Работа сердца и ее регуляция. Работа сердца слагается из ритмично сменяемых друг друга сердечных циклов -- периодов, охватывающих одно сокращение и последующее расслабление сердца. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, расслабление --диастолой.Причина неутомляемости сердца заключена в ритмическом чередовании сокращений и расслаблений миокарда.

Последовательные ритмические сокращения и расслабления предсердий и желудочков и деятельность клапанов сердца обеспечивают однонаправленное движение крови из предсердий в желудочки, а из желудочков -- в малый и большой круги кровообращения.

Сокращения сердца происходят в результате периодически возникающих процессов возбуждения в самой сердечной мышце. Вследствие этого сердечная мышца способна к сокращениям, будучи изолированной от организма. Это свойство получило название автоматии. Зона возникновения возбуждения, называемая синусно-предсердным узлом или водителем ритма, расположена в стенке правого предсердия рядом с местом впадения верхней и нижней полых вен.

От нее берут начало нервные проводящие пути, по которым возникшее возбуждение проводится в левое предсердие, а затем в желудочки. Сердечные сокращения непроизвольны, т. е. человек не может волевым усилием изменить частоту и силу сокращений.

Изменение ритма работы сердца регулируется нервной и эндокринной системами. Импульсы, поступающие от симпатического отдела вегетативной нервной системы, учащают работу сердца, а идущие от парасимпатического -- замедляют ее. Гормон надпочечников адреналин учащает и усиливает деятельность сердца, а ацетилхолин замедляет и ослабляет его работу. Частоту сердечных сокращений увеличивает также гормон щитовидной железы тироксин.

Артерии. Кровоток в артериальной системе. Артерии вмещают лишь 10--15% объема циркулирующий крови. Их основными функциями являются: быстрая доставка крови к органам и тканям, а также обеспечение высокого давления, необходимого для поддержания непрерывного тока крови через капилляры.

Строение артерий соответствует их функциям. Стенки как крупных артерий, так и мелких артериол состоят из трех слоев. Их полость выстилает однослойный эпителий --эндотелий.

Средний слой представлен гладкими мышцами, способными обеспечивать расширение и сужение просвета сосудов.

Внешний слой -- это фиброзная оболочка. В стенке артерий много эластических волокон.

Давление крови в артериальной системе пульсирующее. Периодическое толчкообразное расширение стенок артерий, синхронное с сокращениями сердца называется пульсом.

Капилляры. Кровоток в капиллярах. Капилляры -- самые тонкие (диаметр 0,005--0,007 мм) и короткие (0,5--1,1 мм) кровеносные сосуды, состоящие из однослойного эпителия. Они располагаются в межклеточных пространствах, тесно прилегая к клеткам тканей и органов. Общее число капилляров огромно.

Малая толщина этого слоя, тесный контакт его с клетками органов и тканей, низкая скорость потока крови (0,5--1,0 мм/'с) обеспечивают возможность быстрого обмена веществами между кровью капилляров и межклеточной жидкостью.

В стенке капилляров имеются поры, через которые вода и растворенные в ней неорганические вещества (глюкоза, кислород и др.) могут легко переходить из плазмы крови в тканевую жидкость в артериальном конце капилляра, где давление крови составляет 30--35 мм рт. ст.

Вены. Кровоток в венах. Кровь, пройдя капилляры и обогатившись углекислым газом и другими продуктами жизнедеятельности, поступает в венулы, которые, сливаясь, образуют все более крупные венозные сосуды. Они несут кровь к сердцу вследствие действия нескольких факторов:

1) в начале венозной системы большого круга кровообращения давление составляет примерно 15 мм рт. ст., а в правом предсердии в фазе диастолы оно равно нулю. Эта разница способствует притеканию крови из вен в правое предсердие;

2) вены имеют полулунные клапаны, поэтому сокращения скелетной мускулатуры, приводящие к сдавливанию вен, вызывают активное нагнетание крови по направлению к сердцу;

3) при вдохе возрастает отрицательное давление в грудной полости, что способствует оттоку крови из крупных вен к сердцу.

Диаметр самых крупных полых вен составляет 30 мм, вен ---5 мм, венул --- 0,02 ммБольшой и малый круги кровообращения. В теле человека кровь движется по двум кругам кровообращения -- большому (туловищному) и малому (легочному).

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, из которого артериальная кровь выбрасывается в самую крупную по диаметру артерию --аорту. Аорта делает дугу влево и затем проходит вдоль позвоночника, разветвляясь на более мелкие артерии, несущие кровь к органам. В органах артерии разветвляются на более мелкие сосуды-- артериолы, которые переходят в сеть капилляров, пронизывающих ткани и доставляющих им кислород и питательные вещества. Венозная кровь по венам собирается в два крупных сосуда -- верхнюю и нижнюю полые вены, которые вливают ее в правое предсердие (рис. 13.8).

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, откуда выходит артериальный легочный ствол, который разделяется на цвелегочные артерии, несущие кровь к легким. В легких крупные артерии ветвятся на более мелкие артериолы, переходящие в сеть капилляров, густо оплетающих стенки альвеол, где и происходит обмен газами. Насыщенная кислородом артериальная кровь по легочным венам поступает в левое предсердие. Таким образом, в артериях малого круга кровообращения течет венозная кровь, в венах -- артериальная.

Не весь объем крови в организме циркулирует равномерно. Значительная часть крови находится в кровяных депо -- печени, селезенке, легких, подкожных сосудистых сплетениях. Значение кровяных депо заключается в возможности быстрого обеспечения кислородом тканей и органов при экстренных ситуациях.

