Обмен веществ и энергии, кровь и кровообращение, сердце и сердечно-сосудистая система, дыхательная система, опорно-двигательный аппарат, о

Газообмен в легких и тканях

     Дыхательные движения. Вдох и выдох ритмически сменяют друг друга, обеспечивая прохождение воздуха через легкие, их вентиляцию. Смена вдоха и выдоха регулируется дыхательным центром, расположенным в продолговатом мозге. В дыхательном центре ритмически возникают импульсы, которые по нервам передаются межреберным мышцам и диафрагме, вызывая их сокращение. Ребра приподнимаются, диафрагма за счет сокращения ее мышц становится почти плоской. Объем грудной полости увеличивается. Легкие следуют за движениями грудной клетки. Происходит вдох. Затем межреберные мышцы и мышцы диафрагмы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, легкие сжимаются и воздух удаляется. Происходит выдох. При относительном покое взрослый человек совершает примерно 16 дыхательных движений в 1 мин. В плохо проветриваемом помещении частота дыхательных движений возрастает в 2 и более раза. Это происходит потому, что нервные клетки дыхательного центра чувствительны к углекислому газу, содержащемуся в крови. Как только его количество в крови увеличивается, в дыхательном центре усиливается возбуждение, и нервные импульсы распространяются по нервам к дыхательным мышцам. В результате частота и глубина дыхательных движений увеличиваются.

Таким образом, дыхательные движения регулируются нервным и гуморальным путем.

     Жизненная емкость легких. При спокойном вдохе в легкие взрослого человека поступает около 500 см³ воздуха. Такой же объем воздуха удаляется из органов дыхания во время спокойного выдоха. Наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха, составляет около 3500 см³. Этот объем называют жизненной емкостью легких. У разных людей жизненная емкость легких неодинакова. Ее определяют при медицинских обследованиях с помощью специального прибора — спирометра.

     Обмен газов в легких. Содержание газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе неодинаково. Во вдыхаемом воздухе содержится почти 21% кислорода, около 79% азота, примерно 0,03% углекислого газа, небольшое количество водяных паров и инертных газов. Процентный состав выдыхаемого воздуха иной. Кислорода в нем остается около 16%, количество углекислого газа возрастает до 4%. Увеличивается и содержание водяных паров. Азот и инертные газы в выдыхаемом воздухе остаются в том же количестве, что и во вдыхаемом. Разное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе объясняется обменом газов в легочных пузырьках. Концентрация углекислого газа в венозных капиллярах легочных пузырьков гораздо выше, чем в воздухе, заполняющем легочные пузырьки. Углекислый газ из венозной крови поступает в легочные пузырьки и во время выдоха выводится из организма. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь и вступает в химическое соединение с гемоглобином. Кровь из венозной превращается в артериальную. По легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие, затем — в левый желудочек и в большой круг кровообращения.

     Обмен газов в тканях. Из капилляров большого круга кровообращения кислород поступает в ткани. В артериальной кислорода больше, чем клетках, поэтому он легко диффундирует в них и используется в окислительных процессах. Углекислый газ из клеток поступает в кровь. Таким образом, в тканях органов происходит превращение артериальной крови в венозную. Венозная кровь по венам большого круга кровообращения поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек сердца, а оттуда в легкие.

Регуляция дыхания. Оказание первой помощи при остановке  дыхания.

     Дыхательные рефлексы. В зависимости от состояния организма (сон, физическая работа, изменение температуры и т. д.) частота и глубина дыхания рефлекторно меняются. Дуги дыхательных рефлексов проходят через дыхательный центр. Рассмотрим такие рефлексы, как чихание и кашель. Пыль или вещества с резким запахом, попадая в носовую полость, раздражают рецепторы, расположенные в ее слизистой оболочке. Возникает защитный рефлекс — чихание — сильный и быстрый рефлекторный выдох через ноздри. Благодаря ему из носовой полости удаляются раздражающие ее вещества. Накопившаяся в носовой полости слизь при насморке вызывает такую же реакцию. Кашель — это резкий рефлекторный выдох через рот, возникающий при раздражении гортани.

