Строение и функции опорно-двигательной системы
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: верхние конечности, грудная клетка, кости (трубчатые, плоские), костная ткань, лицевой череп, мозговой череп, мышцы, надкостница, позвоночный столб, пояса конечностей, свободные конечности, соединения костей (неподвижные, полу подвижные, подвижные), сустав, тазовый пояс, утомление.
Опорно-двигательная система образована скелетом и мышцами. В скелете человека более 200 костей и их соединений. Скелет выполняет защитную и опорную функции. Мышцы, рефлекторно сокращаясь, приводят в движение кости. Кости также участвуют в минеральном обмене и выполняют кроветворную функцию. Кости образованы в основном соединительной костной тканью. В состав кости входят органические и неорганические вещества. Органические вещества придают кости упругость и эластичность, неорганические – прочность и хрупкость. С возрастом в составе кости преобладают неорганические вещества, т.к. процессы биосинтеза белка замедляются. Поверхность кости покрыта надкостницей, обеспечивающей рост кости в толщину, чувствительность, питание, срастание костей после переломов. В длину кость растет благодаря делению групп клеток, находящихся на ее концах. На суставных поверхностях надкостницы нет.
Разновидности костей:
– трубчатые – длинные ( плечевая, бедренная и т.д.) содержат желтый костный мозг;
– плоские – (лопатки, ребра, тазовые кости) содержат красный костный мозг, выполняющий кроветворную функцию;
– короткие (кости запястья, предплюсны);
– смешанные (позвонки, некоторые кости черепа).
Соединения костей:
– неподвижные, непрерывные – кости срастаются или скреплены соединительной тканью (соединения крыши черепа);
– полуподвижные – соединения позвонков межпозвоночными хрящевыми дисками, подвижные – суставы.
Сустав образован суставными поверхностями, покрытыми суставным хрящом, суставной соединительно-тканной сумкой, суставной полостью, содержащей суставную жидкость.
Скелет обеспечивает поддержание определенной формы тела, защиту внутренних органов, локомоторные функции организма, движение отдельных частей тела. Скелет головы – череп, делится на лицевой и мозговой отдел. В черепе есть одна полудвижная кость –нижняя челюсть. Все остальные кости черепа соединены неподвижно. Основными отличиями черепа человека являются: объем мозговой части до 1500 см3 , большое затылочное отверстие на основании черепа, большие глазницы на лицевой части, подбородочный бугор на нижней челюсти, дифференцированные зубы как молочные, так и постоянные.
Скелет туловища включает позвоночник, состоящий из 5 отделов:
– шейный – 7 позвонков;
– грудной – 12 позвонков, сочлененных с ребрами. Грудные позвонки, ребра и грудина образуют грудную клетку;
– поясничный отдел – 5 позвонков;
– крестцовый отдел – 5 позвонков, срастающихся к 18—20 годам, образуют крестец;
– копчиковый отдел – 4—5 копчиковых позвонков.
Позвоночник образует изгибы. Два (шейный и поясничный) направлены выпуклостью вперед, два (грудной и крестцовый) направлены выпуклостью назад. Скелет верхних конечностей образован скелетом плечевого пояса и скелетом свободных верхних конечностей.
В скелет плечевого пояса входят парные лопатки и парные ключицы. Скелет свободной верхней конечности (плечо, предплечье, кисть) образован плечевой костью, костями предплечья – локтевой и лучевой, и костями кисти. Скелет нижних конечностей образован костями тазового пояса и костями свободных нижних конечностей.
Тазовый пояс состоит из 2 тазовых костей, каждая из которых образована сросшимися подвздошной, лобковой и седалищной костями. Таз соединяет свободные конечности с туловищем и образует полость, содержащие некоторые внутренние органы. Скелет свободной нижней конечности (бедро, голень, стопа) состоит из бедренной, большой и малой берцовых костей, костей стопы.
Мышцы, – активная часть опорно-двигательной системы.
Скелетные мышцы образованы поперечно-полосатыми мышечными волокнами. Волокна образуют брюшко мышцы, которое на концах переходит в сухожилия, прикрепляющиес5.2.3. Строение и функции системы органов кровообращения и лимфообращения
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: аорта, артерии, ацетилхолин, вены, давление крови, капилляры, клапаны (двустворчатые, трехстворчатые, полу лунные, карманные), кровообращение, кровотечение (капиллярное, венозное, артериальное), круги кровообращения, лимфообращение.
