическая часть тела (область), при раздражении которой вызывается данный рефлекс, называется рецептивным полем рефлекса. Каждому рефлексу в ЦНС соответствует участок, необходимый для его осуществления, но для регуляции точности рефлекса необходимо участие высших отделов ЦНС (например, если удалить кору больших полушарий, то дыхание будет сохраняться, т.к. его центр находится в продолговатом мозге, но вентиляция легких не будет точно соответствовать потребностям организма в кислороде).

И. П. Павлов разделил рефлексы на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы – врожденные (наследственно закрепленные) реакции на раздражение, свойственные всем особям данного вида. К ним относятся пищевые, половые и оборонительные рефлексы. Они регулируют температуру тела, кровяное давление, обмен веществ, гомеостаз и т.д. Безусловные рефлексы связаны с низшими отделами центральной нервной системы (спинной, продолговатый, средний, промежуточный мозг и подкорковые ядра больших полушарий).

Условные рефлексы вырабатываются в течение индивидуальной жизни и классифицируются по различным признакам. Они делятся по рецептивному полю, т.е. по тем рецепторам, на которые действует условный раздражитель. Различают экстерорецептивные и интерорецептивные условные рефлексы. Первые включают в себя зрительные, обонятельные, вкусовые – они играют важную роль при взаимоотношениях организма с внешней средой, легко образуются и закрепляются. Вторые, интерорецептивные, – это рефлексы, в которых условным раздражителем является раздражение рецепторов внутренних органов. При этом меняется химизм, температура, давление в полых органах, сосудах и т.д.

Условные рефлексы делятся также по эффекторным волокнам (т.е. тем волокнам, которые проводят импульс к рабочему органу). Обычно выделяют вегетативные (пищевые, сердечно-сосудистые, дыхательные и др.) и сомато-двигательные рефлексы (сказываются в движении всего организма или отдельных его частей в ответ на условные раздражители. И. П. Павлов определил условные рефлексы как временную связь организма со средой обитания. У человека условные рефлексы играют главенствующую роль, а безусловные – второстепенную. Условные рефлексы являются связью между организмом и внешней средой. Они определяют поведение человека.

Мотивированное поведение на уровне биологических потребностей обычно связано с изменениями в гомеостазе организма. Это жажда, голод, половые влечения. Вначале действия организма ненаправленные – идет поиск необходимого раздражителя. И когда он найден и воспринят рецепторами, движения к нему становятся направленными, базирующимися как на врожденных инстинктах, так и на личном опыте. После восстановления гомеостаза, например, при насыщении пищей, поисковый характер прекращается. Так новорожденный ребенок ищет грудь матери, подает ей звуковой сигнал.

Обучение – это сложное адекватное поведение человека. В обучении большое значение имеет подражание, метод проб и ошибок. Высшей формой научения является способность объединить ряд элементов прошлого опыта в действие, позволяющее достичь поставленной цели.

Для организма характерно большое число рефлексов, которые можно разделить на несколько групп:

1. По биологическому значению: пищевые, оборонительные, ориентировочные, половые;

2. По продолжительности: тонические (длительные) и фазные (быстрые);

3. По сложности: простые (сгибание и разгибание конечностей и т.д.) и сложные (рефлексы регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы, пищеварения, дыхания и т.д.);

4. По происхождению: врожденные (безусловные) и приобретенные (условные).

5. По роду рецепторов, от которых они возникают: эстероцептивные (от внешней среды), итероцептивные (механо- , термо- , осмо- , хеморецепторы), проприоцептивные (от рецепторов мышц, сухожилий, связок).

6. По местонахождению главного нервного центра: спинальные (мочеиспускание), бульбарные - в продолговатом мозге (кашель, чихание, рвота), корковые (условные рефлексы), мезэнцефальные - средний мозг (ходьба, выпрямление), диэнцефальные - промежуточный мозг (терморегуляция).

Основные законы работы рефлекторной дуги:

1. Одностороннее проведение импульса через синапс (в самом нервном волокне двустороннее).

2. Замедление проведения импульсов в нервных центрах.

3. Импульсы не перескакивают с одного волокна на другое.

4. Суммация возбуждений (если одиночное раздражение не вызывает рефлекса, т.е. его сила недостаточна для образования потенциала действия, но этот раздражитель действует длительно, то рефлекс все таки осуществляется, например, кашель, чихание).

Открытие П.К. Анохиным и его школой обратной связи позволило объяснить приспособление живых организмов к окружающей среде. По рефлекторной дуге к рабочему органу поступают импульсы, под действием которых в них вырабатывается ответная реакция. Этот рабочий эффект раздражает рецепторы самого исполнительного органа. Возникшие импульсы по афферентным путям направляются обратно в ЦНС в виде информации о выполнении органом определенного действия в данный момент. Таким образом, создается возможность точного учета правильности исполнения команд и постоянной их коррекции. Существование двусторонней сигнализации по замкнутым круговым рефлекторным нервным цепочкам «обратной связи» позволяет производить постоянные, непрерывные, ежемоментные коррекции любых реакций организма на любые изменения условий внутренней и внешней среды.

Основные законы деятельности нервной системы:

1. Возбуждение - нервный процесс, который либо вызывает деятельность органа, либо усиливает существующую.