Нервная и гуморальная регуляция движения крови. Кровь в организме распределяется между органами в зависимости от их активности. Работающий орган усиленно снабжается кровью за счет уменьшения кровоснабжения других областей тела. Сужение и расширение сосудов, благодаря которым перераспределяется кровь между органами тела человека, происходит вследствие сокращения и расслабления гладких мышц, находящихся в стенках кровеносных сосудов. К ним подходят нервные волокна от двух отделов вегетативной нервной системы. Возбуждение симпатических нервов вызывает сужение просвета сосудов; возбуждение парасимпатических нервов оказывает противоположный эффект. Гормон надпочечников адреналин оказывает сосудосуживающее действие (кроме сосудов сердца и головного мозга) и повышает артериальное давление.

Возрастные особенности системы кровообращения: Еще одним важным показателем сердечно-сосудистой системы является артериальное давление. Оно представляет собой переменное давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде. Величина давления определяется работой сердца, количеством крови, поступающим в сосудистую систему, интенсивностью ее оттока на периферию, сопротивлением стенок сосудов, вязкостью крови, эластичностью сосудов. Наиболее высокое давление - в аорте. По мере продвижения крови по сосудам давление ее снижается. Наиболее заметно снижается давление в артериолах и капиллярах.

Во время систолы желудочков кровь с силой выбрасывается в аорту, давление крови при этом наибольшее. Это наивысшее давление называют систолическим. В фазе диастолы (расслабления) сердца артериальное давление понижается и становится диастолическим.

В плечевой артерии человека систолическое давление составляет 110-125 мм рт. ст., а диастолическое - 60-85 мм рт. ст. У детей кровяное давление значительно ниже, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем у него больше капиллярная сеть и шире просвет кровеносных сосудов, а, следовательно, и ниже давление крови.

В последующие периоды, особенно в период полового созревания рост сердца опережает рост кровеносных сосудов. Это отражается на величине кровяного давления, иногда наблюдается так называемая юношеская гипертония, когда нагнетательная сила сердца встречает сопротивление со стороны относительно узких кровеносных сосудов, а масса тела в этот период значительно увеличивается. Такое повышение давления, как правило, носит временный характер. Однако юношеская гипертония требует осторожности при дозировании физической нагрузки. После 50 лет максимальное давление обычно повышается до 130-145 мм рт. ст.

Кровообращение плода имеет свои особенности, связанные, прежде всего с тем, что до рождения кислород поступает в организм плода через плаценту и так называемую пупочную вену. Пупочная вена разветвляется на два сосуда, один питает печень, другой соединяется с нижней полой веной. В результате в нижней полой вене происходит смешение крови, богатой кислородом, с кровью, прошедшей через печень и содержащей уже продукты обмена. Через нижнюю полую вену смешанная кровь попадает в правое предсердие. Далее кровь проходит в правый желудочек и затем выталкивается в легочную артерию, меньшая часть крови течет в легкие, а большая часть через боталлов проток попадает в аорту. Наличие боталлова протока, соединяющего легочную артерию с аортой, является второй специфической особенностью в кровообращении плода. В результате соединения легочной артерии и аорты оба желудочка сердца нагнетают кровь в большой круг кровообращения. Кровь с продуктами обмена возвращается в материнский организм через пупочные артерии и плаценту.

Таким образом, циркуляция в организме плода смешанной крови, его связь через плаценту с системой кровообращения матери и наличие боталлова протока являются основными особенностями кровообращения плода. У новорожденного ребенка связь с материнским организмом прекращается и его собственная система кровообращения берет на себя все необходимые функции. Боталлов проток теряет свое функциональное значение и вскоре зарастает соединительной тканью.

Немало информации несет знание скорости кругооборота крови. Скорость течения крови с возрастом замедляется, что связано с увеличением длины сосудов, а в более поздние периоды со значительным снижением эластичности кровеносных сосудов. Более частые сердечные сокращения у детей также способствуют большей скорости движения крови. У новорожденного кровь совершает полный кругооборот, т. е. проходит большой и малый круги кровообращения, за 12 с, у 3-летних - за 15 с, в 14 лет - за 18,5 с. Время кругооборота крови у взрослых составляет 22 с.

возрастные особенности регуляции кровообращения. К моменту рождения ребенка в сердечной мышце достаточно хорошо выражены нервные окончания симпатических и парасимпатических нервов. В раннем детском возрасте (до 2-3 лет) преобладают тонические влияния симпатических нервов на сердце, о чем можно судить по частоте сердечных сокращений (у новорожденных до 140 ударов в минуту). Тонус центра блуждающего нерва в этом возрасте низок.

Первые признаки влияния блуждающего нерва на сердечную деятельность обнаруживаются в 3-4-месячном возрасте. В этом возрасте можно вызвать рефлекторное замедление сердечного ритма, надавливая на глазное яблоко. В первые годы жизни ребенка формируются и закрепляются тонические влияния блуждающего нерва на сердце. В младшем школьном возрасте роль блуждающего нерва значительно усиливается, что проявляется в снижении частоты сердечных сокращений.

19. Дыхание

Дыхание -- совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и выделение во внешнюю среду углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками для окисления органических веществ с освобождением энергии, расходуемой в процессе жизнедеятельности (клеточное, или тканевое, дыхание).

Газообмен -- обмен газов между кровью и атмосферным воздухом -- осуществляется органами дыхания. Они состоят из воздухоносных путей и легких. Воздухоносные пути начинаются носовой полостью, затем следуют носоглотка, гортань, трахея и бронхи.

Носовая полость, в которую воздух поступает через ноздри, разделена костно-хрящевой перегородкой на две половины. В каждой из них имеется по три носовых хода. В нижний открывается носослезный канал. В задней части носовая полость через два внутренних отверстия (хоаны) сообщается с носоглоткой. Функциями носовой полости являются: обогрев и увлажнение вдыхаемого воздуха за счет интенсивного кровоснабжения и секреции слизистой оболочки носовых ходов, а также очищение его от пыли и микроорганизмов (за счет эпителия).