Пищевые продукты и питательные  вещества.

Питание — необходимое условие для нормального роста, развития и жизнедеятельности организма. В состав разнообразных пищевых продуктов (хлеб, мясо, молоко, яйца, рыба, масло, овощи, фрукты) входят основные питательные вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли ли, вода и витамины. Продукты растительного и животного происхождения, дополняя друг друга, обеспечивают клетки организма всеми необходимыми питательными веществами. Вода, минеральные соли и витамины усваиваются в том виде, в каком они содержатся в пище. Крупные молекулы белков, жиров и углеводов не могут пройти через стенку пищеварительного канала. Поэтому эти вещества подвергаются химической обработке - перевариванию. Пища переваривается по мере ее продвижения по органам пищеварения.

     Строение  органов пищеварения. Система органов пищеварения состоит из пищеварительного канала и пищеварительных желез.

Пищеварительный канал включает следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, заканчивающийся прямой кишкой и анальным отверстием. Стенка пищеварительного канала трехслойна. Снаружи она покрыта плотной соединительной тканью, под которой находится слой гладких мышц. Благодаря волнообразным сокращениям пища передвигается вдоль по пищеварительному каналу. Внутренняя, слизистая оболочка пищеварительного канала состоит из эпителиальной ткани. Слизистая оболочка имеет складчатую поверхность и содержит много мелких желез, вырабатывающих и выделяющих в полость канала пищеварительные соки. Крупные железы расположены за пределами пищеварительного канала. Они по специальным протокам выделяют соки в его полость. Это три пары слюнных желез, печень и поджелудочная железа. В состав соков пищеварительных желез входят ферменты — вещества белковой природы. Каждый фермент катализирует строго определенную реакцию. Одни группы ферментов расщепляют углеводы, другие — белки, третьи — жиры. Вещества, образующиеся после расщепления, обычно растворимы в воде и могут усваиваться организмом.

     Ротовая полость. В ротовой полости пища опробуется, измельчается, перетирается и смачивается слюной. Механическая обработка пищи происходит с участием зубов и языка. У взрослых людей по 32 зуба. Их строение и форма неодинаковы в связи с выполняемыми функциями

На верхней  и нижней челюстях спереди находится  по 4 плоских резца. За ними с каждой стороны располагается по одному заостренному клыку. Человек откусывает пищу при помощи резцов и клыков. За клыками с каждой стороны расположено по 2 малых и по 3 больших коренных зуба. Коренными зубами пища дробится и пережевывается. Каждый зуб имеет корень, сидящий в глубокой ячейке челюстной кости, шейку, погруженную в десну, и коронку, выступающую в ротовую полость. Твердая зубная эмаль покрывает коронку снаружи, предохраняя зуб от порчи — стирания и проникновения микробов. Под эмалью находится плотное вещество, похожее на костное. Внутренняя часть зуба полая. В соединительнотканной мякоти, заполняющей полость зуба, ветвятся кровеносные сосуды и нервы. Новорожденный не имеет зубов. Примерно с 6 месяцев у детей начинают появляться молочные зубы, которые постепенно выпадают и к 10—12 годам заменяются постоянными Последняя пара зубов — зубы мудрости — у человека обычно появляются к 20—22 годам. Чем тщательнее измельчена пища во рту, тем лучше она подготовлена к обработке ферментами. Плохо пережеванная пища затрудняет работу пищеварительных желез и способствует развитию заболеваний желудка.