Кровеносная и лимфатическая системы объединяют все системы органов, обеспечивая обмен веществ между кровью и тканями.
Сердечно-сосудистая система замкнутая, состоит из четырехкамерного сердца и кровеносных сосудов, образующих 2 круга кровообращения – большой и малый (легочный).
Сердце – полый мышечный орган, состоящий из левого и правого предсердий, разделенных перегородкой и левого и правого желудочков, также разделенных полной перегородкой. Между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны. Они препятствуют обратному току крови из аорты и легочного ствола в сердце. В правой половине сердца – трехстворчатый, а в левой – двухстворчатыйклапаны. На границе левого желудочка и аорты, правого желудочка и легочного ствола находятся полулунные клапаны. Сердечная мышца состоит из поперечно-полосатых мышечных волокон.
Сердце может некоторое время сокращаться автоматически, даже будучи изолированным от организма. Эта его способность сокращаться под влиянием собственных нервных импульсов, возникающих в правом предсердии, называется автоматией.
Работа сердца состоит из трех фаз, объединенных в сердечный цикл:
– систола предсердий – 0,1 сек – поступление крови из предсердий в желудочки. Створчатые клапаны открыты;
– систола желудочков – 0,3 сек – поступление крови из желудочков в аорту и легочный ствол. Створчатые клапаны закрыты. Полу лунные – открываются;
– диастола предсердий и желудочков – 0,4 сек, общее расслабление сердца. Полулунные клапаны закрыты.
Средняя нормальная частота сердечных сокращения – 60—75 уд/мин. У тренированных людей частота сокращений сердца меньше. У новорожденных – 140 уд/мин.
Центры, регулирующие сердечную деятельность, находятся в продолговатом и спинном мозге, гипоталамусе и коре больших полушарий.Парасимпатические волокна замедляют работу сердца, симпатические – усиливают.
Гуморальная регуляция осуществляется гормонами надпочечников – адреналином (усиливает работу сердца) и ацетилхолином (замедляет работу сердца), а также гормоном щитовидной железы – тироксином (учащает сердечный ритм).
Кровеносные сосуды делятся на артерии, вены и капилляры.
Артерии обладают толстыми стенками, с большим количеством эластических и гладких мышечных волокон. Давление крови и скорость кровотока в них наибольшие. Артерии несут артериальную кровь от сердца. Исключение составляют легочные артерии, несущие венозную кровь к легким.
Вены состоят из трех слоев, но эластических и мышечных волокон в них меньше. Несут венозную кровь к сердцу, за исключениемлегочных вен, несущих артериальную кровь от легких к сердцу.
Капилляры – мельчайшие кровеносные сосуды, стенки которых состоят из одного слоя клеток. Через стенки капилляров происходят обменные процессы между кровью и тканями.
Движение крови по сосудам. Кровь циркулирует по системе органов кровообращения, связывающей все органы человека.
Движение крови по сосудам определяется разностью давлений крови в артериях и венах. Эта разность давлений создается работой сердца и силой сопротивления стенок сосудов току крови. Непрерывность тока крови обеспечивается эластичностью сосудов и колебаниями их стенок. Движению крови в венах способствуют венозные клапаны и скелетные мышцы, сокращение которых проталкивает кровь к сердцу. Крупные вены обладают присасывающим действием, возникающим при увеличении объема грудной полости.
Процесс циркуляции крови называется гемодинамикой. Скорость кровотока зависит от разности давлений крови в начале и конце каждого круга кровообращения, от сопротивления сосудов и от суммарной ширины просвета сосудов.
Скорость кровотока в аорте равна 0,5 м/сек, в капиллярах – 0,00005 м/сек, в венах – 0,25 м/сек. Суммарная площадь поперечного сечения капилляров в 10 тыс. раз больше площади поперечного сечения аорты, именно поэтому там самая низкая скорость кровотока.
Давление крови отражает состояние сердечной мышцы и стенок сосудов. Его разность в начале и в конце круга кровообращения обеспечивает движение крови по сосудам. Различают систолическое и диастолическое давление. Систолическое давление в норме равно 120 мм рт. ст., диастолическое – 80 мм рт. ст.