Из носовой полости через хоаны воздух поступает в носоглотку, затем в ротовую часть глотки --ротоглотку, в которой сходятся дыхательные и пищеварительные пути. Далее воздух продвигается в гортань -- полый орган, стенки которого образованы тремя непарными (надгортанный, щитовидный и перстневидный) и тремя парными (черпаловидные, рожковидные и клиновидные) хрящами, подвижно соединенными друг с другом. Самый крупный из них щитовидный хрящ находится спереди гортани.

Внутри гортани натянуты голосовые связки, между которыми имеется голосовая щель. Звуки голоса появляются при вибрации голосовых связок под действием воздуха, поступающего под давлением из легких. Высота звука определяется длиной голосовых связок: чем длиннее связки, тем меньше частота их колебания и тем ниже голос.

Внизу гортань переходит в трахею -- трубку длиной 10-- 13 см, служащую для прохождения воздуха в легкие и обратно. Функции такие же, как у носоглотки.

Нижний конец трахеи разделяется на два бронха, которые входят в левое и правое легкие. Бронхи многократно ветвятся на более тонкие трубочки -- бронхиолы, и в результате формируется бронхиальное дерево.

Бронхиолы -- последние элементы воздухоносных путей. Концы бронхиол образуют расширения -- альвеолярные ходы, на стенках которых находятся выпячивания в форме полушарий (диаметром 0,2--0,3 мм) -- легочные пузырьки, или альвеолы.

Легкие -- парные губчатые органы, образованные бронхами, бронхиолами и альвеолами. Они расположены в грудной полости и разделены между собой сердцем и крупными кровеносными сосудами. На внутренней поверхности легких находятся ворота легких -- место вхождения в легкие бронхов, нервов и кровеносных сосудов. Глубокими щелями правое легкое разделено на три доли, а левое --на две.

Снаружи легкие покрыты тонкой оболочкой --легочной плеврой, которая переходит в пристеночную плевру, выстилающую внутреннюю поверхность грудной стенки и диафрагмы.

Основная функция легких -- обеспечение газообмена между внешней средой и организмом.

Для осуществления газообмена необходима смена воздуха в альвеолах --вентиляция. Ритмические дыхательные движения -- вдох и выдох -- совершаются с помощью межреберных мышц и диафрагмы. При сокращении наружных межреберных мышц и диафрагмы ребра приподнимаются, выступают вперед, диафрагма уплощается и опускается. В результате объем грудной клетки увеличивается, и соответственно возрастает объем легких. Эластичные альвеолы растягиваются, в их полости снижается давление, и воздух через воздухоносные пути устремляется в них -- происходит вдох.

При выдохе объем грудной клетки и легких уменьшается за счет расслабления мышц вдоха и сокращения внутренних межреберных мышц. Это приводит к опусканию ребер и подъему купола диафрагмы. Давление в альвеолах возрастает, становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу. При форсировании вдоха и выдоха в дыхательных движениях участвуют и другие группы мышц (грудные и мышцы живота).

Газообмен в легких совершается вследствие диффузии газов через тонкие эпителиальные стенки альвеол и капилляров. Содержание кислорода в альвеолярном воздухе значительно выше, чем в венозной крови капилляров, а углекислого газа меньше. В результате парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 100-- 110 мм рт. ст., а в легочных капиллярах -- 40 мм рт. ст. Парциальное давление углекислого газа, наоборот, выше в венозной крови (46 мм рт. ст.), чем в альвеолярном воздухе (40 мм рт. ст.). Вследствие различия парциального давления газов кислород альвеолярного воздуха будет диффундировать в медленно протекающую кровь капилляров альвеол, а углекислый газ -- в обратном направлении. Поступившие в кровь молекулы кислорода взаимодействуют с гемоглобином эритроцитов н в виде образовавшегося оксигемоглобина переносятся к тканям.

Газообмен в тканях осуществляется по аналогичному принципу. В результате окислительных процессов в клетках тканей и органов концентрация кислорода меньшая, а углекислого газа большая, чем в артериальной крови. Поэтому кислород из артериальной крови диффундирует в тканевую жидкость, а из нее -- в клетки. Движение углекислого газа происходит в противоположном направлении. В результате кровь из артериальной, богатой кислородом, превращается в венозную, обогащенную углекислым газом.

Движущей силой газообмена является разность в содержании и, как следствие, парциальном давлении газов в клетках тканей и капиллярах.

Дыхание регулируется дыхательным центром, расположенным в продолговатом мозге. Он представлен центром вдоха и центром выдоха. Нервные импульсы, возникающие в этих центрах поочередно, по нисходящим путям доходят до двигательных диафрагмальных и межреберных нервов, управляющих движениями соответствующих дыхательных мышц. Информацию о состоянии органов дыхания нервные центры получают от многочисленных механо- и хеморецепторов, расположенных в легких, воздухоносных путях, дыхательных мышцах.

Гуморальная регуляция дыхания заключается в том, что увеличение в крови углекислого газа повышает возбудимость центра вдоха благодаря получению нервных импульсов от хеморецепторов, расположенных в крупных артериальных сосудах, стволе мозга.

Помимо дыхательного центра в регуляции дыхания принимает участие и кора больших полушарий. Благодаря ее контрольным функциям человек способен произвольно изменять ритм и глубину дыхания и задерживать его на непродолжительное время. Защитные дыхательные рефлексы -- чихание и кашель -- способствуют удалению попавших в дыхательные пути инородных частиц, излишков слизи и т. д.