     Важно беречь зубы, для чего нужно выполнять  гигиенические правила, предупреждающие их порчу: не раскусывать орехи, не разгрызать кости и твердые конфеты, не пить холодную воду и не есть мороженое сразу после горячей пищи. При несоблюдении правил гигиены на эмали образуются трещины, а в зубное вещество проникают микробы. Зуб заболевает и постепенно разрушается. Остатки пищи, скопившиеся между зубами, создают благоприятную среду для размножения микробов. Для удаления их каждый день перед сном нужно чистить зубы, а после еды полоскать рот теплой водой. Для чистки зубов лучше применять профилактические противовоспалительные зубные пасты, а зубные щетки регулярно мыть с мылом и обдавать кипятком.

     При всех, даже незначительных, повреждениях зуба сразу  же обращайтесь к зубному врачу. Поврежденный зуб — причина инфекционных заболеваний организма. Современная медицинская аппаратура и новейшие препараты позволяют врачам безболезненно лечить зубы.

Пережевывая пищу, мы передвигаем ее в полости рта  с помощью языка. На нем много рецепторов, благодаря которым мы ощущаем вкус, механические свойства и температуру пищи. Человек не чувствует вкуса сухой пищи. Во рту пища смачивается слюной. Она выделяется тремя парами крупных слюнных желез и многочисленными мелкими железками, расположенными в слизистой оболочке языка и ротовой полости. За сутки слюнные железы вырабатывают от 0,5 до 2 л слюны. В слюне человека есть и ферменты, расщепляющие сложные углеводы до более простых.

Слюна имеет  слабощелочную реакцию и содержит особое обеззараживающее вещество — лизоцим. Лизоцим заживляет повреждения слизистой ротовой полости. Секреция слюнных желез происходит рефлекторно при раздражении рецепторов веществами пищи. Рецепторы расположены на языке и в слизистой оболочке рта. От них возбуждение проводится по чувствительным нейронам в центр слюноотделения продолговатого мозга. Отсюда возбуждение по двигательным нейронам передается к слюнным железам, и они начинают выделять слюну. Такова дуга самого простого слюноотделительного рефлекса. Известно, что слюна может выделяться не только во время еды, но и при виде вкусной пищи, ощущении ее запаха или звоне посуды.

     Глотание. Из ротовой полости пищевой комок проходит в глотку, а затем в пищевод — узкую вертикальную трубку. При глотании вход в гортань закрывается надгортанником. Стенки пищевода волнообразно сокращаются, способствуя продвижению пищи по направлению к желудку. Слизь, которая вырабатывается слизистой оболочкой пищевода, облегчает ее продвижение.

     Желудочный  сок. Из пищевода пища попадает в желудок. Емкость желудка взрослого человека приблизительно 1,5 л. Многочисленные железы слизистой желудка выделяют в его полость желудочный сок. Желудочный сок человека — бесцветная жидкость, содержащая ферменты, слизь и небольшое количество соляной кислоты. Слизь предохраняет стенки желудка от механических повреждений. Соляная кислота убивает бактерии и активирует ферменты. Несложный опыт позволяет проследить, как действует желудочный сок на белки. В пробирку наливают немного натурального желудочного сока и добавляют тонкие хлопья белка полусваренного куриного яйца. Затем пробирку выдерживают примерно в течение получаса при температуре 38- 39°С Хлопья белка постепенно «тают» и, наконец, растворяются полностью. Ферменты желудочного сока, расщепляющие белки, действуют только при температуре тела и в кислой среде.

Желудочный сок  содержит также ферменты, расщепляющие жиры, например жир молока.

     Нервная регуляция желудочного  сокоотделения. Желудочный сок, как и слюна, выделяется рефлекторно. Сокоотделительный рефлекс вызывается раздражением пищей рецепторов ротовой полости и желудка. Импульсы от этих рецепторов проводятся в продолговатый мозг. Оттуда они направляются по блуждающему нерву к железам желудка, вызывая обильное отделение желудочного сока. Желудочный сок выделяется не только при попадании пищи в полость рта и желудка, но и при виде и запахе пищи. Это важно для пищеварения: пища попадает в желудок, когда в нем уже есть сок, который сразу же начинает расщеплять питательные вещества. И. П. Павлов назвал сок, выделяющийся на вид и запах пищи, запальным, аппетитным. Разнообразие пищи, различные закуски и приправы, например салаты, солености, добавление к пище небольшого количества перца, горчицы, возбуждают аппетит. Красивое оформление блюд, привлекательная сервировка стола вызывают аппетит еще до приема пищи. Шум, посторонние разговоры, чтение во время еды ухудшают процессы пищеварения. Если в желудок долго не поступает пища, мышцы его начинают усиленно сокращаться. Это вызывает неприятные ощущения, связанные с чувством голода. При этом от желудка к головному мозгу устремляются потоки нервных импульсов. Человек стремится как можно скорее утолить чувство голода.