По мере продвижения крови по сосудистому руслу давление падает. Минимальных значений оно достигает в полых венах, во время вдоха.
При физической нагрузке давление крови повышается. У людей пожилого возраста стенки кровеносных сосудов теряют эластичность, что также ведет к повышению артериального давления.
Артериальный пульс – это ритмические колебания стенок артерий, вызванные поступлением крови в аорту во время систолы левого желудочка. Пульс, его частота и ритмичность отражает состояние сердечно-сосудистой системы.
Регуляция кровообращения осуществляется сосудодвигательным центром продолговатого мозга. Симпатические нервы суживают просветы сосудов, парасимпатические – расширяют. Сосуды мозга, легких и сердца не суживаются при возбуждении симпатических волокон.
К гуморальным регуляторам просвета сосудов относятся сосудосуживающие гормоны – адреналин, вазопрессин и сосудорасширяющие – ацетилхолин, гистамин.
Круги кровообращения. Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке. Из правого желудочка венозная кровь поступает влегочный ствол, который делится на правую и левую легочные артерии. В легких кровь становится артериальной и возвращается по четырем легочным венам в левое предсердие. Там малый круг кровообращения завершается. Большой круг начинается в левом желудочке. Кровь поступает в аорту и две коронарные артерии сердца. Аорта имеет восходящую и нисходящую части. Восходящая часть переходит в дугу аорты, от которой отходят сонные и подключичные артерии. По ним кровь движется к голове, верхним конечностям. Нисходящая часть образует грудную и брюшную аорты. Их ветви снабжают кровью органы грудной и брюшной полости, органы малого таза, нижние конечности. От верхней части туловища кровь поступает в правое предсердие по верхней полой вене. Нижняя полая вена собирает кровь от нижней части туловища и от непарных органов брюшной полости – желудка, кишечника, поджелудочной железы и селезенки. Кровь от этих органов поступает сначала в воротную вену печени. Там происходит дезинтоксикация (очищение, обезвреживание) крови. Затем по двум печеночным венам кровь направляется в нижнюю полую вену. Верхняя и нижняя полые вены впадают в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.
Часть от общего объема крови «депонируется» в кровяных депо – селезенке, печени, коже. Депонированная кровь является резервом, который не требуется организму в спокойном состоянии, но может оказаться необходимым при напряженной работе и кровопотерях. Депонированная кровь восполняет недостаток объема крови, кислорода и глюкозы.
Лимфообращение. Лимфатическая система обеспечивает отток жидкостей от органов, выполняет кроветворную и защитную функции, участвует в обмене веществ (в лимфу поступают продукты расщепления жиров). Из клеточных элементов, в норме, в ней встречаются только лимфоциты и в очень ограниченном количестве эритроциты. Белков в лимфе меньше, чем в плазме крови. Состав лимфы не является постоянным.
Лимфа образуется из тканевой жидкости, которая фильтруется в лимфатических капиллярах. От них отходят более крупные лимфатические сосуды. По левому и правому лимфатическим протокам лимфа идет в вены большого круга кровообращения. В определенных местах лимфатической системы есть скопления лимфатических узлов – подмышечные, паховые, подчелюстные и др. В них скапливаются защитные клетки крови – лимфоциты. Тут происходит обезвреживание микроорганизмов. При воспалительных инфекционных заболеваниях лимфоузлы увеличиваются в размерах, становятся болезненными и прощупываются пальцами. Движение лимфы обеспечивается сокращением стенок лимфатических сосудов, клапанами, препятствующими обратному току лимфы, сокращением скелетных мышц и отрицательным давлением в грудной полости.
я к костям.
Работа мышц. Мышечное волокно возбуждается нервными импульсами, поступающими от мотонейронов. Передача возбуждения происходит в нервно-мышечном синапсе. Сокращение мышцы складывается из суммы сокращений отдельных мышечных волокон.
Утомление мышц – временное понижение работоспособности органа. Утомление мышц связано с накоплением в них молочной кислоты. Кроме того, при утомлении расходуются запасы гликогена, а следовательно, снижается интенсивность синтеза АТФ.