Развитие органов дыхания в онтогенезе: Легкие и воздухоносные пути начинают развиваться у эмбриона на 3-й неделе из мезодермальной мезенхимы. В дальнейшем в процессе роста формируется долевое строение легких, после 6 месяцев образуются альвеолы. В 6 месяцев поверхность альвеол начинает покрываться белково-липидной выстилкой - сурфактантом. Его наличие является необходимым условием нормальной аэрации легких после рождения. При недостатке сурфактанта после попадания в легкие воздуха альвеолы спадаются, что приводит к тяжелым расстройствам дыхания и без лечения.

Легкие плода как орган внешнего дыхания не функционируют. Но они не находятся в спавшем состоянии, альвеолы и бронхи плода заполнены жидкостью. У плода, начиная с 11-й недели, появляются периодические сокращения инспираторных мышц - диафрагмы и межреберных мышц.

В конце беременности дыхательные движения плода занимают 30-70% всего времени. Частота дыхательных движений обычно увеличивается ночью и по утрам, а также при увеличении двигательной активности матери. Дыхательные движения необходимы для нормального развития легких. После их выключения развитие альвеол и увеличение массы легких замедляется. Помимо этого дыхательные движения плода представляют собой своего рода подготовку дыхательной системы к дыханию после рождения.

Рождение вызывает резкие изменения состояния дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозгу, приводящие к началу вентиляции. Первый вдох наступает, как правило, через 15-70 сек. после рождения. Основными условиями возникновения первого вдоха являются:

1. повышения в крови гуморальных раздражителей дыхательного центра, СО₂, Н⁺ и недостатка О₂;

2. резкое усиление потока чувствительных импульсов от рецепторов кожи (холодовых, тактильных), проприорецепторов, вестибулорецепторов. Эти импульсы активируют ретикулярную формацию ствола мозга, которая повышает возбудимость нейронов дыхательного центра;

3. устранение источников торможения дыхательного центра. Раздражение жидкостью рецепторов, расположенных в области ноздрей, сильно тормозит дыхание (рефлекс ныряльщика). Поэтому сразу после появления головы плода акушеры удаляют с лица слизь и околоплодные воды.

Таким образом, возникновение первого вдоха является результатом одновременного действия ряда факторов.

Начало вентиляции легких сопряжено с началом функционирования малого круга кровообращения. Кровоток через легочные капилляры резко усиливается. Легочная жидкость всасывается из легких в кровеносное русло, часть жидкости всасывается в лимфу.

У детей младшего возраста спокойное дыхание - диафрагмальное. Это связано с особенностями строения грудной клетки. Ребра расположены под большим углом к позвоночнику, поэтому сокращение межреберных мышц менее эффективно изменяет объем грудной полости. Энергетическая стоимость дыхания ребенка гораздо выше, чем у взрослого. Причина - узкие воздухоносные пути и их высокая аэродинамическая сопротивляемость, а также низкая растяжимость легочной ткани.

Другой отличительной особенностью является более интенсивная вентиляция легких в пересчете на килограмм массы тела с целью удовлетворения высокого уровня окислительных процессов и меньшая проницаемость легочных альвеол для О₂ и СО₂.

Так, у новорожденных частота дыхания составляет 44 цикла в минуту, дыхательный объем - 16 мл, минутный объем дыхания - 720 мл/мин. У детей 5-8-летнего возраста частота дыхания снижается и достигает 25-22 циклов в минуту, дыхательный объем - 160-240 мл, а минутный объем дыхания - 3900-5350 мл/мин. У подростков частота дыхания колеблется от 18 до 17 циклов минуту, дыхательный объем - от 330 до 450 мл, минутный объем дыхания - от 6000 до 7700 мл/мин. Эти величины наиболее близки к уровню взрослого человека.

С возрастом увеличиваются жизненная емкость легких, проницаемость легочных альвеол для О₂ и СО₂. Это связано с увеличением массы тела и работающих мышц, с ростом потребности в энергетических ресурсах. Кроме того, дыхание становится более экономичным, об этом свидетельствуют снижение частоты дыхания и дыхательного объема.

Наибольшие морфофункциональные изменения в легких охватывают возрастной период до 7-8 лет. В этом возрасте отмечается интенсивная дифференцировка бронхиального дерева и увеличение количества альвеол. Рост легочных объемов связан также с изменением диаметра альвеол. В период с 7 до 12 лет диаметр альвеол увеличивается вдвое, к взрослому состоянию - втрое. Общая поверхность альвеол увеличивается в 20 раз.

Таким образом, развитие дыхательной функции легких происходит неравномерно. Наиболее интенсивное развитие отмечается в возрасте 6-8, 10-13, 15-16 лет. В эти возрастные периоды преобладает рост и расширение трахеобронхиального дерева. Кроме того, в это время наиболее интенсивно протекает процесс дифференцировки легочной ткани, который завершается к 8-12 годам. Критические периоды для развития функциональных возможностей системы дыхания наблюдаются в возрасте 9-10 и 12-13 лет.

Этапы созревания регуляторных функций легких делятся на три периода: 13-14 лет (хеморецепторный), 15-16 лет (механорецепторный), 17 лет и старше (центральный). Отмечена тесная связь формирования дыхательной системы с физическим развитием и созреванием других систем организма.

Интенсивное развитие скелетной мускулатуры в возрасте 12-16 лет сказывается на характере возрастных преобразований дыхательной системы подростка. В частности, у подростков с высокими темпами роста часто отмечается отставание развития органов дыхания. Внешне это проявляется в форме отдышки даже при выполнении небольших физических нагрузок. Такие дети жалуются на быструю утомляемость, имеют низкую мышечную работоспособность, избегают занятий с интенсивными физическими упражнениями. Для них рекомендуется постепенное увеличение занятий физической культурой под контролем врача.