      Изменение питательных  веществ в кишечнике. Важное условие нормального пищеварения это умеренность еде. Сигналы насыщения, свидетельствующие о заполнении желудка пищей, поступают в головной мозг с опозданием примерно на 20 мин. Поэтому люди, которые едят очень быстро, подвергаются опасности переедания. К тому же пищеварительные соки не в состоянии расщепить слишком большое количество пищи. Вот почему есть надо несколько раз в день, неторопливо и понемногу. Лучше всего есть четыре раза в день. Завтрак должен содержать примерно 25% всей дневной нормы, обед — около 50%, полдник— 15%, ужин— 10%.

     Гуморальная регуляция желудочного  сокоотделения. В желудке пища задерживается 4—8 ч. Все это время железы желудка выделяют желудочный сок. Секреция желудочного сока продолжается под влиянием биологически активных веществ, образующихся в слизистой желудка. Эти вещества всасываются в кровь, усиливая активность желудочных желез. Отвары мяса рыбы, овощей содержат готовые биологически активные вещества, стимулирующие образование и выделение пищеварительных соков железами желудка. Вот почему в питании человека должны быть обязательно супы.

Изменение питательных веществ  в кишечнике.

     Функции тонкого кишечника. Полужидкая пищевая кашица из желудка отдельными порциями переходит в следующий отдел пищеварительного канала — кишечник. В тонком кишечнике продолжается дальнейшее расщепление пищевых веществ на более простые и всасывание их в кровь и лимфу. Тонкий кишечник имеет длину 3—3,5 м. Начальный отдел его двенадцатиперстная кишка. Длина ее в среднем равна Ширине сложенных вместе 12 пальцев руки. В двенадцатиперстную кишку впадают выводные протоки печени и поджелудочной железы. Ферменты сока поджелудочной железы действуют только в щелочной среде и активируются желчью. В двенадцатиперстной кишке под влиянием ферментов пищеварительного сока происходит расщепление белков, жиров и углеводов. Желчь вырабатывается самой крупной железой нашего тела — печенью и способствует перевариванию жиров. Волнообразные сокращения стенок кишок постепенно продвигают пищевую кашицу по кишечнику. Пищевая кашица раздражает находящееся в слизистой оболочке тонкой кишки - огромное количество мельчайших желез. Они выделяют кишечный сок. Под действием ферментов кишечного сока завершается расщепление питательных веществ до простых, растворимых в воде соединений: белков — до аминокислот, жиров — до глицерина и жирных кислот, углеводов — до глюкозы. В слизистой оболочке кишечника находится много лимфатических узлов, которые являются частью общей иммунной системы организма. Особенно богат ими червеобразный отросток (аппендикс), который называют кишечной миндалиной. Воспаление этого отростка вызывает часто встречающееся заболевание — аппендицит. Причиной воспаления могут быть различные кишечные инфекции, ангины. При этом лимфатические узлы увеличиваются. Это ведет к набуханию стенок червеобразного отростка и нарушению его движений. В таком случае нередко приходится прибегать к операции. В червеобразном отростке постоянно живет и размножается микроб — кишечная палочка, которая, поступая в толстый кишечник, выполняет несколько функций: препятствует размножению болезнетворных микробов, принимает участие в выработке некоторых витаминов, необходимых для организма.