Работоспособность мышц повышается при тренировках.
Кожа, ее строение и функции
Кожа – один из важнейших органов человека, выполняющих защитную, терморегуляционную, выделительную, рецепторную функции. Ее общая поверхность составляет около 1,5—1,8 м2 . Производными кожи являются волосы, ногти, сальные и потовые железы. Кожа образована эпидермисом, дермой и подкожно-жировой клетчаткой. Эпидермис состоит из нескольких слоев клеток. Клетки самого наружного рогового слоя эпидермиса полностью обновляются за 7—10 дней. Цвет кожи зависит от количества пигмента меланина. Дермаили собственно кожа. В дерме находятся мышечные клетки, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания-рецепторы. Холодовые рецепторы расположены ближе к поверхности кожи, тепловые находятся в дерме. Болевые раздражения воспринимаются свободными нервными окончаниями. К дерме прилегает слой подкожной жировой клетчатки. Он состоит из рыхлой соединительной ткани. Толщина жировой ткани варьирует в зависимости от места расположения. На ягодицах и подошвах ее особенно много.
В дерме находятся потовые железы и сальные железы, которые своими выводными протоками открываются на поверхности кожи порами. Больше всего потовых желез находится в коже ладоней, подмышечных впадин, подошв ног. Пот по составу близок к моче и содержит воду, хлорид натрия, мочевую кислоту, аммиак, мочевину. Потоотделение обеспечивает терморегуляцию и выведение продуктов обмена.
Сальные железы открываются своими протоками в волосяную сумку. Их секрет придает коже эластичность и смазывает волосы, предохраняет ее от микроорганизмов. Там, где нет волос, протоки сальных желез открываются на поверхность кожи.
Волос состоит из корня и стержня. Корень волоса погружен в волосяную луковицу, окруженную волосяной сумкой. Она снабжена сосудами и нервами. Рост волоса происходит за счет деления клеток волосяной сумки. Волосы поднимаются сокращением гладких мышц. Снаружи волос покрыт кутикулой. К старости волосы седеют из-за потери пигмента.
Ногти – это роговые пластинки, лежащие в ногтевом ложе, состоящем из ростового эпителия и соединительной ткани. Кожа ногтевого ложа снабжена кровеносными сосудами и нервными окончаниями.
Терморегуляционная функция кожи заключается в изменении теплопродукции и теплоотдачи при изменениях температуры окружающей среды. При повышении температуры теплопродукция уменьшается, т.е. организм меньше вырабатывает тепла. Интенсивность обмена веществ снижается. В это же время увеличивается теплоотдача: капилляры расширяются, кожа краснеет, выделяется пот. Увеличение теплоотдачи предохраняет организм от перегрева. При понижении температуры развиваются обратные процессы: капилляры сужаются, теплопродукция увеличивается, температура крови повышается.
5.2.4. Размножение и развитие организма человека[7]
Развитие организма человека. В развитии зародыша человека выделяют эмбриональный и постэмбриональный периоды.
Эмбриональный период (в среднем 280 сут.) делится на начальный, зародышевый и плодный периоды.
Начальный период – 1-я неделя развития. В этот период происходит формирование бластулы и ее прикрепление к слизистой матки.
Зародышевый период – 2-я – 8-я недели. Кровь матери и плода не смешивается. Органы начинают закладываться к концу 3-й недели. На 5-й неделе образуются зачатки конечностей, на 6—8-й неделях глаза смещаются к передней поверхности лица, черты которого начинают обозначаться. К концу 8-й недели закладка органов заканчивается и начинается формирование органов и систем органов.
Плодный период – с 9-й недели до рождения. Головка и туловище формируются к концу 2-го месяца. На 3-м месяце формируются конечности. На 5-м месяце начинаются шевеления плода, к концу 6-го месяца заканчивается формирование внутренних органов. На 7—8-м месяцах плод жизнеспособен. На 40-й неделе наступают роды.
Постэмбриональный период развития ребенка включает следующие периоды: новорожденности – первые 4 недели после рождения; грудной – с 4-й недели до 1 года;
ясельный – от 1 до 3 лет; дошкольный – с 3 до 6 лет; школьный – с 6—7 до 16—17 лет.