В отличие от них, у подростков, занимающихся спортом, годовые прибавки роста меньше, а функциональные возможности легких выше. Но в целом развитие органов дыхания у подавляющей части детей несет на себе «отпечатки цивилизации». Низкая двигательная активность ограничивает подвижность грудной клетки. Дыхание в этом случае поверхностное, а его физиологическая ценность невелика. Необходимо учить детей правильному и глубокому дыханию, что является необходимым условием сохранения здоровья, расширения возможности адаптации к физическим нагрузкам

20. Пищеварение

Энергией для человека является потребляемая пища, содержащая питательные вещества -- белки, жиры и углеводы.

Питательные вещества -- это жизненно необходимые составные части пищи, используемые организмом как пластический материал для построения живого вещества клеток и служащие источником энергии, необходимой для его жизнедеятельности. Организму нужны также минеральные соли, вода, витамины. Все эти вещества также поступают с пищей. Но лишь вода, минеральные соли и витамины усваиваются организмом в том виде, в каком они находятся в пище. Белки, жиры и углеводы, являясь высокомолекулярными соединениями, не могут всасываться в пищеварительном тракте и усваиваться организмом без предварительного расщепления до более простых соединений.

Пищеварение -- это совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение пищи, химическое расщепление макромолекул питательных веществ на компоненты, пригодные для всасывания и участия в обмене веществ. Таким образом, функциями пищеварительной системы являются: секреторная, всасывательная, моторная.

Секреторная функция заключается в образовании железистыми клетками пищеварительных соков, содержащих ферменты, которые расщепляют белки, жиры и углеводы.

Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудка, тонкого и толстого кишечника. Этот процесс обеспечивает поступление переваренных органических веществ, солей, витаминов и воды во внутреннюю среду организма.

Моторная, или двигательная, функция осуществляется мускулатурой пищеварительного тракта и обеспечивает жевание, глотание, передвижение пищи по пищеварительному тракту и удаление непереваренных остатков.

Главнейшая роль в химической переработке пищи принадлежит ферментам. Они вырабатываются в слюнных железах, желудке, поджелудочной железе, кишечнике. Протеазы расщепляют белки, липазы -- жиры, а амилазы --углеводы.

Ферменты обладают высокой активностью, что позволяет расщеплять большое количество органических веществ.

Строение и функции органов пищеварительной системы. Система органов пищеварения представлена пищеварительным каналом длиной 8--10 м (ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник) и пищеварительными железами (слюнные, печень, поджелудочная железа).

Стенка пищеварительного тракта состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего.

Наружный слой образован волокнистой, соединительной тканью, средний слой-- мышечной. В полости рта, глотки и верхней части пищевода он представлен поперечнополосатой Благодаря сокращениям этих мышц пища продвигается по пищеварительному каналу и смешивается с пищеварительными соками.

Внутренний слой состоит из слизистого и подслизистого слоев, имеющих обильное крово и лимфо снабжение. Железистые клетки этого слоя выделяют слизь и пищеварительные соки. В нем же диффузно расположены эндокринные клетки, вырабатывающие гормоны, которые регулируют двигательную и секреторную деятельность пищеварительной системы.

Ротовая полость -- начальный отдел пищеварительного тракта, функциями которого являются опробывание вкуса и качества пищи, ее измельчение, начало расщепления углеводов, формирование пищевого комка и проталкивание его в следующий отдел. Она образована губами, щеками, нёбом, языком и мышцами дна ротовой полости. Двумя рядами зубов полость делится на преддверие и собственно полость рта. Размельчение пищи осуществляется зубами, сидящими в ячейках (альвеолах) верхней и нижней челюстей.

Язык -- мышечный орган, в слизистой оболочке которого расположены вкусовые рецепторы, дающие возможность ощутить вкус еды. Он также участвует в перемешивании пищи и проталкивании ее в глотку.

В ротовую полость открываются протоки трех пар слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных. Слюна -- прозрачная, слегка вязкая жидкость, имеющая слабощелочную реакцию. В ее состав входят вода (98--99%), неорганические соли (1--1,5%) и органические вещества: белок муцин и ферменты амилаза и мальтаза. Слизистый тягучий муцин обеспечивает пищевому комку легкость проглатывания. Содержащийся в слюне лизоцим выполняет бактерицидную функцию, растворяя клеточную оболочку бактерий. Увлажняя пищу, слюна растворяет отдельные ее частицы и этим облегчает воздействие на них ферментов. Количество и состав слюны зависят от характера пищи.

Пережеванная и смоченная слюной пища языком проталкивается к глотке, и происходит рефлекторный акт глотания.

Глотка --трубка конической формы (с расширением сверху) длиной около 13 см. Сокращаясь, мощные мышцы стенки глотки проталкивают пищевой комок в пищевод.

Пищевод -- мышечная трубка длиной около 25 см, лежащая позади трахеи. Через отверстие в диафрагме пищевод из грудной полости проникает в брюшную полость, где соединяется с желудком. Сокращения мышц пищевода продвигают пищевой комок в желудок.

Желудок -- расширенная часть пищеварительной трубки объемом около 1,5--2 л. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения мышц его стенок.

В желудке выделяют верхнюю часть -- дно, среднюю наибольшую часть - тело, а также нижнюю горизонтально расположенную часть -- привратник. Отверстие привратника ведет в двенадцатиперстную кишку.

Мышцы стенки желудка хорошо развиты и представлены тремя слоями волокон, имеющими разную ориентацию: продольными, кольцевыми и косыми. Слизистая оболочка желудка образует складки, увеличивающие ее поверхность. В толще слизистой оболочки содержится большое количество желез, вырабатывающих желудочный сок.