2. Торможение - нервный процесс, который ослабляет или прекращает деятельность или препятствует ее возникновению. (Торможение открыто И.М. Сеченовым в 1867 г. Шерингтон дополнил его учение: при раздражении чувствительного нерва, вызывающего сгибательный рефлекс, импульсы направляются:

а) к центрам мышц-сгибателей, в которых они вызывают возбуждение;

б) и через тормозные клетки Реншоу к центрам мышц-разгибателей, вызывая их торможение).

3. Закон иррадиации - импульс распространяется во всех направлениях (в отличие от рефлекторной дуги, где импульс идет только в одном направлении). Но полностью охватить ЦНС импульс не может, т.к. параллельно возбуждению идет процесс торможения (например, акт глотания).

4. Закон доминанты - очаг повышенной возбудимости, который притягивает к себе возбуждения с других рефлекторных дуг; при этом он усиливает свою активность и тормозит другие процессы (голод, жажда, инстинкт самосохранения, размножения, забота о потомстве).

5. Закон функциональной субординации - нижележащие отделы ЦНС подчиняются вышележащим (в эволюционном плане).

Вегетативная нервная система состоит из двух частей.Симпатическая нервная система (иннервирует почти все органы и ткани, в том числе ЦНС) состоит из центрального и периферического отделов. Центральный отдел образуют клетки боковых рогов спинного мозга на уровне всех грудных и трех поясничных сегментов. Периферический отдел представлен нервными волокнами и симпатическими нервными узлами. Нервные узлы расположены двумя цепочками по бокам от позвоночника и образуют правый и левый симпатические стволы. Кроме того, имеется грудной и брюшной узлы. Симпатические нервы выходят из спинного мозга в составе передних корешков спинномозговых нервов и направляются в узлы симпатического ствола. Здесь часть волокон переключается на эффекторный нейрон, а другая часть, проходя через ствол без перерыва, подходит к узлам грудной или брюшной полостей и здесь происходит переключение на эффекторные волокна. Парасимпатическая нервная система(иннервирует практически все органы и ткани, за исключением исчерченных мышц, кровеносных сосудов, мочеточников, селезенки, надпочечников и др.) состоит из центрального и периферического отделов. Центральный отдел представлен парасимпатическими ядрами, лежащими в среднем, продолговатом мозгах, мосте, а также в крестцовых сегментах спинного мозга. Периферическая часть состоит из узлов и волокон, входящих в состав III, VII, IX, X пар черепно-мозговых нервов и тазовых. Узлы парасимпатической нервной системы чаще располагаются в стенках органа, реже вне его. Здесь происходит переключение на другие нейроны

Вегетативная нервная система не имеет своих афферентных путей. Чувствительные импульсы от органов направляются по чувствительным волокнам, общим для вегетативной и периферической систем. Рефлекторная дуга вегетативной нервной системы отличается от периферической, т.к. в последней центральные отростки двигательные нейронов выходят из мозга и идут не прерываясь до мышц. Двигательные нейроны вегетативной нервной системы начинаются в вегетативных нервных узлах. Отростки вставочных нейронов, расположенных в головном или спинном мозге, выходя из него, обязательно переключаются на клетках вегетативных узлов, т.е. путь вегетативных нервных волокон разбивается на два участка: предузловой - от мозга до вегетативного узла и постузловой - от узла до органа.

Вегетативная нервная система оказывает на органы три рода воздействий:

- функциональное воздействие (пусковое): вызывает работу (функцию) органа или тормозит ее (например, регуляция секреции желез);

- трофическое: регуляция обмена веществ в органах. Например, симпатическая часть усиливает обмен веществ в сердце, что приводит к усилению работы сердца; парасимпатическая часть ослабляет обмен веществ - работа сердца замедляется;

- сосудо-двигательное.

Периферическая нервная система. В зависимости от того, от какого отдела ЦНС отходят периферические нервы, их подразделяют на спинномозговые (31 пара) и черепно-мозговые (12 пар). Каждый спинномозговой нерв после выхода из межпозвоночного отверстия делится на четыре ветви: передняя (вентральная) - иннервирует переднюю стенку туловища и конечностей, задняя (дорсальная) - иннервирует мышцы и кожу спины, затылка; соединительная - идет к узлу симпатического ствола; оболочная - направляется обратно в позвоночный канал и иннервирует оболочки спинного мозга.

 

 

Органы чувств

К органам чувств относятся: глаз, предверно-улитковый орган, орган вкуса, орган обоняния, органы кожной и мышечной чувствительности.

Глаз играет важную роль в жизни человека, т.к. дает ему около 70-80% информации об окружающем мире. Этот орган способен осуществлять движения в направлении пучка света и посылать этот пучок на специальные светочувствительные клетки. Они расположены на сетчатке глаза и воспринимают черно-белое изображение (палочки) и цветное (колбочки). На сетчатке выделяется желтое пятно - место выхода зрительного нерва и лишенное светочувствительных клеток. Глаз снабжен большим числом мышц, способствующих движению хрусталика и глазного яблока. Глаз расположен в глазнице, защищен веками и роговой оболочкой, а также выделениями слезных желез.

Преддверно-улитковый орган (орган слуха и равновесия). У человека орган слуха обособился от органа равновесия. В среднем ухе есть барабанная полость, в которой находятся слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко) и евстахиева (слуховая) труба, открывающаяся в ротовую полость. Между наружным ухом, которое выполняет функцию локатора (звукоулавливающее устройство), и средним, выполняющим функцию звукопроведения, находится барабанная перепонка. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Во внутреннем ухе различают костный и перепончатый лабиринты, образующие собственно орган слуха и орган равновесия.