Железы состоят из секреторных клеток нескольких типов: главных, вырабатывающих пищеварительные ферменты, обкладочных, секретирующих соляную кислоту, и добавочных, выделяющих слизь.

В секреции желудочных желез выделяют две фазы: сложно-рефлекторную и желудочную.

Первая фаза секреции является результатом действия комплекса условных и безусловных раздражителей, предшествующих попаданию пищи в желудок (вид и запах пищи, разговоры о ней). Выделяемый в этой фазе желудочный сок называют запольным, или аппетитным. Он подготавливает желудок к восприятию пищи.

Вторая фаза-- желудочная, или нейрогумораль-ная, -- обусловлена раздражением пищей рецепторов слизистой оболочки желудка в результате механического и химического воздействия на них. Ведущую регуляторную роль в этой фазе играет гормон гастрин. Он активирует секрецию желудочного сока и регулирует двигательную активность желудка и кишечника. Сильное возбуждающее действие на желудочную секрецию оказывают вещества, содержащиеся в отварах мясной и овощной пищи. Жиры тормозят сокоотделение, поэтому жирная пища переваривается значительно дольше (8--10 ч), чем другие ее виды (3--4 ч).

В желудке за счет мышечных сокращений происходит перемешивание пищи с желудочным соком. Она действует как дезинфицирующее средство, уничтожая большинство поступающих с пищей бактерий, а также создает необходимую кислотность среды, при которой становятся активными ферменты желудочного сока. Желудочный сок содержит ферменты - пепсин, гастриксин и липазу, а так же много слизи - муцина.

Для переваривания пищи важную роль играет моторика желудка. Сокращение гладкой мускулатуры желудка происходит при наличии в нем пищи, а также без. Существует 2 вида мышечных сокращений желудка: перистола и перистальтика. Перистолой называют способность желудка плотно обхватывать находящиеся в нем пищевые массы. Выделяемый желудочный сок смачивает прилежащую к его стенкам пищу. Перистальтикой называют ритмичные, чередующиеся волнообразные сокращения мускулатуры желудка. Благодаря этому пища в желудке переваривается и продвигается к выходу из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Из желудка пищевая кашица небольшими порциями поступает в тонкий кишечник, имеющий три отдела: двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки общей длиной 5--7 м.

Слизистая оболочка тонкой кишки имеет выпячивания --ворсинки. Поверхность ворсинки представлена каемчатым эпителием. В соединительнотканной основе ворсинки имеются отдельные гладкомышечные волокна, благодаря которым ворсинка способна сокращаться.

В слизистой оболочке тонкого кишечника расположены многочисленные железы, вырабатывающие ежесуточно до 2 л кишечного сока -- непрозрачной вязкой жидкости.

Печень - самая крупная железа человеческого организма массой до 2 кг. Она расположена в брюшной полости справа непосредственно под диафрагмой и состоит из четырех неравных долей. Ее верхняя сторона выпуклая, нижняя -- слегка вогнутая. В центре нижней поверхности находятся ворота печени -- место прохождения крупных кровеносных сосудов, нервов и желчных протоков. Там же располагается желчный пузырь..

Желчь -- густоватая жидкость золотисто-желтого цвета. В ее состав входят желчные кислоты и пигменты (главным образом продукты распада гемоглобина), холестерин, минеральные соли.

Основные функции желчи следующие: перевод жиров в эмульгированное состояние, создание щелочной среды в тонком кишечнике, усиление активности всех пищеварительных ферментов и в особенности липазы, активирование процесса всасывания продуктов расщепления жира и витамина К, вырабатываемого бактериями толстого отдела кишечника, усиление перистальтических движений кишечника.

Поджелудочная железа - имеет вытянутую форму и внутри разделена перегородками на ряд долек. В железе различают головку, тело и хвост. Вдоль железы проходит общий проток, по которому поджелудочный сок, имеющий щелочную реакцию, выделяется в полость двенадцатиперстной кишки. Сок поджелудочной железы содержит ферменты, расщепляющие белки, жиры и углеводы.

Всасывание -- совокупность процессов, обеспечивающих перенос веществ из просвета кишки в кровь и лимфу. Осуществляется этот процесс через эпителии кровеносных и лимфатических капилляров кишечных ворсинок слизистой оболочки. Аминокислоты и моносахариды всасываются в кровеносные капилляры ворсинок. Током крови аминокислоты доставляются клеткам организма, в которых из них синтезируются белки. Часть моносахаридов используется на нужды клеток, а другая их часть поступает в печень, где запасается в виде животного крахмала -- гликогена. Ворсинки, сокращаясь, способствуют контакту поверхности слизистой оболочки тонкой кишки с пищевой кашицей (химусом), а также оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами.

Из тонкого кишечника химус поступает в толстую кишку (длина 1,5--2 м и диаметр 4--8 см). Начальный отдел толстого кишечника -- мешковидная слепая кишка с небольшим червеобразным отростком --аппендиксом. При воспалении этого отростка (аппендиците) может создаться угроза для жизни человека. За слепой кишкой следуют ободочная, сигмовидная и прямая кишки. Заканчивается прямая кишка анальным отверстием.

Через слизистую оболочку толстой кишки интенсивно всасывается вода, минеральные соли. Специализированные микроорганизмы кишечника расщепляют целлюлозную клеточную стенку растительной пищи, а также остатки непереваренных белков. В результате гнилостного распада белков образуются ядовитые вещества, которые всасываются через слизистую оболочку толстой кишки в кровь. Кровь, оттекающая от кишечника, по воротной вене поступает в печень, где ядовитые вещества обезвреживаются. Эта функция печени называется барьерной, или защитной. Микроорганизмы кишечника синтезируют витамины К и группы В, подавляют деятельность патогенных бактерий. Образующиеся каловые массы в толстой кишке периодически выводятся из организма (позыв к дефекации).

Возрастные особенности органов пищеварения: Наиболее существенные морфологические и функциональные отличия между органами пищеварения взрослого человека и ребенка наблюдаются только в первые годы постнатального развития. Функциональная активность слюнных желез проявляется с появлением молочных зубов (с 5-6 месяцев). Особенно значительное усиление слюноотделения происходит в конце первого года жизни. В течение первых двух лет интенсивно идет формирование молочных зубов. В возрасте 2-2,5 года ребенок имеет уже 20 зубов и может употреблять сравнительно грубую пищу, требующую пережевывания. В последующие годы, начиная с 5-6 лет, молочные зубы постепенно заменяются на постоянные.

В первые годы постнатального развития интенсивно идет формирование других органов пищеварения: пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, печени и поджелудочной железы. Меняются их размеры, форма и функциональная активность. Так, объем желудка с момента рождения до 1 года увеличивается в 10 раз. Форма желудка у новорожденного округлая, после 1,5 лет желудок приобретает грушевидную форму, а с 6-7 лет его форма ничем не отличается от желудка взрослых.

Значительно изменяется строение мышечного слоя и слизистой оболочки желудка. У детей раннего возраста наблюдается слабое развитие мышц и эластических элементов желудка. Желудочные железы в первые годы жизни ребенка еще недоразвиты и малочисленны, хотя и способны секретировать желудочный сок, в котором содержание соляной кислоты, количество и функциональная активность ферментов значительно ниже, чем у взрослого человека. Так, количество ферментов, расщепляющих белки, увеличивается с 1,5 до 3 лет, затем в 5-6 лет и в школьном возрасте до 12-14 лет. Содержание соляной кислоты увеличивается до 15-16 лет. Низкая концентрация соляной кислоты обусловливает слабые бактерицидные свойства желудочного сока у детей до 6-7 лет, что способствует более легкой восприимчивости детей этого возраста к желудочно-кишечным инфекциям.

В процессе развития детей и подростков существенно меняется и активность содержащихся в нем ферментов.

Особенно значительно меняется в первый год жизни активность фермента - химозина, действующего на белки молока. У ребенка 1-2 месяцев его активность в условных единицах равна 16-32, а в 1 год может достигать 500 ед., у взрослых этот фермент полностью теряет свое значение в пищеварении. С возрастом нарастает также активность других ферментов желудочного сока и в старшем школьном возрасте она достигает уровня взрослого организма.

Следует отметить, что у детей до 10 лет в желудке активно идут процессы всасывания, в то время как у взрослых эти процессы осуществляются в основном только в тонком кишечнике.

Поджелудочная железа развивается наиболее интенсивно до 1 года и в 5-6 лет. По своим морфофункциональным параметрам она достигает уровня взрослого организма к окончанию подросткового возраста (в 11-13 лет завершается ее морфологическое развитие, а в 15-16 лет - функциональное). Аналогичные темпы морфофункционального развития наблюдаются у печени и всех отделов кишечника.

Таким образом, развитие органов пищеварения идет параллельно с общим физическим развитием детей и подростков. Наиболее интенсивный рост и функциональное развитие органов пищеварения наблюдается в 1-й год постнатальной жизни, в дошкольном возрасте и в подростковом периоде, когда органы пищеварения по своим морфофункциональным свойствам приближаются к уровню взрослого организма. Кроме того, в процессе жизни у детей и подростков легко вырабатываются условные пищевые рефлексы, в частности рефлексы на время приема пищи. В связи с этим важно приучить детей к строгому соблюдению режима питания. Важное значение для нормального пищеварения имеет соблюдение «пищевой эстетики».

21. Выделение. Кожа

В процессе обмена веществ в клетках образуются конечные продукты. Среди них могут быть и ядовитые для клеток вещества. Так, при расщеплении аминокислот, нуклеиновых кислот и других азотсодержащих соединений образуются токсические вещества --аммиак, мочевина и мочевая кислота, которые по мере их накопления подлежат выведению из организма. Должны удаляться, кроме того, избыток воды, углекислый газ, яды, которые поступают вместе с вдыхаемым воздухом, поглощаемой пищей и водой, избыток витаминов, гормонов, лекарственные препараты и т. п. При накоплении этих веществ в организме возникает опасность нарушения постоянства состава и объема внутренней среды организма, что может отразиться на здоровье человека.

Выделительную функцию выполняют многие органы. Так, легкие выводят из организма углекислый газ, пары воды, некоторые летучие вещества, например пары эфира, хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении.

Потовыми железами удаляются вода и соли, небольшие количества мочевины, мочевой кислоты, а при напряженной мышечной работе -- молочная кислота.

Слюнные и желудочные железы выделяют некоторые тяжелые металлы, ряд лекарственных веществ, чужеродные органические соединения.

Печень, удаляет из крови гормоны (тироксин, фолликулин), продукты расщепления гемоглобина, азотистого метаболизма и многие другие вещества.

Поджелудочная железа и кишечные железы выводят соли тяжелых металлов, лекарственные вещества.

Основная роль в процессах выделения принадлежит специализированным органам -- почкам. К важнейшим функциям почек относится участие в регуляции:

1) объема крови и других жидкостей внутренней среды,

2) постоянства осмотического давления крови и других жидкостей тела,

3) ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма,

4) кислотно-щелочного равновесия,

5) выведения из организма конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ.

Таким образом, почки являются органом, обеспечивающим гомеостаз внутренней среды организма. гомеостаз. Под гомеостазом понимают как динамическое постоянство внутренней среды организма, так и регулирующие механизмы, которые обеспечивают это состояние

Мочевыделительная система. Она состоит из парных почек, отходящих от них тонких трубок --мочеточников, мочевого пузыря -- резервуара для временно накапливающейся мочи, и мочеиспускательного канала.

Почки -- органы бобовидной формы, лежащие в задней части брюшной полости по обеим сторонам позвоночника. Правая почка обычно расположена на 2--3 см ниже левой. Вогнутый край почки имеет борозду -- ворота почки, через которые проходят мочеточник, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. Снаружи каждая почка одета плотной гладкой эластичной соединительнотканной капсулой. Под капсулой выделяются два слоя: наружный, более темный -- корковое вещество, и внутренний, более светлый-- мозговое вещество. Верхушки пирамид примыкают к почечным чашкам, которые, сливаясь, образуют почечную лоханку. В нее изливается образующаяся в почке моча. Лоханка суживается и переходит в мочеточник. Сокращениями мышечной стенки мочеточника моча продвигается в мочевой пузырь -- полый орган с хорошо развитым мышечным слоем в его стенке. Периодические сокращения стенок пузыря выводят мочу через мочеиспускательный канал наружу.

Основным структурным и функциональным элементом почки, в котором образуется моча, является нефрон. Он представляет собой тончайший эпителиальный каналец, расширенный конец которого в виде микроскопически маленькой двустенной чашечки (капсулы Боуме-на-Шумлянского) слепо замкнут, а другой конец открыт в лоханку. Каждая почка имеет по 1 млн. нефронов.

Почки имеют наиболее высокий объем проходящей через них крови; составляя всего 0,43% массы тела человека, они пропускают через себя от 1/4 до 1/5 объема крови, выбрасываемой сердцем. Вследствие отхождения почечной артерии непосредственно от аорты, а также из-за разницы в диаметре приносящей и выносящей артериол в капиллярах сосудистого клубочка достигается высокое давление крови, равное 70--80 мм рт. сг.

Образование мочи состоит из трех фаз: 1) клубочковой фильтрации, 2) канальцевой реабсорбции, 3) канальцевой секреции.

Регуляция деятельности почек осуществляется нервно-рефлекторным и гуморальным механизмами. Так, возбуждение симпатических нервных волокон почки приводит к сужению почечных сосудов. Если происходит сужение приносящих артериол, то фильтрация плазмы уменьшается, если же сужаются отводящие артериолы, то фильтрация плазмы усиливается. Центр мочеотделения расположен в крестцовом отделе спинного мозга.

Гормон задней доли гипофиза -- вазопрессин, или антидиуретический гормон, уменьшает мочеотделение путем усиления обратного всасывания воды. Гормон щитовидной железы тироксин усиливает мочеотделение. Противоположное тироксину действие оказывает гормон мозгового вещества надпочечников -- адреналин.

Кожа - это наружный покров тела, который надежно защищает все находящиеся под ней органы от механических повреждений, препятствует потере воды организмом, проникновению в него различных бактерий.

В коже различают три слоя: наружный-- эпидермис, средний-- собственно кожа, или дерма, и внутренний -- подкожная жировая клетчатка.

Эпидермис развивается из наружного зародышевого листка -- эктодермы -- и представлен многослойным плоским эпителием. На разных участках тела его толщина варьирует от 0,07 (веки) до 2,5 мм (ладони, подошвы). Поверхностные клетки эпителия оро-говевают, отмирают, заполняются воздухом и, постепенно слу-щиваясь (чешуйки, перхоть), заменяются новыми.

Под слоем ороговевших клеток расположен более глубокий ростковый слой. Он состоит из цилиндрических по форме постоянно делящихся живых клеток с большими ядрами. Образующиеся новые клетки постепенно отодвигаются к поверхности и восполняют отмирающие верхние слои эпидермиса. В эпидермисе расположены чувствительные нервные окончания, а также пигментные клетки, содержащие пигмент меланин, определяющий цвет кожи. Одна из функций пигментных клеток -- защита тела человека от чрезмерного воздействия ультрафиолетовых лучей. Производными рогового слоя эпидермиса являются ногти и волосы, рост которых происходит всю жизнь.

Кожа (дерма) развивается из мезодермы. Ее основу составляет рыхлая соединительная ткань. Присутствующие в ней эластические волокна придают коже прочность, упругость и эластичность. Благодаря этим свойствам кожа легко растягивается и смещается. Толщина дермы от 0,5 до 5 мм. В ней выделяют два слоя: сосочковый и сетчатый.

Сосочковый слой имеет многочисленные выступы (сосочки) в эпидермис, богат кровеносными и лимфатическими сосудами, нервными сплетениями и окончаниями нервных волокон. В нем размещены тактильные, болевые, холодовые и тепловые рецепторы.

В сетчатом слое, расположенном под сосочковый, имеется много потовых, сальных желез, а также волосяных сумок.

Потовая железа состоит из плотно свернутой железистой трубочки -- тела -- и прямого выводного протока, открывающегося на поверхности кожи. Выделяемый пот содержит воду, аммиак, мочевину, минеральные соли и др. Пот, испаряясь с поверхности кожи, охлаждает ее. Объем выделяемого пота зависит от температуры окружающей среды, интенсивности мышечной деятельности, количества потребленной жидкости и может варьировать от 0,5 до 2--3 л в сутки.

В полости волосяной сумки размещаются волосяная луковица и корень волоса, который переходит в стержень, свободно выступающий над поверхностью кожи. Волосяную луковицу оплетают окончания нервных волокон и кровеносные сосуды, снабжающие ее питательными веществами. К волосяной сумке прикреплены лентовидные мышцы, приподнимающие волос.

...